STRUCTURES vs SHAPES - breve storia di un falso duello

In ogni edificio la struttura è importante, il suo compito primario è permettere all'architettura di ergersi al di sopra della linea terra. Le Corbusier ricordava che i problemi fondamentali che ogni architettura deve risolvere sono solo 3: come si appoggia a terra, come si erge al di sopra di essa e come si limita nel cielo. In questa visione eroica dell'architettura la sfida è evidentemente lanciata alla natura e alla sua forza più imponente, la gravità.
Essa infatti tende ad annullare le differenze qualitative e a ridurre ogni cosa a grave, dotato di massa e di baricentro, il quale è sottoposto ad una accelerazione gravitazionale. Ma all'interno di ogni corpo esiste un sistema logo-tecnico che ha il compito di trasferire qualitativamente le forze (dovute al peso ma anche alle azioni di vento e sismi) al terreno. Tale sistema è la struttura, e i modi in cui incanala le forze che agiscono sui corpi (naturali e artificiali) spesso raggiungono una valenza formale tale da divenire tema architettonico, dunque fornendo soluzioni formali al rapporto tra natura e artificio.
Tutti abbiamo negli occhi le immagini di Stonehenge, dei grossi pilastri che sostengono architravi di pietra lontano da terra. E questa è la rappresentazione delle prime strutture e del sistema trilitico (appunto formato da tre pietre, una orizzontale appoggiata su due elementi verticali). Stonehenge mostra la fatica umana per realizzare un luogo attraverso il faticoso lavoro della costruzione e la sua struttura è memoriale di tale processo.
Forma e struttura in Stonehenge sono duali, una è causa necessaria e sufficiente dell'altra.
Nel corso della storia dell'architettura, tuttavia, la comprensione del comportamento delle forze agenti sull'edificio avviene in modo graduale.
Gli Etruschi e i Romani furono forse i primi a comprendere che le sollecitazioni interne ad una struttura potevano essere indirizzate e deviate mediante strutture ad arco, e questo generò nuove forme nell'architettura.
L'invenzione della capriata costituì un ulteriore elemento di novità, poiché elaborò l'idea che la struttura poteva essere sia compressa dalle forze che messa in trazione da esse. Infatti la catena che costituisce la base del triangolo della capriata è un elemento teso che trattiene le falde del tetto in posizione inclinata, evitando così che la componente orizzontale del peso spinga le pareti sottostanti verso l'esterno dell'edificio.
Il gotico compì questa comprensione artigianale di come gli elementi strutturali possano essere distinti dal corpo architettonico. Tra gli elementi strutturali (pilastri, archi rampanti, e così via) il tamponamento può essere realizzato anche in modo non strutturale (ad esempio in vetro colorato). Tralasciamo qui la nota questione della cupola fiorentina e del suo sistema strutturale risolto grazie ad una consapevolezza del comportamento strutturale piuttosto che in modo sperimentale.

Crystal Palace di Paxton all'esposizione internazionale di Londra.

Le strutture divennero qualche secolo più tardi un interessante oggetto di studio (Gaudì, nel suo laboratorio 'alchemico' sottoponeva le riproduzioni delle strutture ideate a test di carico per testarne la tenuta), ma le origini dello studio matematico dei comportamenti delle strutture e dei materiali sottoposti a sollecitazione vanno ricondotte a Galileo Galilei e al suo metodo sperimentale.
Se l'acciaio costituì una vera rivoluzione nel modo di progettare l'architettura dell'Età della Macchina (di cui ricordiamo principalmente le opere legate alle grandi Esposizioni Internazionali della seconda metà dell'Ottocento come il Palazzo di Cristallo di Paxton in Inghilterra e la Torre Eiffel in Francia), l'ultimo secolo è stato in gran parte dominato da un materiale composito molto più economico e in grado di unire una grande  resistenza a compressione e un'ottimo comportamento a trazione/flessione: il cemento armato.

Il sistema Domino di Le Corbusier.

Le Corbusier intuì come questo nuovo materiale artificiale potesse costituire una rivoluzione nell'architettura intesa come macchina per abitare. Il suo prototipo strutturale Domino divenne poi l'occasione per codificare i suoi noti 5 principi della nuova architettura (tetto giardino, pilotis, facciata libera, pianta libera e finestre a nastro) e il concetto di 'macchina' tendeva a sottolineare un sistema completamente artificiale atto ad antropizzare il mondo in modo funzionale. Infatti la macchina è in grado di soggiogare le forze naturali per indirizzarle verso gli scopi dell'uomo, senza più alcun debito filosofico nei confronti delle strutture naturali. Se prima del prototipo Domino l'architettura poteva ancora avere origini concettuali naturalistiche (come l'albero, la grotta, la capanna o la tenda dei nomadi), con il nuovo sistema strutturale l'architettura dichiarava che i principi del calcolo strutturale erano autoreferenziali e potevano anche permettere all'uomo di immaginare nuove strutture (e nuove forme). In questo la struttura (intesa anche come sistema logico) mostra le sue potenzialità interne. Scrive Piaget che 'in prima approssimazione una struttura è un sistema di trasformazioni, che comporta delle leggi in quanto sistema (in opposizione alle proprietà degli elementi) e che si conserva o si arricchisce grazie al gioco stesso delle sue trasformazioni, senza che queste conducano fuori dalle sue frontiere o facciano appello ad elementi esterni. In breve, una struttura comprende questi tre caratteri: TOTALITA', TRASFORMAZIONI e AUTOREGOLAZIONE." (1968)
Gli architetti avevano dunque elaborato strategicamente una libertà compositiva e progettuale attraverso la riduzione della struttura ad un sistema di elementi. E gli elementi costituivano, per la composizione architettonica, un grande vantaggio: potevano divenire oggetto di un nuovo linguaggio, e pure di una nuova città. Questa discretizzazione (concettualmente analoga all'alfabetizzazione e alla sua composizione di parole a partire da vocali e consonanti) permise di realizzare una generale uniformità di regole compositive e linguaggi architettonici transnazionali e sovraterritoriali. Il risultato fu evidente nella mostra International Style degli anni Venti organizzata da un giovanissimo Philip Jonhson.
Il lato oscuro di questo Stile Internazionale fu probabilmente il fatto che l'architettura si affezionò alle strutture trilitiche (come erano quelle del Domino) e rimase vittima inconsapevole di un uso del cemento armato 'in sostituzione' di pietra, mattoni e legno. E' pur vero che i sistemi di calcolo manuale, nell'applicazione delle formule della Scienza delle Costruzioni alle strutture, erano i primi a limitare la vera comprensione delle potenzialità del cemento armato.

