Syllabus
Corso di Geometrie Costruttive
Corso di Geometrie Costruttive
Università Roma Tre - Dipartimento di Architettura - Primo Semestre A.A. 2013-2014
Docenti: Stefano Converso, Roberto D’Autilia
Orario:
Lunedì - ore 8:30 / 10:30 - Aula Silvano Zorzi
Martedì - ore 10:30 / 12:30 - Laboratorio Plastici
Il corso di Geometrie Costruttive si occupa della costruzione di forme complesse in architettura. Per complesso, nel contesto del corso, si intende la realizzazione di forme curve. L’industria edilizia basa la propria produzione corrente sul paradigma dell’estrusione: componenti planari o lineari e loro derivazioni sono i componenti base della maggior parte dell’edilizia e della architettura correntemente realizzata.
Il corso studia, invece, tutti i problemi che vengono introdotti nella produzione edilizia dalla sperimentazione architettonica su forme a geometria curvilinea, e lo fa strutturando in modo rigoroso tutte le questioni matematiche e di ottimizzazione correlate alla generazione e al controllo della loro tassellazione.
Durante il corso, i vincoli geometrici e le linee guida dell’ottimizzazione, saranno condotte con rigore matematico e legate allo studio dei processi industriali di produzione a controllo numerico, nel terreno condiviso fornito dal concetto chiave di curvatura.
Il corso si compone di due moduli:
Matematica: Roberto D’Autilia
Architettura e Costruzione: Stefano Converso
Software coinvolti:
Modulo architettura e costruzione: Rhinoceros V5 -
con i moduli “Grasshopper” (modellazione procedurale), RhinoCAM e RhinoNest
(produzione a controllo numerico)
con i moduli “Grasshopper” (modellazione procedurale), RhinoCAM e RhinoNest
(produzione a controllo numerico)
Modulo matematica: Surface Evolver
Modulo B - Architettura e Costruzione
La costruzione di superfici non planari in architettura pone a progettisti e imprese realizzatrici una serie di problemi che devono necessariamente essere affrontati in modo integrato: la valutazione architettonica comporta variazioni nella geometria delle superfici, nei valori della curvatura, nel numero di tasselli e nella loro forma, parametri che sono in diretta comunicazione con il materiale usato, le sue proprietà meccaniche, la facilità e il modo di lavorazione, il suo assemblaggio in opera e sulle sottostrutture, e comportano, in ultima analisi un diverso costo.
Non tenere conto, nel momento stesso in cui si riflette sulla forma, di questa complessità relega qualsiasi esercitazione progettuale su “forme complesse” in architettura in un contesto velleitario, o semplicemente di ricerca di base. In ambito professionale a cavallo degli anni ‘90 c’ è stato un prezioso momento legato alla prima introduzione nella ricerca progettuale di strumenti di modellazione geometrica “complessa” provenienti da contesti altri da quello dell’architettura, nei quali il controllo di superfici curve era essenziale e portato alle estreme conseguenze come nel cinema di animazione. Questo periodo, prezioso, è quello definito dei “pionieri”, e viene nel tempo integrato nella evoluzione e diffusione dei metodi di produzione avanzati a controllo numerico che si diffondono all’industria edilizia, rendendo sempre più fluida e possibile la traduzione di geometrie curvilinee in componenti costruttivi architettonici.
Non tenere conto, nel momento stesso in cui si riflette sulla forma, di questa complessità relega qualsiasi esercitazione progettuale su “forme complesse” in architettura in un contesto velleitario, o semplicemente di ricerca di base. In ambito professionale a cavallo degli anni ‘90 c’ è stato un prezioso momento legato alla prima introduzione nella ricerca progettuale di strumenti di modellazione geometrica “complessa” provenienti da contesti altri da quello dell’architettura, nei quali il controllo di superfici curve era essenziale e portato alle estreme conseguenze come nel cinema di animazione. Questo periodo, prezioso, è quello definito dei “pionieri”, e viene nel tempo integrato nella evoluzione e diffusione dei metodi di produzione avanzati a controllo numerico che si diffondono all’industria edilizia, rendendo sempre più fluida e possibile la traduzione di geometrie curvilinee in componenti costruttivi architettonici.
