SAL_01_July_2012 - Politecnico di Torino
Transcript
SAL_01_July_2012 - Politecnico di Torino
STATO AVANZAMENTO LAVORI - DAPe 3-4 luglio 2012 XXVII CICLO (I ANNO) I_HAN XIAOFEI................................................................................................................ pag. 2 I_ LI Shanshan............................................................................................................. pag. 4 I_ Danilo Marcuzzo.................................................................................................. pag. 8 I_ MD RIAN IASEF............................................................................................................ pag. 11 I_ PIPPIONE MARCO........................................................................................................ pag. 17 I_SHAGHAYEGH RAJABZADEH......................................................................................... pag. 19 XXVI CICLO (II ANNO) II_ Ariolfo Ilaria......................................................................................................... pag. 13 II_ BOFFA ENRICO........................................................................................................... pag. 29 II_JIANG QINGYU.............................................................................................................. pag. 33 II_ MALANDRINO MATTEO............................................................................................... pag. 38 II_ Méndez Tomás........................................................................................................ pag. 42 II_ ROSADA ANDREA......................................................................................................... pag. 47 II_ Wang Ruxin............................................................................................................. pag. 52 II_ YANG Xiaoshan....................................................................................................... pag. 55 XXV CICLO (III ANNO) III_ BESENVAL NOELA..................................................................................................... pag. 60 III_MORELLO ERICA.......................................................................................................... pag. 72 III_ROCCASALVA GIUSEPPE............................................................................................... pag. 84 III_SPINELLI ANTONIO....................................................................................................... pag. 89 III_WENEWI YU................................................................................................................. pag. 99 III_YAO YANBIN................................................................................................................. pag. 103 XXV CICLO (IV ANNO) IV_ PENNA MICHELA....................................................................................................... pag. 110 2 Report on the Progress of Research Submitted to the Faculty Board of DAPe Reporter: Han Xiaofei, Tutor: Ambrosini Gustavo, Co-tutor: Sampieri Angelo Title of the Thesis Reviving the Cultural Identity of Contemporary Chinese Open Spaces Introduction Chinese cities have experienced rapid modernization and globalization on an enormous scale over the past century, especially during the last 34 years after the economic reform in 1978. A vital problem arouse in this process is that Chinese cities are becoming ‘generic cities’ –the remarkable and complex Chinese culture and history is gradually disappearing since the design methodology in architecture and urban design has been transformed companioned with the transformation of economic regime, political system and capital operation. As a part of city, open spaces have the problem of lacking cultural identity not only in form and function, but also in the interior character. In the process of modernization, the concepts of plaza(or piazza) and park have been transplanted to the traditional open space system of China. With the promotion of the policy-maker and designer in last century, the new open spaces have replaced the traditional ones generally. Unfortunately, companied with the replacement, not only the traditional open spaces have disappeared as well as the complex and attractive activity based on traditional spaces, such as a festival held in spring named “Shangsi” which need a waterfront space with peach trees. Since the modernization and globalization are inevitable, how to design contemporary open spaces that have the character of tradition to reviving the cultural identity become a significance proposition to be considered. Research Object Contemporary open spaces of China,included the street plaza, the corporate foyer, the urban oasis, the transit foyer and city plaza or square. Methodological Approach 1 Literature Reading. Support theoretical foundation. 2 Questionnaire Survey. Find out the constitution of users in different time, in terms of carrier, gender and age. Make clear of the potential service area. Figure out how supply (plants, seats, public arts etc.) could determine demand. Conclude the successful features and unsuccessful features of the open spaces though questionnaire. 3 Behaviors Mapping Make clear of the complex activity between the different categories of person in different time. Figure out how supply (plants, seats, public arts etc.) could influence people’s behavior. Conclude the successful features and unsuccessful features of the open spaces though mapping. 4 Time-lapse photography Record users in open spaces, in order to give quantitative evidences to the conclusion of behaviors mapping. 5 Typological analyses Classify the traditional open space in terms of function, form, and cultural significance, then summary the active essence inside traditional pattern. Categorize modern downtown spaces by size, predominant function, location, morphology and so on, then figure out the possible methodology to apply the active essence of traditional open space to appropriate modern open spaces on the purpose of improving the unsuccessful features of modern open spaces and re-establishing the cultural identity of open spaces. Possible Results Apply typology theories to the Chinese context to generate an appropriate methodology for the analysis of the contemporary Chinese open spaces and accordingly, provide design suggestions for urban designers and policy-makers to reviving the cultural identity of contemporary Chinese open spaces. 3 Bibliography: 1. Castex, J. and Panerai, P. (1982) Prospects for Typomorphology. Lotus International 36: 94-99 2. Chen, F. and Romice, O. (2009) Preserving the Cultural Identity of Chinese Cities in Urban Design though a Typomorphological Approach. Urban Design International 14(1): 36-54 3. Gehl, J. (1987) Life Between Buildings: Using Public Space, New York: Van Nostrand Reinhold. 4. Kostof, K.S. (1991) The City Shaped: Urban Patterns and Meanings Through History. Londern: Thames and Hudson 5. Li, Y.H. (2005). Cathay's Idea: Design Theory of Chinese Classical Architecture, Tianjin: Tianjin University Press 6. Lynch, K. (1960) The Image of the City. Cambridge, MA: The MIT Press 7. Lynch, K. (1981) Good City Form. Cambridge, MA and London: MIT Press 8. Marcus and Cooper, C. (1997) People places: Public Places and Design Guidelines. New York: Van Nostrand Reinhold. 9. Miao, P. (2001) Public Places in Asia Pacific Cities: Current Issues and Strategies: Kluwer Academic Publishers. 10. Rossi, A. (1984) The Architecture of The City. Cambridge, Mass: MIT Press. 11. Rowe, C., Koetter, F. (1984) Collage City. Cambridge, Mass: MIT Press. 12. Sitte, C. (1965). City Planning According to Artistic Principles, New York: Random House. 13. Seymour, W. N. and Jr. (1969) Small Urban Spaces: The Philosophy, Design, Sociology, and Politics of Vest-Pocket Parks and Other Small Urban Open Spaces, New York: New York University Press. 14. Watson, G.B. and Bentley, I. (2007) Identity by Design. Oxford, UK: Elsevier 15. Whyte, W.H. (2001) The Social Life of Small Urban Spaces. Project for Public Spaces Inc. 16. Whyte, W.H. (1998) The Design of Space. In: R.T. Legates and F. Stout (eds) The City Reader, 2nd edn. New York: Routledge, pp. 483-490 17. Yoshinobu, A., Riggs L.E. (1984). The Aesthetic Townscape, Mass: MIT Press. 4 RESEARCH PROPOSAL Dottorando: LI Shanshan (XXVⅡ Ciclo) Tutor: Prof. Pierre-Alain Croset Title Flexible Design for Buildings Why do we need Flexible Design? (Background) All buildings are in need of change after being completed. It is the demand for change, for example the updating of internal elements,the replacement of enclosure, the rearrangement of room, or the re-division of space that calls urgently for Flexible Design. On the level of application, Flexible Design could not only satisfy the updating demand for internal space and external elements in the long term, but also improve using quality when space is limited; on the spiritual level, collective memory for a place and urban culture are acquired by the durability of architecture form, and Flexible Design is of significant importance in conserving building’s physical form and evoking the common memory; on the economic level, Flexible Design is also of necessity. What is Flexible Design? (Research Scope) Flexible Design is a multi-disciplinary approach to design, financing, construction and long-term management processes of building. Its goal is to create Flexibility in building, including creating varied and sustainable environment, increasing individual choice, and extending the building’s using life, etc. The generalized definition of Flexibility refers to building space and structure which are able to meet the demand for variability and alterability. It includes adaptability, flexibility, changeability and expansibility. As a core, however, Flexibility is usually limited to adaptability or flexibility, or both of them. In this research, the word Flexibility focuses mainly on flexibility which refers to the ‘capable of different physical arrangements’, but adaptability which is identified as ‘capable of different social uses’1 will also be included. The former refers to the alterability of space or structure, and is achieved by altering the physical fabric of the building: by joining together rooms or units, by extending them, or through sliding or folding walls; while the later focus on the alterability of function, and is achieved through both designing rooms or units so that they can be used as various functions and other ways of cooperation, operation and management. How do we conduct Flexible Design? (Outline) 1. Who were motivating Flexible Design? ◇Motivation 1: Technological factors ◇Motivation 2: Economic factors ◇Motivation 3: Social factors ◇Motivation 4: Others- To be discovered 1 Steven Groàk, The Idea of Building: thought and action in the design and production of buildings, London: E & FN Spon, 1992, p.15 5 2. How did Flexible Design response to the motivation (The branches of Flexible Design) Driven by above-mentioned factors, there are several branches of Flexible Design historically. ◇Branch1: Driven mainly by economic factors As a response to the economic and density depression then, this branch began in 1920s as minimal building with extremely flexible and efficient space. Several architects, such as Le Corbusier, Mart Stam, Johannes Van den Broek were involved in it and conducted a series of useful researches. The practices emerged originally in Germany which concentrated on the size and division, and Netherlands which were about the internal variability, and then spread to all over the world. And the internal variability and universal space were the key elements in this trend. The other trend driven mainly by economic factor was standardization building beginning also in 1920s. It was generated by both the demand for mass-produced housing with lower cost and technology development caused by industrial revolution. And the typical forms prefabricated building and modular building all had inherent flexibility. The former led to wider choice for the further user, its partitions would be rearranged and the space would be altered accordingly; while the latter allowed that the elements with same modular could be replaced and added, and the functions of them were changeable. And Prof. Bao Jiasheng (Nanjing University, China)’s research on Flexible Design for library was based on this trend. ◇Branch 2: Driven mainly by social factors In 1961, a Dutch architect N. J. Habraken published his book De Dragers en de Mensen: het einde van de massawoningbouw (Support: An Alternative to Mass Housing) in which he emphasized the importance of user involvement in the design and using process of their housing. This book was so influential for its discussion of ‘support structure’ that most architects’ research, for example Stephen Kendall and Jonathan Teicher’s research on open building, afterwards tended to cite, develop and practice his theory. As a core, this trend was to provide opportunity for owners to participate the re-division of space. The recycling of buildings was managed mainly by the government. And it focused mainly on the transformation of building function. This topic was ever proposed by Aldo Rossi with example of the functional change of Lucca Arena (to market) and the colosseum (to textile factory)2. Now the reuse of industry buildings was also common. But they were not Flexible Design but renovation. And the recycling in this research would refer to the plan of function change at the stage of building design, for example China National Convention Center and involve the discussion on the possibility of functional transformation between different building types. ◇Branch 3: Driven by other factors - To be solved 3. The making of Flexible Building This part is aimed to show how Flexible Building has been achieved in the above-mentioned branches. From the predecessors’ research, the design method for Flexible Building is not static: on one hand the influential factor of architectural development is various and variable, on the other hand the building function can also be changeable. Consequently, combining technological, economic, social and other factors, the aim of this part is to place Flexible Design into 2 Aldo Rossi, The Architecture of the City, Beijing: China Architecture and Industry Press, 2006, p. 87-88 6 development and try to acquire a set of operational system which is relatively objective and is with referable significance. The research scope is as follows: ◇ Discussion on economic, social, technological situation; ◇ Principles for design; ◇ Summarize the operational design approaches in the above-mentioned branches. And the research scope ranges the stage of planning and design, construction, using and management, recycle, etc; ◇ Case study. 4. Conclusion ◇ What needs have emerged now or will emerge in future? What motivations of Flexible Design have generated or will generate to response those needs? ◇ How can we improve the design, construction and management for Flexible Design? ◇ How can we evaluate a flexible building? Research Structure 7 Bibliography [1] Tatjana Schneider, Jeremy Till, Flexible Housing, London: Taylor & Francis, 2007 [2] Aldo Rossi, The Architecture of the City, Beijing: China Architecture and Industry Press, 2006 [3] Liu Qiang, Zhang Qi, Theory and Practice Research in the Flexible Design, Wuhan: Huazhong University of Science & Technology, New Architecture, 2005 (04) [4] Friedman Avi, The Adaptable House: design homes for change, New York: McGraw-Hill, 2002 [5] Kendall Stephen, Jonathan Teicher, Residential Open Building, London and New York: E & FN Spon, 2000 [6] JIA Beisi, Wang Weiqiong, Adaptable Housing Design, Nanjing: Southeast University Press, 1998 [7] Richard Sennett, The Corrosion of Character: the personal consequences of work in the new capitalism, New York and London: W. W. Norton & Company, 1998 [8] Brand Stewart, How Buildings Learn: what happens after they’re built, New York: Viking, 1994 [9] JIA Beisi, Housing in Long-term Effectiveness: the new thought of contemporary housing design, Nanjing: Southeast University Press, 1993 [10] Bao Jiasheng, Supports Housing, Nanjing: Jiangsu Science and Technology Press, 1988 [11] Henry N. Cobb, Jose Rafael Moneo, Manfredo Tafuri, Harvard University. Graduate School of Design, The Solitude of Buildings: Kenzo Tange lecture, Maech 9, 1985, George Gund Hall, Cambridge: Harvard University, Graduate School of Design, 1986 [12] Habraken N.J, Supports: an alternative to mass housing, London: Architectural Press, 1972 [13] Turner John F.C. and Robert Fichter, Freedom to Build: dweller control of the housing process, New York: Macmillan, 1972 8 Titolo: Il progetto della percezione del paesaggio attraverso i sistemi della mobilità intermodale Dottorando: Danilo Marcuzzo Tutor: Antonio De Rossi, Paolo Mellano Lo studio intende inserirsi all'interno del filone di indagine che approfondisce il legame tra il disegno delle infrastrutture, le forme insediative e le modificazione del paesaggio. L'ipotesi costitutiva della ricerca parte dalla volontà di tentare di compendiare gli aspetti percettivi dell'infrastruttura nei paesaggi della dispersione (percezione dall'infrastruttura e dell'infrastruttura, come elemento strutturante dei sistemi insediativi) e il progetto della mobilità intermodale, catena integrata di diverse modalità di trasporto (ferro, gomma, mobilità dolce; pubblico e privato). La questione fondamentale è la seguente: E' possibile predisporre un progetto di nodi e sequenze per un sistema integrato di paesaggio, che permetta di costruire dei racconti di carattere unitario nell'intermodalità? Gli ambiti di indagine citati assumono valenze complesse e molteplici, raccogliendo spunti e riflessioni derivanti da discipline molto eterogenee (geografia, arte, letteratura, cinema, fotografia oltre alle tematiche prettamente architettoniche); pertanto la ricerca necessariamente dovrà affrontare le tematiche mantenendo costante un rapporto serrato con un approccio multidisciplinare. Numerosi sono i temi chiamati in causa dalle diverse modalità di trasporto, dall'infrastruttura ferroviaria (Velocità e percezione; Lo "sguardo orizzontale" dal treno come sezione territoriale; La modificazione della percezione del paesaggio dal treno; ecc.), all'infrastruttura stradale (La strada nel Paesaggio; Strada e percezione; Strada e comunicazione; Lo spessore della strada; ecc.), alla mobilità dolce (I parchi lineari; Le greenway come strumento per la riscoperta del territorio; La percezione a piedi; ecc.) L'assunto iniziale, suscettibile di modifiche e integrazioni nel corso della ricerca, che necessariamente non potrà basarsi su un approccio lineare, si compone di una serie di "fasi", che costituiscono il nocciolo dello studio: 1) "Corpus teorico" La letteratura scientifica sui temi proposti, la tradizione disciplinare (Crowe, Lynch, Venturi, Secchi, ecc.), la ricerca In.Fra., Grande Scala e On Mobility, la Biennale Architettura dei Paesi Bassi (Mobility. A Room with a View), fino agli studi più recenti. I contributi "altri", ovvero le contaminazioni provenienti da discipline esterne alla disciplina. 2) Casistica progettuale Regesto di esperienze internazionali rilevanti sui temi dell'intermodalità, della percezione e del paesaggio, sistematizzato attraverso una schedatura ragionata che analizzi i progetti secondo famiglie di analisi impostate secondo temi-chiave significativi. 3) Caso studio Sperimentazione progettuale concreta, nell'ambito del progetto Sistema Ferroviario Metropolitano dell'Agenzia Mobilità Metropolitana Torino e del sistema dei Movicentri, da definire coerentemente con i presupposti teorici di riferimento. 4) "Teorizzazione" Definizione, secondo alcune "lenti", degli strumenti per un'attuazione progettuale dei risultati della ricerca sul caso studio, estensibile a esempi analoghi. Il sviluppo dell'ambito della ricerca, quindi, propone di scoprire se sia possibile fornire una risposta architettonica alla questione fondamentale, valutando un verosimile apporto percettivo al paesaggio dell'infrastruttura dei sistemi della mobilità intermodale. 