Progettazione architettonica e strutturale di due nuovi ponti ciclo-pedonali sul Naviglio Grande a Milano

Progetto vincitore  Bim&Digital Award 2017 categoria: PICCOLI PROGETTI

LOMBARDINI 22

MOTIVAZIONE DELLA GIURIA: Selezionato per l’utilizzo avanzato di nuove tecnologie parametriche per il controllo e la generazione di forme complesse.  

PROGETTO
Lombardini22 ha progettato due ponti sul Naviglio Grande dopo aver vinto il concorso nel 2012 indetto da Metropolitana Milanese per conto di EXPO 2015.
I ponti sono elaborati in Grasshopper e sono un esempio di progettazione avanzata tramite l’utilizzo di nuove tecnologie parametriche, che consentono il controllo e la generazione di forme complesse a seguito di regole geometriche e matematiche definite nell’algoritmo.
Guarda il video della modellazione del ponte 

Entrambi i ponti hanno la stessa struttura, una forma complessa la cui sezione varia lungo tutta la lunghezza, ed è per questo che è stato usato Grasshopper, editor di algoritmi di Rhinoceros. Tramite l’algoritmo si è potuto controllare in maniera parametrica la forma generale di ciascuno: la planimetria è generata da due archi che si intersecano, di cui si potevano modificare la dimensione dei raggi. Per fare un esempio, le lamelle che appaiono identiche tra di loro in realtà assumono forme leggermente diverse, per adattarsi all’andamento sinuoso della piastra e della trave. Inoltre, ogni lamella ha il lato faccia a vista che varia in maniera incrementale da una linea retta - sulle estremità del ponte- a un arco di circonferenza -nella zona centrale- . Per far questo è stata scritta una funzione che  controlla il  disegno,  la posizione e la curvatura di ogni lamella. 
Queste accortezze, di difficile modellazione ma controllate con l’algoritmo, hanno reso la forma del ponte elegante e sinuosa. 
Un altro vantaggio è che con un algoritmo si potrebbero modellare un numero infinito di ponti di simile design ma con caratteristiche diverse. La volontà iniziale, infatti, è stata proprio quella di creare un oggetto riproducibile e adattabile non solo ai due casi oggetto d'intervento, ma, in futuro, proponibile anche in altre intersezioni.

Workflow digitale
From concept to fabrication, l’algoritmo è stato utilizzato in ogni fase del progetto: concept, definitiva, esecutiva.
In fase di concorso, l’algoritmo disegnato ha permesso di essere molto precisi fin dall'inizio e di poter lavorare in contemporanea su due ponti, di verificarne simultaneamente tutte le caratteristiche. Nelle fasi successive all’aggiudicazione del concorso si è preferito cambiare tipo di workflow, passando a una modellazione tramite Revit di elementi con geometrie semplici, senza doppie curvature, come ad esempio il nuovo marciapiede compreso di lampioni della luce, la piastra elevatrice e le nuove ringhiere. 

Gli elementi propri del ponte che sono stati modellati solamente in Revit sono i pilastri e le scale.
Per quanto riguarda le altri parti del ponte si è preferito procedere in Grasshopper per avere un controllo molto preciso sulle matematiche della forma. Vi è stato quindi un processo di importazione graduale in Revit per la verifica generale e la produzione di disegni tecnici. Altri oggetti invece sono stati modellati in Rhinoceros quindi importati in Revit. 
Il programma Rhinoceros ha permesso di lavorare sulla forma nella maniera più rapida, intelligente e libera, in seguito Revit ha consentito di confezionare l’oggetto rendendolo disponibile alle altre figure del processo come gli strutturisti o l’impresa di costruzioni. 
È stata questa la sfida per la progettazione dei ponti.  Un processo che considera il ponte anche come un oggetto di design oltre che architettonico.

Guarda il video della posa in opera del ponte  

BREVE INTERVISTA a Matteo Noto, Computational designer and Lead Architect of L22 DDlab

Per progettare il nuovo ponte avete usato gli algoritmi. Cos’è un algoritmo?
Un algoritmo è una sequenza di azioni svolte da un computer per risolvere un dato problema.
Nel campo dell’architettura significa dare al computer delle regole per disegnare ad esempio una geometria semplice come può essere un quadrato oppure più complessa come il nuovo ponte di via Lombardini.
Oggi i cosiddetti computational designer sono fondamentalmente architetti che riescono ad avere un maggiore controllo sulla modellazione 3d perché uniscono conoscenze di programmazione a fondamenti di geometria e matematica.
Grazie a questi nuovi strumenti si possono progettare edifici o strutture dalle forme anche molto complesse.

Perché quindi avete utilizzato gli algoritmi per la progettazione del ponte e in che modo? 
Il Ponte ha in realtà una forma abbastanza complessa, la sua sezione varia lungo tutta la sua lunghezza, ed è per questo che si è deciso di usare questi strumenti alternativi. Si è usato Rhinoceros (programma CAD) assieme a Grasshopper ovvero l’editor di algoritmi. 
Per fare un esempio, le lamelle che sembrano tutte uguali, in realtà assumono forme leggermente diverse tra loro perché devono adattarsi all’andamento sinuoso della piastra e della trave.
Inoltre hanno il lato faccia a vista che varia in maniera incrementale da una linea retta, sulle estremità del ponte, a un arco di circonferenza, nella zona centrale. Per far questo le lamelle non sono state disegnate manualmente in 3d, ma è stata scritta una funzione che controlla il loro disegno, posizione e quindi anche la curvatura.
Inoltre, la trave portante nella sezione longitudinale ha una curvatura superiore che varia la pendenza da 0% alle estremità e al centro a un massimo dell’8%nel punto più inclinato.
Tutte queste accortezze,di difficile modellazione ma controllate con l’algoritmo, hanno reso la forma del ponte elegante e sinuosa.
Un altro vantaggio è che con un algoritmo si potrebbero modellare un numero infinito di ponti di simile design ma con caratteristiche diverse.
In quale fase della progettazione è stato utilizzato lo strumento dell’algoritmo?
Quando si parla di algoritmi nel campo del design e dell’architettura spesso si usa una frase ”From concept to fabrication” per descrivere la possibilità di lavorare fin dalle fasi iniziali su modelli 3d precisi e completi anche negli aspetti costruttivi. 
Essendo l’algoritmo uno strumento matematico che nel nostro campo si interfaccia con programmi CAD l’errore di disegno manuale non esiste. Ad esempio, la funzione che stabilisce il passo delle lamelle a 75cm, non potrà mai generare un modello 3d dove ce ne sia una con un passo di 74cm. Per questo motivo si è usato l’algoritmo in ogni fase anche in quella più esecutiva e costruttiva del processo di progettazione. 
In fase di concorso, con i tempi strettissimi l’algoritmo disegnato ci ha permesso di essere molto precisi fin dall’inizio e di poter lavorare praticamente in contemporanea su due ponti, di verificarne simultaneamente tutte le caratteristiche. 
In fase esecutiva si è aumentato “il dettaglio”  descrittivo dell’algoritmo raffinandolo, come gli spessori delle lamiere o la pavimentazione, la balaustra ecc... il modello 3d del ponte è stato importato poi in Revit per la produzione dei dwg. 

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