Il DNA dell’architettura: processi morfogenetiche adattamento topologico all’ambiente. by Sustainability Architecture

IUAV Facoltà di Architettura Corso di Laurea Magistrale Architettura per la sostenibilità Tesi di laurea

Elisa Dainese

Il DNA dell’architettura: processi morfogenetici e adattamento topologico all’ambiente. Intervento ricettivo sostenibile nella baia di Ha Long, Vietnam

Architecture’s DNA: morphogenetic process and topological environmental adaptation. Tourist sustainable design project in Ha Long Bay, Vietnam

anno accademico 2006-2007 B. Albrecht, L. Schibuola, N. Sinopoli

in questa pagina mappa del sud-est asiatico con individuato il Vietnam ed evidenziate le cittĂ incluse nel triangolo di crescita dellâ&#x20AC;&#x2122;area Pacifica in this page map of Southeast Asia, highlighted the country of Vietnam and the cities included in the triangle of growth in the Pacific area

Il Vietnam e la baia di Ha Long Il Vietnam fa parte dei paesi emergenti del sud est asiatico e si trova al centro di un’area regionale e globale interessata da enormi movimenti di beni, servizi e persone. Come Malesia, Indonesia, Filippine e Tailandia, essi solo di recente ha aperto la propria economia al mercato globale: inizialmente annoverato tra i paesi in via di sviluppo, è oggi considerato una delle cinque piccole tigri asiatiche. Lo sviluppo dell’area del sud-est asiatico parte dal Giappone negli anni ’50 e prosegue in Corea, Singapore e Hong Kong negli anni ’60. Solo all’inizio degli anni ’70 si affacciano sulla scena mondiale le cinque piccole tigri. Dopo un periodo di crisi regionale e mondiale nel 1997, lo sviluppo dell’area riparte e continua fino ad oggi, nonostante le recenti vicende mondiali ne abbiano nuovamente rallentato la crescita.1 L’economia vietnamita poggia in larga misura su investimenti esteri: americani, australiani, europei e giapponesi. La crescita che ne deriva, non del tutto regolamentata e controllata, ha creato forti scompensi economico-sociali e notevoli danni ambientali. Solo recentemente le amministrazioni hanno avviato processi di sensibilizzazione nei confronti del tema ambientale.2 Il turismo estero (americano, australiano, ed europeo) è una della più importanti fonti di reddito dell’economia vietnamita e si sviluppa lungo la costa del paese e in alcuni famosi centri urbani. In particolare, la baia di Ha Long è uno dei siti turistici vietnamiti più apprezzati, tanto che nel 1994 è stata riconosciuta patrimonio dell’umanità dall’UNESCO per il suo valore geologico, biologico e culturale. La baia, tappa fondamentale del turismo nazionale ed internazionale in Vietnam, ha registrato per l’anno 2007 una pressione turistica di 500.000 persone. Per il 2020 è stato previsto un aumento dell’arrivo di turisti fino a 3 milioni. Il rischio d’impatto per il suo delicato ambiente, composto da 1900 piccole isole, è molto elevato: la costa sta subendo forti processi di erosione e c’è un notevole aumento d’inquinamento di aria e acqua.3

The Vietnam and the bay of Ha Long Bay Vietnam is among the emerging countries of the Southeast Asia and it is in an area affected by enormous regional and global movements of goods, services and people. As Malaysia, Indonesia, Philippines and Thailand, only recently it has opened its economy to global market: initially counted among the developing countries, it is now considered one of the five small Asian tigers. The development of the South-East Asia starts from Japan in the 50s and continues in Korea, Singapore and Hong Kong in the 60s. Only in the early 70’s five small tigers face on the world stage. After a period of regional and global crisis in 1997, the development of the area restarts and continues until today, despite the recent world events have once again slowed the development.1 The Vietnamese economy is largely based on foreign investment: American, Australian, European and Japanese. The growth that results, not completely regulated and controlled, has created severe economic and social imbalances, and significant environmental damages. Only recently the authorities have embarked on a process to increase awareness of environmental issues.2 The foreign tourism (American, Australian, and European) is one of the most important sources of income for the Vietnamese economy and it develops in the coast of the country and in some famous cities. In particular, Ha Long Bay is one of the most popular tourist sites in Vietnam, so that in 1994 it was recognized by UNESCO as a World Heritage Site, for its geological, biological and cultural value. The bay is a fundamental stop for the national and international tourism in Vietnam. During 2007 it recorded a tourist pressure of 500.000 people. In 2020 the arrival of tourists is expected to increase up to 3 million. The risk of an impact for its fragile environment, consisting of 1900 small islands, is very high: the coast is undergoing severe erosion and there is a significant increase of air and water pollution.3