9 Bibliografia Paesaggio, Grande Scala, Infrastrutture Kevin Lynch, Il senso del territorio, Il Saggiatore, Milano, 1981 André Corboz, Il territorio come palinsesto, in "Casabella" n. 516, 1985 Pierluigi Salvadeo, Paesaggi di architettura. Infrastrutture, territorio, progetto, Skira, Milano, 1996 Liliana Bazzanella, Carlo Giammarco, Aimaro Isola, Riccarda Rigamonti, Abitare luoghi intermedi, Celid, Torino, 1998 AA. VV., Linee nel paesaggio. Esplorazioni nei territori della trasformazione, Utet, Torino, 1999 Politecnico di Torino, DIPRADI, Elementi caratterizzanti il paesaggio. Esplorazioni progettuali, in Regione Piemonte, Piano Territoriale Regionale. Approfondimento della Valle di Susa. Studi preliminari, Regione Piemonte, Torino, 2001 Marcel Smets, Il nuovo paesaggio delle infrastrutture in Europa, in "Lotus" n.110, 2001 Sisto Giriodi, Matteo Robiglio, La costruzione dell'ordinario. Un atlante piemontese, Celid, Torino, 2001 Antonio De Rossi (a cura di), Atlante dei paesaggi costruiti. Le trasformazioni del territorio operate dall'uomo, Blu Edizioni, Peveragno, 2002 AA. VV., IN.FRA., Forme insediative e infrastrutture (Atlante e Manuale), Marsilio, Venezia, 2002 Mauro Berta, Paesaggi accelerati. Spazi per il progetto tra infrastruttura e territorio, tesi di Dottorato di Ricerca in Architettura e progettazione edilizia, Politecnico di Torino, I Facoltà di Architettura, rel. A. De Rossi, C. Giammarco, R. Rigamonti, 2003 Arturo Lanzani, I paesaggi italiani, Meltemi, Roma, 2003 Loredana Ponticelli, Cesare Micheletti, Nuove infrastrutture per nuovi paesaggi, Skira, Milano, 2003 Gustavo Ambrosini, Mauro Berta, Paesaggi a molte velocità. Infrastrutture e progetto del territorio in Piemonte, Meltemi Editore srl, 2004 Richard Ingersoll, Sprawltown : cercando la città in periferia, Meltemi, Roma, 2004 Emanuela Morelli, Disegnare linee nel paesaggio. Metodologie di progettazione paesistica delle grandi infrastrutture viarie, rel. Giulio G. Rizzo, correl. Guido Ferrara, Univewrsità degli Studi di Firenze, Facoltà di Architettura, Dottorato di Ricerca in Progettazione Paesistica, Firenze, 2004 Antonella Valentini, Progettare paesaggi di limite, rel Giulio G. Rizzo, correl. Gabriele Corsani, Università degli Studi di Firenze, Facoltà di Architettura, Dottorato di Ricerca in Progettazione paesistica, Firenze, 2005 Georg Simmel, Saggi sul paesaggio, Armando Editore, 2006 Jean-Marc Besse, Saper vedere la terra. Sei saggi sul paesaggio e la geografia, Mondadori, Milano, 2008 Antonio De Rossi (a cura di), Grande Scala. Architettura politica forma, List, Trento, 2009 Bernardo Secchi (a cura di), On Mobility. Infrastrutture per la Mobilità e Costruzione del Territorio Metropolitano. Linee Guida per un Progetto Integrato, Marsilio, Venezia, 2010 Percezione e sguardi Luigi Ghirri, Gianni Leone, Enzo Velati (a cura di), Viaggio in Italia, Il Quadrante, Alessandria, 1984 Paolo Costantini, L'immagine fotografica del territorio, in "Urbanistica" n. 81, 1985 Paolo Costantini, Sugli spazi: oltre il paesaggio, in "Casabella" n. 560, 1989 Georges Perec, Specie di spazi, Bollati Boringhieri, Torino, 1989 Leonardo Benevolo, La cattura dell'infinito, Roma-Bari, 1991 Wim Wenders, L' atto di vedere = The Act of seeing, Ubulibri, 1992 Renzo Dubbini, Geografie dello sguardo : visione e paesaggio in età moderna, Einaudi, Torino, 1994 Gabriele Basilico, Stefano Boeri, Sezioni del paesaggio italiano, Art&, Udine, 1997 John Berger, Questione di sguardi. Sette inviti al vedere fra storia dell'arte e quotidianità, Il Saggiatore, Milano, 1998 Carlo Socco, Il paesaggio imperfetto. Uno sguardo semiotico sul punto di vista estetico, Tirrenia stampatori, Torino, 1998 10 Eugenio Turri, Il paesaggio come teatro. Dal territorio vissuto al territorio rappresentato, Marsilio, Venezia, 1998 Gianni Celati, Verso la foce, Feltrinelli , 2002 K. Sandrini, Infrastrutture stradali e percezione del territorio, in "Territorio", n. 27, dicembre 2003 Francine Houben, Mobility, A Room with a View, in "Area" n.79, marzo/aprile 2005 Marc Desportes, Paesaggi in movimento, Libri Scheiwiller, Milano, 2008 Silvia Bordini, Appunti sul paesaggio nell'arte mediale, Postmedia, Milano, 2010 Ferrovie Wolfgang Schivelbusch, Storia dei viaggi in ferrovia, Einaudi, Torino, 1988 Luigi Ballatore, Storia delle ferrovie in Piemonte, Editrice Il Punto, Savigliano, 2002 Remo Ceserani, Treni di carta. L'immaginario in ferrovia: l'irruzione del treno nella letteratura moderna, Bollati Boringhieri, Torino, 2008 Gabriella Orefice (a cura di), Strade ferrate e stazioni : nuovi paesaggi urbani e territoriali, Kappa, Roma, 2003 Ezio Godoli, Mauro Crozzi, Antonietta Iolanda Lima (a cura di), Architettura ferroviaria in Italia. (Ottocento e Novecento), Dario Flaccovio Editore, Firenze, 2004 Francesco Viola, Ferrovie in città, luoghi e architetture nel progetto urbano, Officina edizioni, Roma, 2004 Daniele Segre, Il treno entra in città. Percezione e rappresentazione del paesaggio urbano e indirizzi progettuali, tesi di Laurea Specialistica in Architettura (Progettazione urbana e territoriale), Politecnico di Torino, I Facoltà di Architettura, rel. M. Berta, L. Bazzanella, 2009 Strade Sylvia Crowe, The landscape of roads, The Architectural Press, London, 1960 Francesco Fariello, Architettura delle strade : la strada come opera d' arte, Editrice della Pace, Roma, 1962 Donald Appleyard, Kevin Lynch and John R. Myer, The view from the road, MIT, London ,1964 B. Secchi, Lo spessore della strada, in "Casabella" n. 553-554, 1989 Gustavo Ambrosini, Strade e paesaggi: letture e strumenti progettuali, Celid, Torino, 2002 Lucina Caravaggi, Susanna Menichini, Rosario Pavia, Stradepaesaggi, Meltemi, Roma, 2004 Marco Barbieri, Mattia Giusiano, Filari, guard-rails, recinti : la nuova tangenziale di Saluzzo come occasione per ripensare il territoio, rel. Paolo Mellano, correl. Francesca Governa, Andrea Delpiano, Politecnico di Torino, Facoltà di architettura 2, Corso di laurea specialistica in architettura (ambiente e paesaggio), sede di Mondovì, aa 2005/06 Michele Bonino, Massimo Moraglio, Inventare gli spostamenti, Storia e immagini dell´autostrada TorinoSavona, Allemandi, Torino, 2006 Robert Venturi, Denise Scott Brown, Steven Izenour, Imparare da Las Vegas. Il simbolismo dimenticato della forma architettonica, Quodlibet, 2011 Mobilità dolce Eric J. Leed, La mente del viaggiatore : dall'Odissea al turismo global, Il mulino, Bologna, 1992 Renato e Davide Scagliola, Osteria d'oriente. Avventure piemontesi, Gribaudo, 1994 Marco Navarra, In walkabout city : il paesaggio riscritto : un parco lineare tra Caltagirone e Piazza Armerina, Biblioteca del Cenide, Cannitello (RC), 2002 Roberto Rovelli, Giulio Senes, Natalia Fumagalli, Ferrovie dismesse e greenways. Il recupero delle linee ferroviarie non utilizzate per la realizzazione di percorsi verdi, Associazione Italiana Greenways, Milano, 2004 Francesco Careri, Walkscapes. Camminare come pratica estetica, Einaudi, Torino, 2006 Arturo Lanzani, In cammino nel paesaggio. Questioni di geografia e urbanistica, Carocci Editore, Roma, 2011 11 1 RESEARCH AREA: Fractal Geometry in Architecture and Construction PhD student: IASEF MD RIAN Tutors: PROFESSOR MARIO SASSONE Dept. of Building & Design, School of Architecture, Politecnico Di Torino STATE OF THE ART Introduction Fractal geometry is a branch of mathematics born from the early studies developed by the renowned contemporary mathematician Benoit Mandelbrot in 1971. It studies abstract configurations characterised by the patterns of self-similarity and recursive growth. Fractal objects show the properties of being exactly or nearly the same at every scale. From the point of view of pure science, a fractal object is a mathematical set that has a fractional dimension, so that they are intermediate objects between one and two dimensional figures (as lines and surfaces) or two and three dimensional (as surfaces and solids) forms. The domain of fractal geometry applications covers almost every scientific discipline, ranging from mathematics, pure and applied sciences, biology, medicine, to engineering, architecture. It is a powerful theoretical tool for the analysis, interpretation and description of natural and human phenomena, where continuous geometry can not be applied. Fractal geometry in fact a geometry of discontinuity. Fractals are well known and popular in graphic art and digital design because of its beauty and complexity. Many examples of applications can be found in the field of architecture and in the related disciplines. Urban design and planning In the field of urban design and planning, fractal geometry is one of the advanced and highly sophisticated approaches to analyze several aspects of urban morphology, urban topology, growth patterns, communication, traffic networking system, and so on. Many examples can be found in the classical book of Michael Batty’s Fractal Cities (1994) which discusses about the analyses of cities for several different aspects. Fractal geometry has been used to evaluate the relationship between urban road patterns and population (Junmei Tang, 2002) and in analyzing the satellite-detected urban heat island effect (Qihao Weng, 2003). Mustapha Ben-Hamouche used fractal geometry as a tool to explore how succession law shaped the urban morphology in Muslim countries. He found that the successive iterations of subdivision of properties over the course of decades or even centuries, gave a fractal character to the cities (Ben-Hamouche, 2011). As per Ji Zhu and his team’s recent works, fractal geometry is also a very useful instrument to assist remote sensing system for making expert classification of land use or land cover types of any even or uneven terrains. (Ji Zhu, et.al, 2011) Besides, GIS and fractal analysis are also applied together for the studying of urban morphology (Michael A. McAdams, 2007). Structural mechanics In the field of purely structural mechanics, many few noteworthy research works have been done which are based on fractal-like patterns. A.Y.T. Leung has done number of research works based on Fractal Finite Element method dealing with different structural and design aspects. Among them, by using by fractal finite element method, addressing the exterior problems of acoustics (2003), parametric study on two-dimensional crack problems (2003), assessing thermal stress and separately for unbounded problems (2004), and for complex CFD analyses as the ones addressing added-mass-type problems (2008) are significant works. In this specific topic interesting applications have been developed. A very recent research has been done to assess the drag force on branches of ________________________________________________________________________________________________________________ Research Proposal / Iasef Md Rian / Building and Design Dept., School of Architecture, Poliecnico Di Torino / 4th July, 2012 12 2 trees caused by wind. The computational model was based on the fluid flow over fractal patterned plate and allowed the evaluation of the drag forces and near wakes. (Hyung Suk Kang, et. al. 2011). Construction engineering In construction engineering, a pioneering structural approach was taken in designing Stuttgart Airport in 1989 based on fractal-like branching structures, i.e., tree-shaped piers to achieve longspan roof with minimum supporting members. Later, few more structural engineers and architects adopted this branching structure system for construction and took it to further advanced level. Among them, Peter Von Buelow (2009) and his team’s intensive work about structural behaviour of fractal-like branching structures in tension and compression versus minimal paths pushes the level of research advancement of branching structure a step further. However, in the same domain of branching structure, more highly advanced research was done by architect Isozaki and Sasaki in designing a huge horizontal long-span entrance roof in Qatar Education City in 2003 by using Extended Evolutionary Structural Optimization algorithm to get the best optimized branching structure with minimal path. The fractal properties of ESO results still need to be investigated. Innovative Structures Group, School of Civil, Environmental and Chemical Engineering, RMIT University, Melbourne, Australia led by Professor Y.M. Xie has been doing research and studying about fractal-like branching structure and Extended Evolutionary Structural Optimization algorithm in depth. (Y.M. Xie, et. al., 2012) Besides, the research group C.A.S.T. (Centre for Architectural Structures and Technology ) from the University Of Manitoba has published their very recent work about branching structure made by reinforced concrete and also used a new approach of casting the branch structure by using molding of flexible flat sheets of fabric. (2007). Architectural Design In the field of architectural design, fractal configurations were generally used for analyzing the complexity and self-similarity of form and design elements, or recreating complex design of built form. Sometimes, few researchers evaluated the fractal dimension of building objects to compare the building envelope with nature and surroundings (Carl Bovill, 1994), or to relate with religious background and philosophical concepts (Iasef Md Rian, 2007). Many papers have been published by famous theorist of urban design and fractal architecture Nikos Salingaros, who is also a mathematician as well as polymath. His papers mostly talked about the theoretical and philosophical implications of fractals in architecture and urban design. But the scientific use of fractal concepts in architectural design and the relation with the pure mathematical background have barely been investigated. Digital architecture is a new trend for designing complex forms. But undoubtedly, the design and construction of architectural shapes generated by algorithms based on fractal geometry is a very new research field without many scientific published papers yet as far as known. However, recently a interdisciplinary research group consists of Prof. P. Buser (EPFL / SMA) , Dr. E. Tosan (Université Lyon I / LIRIS UMR) and Prof. Y. Weinand (EPFL/IBOIS) has worked on the research project named ‘Fractal Geometry and its applications in the field of construction’ (2009). They have developed a freeform and long-span modular timber structure as a prototype based on Iterated Function System (IFS) which is a pure mathematical tool to generate fractal geometry. Besides, “Fractal Pre-Structured Building for (Temporary) Housing”, a research paper written by P. Fiamma and G. Carra of Department of Civil Engineering in University of Pisa is another updated study which talked about structural and compositional property of fractal geometry and its application to the temporary housing units with the base of purely mathematical fractals. In 2006, a detailed mathematical and structural analysis for the application of fractal geometry to the design of grid or reticulated shell structures has been done by M.A. Vyzantiadou, A.V. Avdelas and S. Zafiropoulos from Department of Architecture and Civil Engineering in Aristotle University, Greece. However, until now, special attention of unfolding the structural logic in the geometry of fractal pattern exhibited in nature (apart from tree branches), and the implementation of that geometry-based structural logic (biomimicry) for constructing architecture and structures has very little been paid. ________________________________________________________________________________________________________________ Research Proposal / Iasef Md Rian / Building and Design Dept., School of Architecture, Poliecnico Di Torino / 4th July, 2012 13 3 METHODOLOGY: Two different coordinates are set up for the study of literatures and the state of the arts. One coordinate is to acquire knowledge about the theoretical and conceptual understanding of fractal geometry based on scientific, engineering and architectural backgrounds. The second coordinate is to familiarize with application of fractal geometry specifically in the field of architecture, engineering and construction. The complete research route can be divided into four main stages. - In the first stage, it will be about the developing of knowledge relating to the understanding and application of fractal geometry through literature studies and other case studies, and learning related technical skills (computational, mathematical, etc.). - In the second stage, it will be about finding a gap and scope in that area. Accordingly, a research target or a hypothesis will be projected. - In the third stage, simulative and physical model experiments will be performed based on the hypothesis and planned research target. It will also analyze the results of experiment, assess the performance, and meet the research questions. - In the last stage, a real scale model /prototype (or assessment model) will be produced for the final evaluation of the project. Some papers will be written for journals and presented in conferences based on the progress and results. Finally, a research thesis will be written. TENTATIVE RESEARCH TITLES (specific topic oriented): ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1. In Architectural & Structural Design Field: “Application of Fractal Geometry and Extended Evolutionary Structural Optimization (ESO) Method in the Field of Architecture” SCOPE: Inspired by the structural behaviour of the branches of the upper part of tree many branching structures have been recently designed as structural piers for getting long-span roof structure. But, very rare works known so far has been done (Adams Kara Taylor: fibrous pavilion workshop 2007; Peter Von Buelow; Treehouse Mayville, Michigan 2004; etc.) inspired by the structural mechanism of tree roots (inverted branching configuration) which transform the tree-load to the ground uniformly to avoid the stress concentration. Until now there is no any scientific published paper based on the application of fractal-like root branching system in architecture and construction yet as far as known. An object is strongest when force is evenly distributed over its area. This extraordinary structural behaviour of fractal-like root branches for holding the heavy tree structure can be mimicked in architectural construction field. By using Fractal Algorithm and Extended Evolutionary Structural Optimization Method the lower part of a building structure can be perfectly designed in terms of strength as well as beauty of complexity. 2. In Architectural Design And Planning Field: “Shortest Path Algorithm in Architectural Planning and Design by Using Fractal Geometry.” SCOPE: In architecture, the scope of Shortest Path Algorithm can be producing compact design layouts with shortest paths for reaching to needed functional spots/areas (horizontally, vertically). Fractal geometry can construct a configuration of maximum number of multiple shortest paths circulations within a compact space. For example, in science, solar cells are designed more efficient by using fractal geometry within the tiniest space. Another example is fractal antenna where fractal helix is used to capture maximum frequencies (“Fractal Antena Applications” by M.V. Rusu and R. Baican, 2004). This shortest path fractal model can be used in architectural building design, as well as for planning a city and neighbourhood. In city level, this model can produce a neighbourhood where people can go any needed place by walking or bicycles. ________________________________________________________________________________________________________________ Research Proposal / Iasef Md Rian / Building and Design Dept., School of Architecture, Poliecnico Di Torino / 4th July, 2012 14 4 3. In Urban Design Field: “Solar Heat and Sunlight Luminance Assessment Model of Urban Environment by Using Fractal Geometry”. SCOPE: In this time of global warming, urban heating is a major issue. Urban forests and trees play major role to control the microclimate of a city by casting shadow on the urban land surface to reduce the urban surface heat. In dense urban area the shadows of building blocks and other urban objects also control the microclimate of that area. Similar to this issue Alejandro Mesa (2011) and his research team have developed a solar obstruction assessment model for densely forested urban environments. But this assessment lacks the exact measurement of the shadow amount in smaller scales. The pattern of tree shadows has a unique geometry with irregular perforations which allow sunlight penetrations to control the level of luminance under the shadow. By using fractal dimension method an assessment model can be developed for the relationship among shadow amount, solar heat absorption/reduction and level of solar light luminance for changing time and seasons in a city. In a smaller scale the same assessment model can be used for controlling indoor environment by using perforated screen on façade/window. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------BIBLIOGRAPHY: ENGINEERING: Understanding----2012: MUBARAK M., “Estimate the Shortest Paths on Fractal M-gons”, Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, Volume 17, No. 6, p 2525–2529, 2012. 2011: DIMCIC M., “Structural Optimization of Grid Shells based on Genetic Algorithm”, PhD Thesis, ITKE, Stuttgart University, 2011. 2009: RAYMOND C., “Nature-Inspired Algorithms for Optimisation”, Studies in Computational Intelligence, Volume 193, Springer. 2009. 2008: YASSER M. A., FATMA S. A., “A New Vision of Fractal Geometry with Triangulation Algorithm”, World Academy of Science, Engineering and Technology, Volume 44, 2008. 2000: KISHIMOTO N., NATORI M. C., “Basic Consideration of Structures with Fractal Properties and Their Mechanical Characteristics”, Forma, Volume 15, p 113–119, 2000. 