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Modelli architettonici con la stampa 3D

Modelli architettonici con la stampa 3D

marzo 29, 2016 in Casi studio

Stampa 3D per la ricerca architettonica

 

La ricostruzione del duomo di Carpi

 

Il progetto ha visto coinvolti docenti e ricercatori dell’Università di Padova e riguarda uno studio compiuto sul Duomo di Carpi (MO) in occasione del cinquecentenario della sua fondazione ad opera di Alberto Pio su progetto dell’architetto rinascimentale Baldassarre Peruzzi (1481-1536).

Il gruppo di lavoro opera all’interno del Dipartimento ICEA dell’università ed è composto da docenti e ricercatori di Storia – Stefano Zaggia, Elena Svalduz, Gianmario Guidarelli, Damiana L. Paternò – e Disegno – Andrea Giordano, Cosimo Monteleone, Isabella Friso, Maria R. Cundari, Paolo Borin, Federico Panarotto, Manuela Faresin. Gli studiosi, sfruttando tutte le potenzialità che le nuove tecnologie mettono a disposizione, si pongono come obiettivo principale quello di divulgare il “sapere” a tutti i livelli senza, per questo, rinunciare al rigore scientifico.

 

Per questo importante lavoro si è attinto da documenti originali dell’epoca, come cronache e scritti di varia natura, disegni di progetto e rilievi della chiesa, vedute di città e modelli lignei. Il risultato ha prodotto una serie di video interpretativi ed esplicativi, esperimenti di realtà aumentata e modelli fisici prototipati in polvere composita che spiegano come si è passati nel corso dei secoli dall’idea originale di progetto a quanto è stato poi costruito e realizzato.
L’aspetto più interessante del Duomo dal punto di vista architettonico riguarda la “forma” dei quattro pilastri che avrebbero dovuto reggere la cupola, una soluzione molto apprezzata dai progettisti dei secoli successivi.

 

 

I modelli architettonici ricoprono la funzione di riassumere e comunicare a più livelli l’idea di progetto. Una volta questi modelli, realizzati in legno, direttamente dagli architetti o da artigiani esperti, erano considerati delle vere e proprie opere d’arte, tant’è che venivano generalmente esposti al pubblico ma, in quanto tali, erano anche oggetti unici e, purtroppo, molti di essi, come nel caso del modello ligneo del Peruzzi per il Duomo di Carpi, sono andati perduti nel corso della storia.

Oggi grazie alla stampa 3D si possono ottenere prodotti molto precisi che emanano la stessa dignità estetica di quelli lignei passato, per giunta con il vantaggio di essere riproducibili in tempi ragionevoli e convenienti.

 

Stampa 3D e modelli architettonici

 

In sede dipartimentale ICEA si è scelto di acquistare la stampante 3D ZPrinter 450 nel 2010 al ne di supportare progetti innovativi nei vari settori di interesse.

Nella ricostruzione del Duomo, la sfida da affrontare consisteva nella realizzazione di un prototipo in polvere composita, sviluppato in verticale (115 cm), che riproducesse a scala architettonica adeguata (1:50) il “sistema tettonico” del Duomo di Carpi, così come era stato progettato agli inizi del Rinascimento dall’architetto senese Baldassarre Peruzzi.

 

 

“Per riprodurre questo assetto, siamo partiti dal rilievo mediante scanner 3D laser del pilastro esistente, dal quale abbiamo ottenuto in ambiente virtuale il pilastro nella sua forma originaria. Il modello generale ricavato doveva poi essere opportunamente “adattato” per la stampa 3D e per far questo abbiamo valutato attentamente la posizione dei tagli da effettuare e lo spessore da dare al materiale.”

Alla ne sono stati realizzati 10 elementi in polvere composita: 2 per comporre il pilastro, 1 per il pennacchio sferico, 2 per il tamburo, 1 per la cupola, 1 per la lanterna e ulteriori 3 elementi di contorno e contrappeso.

“Il secondo problema da affrontare riguardava la resistenza strutturale dei singoli elementi e per questa ragione, nella ricerca di un equilibrio tra costi – consumo di materiale – e benefici – maneggevolezza e robustezza – , abbiamo assegnato alle superfici uno spessore medio di 4mm. Infine, per agevolare il posizionamento corretto degli elementi e il loro fissaggio per mezzo di un adesivo strutturale, sono stati progettati ad hoc degli inviti “maschio-femmina” che hanno permesso di far combaciare perfettamente le giunzioni.”

La polvere composita è una materia particolarmente nobile e apprezzata nell’ambito dell’architettura per la qualità estetica e di precisione dei particolari ottenibili.

 

I modelli architettonici stampati in 3D, se opportunamente progettati, offrono molte opportunità di applicazioni: da un punto di vista progettuale, come strumento di verifica e comunicazione delle idee, quindi richiesto dai professionisti per verificare i loro intenti; mentre, se messo in relazione con la storia, permette di studiare e visualizzare le trasformazioni nel tempo di un edificio con il vantaggio di rendere “fruibile” in sede accademica o espositiva quanto ormai non esiste più e, per questa ragione, viene ricercato sia dagli studiosi sia dai musei.

 

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