KAZE TACHINU. Generative Designed Droneport in Tokyo

風立ちぬ GENERATIVE-DESIGNED DRONEPORT IN TOKYO Tesi di laurea di Mattia Badiani Relatore - Prof. Giuseppe Ridolfi Corso di Laurea in Architettura a ciclo unico Università degli studi di Firenze A/A 2018-2019

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Questa è l’ultima pagina.

Il volume è stato realizzato rispettando il senso di lettura giapponese. Per sfogliarlo, bisogna cominciare da quella che in occidente sarebbe la pagina finale.

Le vignette, i campi di testo e le immagini si leggono da destra a sinistra

Ringrazio infine le due donne per me più importanti.

Grazie a colei che, difettando personalmente forse un poco in originalità, ma certamente non in onestà, posso dire essere oggi la mia ancora ed il mio rifugio più grande. Grazie Elena, perchè accanto a te non solo ho scoperto un nuovo me stesso ed ho affrontato con maggior forza le avversità di questi anni, ma ho insieme avuto la gioia di poter scoprire cosa significa poter donare sè stessi a qualcun’altro, in un continuo avvicendarsi di lezioni apprese e concesse.

Ora che per entrambi è stato chiuso un primo, importante e lungo capitolo del nostro futuro, mi sento di dire che in fondo l’aver scelto la stessa direzione professionale, per quanto possa forse aver messo in certi momenti a rischio alcuni aspetti del nostro rapporto umano e sentimentale, si è rivelata occasione di sviluppare una più forte e profonda sintonia. Oggi più di qualche anno fa, il mio amore per te, che nel frattempo si è arricchito di nuove sfumature che anche nella tua crescita come donna hai contribuito a creare, si accompagna ad un profondissimo rispetto e ad un senso di connessione che continuerà a crescere ancora a lungo.

Alla donna che è stata la più importante della mia vita, ma che in fondo lo è ancora, dico grazie per avermi dato la possibilità di scoprire il mondo che ci circonda, di apprezzarne le bellezze ed i dolori, di poter provare, in un prossimo futuro, a fare qualcosa per gli altri e per il mondo facendo uno dei mestieri più belli che ci siano.

Ancora ricordo, e sempre lo ricorderò, l’attimo in cui uscisti attraversando la porta di casa, per mai più fare ritorno.

Ho coltivato in me per anni il rimorso di non averti concesso un saluto come si deve, sopraffatto com’ero dal terrore del momento, quando iniziavo a capire che qualcosa, in quegli attimi, non stava andando nel verso giusto. Per te che amasti l’istruzione e la conoscenza, spero che questo mio raggiungimento possa rappresentare un gradito ed amorevole saluto, da parte di un figlio a cui manchi tremendamente, ma che continuerà sempre ad andare avanti.

“A mio padre, grazie. A mia madre, addio.”

Ikari Shinji, Neon Genesis Evangelion, ep. 26, didascalia

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finale.

Ai miei nonni, invece, devo l’interesse per le cose del mondo, che oggi sento mi contraddistingua fortemente; che sia stato mettendomi in mano carta e penna, o spingendomi a fare, fin da piccolo, delle prime timide “immersioni” in libri di divulgazione scientifica dalla non scontata profondità, è a loro che devo i buoni risultati negli studi e la curiosità che continuerò ad avere per gli anni a seguire.

Grazie a mio fratello Leonardo. Per quanto non si possa dire che abbia seguito molto le sue orme, almeno dal punto di vista didattico, la sua figura è stata una fondamentale valvola di sfogo, presente e disponibile in ogni caso, anche quando avrebbe potuto facilmente disinteressarsi delle mie sorti e dei miei pensieri del momento. Da mio fratello ho inoltre imparato la diplomazia ed il bilanciamento, proprietà che, insieme una forte base intellettuale, credo siano la chiave di volta per una personalità moralmente solida che potrà fare scelte eque e corrette nel corso della vita professionale e familiare.

Grazie a mio babbo, per il sacrificio quotidiano che porta avanti da anni, grazie al quale non avrei potuto scrivere queste righe in un momento di soddisfazione senza precedenti.