A tal fine l’UNESCO ha definito per il sito una serie di priorità.4 Esse mirano a favorire la crescita economica, garantendo la conservazione dell’ambiente biologico e culturale. Le priorità sono: - proteggere l’ambiente per evitare irreversibili degradazioni di un sito unico, patrimonio dell’umanità - mantenere l’equilibrio tra protezione e sviluppo economico - proteggere la baia dall’impatto crescente del turismo e dello sviluppo urbano - proteggere la baia dall’impatto dello sviluppo industriale minerario - preservare la biodiversità - evitare la sparizione di ambienti corallini - evitare la sparizione delle terre umide e dell’ambiente delle mangrovie - monitorare e limitare l’inquinamento delle acque causato dalle attività industriali, cittadine e turistiche - monitorare e limitare l’inquinamento delle acque causato dall’elevata densità di natanti nella baia - limitare l’impatto delle culture acquatiche - vietare tecniche illegali di pesca - garantire la vita delle comunità di pescatori dei villaggi galleggianti e preservare il loro ambiente culturale Il nostro scenario: tra conservazione del patrimonio biologico-culturale e sviluppo turistico Tra i vari punti fissati dall’UNESCO che mirano ad uno sviluppo sostenibile della baia di Ha Long, lo scenario si focalizza sul problema della crescita turistica, incompatibile, ai ritmi attuali, con la conservazione dell’ambiente biologico e culturale della baia stessa. Gli abitanti della baia sono riuniti in comunità di pescatori, che vivono di pesca e raccolta di perle in villaggi galleggianti. Essi abitano in capanne di legno costruite con materiali di recupero e raccolte in gruppi nei luoghi in cui le correnti sono più calme. Le capanne utilizzano per il galleggiamento sistemi di fortuna (per es. barili pieni d’aria) o presentano una forma a chiglia di nave. Questi sistemi insediativi sono spontanei e danno

To this end, for the site the UNESCO decided a series of priorities.4 They aim to encourage economic growth, ensuring the conservation of biological and cultural environment. The priorities are: - to protect the environment preventing irreversible degradation of a unique site, world heritage - to protect the balance between protection and economic development - to protect the bay from the impact of increased tourism and urban development - to protect the bay from the impact of industrial mining development - to protect biodiversity - to avoid coral’s environments - to avoid wetlands’ and mangrove’s environment disappearing - to monitor and limit water pollution caused by industrial, tourist and urban activities - to monitor and limit water pollution caused by the high density of boats in the bay - to limit the impact of aquatic cultures - to prohibit illegal fishing techniques - to ensure the life of fishermen communities of the floating villages and to preserve their cultural environment Our scenario: between the conservation of biological and cultural heritage and the tourist development Among the fixed UNESCO points, aimed to a sustainable development of Ha Long Bay, our scenario focuses on the problem of tourism growth, which is incompatible, at current rates, with the conservation of the biological and cultural bay’s environment. The inhabitants of the bay are gathered together in communities of fishermen, that live fishing and harvesting pearls in floating villages. They live in wooden huts built with recycled materials and collected in groups, in sites where the currents are untroubled. To float the huts use homemade systems (i.e. barrels full of air) or have a keel-shaped form. These settlement’s systems are spontaneous and give shelter to self-sufficient communities. The current receptive systems do not enhan-

in questa pagina differenze tra limite della costa nel 1965 e nel 2000. I due limiti costieri non coincidono e mostrano il ritirarsi delle zone umide di mangrovie nella pagina a fianco mappa del Vietnam con le maggiori città, le mete turistiche e la baia di Ha Long in this page differences between the edge of the coast in 1965 and in 2000. The two coastal boundaries do not coincide and show the retreat of mangrove’s wetlands in the next page map of Vietnam with the major cities, tourist destinations and the bay of Ha Long

riparo a comunità autosufficienti. Gli attuali sistemi ricettivi non valorizzano e tutelano il territorio, né rispettano le diversità culturali che intercorrono tra turista e comunità di pescatori. Lo scenario propone un nuovo sistema ricettivo per orspitare e sviluppare un turismo sostenibile e responsabile.5 Il periodo delle “bubbles per turismi”, paradisie stereotipi di un Vietnam “esotico”, è ormai insostenibile.6 Il nostro scenario sposta gli investimenti ricettivi in zone attrezzate galleggianti distribuite nella baia, città nomadi a geometria e crescita variabili a seconda del periodo dell’anno e della domanda turistica. Questi nuovi sistemi rispettano e si affiancano ai tradizionali insediamenti dei villaggi galleggianti, utilizzano tecniche tradizionali di costruzione a bassissimo impatto ambientale, materiali e manodopera locale. Essi rispondono in maniera positiva alle esigenze di comfort del turista e a quelle di prestazione energetica. Inoltre raggiungono livelli di sostenibilità soddisfacente durante il ciclo di vita, dalla fase di progettazione a quella di dismissione. Fin dalle prime fasi del progetto lo scenario si rapporta con l’ambiente della baia, in particolare con i materiali, le tecniche costruttive disponibili e con il clima7, ottenendo un controllo pressochè totale del ciclo di vita. Uso del bambù in Vietnam: tra tradizione e sostenibilità Per questo scenario si è scelto di utilizzare un materiale molto diffuso in Vietnam: il bambù (in vietnamita “tre gai”), elemento naturale che cresce con grande velocità nella foresta vietnamita. Il 39,7% del territorio vietnamita è coperto da foreste, soprattutto tropicali, ma i dati sul taglio illegale e la deforestazione sono preoccupanti.8 Il loro impatto incontrollato causa impoverimento dei suoli e diminuzione della biodiversità del territorio, mentre, ad una scala mondiale, contribuisce all’aumento del riscaldamento globale. Una corretta gestione della foresta non significa l’abbandono dell’utilizzo di materiali naturali, quali legno