1999: GABRIELLI A., SYLOS LABINI F., PELLEGRINI S., “Gravitational Force Distribution in Fractal Structures”, Euro Physics Letter, Volume 46, No. 2, p 127-133, 1999. 1994: JOHN C. R., “Fractal Surfaces”, Plenum Press; 1 edition, 1994. 1990: FALCONER K., “Fractal Geometry, Mathematical Foundations and Applications”, John Wiley & Sons, 1990. 1988: BARNSLEY M. F., “Fractals Everywhere”, Academic Press, Inc., 1988. 1982: MANDELBROT B., “The Fractal Geometry of Nature”, San Francisco: W.H., Freeman, 1982. ENGINEERING: Application------2012: WEST M., “Branching Structures”, C.A.S.T., Architectural Structures and Technology, University Of Manitoba, 2012. 2011: XIE Y.M., ZUO Z.H., HUANG X., TANG J.W., ZHAO B., FELICETTI P., “Architecture and Urban Design through Evolutionary Structural Optimisation Algorithms”, International Symposium on Algorithmic Design for Architecture and Urban Design, Algode Tokyo, 2011. 2011: KANG H D, DENNIS D, MENEVEAU C., “Flow Over Fractals Drag Forces & Near Wakes”, Fractals, Volume 19, No. 4, p 387–399, 2011. 2011: MOHAMMAD B. Z. K., “Structural Systems According to the Mathematical Theory of Fractals”, 5th SASTech, Iran, Mashhad, May 12-17, 2011. 2011: RAYNEAU-KIRKHOPE. D., “Fractal-Like Dependence in the Designs of Efficient Pressure-Bearing Structures”, EPL (Europhysics Letters) Volume 93, No.3, 2011. ________________________________________________________________________________________________________________ Research Proposal / Iasef Md Rian / Building and Design Dept., School of Architecture, Poliecnico Di Torino / 4th July, 2012 15 5 2010: GOUATY, G., STOTZ, I., WEINAND, Y., TOSAN, E., “Fractal Geometry and Its Applications in Timber Construction”, EPFL, Infoscience, 2010. 2009: VON BUELOW P., “A Geometric Comparison of Branching Structures in Tension and Compression versus Minimal Paths”, University of Michigan, Ann Arbor, MI, USA, 2009. 2008: LEUNG A Y T, FOK S L, SU R K L., “The fractal finite element method for added-mass-type problems”, Int. Journal For Numerical Methods In Engineering, Volume 61, p 990–1008, 2008. 2003: LEUNG A Y T, , WUB G R, ZHONG W F., “Exterior Problems of Acoustics by Fractal Finite Element Mesh”, Journal of Sound and Vibration, Volume 272, p 125–135, 2004. 2001: LEUNG A Y T, “Fractal Finite Element Method for Thermal Stress Intensity Factor Calculation”, ICF11 Proceeding, 2011. 2007: VYZANTIADOUA M.A., AVDELASA A.V., ZAFIROPOULOSB S., “The Application of Fractal Geometry to the Design of Grid or Reticulated Shell Structures’, Computer-Aided Design, Volume 39, p 51–59, 2007. 2007: KISHIMOTO N., NATORI M.C., “Hierarchical Modular Structures and their Geometrical Configurations Future Large Space Systems”, On-line Journal of the IASS, 47, No. 3, 2007. 2000: KISHIMOTO N., NATORI M.C., “Basic Consideration of Structures with Fractal Properties and Their Mechanical Characteristics”, Forma, Volume 15, p 113–119, 2000. ARCHITECTURE: Understanding -------2012: VAUGHAN J., OSTWALD M. J., “Using Fractal Analysis to Compare the Characteristic Complexity of Nature and Architecture: Re-Examining the Evidence”, Architectural Science Review, Volume 53, No 3, 2012. 2011: JOYE Y., “A Review of The Presence and Use of Fractal Geometry in Architectural Design”, Planning and Design, Volume 38, No. 5, 2011, p 814-828. 2010: OSTWALD M. J., “The Politics of Fractal Geometry in Russian Paper Architecture: The Intelligent Market and the Cube of Infinity”, Architectural Theory Review, Volume15, No. 2, 2010. 2009: LORDICK D., “Architectural Fractals”, Rutgers University, New Jersey. 2001: OSTWALD M. J., “Fractal Architecture”: Late Twentieth Century Connections Between Architecture and Fractal Geometry”, Nexus Network Journal – Volume 3, No. 1. p 73. 2001. 2000: PADRÓN V., SALINGAROS N. A., “Ecology and the Fractal Mind in the New Architecture: a Conversation”, RUDI -- Resource for Urban Design Information, 2000. 1999: SALINGAROS N. A., “Architecture, Pattern and Mathematics”, Nexus Network Journal, Volume 1, p 7585. 1999. 1998: SALINGAROS N. A., “A Scientific Basis for Creating Architectural Forms”, Journal of Architectural and Planning Research, Volume15, p 283-293, 1998. ARCHITECTURE: Application-----------2011: JI Z., ZIYU L., XIAOZHOU L., “Remote-Sensing Expert Classification of Land Use/Land Cover Types Using Fractal Dimensions Over A Subtropical Hilly Region in China”, Fractals, Volume 19, No. 4 p 407–421, 2011. 2011: JOYE Y., “A Review of The Presence and Use of Fractal Geometry In Architectural Design”, Environment and Planning B: Planning and Design 2011, Volume 38, p 814-828. 2011: BEN-HAMOUCHE M., “Fractal Geometry in Muslim Cities, Succession Law Shaped Morphology”, Nexus Network Journal, Volume 13, No 1, 2011. 2010: FIAMMA P, CARRA G., “Fractal Pre-Structured Buildings for Temporary Housing”, 1st International Conference on Advances in Civil Engineering- ACE, 2010. 2009: CHALUP S K, HENDERSON N, OSTWALD M J, WIKLENDT L., “A Computational Approach to Fractal Analysis of a Cityscape's Skyline”, Architectural Science Review, Volume 52, No 2, p 126-134. ________________________________________________________________________________________________________________ Research Proposal / Iasef Md Rian / Building and Design Dept., School of Architecture, Poliecnico Di Torino / 4th July, 2012 16 6 2009: WANG W, LIU H, WANG X, “Fractal Geometry And Architectural Design”, IEEE International Symposium, 2009. 2006: HUYLEBROUCK D, HAMMER J., “From Fractal Geometry to Fractured Architecture: The Federation Square of Melbourne”, The Mathematical Intelligencer - Volume 28, No. 4, p 44-48, 2006. 2004: Lorenz W E., “Fractal Geometry As An Approach To Quality In Architecture”, 1st International Conference on Fractal Foundor 21st Century Architecture and Environmental Designations f. 2000: BOVILL C., “Fractal Geometry as Design Aid”, Journal for Geometry and Graphics, Volume 4 No. 1, p 71-78, 2000. 1996: BOVILL C., “Fractal Geometry in Architecture & Design”, Birkhäuser Boston, 1996. ------------------------------------------------------------- ________________________________________________________________________________________________________________ Research Proposal / Iasef Md Rian / Building and Design Dept., School of Architecture, Poliecnico Di Torino / 4th July, 2012 17 DAPe – Stato avanzamento – giugno 2012 Candidato: Marco Francesco Pippione, I anno Nome del Relatore: Prof. Giovanni Durbiano Tema di ricerca: In questi primi sei mesi di dottorato, attraverso una serie di letture (riportate in nota), ho portato avanti le ricerche che mi avevano condotto a presentare la proposta di ricerca dal titolo “Progettazione architettonica e ricerca tecnico scientifica”. Particolarmente interessanti per lo sviluppo del mio progetto di ricerca sono state le considerazioni metodologiche espresse da Carlo Ginzburg nel suo saggio “Spie” (in C.Ginzburg, Miti, emblemi, spie, Einaudi, Torino, 1986), gli spunti derivanti dalla lettura del testo di James Ackerman "Transazioni nella progettazione architettonica" (contenuto in J.Ackerman, Punti di Distanza, Electa, Milano, 2001), nonché quelli espressi da Alessandro Armando (A.Armando, La soglia dell’arte, Seb 27, Torino, 2009) . Proseguendo un lavoro di ricerca che mi ha già impegnato con la mia tesi di laurea triennale sulla monumentalità e con la tesi magistrale sulle trasformazioni legate all’ambito torinese di Piazza Mirafiori è mia intenzione approfondire alcuni aspetti teorici della progettazione architettonica, a partire dall’analisi dei rapporti e delle “transazioni” che avvengono nella fase che precede quella della produzione e della costruzione dei manufatti edilizi. L’attenzione verrà riposta sugli attori che partecipano alle decisioni delle forme costruite portando a considerare il processo progettuale come un sistema aperto, risultato dall’interazione di forze complesse, nel quale – come sostiene Ackerman – “le decisioni in campo architettonico vengono assunte attraverso un numero illimitato di transazioni tra vari individui che sono o dovrebbero essere interessati a creare determinati edifici” e sul ruolo del progettista in questo processo, posto che proprio nella complessità di tali rapporti è più volte stata tracciata la differenza peculiare tra l’architettura e le forme d’arte figurative. In questo senso è stata orientata la scelta dei corsi di Dottorato, in particolare per quanto riguarda i corsi che sto frequentando in queste settimane quali “Le soglie del problema”, “Boullee e l’essai sur l’art, Teoria e immagine dell’architettura pubblica”, “Nuove storie dello spazio domestico” e il corso che ho frequentato all’inizio dell’anno “Real design, virtual prototyping and digital interaction” presso il Dipartimento di Ingegneria Strutturale, Edile e Geotecnica questo ateneo. Bibliografia ragionata: - Ackerman, James, Punti di Distanza, Electa, 2001 (1992) - Adorno, Theodor, Horkheimer Max, Dialettica dell’illuminismo, Einaudi, 2010 (1944) - Argan, Giulio Carlo, Progetto e destino, Il Saggiatore, 1968 - Armando, Alessandro, La soglia dell'arte, Edizioni Seb 27, 2009 - Bauman, Zygmunt, La solitudine del cittadino Globale, Feltrinelli, 2008 18 - Benjamin, Walter, L'opera d'arte nell'epoca della sua riproducibilità tecnica, Einaudi, 1966 - Bianchetti, Cristina, Il novecento è davvero finito, Donzelli, 2011 - Bobbio, Luigi, La democrazia non abita a Gordio, Franco Angeli, 1996 - Bobbio, Norberto, Profilo ideologico del ‘900 italiano, Einaudi, 1986 - Ceserani, Remo, Raccontare il postmoderno, Bollati Boringhieri, 1997 - De Rossi, Antonio; Durbiano, Giovanni, Torino 1980 – 2011, Allemandi, 2006 - De Rossi, Antonio; a cura di, Grande Scala, Edizioni List, 2009 - Deregibus, Carlo, L'architettura consistente, Dape, 2011 - Durbiano, Giovanni, I nuovi maestri, Marsilio, 2000 - Gabetti, Roberto, Architettura, Industria, Piemonte negli ultimi cinquant'anni, Cassa di Risparmio di Torino, Torino, 1977 - Gabetti, Roberto, Olmo, Carlo, Le Corbusier e l'Esprit Nouveau, Einaudi, Torino, 1988 - Gabetti, Roberto, Olmo, Carlo, Alle radici dell'architettura contemporanea, Einaudi, 1989 - Gabetti, Roberto, Imparare l'architettura, Allemandi, 1999 - Ginzburg, Carlo, Miti Emblemi Spie, Einaudi, 2000 (1986) - Gregotti, Vittorio, Contro la fine dell'Architettura, Einaudi, 2008 - Harvey, David, La crisi della modernità, Net, 1993 - Olmo, Carlo; a cura di, Cantieri e disegni, Allemandi, Torino, 1992 - Olmo Carlo La città industriale, Einaudi, Torino, 1980 - Olmo, Carlo; Le Petit, Bernard; a cura di, La città e le sue storie, Einaudi, 1994 - Olmo, Carlo; Bagnasco, Arnaldo; a cura di, Torino 011 - Biografie di una città, Electa, 2008 - Rossi, Aldo, Autobiografia scientifica, il Saggiatore, Milano 2009 (1981) - Rossi, Aldo, L'architettura della città, Città Studi Edizioni, 1966 - Solà Morales, Ignasi de, Archeologia del Moderno, Allemandi, 2006 - Tafuri, Manfredo, Storia dell'architettura italiana 1944 – 1985, Einaudi, 1986 - Tentori, Francesco, Vita e opere di Le Corbusier, Laterza, Bari-Roma, 2007 (1979) - Tafuri, Manfredo, Progetto e utopia, Laterza, 1973 - Vattimo, Gianni; Rovatti, Pier Aldo; a cura di, Il pensiero debole, Feltrinelli, 2010 (1983) - Vattimo, Gianni, La società trasparente, Garzanti, 2011 (1989) - Vidler, Antony, Il perturbante nell’architettura, Einaudi, 2006 - Weber, Max, La scienza come professione, la politica come professione, Einaudi, 2004 (1917,1919) 19 RESEARCH PROPOSAL RESEARCH AREA: Innovative Construction of Masonry Phd student: SHAGHAYEGH RAJABZADEH Tutor: MARIO SASSONE Building and Design, School of Architecture, Politecnio Di Torino -----------------------------------------------------Keywords: Masonry construction, masonry prefabrication, nonlinear structural analysis, digital fabrication, computer aided architectural design, robotic masonry system State of the Art: Masonry is one of the major construction materials in most of the countries because of good durability, low cost and maintenance. It is strong material with good resistance to sound and thermal transmission [TsuJung Lin, James M. LaFave, 2012]. For example, In the United States, about 9 billion bricks are used a year [Saeed Ahmari, Lianyang Zhang, 2012] and clay because of its environmental efficiency has an important role in economic prosperity and infrastructural development of UK and other countries [J.E. Oti, J.M. Kinuthia, 2012]. Reaching to a optimal construction in different scale, from material to entire building, has leaded to wide range of researches in different fields of masonry materials 1) Innovation in materials for bricks production: The deficiencies of Conventional production of bricks such as, requirements of high temperature kiln firing, destruction of landscape, consuming significant amount of energy and releasing high level of waste material and greenhouse gases [Saeed Ahmari, Lianyang Zhang, 2012] have motivated the researchers to find the efficient replacement in process of masonry production. a. Use of recycled byproducts (copper mine tailing or similar) Saeed Ahmari, Lianyang Zhang in Arizona university have studied about the feasibility of utilizing copper mine tailings for production of eco-friendly bricks based on the geopolymerization technology [Saeed Ahmari, Lianyang Zhang, 2012], in turkey a groupe of researchers have innvestigated about The usability of waste marble dust as an additive material in industrial brick [N. Bilgin, H.A. Yeprem,2012] b. Use of non fired clay According to the first attempts of a researcher group in UK, the unfired clay material has shown energy-efficiency and suggests a formidable economical alternative to the firing of clay building components [J.E. Oti, J.M. Kinuthia,2012] Open problems: In spite of the numbers of research progresses in this field, it seems that there are still some problems and limited knowledge about reaching the optimal masonry block. Such as: a. Limited knowledge of mechanical properties (usually expressed in terms of unbounded compressive strength or Tensile Strength ) b. Limited knowledge of other physical properties: thermal behavior (Transmission and mass capacity); acoustic insulation; water exchange with environment. c. Optimal design of brick elements with minimum weight and maximum resistance (hollow). 20 2) Innovative masonry: from bricks to walls Despite of long traditional use of masonry and its wide practice in seismic areas, the earthquake experiences have showed the poor performance of masonry buildings causes the majority of fatalities [Najif Ismail, Robert B. Petersen, 2011]. Hence, analyzing of masonry components under different types of loads and strengths is an important issue which can be applied for new construction and existing buildings. In addition, the different behaviors of masonry structures in comparing with other materials, cause the requirements of numerical tool and algorithms, capable of reproducing nonlinear behavior of masonry components [Ivo Caliò, Massimo Marletta, 2012] The efficiency of these masonry products should be verified as small scale constructions according to the thermal or mechanical tests. c. Investigation of mechanical properties of small scale masonry panels made of innovative base materials. Department of civil and environmental engineering of Catania university, has presented an innovative discrete-element model, conceived for the simulation of the in-plane behavior of masonry buildings [Ivo Caliò, Massimo Marletta, 2012]. Besides, one group of researchers have simulated the in-plane shear behavior of unreinforced masonry wallets strengthened with twisted stainless steel reinforcing bars with Finite element modeling .[ Robert B. Petersen,2012] Open problems: There are some theme which needs more investigation and research a. Limits of knowledge about effects of mortar in load-bearing capacity of masonry components b. Limits of knowledge about Interaction between thermal and mechanical properties of masonry components 3) Innovative masonry construction: from walls, slabs, arches and vaults to buildings. The traditional methods for masonry construction have faced numerous problems and limitation, [E. Gambao, 2000]. Low labor efficiency, high accident rate, poor product quality, high cost of on- place construction and deficiency of skilled labor force, cause the demand of integration of innovative methods and new technology to conventional construction. [Fabio Gramazio, 2007]. For finding the solution for this limitation, numerous investigations have been progressed in the fields of prefabrication and using digital as well as robotic science in construction. Rami A.Rihani and Leonhard E. Bernold, has worked on the development of experimental robotic masonry system and its relevant modules [E. Gambao, 1996]. They have showed that brick color and texture can be detected and brick thickness can be measured electronically. Gramazio and Kohler have done many researches about using digital manufacturing techniques for combining data and material resulting architectural design. In 2005 they installed a construction facility for examining new production based on industrial robot. In 2006 they illustrated their researches’ result by designing the Façade of wine producer. Their robotic production method enabled them to lay each one of the 20,000 bricks precisely according to programmed parameters—at the desired angle and at the exact prescribed intervals. They have expanded their projects to other materials and even in 2011 they have started to examin the robot on construction site. [from Gramazio and Kohler’s website] 21 In Harvard university, Felix Raspall is resarching on computing and robotic techniques as means to expand the structural and formal limits of masonry and other construction methods. He is attempting to use digital design and fabrication for developing of building techniques of Guastavino (who applied the techniques of lightwight vault) and Dieste (who is an expert in thin shell structure). In additon, he is reaserching on integration of digital and skills of masons by proposing augmentedreality application [Felix Raspall]. Moreover, there are some valuable examples of applying the computing systmes and numerical models in structural analysis or prefabrication. Besides, one group of Italian and Spanish engineers has worked on proposing semi-prefabrication and construction techniques for light vaults made of reinforced brick masonry [F. López-Almansa, 2010]. They have constructed a semi fabricated vault and for the investigation of its feasibility, they have used numerical models and structural behavior tests. Open problems: There are some problems which need more research: a. Structural behavior of prefabricated components b. Structural optimization of prefabricated components c. Constructability of the components which are design with digital techniques METHODOLOGY: Following steps of research methods will be followed: abcdef- studying about phisycal and structural properties of bricks understanding finite elemnts analysis experiments on masonry structural components learning computer programs based on parametric design and structural alalyis learning methods of masonry components testing and nonlinear structural analysis simulating a model of masonry component testing the small scale model of the masonry component in lab Tentative Title: 1- using the digital technology for designing a efficient prefabricated masonry components Masonry as the construction assembled of modular components seems to have proper capability of utilizing digital design and fabrication. Despite of numerous accomplishments in taking the advantage of digital technology for designing filed, rarely we can find any emphasize on the physical and static properties of masonry components. There are some software which help to create new texture and complex pattern also many experiments are done in the field of the capability of robots in decorative elements construction. The aim of this research is integration of software and digital technology for construction of prefabricated masonry components which can be applied as structural element according the standards. 22 2- Using digital technology for designing a low-cost houses with prefabricated masonry elements in seismic regions Masonry is the one of the most common used material in many developing countries which is located in seismic regions. Designing low-cost and structurally efficient buildings is the aim of architecture and construction industry. Using digital tools for construction of houses with prefabricated elements which are produced by minimal quantity of material and maximum statics quality is the ambition of this research. The result of this research can be practical and advantage for the seismic regions where the modular buildings can be applicable in large scale. Bibliography: E. Gambao , C. Balaguer , F. Gebhart , methods of control for robotic brick masonry,Automation in construction 4 (1996) 281-292 E. Gambao , C. Balaguer, F. Gebhart , Robot assembly system for computer-integrated construction, Automation in Construction 9 _2000. 