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

Edificare: ancora un po' di vignette...

Edificare:le torri e i luoghi

Fin dal tempo degli antichi romani, le torri hanno giocato un ruolo essenziale nella protezione delle città: il loro obiettivo era quello di avvistare i nemici in lontananza e riuscire così a prepararsi per lo scontro imminente.

Ma è nel Medioevo che le torri acquisiscono un altro significato: esse erano sinonimo di supremazia e di potenza economica della famiglia a cui appartenevano. 

Il principio con cui erano ideate era semplice: più erano alte e più la famiglia era potente. In effetti sono proprio in questi anni che le torri in Italia si sviluppano con maggiore frequenza: basti pensare a città come Bologna, ma anche Firenze, Pisa, Venezia: tutte città chiave nel commercio e di conseguenza molto ricche. 

E' all'inizio del Novecento che, grazie all'impiego dell'acciaio e del cemento, si iniziano ad avere torri sempre più alte: esempi importanti si trovano tutt'ora negli USA, specialmente a New York: città simbolo della supremazia economica americana. 
Queste costruzioni così imponenti assumono un altro nome: grattacieli o skyscraper.

Negli ultimi anni si è assistito all'ascesa economica dei paesi orientali, testimoniato anche dal primato mondiale di torri più alte. 

Ciò che la storia fino ad ora ha trasmesso è che la supremazia di un Paese è proporzionale all'altezza delle proprie torri: una considerazione preziosa per le previsioni future.

Di seguito è riportata un immagine importante di cui si è ridotto il formato per assenza di spazio, tuttavia consiglio di ingrandirla per aver ben presente ciò che è stata l'evoluzione tecnologica delle torri.

Per un ingrandimento cliccare qui

Di seguito è riportata una mappa che rappresenta la diffusione dei grattacieli nel mondo. Il volume delle sfere colorate corrisponde all'altezza dei grattacieli:

Di seguito riporto un sito molto interessante che consiglio:

The World's best skyline

Edificare nei francobolli

Nonostante la forte espressione di sintesi che costituisce un francobollo, in esso è rintracciabile un "mondo": direttamente sul tema del edificare al momento non ho trovato nessun esemplare, ma indirettamente l'argomento è stato trattato dal punto di vista degli architetti/ingegneri, che hanno lavorato con nel settore.
Ecco qualche esempio.

UOMINI ILLUSTRI 

Andrea Palladio

Le Corbusier

Buckminster fuller

Filippo Brunelleschi

Jacopo Barozzi il Vignola

Frank Lloyd Wright

Notre-Dame de Paris

Cattedrale di Bourges

CATTEDRALI

ALTRE OPERE

Notre Dame du Haut

L'uomo vitruviano

Francobollo relativo al cantiere edile

Francobollo britannico raffigurante il re Giorgio VI con vari simboli massonici. A sinistra in basso appare una cazzuola a punta.