Una sintesi

Ogni percorso, per quanto lungo possa essere, avrà un inizio ed una fine: questo è il tacito patto che è stato stipulato nel momento in cui questa lunga ricerca del lemma "Edificare" ha avuto origine.

Molte sono le cose che si possono trovare tra le pagine di questo modestissimo "diario virtuale" : l'idea principale è stata quella di poter accendere delle piccole lanterne di conoscenza per guidare chi si trovasse nelle tenebre o per chi, per la prima volta, si trovasse di fronte a dei termini sconosciuti. 

Come all'inizio ho proposto la definizione dal dizionario del mio ( anche se sarebbe più corretto dire "nostro") lemma,così ora propongo, a conclusione del mio viaggio, la "mia" definizione:

Edificare è un verbo transitivo che indica l'azione di costruire opere, attraverso l'uso di materiali specifici, per consentire l'attività umana. Non si limita solo a rispondere all'esigenza primaria di riparo, come inizialmente era stata pensata, ma anche al bisogno di superare degli ostacoli naturali e/o artificiali che altrimenti comprometterebbero la sussistenza dei mercati e di conseguenza delle innovazioni tecnologiche. 

Dagli antichi romani, attraverso le mitologie, le narrazioni, i dipinti e i personaggi si è potuto capire come la  scienza delle costruzioni  ha progredito per arrivare a ciò che abbiamo oggi e ciò che sarà domani. 

Tutto intorno a noi è un espressione di questo vocabolo: dalla propria abitazione, alle strade, ai ponti, alle dighe, agli acquedotti, persino nei veicoli aerospaziali vi è traccia

Millenium Bridge sul Tamigi

Sagrada familia Barcellona

Concludendo vorrei consigliare a tutti voi di osservare ciò che ci circonda e, dopo aver colto la cosa che più vi attrae, provare a capirla, ma soprattutto ricercarla nei libri, nelle immagini e nella storia: potreste rimanerne stupiti o chissà, turbati in qualche modo, ma sicuramente ciò che ne scaturirà appagherà la vostra sete di conoscenza.

Diga di Montedoglio

Bioedilizia

Ultimamente si sente molto parlare di un modo di costruire "alternativo" . Ciò che propongo è un'approfondimento sulla bioedilizia attraverso queste pagine:

• Ecoage;
• Egaenergia;
• Enerlive;

Di seguito riporto anche un video informativo:

Ponti

"Struttura che consente l'attraversamento di un corso d'acqua o il superamento di altri ostacoli" 

[continua..]

Uno dei  simboli principali della tecnologia meccanica applicata alle costruzioni civili nei primi anni dell'Ottocento è sicuramente il ponte sospeso. 

Grazie ai nuovi processi di affinazione della ghisa, il puddellaggio e più tardi i convertitori permettono di avere degli acciai a basso tenore di carbonio. I laminatoi incominciano a produrre profilati a sezioni a resistenza migliorata con cui si costruiscono, tra le altre strutture, i ponti. 

La necessità di verificare la resistenza degli elementi della catenaria e dei tiranti impone lo sviluppo delle prime macchine di prova della resistenza alla trazione dei metalli. 

Sarà il tedesco August Wohler (1819-1914) il padre della scienza della resistenza dei materiali. Egli sviluppa una numerosa serie di macchine per la prova dinamica e a fatica dei metalli da costruzione. I primi esemplari di provette "rotte" in prove a "fatica" sono presentati ufficialmente all'Esposizione di Parigi nel 1867. 






Il primo ponte di grandi dimensioni fu costruito Thomas Telford, sullo Stretto di Menai nel Galles.

Le torri sono alte 47 metri, il piano stradale è lungo 176 metri ed è sostenuto da 16 cavi d'acciaio che nel 1938 sostituirono le originarie catene di ferro.

Uno dei  primi ponti sospesi Europei a catena  è costruito in Inghilterra tra il 1819 e il 1820 ed è l' Union Bridge sul fiume Tweed.

In Italia non si dovrà aspettare molto per vedere un ponte a catena sospeso: il "Ponte Real Ferdinando" sul Gagliardo sarà costruito nel 1832 dall'ingegner Luigi Giura.

