DFAB House: costruire una casa in Svizzera utilizzando solo tecnologia digitale 

by Sabine Berger
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I ricercatori del Politecnico federale di Zurigo (ETH) stanno realizzando la prima casa al mondo progettata, pianificata e costruita utilizzando processi digitali: la DFAB House.

Da robot che assemblano le strutture degli edifici durante la notte alle stampanti 3D che costruiscono ponti in loco, le tecnologie digitali stanno per cambiare radicalmente il nostro modo di costruire. Attualmente un team di ricerca del Politecnico federale di Zurigo (ETH) sta verificando come queste tecnologie potrebbero funzionare sia in ambienti di test artificiali sia nel mondo reale. La DFAB House sarà la prima casa non solo progettata da un computer ma anche costruita prevalentemente usando processi di costruzione digitali.

Questo complesso a tre piani è stato sviluppato presso la struttura modulare di ricerca e innovazione NEST, realizzata dagli istituti Empa e Eawag con sede presso il Politecnico federale di Zurigo (ETH), nel campus di Dübendorf. Gli scienziati nei campi dell’architettura, della robotica, della scienza dei materiali, dell’analisi strutturale e della ricerca sostenibile si sono alleati per implementare questo ambizioso progetto. Di conseguenza, il processo di realizzazione della DFAB House abbina allo stesso tempo quattro tecniche di costruzione innovative, tutte sviluppate dai ricercatori dell’ETH in questi anni.

Robot e stampanti 3D: i lavoratori edili del futuro?

Una di queste tecniche è la tecnologia Mesh Mould, insignita dello Swiss Technology Award alla fine del 2016. La star di questo nuovo metodo di costruzione è un robot di due metri, noto come “In situ Fabricator”, che si sposta in autonomia su cingoli. Questo robot allo stato dell’arte realizza griglie in filo d’acciaio a doppio arco che vengono usate come cassaforma delle pareti portanti. Sia la struttura a trama stretta della griglia sia il mix esclusivo di materiali assicura che il cemento non coli lungo la rete durante la gettata.

Un robot realizza griglie in filo di acciaio che verranno usate nelle pareti della DFAB House.
Un robot realizza griglie in filo di acciaio che verranno usate nelle pareti della DFAB House. Immagine: Flickr – Empa

Una volta completato il processo di gettata, viene aggiunto un “solaio intelligente”: un soffitto strutturalmente ottimizzato e integrato dal punto di vista funzionale. La cassaforma del “solaio intelligente” viene realizzata utilizzando una stampante a sabbia 3D su ampia scala, spiega l’Architetto e Project Manager Konrad Graser. Secondo Graser, usare questo metodo consente ai lavoratori edili di plasmare forme complesse, impossibili da realizzare con tecniche di fabbricazione tradizionali, tra cui prototipi e cavità.

Il cosiddetto "In situ Fabricator" robotico si muove autonomamente nel sito di costruzione.
Il cosiddetto “In situ Fabricator” robotico si muove autonomamente nel sito di costruzione. Immagine: Flickr – Empa

I due piani superiori, progettati per ospitare stanze singole, vengono pre-assemblati nel Laboratorio di fabbricazione robotica del Politecnico federale di Zurigo (ETH). Sono composti da complesse strutture di legno (denominate Spatial Timber Assembly) assemblate da diversi robot che interagiscono tra loro. La tecnologia Smart Dynamic Casting sarà utilizzata per la facciata esterna, aggiungendo così il tocco finale alla casa. Si tratta di un processo a scorrimento automatizzato per realizzare la cassaforma, utilizzato per costruire travi di cemento personalizzate per la facciata.

Vivere e lavorare nella DFAB House

Si prevede che la DFAB House, di 200 metri quadrati, sarà pronta entro l’estate del 2018 e sarà utilizzata come foresteria per i ricercatori in visita all’Empa e all’Eawag. I processi di edilizia digitale favoriranno la vita digitale, spiega Graser. Saranno testati diversi concetti digitali, tra cui nuove soluzioni e tecnologie per la casa intelligente collegate all’Internet delle cose, dispositivi e sistemi intelligenti in grado di comunicare a vicenda, di apprendere e di gestire l’edificio in modo tale da incrementare l’efficienza energetica e il comfort.

La DFAB House viene sviluppata da NEST di Dübendorf, che si occupa di ricerca e innovazione nel settore delle costruzioni.
La DFAB House viene sviluppata da NEST di Dübendorf, che si occupa di ricerca e innovazione nel settore delle costruzioni. Immagine: Flickr – Empa

L’obiettivo del team ETH per il progetto pilota è quello di indagare come le tecnologie innovative possano incrementare l’efficienza e la sostenibilità durante i processi di costruzione e aprire nuove possibilità creative. Uno degli effetti già rilevati dal team è il fatto che tutti i componenti possono essere progettati automaticamente, dato che tengono conto l’uno dell’altro grazie al piano di costruzione digitale, e ciò significa che il piano di implementazione tradizionale non è più necessario. L’iniziatore del progetto DFAB, Matthias Kohler, è convinto che l’impiego di tecnologie moderne non implica solo la costruzione degli edifici in modo più veloce ed efficiente in prospettiva futura, ma avrà anche un effetto a lungo termine su come intendiamo l’architettura e gli spazi in cui viviamo.

Foto di apertura: Flickr —Empa

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