Un uomo dalla forza d’animo impareggiabile che, con un impegno a dir poco monastico, ha cercato di far fronte alle difficoltà che la nostra famiglia ha dovuto affrontare senza permettere mai che una parte troppo grande del fardello che insieme dovevamo sopportare, gravasse sulle mie spalle di studente impegnato per la propria istruzione e per il proprio futuro.

Di questo gli sarò sempre riconoscente.

Trovo molto bello il fatto che frequentemente, soprattutto negli ultimi anni, la mia crescita intellettuale diventi occasione di confronto anche nei confronti di mio padre, che in qualche modo, indirettamente, prova anch’esso occasione di crescita e di apprendimento.

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Grazie soprattutto a voi, che siete cresciuti insieme a me nelle aulee di Santa Verdiana; dalla prima lezione di Storia in aula 1, tenuta, puntatore alla mano, da un leggendario Prof. Belluzzi, ad una di Progettazione Strutturale del Prof. De Stefano, abbiamo stabilito un legame che solo chi ha affrontato gli stessi ostacoli può conoscere.

Grazie per aver condiviso lacrime e sorrisi, Gianmarco, Guido, Elena, Deborah, Sara, Ilaria, Monica.

Un grazie anche alla gentilissima Angela, per i consigli e per l’appoggio concessimi durante la realizzazione di questo progetto giapponese. La comune passione per il popolo nipponico, per le sue curiosità e le sue tradizioni, è stata, e spero sarà ancora in futuro, una piacevole occasione di contatto.

Infine un pensiero al compagno più importante, Andrea, senza il quale questo percorso avrebbe avuto un sapore completamente diverso, probabilmente più amaro. Le “ferite di guerra” che condividiamo sono innumerevoli, e le porteremo addosso per tutta la vita. In Andrea non ho trovato solo un compagno professionale ideale, col quale potersi trovare anche in disaccordo, sempre con rispetto delle idee reciproche, ma anche una figura con una sensibilità straordinariamente vicina alla mia, di quelle che raramente si riescono a trovare, con le quali diventa naturale condividere i propri sentimenti, anche i più reconditi. Grazie ad un amico dall’onestà senza eguali.

Supporto morale fondamentale (ed anche economico, grazie al cielo!), la mia famiglia si merita numerosi ringraziamenti.

Grazie ai cugini Niccolò e Michelangelo,a mio zio Antonio ed in particolare a mia zia Daniela, che fin dall’inizio di questo percorso di studi ha guardato con profondo interesse ed aspettativa al mio avanzamento formativo ed intellettuale, con un fare materno che mi ha spesso scaldato il cuore.

Grazie ad Anna, Bruno, Morando e Gilda, i miei nonni meravigliosi, esempi straordinari di dedizione al lavoro ed agli impegni quotidiani, di serietà e buona educazione.

Alle nonne in particolare, grazie per avermi cresciuto come un secondo figlio, ascoltando le mie necessità e sostenendomi con ardore nel cammino verso la laurea.

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Per quanto il raggiungimento di un traguardo fortemente agognato, quale quello della laurea, rappresenti una soddisfazione fondamentalmente personale, a livello sia umano che professionale, a sostegno del lungo e complesso percorso che anticipa l’obiettivo vi è sempre un solido sostegno fatto di persone tra loro diverse, che partecipano, ognuno con il suo singolo e prezioso contributo, spesso anche incoscio, alla buona riuscita dell’intera corsa.

Complici l’ambiente accademico di Architettura,che “guida” naturalmente verso l’adattamento al lavoro di squadra, nonchè la tendenza del tutto personale di chi scrive ad una certa titubanza e all’incertezza, figlie di una continua messa in discussione delle proprie capacità, le “figure” esterne diventano ancora più importanti e meritevoli di profonda gratitudine, in quanto riferimenti nei quali spesso trovare sicurezza, complicità, confronto, serenità.