ce and protect the territory, neither respect the cultural differences that exist between tourist and communities of fishermen. The scenario proposes a new receptive system to guest and develop a sustainable and responsible tourism.5 The period of “tourist bubbles”, paradises and stereotypes of an “exotic” Vietnam, is unsustainable now.6 It moves the receptive investment in equiped floating areas distributed in the bay, they are a nomadic city with changeable geometry and growth, depending on the season and on the tourist demand. These new systems respect and join the traditional settlements of the floating villages, using local materials and labour and traditional building techniques, with very low environmental impact. They respond positively to the comfort needs of the tourists and to those of energy efficiency. They also reach satisfactory levels of sustainability during the all lifecycle, from conceptual design to disposal. Since the early stages of the project the scenario compares itself with the environment of the bay, especially with the materials, the available constructive techniques and the climate7, almost gaining the complete control of the life cycle. The use of bamboo in Vietnam: between tradition and sustainability For this scenario we decided to employ a widely used material in Vietnam: the bamboo, in Vietnamese “three gay”, natural element that grows in the Vietnamese forest with great speed. The 39.7% of the Vietnamese territory is covered by forests, especially tropical ones, but the data of the illegal logging and of the deforestation are worrying.8 Their uncontrolled impact causes the depletion of soils and the loss of biodiversity for the territory, while, in the worldwide scale, it contributes increasing the global warming. A proper management of the forest does not mean the withdrawal of the use of natural materials, such as wood or bamboo, but a careful use of the resources provided. Therefore the scenario uses bamboo in a huge vision

in questa pagina le abitazioni galleggianti dei pescatori e sullo sfondo i nuovi sistemi ricettivi nella pagina a fianco pianta della baia di Ha Long e nuovo scenario in this page fishermen floating homes and in the background the new accomodation systems in the next page Ha Long Bay map and the new scenario

in questa pagina nuovo scenario di sistema ricettivo

in this page new scenario for the accommodation system

o bambù, ma un attento uso delle risorse a disposizione. Lo scenario dunque utilizza il bambù in un’ampia visione di gestione territoriale. In Vietnam ad eccezione di alcune zone rurali, il bambù ha perso il suo carattere di materiale al servizio dell’architettura. Tuttavia, analizzato oggi come materiale tecnologico sostenibile, esso risponde a fattori d’irrinunciabile appropriatezza: in un periodo in cui l’emergenza ambientale pone la sostenibilità dei processi e dei prodotti al centro della dinamica d’innovazione tecnologica, il bambù dimostra di possedere caratteristiche di compatibilità economica con le risorse disponibili, con le soglie di accetabilità minima delle prestazioni e con un aspetto di promozione sociale del territorio. Le prestazioni tecnologiche confermano le buone caratteristiche meccaniche e di resistenza al fuoco del bambù. Esso ha velocità di crescita fino ad 1 metro al giorno, che permette di avere in 3 -5 anni un elemento maturo, con notevole risparmio energetico. Il bambù ha un aumento annuo di biomassa del 10-30% contro il 2-5% del legname tradizionale, esso quindi produce maggior quantità di ossigeno (+30%). Al termine del ciclo di vita rientra nel ciclo naturale per la sua completa biodegradabilità; inoltre, se il patrimonio forestale è utilizzato correttamente, è un materiale rinnovabile.9 Il bambù richiede tagli e raccolte frequenti che permettono un lavoro intensivo e un’economia più regolare per le popolazioni coinvolte nel processo produttivo. La raccolta delle canne avviene ogni 3 - 5 anni contro i 10 -15 (o più a seconda del tipo di legname) di altre essenze. Grazie all’elevata biomassa e alla densità delle sue radici, la pianta aiuta la lotta all’erosione dei suoli proteggendoli dal dilavamento delle pioggie. La raccolta del bambù va eseguita nella stagione secca, nel periodo di bassa attività degli insetti, principale causa di degrado del materiale insieme all’umidità. Il bambù tagliato va trattato in pochi giorni, dopo i quali le canne necessitano di essere seccate per 6-12 settimane all’aria o 2-3 settimane in

