Expo Milano 2015 | Padiglione Cina

Sistema della tradizione cinese e tecnologie contemporanee a Expo 2015

La particolarità delle travi di bordo che supportano la superficie di copertura e le tegole consiste nel fatto che sono incurvate secondo raggi di curvature variabili. Le colonne di supporto della copertura sono state limitate al minimo.

La copertura ondulata in legno è rivestita in legno di bambù e lascia filtrare la luce all’interno del padiglione, il più grande dopo quello della Germania. La densità dell’intrecciato varia a seconda degli ambienti, realizzando differenti condizioni di luce. Durante le ore notturne e quelle serali la copertura viene illuminata dall’interno.

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Il Padiglione della Repubblica Popolare Cinese, progettato dallo studio Studio Link-Arc e realizzato da Bodino Engineering, occupa complessivamente 4.590 mq all’interno dell’area Expo. La caratteristica copertura unisce il profilo di una città (sul lato nord) con il profilo di un paesaggio (sul fianco sud). La copertura sospesa è progettata con una struttura in legno che fa riferimento al sistema tradizionale cinese «raised-beam», ma è adattato per la moderna tecnologia costruttiva.
Al di sotto della copertura, il padiglione risulta organizzato in quattro volumi distinti. Il primo, che si incontra all’ingresso nella zona espositiva, è un piccolo volume di servizio rivestito con pannelli di paglia di grano pressata.

Il volume maggiore è il multimedia space, situato al secondo piano dell’edificio a est ed esternamente rivestito con pannelli di paglia di grano pressata. A sud-ovest dell’edificio, un sistema di chiusure articolato in vetro e in pannelli di paglia incorpora gli spazi vip e uffici. Sul lato nord del padiglione, un grande volume al secondo piano rivestito in pannelli di paglia pressata e vetro si estende da est a ovest, volumi ridotti al primo piano e al piano terra accolgono gli spazi per i servizi per la ristorazione nell’edificio.

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Esternamente, lungo la zona di ingresso a sud, l’area è stata progettata e realizzata come un piano inclinato che si mimetizza nel campo di grano, primo elemento di introduzione all’agricoltura e all’architettura cinese. Successivamente, iniziano vari percorsi all’interno del campo di grano che raggiungono l’ingresso del padiglione; il percorso è definito da una superficie in cemento permeabile con terrazze su entrambi i lati, che formano delle sedute pubbliche. Da questo passaggio, piccoli sentieri scavati nel campo di grano collegano lo spazio paesaggio alle zone del grande pubblico di Expo. Questi percorsi di dimensione inferiori sono caratterizzati da una variegata gamma di materiali che fanno riferimento all’architettura tradizionale cinese e dei villaggi di contadini quali per esempio mattoni e terra battuta.

Struttura. La macro copertura, elemento strutturale di maggior rilievo all’interno del padiglione, è stata ingegnerizzata dallo studio Simpson Gumpertz e Heger di New York e implementata da Favero&Milan in Italia. Il concetto della copertura con travi/arcarecci prende spunto dalla tradizione millenaria delle costruzioni tradizionali in legno cinesi. Una serie di travi parallele vengono supportate da arcarecci longitudinali che risultano approssimativamente di forma rettilinea in quanto fanno parte degli elementi geometrici piani che connettono le due forme alle estremità opposte della copertura, le forma cittadina e la forma rurale.
La particolarità delle travi di bordo che supportano la superficie di copertura e le tegole consiste nel fatto che sono incurvate secondo raggi di curvature variabili.

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Le colonne di supporto della copertura sono state limitate al minimo in modo da liberare completamente la copertura enfatizzando il suo stesso galleggiamento all’interno del lotto.
Le travi di copertura sono spaziate l’una dall’altra di 2 m e formano, insieme agli arcarecci, una rete tridimensionale con connessioni rigide in entrambe le direzioni. Questo consente alla struttura di comportarsi come una membrana rigida. Tale comportamento è fondamentale per trasmettere le azioni laterali del vento agli elementi di controventamento.
Per quanto riguarda l’opzione trave/arcareccio, sono stati studiati differenti materiali: una struttura puramente in legno (Glulam o Lvl), e una struttura in solo acciaio, e una ibrida acciaio-legno.

La struttura ibrida è stata considerata la maggiormente appropriata per la copertura. Alcuni tratti delle travi e degli arcarecci sono stati rinforzati con elementi in collari in acciaio. L’utilizzo di sezioni ibride acciaio-legno lamellare ha consentito di ottenere elementi strutturali che offrissero le proprietà estetiche del legno e le proprietà meccaniche simili a quelle dell’acciaio. In base a come i due materiali sono stati giuntati tra loro, questa tipologia di sezione può essere considerata o meno una sezione composita, in grado di ottenere valori di resistenza e rigidezza maggiori.