479–487 F. López-Almansa, V. Sarrablo, P.B. Lourenço, J.A.O. Barros, P. Roca , F. da Porto, C. Modena, Reinforced brick masonry light vaults: Semi-prefabrication, construction,testing and numerical modeling, Construction and Building Materials 24 (2010) 1799–1814 Ivo Caliò, Massimo Marletta, Bartolomeo Pantò, A new discrete element model for the evaluation of the seismic behaviour of unreinforced masonry buildings, Engineering Structures 40 (2012) 327–338 J.E. Oti, J.M. Kinuthia, Stabilised unfired clay bricks for environmental and sustainable use, Applied Clay Science 58 (2012) 52–59 N. Bilgin, H.A. Yeprem, S. Arslan, A. Bilgin, E. Gunay, M. Mars_oglu, Use of waste marble powder in brick industry, Construction and Building Materials 29 (2012) 449–457 Najif Ismail, Robert B. Petersen, Mark J. Masia, Jason M. Ingham, Diagonal shear behaviour of unreinforced masonry wallettes strengthened using twisted steel bars, Construction and Building Materials 25 (2011) 4386–4393 Robert B. Petersen, Najif Ismail , Mark J. Masia , Jason M. Ingham, Finite element modelling of unreinforced masonry shear wallettes strengthened using twisted steel bars, Construction and Building Materials 33 (2012) 14–24 Saeed Ahmari, Lianyang Zhang, Production of eco-friendly bricks from copper mine tailings through geopolymerization, Construction and Building Materials, Construction and Building Materials 29 (2012) 323– 331 Tobias Bonwetsch , Fabio Gramazio , Digitally Fabricating Non-Standardised Brick Walls Matthias Kohler ,ETH Zurich,2007, http://dfab.arch.ethz.ch/web/e/papers/index.html Tsu-Jung Lin, James M. LaFave, Experimental structural behavior of wall-diaphragm connections for older masonry buildings, Construction and Building Materials 26 (2012) 180–189 Websites: Felix Raspall ,http://issuu.com/fraspall/docs/research Felix Raspall, http://www.gsd.harvard.edu/#/academic-programs/doctoral-programs/ddes/students.html Gramazino & Kohler: http://dfab.arch.ethz.ch/web/e/forschung/216.html 23 Politecnico di Torino - Dipartimento di Architettura e Design Dottorato di ricerca di ricerca in Architettura e Progettazione edilizia - (XXVI ciclo) Revisione semestrale: giugno 2012 Dottoranda: Ilaria Ariolfo Tutor: Liliana Bazzanella (con la collaborazione dello spin-off Intelliglass e Roal) Area tematica (dalla mappa DAPe): Cultura Tecnologica - sostenibilità Innovazione d’involucro - water in glass parole chiave: involucro, innovazione e trasferibilità, innovazione e qualità architettonica, efficienza energetica/confort microclimatico indoor, trasparenza/opacità, sperimentazione, acqua, materiali La ricerca si pone come tema centrale l’innovazione di involucro, in termini di sostenibilità energetica e di qualità architettonica, con riferimento particolare all’impiego dell’acqua come materiale per il controllo microclimatico indoor. La sperimentazione nasce dalla possibilità1 di intraprendere una collaborazione con una azienda locale (ROAL srl, di Grugliasco) interessata ad inserire nella sua produzione un nuovo sistema di involucro edilizio e si avvarrà di un percorso sperimentale di costruzione di un prototipo di serramento, “water in glass”. In sintesi questo progetto prevede, in collaborazione con lo spin-off spagnolo (Intelliglass), l’ipotesi di trasferire sul territorio italiano le innovazioni tecnologiche studiate nel laboratorio madrileno. Si tratta quindi di adattare una nuova tecnologia, definita con il nome di Radiaglass 2, al contesto economico, climatico e produttivo italiano (concetto di trasferibilità), in un team multidisciplinare che coinvolge ingegneri meccanici, elettronici e aeronautici. Si tratta anche di ipotizzare possibili applicazioni architettoniche, sia per nuove costruzioni, sia per il retrofit energetico e qualitativo. (Non si parla solo di trasferibilità sul mercato di un nuovo prodotto, ma anche di analizzare il progetto architettonico, che è interessato in quanto oggetto di applicazione dell’innovazione, e il processo che coinvolge diversi attori - committenza, produttore, progettista e costruttore.) L’acqua (anche presente come parola chiave nel titolo) risulta essere il punto di partenza nell’approfondimento di questa ricerca in merito all’uso dello stesso come materiale architettonico con buone prestazioni. La ricerca vuole comunque approfondire il tema indagando la possibilità di sostituire l’acqua o combinarla con altri materiali, trasparenti o traslucidi, alternativi al vetro. L’accostarsi al tema con occhio critico analizzando quelli che sono stati esperimenti precedenti in cui l’acqua diventava materiale o elemento caratterizzante l’architettura consente di apportare nuove conoscenze in merito all’oggetto pratico di studio. Accanto alla sperimentazione si alternano così momenti di ricerca documentale che avvengono in parallelo e rimandano a continue nozioni utili ad arricchire e supportare la parte pratica della tesi. In parallelo alla ricerca di casi studio sono stati avviati contatti con centri di ricerca e laboratori che stanno affrontando tematiche analoghe. In questo contesto c’è innanzitutto lo spin-off spagnolo che ha un profilo di ricerca e realizzazioni ben delineato e il continuo confronto con questa realtà è utile nel fornire ulteriori avanzamenti nel lavoro di ricerca, visti anche i loro recenti sviluppi in merito. La ricerca però vuole superare questo esempio ed ampliare lo sguardo verso, come detto in precedenza, l’utilizzo dell’acqua in architettura e la possibilità di considerare l’inserimento di fluidi attivi come parti costituenti l’involucro. Si riflette così sulle potenzialità delle nano-tecnologie e in particolare sui materiali a cambiamento di fase, mettendo in relazione alcuni risultati raggiunti in alcune ricerche affini al nostro tema. Mi riferisco attualmente a sperimentazioni svolte e pubblicate da alcuni laboratori tedeschi (Zae-Bayern e R. Bosch Gmbh) che trattano, appunto, materiali a cambiamento di fase (PCM) e quindi potrebbero fornire indirizzi utili in merito alla gestione di materiali liquidi in 1 Riferimento alla mia precedente esperienza di ricerca presso l’università di Madrid per la tesi magistrale e concorsi d’architettura 2 Doppio vetro stratificato separato da un distanziatore che da origine ad una camera, all’interno della quale circola l’acqua. Elemento sviluppato come dispositivo per il controllo del carico termico con possibilità di controllo della luce (fluido colorato), per ottenere un risparmio energetico e migliorare le condizioni di confort interno. Funzione: elemento per serramenti, facciate continue, coperture vetrate o anche per partizioni interne. ilaria ariolfo_innovazione d’involucro: water in glass_1 24 architettura. Il concetto di fluido è spesso presente nella descrizione dei brevetti delle aziende sopra citate, che sono a loro volta collegate con esperienze di ricerca universitaria presso le principali università della Baviera: Monaco, Wizburg, Erlangen-Numberg. Inoltre attorno a questa tipologia c’è un filone molto diffuso in America sullo studio di sistemi definiti Active Building Envelope (ABE) che allo stesso modo consentono di conoscere un altro tipo di approccio al problema dell’uso di fluidi nelle realizzazioni di involucri edilizi, con attenzione al comfort micro climatico interno e al risparmio energetico. In contesto nazionale, “ad oggi”, è emerso un vecchio brevetto inerente ad una finestra con acqua come isolate acustico realizzata da VarioVision sas, società di Reggio Emilia, che potrebbe fornire spunti utili all’integrazione architettonica dell’elemento. L’approfondimento di casi studio di architetture realizzate contribuiscono ad arricchire la sperimentazione, anche ricorrendo a visite dirette e incontri con i progettisti e i laboratori di ricerca. Ulteriori approfondimenti tecnici e di integrazione di nuove tecnologie rientrano nel contesto del tema centrale della ricerca: l’interesse è rivolto ai materiali che insieme all’uso dell’acqua, implementano le prestazioni di involucro in relazione agli aspetti di sostenibilità energetica, economica e di qualità architettonica. Sto prendendo in considerazione anche le aziende specializzate in involucri vetrati (come Schüco e Schött solar) per provare a costruire un panorama allargato che valuti anche l’integrazione con componenti per la produzione energetica. In questo caso la possibilità di usare Radiaglass combinato con elementi fotovoltaici renderebbe il sistema autonomo e consentirebbe anche una regolazione del flusso luminoso, proprio come si ipotizzava all’inizio nella descrizione dell’elemento. Si sono quindi ampliate le conoscenze e i contatti con centri di ricerca e laboratori che stanno affrontando tematiche analoghe e sono cresciuti i ragionamenti intorno alle tematiche di trasparenza/opacità quali concetti particolarmente significativi. Infatti l’interpretazione e la realizzazione di elementi trasparenti in architettura è spesso caratterizzata dalla scelta di elementi o tecnologie definite sostenibili che si pongono come sostitutive del vetro, sia per avere un contenimento dei consumi energetici sia per ottenere un risparmio economico e una facilità di gestione dell’elemento. Questo porta una ulteriore riflessione nella realizzazione e interpretazione del prototipo all’interno del progetto dell’involucro e dell’edificio in generale. I concetti di innovazione di involucro, trasferimento tecnologico e efficienza energetica, che sono alla base dell’esperienza di costruzione del prototipo, delineano il contesto scientifico in cui si inserisce la sperimentazione. Per completare il quadro, una analisi delle linee di tendenza dei bandi europei, che ho avuto modo di conoscere grazie alle esperienze di partecipazione del dipartimento, fornisce nuovi spunti per sostenere e incentivare l’applicazione di innovazioni all’interno di progetti architettonici, di riqualificazione e di nuova costruzione. Attualmente lo stato di avanzamento della ricerca ha portato alla luce alcuni problemi pratici sulla realizzazione del brevetto che a sua volta portano a un continuo feedback e confronto con casi di ricerca analoghi per la ricerca della soluzione più opportuna. In questo momento il risultato della ricerca non è ancora perfettamente delineato ma aperto a diverse possibilità tra cui la definizione di linee guida finalizzate al trasferimento tecnologico di una innovazione in ambito architettonico ma potrebbe anche essere la catalogazione di diverse nuove possibilità per la realizzazione di involucri innovativi. ilaria ariolfo_innovazione d’involucro: water in glass_2 25 INDICE (bozza) 0_ Introduzione iniziale con il tema e la spiegazione della metodologia di ricerca 1_ Innovazione di involucro attraverso l’uso dell’acqua introduzione del tema di ricerca con specifiche puntualizzazioni in merito all’ambito in cui la ricerca si articola con attenzioni verso la qualità architettonica e il risparmio energetico 1.1_introduzione dell’esperienza di ricerca e del brevetto da cui è partito lo studio (introdurre anche il tema delle architetture con l’uso dell’acqua come materiale d’involucro, citare esempi architetture già note) 1.2_definizione dei concetti di innovazione legata all’involucro e quello di trasferibilità tecnologica 1.3_il tema della trasparenza d’involucro quale nuova frontiera per il controllo microclimatico, la sostenibilità e la qualità architettonica 1.4_le richieste attuali di sostenibilità (declinata nelle sue tre forme) e l’innovazione come motore per la riqualificazione e la nuova costruzione 2_Il metodo di ricerca presentazione delle parti principali della ricerca, la parte teorica, di studio, e quella sperimentale (introduzione del progetto di ricerca con la fondazione Goria) 2.1_la ricerca documentale come momento di studio teorico e di esperienze affini 2.2_la sperimentazione con un team multidisciplinare 3_La ricerca documentale report degli studi di materiali, sistemi e tecnologie che rappresentano il materiale di supporto alla ricerca sperimentale e hanno dato fondamento al tema dell’uso di materiali innovativi per l’involucro 3.1_i casi studio (articolazione e presentazione anche attraverso interviste) 3.2_i centri di ricerca con brevetti affini 3.3_possibili materiali integrabili al brevetto 4_La sperimentazione report del processo e dei risultati dell’esperienza svolta presso Roal in collaborazione con Intelliglass, grazie al progetto con la Fondazione Goria 4.1_le fasi iniziali di trasferimento del know-how tecnologico 4.2_le evoluzioni del progetto grazie ai continui scambi (sia con lo spin-off sia attraverso la ricerca documentale) 4.3_i risultati ottenuti 4.4_sistematizzazione delle possibili applicazioni ad integrazioni architettoniche del brevetto 5_Conclusioni della ricerca elaborazione delle linee guida esplicative di un processo di trasferimento tecnologico (progetto di ricerca con una importante parte di sperimentazione) che ha coinvolto sia la sfera commerciale produttiva edilizia che quella universitaria della ricerca ilaria ariolfo_innovazione d’involucro: water in glass_3 26 Bibliografia ragionata per argomenti: • L’innovazione, la trasferibilità e la sostenibilità. particolare attenzione verso gli scritti che riguardano l’innovazione applicata all’involucro e le tecniche che interessano ne interessano il progetto. LIBRI E MONOGRAFIE - Ciribini, Giuseppe; Tecnologia ed epistemologia della complessità; in Mucci, Egidio; Rizzoli, Paolo (a cura di); L’immaginario tecnologico metropolitano; Franco Angeli; Milano; 1991. - Cetica, Pierangelo; La dimensione della complessità; in Mucci, Egidio; Rizzoli, Paolo (a cura di); L’immaginario tecnologico metropolitano; Franco Angeli; Milano; 1991. - Gaspari, Jacopo; L’innovazione tecnologica e la sostenibilità nelle costruzioni; Edicom Edizioni; Monfalcone; 2008. - Nardi, Guido; Programma della ricerca: metodi e tecniche per la produzione del componente edilizio industriale; M.U.R.S.T. 40%; Milano; 1993. (ricerca coordinata dal prof. Guido Nardi con studio metaprogettuale per alcune possibili applicazioni dell’alluminio per l’involucro degli edifici) - Nardi, Guido; Aspettando il progetto; Franco Angeli; Milano; 1997. pp. 8-62. - Pone, Sergio; Deduzione e nuovi orizzonti; in Truppi, Carlo; La città del progetto : trasferimento di tecnologie e convergenze multidisciplinari; Liguori; Napoli; 1999. - Truppi, Carlo; La città del progetto : trasferimento di tecnologie e convergenze multidisciplinari; Liguori; Napoli; 1999. pp. 163-177. CONVEGNI - Croce, Sergio; Il progetto dell’involucro innovativo, l’approccio low-energy e la sostenibilità, Atti di convegno “L’involucro edilizio (innovazione e sostenibilità)”, Bari, 24/04/2004. - Croce, S.; Mazzarella, L.; Facciate ventilate, facciate continue a doppia pelle, isolamento dinamico: la storia e le potenzialità applicative, Atti convegno internazionale “AICARR 2004: Integrazione e nuove visioni di progetto e di gestione”, Milano, 3-4/03/2004. • L’innovazione, materiali e tecniche applicazioni progettuali in campo edilizio, chiave di lettura qualitativa degli interventi. - Ciribini, Giuseppe; Tecnologia & Progetto. Argomenti di Cultura Tecnologica della Progettazione; Celid; Torino; 1984. - Nesi, Attilio (a cura di); Progettare con l’informazione, percorsi e gestione delle informazioni tecniche per la promozione e il controllo dell’innovazione nei materiali e nel progetto di Architettura; Gangemi Editore; Roma; 2008. - Sinopoli, Nicola; La tecnologia invisibile. Il processo di produzione dell’architettura e le sue regie; Franco Angeli; Milano; 1997. - Sinopoli, Nicola; Tatano, Valeria; Sulle tracce dell'innovazione. Tra tecniche e architettura; Franco Angeli editore; Milano; 2002. - Dierna, Salvatore; Innovazione tecnologica e cultura dell’ambiente; in Truppi, Carlo; La Creta, Rosalba; L’architetto tra tecnologia e progetto; Franco Angeli editore; Milano; 1994. pp.134-156. - Truppi, Carlo; Continuità e mutamento - il tempo nell’innovazione delle tecniche e nell’evoluzione dell’architettura; Franco Angeli editore; Milano; 1994. pp.54-67. • L’involucro: trasparenza/opacità sistemi tecnologici, materiali e tecniche costruttive per il progetto e realizzazione dell’involucro - Gastaldi, Matteo; Pedeferri, Pietro; Introduzione ai materiali per architettura; UTET; Torino; 2005. - Greco, Alessandro; Quagliarini, Enrico. L’involucro edilizio: una progettazione complessa; Alinea Editrice; Città di Castello; 2007. - Herzog, Thomas; Krippner, Roland; Lang, Werner; Atlante delle facciate; UTET; Torino; 2004. ilaria ariolfo_innovazione d’involucro: water in glass_4 27 - McDonough, William; Braungart, Michael; Cradle to Cradle. Remaking the way we make things; North Point Press; New York; 2002. - Tatano, Valeria (a cura di); Oltre la trasparenza, riflessioni sull’impiego del vetro in architettura; Officina Edizioni; Roma; 2008. - Bell, Michael; Kim, Jeannie; Engineered transparency- the echnical, visual and spatial effects of glass; Princeton Architectural Press; New York; 2009. - Sauer, Christiane; Made of ... : new materials for architecture and design; Gestalten; Berlino; 2010. - Koralevic, Blanko; Performative Architecture - beyound instrumentability. - Torricelli, Maria Chiara; Del Nord, Romano; Felli, Paolo; Materiali e tecnologie dell’architettura; Editori La Terza; Bari; 2003. ARTICOLI - Filippi, Marco; Serra, Valentina; Micono, Carlo. Diagnosi della doppia pelle, Il progetto sostenibile n.01, (2003), pp. 38-43. - Peretti, Gabriella. Integrazione del fotovoltaico in architettura, Il progetto sostenibile n. 21, (2009), pp. 21-25. - Fernandez, John E. Materials for aesthetic, energy efficient and self diagnostic buildings, Science n.5820 vol. 315, (2007). SITI INTERNET - www.zeroemission.tv/Prodotti-e-Soluzioni F.N.; A Settimo Torinese debutta il fotovoltaico alle bacche di mirtillo,(2011). - www.glassx.ch Indice di materiali innovativi per cambiamento di stato PCM - http://www.osdotta.unifi.it tesi e ricerche in corso piattaforma dei Dottorati in Tecnologia dell’Architettura in Italia OSDOTTA • esperienze di ricerca, casi studio e linee di tendenza della ricerca europea soffermarsi in generale sui metodi e svolgere una ricerca sulle fonti che riportano il panorama attuale - Bazzanella, Liliana; De Rossi, Antonio; Giammarco, Carlo (a cura di); Progettare il programma. I contributi della ricerca progettuale nella trasformazione dei paesaggi urbani; Celid; Torino; 1998. - Gabetti, Roberto; Progettazione architettonica e ricerca tecnico-scientifica nella costruzione della città, in Politecnico di Torino - Dipartimento di progettazione architettonica; Progetto, storie e teorie; Celid; Torino; 1982. - Gabetti, Roberto; Imparare l’architettura; Umberto Allemandi & C.; Torino; 1997. - Rigamonti, Riccarda; Sperimentare campi e modi di una nuova ricerca nell’università; in Politecnico di Torino Dipartimento di progettazione architettonica; Ricerche per una architettura dei luoghi; 1983-1997; Celid; Torino; 1997. ARTICOLI - Silvestrini, Gianni; Kyoto: per una politica energetica sostenibile, il progetto sostenibile n.01, (2003), pp. 52-57 - Grosso, Mario; La valutazione dei progetti di ricerca europei, il progetto sostenibile n.03, (2004), pp. 80-81 ALTRO - Linee guida per la compilazione di bandi EU Intelligent Energy, Life+, Eco-efficiency + Bandi regionali e provinciali (link reperibili dal sito della provincia) • le tesi di dottorato - Allione, Cristina; Ciclo di vita dell'edificio: travaso di know-how dall'ecodesign all'architettura; rel. Bistagnino, Luigi; coord. Marco Filippi; Tesi di dottorato in Tecnologia per l’Architettura e il Disegno Industriale; Politecnico di Torino; 2006. - Micono, Carlo; Facciate attive trasparenti: analisi prestazionale attraverso misure in test cells; rel. Serra, Valentina; Paparcone, Rolando; Tesi di dottorato in Tecnologia per l’Architettura e il Disegno Industriale; Politecnico di Torino; 2006. ilaria ariolfo_innovazione d’involucro: water in glass_5 28 - Stupino, Fabrizio, Lo studio della diffusione dell'innovazione tecnologica attraverso strumenti non analitica: la modellazione e simulazione mediante agenti intelligenti; rel. Cantamessa, Marco; Tesi di dottorato in Ingegneria dei sistemi per la produzione industriale; Politecnico di Torino; 2009. - Mazzotta, Alessandro; L’acqua: materia per l’immagine del paesaggio costruito. Indicazioni manualistiche tra sostenibilità e ‘sensibilità’, Tutors: Liliana Bazzanella, Aimaro Isola; Tesi di dottorato in Architettura e Progettazione edilizia (XVII ciclo); Politecnico di Torino. - Melis, Barbara; Il principio del progetto. Studio sull’attuazione della sostenibilità nella città contemporanea. La regola impossibile (?), Tutor: Liliana Bazzanella; co-tutor: Marco Trisciuoglio; Tesi di dottorato in Architettura e Progettazione edilizia (XIX ciclo); Politecnico di Torino. - Collo, Mattia; Strumenti di progettazione assistita basati sulla conoscenza, Tutor: Liliana Bazzanella; Co-tutor: Luca Caneparo; Tesi di dottorato in Architettura e Progettazione edilizia (XX ciclo); Politecnico di Torino. ARTICOLI - Sala, Marco; Romano; Rosa; Smart skin