of land management. Except for some rural areas, in Vietnam bamboo has lost its character of architectural material. But analyzed today as sustainable technological material, it responds to essential characteristics of pertinence: in a period in which the environmental emergency arises the sustainability of processes and products to the center of the dynamics of technological innovation, bamboo proves that it has features of economic compatibility with the available resources, with the minimum thresholds of performance and with an aspect of social promotion of the territory. The technological performance confirm the good mechanical properties and the fire resistance of bamboo. It has a growth rate up to 1 meter per day, which allows an element to be mature in the 3-5 years, with significant energy savings. Bamboo has an annual increase of biomass around 10-30% vs 2-5% of traditional woods, so that it produces more oxygen (+30%). At the end of its life cycle it enters the natural cycle for its complete biodegradability; moreover, if the forest is used properly, it is a renewable material.9 Bamboo requires frequent cuts and gathering that allow an intensive work and ensure a more regular people involvement in the production process. The harvesting of reeds occurs every 3 - 5 years instead of 10 - 15 (or more depending on the type of wood) of other plants. The plant regenerates from the cut. Because of the high biomass and the density of its roots, the plant helps the struggle against erosion and protects the soil runoff caused by the rain. Bamboo’s gathering is made in the dry season, in the period of low insect’s activity, that is the main cause of the degradation of the material together with moisture. The harvested bamboo is treated in a few days, after which the pipes need to be dried for 6-12 weeks or 2-3 weeks in a air oven. The treatment after drying could be: Vietnamese, by immersion in fresh water for 4-12 weeks to wash the nutrients that feed on the insects (starch and sugar) out of the pipe; Japanese, by 150 ° C smoking for short periods (the

in questa pagina abitazione tradizionale vietnamita interamente costruita in bambù nella pagina a fianco fittone di bambù

in this page Vietnamese traditional house entirely made of bamboo in the next page taproot of bamboo

forno. Il metodo di trattamento successivo all’essiccamento può essere: vietnamita, con immersione in acqua dolce per 4-12 settimane per lavare dalla canna i nutrimenti (amido e zucchero) di cui gli insetti si nutrono; giapponese, con affumicatura della canna per brevi periodi a 150°C (la canna rilascia una resina naturale sgradevole agli insetti); indiano, in bagno in calce liquida; chimico, con riempimento di acido borico impregnante per 13 giorni. Il materiale trattato resiste 10 anni se esposto alle intemperie e 15 anni non esposto alla pioggia (2, massimo 5 anni, non trattato).10 Dal materiale alla forma Il tessuto del bambù gli conferisce una resistenza a trazione e compressione maggiore di quella di altri tipi di legno. La resistenza a trazione rimane la stessa durante tutta la maturazione della pianta, quelle a compressione, taglio e flessione aumentano con l‘età. Per questo la raccolta avviene almeno dopo il terzo anno di vita della canna, periodo durante il quale i valori si stabilizzano. Date le sue caratteristiche meccaniche, il bambù sopporta grandi carichi ed è utilizzato in zone sismiche. Esso inoltre è di facile maneggevolezza e trasporto. La quantità di energia richiesta per la produzione di bambù pronto all’uso (detto bilancio energetico) è pari al 12,5% di quella del calcestruzzo e al 37% di quella del legno. Il bambù è utilizzato come materiale strutturale in architetture tradizionali e contemporanee.11 Il modo migliore di utilizzarlo è in un sistema spaziale tridimensionale. Nel sistema trilitico, infatti, l’elemento orizzontale, la trave, è soggetto prevalentemente a flessione: le sue fibre tendono a comprimersi nella parte superiore e a tendersi in quella inferiore. I due elementi verticali, o pilastri, per effetto della forza-peso verticale, sono soggetti prevalentemente a compressione, le loro fibre tendono perciò a schiacciarsi. In queste condizioni il bambù non offre le sue migliori prestazioni. Nelle travature reticolari invece gli elementi sono soggetti prevalentemente a sforzo normale, di compressione i