I primi che devo ringraziare sono gli amici più fidati, che si sono sempre fatti trovare disponibili e pronti a condividere tutto, dai momenti di difficoltà a quelli di felicità ed euforia; gli amici coi quali spero di condividere tutto per gli anni a venire, continuando a provare la gioia della complicità e della comprensione reciproca, come oggi negli esami e nei crucci della post-adolescenza, domani nel lavoro e nella vita “adulta”. Grazie Francesco, Giulia, Filippo, Elena, Caterina, Lorenzo, Ilaria, Veronica. Grazie per la pazienza dimostrata nel momento in cui le mie ansie studentesche si riflettevano anche nel nostro stare insieme. Grazie per aver creato questo legame per la vita. Vi voglio un bene infinito.

Agli architetti wannabe, compagni di avventure nelle mille peripezie della vita universitaria, spetta una dovuta riconoscenza. Tra questi ringrazio Alice, Claudia e Andrea Chiara per avermi regalato, a pochi passi dalla fine del percorso di studi, dei momenti di compagnia femminile stimolante e piacevole, costellati di equazioni e momenti flettenti sul quale sicuramente avremo occasione di rimuginare ancora un po’, magari in compagnia di una bottiglia di Morellino.

Grazie infinite a quelli che: “vi avessi conosciuto prima...”, Rocco, Lorenzo e Giacomo, Non vi dico altro, che tanto tra massimo venti giorni siamo a pranzo a Panzano.

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あ り が と う ご ざ い ま し た 6

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情 報 源

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TAVOLE プロジェクトィ

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2.1 ALLEGATI DELLE TAVOLE PRESENTATE

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ALGORITMI パラメトリック設計ィ

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MODULI FORATI DA MAPPARE

isi solare

ern ente anal generazione patt base della preced mentazione sulla forature per pavi

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ESPORTAZIONE DATI SOLARI TOKYO HANEDA

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analisi solare della terrazza (plug-in ladybug)

calcolo percorso solare e incidenza raggi solari sulla terrazza nel giorno più caldo dell’anno

ALGORITMI パラメトリック設計ィ

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CALCOLATORE DETERMINISTICO (GOAT)

GENERAZIONE SECONDO PANNELLI OPV FOTO F ATTORI DI COPERTURA VOLTAICI STABILITI DALL’ANALISI SOLARE s ull’edificio

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PARAMETRICA DEFINIZIONE TRAVI PORTANTI

TRAVI PARETE

E SISTEMA

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ALGORITMI パラメトリック設計ィ DEFINIZIONE PARAMETRICA PIANTA BASE

ELEVAZIONE E TORSIONE EDIFICIO CON ANGOLO DEFINITO PRECEDENTEMENTE

OTTIMIZZAZIONE EVOLUtiva PIANTA MINIMA (GALAPAGOS)

MODELLAZIONE TERRAZZA E COPERTURA PARABOLICA 29

GENERAZIONE PATTERN ESAGONALE GENERAZIONE OTTIMIZZATA CON PLUG IN evolutivo (WALLACEI-X)

1.1 ALLEGATI DI ALGORITMI UTILIZZATI

DEFINIZIONE STRATI PELLE ESAGONALE

MODELLAZIONE STRUTTURA SPAZIALE

MODELLAZIONE ETFE E PTFE TELAI

ALGORITMO DI MODELLAZIONE DELLA MORFOLOGIA DELL’INTERA TORRE A PARTIRE DA PUNTO CENTRALE IN PIANTA

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建 築 プ ロ ジ ェ ク ト 40

BAUX TILES – HEXAGON Lungo le superfici esterne del core vengono posizionati sia elementi fonoassorbenti per le alte frequenze più direttive, che trappole acustiche rivestite di yakisugi, per le frequenze basse maggiormente omnidirezionali!!!