envelope. Integrazione architettonica di tecnologie per il risparmio energetico (Università degli studi di Firenze, Dipartimento TAeD), Il progetto sostenibile n.26, (2010), pp. 76-79 - Germanà, Maria Luisa; Il dottorato e le tecnologie per l’ambiente costruito: verso un dialogo fruttuoso tra ricerca, istituzioni e realtà produttiva, Il progetto sostenibile n.28, (2011), pp. 94-95. ilaria ariolfo_innovazione d’involucro: water in glass_6 29 Titolo: “Visioni” contemporanee all’interno dei paesaggi vitivinicoli: atteggiamenti e strategie progettuali. Filone di ricerca: Ricerca progettuale e processi di trasformazione dei paesaggi costruiti (territorio e paesaggio) Relatore: prof. Antonio De Rossi Dottorando: Enrico Boffa Aggiornamento: giugno 2012 In questi ultimi mesi mi sono occupato di approfondire l’oggetto di studio, ovvero i paesaggi vitivinicoli. Ho tentato di trovare degli aspetti unificanti di questi territori in modo da farli rientrare all’interno di un caso studio omogeneo; per ora ho abbandonato il punto di vista del paesaggio, che presuppone caratteri di unicità e tipicita’ (Convenzione Europea del Paesaggio, 2000), e mi sono invece concentrato sull’analisi delle grandi tendenze di fondo in cui è immerso il sistema vitivinicolo ed i sistemi ad esso connessi, in particolare quelli dell’ospitalità e della produzione. Tali approfondimenti sono stati possibili grazie alla lettura di testi che studiano, attraverso sia le analisi economiche e di marketing sia le scienze agro-forestali ed enologiche, l’evoluzione degli scenari agricoli. Ho cercato di individuare gli elementi fondanti che hanno permesso, in questi ultimi anni, il passaggio dal “settore agricolo” al “sistema agroalimentare”; infatti il “settore agricolo” tradizionale viene sempre più messo in stretta relazione con tutte le altre componenti del sistema: innovazione scientifica e tecnologica, catene di distribuzione dei prodotti agricoli, modificazione e modelli di stili di vita e dei consumi alimentari, innovazioni nel marketing, nella logistica, nella comunicazione. Tale passaggio ha segnato il cambiamento da una agricoltura “ad alta intensità di attrezzature” ad una agricoltura ad “alta densità di servizi”, sempre più “terziarizzata”, dove acquistano importanza le modalità con cui si trasferiscono know-how e conoscenza (R. Pastore, 2002). Il sistema vitivinicolo può essere considerato un buon esempio di quanto questo passaggio progressivo sia essenziale. Infatti le imprese imprenditorialmente più avanzate sono anche quelle che hanno investito negli ultimi anni in innovazione organizzativa, culturale e di servizio, consapevoli che la competizione si sta sempre più spostando dalla tecnologia, in un certo senso accessibile a molti se non ha tutti, alla logica del servizio e dell’assistenza mirata e selettiva. E’ uno scenario agroalimentare assolutamente nuovo quello che si presenta agli imprenditori e ai consumatori , perché segna il passaggio da una visione settoriale del produrre in agricoltura, ad una visione colta e integrata, che coniuga lo sviluppo produttivo delle aree rurali al turismo ambientale e ai beni culturali, secondo i principi di una rinnovata politica agraria comunitaria che mira ad integrare la tutela del territorio e le risorse presenti in esso, valorizzando e proteggendo l’originalità e la tipicità (A. Sonsini, 2005). Partendo dal dato consolidato del profondo processo di trasformazione dei “sistemi agricoli” ho tentato, attraverso l’analisi dei testi citati in bibliografia, di cogliere e catalogare alcuni nuovi valori su cui si fonda lo sviluppo e la crescita sia dei territori vitivinicoli, sia delle attività ad essi legati: - Relazione fra marketing e promozione del prodotto vitivinicolo e il territorio di origine (vino non solo inteso come prodotto, ma anche come un insieme di valori simbolici; il clienteutente esce dall’area della soddisfazione del ”bisogno” ed entra in quelle della soddisfazione del “desiderio”, ponendo attenzione sempre di più agli elementi più “periferici” ed immateriali, rispetto al prodotto principale). 1 30 - Recupero e rilancio delle valenze territoriali attraverso la formulazione di un’offerta integrata in grado di soddisfare le esigenze dei clienti/utenti/fruitori di un determinato sistema territoriale e produttivo, instaurando virtuose e consapevoli relazioni fra i vari “sistemi” in gioco (vitivinicolo, turistico e dell’ospitalità, enogastronomico, ambientale). - Tendenza del sistema ad una compatibilità ambientale, intesa come rapporto sinergico e non conflittuale tra agricoltura e territorio, tra “produzione agricola” e “produzione di paesaggio” (R. Pastore, 2002), determinato da un diverso e più avanzato modo di intendere la relazione uomo-natura-tecnologia. - Tendenza da parte delle attività imprenditoriali legate al “sistema vitivinicolo” a investire in innovazione culturale, organizzativa e di servizio, capaci di trasferire al potenziale consumatore conoscenze ed informazioni. - Individuazione di risorse “identitarie” del paesaggio (risorse storico-culturali, risorse fisiconaturalistiche, risorse sociali-simboliche) adottate come interessanti materiali per la valorizzazione e per il “progetto” del territorio (le candidature Unesco dei paesaggi vitivinicoli e i loro piani di gestione). La prolungata indifferenza della strumentazione urbanistica nei confronti dei territori rurali, ma soprattutto la competizione mondiale sempre più complessa nel settore agroalimentare, ha portato quindi l’impresa agricola a reagire con una serie di aperture rispetto al tradizionale settore produttivo, gettando, involontariamente, solide basi per una nuova definizione urbanistica e architettonica dei suoi territori (A. Sonsini, 2005). Se questi nuovi valori sono ritenuti “necessari”, è possibile allora individuare strategie che vedono i territori vitivinicoli, insieme alle produzioni agroalimentari di qualità, protagonisti di un progetto di sviluppo non più di settore, specialistico, di comparto, ma di un progetto integrato che intende coniugare produzione, ambiente, beni culturali e turismo? Quale può essere il ruolo del progetto d’architettura nella “strutturazione” di questi territori? Al termine di questa fase che ha riguardato l’analisi del campo di studio, mi sto accingendo ad individuare ed analizzare alcune strategie progettuali di successo per la promozione, la valorizzazione e lo sviluppo territoriale, strategie che riguardano sia il disegno alla “grande scala”, sia l’interesse all’oggetto architettonico, cercando di analizzare la loro profonda relazione con il “sistema vitivinicolo”. Seguirà una ricerca sul campo per vedere in quale modo queste strategie, se pur simili, siano state applicate a territori geograficamente diversi, tentando, se possibile, di coglierne gli aspetti virtuosi e/o negativi, collegati alle differenti specificità dei sistemi. Alcuni esempi di queste possibili strategie: 1. Strategia: strutturazione delle strade del vino come “attrattori territoriali” Territori di riferimento: Strade del Vino della Regione Veneto, Strade del Vino Alto Adige, Strada del Vino della Bassa Austria, Strada del Vino della Mosella. 2. Strategia: adozione di un approccio progettuale, capace di instaurare un dialogo fra le esigenze della produzione, il territorio e le forme del paesaggio. Territori di Riferimento: Alto Adige, Rioja, Ribera del Duero, Napa Valley 3. Strategia: rappresentazione e narrazione delle risorse identitarie del territorio e del paesaggio. Territori di riferimento: Langenlois (Loisium Visitor’s Center) / Austria, Roa (Centro di Promozione della D.O.C. Ribera del Duero) / Spagna. 2 31 Bozza di indice Introduzione 1. Le tendenze di fondo del sistema vitivinicolo 1.1 Passaggio dal “settore agricolo” al “sistema agroalimentare”. 1.2 Passaggio da una agricoltura ad alta intensità di attrezzature ad una agricoltura ad alta intensità di servizi. 1.3 Passaggio dalla logica della “quantità” alla logica della “qualità”. 1.4 Identificazione fra prodotto e territorio. 2. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Nuovi valori fondanti lo sviluppo e la crescita dei territori vitivinicoli Marketing del prodotto vitivinicolo e del territorio d’origine. Recupero e rilancio delle valenze territoriali attraverso la formulazione di un’offerta integrata. Compatibilità ambientale: rapporto sinergico tra “produzione agricola” e “produzione di paesaggio”. Innovazione culturale, organizzativa e di servizio: nuove tendenze dell’imprenditoria vitivinicola. Valorizzazione delle risorse identitarie dei paesaggi vitivinicoli: il caso delle candidature Unesco. 3. 3.1 3.2 3.3 Per una nuova definizione urbanistico-architettonica dei territori vitivinicoli Le recenti vicende storico urbanistiche dei territori rurali italiani. Vino e paesaggio: politiche di gestione del territorio. Territori vitivinicoli come sistemi complessi: necessità di un progetto integrato che coniughi produzione, ambiente, beni culturali e turismo. 3.4 I nuovi valori dei territori vitivinicoli come materiale di progetto: la necessità di strategie progettuali contemporanee. 4. 4.1 4.2 4.3 4.4 Le strade del vino come “attrattori territoriali” Considerazioni introduttive. Le strade del Vino della Regione Veneto e del Trentino: promozione del territorio e dei suoi prodotti. La strade del vino della Bassa Austria: promozione integrata del turismo del vino. La valle della Mosella: la strada del vino come infrastruttura per il tempo libero. 5. Architetture contemporanee per paesaggi vitivinicoli 5.1 Considerazioni introduttive. 5.2 Le provincie della Rioja e Ribera del Duero: le cantine d’autore come promozione e comunicazione del prodotto. 5.3 La Napa Valley: la tematizzazione del territorio attraverso le sue architetture. 5.4 L’ Alto Adige: un virtuoso dialogo fra architettura e sostenibilità ambientale. 6. 6.1 6.2 6.3 6.4 Rappresentazione e narrazione del territorio e del paesaggio Considerazioni introduttive. Loisium Visitor’s Center a Langenlois (Austria) Centro di Promozione della D.O.C. “Ribera del Duero”, Roa (Spagna). WIMU , museo del vino a Barolo. Seguirà elenco di alcune altre strategie ancora da individuare con casi applicativi di riferimento. 7. Caso studio 7.1 Il territorio di Langa e Roero: la necessità della costruzione di un dialogo fra esigenze della produzione e forme del paesaggio. 7.2 Dopo il tentativo della candidatura Unesco, quale possibile futuro per la promozione e lo sviluppo di questi territori? 7.3 Possibilità di applicazione di alcune strategie contemporanee? Conclusioni 3 32 Bibliografia di riferimento Approfondimento delle tendenze di fondo del sistema vitivinicolo e agroalimentare Riccardo Pastore, Problemi e strumenti di marketing per l’agricoltura ecocompatibile, Il Sole 24 Ore Libri, 1992. Antonio Corrigliano Magda, Enoturismo: caratteristiche della domanda, strategie di offerta e aspetti territoriali e ambientali, Milano 1996. David Pimentel, Il futuro sostenibile: sistemi ecologici, risorse naturali e agricoltura alternativa, Firenze 1997. Riccardo Pastore, Il Marketing del vino e del territorio: istruzioni per l’uso, Milano 2002 Roberto Giacinti Di Jacovo Francesco Vicenzina Colosimo, Elementi di economia per la lettura del sistema agroalimentare, Pisa 2004. Tiziano Tempesta, La valutazione del Paesaggio, in Marangon F. (a cura di ), Gli interventi paesaggistico-ambientali nelle politiche regionali di sviluppo rurale, Milano 2006. Lanfranchi M., Agroalimentare e turismo. Fattori aggreganti dell'identità rurale, Messina 2008. Danilo Bertoni, Analisi delle politiche paesaggistiche e ambientali nelle regioni dell'Unione Europea, Milano 2008. Tiziano Tempesta, Mara Thiene, Percezione e valore del paesaggio, Milano 2006. Pier Carlo Tesi, Lorenzo Vallerini, Luigi Zangheri (a cura di), Vino e Paesaggio, Siena 2009. Fabio Lucchesi (a cura di), La carta del Chianti. Un progetto per la tutela del paesaggio e l’uso sostenibile del territorio agrario, Firenze 2010. G. P. Cesaretti, A. Annunziata (a cura di), Strategie e strumenti per la valorizzazione sostenibile delle produzioni agroalimentari di qualità, Milano 2011. Francini M. (a cura di), Modelli di sviluppo di paesaggi rurali di pregio ambientale, Milano 2011. Analisi di alcune possibili strategie progettuali Antonio Corrigliano Magda, Strade del vino ed enoturismo: distretti turistici e vie di comunicazione, Milano, 1996 Ferrua Luca I Musei del vino, Vino e Città, 3/2000 Marco Casamonti, Vincenzo Pavan, Cantine. Architetture 1990-2005, Milano 2004. Afredo Monterumisi, Turismo e strade del vino. Progettare, organizzare e promuovere i distretti turistici integrati, Rimini 2005 Alessandro Sonsini, Architetture contemporanee per paesaggi vitivinicoli, Milano 2005 Tiziano Tempesta, Paesaggio rurale: le strade del vino e dei prodotti tipici, in AAVV, Ripensare il Veneto, Regione del Vento 2007 pp.112-130 Francesca Chiorino, Architettura e vino: nuove cantine e il culto del vino, Milano 2007. Area n. 117, Wineries, 2011. Francesca Chiorino, Cantine secolo XXI. Architetture e paesaggi del vino, Milano 2011. Siti web ufficiali a scopo promozionale di alcune rilevanti regioni vitivinicole: www.riojawine.com (regione della Rioja – Spagna) www.riberadelduero.es (regione Ribera del Duero – Spagna) www.napavalley.com (Napa Valley, California –USA) www.sonomavelley.com (Sonoma Valley, California –USA) www.langenlois.at ( Austria) www.franciacorta.net ( La Franciacorta - Lombardia) www.stradedelvinodeltrentino.it ( Trento – Trentino Alto Adige) www.consorziovalpollicella.it (Valpollicella – Veneto) www.guidagermania.com/la-valle-della-mosella (Germania) 4 33 The Logic of Tradition Principles-----The Roots in Modern Chinese Landscape Architecture Design Dottorando: JIANG Qingyu (XXVI Ciclo) Tutor: Prof. Marco Trisciuoglio Abstract:The research topic focuses on tradition principles in modern Chinese landscape architecture. Logic of tradition principles are roots for modern design; they give us inspire to analyze relationships between present and past. My research bases on controversy caused by contemporary Chinese urbanization process: Should modern Chinese design returns to traditions or chases to future trend? In fact, under globalization context, many architects combine traditional principles with modern designs. They exceed the controversy and form universal buildings which deeply roots in local environment with no time-limit. Keywords: tradition principles, globalization, contemporary, western and eastern principles, ancient and modern design principles, new horizons mathematics, geometry, modular, shape, Pu-zuo (Chinese Stigma), Jian-jia (Framework), Yuan-luo (Courtyard), nature-landscape, spatial imagination Research Strategy: 1. Cases study: analyze the modern and the contemporary architects’ works. -For modern architects’ works (after second world war): In Chinese architecture history, there are five great Chinese architects who formed and developed modern Landscape architecture theory in China. They all have western countries education background, and bring western theory to China. They are founders and they are bridges which connect modernism principles to Chinese traditional design rules. 1 -For contemporary architects’ works: analyze not only Chinese but also European architecs’ works in China. This is a time of collision, an episode of integration. Take famous masters i.M.Pei as example, his works include Suzhou museum and Xiangshang hotel not only contain obvious Chinese tradition elements, but also combine classical art with modern. 2. The logic of trational principles analysis. -The Classical Theory Analysis: Yijing(Book of Change) Hetu Luoshu (Studies on numerical matrix) Kao Gong Ji (The Artificers’ Record) Mingtang TuYi (Diagramatic study of Mingtang) Yingzao Fashi(The State Building Stanard), Song dynasty Mu Jing (Timberwork manual), Song dynasty Yuan ye (The Craft of Gardens), Ming dynasty Mingtang Kao (Investigation on Mingtang) ,Qing dynasty 1 Five Masters in China: Tongjun (1900-1983):Chinese Modern Landscape Architecture Founder; Lv-Yanzhi (1894-1929):Sun Yet-sen Mausoleum; Liang-Sicheng(1901-1972): Master of Chinese Ancient Architecture; Liu-Dunzhen(1897-1968): Master of Classical Garden Theory; Yang-Tingbao(1901-1982): Founder of Chinese Modern Architecture 34 Gongbu Gongcheng Zuofa Zeli (The imperial Specifications for State Buildings), Qing dynasty …… Liang Sicheng described the progress as “It is an indigenous growth that was conceived and born in the remote prehistoric past, reached its ‘adolescence’ in Han dynasty, matured into full glory and vigor in the Tang dynasty, mellowed with grace and elegance in the Song dynasty, then started to show sign of old age, feebleness, and rigidity, from the beginning of Ming dynasty.” 2 -The Modern Theory Research: Institute for Research in Chinese Architecture, established by Liang Sicheng, Liu Dunzhen, 1929 Liang Sicheng, Qingshi Yingzao Zeli (The Qing Building Stanard), 1934 Liang Sicheng, A Pictorial History of Chinese Architecture, 1947 Liu Dunzhen, Zhongguo Gudai Jianzhu Shi (A History of Ancient Chinese Architecture), 1965 Joseph Needham, Science and Civilization in China, 1954-73 Chen Mingda, Yingzao Fashi Damuzuo Zhidu Yanjiu (Research on Major Carpentry System in Yingzao Fashi ) Fu Xinian, Zhongguo Gudai Chengshi Guihua, (Design Methods in Layout of Ancient Chinese Cities) Fu Xinian, Jianzhuqun Buju Ji Jianzhu Sheji Fangfa Yanjiu (Building Complexes and Buildings) Li Yunhe, Huaxia Yijiang (Design Concept of Chinese Architecture) …… ‘In fact, research in traditional Chinese architecture only began about one hundred years ago…’ 3 . These researches have experienced a development progress: from cognitive research, typology, to the connotation analysis. 3. Cases of Chiese ancient buildings research: seeks to offer an alternative perspective in the study of traditional Chinese architecture, complementing other researches that are mostly of tectonic or symbolic orientation. It presents basic classical design principles of traditional architecture. These principles have large influence on modern design. -Concrete examples could be find in appendix: Timetable and cases of Chinese Ancient Architecture History. 2 Li Xiaodong, Form-making in Traditional Chinese Architecture, Chinese architecture and industry press ( 中国 建筑工业出版社), 2010, p03 3 Li Xiaodong, Form-making in Traditional Chinese Architecture, Chinese architecture and industry press ( 中国 建筑工业出版社), 2010, p04 35 Index (4 chapters) 1.Contemporary Landscape Architecture Cases in China--- Reflect Tradition Rules, Combine Modern Principles Research Principles in Contemporary Western Architects’ Works in China Conclude Design Principles in Chinese Architects’ Landscape Architecture Designs: Chinese Five Masters The Influential Western References for Chinese Modern Design 2.Chinese Ancient Landscape Architecture Design Principles--- From Modular to Shape Culture Background: Mathematic Philosophy, Religious, Symbolism Classical Regulations: Modular, Geometry and Shape Traditional Design Elements: Pu-zuo( Chinese Stigma), Jian-jia (Framework), Yuan-luo (Courtyard) Classical Ancient Chinese Architecture Cases Research 3.The Conception of Tradition Principles in Space of Gardens Chinese Perception of Nature-Landscape Spatial Imagination of Chinese Architecture Space in the Arts and Traditional Theatre Confluence of Literature and Language in Chinese Landscape Architecture 4.The Logic of Tradition and Principles in Our Times Compare Western and Eastern Principles Compare Ancient and Modern Design Principles New Horizons for Development in Our Time BIBLIOGRAPHY -Contemporary Landscape Architecture Cases in China: Reflect Tradition Rules, Combine Modern Principles Kieran Long, Hatch-The New Architectural Generation, Laurence King Press, 2008 《世界建筑》 (World Architecture magazine), Tsinghua University Press, 2011 Department of Architecture, Qinghua University, Historic Chinese architecture (Beijing: Qinghua University Press, 1985) Zhu Liyuan and Blocker, Gene, ed., Contemporary Chinese aesthetics (Asian thoughs and culture) (New York: Peter Land Publishing, 1995) Boyd, Andrew Charles Hugh, Chinese architecture and town planning, 1500B. C.