Di seguito riporto un documentario della National Geographic:

Mappa concettuale:

Molte potrebbero essere le mappe concettuali per questo lemma, si potrebbe costruire una mappa in base alle scienze ad esso collegate, oppure a seconda degli aggettivi. In questo post ho voluto rappresentare il mio glossario ragionato a seconda dello scopo di "edificare":

PROTEGGERE:  

• Prime forme di edilizia: inizialmente si ebbe l'esigenza di avere un "nido" sia per la propria persona che per la tribù. 
• Torri e mura: dopo la rivoluzione agricola, le tribù che prima erano nomade, si insediarono in un luogo consono alle loro esigenze. Qui iniziarono ad investire il proprio tempo, le proprie energie per ottenere poi, un prodotto che potesse soddisfare i loro bisogni. E' in questo periodo che si percepisce la concezione di "proprietà privata" e la conseguente necessità di proteggerla da individui estranei. Il modo migliore per farlo, fu edificare delle mura che delimitassero il territorio.  Fortini, castelli, torri e tutte le opere murarie atte ad impedire la presa della città da parte del nemico, sono le evoluzioni di questo principio.
• Dalla natura: un'altro elemento chiave che ruota attorno allo scopo dell'edilizia è quello di proteggere dagli eventi naturali: dai più comuni come vento, pioggia, neve, ai più particolari e devastanti: il sisma prima di tutto. In questo periodo particolare della storia Italiana, ci si domanda  come si può operare per proteggere vite e non distruggerle. 
• Difendere: blog correlato, che tratta di questo lemma.

PIANIFICARE:

• Acquedotti e dighe: gli antichi romani progettavano attentamente la distribuzione dell'acqua nei centri abitati. Gli acquedotti che ancora oggi possiamo ammirare sono una dimostrazione dell'organizzazione nella società e nell'edilizia. Anche le dighe hanno il ruolo di organizzare l'ambiente circostante al fine di sfruttare al meglio le strutture e mantenere la sicurezza.
• Urbanizzare: ovvero l'esigenza di organizzare il territorio per ottenere quelle caratteristiche tipiche della città. E' di fondamentale importanza prevedere i giusti spazi e le corrette collocazioni delle tipologie edilizie per poter garantire una sana vita nella società. Il link porta ad un blog simile a questo che tratta di questo lemma.
• Cantieri: luogo dove si concretizza il verbo "Edificare". In esso la coordinazione e l'organizzazione dei lavori è di importanza vitale. Spetterà al direttore dei lavori oggi, o al capomastro ieri, il compito di garantire un livello di sicurezza elevato. Il cantiere è uno dei pochi ambienti lavorativi che si è dovuto adattare all'evoluzione del modo di costruire. Sempre nei cantieri hanno luogo nuovi elementi per edificare come l' arco e "Building block"
• Progettare: un altro blog interessante da visionare.

COLLEGARE:

• Ponti: questa struttura non ha solo la funzione di superare un ostacolo naturale, ma anche quella di unire le popolazioni e di conseguenza permettere i commerci.
• Strade: sono il vincolo delle informazioni. I romani prima di chiunque altro capirono che solo con delle vie di comunicazione protette ed efficienti, si avrebbero potuto dominare l'Europa. Con lo sviluppo di nuove tecnologie, le strade iniziarono a cambiare aspetto: dalle strade ferrate (per i sistemi a rotaia) alle strade asfaltate.
• Collegare: un altro blog su questo lemma.

L'abbecedario

Frattone (in alto) e Cazzuola (in basso)

A come arco, "aedificare",acciaio, argano;

B come betoniera, benna, blocchi, bocca di lupo;

C come casa, cemento,cantiere, carpentiere, cattedrali, calcestruzzo, cazzuola;

D come diga, DPI, direttore dei lavori, disegno;

E come edificare, edilizia, edificio;

F come frattone, fortino, fondazione;

G come grattacielo, gru, geometria;

H come handicap (normative);

I come iglù o(igloo), intonaco, inerti, isolante;

L come laterizio, legno, lesena;

M come muratore, mattone, manovale, mastro, malta;

N come "Novo theatro di machine ed edificii", normativa;

O come opera, opificio;

Paranco

P come ponteggio, puleggia, paranco, pietre, pignatta, ponte, pilastro;

Q come qualifica;

R come reticolare (trave), rampante (arco), riparo, ruspa;

S come stereotomia, scale, sabbia, solaio;

T come trave, trispastos (macchina di Vitruvio), tondino (armatura);

U come urbanistica;

V come vite, vetro, vespaio areato;

Z come Zonca;

Trispastos

A fianco dei protagonisti

A fianco di ogni evoluzione tecnologica, vi sono dei personaggi essenziali.

