Sembrava fantascienza eppure nel giro di pochi anni stampanti 3D, droni, Realtà Aumentata e Building Information Modeling (BIM) stanno cambiando radicalmente il nostro modo di progettare e costruire.

Uno degli ultimi esempi di questa nuova frontiera dell’architettura e dell’edilizia è la Landesgartenschau Exibition Hall 2014, un edificio-prototipo per padiglioni espositivi, che mostra il livello raggiunto nel design computazionale e nella fabbricazione robotizzata per l’edilizia.
Ideato dall’Università di Stoccarda, finanziato dall’Unione europea e dallo stato di Baden–Württemberg, è il primo edificio al mondo con struttura portante – una piastra leggera in legno (per la precisione lastre di faggio multistrato leggere da mm 50) – fabbricata mediante robot.

Il progetto prova non solo le nuove ed evidenti opportunità che nascono dall’interazione fra design, simulazione e processi di fabbricazione a controllo numerico, ma anche le nuove possibilità progettuali e nuovi campi di applicazione per costruzioni performative ed efficienti, realizzate a partire dallo sfruttamento di risorse localmente disponibili e rinnovabili. Nel caso della Landesgartenschau Exibition Hall si tratta proprio del legno di faggio, tra i più resistenti e robusti, preso da fonti locali.

Con la progettazione biomimetica è possibile realizzare la forma interessante del guscio dell’edificio costituito da un sistema di singoli elementi: una struttura modulare ispirata allo scheletro dei ricci di mare con elementi uniti da microscopici incastri lungo i bordi.

La progettazione computazionale permette poi di includere le caratteristiche dei materiali, misure e parametri di fabbricazione già nel processo di progettazione. Ogni elemento non viene disegnato manualmente, ma tutto viene incorporato nello spazio, in un processo di simulazione e ottimizzazione che disegna automaticamente le forme.

Le 243 placche di faggio multistrato della struttura primaria e le 7600 articolazioni degli incastri sono stati ottenuti da una fabbricazione robotica così come la prefabbricazione digitale di isolante, impermeabilizzante e rivestimento. Una catena digitale dalla generazione geometrica all’analisi strutturale fino alla fabbricazione digitale.

Le connessioni sono state realizzate da una macchina a sette assi, l’unica adattabile alla generazione di geometrie tanto complesse. I tempi per la realizzazione dei componenti sono da record, basti pensare che le lastre di legno sono state lavorate e completate in sole 3 settimane.

La fabbricazione robotica è inoltre molto precisa: lo scarto quadratico medio di fabbricazione è di soli mm 0,86, molto più basso rispetto alle costruzioni in legno convenzionale. Inoltre l’edificio, una volta ultimato, verrà più volte scansionato tridimensionalmente per monitorare e studiare il comportamento della struttura nel lungo periodo.

L’innovazione della Landesgartenschau Exibition hall sta anche nel fatto che il guscio è contemporaneamente involucro e struttura dell’edificio.
Due gli spazi all’interno: l’ingresso e l’area espositiva entrambe sovrastate dalla cupola lignea convessa. L’ingresso si trova in corrispondenza della parte più bassa dell’edificio mentre l’area espositiva raggiunge i 6 m di altezza con un’ampia vetrata.
Le placche con le loro linee di connessione creano un suggestivo effetto–tessuto sulle superfici interne; mantenendo poi una certa irregolarità, sembrano seguire lo sviluppo delle forme naturali che si integrano con l’ambiente circostante.