-A.D.1911 (London: A. Tiranti, 1962) Chen Lifang and Yu Sianglin, The garden art of China (Portland: Timber Press, 1986) Chen Congzhou, On Chinese Gardens, Shanghai: Tongji University Press, 1984 -Chinese Ancient Landscape Architecture Design Principles: From Modular to Shape Henderson, John B., The development and decline of Chinese cosmology (New York: Columbia University Press, 1984) Ho Peng Yoke, Li, Qi and Shu: an introduction to science and civilization in China (Seattle and London, 1985) 36 Crump, Thomas, The anthropology of Numbers (Cambridge: Cambridge University Press, 1990) Major, John S., “The five phases, magic aquares and schematic cosmography”, Henry Rosemont, Jr., ed., Explorations in early Chinese cosmology (Chico; California: Scholars Press, 1976) Yu Li, Number-based design reasoning systems: a framework for comparing and controlling (Proefschrift Technische Universiteit Delft, 1994) Guo Qinghua, The structure of Chinese timber architecture: twelfth century design standards and construction principles (London: Minerva Press, 1984) Li Xiaodong, Form-making in Traditional Chinese Architecture, Chinese architecture and industry press ( 中国建筑工业出版社), 2010 4.Classical Ancient Chinese Architecture Cases Research Ji Cheng [Ming], The Craft of Gardens, trans. Alison Hardie (New Haven: Yale University Press, 1988) Steinhardt, Nancy Shatzman, Chinese imperial city planning (Honolulu: University of Hawaii Press, 1990) -The Conception of Tradition Principles in Space of Gardens Li Xiaodong, Form-making in Traditional Chinese Architecture, Chinese architecture and industry press ( 中国建筑工业出版社), 2010 Li Xiaodong, Yeo Kang Shua, Chinese Conception of Space, Chinese architecture and industry press, 2007 Li Xiaodong, Yeo Kang Shua, Chinese Conception of Space, Chinese architecture and industry press, 2007 Clunas, Craig, Art in China (New York: Oxford University Press, 1997) Ledderose, Lothar, Ten thousand things: module and mass production in Chinese art (Princeton, NJ: Princeton University Press, 2000) Li Xiaodong, Yeo Kang Shua, Chinese Conception of Space, Chinese architecture and industry press, 2007 Boltz, William G., The Origin and early development of the Chinese writing system (New Haven, Connecticut: American Oriental Society, 1994) Li Xiaodong, Yeo Kang Shua, Chinese Conception of Space, Chinese architecture and industry press, 2007 -The Logic of Tradition and Principles in Our Times Tsu, Frances Ya-sing (Zhu Ya-xin), Landscape design in Chinese gardens (NY: McGraw-Hill Book Company, 1988) Chen Congzhou, On Chinese Gardens, Shanghai: Tongji University Press, 1984 Steinhardt, Nancy Shatzman and Fu Xinian, et al., Chinese architecture (New Haven: Yale University Press, 2002) Zhu Liyuan and Blocker, Gene, ed., Contemporary Chinese aesthetics (Asian thoughs and culture) (New York: Peter Land Publishing, 1995) 37 APPENDIX: 1. Glossary: Provide Translation for Professional Words in Chinese Ancient Architecture 2. Timetable and cases of Chinese Ancient Architecture History Dynasty Years Heritage Example Area of China Tang 782 Nanchan Temple Wutai Mountain in Shanxi Dynasty 875 Foguang Temple Wutai Mountain in Shanxi Five 940 Dayun Temple, Amitabha Palace Pingshun, Shanxi Province Dynasties 946 Hualin Temple Fuzhou, Fujian Province (五代) --- Wenmiao Temple, Dachen Palace Zhengding, Hebei Province Liao 984 Dule Temple Jinxian, Hebei Province 1056 Shakya Tower Ying county, Hebei Province (唐) Dynasty (辽) 11 century Shanhua Temple Datong, Shanxi Province Song 1013 Baoguo Temple Ningbo, Zhejiang Province Dynasty 1023-1031 Jinci Temple Taiyuan, Shanxi Province (宋) 1052 Longxin Temple Zhengding, Hebei Province Jin 1137 Buddhist Temple, Wenshu Palace Wutai Mountain in Shanxi Dynasty 1140 Huayan Temple Datong, Shanxi Province (金) 1143 Chongfu Temple Shuo county, Shanxi Province Yuan 1262-1294 Yonglegong Yongji, Shanxi Province Dynasty 1318 Tianning Temple Jinhua, Zhejiang Province Ming 1406 Forbidden City Beijing Dynasty 1412 Wudang Temples Wudang Mountain 1420 Temple of Heaven Beijing 1703 The th (元) (明) Qing Dynasty (清) Mountain Resort and its Chengde, Hebei Province Outlying Temples 1707 Yuanmingyuan Beijing 1750 The Summer Palace Beijing 3. Analytic Charts of Modern Architecture Works 4. Analytic Charts of Ancient Architecture Cases 38 DOTTORATO IN ARCHITETTURA E PROGETTAZIONE EDILIZIA. 2°ANNO- XXVI ciclo Studente: Matteo Malandrino Tutor: Prof. Pierre-Alain Croset L’AUTOMOBILE E L’ARCHITETTO Indagine conoscitiva della progettazione industriale in ambito edilizio La proposta di ricerca sviluppatasi durante il primo anno del corso di dottorato viene sostanzialmente stravolta alla luce della possibilità di poter trascorrere un anno del percorso di studi presso la Tongjj University di Shanghai in merito al progetto “green car” ,promosso dal Politecnico di Torino e dalla Tongjj University, per promuovere uno scambio di esperienze ed una cooperazione scientifica nell’ambito dell’ingegneria dell’autoveicolo, includendo inoltre tematiche quali: - Sustainable mobility - Energy efficient technologies - Design for sustainability Sulla base di tali premesse la ricerca propone di analizzare il rapporto tra Architettura ed ambiente industriale (in particolare il mondo automotive) per incentivare uno scambio scientifico di conoscenze tra i due ambiti e porre l’accento sullo stretto rapporto instauratosi nel corso della storia contemporanea tra l’automobile (intesa come oggetto prodotto industrialmente per soddisfare fabbisogni di mobilità, ergonomia, praticità ed economicità) e l’edilizia. Il processo cognitivo e di ricerca ipotizza una suddivisione del lavoro in tre macroaree che possano rappresentare il lavoro finale. Le prime due, formalmente di carattere storico, intendono indagare il rapporto che nel corso del tempo si è instaurato tra i due ambiti progettuali per arrivare alla terza e principale parte della ricerca, ovvero analizzare concretamente i contributi che l’oggetto industriale può dare al progetto di architettura. 1) L’ARCHITETTURA E LA MOBILITA’ “as early as 1928, Le Corbusier designed the footprint of the groundfloor of the ville Savoye- a manifest 1 representation of modern architecture- to accomodate a turning car”. Rafael Moneo Analisi metodologica del processo progettuale di architettura in base alle esigenze di mobilità privata, gestione degli spazi costruiti, privati e pubblici, in base alle esigenze spaziali, logistiche e manutentive dell’automobile, per cercare di capire quanto l’architettura abbia lavorato per accogliere la mobilità privata e quanto sia stata importante nel corso della storia contemporanea per la formazione di una cultura della mobilità privata di massa. Studio delle interazioni tra elemento costruito mobile ed immobile attraverso ambiti di indagine che permettano di intrecciare le influenze fornite o subite da un ambiente all’altro. 2) L’ARCHITETTO E L’AUTOMOBILE “I have been an admirer of perfection since i saw the Parthenon. In our civilization, this perfection is automatically provided by the machine, wich is neither frightening nor horrible, but instead is an extraordinary 2 tool of perfection” Le Corbusier Nel corso del ‘900 numerosi architetti si sono impegnati a progettare modelli di automobile (Le Corbusier, Carlo Mollino, Renzo Piano, Zaha Hadid, Adolf Loos Jean Prouvé ecc.) ed in molti casi hanno dato un grande contributo all’idea di automobile e di mobilità, influenzati da aspetti quali l’ergonomia, l’economicità di produzione, l’incentivazione alla diffusione del prodotto, creando spunti progettuali sia per l’oggetto industriale, sia per l’oggetto edilizio. Si pensi per esempio al progetto dell’automobile Adler “standard 6” del 1930 di Walter Gropius, dove l’architetto applica teorie di ergonomia degli spazi minimi, sviluppate studiando i vagoni letto ferroviari. Oppure il progetto di “voiture minimum” di Le corbusier, progetto di automobile economica disegnata secondo canoni stilistici incentrati sullo studio delle proporzioni, sulla base della quale molti progetti successivi di prestigio internazionale hanno tratto spunto. 1 2 Autori vari, “Automation & urbanism; Europe,the ideal city, 2004 Ivan Zaknic, “ The final testamentoo f Pere Corbu”. Yale University, 1997 39 3) L’AUTOMOBILE COME PROGETTO INDUSTRIALE E IL PROGETTO DI ARCHITETTURA “With construction we have fallen behind. It is not understood that housing is constructed in two years and the automobile in two hours…we also know that the most industrialized objects, those that move, fly, or are static, 3 are the most frequently updated and subject to costant progress of all kinds, including price” Jean nouvel Sulla base del contributo dato dall’architettura all’ambiente automotive nel corso della storia, in questa parte della ricerca si vuole analizzare il contributo che il progetto industriale può dare all’architettura. Nel corso dello sviluppo del progetto in collaborazione con la Tongjj University, il cui programma è ancora in parte sconosciuto, si cercherà di analizzare le varie fasi dell’iter progettuale del prodotto industriale che possano trovare campo di applicazione nell’edilizia, secondo logiche quali l’ottimizzazione del prodotto, l’economicità di produzione, l’efficienza energetica, la sostenibilità del processo produttivo, utlizzando ed implementando le conoscenze acquisite nel corso delle passate attività professionali e delle ricerche effettuate nel primo anno del corso di dottorato. Tra gli aspetti già analizzati che possano essere utilizzati figurano: - - Il Linguaggio.Il processo evolutivo del progetto realizzato attraverso la realizzazione di un modello digitale del prodotto finale che segua l’evoluzione progettuale dalla concezione del manufatto edilizio, passando attraverso la gestione della sua vita utile fino alla sua eventuale demolizione e che tenga conto di ogni parte, costruttiva, tecnologica e legislativa(building Information Modelling- BIM). Questo concetto è già stato osservato in ambito industriale dove ormai trova largo impiego per la facilità di gestione del processo progettuale e produttivo e che ancora incontra molte perplessità in ambito edilizio. I suoi impieghi e sviluppi sono molteplici e l’analisi conoscitiva del sistema permette ampie implementazioni in ambito edilizio ed innumerevoli semplificazioni del processo progettuale, basti pensare alla chiarezza del linguaggio, indispensabile per la produzione industriale, ma che trova molti ostacoli nel caso la filiera produttiva incontri per esempio competenze di livello artigianale che molto spesso hanno problemi di carattere semantico e di comprensione del linguaggio con cui il progetto è stato realizzato. La standardizzazione dell’elemento. La prefabbricazione e la standardizzazione vengono spesso percepite in architettura come un impoverimento della costruzione, mentre in ambito automotive, dove rappresentano il fulcro del progetto, vengono percepite come ovvie ed indispensabili. Lo studio del progetto dell’automobile ha spesso rivelato come la componente standardizzata possa ricevere continuamente nuova vita in base ad un sapiente lavoro di design di progetto senza compromettere la qualità percepita del prodotto. Altri settori possono diventare spunto di analisi: - - - 3 Aspetto strutturale. In ambito automotive la resistenza strutturale della macchina viene calcolata da programmi specifici che permettono di ridurre i materiali ed ottimizzare il loro impiego:lo sviluppo del progetto viene seguito parallelamente e contemporaneamente dallo sviluppo strutturale che di volta in volta permette di ottimizzare i componenti. Oltre a questioni di sicurezza del passeggero ed aspetti propri della necessità di mobilità dell’oggetto esistono aspetti costruttivi che potrebbero essere applicati in ambito edilizio quali lo studio della modularità e composizione della struttura per resistere alle forze esterne e per ridurre il numero dei componenti Riduzione delle emissioni, efficienza energetica, riuso dei materiali. Molte volte l’automobile è stata al centro del dibattito ecologico, indirettamente collegato alla questione dei costi di gestione. Sempre più spesso sia assiste, in ambito automotive, ad una volontà di riduzione delle emissioni e ad una ottimizzazione delle risorse energetiche, nonché del riuso dei componenti una volta terminato il ciclo di vita dell’oggetto. In ambito edilizio le prerogative sono spesso differenti ma una politica di riduzione degli agenti inquinanti o di abbattimento dei costi di gestione propone un interessante parallelismo tra i due ambienti. Ottimizzazione del progetto. Il progetto di un’automobile parte dal presupposto che l’oggetto verrà realizzato in un numero elevato di esemplari, in base a logiche di mercato studiate a priori. Un elemento sbagliato può compromettere l’intero progetto. In una logica di riduzione di costi ed ottimizzazione del profitto il progetto gioca in ambito automotive un aspetto non solo centrale ma anche determinante per il successo del prodotto. In ambito edilizio molto spesso le lacune di un progetto non troppo accurato appaiono evidenti a lavori conclusi, spesso senza peraltro decretare l’insuccesso del manufatto. L’analisi del progetto di un’automobile, dalla concezione alla sua messa in produzione, confrontata in parallelo con l’analogo processo dell’edificio può portare ad interessanti analisi, quali lo studio delle ore di lavoro impiegate, l’utilizzo di manodopere specializzate, l’avanzamento in parallelo di molteplici tematiche, le simulazioni, le prove di preserie, le indagini di mercato. Autori vari, “Prouvé-CNAM course (1957-1970) 40 BIBLIOGRAFIA DI RIFERIMENTO - AA.VV . Case Prefabbricate: architetture adattabili, modulari, smontabili, leggere e mobili. Logos. Modena, 2004. - Antonio Amado. Vuiture Minimum. Le Corbusier and the automobile. The Mit press, Cambridge, London, 2011 - Le Corbusier. The four routes. Dennis Dorson LTD, London, 1948 - Mariluz and Jose Manual Martinez, Alberto Ruiz Gallardon. Automation and Urbanism; Europe: The Ideal City . 2004 - Ivan Zaknic, “ The final testament of Pere Corbu”. Yale University, 1997. - Jean-François Archieri, Jean-Pierre Levasseur, Hubert Damisch. Prouvé: cours du CNAM, 1957-1970 : essai . de reconstitution du cours à partir des archives Jean Prouvé Maua Editora LTDA, 1990 - Cesare Blasi, La progettazione come mutamento. Mazzotta, Milano, 1987 - DONATO F., GUAZZO G., PLATANIA M., Abitazioni per l'emergenza : ricerca per un sistema residenziale trasferibile Veutro Edizioni , Roma, 1983. - POPLE N., Maisons expérimentales, Seuil. Paris 2000. - Bertoni, Massimiliano, Autocostruzione associata ed assistita in Italia : progettazione e processo edilizio di un modello di housing sociale / Dedalo, Roma, 2008 - Prouvé, Jean, Jean Prouvé : la poetica dell’oggetto tecnico, Milano , Skira, 2007 - Albrecht, Donald, The work of Charles and Ray Eames : a legacy of invention ,Abrams, New York, 1997 - Huber, Benedikt, Jean Prouvé : une architecture par l' industrie = Architektur aus der Fabrik = industrial architecture, Les éd. d' Architecture Artemis, Zurich, 1971 - Bargiggia F., politiche per la casa ed autocostruzione, in Logora,A., La sostenibilità dell’autocostruzione nell’Erp: processi, politiche, riflessioni, Ravenna, 2006. - Friedman Y. L’architettura di sopravvivenza, Bollati Boringhieri, Torino, 2009. TESI - - Cogliolo, Simona, Case temporanee: le condizioni dell'abitare tra emergenza e contemporaneità. Tesi di laurea, Politecnico di Torino 2° facoltà di Achitettura, 2007 Maula S., Panicucci L. , Prefabbricazione e smontabilità, Tesi di laurea, Politecnico di Torino, 1994 SITI INTERNET - www.fiatgroupautomobilespress.com/index.php?method=gallery - www.carbodydesign.com - www.coachbuilt.com 41 42 Politecnico di Torino - Dottorato di Ricerca in Architettura e Progettazione Edilizia luglio 2012 Metodi di ricerca multi obiettivo a supporto della Progettazione Architettonica Dottorando: Tomás Méndez Echenagucia. Relatori: Pierre-Alain Croset, Mario Sassone, Arianna Astolfi. La presente tesi dottorale studia ed elabora metodi di ricerca multi obiettivo capaci di informare il processo decisionale al interno della progettazione architettonica, proponendo diverse soluzioni e valutando le loro idoneità nel rispondere ad esigenze tecniche, costruttive, economiche. Si studia la formulazione di questi metodi, il loro inserimento nella progettazione e l’interpretazione dell’informazione prodotta. La suddivisione della ricerca in tre parti, precedentemente riportata, rimane invariata La prima parte, dedicata alla ricerca multi obiettivo dal punto di vista matematico é portata avanti tramite lo studio di diversi algoritmi di ricerca, classificati in algoritmi tradizionali, algoritmi evolutivi ed algoritmi evolutivi multi obiettivo, essendo quest’ultima classificazione quella su cui si concentrano gli sforzi. La maggior parte di questi algoritmi vengono studiati nella loro metodologia, tramite la lettura dei testi che descrivono le loro operazioni, implementazioni ed esiti (vedere Bibliografia Prima Parte). Nel caso degli algoritmi di ricerca multi obiettivo, prima dello studio dei diversi algoritmi che rientrano in questa categoria, si studia la ricerca multi obiettivo in sé. Esiste una differenza sostanziale tra la ricerca ad obiettivo singolo e quella ad obiettivo multiplo. L’esito di una ricerca ad obiettivo singolo può perfettamente essere una soluzione singola, essa deve essere la soluzione che soddisfa la funzione obiettivo in modo superiore a tutte le altre soluzioni considerate. Gli algoritmi ad obiettivo singolo quindi producono un risultato semplice, la cui interpretazione è semplice e la restituzione di informazione é chiara. Quando invece si tratta di obiettivi multipli e sopratutto quando essi sono contrastanti fra di loro, questo non avviene. Se si considerano tutti gli obiettivi, l’esito di un algoritmo ad obiettivo multiplo é una serie di soluzioni che non possono essere dette superiori o inferiori fra di loro. Questa serie di soluzioni, chiamata “Pareto Front”, risulta di non immediata comprensione ed interpretazione, quindi l’informazione prodotta va lavorata ulteriormente. Si studiano anche in dettaglio gli algoritmi multi obiettivo tramite l’ analisi della letteratura specifica sulle loro operazioni, implementazioni ed esiti, e dopo la valutazione di una certa quantità di questi, è stato scelto il NSGA-II come algoritmo genetico multi obiettivo da approfondire. Questo algoritmo è stato tradotto ed implementato in linguaggio Python, scrivendo e codificando tutte le sue operazioni, per poi essere testato in una serie di Benchmark con funzioni obiettivo semplici e matematiche, di cui il risultante Pareto Front è noto, e quindi si può valutare la capacità di NSGA-II di arrivare ad un esito soddisfacente. La seconda parte riguarda il quadro concettuale della utilizzazione dei metodi di ricerca multi obiettivo nella progettazione architettonica. Questa parte della ricerca studia il ruolo assunto nel passato di metodi di ricerca simili e ne valuta le prospettive future nella progettazione architettonica. Analizzando esperienze di progettazione assistita da algoritmi di ricerca fatte in diversi ambiti tecnici legati alla progettazione architettonica (vedere bibliografia seconda parte) risulta evidente che l’uso di tali processi sono prevalentemente utilizzati nelle ultime fasi progettuali, dove sono impiegati con lo scopo di ottimizzare l’impiego di alcuni componenti o aspetti dell’ edificio, soprattutto per quanto riguarda l’ ambito prestazionale tecnico. Si tratta sostanzialmente dell’ uso di algoritmi ad obiettivo singolo e mono disciplinari. In queste ultime fasi di progettazione la maggior parte delle scelte geometriche sono già state prese e le competenze sono divise per ruoli, quindi lo spazio per la ricerca è piccolo e l'informazione ottenuta da essa è di minore impatto. Altri studi invece, maggiormente improntati sulla ricerca, dichiarano l’importanza di strumenti capaci di 1 43 Politecnico di Torino - Dottorato di Ricerca in Architettura e Progettazione Edilizia fornire informazioni tecniche a partire già dalle prime fasi progettuali dove qui l’analisi e la ottimizzazione può avere un impatto importante, migliorando fortemente le prestazioni del progetto. Le prime fasi progettuali sono caratterizzate da poche decisioni prese, si lavora su generici concetti formali che definiscono la sostanza dell’ edificio, e quindi c’è tanta libertà di scelta. Questo vuol dire che i progettisti hanno l’opportunità di utilizzare informazione tecnica per aumentare le prestazioni del edificio, ma ricavare informazioni utili in questa fase porta con se delle difficoltà. La prima di queste riguarda il fatto che si dispone di pochi dati per lanciare simulazioni energetiche, strutturali, etc. La seconda difficoltà deriva dalle implicazioni multi disciplinari degli aspetti formali considerati in questa fase. Conseguenze su aspetti tecnici di natura diversa e legate a discipline diverse, questo vuol dire che l’informazione necessaria in questa fase deve essere anch'essa multidisciplinare. Lo studio di queste caratteristiche progettuali, mediante la lettura di letteratura di in ambito di progettazione e di esperienze di algoritmi di ricerca simili, e lo studio dei casi appiattivi spiegati nella terza parte, permettono a questa tesi dottorale di trarre delle conclusioni e di indirizzare la creazione degli strumenti informatici stessi. La terza parte riguarda l’applicazione di metodi di ricerca multi obiettivo in casi specifici della progettazione architettonica. Questa parte comprende l’ implementazione informatica degli algoritmi multi obiettivo e dei modelli di valutazione e simulazione acustica, strutturale, energetica, economica. Avendo a che fare con multipli discipline, si devono studiare con cura i diversi tipi di modelli di simulazione, il livello di incertezza, e dati di input necessari. Il lavoro che