Riporto qui di seguito, con i rispettivi link dirette alle pagine di Wikipedia, le più importanti personalità  che hanno contribuito a "fare" la storia dell'edilizia:

• Marco Vitruvio Pollione (I secolo a.C) ; scrisse il De architectura (intorno agli anni Venti): un opera che ancora oggi molti critici definiscono come un "manuale straordinario" anche per la sua unicità nella letteratura tecnica del mondo romano. (link "da storia della tecnologia")

• Villard de Honnecourt  (XIII secolo d.C) ;intorno al 1265 scrisse un Album che rappresenta oggi il primo esempio di trattato di ingegneria. In questo taccuino si trovano disegni di macchine e suggerimenti su come operare per costruire le grandi cattedrali. (link "da storia della tecnologia")
• Filippo Brunelleschi   (1337-1446); nato a Firenze, viene ricordato non solo per il suo ingegno, ma soprattutto perché con Brunelleschi si ha un cambiamento nel modo di costruire: egli, che non discendeva da una famiglia di tagliapietre o di carpentieri, come la tradizione voleva per i costruttori di edifici, seppe risolvere un problema con grande maestria: la costruzione della cupola di Santa Maria del Fiore. Grazie agli studi di geometria e disegno appresi alla scuola di orefice, riuscì dove altri fallirono.(link "da storia della tecnologia"); 

• Andrea Palladio (1508-1580);grande architetto e cittadino della Repubblica di Venezia. Il suo più grande lascito alla storia è il celebre trattato "i quattro libri dell'architettura" dove si definirono i canoni classici dell'architettura. Nel Rinascimento si capì che il costruire non era solo una necessità, ma anche un arte e una scienza. Palladio riportò all'attenzione la cura delle proporzioni nell'architettura, già presente nel De architectura.

• Vittorio Zonca (1568-1602); scrisse uno dei primi teatri di macchine e fu il primo ad inserire in un disegno l'assonometria e la scala grafica. Non mi soffermerò su questo personaggio poiché ne ho già largamente trattato al post "Teatri di macchine".
•  Gustave Eiffel (1832-1923); ingegnere francese, passato alla storia per la sua torre, ma in realtà fu  il primo a studiare le strutture metalliche. Capì che ogni costruzione, persino i ponti, erano soggette ad una forza che fino ad allora non era mai stata considerata: la forza del vento. Grazie ai suoi studi si riuscirà a costruire una torre alta 324 metri che ancora oggi è simbolo della Francia. Negli ultimi anni della sua vita si ritirò nel suo laboratorio al primo livello della Torre Eiffel e lì continuò i suoi studi: fu il primo a definire una tabella della resistenza all'azione dell'aria in base alla forma del profilato. 

• François Hennebique (1842-1921); imprenditore francese conosciuto come l'inventore del cemento armato che brevettò nel 1892. In questi anni, uno dei problemi più diffusi in Francia, ma anche nei Paesi più industrialmente potenti, era la facile infiammabilità degli opifici, poiché l'impiego del legno era ancora largamente diffuso. Anche se alcuni non danno la paternità del cemento armato a Hennebique, ciò che tutti riconoscono nella sua figura è quello di un grande stratega di marketing: si creò una grande organizzazione commerciale internazionale di 42 agenti. Nel 1894 venne introdotto a Torino grazie allo studio degli ingegneri Ferrero  e Giovanni Antonio Porcheddu: il primo concessionario d'Italia. (link "da storia della tecnologia");
• Le Corbusier (1887-1965); fu un architetto e urbanista svizzero. A lui si riconosce l'adattamento e l'uso del cemento armato in architettura e nel campo di strutture non adibite all'uso industriale. 

Per molti di questi nomi ho già largamente parlato nei post precedenti, per gli altri rimando alle pagine indicate.

Ciò che ho rappresentato in questo elenco, in ordine cronologico, sono i principali protagonisti di un evoluzione che ancora oggi procede incessantemente.

Acquedotti romani & altro..

Anche in materia dell'energia utilizzata dalle macchine, vi è un collegamento con il nostro lemma. Propongo questo interessante documento che oltre a riportare molto bene l'evoluzione delle macchine nello sfruttamento della risorsa idrica, illustra la modalità con cui gli ingegneri romani costruivano gli acquedotti.

"Dagli acquedotti romani alle macchine a vapore"

Dighe & risorse

Fin dalla rivoluzione agricola avvenuta circa tra il 10000 a.C e l' 8000 a.C, si è avuta la necessità di poter usufruire di una certa quantità di acqua: sia per irrigare i campi, sia per il sostentamento delle comunità. Per questo motivo i primi insediamenti si possono trovare a ridosso di grandi corsi d'acqua come in Mesopotamia o in Egitto. 

Ed è proprio in questo territorio, sulle sponde del Nilo, che si è sentita l'esigenza di poter regolare, in modo artificiale, la portata d'acqua attraverso costruzioni sempre più imponenti: le dighe. 