pipe releases a natural resin unpleasant for the insects); Indian, in a bath of liquid lime; chemical by a 13 days of filling in soaking boric acid. The material lasts 10 years if exposed to weather and 15 if not exposed to rain (2, up to 5 years, untreated) .10 From material to form The tissue of bamboo gives it a compression and tensile strength higher than other types of wood. Tensile strength remains the same throughout the development of the plant, compression, shear and bending increase with the age. For this reason harvesting occurs at least after the third year of life of the pipe, the period during which the values stabilize. Thanks to its mechanical properties, bamboo bear large loads and it is used in seismic zones. Moreover it is easy to handle and transport. The amount of energy required to produce ready-to-use bamboo (called energy balance) is 12.5% of the concrete one and 37% of the wood one. Bamboo is used as a structural material in the traditional and contemporary architecture.11 The best way to use it is in a three-dimensional truss sytem. In fact in the trilithic system the horizontal element, or beam, is mainly subject to bending forces: its fibers tend to constrict in the upper part and to stretch in the lower one. The two vertical elements, or pillars, due to the vertical strength-weight, are mainly subject to compression, and their fibers tend to crush. Under these conditions, the bamboo does not offer its best performance. In the trusses the elements are mostly subject to normal stress, the struts to compression, the stay rods to traction. The simple truss consists of a simple equilateral triangle with the same sides and angles. This ensures an equal stress distribution on the all beams and nodes. Adding to the truss a vertex you get a tetrahedron, a simplexdimensional solid polyhedron. The regular tetrahedron has as faces all equilateral triangles, here comes its regular behavior to bear the load distribution and here comes the choice to use it as a structural system that employs bamboo as main material. The final

puntoni, di trazione i tiranti. La capriata semplice composta da un triangolo equilatero ha angoli e lati uguali tra loro. Questo garantisce un’uguale distribuzione degli sforzi lungo tutte le aste e su tutti i nodi. Aggiungendo alla capriata un vertice si ottiene un tetraedro, poliedro solido e simplesso tridimensionale. Il tetraedro regolare ha per facce tutti triangoli equilateri, da qui nasce il suo comportamento regolare alla distribuzione dei carichi e da qui deriva la scelta di utilizzarlo come sistema strutturale che usa come materiale il bambù. Il sistema morfologico-strutturale complessivo, cioè l’assemblaggio dei tetraedri, avviene per proliferazione degli elementi stessi.12 Adattamento topologico ad ambiente e geometria solare: dal sistema strutturale al modello tridimensionale di una calotta in bambù Lo studio della geometria solare di Ha Long ha evidenziato che per 20 giorni circa all’anno il sole si sposta nel suo moto apparente verso nord, oltre lo zenith. Ciò significa che dal 27 maggio al 21 giugno il sole illumina la faccia del tetraedro esposta a nord, per arrivare il 21 giugno alle 12.00 al suo massimo. Fino al 19 luglio la faccia a nord continua a ricevere luce, ma dal 19 luglio al 27 maggio dell’anno successivo tale faccia è in ombra. Questo comportamento del sole, che si registra in località prossime al tropico del cancro, fornisce spunti interessanti per pensare ad un adattamento del sistema dei tetraedri ai movimenti solari. I 60 giorni che vedono la faccia esposta a nord illuminata dal sole cadono infatti nel periodo più critico per le alte temperature. Osservando i mesi di marzo e settembre si registra invece un comportamento simile a quello delle latitudini del Mediterraneo. Viste le caratteristiche d’irradiazione della baia di Ha Long, il sistema strutturale in bambù può trasformarsi, se correttamente progettato, in una schermatura solare. Per garantire un buon ombreggiamento a terra i tetraedri però si devono deformare seguendo l’orientamento dell’intera struttura (pareti

structural and morphological system, i.e. the assembly of tetrahedra, occurs by proliferation of the elements themselves.12 Topological adaptation to environment and solar geometry: from the structural system to the three-dimensional model of a bamboo semi sphere The study of the solar geometry of Ha Long shows that within 20 days a year, in its apparent movement, the sun moves to the north going beyond the zenith. This means that from May 27 to June 21 the sun shines on the north face of the tetrahedron, arriving on the June 21 at 12.00 o’clock at its peak. Until 19 July the face on the north continues receiving light, but from July 19 to 27 May of the following year that face is in the shadow. This sun’s behavior, which is recorded in the areas closed to the Tropic of Cancer, provides interesting cues to think about an adaptation of the tetrahedra system to the solar movements. The 60 days with the north face illuminated by the sun are in fact the most critical period for high temperatures. Looking at the months of March and September there is a behavior rather similar to the Mediterranean one. Given the radiation’s characteristics of Ha Long Bay, the bamboo structural system can be transformed in a sunshade if properly designed. However, to ensure a good shade on the ground, the tetrahedra are deformed according to the orientation of the structure (vertical walls and horizontal system). In order to calculate the best possible condition of shade on the ground, it applies to the tetrahedron some transformations, for the z axis, verifing throughout the all year the shadows casted. The transformations are: - tetrahedron’s inclination of the z axis for each y of R between -3 and +3 - tetrahedron’s scale transformation along z axis for values between 0 and 3 The xy plane is not subject to topological deformations so that the tetrahedron preserves an equilateral triangle as basis. But the th-