si svolge nei diversi casi appiattivi, passa anche attraverso lo studio del tipo di problema che si affronta, in modo da capire se l’algoritmo adoperato è in grado di produrre soluzioni adeguate. Diversi tipi di problemi vengono affrontati con diversi algoritmi di ricerca, che se scelti adeguatamente, ci offrono prestazioni e tempi di calcolo minori. Lo studio del tipo di problema viene affrontato mediante il metodo delle superfici di fitness, che rivela problemi multi nodali di una certa complessità, anche nei casi delle applicazioni più semplici. Questo fatto conferma l’importanza del uso di metodi di ricerca di tipo evolutivo. Come precedentemente descritto per i Benchmark matematici, è stato applicato anche NSGA-II per la ricerca multi obiettivo di 2 discipline legate alla progettazione architettonica: Il primo caso riguarda i gusci in cemento armato, in due tipologia formali. Entrambe tipologie sono state valutate con il metodo delle superfici di fitness, e poi sopra di queste é stato valutato il progresso della ricerca multi obiettivo. In entrambi casi, si dimostra che l’algoritmo è in grado di mostrare e proporre soluzioni nel Pareto Front. Il secondo caso, presentemente in fase di sviluppo, riguarda la progettazione di spazi destinati all’ ascolto della musica. Si tratta dello studio di una sala concerti di tipologia ‘shoebox’ che è stata studiata con il metodo delle superfici di fitness, valutando multipli indici obiettivi di valutazione acustica (EDT, T30, C80, D50). Due indici contrastanti fra di loro sono stati scelti per la ricerca multi-obiettivo: La chiarezza (C80) e la riverberazione (EDT). Un terzo caso in fase di sviluppo, riguarda la prestazione energetica dell’involucro edilizio, sia per quanto riguarda la prestazione termica e quella dell’illuminamento naturale. La definizione di casi studio multi-disciplinari rimane ancora da fare. Indice Introduzione Parte 1: Algoritmi di ricerca e multi obiettivo 2 44 Politecnico di Torino - Dottorato di Ricerca in Architettura e Progettazione Edilizia 1.1 - Algoritmi di ricerca/ottimizzazione 1.2 - Algoritmi Evolutivi 1.3 - Algoritmi Genetici Multi Obiettivo 1.3.1 - Il ‘Pareto Front’ 1.3.2 - I Criteri di decisione Finale 1.4 - NSGA-II 1.5 - Benchmark matematici di prova per il NSGA-II Parte 2: Progettazione Multi Obiettivo 2.1 - Geometria, Architettura e Parametrizzazione 2.2 - Ipotesi sulle diverse fasi della Progettazione Architettonica 2.3 - Informazione e Decisione nella Prima fase della Progettazione Architettonica 2.4 - Ricerca di Forma Multi Obiettivo, Pareto Front e Decisione Finale Parte 3: Applicazione di metodi di ricerca multi obiettivo 3.1 - Implementazione del NSGA-II in Python/IronPython 3.2 - Utilizzo di Rhinoceros come software di generazione e gestione della Geometria 3.3 - Procedura di calcolo, interfaccia ed interazione con l’utente 3.4 - Forma Strutturale 3.4.1 - Strutture a guscio 3.4.2 - Indici di fitness Strutturale per le strutture a guscio 3.4.3 - Superficie di Fitness 3.4.4 - Ricerca Strutturale Multi Obiettivo 3.5 - Forma Acustica 3.5.1 - Sale di Concerto di tipologia ‘Shoe Box’ 3.5.2 - Indici di fitness Acustica 3.5.3 - Superficie di Fitness 3.5.4 - Ricerca Acustica Multi Obiettivo 3.6 - Forma Energetica 3.6.1 - L’involucro del edificio, Isolamento ed Illuminazione 3.6.2 - Indici di fitness Energetica 3.6.3 - Superficie di Fitness 3.6.4 - Ricerca Energetica Multi Obiettivo 3.7 - Forma Architettonica, Acustica, Strutturale ed Energetica Conclusioni Bibliografia Prima Parte COELLO COELLO C.A., VAN VELDHUIZEN D.A., LAMONT G.B., “Evolutionary algorithms for solving multi‐ objective problems”, New York, Kluwer academic publishers, 2002. 3 45 Politecnico di Torino - Dottorato di Ricerca in Architettura e Progettazione Edilizia DEB, Kalyanmoy, “Multi-Objective Optimization using Evolutionary Algorithms,”, Chichester, John Wiley & Sons, Ltd, 2001. FLOREANO D., MATTIUSSI C., Manuale sulle Reti Neurali, Expanded and fully revised ed., Bologna: Il Mulino, 2002 (1996). FONSECA C.M., FLEMING P.J., “Multi objective Optimization and Multiple Constraint Handling with Evolutionary Algorithms I: A Unified Formulation”, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics , vol. 28, no. 1, pp. 26-37, Jan. 1998. GOLDBERG D.E., “Genetic algorithms in Search, Optimization & Machine Learning”, 1st ed., Boston: AddisonWesley Professional, 1989. HOLLAND J.H., “Adaptation in Natural and Artificial Systems”, 1st ed., Ann Arbor: The University of Michigan, 1975. KOZA J.R., “Genetic Programming: On the programming of computers by means of natural selection”, 1st ed., Cambridge: The MIT Press, 1992. Seconda Parte BALMOND C., SMITH J., BRENSING C., JENCKS C., KOOLHAAS R., “Informal”, Berlin: Prestel, 2002. BOLLINGER K., GROHMANN M., TESSMANN O., ‘Truss structures - From typology to adaptation’, Journal of the International Association for Shells and Spatial Structures, vol. 51, no. 165, pp. 190-194, 2010. CACHE B., ‘De Architectura. On the Table of Content of the Ten Books on Architecture’, Journal for Architectural Knowledge No. 01 Transcript Verlag, Bielefeld (Dec. 2009), pp. 9–48. CARPO M., ‘Drawing with numbers: Geometry and Numeracy in Early Modern Architectural Design’, Journal of the Society of Architectural Historians, Vol. 62, No. 4, pp. 448-469, Dec. 2003. CARPO M., ‘The Alphabet and the Algorithm’, Cambridge: The MIT Press, 2011. CERUZZI P.E., A History of Modern Computing, 2nd ed., Cambridge: The MIT Press, 2003 (1998). FRAZER J.H., “An Evolutionary Architecture”, London: Architectural Publications Association, 1995. OTTO F., RASCH B., Finding Form: Towards an Architecture of the Minimal, Edition Axel Menges, 1996. OXMAN R., ‘Morphogenesis in the theory and methodology of digital tectonics’, Journal of the International Association for Shells and Spatial Structures, vol. 51, no. 165, pp. 195-205, 2010. PICON A. , “Digital culture in Architecture”, Basel: Birkhauser Verlag, 2010. SASAKI M., “Flux Structure”, Tokyo: TOTO, 2005. STRATIL S., ‘Digital Master Builders Evolutionary formfinding in the information age’, Journal of the International Association for Shells and Spatial Structures, vol. 51, no. 165, pp. 232-240, 2010. WALZ A., KILIAN A., SCHINDLER S., ‘Programming Knowledge’, Candide. Journal for Architectural Knowledge No. 01, Transcript Verlag, Bielefeld, (Dec. 2009). pp. 49–68. Terza Parte CINGOLANI S., SPAGNOLO R., (a cura di),‘Acustica Musicale e Architettonica’. Torino, Utet, 2005. CORRADO V., PADUOS S., ‘ La Nuova legistlazione sull’efficienza energetica degli edifici, requisiti e metodi di calcolo’, Torino, Celid, Novembre 2010. 4 46 Politecnico di Torino - Dottorato di Ricerca in Architettura e Progettazione Edilizia CUI C., OHMORI H., SASAKI M., 'Computational Morphogenesis of 3D Structures by Extended ESO Method', Journal of the International Association for Shells and Spatial Structures, vol. 44, no. 141, pp. 51-61, 2003. GLYMPH J., SHELDEN D., CECCATO C., MUSSEL J., SCHOBER H., “A parametric strategy for free-form glass structures using quadrilateral planar facets”, Automation in Construction, vol. 13, no. 2, pp. 187-202, Mar. 2004. KUTTRUFF H., ‘Room Acoustics’. 4th Ed. Spon, New York, 2000. PUGNALE A., SASSONE M., 'Morphogenesis and structural optimization of shell structures with the aid of a genetic algorithm', in: IASS Symposium 2007. Shell and Spatial Structures: Structural Architecture - Towards the future looking to the past, Venezia, 2007, pp. 289-290. SATO S., HAYASHI T., TAKIZAWA A., TANI A., KAWAMURA H., ANDO Y., “Acoustic design of theaters applying genetic algorithms ”, Journal of temporal design in Architecture and the environment, vol. 4, no. 1, pp. 41-51, 2004. UNI/TS 11300-1, ‘Determinazione del fabbisongno di energia termica dell’edificio per la climatizzazione estiva ed invernale’, Ente Nazionale Italiano di unificazione, Milano, maggio 2008. VAN der HARTEN A., ‘Customized Room Acoustics Simulations Using Scripting Interfaces’, Proceedings of Meetings on Acoustics, Acoustical Society of America, Volume 12, 2011. VORLÄNDER M., ‘Auralization:Fundamentals of Acoustics, Modelling, Simulation, Algorithms and Acoustic Virtual Reality’, Berlin Heidelberg, Springer-Verlag, 2008. 5 47 Architettura Open Source di Andrea Rosada tutor: prof. Pierre-Alain Croset “The hacker movement referred to by the term "open-source" has burst into public consciousness in the last few years due to its spectacular success in the production of reliable and robust software. Perhaps the most obvious symptom of this success is the fact that open-source software in several key areas (operating systems, server software) is the only serious alternative to the domination of the market by large corporations like Microsoft. Its paradigm of software production, collectively-created programs in a process where users are also (to different degrees) developers, has gone beyond the expectations of most analysts, and taken by surprise most corporate managers many of which (at corporations like IBM and SUN) are rapidly switching from proprietary standards to open systems.” Manuel delanda, open-source: a movement in search of a philosophy, Presented at the Institute for Advanced Study, Princeton, New Jersey, 2001 "In short, open source requires a shake-up of established ways of thinking and a different interpretation, both socially and economically, of the concept of innovation. The existing (cathedral) model with the autonomous genius of the chief designer at the top of a strict hierarchy is ‘closed’ and based on competition. That competition has proved to be an important generator of innovation, but also leads to enormous fragmentation. The bazaar model, on the other hand, is based on cooperation. It conforms to the network logic of an effective distribution of ideas, as a result of which these ideas can be tested in different situations and improved. It makes use of the ‘swarm intelligence’ of a large group of users and/or developers." Dennis Kaspori, A communism of ideas, towards an architectural open source practice, in Archis, N. 3, 2003 "In modo più ampio, l’Open Source architecture si basa su una piattaforma digitale comune e sugli spazi condivisi del World Wide Web per favorire collaborazioni istantanee aldilà dei consueti regimi di competizione e di profitto. Gli strumenti tradizionali della progettazione architettonica, disegni, piante eccetera, sono integrati e via via sostituiti da applicazioni software interattive che si avvalgono di dati relazionali e della connettività parametrica in rete. OSArc non riguarda solamente la produzione; il modo in cui un determinato progetto è percepito, da parte della critica, del pubblico, della clientela e dei ricercatori, spesso può fare parte del processo progettuale, creando una sorta di circolo critico che può far decollare, o affondare, un'idea, e in definitiva può entrare a far parte integrante dello stesso processo." AA.VV, Open source architecture, in Domus 948, giugno 2011 “La straordinaria portata della rivoluzione informatica deve potersi espletare anche nello spazio reale, ma è necessario che ciò avvenga sviluppando nuove e intelligenti forme di collaborazione, capaci di rendere l’interazione un valore aggiuntivo e non sostitutivo.” Federico De Matteis, Lo spazio reale e lo spazio della rete, in Hortus, luglio-agosto 2011 Dopo alcune citazioni bliografiche (che aiutano a meglio comprendere il campo di studio nel quale la ricerca si situa e le sue ipotesi), si proverà a descrivere brevemente quale impostazione metodologica si è voluto dare alla ricerca, che ha l’obiettivo di verificare le ipotesi iniziali. 1. Glossario “Let me begin with a few definitions.” Manuel DeLanda Trovandosi di fronte ad un dominio che non appartiene alla disciplina architettonica, ma più alla scienze informatiche, il primo pensiero è stato quello di comprendere meglio il significato dei termini che vengono usati, per evitare che l’iniziale e superficiale fascinazione sul tema potesse in qualche modo inficiare la validità scientifica della ricerca. Partire dai termini, dal loro significato e dalle loro declinazioni è un utile per comprendere a fondo e sviscerare una pratica scientifica che non ci appartiene, per evidenziarne le contraddizioni e per immaginarne o verificarne l’applicabilità in altri ambiti. Questo tipo di analisi è stato condotto basandosi principalmente su fonti bibliografiche. 48 2. Casi studio “Nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma.” Antoine-Laurent de Lavoisier L’analisi di casi studio, esperienze e attività che hanno saputo (o hanno affermato di) coniugare lo sviluppo open source e la pratica architettonica è uno strumento utilissimo per delineare lo stato dell’arte della ricerca in questo campo. Una analisi critica, necessaria per verificare la validità del caso studio preso in esame, insieme ad una comparazione tra diverse esperienze, è necessaria per comprendere al meglio la dimensione attuale del fenomeno e per evidenziare strategie e pratiche valide ed efficaci. L’analisi dei casi studio è stata condotta attraverso la ricerca, effettuata principalmente sul web, e la raccolta di materiale sui casi più interessanti, materiale che in alcuni casi ha compreso il contatto diretto con alcuni attori principali. Per quanto riguarda la sistematizzazione delle esperienze è stato creato un database, operazione che ha permesso la categorizzazione dei casi studio e la possibilità di loro comparazione. Questa fase ha compreso inoltre lo studio di alcuni testi (prettamente di architettura) che hanno trattato l’argomento. Si è dunque cercato di ricostruire una mappa di esperienze pratiche e di contributi teorici in grado di restituire lo stato dell’arte dell’architettura open source. 3. Sperimentazione “Legge della futilita': Nessun esperimento e' mai completamente fallito: puo' sempre servire da esempio negativo.” Arthur Bloch, La legge di Murphy La fase più delicata della ricerca, ma anche più affascinante, è la sperimentazione. Sperimentare significa verificare (o confutare) le ipotesi di ricerca, tentando di applicarle alla realtà. La tesi di fondo della ricerca, cioè che sia possibile applicare un metodo di sviluppo mutuato da un’altra disciplina al processo architettonico, necessita di una verifica sperimentale che al momento non sembra ancora essere stata fatta. Anche i casi studio presi in esame quasi mai sono riusciti ad ottenere risultati validi e completi. La sperimentazione è quindi necessaria, non solo come verifica, ma soprattutto come elemento fondante del lavoro di ricerca, dal momento che solo attraverso una applicazione pratica è possibile provare la fondatezza dell’ipotesi iniziale. In una prima fase, quando la ricerca era ancora agli inizi, la partecipazione ad alcune attività sperimentali (workshop, collaborazioni alla didattica) che nel complesso non sono del tutto riuscite ad avere un risultato scientifico valido o innovativo, ha permesso di evidenziare alcune criticità che, comparate con i casi studio, sono diventate una buona base per la progettazione di una sperimentazione più efficace. Nello specifico, utilizzando in particolare l’esperienza di uno dei casi studio presi in esame e provando a svilupparla utleriormente, si sta cercando di promuovere un progetto sperimentale che possa essere considerato a tutti gli effetti un processo open source applicato alla produzione architettonica. In particolare si sta pianificando di appoggiarsi ad una comunità già esistente per sviluppare un set di costruzione aperto che possa essere modificato secondo le esigenze, prodotto e assemblato con minime conoscenze tecniche. Questo tipo di sperimentazione si pone nel filone dela ricerca-azione, dal momento che è prevista la sua applicazione in un contesto definito. 4. Sintesi La parte finale del lavoro di ricerca, una volta ultimata la fase sperimentale, sarà quella di trarre le conclusioni. Conclusioni che che non saranno una semplice chiosa finale, ma una sintesi del lavoro svolto e una sua sistematizzizione. L’idea è quella di costruire un corpus di pratiche verificate (o linee guida) che possano servire da istruzione all’uso generali per chiunque volesse avvicinarsi al tema dell’architettura open source e replicarne il processo. 49 Architettura Open Source di Andrea Rosada tutor: prof. Pierre-Alain Croset BOZZA DI INDICE Introduzione 1. Open source 1.1 Excursus storico, da Stallman a Wikipedia 1.2 Glossario 1.3 Codice sorgente, piattaforme collaborative e comunità aperte 1.4 Cultura convergente, intelligenza collettiva e surplus cognitivo 2. Open source e architettura 2.1 The story so far 2.2 Una prima definizione di Architettura Open Source 2.3 Un primo elenco di comunità ed esperienze di OSArc 2.4 Una definizione lasca, tra tante classificazioni 3. L’architettura open source nella pratica 3.1 Sperimentare per innovare 3.2 Processo, attori e sviluppo 3.3 Esiti 4. Prime linee guida per un processo di Architettura Open Source 4.1 Analisi 4.2 Concept 4.3 Co-progettazione, sperimentazione e realizzazione parallele 4.4 Auto-organizzazione 5. Sviluppi futuri per l’Architettura Open Source 5.1 Direzioni progettuali e di ricerca 5.2 Una ricerca per una disciplina sociale della conoscenza 50 Bibliografia Architettura Open Source di Andrea Rosada tutor: prof. Pierre-Alain Croset Sull’open source e sulla cultura digitale: A. Meo, M. Berra, Informatica solidale: storia e prospettive del software libero, Bollati Boringhieri, Torino, 2001 R. Stallman, Free Software, Free Society: Selected Essays of Richard M. Stallman, GNU Press, Boston, 2002 L. Torvalds, D. Diamond, Just for fun: the story of an accidental revolutionary, HarperBusiness, New York, 2001 D. Tapscott, A.D. Williams, Wikinomics : how mass collaboration changes everything, Portfolio, New York, 2006 B. Sterling, Shaping things, MIT Press, Cambridge, 2005 R. Kurzweil, The singularity is near: when humans transcend biology, Viking, New York, 2005 Y. Blenkler, The wealth of networks : how social production transforms markets and freedom, Yale University Press, New Heaven, 2006 L. Lessig, The future of ideas : the fate of the commons in a connected world, Random House, New York, 2001 N. Negroponte, Being Digital, Knopf, New York, 1995 J.C.Guedon, Open Access, Edizioni ETS, 2009, Pisa K. Kelly, Quello che vuole la tecnologia, Codice edizioni, 2010, Torino E. S. Raymond, La cattedrale e il bazaar, Apogeo, 1998, Milano CBA – MIT, Activities an findings of the CBA–MIT, http://cba.mit.edu/docs/reports/08.06.NSF/index.html H. Jenkins, Cultura convergente, Apogeo, 2007, Milano W. B. Arthur, La natura della tecnologia, Codice, 2011, Torino C. Anderson, In the next industrial revolution, Atoms are new bits, in Wired, Conde Nast, San Francisco, febbraio 2010 F. Di Donato, La scienza e la rete, Firenze university press, Firenze, 2009 Sugli approcci alla produzione architettonica di tipo “open”: C. Alexander, Notes on the synthesis of form, Harvard University Press, Cambridge, 1964 C. Alexander, A pattern language : towns, buildings, construction, Oxford University Press, New York,1977 C. Alexander, The timeless way of building, Oxford University Press, New York, 1979 C. Alexander, The oregon experiment, Oxford University Press, New York, 1975 C. Alexander, The production of houses, Oxford University Press, New York, 1985 C. Alexander, S. Chermayeff, Community and privacy; toward a new architecture of humanism, Doubleday, Garden City, 1965 N. J. Habraken, Supports, an alternative to mass housing, Architectural Press, London, 1972 N. J. Habraken, The structure of the ordinary: form and control in the built environment, MIT Press, Cambridge, 1998 J.F.C. Turner, Housing by people: towards autonomy in building environments, Marion Boyars, London, 1976 B. Rudofsky, Architecture without architects, an introduction to nonpedigreed architecture, Doubleday, Garden City, 1964 S. Brand, How buildings learn: what happens after they’re built, Viking, New York, 1994 Y. riedman, topies r alisables, nion g n rale d’ ditions, aris, 19 51 Y. riedman, L’architettura di sopravvivenza, Bollati Boringhieri, Torino, 2009 P. Boudon, Pessac de Le Corbusier, Dunod, Paris, 1969 A. Picon, Digital culture in architecture: an introduction for the design professions, Birkhauser, Boston, 2010 M. Menichinelli, openp2pdesign.org_1.1. Design for Complexity K.Kuwabara, Linux: A bazaar at the edge of chaos, in First Monday, Vol. 5, N. 3, March 2000 C. Ratti, Open - Source Architecture, in Domus, N.948, June 2011 D. Kaspori, A communism of ideas, towards an architectural open source practice, in Archis, N. 3, 2003 K. Larson, S. Intille, J.T. McLeish, j. Baudin and R.E. Williams, Opens source building – reinventing places of living, in BT Technology Journal, vol 22 no 4, October 2004 G. Ceragioli, Sviluppo e socieà a confini aperti, L'Harmattan Italia, 1998, Torino A. Bocco, G. Cavaglià, Cultura tecnologica dell'architettura, Carocci, 2008, Roma D.A. Turin, Building as a process, Building Research & Information 31(2), Taylor & Francis Online, 2003 L. Caneparo, abbricazione digital