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Le travi principali (in direzione est ovest) presentano un tipico di dimensioni 400×200 mm; e le travi secondarie, con direzione Nord-sud, presentano un tipico pari a 340×200 mm. Sotto la copertura, il sistema strutturale primario è stato realizzato interamente con profilati in acciaio. In alcuni settori in cui è stato richiesto un elevato livello di costruzione in acciaio, sono state utilizzate strutture in acciaio strutturale architettonico a vista. Il sistema dei solai utilizzato è del tipo a solette collaboranti, realizzato con lamiere ondulate, in cui la parte inferiore della superficie ondulata è stata controplaccata con l’utilizzo di lastra piana di acciaio per migliorare l’estetica degli ambienti. Inoltre, tale sistema ha consentito di incorporare passacavi ed essere impiegato per semplificare il coordinamento tra rete elettrica e dati.

Materiali. Il tetto ondulato del padiglione è ricoperto da pannelli realizzati con parti di bambù posati a scandole. Questo materiale offre molti vantaggi; è ecologico, è naturale e a crescita rapida, con bassa energia incorporata, e può essere facilmente riutilizzato, riciclato o compostato. I pannelli prefabbricati intrecciati permettono alla luce naturale di penetrare negli spazi pubblici dell’edificio, e di trattenere negli ambienti una parte di calore delle radiazioni solari. La densità dell’intrecciato varia a seconda degli ambienti realizzando differenti tipologie di luce presente. Durante le ore notturne e quelle serali la copertura viene illuminata dall’interno. I pannelli della copertura in bambù sono progettati con estrema cura a un livello di dettaglio elevato, tessuti all’interno di telai metallici appositamente realizzati, in grado di adattarsi perfettamente alla geometria sinuosa della copertura.

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Le pannellature di rivestimento esterno sono state realizzate con paglia di grano pressata. Questi pannelli sono prodotti comprimendo paglia di grano sotto calore e pressione in combinazione con una resina priva di formaldeide. Il prodotto che si ottiene presenta caratteristiche meccaniche pari al più comune Mdf (medium density fiberboard) con al contempo una lavorabilità molto simile. Un dato fondamentale scelto per il suo impiego all’interno del padiglione rientra nella bassa energia incorporata e dalla possibilità di restituire qualità nell’aria degli ambienti e non da ultimo i residui della lavorazioni possono essere reimpiegati velocemente tramite un processo industriale a basso impatto ambientale.

Sostenibilità. Gran parte dei materiali scelti per il padiglione proviene da fonti rinnovabili a basso contenuto di energia grigia; la struttura in legno, i pannelli in paglia di grano pressata, e il bambù intrecciato ne sono un esempio. La struttura in acciaio utilizzata per la costruzione contiene e a sua volta sarà fonte di un alta percentuale di riciclo, ciò ridurrà al minimo l’impronta di carbonio del fabbricato. L’utilizzo di energia dell’edificio è di gran lunga inferiore rispetto ad altri edifici di simili dimensioni: la ragione principale è che la maggior parte degli spazi espositivi dell’edificio sono esterne, e risultano ombreggiate dal tetto in legno del padiglione, riducendo notevolmente la quantità di raffreddamento meccanico necessario. Inoltre, il tetto in pannelli di bambù serve per ombreggiare molti spazi interni dell’edificio, compresa zona uffici al terzo piano, l’area vip, e lo spazio multimediale.

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Prefabbricazione. La prefabbricazione degli elementi costruttivi ha consentito di ottenere un’elevata qualità e rapidità nell’esecuzione dell’opera. Per quanto riguarda gli spazi espositivi, i muri e i nuclei scala potranno a fine manifestazione esser completamente disassemblati e avviati al loro riciclo in quanto realizzati attraverso elementi d’acciaio. L’utilizzo di tecnologie prese a prestito dall’industria meccanica ha consentito di velocizzare le operazioni di montaggio.

IL CANTIERE
Paese: Cina
Tema: Terra di speranza cibo per la vita
Progettazione architettonica: Tsinghua University & Studio Link-Arc
Progettazione strutturale: Simpson Gumpertz & Heger + Favero & Milan
General contractor: Bodino Engineering
Lighting design: Yi Du (Academy of Arts and Design, Tsinghua University)

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