Render diurno AETHERIUS contesto naturale

AETHERIUS – Padiglione modulare stampato in 3D con aggregati riciclati

Una struttura organica dove la fabbricazione additiva trasforma scarti dell'industria lapidea in architettura per la città.

2024 · Puglia · Padiglione · 3D Printed Design

Quando lo scarto diventa struttura

AETHERIUS nasce dalla volontà di dimostrare che la stampa 3D architettonica può generare forme di grande complessità geometrica utilizzando materiali a basso impatto ambientale. Il padiglione è concepito come una struttura modulare stampata per estrusione, la cui malta è composta da polveri di marmo, pietra e aggregati recuperati dall'industria lapidea. Questo approccio affronta due problemi simultaneamente: la ricerca di nuove applicazioni per la fabbricazione additiva a scala architettonica e il riutilizzo di scarti industriali che altrimenti finirebbero in discarica.

La sfida progettuale consisteva nel conciliare una morfologia organica e fluida (ispirata a forme naturali) con i vincoli tecnici del processo di estrusione. Ogni modulo doveva essere stampabile in modo autonomo e assemblabile in sequenza, garantendo continuità strutturale e coerenza formale. Le grandi aperture in sommità non sono un gesto estetico ma una strategia precisa: consentono l'ingresso della luce naturale zenitale e la ventilazione naturale, riducendo la necessità di illuminazione e climatizzazione artificiale.

L'elemento più caratteristico di AETHERIUS è la texture tridimensionale dell'intradosso, generata direttamente dal processo di stampa. Anziché nascondere le tracce della fabbricazione additiva, il progetto le trasforma in qualità spaziale: i layer stampati in 3D vengono esaltati dall’incontro tra la luce naturale e la sinuosità della tridimensionalità della struttura. L'integrazione di alberi nella struttura (che crescono attraverso le aperture superiori) dissolve il confine tra architettura e paesaggio, rendendo il padiglione un organismo ibrido tra costruito e naturale.

Il progetto è sviluppato in collaborazione con B&Y Srl ed è concepito come un prototipo replicabile: la modularità del sistema consente di adattare la configurazione a contesti diversi, dall'installazione temporanea allo spazio pubblico permanente. AETHERIUS dimostra che la stampa 3D non è solo una tecnica costruttiva alternativa, ma un paradigma progettuale che permette di ripensare simultaneamente forma, materiale e processo.

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Scheda tecnica

Anno: 2024
Committente: B&Y Srl (collaborazione)
Tipologia: Padiglione modulare
Stato: Concept
Progettisti: Maurizio Barberio, Micaela Colella (Barberio Colella Architetti)
Collaboratori: B&Y Srl
Materiali principali: Malta stampata in 3D con polveri di marmo, pietra e aggregati riciclati dall'industria lapidea

Come si può realizzare una struttura architettonica con geometrie organiche usando materiali di recupero?

Chi progetta padiglioni o strutture temporanee si trova spesso di fronte a un bivio: scegliere forme semplici ed economiche ma prive di identità, oppure geometrie complesse ma con costi e scarti elevati. La fabbricazione additiva apre una terza via, ma la maggior parte dei progetti di stampa 3D architettonica utilizza malte cementizie convenzionali, spostando il problema senza risolverlo. AETHERIUS dimostra che è possibile stampare strutture di grande complessità formale utilizzando aggregati riciclati dall'industria lapidea (polveri di marmo e pietra che altrimenti sarebbero rifiuto) trasformando un problema ambientale in risorsa progettuale.

Domande frequenti

La stampa 3D per estrusione deposita strati successivi di malta attraverso un ugello controllato da un braccio robotico o un portale cartesiano. Ogni strato si solidifica e sostiene quello successivo, permettendo di costruire forme complesse senza casseforme. In AETHERIUS la malta è composta da polveri di marmo, pietra e aggregati recuperati dall'industria lapidea, miscelati con leganti che garantiscono resistenza strutturale. Il processo consente di produrre moduli con geometrie organiche e texture superficiali che sarebbero impossibili o antieconomiche con metodi tradizionali.

Gli scarti dell'industria lapidea (polveri di marmo, graniti, travertini) sono tra i materiali più promettenti per la stampa 3D architettonica. Ridotti in aggregati fini, possono essere incorporati in malte stampabili che mantengono buone proprietà meccaniche e un aspetto materico naturale. Il vantaggio è duplice: si riducono i costi di approvvigionamento del materiale e si evita lo smaltimento in discarica di tonnellate di scarti di lavorazione. AETHERIUS utilizza proprio questo tipo di malta, dimostrando che il recupero di materiale non compromette la qualità né la complessità del risultato finale.

La sicurezza strutturale di un componente stampato in 3D dipende da tre fattori: la formulazione della malta (resistenza a compressione e trazione), la geometria del componente (ottimizzazione topologica) e il processo di stampa (adesione tra strati, assenza di difetti). In AETHERIUS, la forma organica non è casuale: è progettata per distribuire i carichi in modo efficiente attraverso superfici a doppia curvatura, che funzionano come gusci strutturali. Inoltre, durante la progettazione esecutiva ogni modulo è verificato con analisi agli elementi finiti prima della stampa.

Il costo di una struttura stampata in 3D dipende dalla scala, dalla complessità geometrica e dalla tecnologia utilizzata. Per geometrie complesse come quelle di AETHERIUS, la stampa 3D può risultare più competitiva rispetto ai metodi tradizionali perché elimina il costo delle casseforme, che per forme organiche a doppia curvatura può rappresentare il 40-60% del costo totale. L'uso di aggregati riciclati riduce ulteriormente i costi di materiale. I costi fissi di setup (braccio robotico, calibrazione) rendono la tecnologia più conveniente su serie di moduli ripetuti con variazioni parametriche, come nel caso di AETHERIUS.

Nella stampa 3D architettonica, la stratificazione visibile può essere un difetto (se non controllata) o una qualità progettuale (se intenzionale). In ogni caso, la texture dell'intradosso è anch’essa progettata con cura: i parametri di stampa (velocità, altezza dello strato, distanza tra passate) sono calibrati per generare un rilievo tridimensionale che modula la luce zenitale e migliora il comportamento acustico dello spazio interno. La texture non è un sottoprodotto del processo, ma un obiettivo di progetto.

AETHERIUS integra alberi che crescono attraverso le aperture superiori della struttura. Questo richiede una progettazione che tenga conto delle dimensioni attuali e future dell'apparato radicale e della chioma, dei carichi aggiuntivi (peso, vento), e della gestione dell'acqua. Le aperture zenitali di AETHERIUS sono dimensionate per consentire la crescita degli alberi e garantire simultaneamente luce e ventilazione naturale allo spazio interno. L'integrazione tra vegetazione e struttura è un principio bioclimatico che migliora il comfort termico e la qualità dell'aria. ---

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