dell’architettura, ranco Angeli, 2012, Milano Sul rapporto tra autore, opera e utente finale: N. Goodman, Languages of art; an approach to a theory of symbols, Bobbs-Merrill, Indianapolis 1968 J. Suriowiecky, The Wisdom of Crowds: Why the Many Are Smarter Than the Few and How Collective Wisdom Shapes Business, Economies, Societies and Nations, Doubleday, New York, 2004 L. Lessig, Remix: making art and commerce thrive in the hybrid economy, Penguin Press, New York, 2008 52 The Design Strategy for Sustainable Urban Regeneration on Brownfield site —case study research between Europe and China Six month review29/6/2012 PhD (Cycle: XXVI): Wang Ruxin Tutor: Prof. Pierre-Alain Croset Co-Tutor: Prof. Michele Bonino Abstract: Brownfield sites are abandoned or underused industrial and commercial facilities available for re-use. Expansion or redevelopment of such a facility may be complicated by real or perceived environmental [1] contaminations. ;The former industrial area used to be the symbol of economically developed city. They also contain the industrial memory of a city. These kinds of sites used to be the urban industrial culture center, the city developed center. But along with the citys’ function changing and economic development, factories gradually move away from the city center, the former industrial sites fall into ruin. They were having good traffic, and were playing the role of culture, economic center, now they quit of city development stage. for the pollution problem, reuse of the land need to spend more money, they were even abandoned. It’s a pity to waste these sites. If rational reuse of these kind of sites, we could not only restore the vitality of the old industrial areas, to solve the problems of the original population living, but also control the urban expansion and other issues caused by shortage of urban land. It would be a very important practical significance. Due to industrial development in Europe as early as 100 years than China, Europe cities has accessed to post-industrial society, so the problems of transformation to old industrial areas have long exposure out. Europe and the United States have passed the planning, policy, legislation and economic instruments, implemented of an effective government intervention, comprehensive renovation and updating. China started to facing the problems of big city's old industrial district regeneration with the functional changes of the city center, urban reconstruction movement which along with the reform and opening-up policy. Comparison of the European and Chinese brownfield sites regeneration cases is not only help for China to sort out the brownfield sites regeneration direction, but also for summarize the existing experiences of the European brownfield and also increased the experiences for considering different issues. The paper intends to four parts to the analysis of discourse on this issue, the first part clearance the concept and scope of the brownfield site, the significance of research on Brownfield site regeneration, what specific issues should be consider in the urban regeneration of brownfield site. Review of existing research and literature review, proposed to brownfield urban design strategy should be the retention, transformation, regeneration process. Second, three, four-part plan to discussing the three main issues during the brownfield sites regeneration, to collect comparative analysis and summarized the experience of existing. These three issues are: the city image maintenance, industrial landscape protection and context continuation during brownfield sites regeneration; considering the background of specific social and economic recovery; restoration to the environment. This paper intends to grasp the three overall aspects of the cultural, social economic, environmental for the sustainable brownfield regeneration problem. Summing up the experience and the lessons learned. The fifth part of the paper intends to select the abandoned Shougang industrial area as a pilot project, to analyze specific issues, completion of an urban design for the Sustainable Urban Regeneration objective, and experience the practical application summarized before. 1 "Glossary of Terms for Brownfields" (URL). Environmental Law Institute. Retrieved 2009-11-29. 53 Keywords: urban brownfield, former industrial area, post-industrial era, industrial heritage, industrial landscape, city image, context, nostalgia, maintenance, transformation, conservation, preservation, urbanization, sustainable, Monumentality, values/valuation, reuse, redevelopment, reinterpretation, complex, culture identity, regeneration, environment, economic Outline: 1. the lineament of the construction to the problem 1.1 Brownfield site in the context of city; 1.2 Issues considering during sustainable brownfield site regeneration [2] 1.3 Urban regeneration theory research review 1.4 Urban regeneration on brownfield site practice review 1.5 New urban design strategy to solve the problems: What do we want to obtain? 1.6 Strategy Implementation: approaches to the organization of urban brownfield regeneration: maintain, transform and regeneration 2. Considering post-industrial landscape and city image in the brownfield site regeneration design process between Europe and China 2.1 industrial cultures 2.2 new needs 2.3 cases study on the relationship between the old culture and new culture 2.4 conclusions 3. Considering Economic regeneration in the brownfield site regeneration design process between Europe and China 3.1 economic analyses 3.2 new functions 3.3 case study and analysis 3.4 conclusions 4. Considering Environment restoration in the brownfield site regeneration design process between Europe and China 4.1 environment situation during the industrialization era 4.2 specialism case study to solve the environment problem 4.3 new technology to solve the environment problem 4.4 conclusions 5. Pilot project in China of Shougang area as the experimental design REFERENCES: Hays, K. Michael, Architecture theory since 1968, MIT Press :( 2000); p 824. Kirkwood, Niall Ed, Manufactured Sites: Rethinking the Post-Industrial Landscape, Spon: London, New York, (2001); p 272. Couch, Chris; Charles Fraser, And Susan Percy Eds, Urban Regeneration in Europe, Blackwell Science: oxford, (2003); p 234. Andrea Bondonio;guido Callegari;cristina Franco;luca Gibello, STOP&GO Il riuso delle aree industriali dismesse 2 Urban Regeneration An international Perspective B.T. Batsford Ltd. London 54 in Italia. 30 casi studio, Firenze, (2005); p 240. Bagnasco, Arnaldo; Olmo, Carlo, Torino o11 Biografia di una citta- Gli ultimi 25 anni di Torino, giardando al futuro dell'ltalia, Electa: Turin, (2008); p 96. Ronchetta, Chiara; Trisciuoglio, Marco, Progettare per il patrimonio industriale, Piemontese, Federica, Aree dismesse e progetto urbano. Celid: Torino, (2008). Architettura, territorio, trasformazione, Gangemi:(2008); p 208. De Rossi, Antonio, Grande Scala: Architecture, Politic and Form , List- Laboratorio Editoriale:(2011); p 336. Friso de Vor, Henri L.F. de Groot, The Impact of Industrial Sites on Residential Property Values: A Hedonic Pricing Analysis for The Netherlands, Tinbergen Institute Discussion Paper 09-035/3: (2009) C. N. Brooks, A model for redeveloping complex, highly contaminated sites — the Industri-plex Site in Woburn, Massachusetts, (2006) Niall G. Kirkwood, Contemporary industry sites, site renovation and landscape regeneration issues and strategies. (2007) Steffen Lehmann, Two Models for Sustainable Urban Growth of the Post-industrial City: Port City and City Campus. (2008) Peter Nagel IIˈ Redeveloping Urban Brownfields: Integrating ĀCreative Class” Neighborhoods near City Centers. (2004) Timothy Dixon, The Property Development Industry and Sustainable Urban Brownfield Regeneration in England An Analysis of Case Studies in Thames Gateway and Greater Manchester, (2007) Jonathan A. Bedard, The challenges faced by capital markets in handling future brownfield investment, (1997) Tim Dixon, An analysis of the UK development industry’s role in brownfield regeneration, (2005) Julie B. Svetlik, Externality Effects of Local Brownfields on Residential Property Values, (2007) Marie Howland, Employment Effects of Brownfield Redevelopment: What Do We Know From the Literature? (2007) Francesca Romana Medda, Simone Caschili , Marta Modelewska, Innovative Financial Mechanisms for Urban Heritage Brownfields, (2011) Peter B. Meyer, Reclamation and Economic Regeneration of Brownfields, (2000) William Wade BuzbeeˈBrownfields, Environmental Federalism, and Institutional Determin(1997) Peter B Mayer, Accounting for Differential Neighbothood Economic Development Impacts in Site-Specific or Area-Based Approaches to Urban Brownfield Regeneration, (1998) Kris Wernstedt & Robert Hersh, Brownfields Redevelopment in Wisconsin Program, Citywide, and Site-Level Studies, (2003) Michael R. Greenberg, Lori Issa, Measuring the Success of the Federal Government’s Brownfields Program, (2005) K. Pediaditi, W. Wehrmeyer & K. Burningham, Evaluating brownfield redevelopment projectsa review of existing sustainability indicator tools and their adoption by the UK development industry, (2006) Qian Wang,Keith W. Hipel and D. Marc Kilgour, FuzzyReal Options in Brownfield Redevelopment Evaluation, (2009) Andrea Colantonio and Tim Dixon , Measuring Socially Sustainable Urban Regeneration in Europe, (2009) Kalliope Pediaditia,и, Kieron J. Doickb, Andrew J. Moffat, Monitoring and evaluation practice for brownfield, regeneration to green space initiatives, (2010) Qian Wang, Facilitating Brownfield Redevelopment Projects Evaluation Negotiation and Policy, (2011) 55 The Renewal Design of the Historical Building Complex -- the Application of the Mat-building Strategy in Renewal Design Dottorando: YANG Xiaoshan (XXVI Ciclo) Tutor: Prof. Marco Trisciuoglio Foreword: In 2007, a research group, which was aiming at studying the renewal design of the traditional building complex, established in Jiangsu Province. The main context of the research was the preservation and renewal design of the traditional archaic building complexes in Zhejiang. The researching group was composed by officers, in local government, and researchers, in Nanjing University and Southeast University. I had the honor to be a member of the group. While during the researching process, some confusion got in my mind. First, what should be preserved, form or context, when conflicting? Second, how to renew? Using modern materials, reforming the traditional form, introducing fashionable function, or applying the organizational strategy? They bothered me a long time. In 2009, a “new” architectural notion got into my view, which was named mat-‐building by Alison Smithson. To my surprise, the form of mat-‐building is similar with that of the traditional building complex. And, what’s more important, the mat-‐building provides a series of strategies, which would be helpful for the idea of “renew”. So, I’m really interested in this “question-‐method-‐solution” mode research, and try to carry out the research of renewal traditional building complex with the notion and strategy of mat-‐building. Topic: With the booming of the economy, the conditional of ancient building complexes in the city is in a dilemma. On one hand, the dated space and inefficient land using make them a block of the city development. While, on the other hand, the ancient building complex is storing the information of history, culture, technology, and citizen’s memory. So a proper method to renew them is in a urgent and prominent need. Mat-‐building introduce a new idea to solve the problems in renewal traditional building complex. In form, it shows resemblance with the traditional building complex, e.g. texture, group, and units. In strategy, it introduces a system to reorganize the space and function, and to create flexible space for possible change. The research includes four parts. Chapter 1 introduces the research object, the traditional building complex, from form, value and shortcoming aspects. Chapter 2 introduces the research method. It includes the policy and notion of preservation and the strategy of mat-‐ building. Chapter 3 is about the renewal design process. Chapter 4 evaluates the final design and provides further advises. My presentation would focus on the renewal design process. Chapter 1: Research Object Research object focuses on the traditional building complex. The introduction is in three aspects, form, value and shortcoming. The form shows the basic format of the traditional building complex, and carries out in the order of scale, city/town planning, group and 56 unit/single building. The value states the merits of the traditional building complex, which is built up on the form, including historical value, monumental value, time value and ecology value. And finally, list the shortcoming of the traditional building complex from relational between the space and function. Outline: 1.1 The Formal Characteristic of Traditional Building Complex 1.1.1 Definition of Traditional Building Complex 1.1.2 Planning of traditional Building Complex 1.1.3 Group/Structure of traditional Building Complex 1.1.4 Unit of traditional Building Complex 1.2 The Value of Traditional Building Complex 1.2.1 Monumental Value 1.2.2 Historical Value 1.2.3 Time Value 1.2.4 Ecological Value 1.2.5 Integrated Value 1.3 the Shortcoming of Traditional Building Complex 1.3.1 Structure 1.3.2 Space 1.3.3 Function Reference: Evolution of City Planning 洪亮平. 城市设计历程[M ].北京:中国建筑工业出版社.2002. Chinese Vernacular Architecture 陆元鼎.中国民居建筑.上卷[M ]. 广州:华南理工大学出版 社.2003 Traditional Dwelling Cluster 谢吾同. 聚落观[J]. 华中建筑. 1996 (3) The Relationship of Traditional Dwelling Space and the Culture 谷凯.中国传统居住建筑空间与 文化研究[D]. [硕士学位论文]. 广州:华南理工大学建筑学院.1997 The Principle and Application of Architectural Aesthetics 许祖华. 建筑美学原理及应用[M ]. 广 西: 广西科学技术出版社. 1997. Modern Eastern History 何兆武.陈启能主编.当代西方史学理论[M ].上海社会科学院出版社.2003 Chapter 2: Research Method Research method focuses on the preservation and design strategy. The preservation introduces the policy, notion and method in the area of the historical building preservation. The design strategy is based on the architectural phenomenon, the mat-‐building. The mat-‐ building includes two evolution periods, and both periods get their own characteristics. In each stage, the important persons, thoughts and classic cases would be stated, and then, by comparing the similarity of the thoughts and design strategies in this period, get the conclusion. The mat-‐buildings in naissance stage were more affected by the form, while in renaissance stage were affected by operational strategy. Finally, there would be one or two classic case study to get further understanding of mat-‐building. Outline: 2.1 Preservation of Historical Building 2.1.1 Evolution: 2.1.2 Notion: 2.1.3 Methodology: 2.2 Mat-‐Building 2.2.1 Naissance Summarize Representative Persons and Cases Characteristic 2.2.2 Renaissance Summarize Representative Persons and Cases Characteristic 2.2.3 Summarize 57 Reference: Jukka Jokilehto. A History of Architectural Conservation. Butterworth-Heinemann. Linacre House. Jordan Hill. Oxford. London. London: 1999 Alison Smithson. How to recognize and read Mat-Building. Hashim Sarkis(ed). Prestel Publishing Led. 2002 Candilis. A la recherche dune structure urbaine.op.cit. Timothy Hyde. How to construct an architectural genealogy. Prestel Publishing Ltd. 2002 Stan Allen. Mat Urbanism. The Thick 2-D. Hashim Sarkis(ed). Prestel Publishing Ltd. 2002 Wolf. Prix. quoted in Bernard tschumt and Irene cheng. The state of architecture at the beginning of the 21st century. New York. 2003 Guillermo Julian. Notes sur Poyaumont. Joedicke, Josic, Woods. Op.cit Candilis. Lieu Urbain. Op.cit Introduction of Historical City Preservation 张松. 历史城市保护学导论——文化遗产和历史环境 保护的一种整体性方法[M]. 上海科学技术出版社.2003 Looking for the Truth of Annotation 严平.走向解释学的真理——伽达默尔哲学述评[M ].东方出 版社.1998 The Venice Charter—International Policy for the Preservation Historical Architecture and Area 威尼斯宪章. 保护文物建筑及历史地段的国际宪章[J]. 陈志华译. 世界建筑.1986(3) Authenticity of Historical Building Preservation(芬)尤.约奇勒托. 文物建筑保护的真实性之争 [J]. 刘临安译. 建筑师. 1997 P.R.C. National Standard of the Preservation of Historical City or Town 中华人民共和国国家标 准.历史文化名城保护规划规范[S].北京) Architectural Theory History (德)汉诺.沃尔特.克鲁夫特. 建筑理论史——从维特鲁威到现在 [M]. 王贵祥译. 北京:中国建筑工业出版社. 2005 TeamX, Corbusier and Mat-Building 陈洁萍. “小组十”、柯布西耶与毯式建筑[J]. 建筑师. 2007(8) Rem Koolhaas. GENERICCITY 雷姆.库哈斯. 广普城市[J]. 王群译. 世界建筑.2003(2) Alison+ Peter Smithson[英]马可.维多图.艾莉森+彼得.史密森[M]. 孙元元译. 沈阳:辽宁科学技术 出版社. 2005) Jeremy Rifkin with Red Howard. Entropy: a new world view(美)杰里米.里夫金.特德.霍华德. 熵:一种新的世界观[M]. 吕明.袁舟译. 上海:译文出版社. Chapter 3: Renewal Process Renewal design process is the hard core of the research. First, before all the design or renew process, the common ground should be built up on the traditional building complex and the mat-‐building’s design strategy. In the scale of the city or town planning, traditional building complexes process some specific textures, and expend under some principles. While the mat-‐building, since its coming into being, has combined texture closely with functions, and tries to solve some city problems with the architecture languages. In the scale of the group and unit, the traditional building complexes are composed by similar units and the groups, although, in diverse form but belonging the same style. The mat-‐building, in its early period, had a strong sense of form, composed by repeating unit and organizing systems. About the value, the traditional building complex’s value was built on and expressed by the built environment. While, the advantage of the mat-‐ building is the strategy, which could manage the building in the whole. The common ground shows the strategy could be the method for renewal design. Second, survey the research object and the research method, or locate the research object and target in coordinate, from the dimension of the time, space and energy, in the process of renewal design. The dimension of the time studies the relationship of the past, present and time lasting. The dimension of space studies the relationship between part and whole, and 58 common memory. The dimension of energy, entropy, studies the transform and decline of energy. Third, study the policy, notion and strategy of the preservation, analyzing the authenticity and annotation. Study the traditional building complex and the strategy of mat-‐building with the notion and strategy, and then get conclusion of what should be protected and how to protect. Finally, carry out the renewal design process. Outline: 3.1 Analysis the Common Characteristic of the Traditional Building and Strategy of Mat-‐ Building 3.1.1 Form 3.1.2 Value 3.1.3 Preservation 3.2 Reform and Realize the Traditional Building and Strategy of Mat-‐Building 3.2.1 Time 3.2.2 Space 3.2.3 Energy 3.3 Guideline of the Renewal Design Process 3.3.1 Authenticity 3.3.2 Annotation 3.4 Renewal Design Process Reference: Adaptive Reuse(美)高斯.罗卡斯尔. 适宜性再利用[J]. 世界建筑. 2006(5) Jacobs J. The Death and Life of Great American Cities(加) 简.雅各布布斯. 美国大城市的死与 生[M]. 金衡山译. 译林出版社. 2005 Aldo Rossi. The Architecture of the City(意) 阿尔多.罗西. 城市建筑[M]. 施植明译. 台北:博远 出版有限公司. 1992) Chapter 4: Evaluation The chapter focuses on the evaluation of the renewal design process. The evaluation is aiming at two parts, preservation and methodology. For the first part, preservation, the evaluation would carry out in form and value of the historical building complex. And, the 59 second part, methodology, is judged on the design strategy. In other words, I concern about whether or not the renewal design methodology would be accepted and popularized by architectural researchers and architects. Outline: 4.1 Preservation of Historical Building Complex 4.1.1 Form 4.1.2 Value 4.2 Methodology of Renewal Design 4.2.1 Application 4.2.2 Operation Reference: Amos Rapoport. The Meaning of the Building Environment: A Nonverbal Communication Approach(美)阿摩斯.拉普卜特. 建成环境的意义——非语言表达方法[M]. 黄兰谷等译. 北京: 中国建筑工业出版社. 2003 Tradition, Harmony & Transcendence(美)乔治.麦克林. 传统与超越[M]. 甘春松,杨风岗译. 北 京:华夏出版社.1999 Kurt Koffka. Principle of Gestalt Psychology 卡尔.考夫卡. 格式塔心理学原理[M]. 黎炜译. 杭州: 浙江教育出版社. 1997) Semper.Gottfried. Style in the technical and tectonic art or practical aesthethics in Semper Gottfried. par Adam Yedid. Know and Create. Technique and Architecture. 475 par Alain Marinos. Memory in the Present. Technique and Architecture.465 Alois Riegl. The Modern Cult of Monument:Its Character and Its Origin. Oppositions Reader. 621 par Bruno Decaris. Heritage/Friction. Techinique & Architecture. 499 Candilis.Georges, Josic.Alexis and Woods. Shadrach. ‘BERLIN FREE UNIVERSITY’. LE CARRE BLEU. No. 1.1964(2) Candilis.Georges. Planning and Design for Leisure. Stuttgart Karl Kramer. 1972.
Documenti analoghi
STATO AVANZAMENTO LAVORI - DAPe
The application of fractal theory to architecture is still limited by the inadequacy of approaches and tools. A
more rigorous scientific approach would require the development, the use and the vali...