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TRADIZIONALE GIAPPONESE CARBONIZZATO HE LEGNO Yakisugi (焼焼杉) PER LE TRAPPOLE ACUSTIC DURABILE RIVESTIMENTO ESTERNO

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Le pr o in ET prietà a c F se da E sono i ustiche de n l strut l’assenz evitabil gli invo me a l t cusci ure, con di mass nte comp ucri a r n può e o standa il risul in quest omesta r o tip s passa ser stim d, il va to che, o di lore a p n di is er un lità o attrav to pari a 8 d erso olame il ch B. Le termi il fi nto R e rap n l w allo i di pro presenta m con es onde son or t t s u rumor tesso te ezione d n forte rema fac e a i m li e l rum esser interno po previ ore e mite in en . e nator miglior Le pres e la rif sterno m ta a a l e bimen di Helm te trami zioni so essione te un d h n t a sor ore poss el trami o di una oltz (ca li on t t lo sc e una re specific brato pe a di ris o a uo t r o dell’ po di au e di pro frequenz l’assor te m a i in ca nvolucro entare l zione es sonora) a m ter so di o e piogg un abbat assa sup na che h er timen a ia. to de ficiale l rum ore

UBER ELEVATE 2O19- ASCOLTASUMMIT la diffe a stimata tra un drreonz e un elicotnetero!

La pelle in etfe e ptfe è acusticamente quasi trasparente: permette quindi il passaggio del rumore all’esterno...

Data però la tendenza alle alte frequenze del rumore prodotto dagli evtol, si hanno due vantaggi: -minore riverbero del rumore prodotto dai decolli all’interno del volume occupato dagli utenti e dai pad di parcheggio

-e il suono che attraversa la facciata è ad alta frequenza non arriva molto lontano dalla superficie dell’edificio, dissipandosi velocemente

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ASPETTI AMBIENTALI 環境的背景 Si consideri l’esempio di un aeromobile con 26 rotori, ciascuno con 5 piedi di diametro, confrontato ad un piccolo elicottero con un rotore da 25 piedi. In ogni caso l’area totale del rotore è di circa 500 piedi quadrati.

Il rotore singolo a 530 giri al minuto produce una velocità di punta di 672 fps (circa Mach 0,6) mentre i 26 rotori a 1700 giri / min hanno una velocità di punta di 445 fps (circa Mach 0.4). Questo cambiamento si viene a trovare nell’intervallo di velocità in cui il rumore aumenta alla quinta o sesta potenza della velocità di punta. In questo caso, 1,5 volte la velocità di punta può essere comportare un aumento tra 8 e 12 volte di rumore prodotto.

Poiché i 26 rotori stanno girando quasi alla stessa velocità, il rumore totale, da teoria acustica, è molto più basso rispetto ad una semplice somma dei livelli prodotti dai singoli elementi.

I motori sono l’altra fonte di rumore significativa negli elicotteri tradizionali. Generalmente si parla di motori a pistone o a turbina che oltre ad essere più rumorosi del rotore stesso, producono rumore spettralmente diverso. In confronto i motori elettrici sono estremamente più silenziosi.

Un ulteriore vantaggio della flessibilità del DEP è che è possibile considerare mezzi con rotori che possono essere accesi o spenti rapidamente e che possono essere inclinati. Questo approccio può essere usato per evitare flussi di andata e ritorno nel volo in avanti, contenendo la velocità di punta delle lame con conseguente controllo del volume totale.

Oltre al rotore principale, gli elicotteri hanno diverse altre fonti di rumore: il rotore di coda, il motore e l’interazione del flusso tra i rotori e le loro scie.

Perché questi rumori sono su diverse bande di frequenza, il volume risultante è più alto, essendo i suoni a larghezza di banda larga percepiti come più rumorosi, in quanto l’orecchio elabora ogni banda di frequenze come fonte di rumore separata.

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6.4 ELEMENTI DI ACUSTICA

DRONI - ELICOTTERI, CHE DIFFERENZE?