Notre Dam Du Haut, Cappella a Romchamp (1950-1954)

Ma sempre Le Corbusier indicò, a fine carriera, una strada alternativa con la sua Cappella a Ronchamp. Qui gli elementi strutturali scompaiono a favore di una plasticità dei volumi dal carattere marcatamente non occidentale. Alla composizione spaziale/alfabetica si sostituisce una composizione degli opposti, ovvero del rapporto tra luce e materia come declinazioni temporali. La bellezza della macchina lascia il posto al fascino e all'emozione che solo le masse e la luce possono trasmettere.
La copertura di Notre Dame Du Haut è la sua caratteristica principale: monumentale, massa sollevata in cielo, strutturalmente compatta.
Ma altri maestri nell'uso del cemento armato condussero, passo dopo passo, all'emancipazione dell'architettura dal trilite. Pier Luigi Nervi e Santiago Calatrava (entrambi ingegneri) dettero, in tempi diversi, nuovo lustro ad una composizione in cui le strutture fagocitano la composizione architettonica, mostrando la loro capacità e autonomia nel dar forma all'architettura. E non dimentichiamo Buckminster Fuller con le sue strutture geodetiche e Kiesler con le sue ricerche sulla endless house e l'endless space.

B. Fuller, struttura geodetica.

F. Kiesler, Endless House (1950).

Oggi gli strumenti di calcolo hanno permesso di interpretare in un modo ancora diverso la struttura. Mentre un tempo era necessario trasformare la struttura in singoli elementi da sottoporre a verifica puntuale, da qualche tempo si è tornati a considerare l'edificio come una monade singola, un corpo compatto e iperstatico nel quale le sollecitazioni si distribuiscono fino a trovare la via per arrivare a terra.
Concettualmente il sistema trilitico è saltato, anche se ancora in uso. Edifici che indagano questo rapporto complesso di tipo monadico sono estremamente affascinanti. Tralascerò i riferimenti più evidenti a Zaha Hadid e a Frank Ghery, mi interessa piuttosto sottolineare come, ancora oggi, l'elaborazione concettuale della struttura possa condurre a nuova architettura.

La Ferriera di Livio Vacchini.

La Ferriera di Vacchini, ad esempio, è costituita da una struttura reticolare esterna composta da sotto-reticoli d'acciaio a sezione variabile in funzione della sollecitazione interna. Le pareti esterne si comportano dunque come grandi travi reticolai appoggiate su grossi elementi in cemento armato. Il trilite compare, ma la soluzione spaziale della trave in facciata consente di semplificare l'intero edificio trasformandolo in un corpo compatto sollevato da terra.

Un Studio per la Mercedes Benz a Stoccarda.

Un Studio è uno degli studi d'architettura che maggiormente indaga i rapporti tra struttura ed edificio, trasformando gli elementi singoli in sistemi strutturali complessi.

Toyo Ito, studio per struttura a guscio.

Toyo Ito, studio per struttura a guscio, modello di un frammento.

Come ultimo riferimento sottolineiamo le ricerche di Toyo Ito, architetto transgenerazionale che rielabora il minimalismo di Tadao Ando per spingere verso soluzioni strutturali innovative.

La struttura dunque rappresenta una chiave di lettura (e di progettazione) dell'architettura. La complessità che ha raggiunto in questo ultimo decennio ha tuttavia evidenziato il fatto che è sempre più difficile ricostruire un principio di composizione per elementi. Le forme complesse si sono nuovamente compattate, densificate, sono divenute anti-elementari con buona pace di chi sperava di poter ricostruire un legame tra le tecniche della costruzione e la forma degli edifici. La logo-tecnica sta svanendo, sublimandosi in una endless architecture, nuovamente e radicalmente primordiale. E la sua applicazione è garantita da un binomio tutto contemporaneo: da un lato la capacità immaginativa e dall'altro i sistemi di calcolo complesso. E' tuttavia un equilibrio fragilissimo, frutto delle sperimentazioni della transarchitettura e della capacità costruttiva attuale. La nuova origine dell'architettura è la creta, il vaso, il primo contenitore che permise all'uomo di conservare alimenti per un futuro prossimo. Fragile il contenitore, fragile l'idea di futuro.