Expo Milano 2015 | Padiglione Francia

Tre grandi camini per la ventilazione naturale per il Padiglione Francia di Expo 2015

Il Padiglione Francia di Expo 2015, realizzato completamente in legno, si sviluppa su tre livelli, partendo da un’immagine tridimensionale di una corografia con rilievi e depressioni, sezionata e rovesciata per mostrarne l’interno ricco di concavità e convessità.

2.000 mq di strutture in legno lamellare realizzate con essenza proveniente dal massiccio del Jura, questo il Padiglione Francese progettato dagli studi di architettura X-Tu e Aln Atelien Architecture e realizzato dall’Ati Cmb-Cmc. Il padiglione si sviluppa complessivamente su tre livelli, parte da un’immagine tridimensionale di una corografia con rilievi e depressioni, sezionata e rovesciata per mostrarne l’interno ricco di concavità e convessità.
Nell’area frontale al padiglione è stato realizzato il giardino della diversità agricola francese, attraverso il susseguirsi di cereali, colture miste e specializzate, bestiame e vegetali.

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Un gruppo di agricoltori cura 60 specie vegetali sotto gli occhi dei visitatori. A conclusione Expo 2015 la struttura del padiglione francese verrà smontata e riutilizzata in patria.
La progettazione ha previsto fin da subito che il fabbricato potesse avere una ventilazione naturale per rinfrescare gli ambienti durante il periodo estivo: son stati analizzati i vari flussi d’aria traversanti e il tiraggio termico realizzato da 3 grandi camini.

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Cenni architettonici e strutturali. Il fabbricato, realizzato completamente in legno, dalle strutture curvilinee ai pavimenti sino alle facciate, propone un’ampia gamma di soluzioni tecnologiche abbinate alle forme libere. La struttura primaria e secondaria curva è composta di abete lamellare e ospita nel suo centro il grande mercato, cuore dell’esposizione, mentre gli elementi verticali in larice posti in facciata proteggono l’edificio dall’irraggiamento solare. Le interconnessioni tra le varie strutture lignee sono invisibili mentre tutte le costole sono state realizzate attraverso l’utilizzo di macchine a controllo numerico.

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Padiglione. L’edificio ha una superficie a pianta rettangolare di dimensioni 55×34 m e si articola in un piano terra, con funzione espositiva, e due livelli superiori che ospitano uffici, spazi di ristorazione e ricreativi.
Il solaio al piano primo ha uno sviluppo parziale, lasciando ampie aperture sulla zona espositiva sottostante, il secondo livello interessa la superficie edificata nella sua totalità e risulta a sua volta prevalentemente coperto da una struttura, in parte piana e in parte a shed. La massima altezza dal piano campagna è pari a circa 13,5 m.

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L’edificio è caratterizzato da una struttura lignea in elementi lamellari e pannelli Clt (cross laminated timber), che ingloba al suo interno quattro vani scala in acciaio. L’orditura è costituita da due ordini di archi mutuamente ortogonali (di freccia e sviluppo variabile), con allineamenti disposti a 45° rispetto il perimetro dell’edificio, posti a passo 1,5 m, utili a sostenere gli impalcati del 1° e 2° piano. Tale struttura è completata da una teoria di travi e pilastri, sempre in legno lamellare, ordita su una maglia pari a 4,5 m coperta dai pannelli Clt di spessore 160 mm.

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I nodi in carpenteria metallica, prevalentemente a scomparsa, sono di tipo reversibile; a completare le strutture in elevazione sono presenti i corpi scala in acciaio che, oltre a portare parte dei carichi dei solai in legno, risultano utili a formare un unico corpo con la struttura in legno realizzando una struttura globalmente controventata atta ad assorbire le forze orizzontali. Le membrature in acciaio zincato si impostano in fondazione su piastre fissate mediate tirafondi preinstallati in podi in calcestruzzo armato.

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Fondazioni. Sono costituite da una platea in calcestruzzo armato di spessore 50 e 55 cm nelle zone interessate dagli scarichi delle opere in elevazione e 30 cm in corrispondenza della superficie espositiva centrale, ove svolge la funzione di elemento per l’eliminazione delle spinte orizzontali prodotte dagli archi, di sostegno dei mezzi d’opera durante la fase di costruzione e infine di pavimentazione vera e propria, con finitura finale in asfalto colorato. In corrispondenza delle porzioni adibite a permanenza di persone e dei vani scale è inoltre stato previsto un ricalco fondale atto a ospitare un vespaio areato di 55 cm di spessore sia in riempimento di ciottoli che in muricci e tavelloni, in entrambi i casi con finitura industriale elicotterata.

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Strutture. Tutte le strutture ad arco scaricano in fondazione in corrispondenza delle travi interne (intradossate) di base 130 cm per un’altezza di 105 cm che contornano le porzioni ricalcate o, alternativamente, in corrispondenza di platee di spessore da un minimo di 55 cm sino a un massimo di 105 cm. Le piastre di base della struttura lignea sono installate a quota +0.00 m mediante tasselli a espansione, o dove sono presenti spinte orizzontali più rilevanti, mediante piastre dotate di chiavi di taglio e tirafondi gettati in riserve preventivamente realizzate nella platea (travi interne).

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Modelli di calcolo. Le valutazioni delle sollecitazioni e della deformabilità globale delle strutture sono state condotte utilizzando modelli di calcolo tridimensionali a elementi finiti. Per il dimensionamento e verifica delle strutture in acciaio e della platea di fondazione il modello di calcolo è stato implementato nel codice Straus ver.7.0, modellando tutte le componenti strutturali.
Nel modello strutturale tridimensionale, le membrature delle scale in acciaio e delle strutture in legno (archi, travi, pilastri) sono state idealizzate con elementi finiti monodimensionali di tipo beam o truss, a seconda del loro grado di vincolo alle estremità fornito dai giunti. I vincoli a terra sulla fondazione, per entrambe le parti strutturali sono stati modellati mediante cerniere.
Lungo le elevazioni, la struttura in legno (travi e pilastri) è vincolata mediante vincoli di tipo cerniera ai quattro vani scale in corrispondenza di apposite selle d’appoggio. In tal modo oltre portare parte dei carichi gravitazionali gravanti sui solai in legno, risultano utili a formare un unico corpo con la struttura in legno globalmente controventato utile a far fronte alle azioni orizzontali.

IL CANTIERE
Paese: Francia
Tema: Produrre e nutrire diversamente
Progettazione architettonica: X-Tu + Aln Atelien Architecture
Scenografia: Adeline Rispal
Progettazione strutturale: B&C associati
General contractor: Ati Cmb – Cmc, direttore tecnico Ing. Frascoli Stefano

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