Come visto nel capitolo 2.4 ,secondo Uber un obiettivo ragionevole per la limitazione dell’emissione di onde sonore da parte degli eVTOL che operano agli Skyport od alle fermate previste (quindi in condizioni di forte affollamento di mezzi) dovrebbero avvicinarsi ai livelli di rumore (esposizione nella parte anteriore della residenza più vicina) pari alla metà di quelli di un camion di media taglia che viaggia su strada residenziale; in altre parole, si prevedono 67 dB (A) misurati al suolo per un VTOL a 75 metri di altitudine; per confronto, il livello corrisponde ad una Prius che viaggia a 35 km/h a 8 metri dal ricevitore; Questo valore corrisponde a circa 1/4 del rumore prodotto dal più piccolo elicottero a 4 posti presente sul mercato.

Come punto di partenza per capire il rumore del veicolo, è istruttivo capire il rumore generato dagli elicotteri di oggi. Sono intrinsecamente rumorosi, sia a causa della velocità richiesta dal rotore per raggiungere una velocità di crociera ragionevole, sia a causa della contemporaneità di tre fonti di rumore principale che risultano spettralmente diverse: il rotore principale, il rotore di coda e il motore.

I rotori principali sono molto grandi relativamente alla dimensione dell’intero mezzo e girano ad un relativamente basso numero di giri per garantire il controllo della portanza. Questo genera un suono a frequenza più bassa rispetto a un rotore più veloce.

Sfortunatamente, le frequenze più basse percorrono lunghe distanze nell’atmosfera. Un rotore più piccolo produce più rumore ad alta frequenza che viene attenuato dall’atmosfera, risultando meno forte ad una certa distanza. Sembra una possibile soluzione, ma l’udito umano risulta purtroppo più sensibile alle frequenze medio-alte che a quelle basse.

Utilizzando diversi piccoli rotori al posto di uno più grande, i progettisti di aeromobili possono produrre potenza sufficiente per il decollo verticale mantenendo bassi livelli di rumore percepito.

Il DEP (Distributed Electric Propulsion) combinato con una crescente automazione rende possibile il controllo indipendente di numerosi elementi per fornire un controllo adattativo della direzione di spinta (nonché un adattamento flessibile ai guasti, senza la necessità di rotori di coda odi complessi collegamenti meccanici.

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ASPETTI AMBIENTALI 環境的背景

Acero Palmato e Ginepro sono due essenze fortemente utilizzate nell’arte bonsaistica giapponese e adattabili all’utilizzo in vaso, se ben mantenute.

Le piante cadenti di Vernonia elliptica sono molto utilizzate per la creazione di elemente di raffrescamento urbano e di mediazione dell’impatto visivo dell’edificio.

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Conosciuta come pianta “fossile” risalente addirittura alla preistoria, il Ginko Biloba con la sua foglia a ventaglio è uno dei simboli della città di Tokyo, simbolo di forza e longevità.

L’erba Teresina, originaria anch’essa del Giappone, è adatta al pieno sole o mezz’ombra.

Predilige livelli di umidità da asciutti a medi con terreno molto ben drenato. È considerato tollerante alla siccità e pertanto rappresenta la scelta ideale per applicazioni in giardino con acqua bassa.

Va posizionata in pieno sole o ombra leggera, assicurando che il terreno sia fertile e ben drenato.

Il Miscanto, Miscanthus, è una pianta erbacea perenne della famiglia delle Graminaceae originaria dell’Asia, coltivata in tutto il mondo per la raccolta di biomassa e per la produzione di biocombustibile. In realtà questa bellissima graminacea viene coltivata anche come ornamentale per la bellezza del suo fogliame e per le sue vistose e persistenti infiorescenze.

Possiamo parlare dei kokedama come di mini bonsai volanti dove al posto del vaso troviamo una palla di fango rivestita di muschio. Kokedama in giapponese significa proprio “palla di muschio” o “perla di muschio”.

Il fango utilizzato per i kokedama è di colore scuro. Si chiama ketotsuchi (chiamato semplicemente keto) e rappresenta un terriccio acido e fangoso, dall’aspetto paludoso.

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ASPETTI AMBIENTALI 環境的背景

grassulacea tipica adatta alla coltivazione in vaso

“Sedum è una specie facile da mantenere. Generalmente basta posare la pianta sul terreno in cui si desidera che cresca normalmente per farla avviare. Le radici si espandono da qualsiasi punto in cui il gambo tocca il suolo, radicando facilmente.”