Dalle prime dighe del 4000 a.C, alle dighe delle Tre Gole della Cina odierna, ogni civiltà si è confrontata con la crescente domanda d’acqua.Due sono i fattori che determinano il tipo di diga da realizzare: la disponibilità dei materiali da costruzione in loco e le condizioni geologiche del sito.

Diga, Vittorio Zonca 

L'edificazione delle dighe è una tecnica molto importante che ha accompagnato l'intero percorso dell'evoluzione tecnologica delle macchine, una dimostrazione la si può riscontrare nel teatro di macchine di Vittorio Zonca di cui ho largamente parlato nel "I teatri di macchine", da come si può notare nella figura riportata di seguito, la ruota idraulica, una delle macchine più semplici, ha bisogno di una portata d'acqua con velocità costante che non è garantita da un corso d'acqua naturale. Risponde a queste esigenze, un canale artificiale, con un sistema di chiuse, nel quale scorre l'acqua con portata regolare. 

Come in tutte le opere, anche la costruzione di dighe comporta il consumo di risorse. Queste possono essere:

• Risorse umane: la prima vera risorsa a cui si fa riferimento. Essa include sia la fase di progettazione, nella quale vede come protagonista il tecnico, sia la fase di attuazione nella quale vi sono gli operai che su direttive dell'ingegnere concretizzano sul territorio il progetto.
• Risorse materiali: pietre, sabbia, acqua, ferro, legno ed altri. Sono queste le risorse utilizzate nella costruzione di una diga. Come verrà mostrato in seguito con dei dati concreti, si può capire che per questo tipo di struttura si ha bisogno di un'ingente quantità di risorse naturali per questo motivo molte volte la tipologia di diga da costruire viene scelta in conseguenza della disponibilità delle materie. 
• Risorsa economica: attraverso il capitale investito da imprenditori, o da enti statali, si può avviare il progetto. Normalmente vengono indetti dei concorsi dove ogni progettista, seguito dalla relativa azienda edile, propone all'investitore una propria soluzione al problema. Sarà compito poi di una commissione valutare il progetto in base a dei criteri di sicurezza  e minor consumo di risorsa economica. 
• Risorsa energetica: durante la costruzione della diga, le macchine utilizzate nella costruzione del cantiere fanno lavoro, esso è quantificato come risorsa energetica consumata.

Vorrei portare all'attenzione un esempio chiave: la diga di Ridracoli.

• Altezza: 103,5 metri;
• Larghezza: 36 metri alla base e 10 alla sommità;
• Lunghezza: 432 metri;
• Anno di costruzione: dal 1974 al 1982

Per questa tipologia di diga, si sono impiegati ben:

• Volume calcestruzzo: 600.000 metri cubi;

Per la realizzazione degli scavi di imbasamento della diga, in particolare quella della spalla destra, sono stati impiegati:

• Esplosivo: 170000 Kg;
• Volume di roccia rimosso: 1100000 metri cubi;

Data la particolare disposizione degli strati e la scarsa resistenza lungo le superfici di contatto degli strati  che rendevano precarie ed instabili le condizioni di equilibrio del fronte scavo, si sono utilizzati:

• Tiranti di consolidamento: 543 di lunghezza 37 metri;

Altre notizie sul costo effettivo dell'opera e degli operai non sono pervenuti. Questi dati messi a disposizione però, fanno capire quanto sia imponente ed importante la costruzione di una diga.

APPROFONDIMENTI:

• Sempre in relazione alle risorse spese, consiglio la seguente pagina che è molto interessante: "Ricoprire: in relazione alle risorse"
• Diga;
• Diga di Ridracoli;

I teatri di macchine

"Quand'anche tutto quello che riguardo al passato è pervenuto fino a noi fosse vero e fosse conosciuto da qualcuno, sarebbe meno che niente in confronto di quello che è ignorato.[...]. Gridiamo al miracolo per l'invenzione della nostra artiglieria e della nostra stampa; altri uomini, all'altro capo del mondo, in Cina, ne godevano mille anni fa."

Montaigne, Essais, libro III, cap IV

Con la diffusione della stampa e dei libri stampanti, alcuni teologi come Giulio Camillo, iniziano a sentire la necessità di dover organizzare il proprio sapere tramandato affinché non si perdesse nell'immenso oceano di nuove scoperte e nuove tecnologie.

Fu proprio Camillo che con la sua pubblicazione "L'idea del teatro", ispirato al teatro olimpico di Vicenza e al modo con cui gli attori imparavano le proprie parti, venne inaugurata una nuova era di manoscritti dedicati alla descrizione delle macchine e strumenti attraverso un nuovo linguaggio: il disegno tecnico. 