nella pagina a fianco studio del comportamento solare per il sistema reticolare dei tetraedri: le facce dei tetraedri in giallo sono colpite dalla radiazione diretta nei giorni e nelle ore indicate in the next page study of the solar behavior for the structural system of the tetrahedra: the yellow faces of the tetrahedra are directly affected by the radiation during the days and the hours shown

verticali e sistema orizzontale). Allo scopo di calcolare la migliore condizione possibile di ombreggiamento a terra, sono state applicate al tetraedro delle trasformazioni lungo l’asse z, verificando per tutto il periodo dell’anno l’ombra proiettata. Le trasformazioni sono: - inclinazione del tetraedro lungo l’asse z per ogni y di R compreso tra -3 e +3 - trasformazione di scala del tetraedro lungo z per valori di x compresi tra 0 e 3 Il piano xy non subisce deformazioni topologiche quindi il tetraedro conserva per base un triangolo equilatero. Si deformano invece i tre triangoli laterali. Si riducono così le variabili da studiare e si individuano le costanti nel rapporto tra deformazione topologica ed ombra proiettata. Dagli studi effettuati e dalle considerazioni registrate si può notare che l’ombra dei tetraedri con variazioni di scala lungo z diminuisce al diminuire dell’altezza del tetraedro. Ciò significa che più il tetraedro è alto, più grande è la sua ombra, ma questo si verifica soprattutto in primavera, in autunno e in particolare nel pomeriggio. Inoltre l’ombra dei tetraedri la cui altezza è inclinata ha un’area maggiore in estate alle 12.00 e durante il pomeriggio se il tetraedro è inclinato ad est; l’ombra ha un’area maggiore la mattina se invece è inclinato ad ovest. La mappa spaziale della deformazione, redatta dopo aver testato tutte le deformazioni per i diversi orientamenti, ci dice le coordinate di trasformazione, cioè per ogni inclinazione del triangolo equilatero di base del tetraedro quale deformazione il solido assume garantendo la maggior performance di ombra a terra. Per ottenere una corretta morfologia della schermatura solare avvengono deformazioni della scala e dell’inclinazione dell’altezza del tetraedro; esso inoltre ruota attorno al suo baricentro. Per verificare le deformazioni e la loro reciproca compatibilità, il tetraedro ha assunto tutti gli orientamenti possibili in una semicalotta sferica. Essa è il modello tridimensionale della deformazione topologica che garantisce la migliore schermatura per la baia di Ha Long in Vietnam.

ree triangles of the side deform themselves. The variables to be studied are so reduced so we identify the constants in the relationship between topological deformation and shadow. From the studies performed and the considerations recorded we can see that the shadow of the tetrahedra, with variations of scale along z, decreases with the decrease of the height of the tetrahedron. For example the more the tetrahedron is high, the larger is its shadow, but this occurs mostly during spring, during autumn and especially in the afternoon. Also the shadow of tetrahedra whose height is inclined has a larger area, during summer at 12.00 and during the afternoon if the tetrahedron is inclined to the east; the shadow has a larger area in the morning if it is inclined to the west. The spatial map of deformation, drawn after testing all the deformations for the different orientations, tells us the coordinates for the transformation, i.e. for each inclination of the basis of the equilateral triangle of the tetrahedron which the deformation of the solid is, ensuring the better performance of shadow on the ground. To obtain a correct sunshade’s morphology, some scale deformations and some height inclinations of the tetrahedron occur; it also rotates around its center of gravity. To test the strains and their mutual compatibility, the tetrahedron takes all possible orientations in a spherical semi sphere. It is the three-dimensional model of the topological deformation that provides the best sunshade for Ha Long Bay in Vietnam. For the connections between the nodes of the bamboo system we use various techniques, mostly taken from the Vietnamese tradition. We choose not to use high-tech spatial connections that refer to junction’ systems belonging to a modern Western reality. We use connections with friction-lock, with the insertion of pins and wedges, with the insertion of nails and arranged stakes or hybrid connections.13 The DNA of architecture The architectural design is not the end of

in questa pagina matrice delle deformazioni che si traduce in deformazioni topologiche del tetraedro e quindi in ombre proiettate a terra di differenti superfici nella pagina a fianco alcuni risultati di test su diversi sistemi di proliferazione della struttura reticolare in bambù in this page matrix of the deformations that becomes topological deformations of the tetrahedron and shadows of different areas casted to the ground in the next page some results of tests on various systems of proliferation of bamboo truss structure

in questa pagina a sx: esempi di calotte con diverse proporzioni al centro: mappa spaziale della deformazione espressa in una calotta sferica di 6,44 metri di diametro a dx: mappa spaziale della deformazione in this page on the left: examples of semi spheres with different proportions in the middle: spatial map of the deformation, in a semi sphere of 6.44 meters in diameter on the right: deformation spatial map

