Pier Luigi Nervi: modelli virtuali per i capolavori dell’ingegnere

Pier Luigi Nervi è uno dei maggiori artefici di architetture strutturali nel panorama internazionale del Novecento. A lui si devono alcune delle più belle opere dell’architettura contemporanea, frutto di un’eccezionale integrazione fra arte e scienza del costruire: il Palazzetto dello Sport di Roma, la cartiera Burgo a Mantova, il grattacielo di Australia Square a Sydney, l'Aula delle Udienze Pontificie in Vaticano, il Teatro Augusteo di Napoli. Di Nervi è stato detto che aveva l’audacia dell’ingegnere, la fantasia dell’architetto, la concretezza dell’imprenditore. Un’autore che Nikolaus Pevsner ha definito «il più geniale modellatore di cemento armato della nostra epoca».

Da ingegnere rimproverava agli architetti la disattenzione ignorante in materia di statica; da architetto contestava agli ingegneri la ruvida mancanza di sensibilità estetica. Come costruttore sperimentava nuove tecniche industriali (la prefabbricazione strutturale in cemento armato) e inventava nuovi materiali (il ferro-cemento). E il Nervi saggista denunciava il distacco tra mentalità matematico-tecnica e intuitivo-artistica, individuando nella separazione scolastica e professionale tra ingegneria e architettura la causa principale della crisi dell'architettura moderna.

I modelli tridimensionali, strumenti privilegiati di rappresentazione dell’architettura, hanno permesso da sempre di raccontare in anteprima quello che sarà il valore dello spazio, della forma, degli edifici, dei complessi urbani e delle infrastrutture poi realizzate. Con il termine “rappresentazione” si intende ogni tipo di manifestazione che esprima l’idea di forma nella mente del progettista: schizzi a mano libera (per un primo approccio conoscitivo), piante e sezioni (per un controllo dell’aspetto metrico), viste assonometriche o prospettive (per valutare il rapporto di forma e volume tra le parti), il plastico architettonico (per comprendere le geometrie), sono tutti strumenti tradizionali di restituzione dell’architettura.

Il computer oggi rende invece possibile il processo dinamico di trasformazione da una rappresentazione all’altra: si può fare uno schizzo di una forma, verificarla nel modello virtuale, farne una stampa tridimensionale, modificarla e poi acquisirla nel calcolatore per gli elaborati esecutivi. Inoltre la rappresentazione informatica permette di disegnare direttamente nello spazio a tre dimensioni mentre prima era necessario fare uso di proiezioni bidimensionali. Nervi riusciva ad avere un controllo globale dell’intero processo di progettazione come oggi il progettista tramite il modellatore informatico; le sue architetture sono una sintesi di saperi come la geometria, la matematica, la scienza delle costruzioni e l’estetica. Da qui la scelta del NerViLab (Nervi Virtual Lab), il gruppo di ricerca del Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica della Sapienza di Roma, di analizzare e rappresentare gli aspetti strutturali, geometrico-formali e costruttivi di alcune delle opere più significative di Pier Luigi Nervi.

Rileggere le opere nerviane con lo strumento informatico, ovvero attraverso il metodo della rappresentazione matematica e la prototipazione, ha consentito di realizzare modelli alternativi ai classici plastici architettonici e ai modelli prestazionali; spogliati sia delle finiture architettoniche che dei segni del cantiere, essi aspirano ad evidenziare e comunicare gli esiti dell’incessante ricerca di Pier Luigi Nervi della sintesi geometrico-strutturale.                              Francesco Romeo, Coordinatore NerViLab

L’attività di ricerca, in mostra al Maxxi di Roma fino al 2 aprile 2013 in una sezione dedicata dell’esposizione Modelli/Models e finanziata dalla Pier Luigi Nervi Project Association, si incentra su un’operazione di Reverse Engineering (Ingegneria Inversa). Ma a differenza del processo standard, nel quale la descrizione matematica (CAD) si ottiene a partire dal modello fisico, per le architetture nerviane investigate, le fonti di archivio sono state il punto di partenza, attraverso un lavoro di ridisegno, di modellazione e prototipazione. Il ricorso a modelli fisici in ambito architettonico è solitamente legato alla necessità di comunicare gli intenti progettuali nello spazio. Diversamente da tale tradizionale finalità, i modelli ideati dal NerViLab sono stati realizzati al fine di contribuire alla comprensione della profondità del pensiero nerviano, puntando a trasmettere l’espressività spaziale delle strutture tramite il linguaggio geometrico.

La ricerca metodologica si è articolata intorno a tre fasi distinte. Una prima fase di raccolta dei materiali d’archivio e ridisegno bidimensionale degli elaborati grafici, ovvero la trasposizione in linguaggio informatico dei dati relativi all’opera da analizzare. I modelli realizzati non ricalcano lo stato attuale delle architetture selezionate ma ne restituiscono il progetto rispetto ad una particolare fase documentata. Si tratta di una prima fase di lettura critica delicata in cui si è operata un’interpretazione dei caratteri generativi della forma architettonica e della documentazione spesso incongruente. Nella seconda fase assistiamo alla costruzione dei modelli informatici attraverso un modellatore Nurbs, capace di descrivere linee e superfici in maniera continua attraverso equazioni matematiche di tipo parametrico. Il modello matematico oltre ad essere strumento di restituzione tridimensionale è anche strumento di verifica delle ipotesi formulate nella prima fase. Terza e ultima fase è la prototipazione, per la quale bisogna convertire il modello matematico in modello poligonale in cui le superfici continue si trasformano in superfici a maglie triangolari o quadrangolari: maggiore è il numero di poligoni migliore è la resa.

Dalla modellazione matematica tridimensionale si passa così alla realizzazione di modelli fisici per la prototipazione tramite stampa stereolitografica. L’interesse della ricerca è nel ritrovare i principi della composizione strutturale nerviana. Le trame delle nervature e le tessiture degli elementi modulari sono proposti in modo da risultare chiaramente leggibili; di conseguenza la scala dei modelli è stabilita in base alla visibilità degli elementi strutturali distintivi. L’omogeneità cromatica delle strutture in cemento armato di Nervi è simulata dalla resina bianca del prototipo realizzato ed è interrotta solo dal rosso delle strutture sezionate, a sottolineare l’importanza del ruolo di questi elementi per la comprensione degli schemi statici e del comportamento strutturale delle opere analizzate.

Come sempre in tutta la mia opera progettistica ho constatato che i suggerimenti statici interpretati e definiti con paziente opera di ricerca e di proporzionamento sono le più efficaci fonti di ispirazione architettonica. Per me questa regola è assoluta e senza eccezioni.                                                                                            Pier Luigi Nervi

Con questo metodo l’idea di forma di Nervi può essere descritta e resa visibile attraverso i modelli virtuali. Si ha la possibilità di sezionare un modello in modo automatico per ricavarne piante e sezioni, da analizzare da un punto di vista metrico e formale, e elementi architettonici caratteristici. Ci sono spesso problematiche tecniche, soprattutto statiche, riguardanti alcuni elementi architettonici che possono essere risolti solo in fase costruttiva. Il modello virtuale invece, quale rappresentazione attraverso lo strumento informatico come strumento di sperimentazione, consente di ovviare a questa problematica. È dunque facile immaginare le potenzialità di questo strumento se applicate a progetti non realizzati oppure non più esistenti dei grandi Maestri dell’Architettura di tutti i tempi.