Teatro olimpico di Vicenza

Per quanto riguarda il nostro campo di ricerca, fu Vittorio Zonca, ingegnere padovano, a pubblicare un manuale tecnico rivoluzionario: il "Novo theatro di machine et edificii" nel 1607. 

In questo teatro, per la prima volta, appare, in calce, la scala grafica delle proporzioni tra la rappresentazione assonometrica di una macchina e la realtà. Il disegno tecnico, da semplice raffigurazione, diventa modello dimensionale di un oggetto che in base ad esso può essere costruito.

Grazie a Zonca, all'introduzione di una scala e dell'assonometria, si è capito che il disegno tecnico poteva essere un nuovo linguaggio più affidabile e preciso soprattutto nel campo dell' edilizia. 

I teatri delle macchine hanno contribuito in modo decisivo nel passaggio dal mondo del "pressapoco" all'universo della precisione.

APPROFONDIMENTI:

Teatri delle macchine  (ottimo riferimento dal blog di Storia della Tecnologia);

Novo theatro di machine ed edificii (per sfogliare le pagine di questo manoscritto);

L'idea del teatro (per sfogliare virtualmente le sue pagine);

Vittorio Zonca;

Giulio Camillo;

Edificare nei brevetti

La concessione di privilegi atti a incentivare le attività commerciali e produttive ha origini antecedenti alla rivoluzione industriale. Il primato in materia avvenne nella Repubblica di Venezia il 18 marzo del 1474. 

Non poteva mancare un elenco dei brevetti più importanti che fanno riferimento al nostro lemma.  

Per una maggiore informazione riguardo i brevetti rimando al seguente link:

brevetti

Data la vastità del database dei brevetti nel mondo, si parla di circa 8 milioni, ho deciso di riportare la storia di solo un elemento: 

BUILDING-BLOCK

la traduzione letterale in lingua italiana sarebbe: elemento basilare o mattoncino. (link).

In realtà questo elemento nasce con l'intento di dare buone prestazioni isolanti con il minore peso proprio alle strutture. Per questo motivo l'uso di questo metodo può trovare applicazione solo in edifici non troppo elevati come capannoni, garage etc. Inoltre anche in Italia si utilizza una tecnica simile a quella illustrata per ottenere un sistema antisismico. 

Il building-block consiste in un box cavo di un certo materiale resistente al cui interno verranno disposti dei cavi di acciaio verticali paralleli che collegheranno la struttura.

E'  importante notare come si sia evoluto nella storia. Un esempio molto evidente consiste nell'aspetto fisico: mentre nel primo brevetto, risalente all'anno 1891, il box era stato ideato con una superficie mancante e composto da ghisa, nell'ultimo depositato, risalente all'anno 1998, si presenta come un blocco avente le due superfici maggiori forate e avente l'aspetto di un mattoncino LEGO. Il materiale ad oggi più utilizzato è il calcestruzzo, come si può notare dal video:

Grazie a questi importantissimi documenti si può indagare nella storia e capire tutte le evoluzione tecnologiche di qualunque macchina.

Di seguito riporto i link di tutti i brevetti in ordine cronologico:

• Brevetto n°0460177 del Settembre 1891;
• Brevetto n°0828930 di Agosto 1906;
• Brevetto n°0868838 di Ottobre 1907;
• Brevetto n°0964160 di Luglio 1910;
• Brevetto n°0979913 di Dicembre 1910;
• Brevetto n°1130324 di Marzo 1915;
• Brevetto n°2472363 di Giugno 1949;
• Brevetto n°2619829 di Dicembre 1952;
• Brevetto n°3148477 di Settembre 1964;
• Brevetto n°3305982 di Febbraio1967;
• Brevetto n°3791090 di Febbraio 1974;
• Brevetto n°4516364 di Maggio 1985;
• Brevetto n°5226275 di Luglio 1993;
• Brevetto n°5365714 di Novembre 1994;
• Brevetto n°D387431 di Dicembre 1997;
• Brevetto n°6050044 di Luglio 1998;

Per concludere vorrei anche consigliare altri brevetti correlati allo stesso lemma, presentati da un collega del mio corso: Altri brevetti

Haiti..un disastro dell'ingegneria

Gli eventi accaduti pochi giorni fa hanno riportato alla mente altri episodi più drammatici che fanno parte ormai della nostra storia. Uno di questi è Haiti. Vorrei proporre qui di seguito un video sul disastro sotto l'aspetto dell'ingegneria:

Fonti:

TED

Edificare nei libri

In  Italia

In Francia

Negli Stati Uniti 

Tall Building: Image of the Skyscraper

The Edifice Complex