Per le connessioni dei nodi del sistema in bambù si sono utilizzate varie tecniche, in gran parte riprese dalla tradizione vietnamita. Si è scelto di non utilizzare connessioni high-tech spaziali che rinviano a sistemi di giunzione moderni appartenenti ad una realtà più occidentale. Si sono utilizzate connessioni con bloccaggio per attrito, ad inserimento di spine e cunei, ad inserimento di chiodi e connessioni ibride o a pali combinati.13 Il DNA dell’architettura Il progetto architettonico non è il fine di scelte arbitrarie.14 I fattori climatici della baia di Ha Long influenzano il sistema morfologico assunto dall’oggetto, ma non sono l’unico elemento che lo determina.15 Il progetto delle calotte, infatti, mostra l’emergere delle relazioni che s’instaurano tra oggetto architettonico e componenti territoriali, climatiche, economiche e culturali di riferimento, cioè l’ambiente della biaia in cui il progetto s’inserisce. Senza un approccio olistico l’oggetto architettonico dipende dalla sua sola posizione spazio-temporale e prescinde dal sistema relazionale complessivo, con cui non instaura un dialogo cosciente e responsabile. L’efficacia del nuovo sistema ricettivo dipende quindi dall’intensità del dialogo tra componenti e dal grado di coerenza delle relazioni instaurate con l’ambiente. L’approccio olistico propone un atteggiamento e un metodo diversi da quelli utilizzati nei tradizionali processi progettuali: nel sistema olistico il progetto vive nel contesto e “del” contesto, in risposta dinamica all’ambiente. Esso non è più considerato un insieme di vincoli alla forma architettonica, ma linea guida che genera la forma stessa. Lo scenario proposto per la baia di Ha Long è un esempio di questo approccio olistico. Il nuovo sistema ricettivo e gli oggetti progettati non si confondono con il territorio, ma vi sono situati. Essi nascono dall’ambiente in cui s’inseriscono e di esso sono portatori di una parte di dna. Essi sono il prodotto di molteplici relazioni, più che di stabili

arbitrary choices.14 The climatic factors of Ha Long bay influence the morphological system of the object, but they are not the only element that determine it.15 In fact the semi spheres show the coming out of the relationships between the architectural object and the territorial, climatic, economic and cultural components, that is the bay’s environment in which the project sites. Without a holistic approach, the architectural object depends on its own spatial-temporal position and it is independent from the overall relational system, with which it does not create a responsible and conscious dialogue. The effectiveness of the new accomodation system depends on the intensity of the dialogue between components and on the degree of coherence of the relations established with the environment. The holistic approach suggests a different attitude and a different method from those used in the traditional design processes: in the holistic system the project lives in the context and live “on” the context, as a dynamic response to environment. It is no longer considered a set of constraints for the architectural form, but it becomes line guide of the form itself. The scenario proposed for Ha Long Bay is an example of this holistic approach. The new accommodation system and the designed objects, do not confuse themselves in the territory, because they find their “site” there. They arise from the environment as part of it, and they carry a part of its DNA. They are the product of multiple relationships, rather than of a stable property, and they do not place themselves autonomously in the context. The process of transformation that they trigger is continuous, not closable in a single definition of type.

proprietà, e non si collocano autonomamente nel contesto; il processo di trasformazione che innescano è continuo, non richiudibile in una singola definizione di tipo.

