Ultra-lightweight temporary architecture. Defining new minimal mass and efficiency-oriented design strategies through an experimental approach

La tesi intende investigare l’uso tecnologie ultra-leggere come un'opzione promettente ed efficace per applicazioni in edifici temporanei. Anche se l'architettura a membrana e considerata un fondamentale punto di partenza, lo studio fa riferimento a soluzioni piu leggere, ovvero le strutture ultraleggere, con l'intento di parzialmente superare lo stato dell'arte delle strutture a membrana - gia ampiamente studiato a partire da Frei Otto a partire dalla meta secolo scorso - per arrivare a un'estetica innovativa e inaspettata, facendo uso di nuove combinazioni di materiali, strumenti e tecnologie. In particolare, la tesi esplora la possibilita di utilizzare le tecnologie ultraleggere per edifici di durata breve (effimera, temporanea o stagionale). Gli edifici temporanei - caratterizzati da vincoli e requisiti specifici - sono molto comuni nell'ambiente costruito ma mancano ancora informazioni e studi che forniscano una visione piu completa sull'argomento. La parte analitica della tesi (Capitoli 1 e 2) esplora la letteratura scientifica sull'architettura temporanea e leggera e presenta le buone e le cattive pratiche nel panorama contemporaneo per mettere in evidenza le principali caratteristiche, criticita e le lacune di conoscenza sul tema. La parte critica del lavoro (Capitolo 3) si concentra su due sfide progettuali che nascono dal graduale alleggerimento ed efficientamento degli edificio, ovvero l'adozione di un approccio progettuale basato sul tempo e la qualificazione dello spazio architettonico. Una matrice di Key Performance Indicators (KPI) e stata costruita e utilizzata per analizzare una serie di casi studio significativi di edifici leggeri e ultra-leggero a base membranosa (Capitolo 4). I temi emersi dalla prima parte della tesi sono allo stesso tempo definiti e validati con dei prototipi, applicando un approccio sperimentale tipico della disciplina della tecnologia architettonica (Parte B). Il progetto pilota TemporActive - una struttura temporanea bending-active ultraleggera con un involucro traslucido performante - e stato sviluppato dall'autore nel ruolo di project manager in collaborazione con esperti del settore dalla fase di progettazione concettuale fino alla fase di occupazione e di previsione di multipli cicli di utilizzo. In particolare, sul progetto pilota sono state condotte tre sperimentazioni per indagare e testare sia le sfide di progettazione emerse in precedenza che gli aspetti relativi alla fase di costruzione che sono generalmente poco trattati e sui quali si hanno poche informazioni disponibili. La fase sperimentale della tesi ha portato allo sviluppo di un'architettura temporanea ultraleggera che facilita il trasporto e (dis)assemblaggio e che, allo stesso tempo, risponde coerentemente ai requisiti specifici del progetto e alle esigenze dell'utente. Per trovare la soluzione ottimale, sono stati considerati gli aspetti di fattibilita ed eco-efficienza, la simultanea riduzione al minimo del peso e la massimizzazione dell'efficienza della forma strutturale e gli aspetti di qualita spaziale e comfort. Sulla base dei risultati e degli insegnamenti tratti dal progetto pilota e dell'analisi dello stato dell'arte, nella parte conclusiva (Parte C) sono sviluppate delle strategie di progettazione indirizzate al progettista per creare architetture temporanee ultra-leggere piu efficienti e coerenti.