Sedum Makinoi, worldofsucculents.com

el Desvigne, il Roof Garden Progettato dal paesaggista Mich impiega una tecnica di mappatuo Toky della Keio University di una griglia di cerchi definita di i ra parametrica in cui i ragg punto risposta a un'immagine. Ogni parametricamente crescono in ti nden ispo corr l pixe dei tà luminosi della griglia “campiona” la ndo di conseguenza i raggi dei fica modi e, inal orig e agin sull'imm ntano ltano da questa mappatura dive cerchi. Le aperture che risu o ment seri l’in per ili ivab superfici colt di arbusti e piccoli alberi.

se temate in ba aper’tinucrideesnisza solare... all 47

6.3 PROGETTO DEL VERDE

SCELTA DI ESSENZE TIPICHE, COME RICHIESTO DALLA VISION METROPOLITANA

!

N HEAT ISLAND!!

Lotta alle URBA

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ASPETTI AMBIENTALI 環境的背景

“a printable, flexible, organic solar cell” ted talks 2o17

opv trees expo milano 2o15 germany pavilion

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FILM OPV (ORGANIC PHOTOVOLTAIC) Fonte: Jacobi M. (2016)

These developing technologies, which include dye-sensitized solar cells, organic photovoltaics, perovskite photovoltaics, and inorganic quantum dot solar cells, enjoy rock-star status. The reason is, compared with traditional silicon solar cells, the emerging ones promise to be less expensive, thinner, more flexible, and amenable to a wide range of lighting conditions.

As with other emerging photovoltaic technologies, organic photovoltaic modules are thin, lightweight, and flexible, making them well suited to being placed on the outsides of buildings and on irregularly shaped products, such as fabrics for backpacks and tents.

These thin organic solar-cell panels can be integrated into cement and metal portions, not just glass, of a building facade.

FOTOVOLTAICO ntegrato nella facciata

Emerging photovoltaic technologies based on dye-sensitized solar cells, organic compounds, perovskite materials, and quantum dots garner intense coverage in the science press. These types of solar cells sit in the spotlight because they promise to be less expensive and well suited to many more applications than conventional silicon solar cells, which currently claim about 90% of the solar-cell market. Read on to find out which of these emerging technologies are well on their way to market and what technical challenges are holding up the others.

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ASPETTI AMBIENTALI 環境的背景 “Magical” Technology Park - Pich-Aguilera Architects lleida 2o13

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Burj-al arab - Arch. tom Wright DUBAI 1999

La particolar e traslucenz a del materi smissione de ale permette lla luce sola una trare di circa dei tessuti il 40%, cont spalmati in ro il 13% pvc e il 25% ptfe. di quelli in vetro/ Il materiale non è infiam mabile e non ambienti che supporta la contengono qu fiamma in antitativi di al 95% come dimostrato da ossigeno infe i numerosi te riori infiammabili st tà eseguiti internaziona sui provini. li di La sua resist enza , durabi lità e la su bilità contri a facile rici buiscono a ri cladurre l’impa operazioni di tto ambienta manutenzione le e le e pulizia.

Il processo di saldatura a caldo avvi prima consis ene in due fa te nella puli si. La tura del supp tracce di po orto in modo lvere o gras che so compromett della saldat ano la buona ura. L’operaz riuscita ione di puli mente utiliz tura avviene zando specif solitaiche sabbie condotta con abrasive e de grande attenz ve essere ione per non telo che si ro consiglia di vinare i bord ricoprire co i del n un nastro protet-

LA PARTE TESSILE - PTFE fonte: architetturatessile.po

limi.it

Il PTFE, più conosciut o attraverso le sue den ominazioni commerciali Teflon ®, è un polimero fluorurat o scoperto casualmente all’interno di una bombola occlus a di tetrafluoroetilene.