12 Hensel Michael, Menges Achim, Morphoecologies, Dexter Graphics, Architectural Association, 2006 13 Janssen Jules J.A., Mechanical properties of bamboo, Dordrecht, Kluwer Academic Publishers, 1991 Note 14 Magnani Carlo, Cegan Carlo Alberto, TecNotes niche del progetto di architettura, Il cardo, 1 Marcotullio Peter, Lo Fu-Chen, Globaliza- Venezia, 1995 tion and sustainability of cities in the Asia 15 Rapoport Amos, House, form and culture, Pacific region, United Nation University Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J., Press, 2002 1969 2 Keiner Marco, Managing urban future: sustainability and urban growth in developing Bibliografia Bibliography countries, Smidth, 2005 3 Center for marine environment survey re- - Anzani Giuseppe, 1999, Luoghi d’acqua. search and consultation, Country report on Appunti per un’archetipologia dello spazio, Land-based pollution in Vietnam, Ba Dinh, Electa Napoli - Ban Shigeru, settembre 2000, Shigeru Ban: Hanoi, 2007 4 P.G. McGahan,J.A. Bassett, Training Needs padiglione del Giappone, Expo, Hannover, Analysis of Site Managers on the Participa- 2000, in Casabella, 681, p.56-61 tion of Local Communities in Natural World - Ban Shigeru, 1997, Shigeru Ban, introduzioHeritage Site Management in Southeast ne di David N. Buck, Barcelona,G. Gili Asia, West Pacific, Australia and New Zea- - Ban Shigeru, 2001, Shigeru Ban, introduland, CONTOURS, UNESCO, 1999 pp.58-63. zione di Emilio Ambasz, London, Laurence UNESCO, Masterplan di pianificazione per lo King sviluppo della città di Ha Long, provincia di - Benevolo Leonardo, Albrecht Benno, 2002, Le origini dell’architettura, Editori Laterza, Quang Nihn (1994-2015) 5 Hannerz Ulf, La diversità culturale, ed. Il Bari - Burchard Christian, Flesche Felix, 2005, mulino, 2001 6 Canestrini Duccio, Andare a quel paese. Water house, edited by Felix Flesche, MuVademecum del turista responsabile, ed. Fel- nich, Prestel - Bussagli Marco, 1973, Architettura orientatrinelli, 2001 7 Olgyay Victor, Progettare con il clima: un le, Electa approccio bioclimatico al regionalismo archi- - Canestrini Duccio, 2001, Andare a quel paese. Vademecum del turista responsabile, ed. tettonico, Padova, Muzzio, 1981 8 WWF, Foresta & legno tropicale. Patrimo- Feltrinelli nio per il futuro, WWF Svizzera, ottobre - Chioetto Valeria, 2004, Il bambù: un mattone per la sostenibilità, in Parametro: bime2000 9 Chioetto Valeria. “Il bambù: un mattone strale di architettura e urbanistica, n. 250, p. per la sostenibilità” in Parametro: bimestrale 74-75 di architettura e urbanistica, n. 250 (2004), - D’Arcy W. Thompson, 2001, Crescita e Forma, La geometria della natura, Bollati Borinp. 74-75 10 Janssen Jules J.A., Building with bamboo: gheri, Torino a handbook, London, Intermediate Techno- - Fahr Becker Gabriele, 1986, Arte dell’estremo oriente, Electa logy, 1995 11 Velez Simon, Grown your own house, Vi- - Flanagan Barbara, 2004, The houseboat book, tra design museum, 2001. Bussagli Marco, ed. Universe - Frampton Kenneth, 1999, Tettonica e archiArchitettura orientale, Electa 1973

in questa pagina a sx: prospetto sezionato della calotta e tipi di bloccaggio utilizzati per i nodi al centro: connessioni tra i nodi e sistemi tradizionali di bloccaggio vietnamiti a dx: tipologie costruttive in this page on the left: sectioned elevation of the semi sphere and types of locking used for the nodes in the middle: nodes connections and traditional Vietnamese locking systems on the right: constructive types

tettura, poetica della forma architettonica nel XIX e XX secolo, trad. it. (a cura di Mara de Benedetti), Skira, Milano - Gorman Michael John, 2005, Buckminster Fuller. Architettura in movimento, SKIRA, Ginevra-Milano - Gregotti Vittorio, 1991, Dentro l’architettura, Bollati Boringhieri, Torino - Hannerz Ulf, 2001, La diversità culturale, ed. Il mulino - Hensel Michael, Menges Achim, 2006, Morphoecologies, Dexter Graphics, Architectural Association - Janssen Jules J.A., 1995, Building with bamboo: a handbook, London, Intermediate Technology - Janssen Jules J.A., 1991, Mechanical properties of bamboo, Dordrecht, Kluwer Academic Publishers - Keiner Marco, 2005, Managing urban future: sustainability and urban growth in developing countries, Smidth - Knowles Ralph, 1974, Energy and Form: an ecological approach to urban growth, Cambridge, MIT Press - Leverde Cardenas, 2005, Dossier sul bambù, in Costruire n.260 - Luschi C. Maria Roberta, 2002, Dialogo fra l’acqua e l’architettura, ed. Alinea - Magnani Carlo, Cegan Carlo Alberto, 1995, Tecniche del progetto di architettura, Il cardo, Venezia - Marcotullio Peter, Lo Fu-Chen, 2002, Globalization and sustainability of cities in the Asia Pacific region, United Nation University Press - Moore Charles, 1996, Water and architecture, Thames and Hudson - Nerdinger Winfried, 2000, Frei Otto. Complete works, Birkauser, Basel-Boston-Berlin - Olgyay Victor, 1981, Progettare con il clima: un approccio bioclimatico al regionalismo architettonico, Padova, Muzzio - Rapoport Amos, 1969, House, form and culture, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J. - Steel J., 1997, Sustainable architecture principles, paradigms and case studies, McGraw Hill Companies, USA, New York

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nella pagina a fianco render di una unità minima tipo in the next page render of the minimum unit type

in questa pagina render della sezione tipo di diverse calotte

in this page render of the type section of different semi sphere