Costruzione quindi, intesa come studio della tecnologia costruttiva, e geometria di conseguenza si incontrano, e gli strumenti digitali ne consentono una valutazione integrata: solo una accurata definizione geometrica delle parti consente infatti il passaggio diretto dalla “geometria di progetto” alla “geometria esecutiva”. Il corso di Geometrie Costruttive intende superare questa distinzione, e portare quindi gli studenti a “chiudere il cerchio” tra progetto e sua realizzazione, e lavorare da subito a modelli digitali progettuali che contengano al proprio interno tutta la accuratezza che ne permetta la valutazione di fattibilità costruttiva ed economica nel momento stesso in cui avviene la ricerca progettuale, e non a valle di essa. Il corso, infatti afferma e pratica come la ricerca architettonica, nel contesto contemporaneo, non possa esistere se non legata intimamente ai processi e alle loro evoluzioni. Il Modulo B del corso, dedicato ad “Architettura e Costruzione”, muoverà quindi dallo studio dei processi della produzione architettonica, attraverso l’analisi di progetti-chiave anche per lo sviluppo storico della tassellazione di forme curvilinee in architettura, che nel caso delle esercitazioni progettuali degli studenti, verteranno sul rapporto tra le geometrie prodotte (componenti planari, a singola e a doppia curvatura) con una esplorazione nel dettaglio e una classificazione delle tecniche di Digital Maufacturing.
Metodi didattici
Il corso metterà gli studenti a contatto con tutte le tecniche di produzione a controllo numerico, e con le loro applicazioni nella ricerca architettonica e nella produzione edilizia.
A tale scopo, verrà presentata una tassonomia e una classificazione delle tecniche CAM (Computer Aided Manufacturing) e gli studenti verranno messi a contatto diretto con software e macchine di prototipazione per le quali dovranno generare in modo diretto procedure e file di produzione, entrando in contatto con problemi di tolleranze di produzione, tempi di lavorazione e proprietà materiali.
In particolare si sperimenteranno lavorazioni 2D e 3D, con lo scopo di costruire negli studenti consapevolezza delle differenze tra le tecniche e arrivare alla consapevolezza critica che consenta la scelta e la selezione di numero e tipologia di componenti per ogni specificità progettuale.
A tale scopo, verrà presentata una tassonomia e una classificazione delle tecniche CAM (Computer Aided Manufacturing) e gli studenti verranno messi a contatto diretto con software e macchine di prototipazione per le quali dovranno generare in modo diretto procedure e file di produzione, entrando in contatto con problemi di tolleranze di produzione, tempi di lavorazione e proprietà materiali.
In particolare si sperimenteranno lavorazioni 2D e 3D, con lo scopo di costruire negli studenti consapevolezza delle differenze tra le tecniche e arrivare alla consapevolezza critica che consenta la scelta e la selezione di numero e tipologia di componenti per ogni specificità progettuale.
Le esercitazioni, condotte nel Laboratorio Modelli di Facoltà, verranno condotte, mediante la collaborazione costante di un esperto, mediante fresatura tridimensionale, su polistirene, e bidimensionale, su polistirolo denso, al fine di simulare a scala ridotta i metodi costruttivi studiati.
Modalità di verifica dell’apprendimento
Durante il corso, gli studenti dovranno mostrare l’apprendimento delle tecniche di produzione a controllo numerico con esercitazioni da pubblicare nel corso del semestre.
Come tema d’esame, gli studenti dovranno elaborare un progetto sulle linee guida fornite dal docente e documentarne il processo di sviluppo e ottimizzazione, che verrà presentato in elaborati a stampa e durante il proprio sviluppo confrontati online sul portale web del corso. I materiali verranno poi discussi in un esame orale.
1. vedi la definizione di morfetica, coniata da Maurizio Gargano nel volume “Forma e Materia: ratiocinatio e fabrica nell’architettura dell’età moderna”
2. per una descrizione più estesa di questa evoluzione vedi la voce “Architettura Digitale” nel Dizionario dell’Architettura del Novecento curato da Alberto Ferlenga e Mario Biraghi: S.Converso, Voce “Architettura digitale”
Bibliografia
S.Converso, “SHoP Works. Collaborazioni Costruttive in Digitale”, Edilistampa, Roma, 2011
S.Converso, “SHoP Works. Collaborazioni Costruttive in Digitale”, Edilistampa, Roma, 2011
S.Converso, “Il progetto digitale per la costruzione”, Maggioli Editore, Milano, 2012
Pottmann, H. , Asperl, A., Hofer, M., Kilian, A., (autori) Bentley, D (cura) “Architectural Geometry”, Bentley Press Institute, 2011 (prima edizione 2007)
D.Shelden, “Digital Surface Representation and the Constructability of Gehry’s Architecture”, Tesi di Dottorato presentata presso il Massachussetts Institute of Technology, Advisor William J. Mitchell, 2002, MIT Publisher
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