Grazie alla natura dei suoi legami chimici di tipo Carbonio-Fluoro è caratteri zzato da completa ine rzia chimica per cui non viene aggredito dalla quasi totalità dei composti chimici, è assolutament e insolubile in acqua e in qualsiasi altro solvente organi co, possiede ottime qua lità elettriche, di resistenza al fuoco, è caratterizza to da un coefficiente di attrito mol to basso, è antiadere nte.

In ambito architettoni co, il tessuto in Pol iterefluoroetilene (ptfe) oggi sta assumendo un ruolo sem pre più di rilievo per l’unicità delle sue prestazioni e per la sua caratterizzazione est etica che supera gli attuali prodotti spalmati presenti sul mercato.

Il tessuto, nella sua forma espansa, è attual mente commercializzato dalla Gor e sotto il marchio Ten ara, prodotto nato da una operazion e di trasferimento tec nologico dal campo dell’abbigliame nto sportivo verso il settore architettonico del tessuto Gore-Tex scoperto nel 1970 ad opera di Bob e Vieve Gore.

Il processo di espans ione del ptfe conferisc e al materiale una struttura microp orosa che permette la traspirazione del vapore e contempor aneamente la totale imp ermeabilità all’acqua e all’aria.

Il tessuto si configura come una membrana monocomponente costituita al 100% di ptfe ad alta resistenza spalmato in ptfe. La presenza di un solo materiale permette una maggiore facilità e governabilit à del processo produttivo snellendo il numero degli operat ori coinvolti nella fornitura dei pro dotti di base e facili tando le fasi di riciclaggio del pro dotto a fine vita.

Il tessuto, sfruttand o le caratteristiche intrinseche del polimero, si configura circa quattro volte più resistente di quelli in poliester e/pvc e due volte più resistente di quelli in vetro/ptfe anche in presenza di condizioni atmosferiche estreme.

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ASPETTI AMBIENTALI 環境的背景

the shed- diller scofidio + renfro nyc 2o19

centro acquatico nazionale - ptw architects pechino 2o18

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sse hydro-Foster & partners glasgow 2o13

dimensione dei cucs

DIMENSIONE DEI CUSCINI

capacità i dipende dalla cuscini gonfiabil ato e dei lic e app ion ico ens car dim La del to. I eriale, dall’area por mat sup del di ico aio car tel di la struttura del e e del ion a ens tur dim zia spa asi dalla in qualsi essere prodotti cuscini possono ili. forma immaginab i limitano e dei produttor di progettazion m su qual3,5 a Le linee guida are gol cuscino rettan ano l’azione utt sfr ri la dimensione del ola ang . I cuscini tri erare queste sup ndi siasi lunghezza qui o carico e posson bidirezionale nel indicazioni. a capo del Rainer Barthel, sity e il professor le della Univer ura Karsten Moritz utt str e ion gettaz l e pro the di Bar di nto r ime dipart a e partne Monaco di Bavier stica a Monaco, eri of Technology di egn ing a enz à di consul i cuscini a Maus, una societ o di 4,5 m per intervallo massim drati qua o i consigliamo un ond rot per i cuscini cuscino aguna via e 7,5 m re larghezza del enere una maggio er di etfe lay i, ant tir È possibile ott e com ti di rinforzo . ssi giungendo elemen spe vedendo layer più aggiuntivi, o pre

allianz area - herzog & de meuron monaco di baviera -2oo5

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ASPETTI AMBIENTALI 環境的背景

todi di vari mreollo cont re sola

ottim di smoerzparmoepnrtietà della pression o del vento! e 55

Florl J. at al.

Dynami c mechan environment a isms f or pne l control constr umatic uction foil s

6.2 COMPORTAMENTO SOLARE DEL RIVESTIMENTO ARCHITETTONICO

Fonte: robinson l.a. (2oo5)

L’ETFE è un copolimer o di Etilene e Fluoro etilene inventato da DuPont ed att ualmente utilizzato in un ampia gamma di applicazioni. È un materiale termoplastic o parzialmente florurato con una str uttura semi-cristallin a (33% cristallino) ed è conosciuto come uno dei più stabil i composti chimici, con una notevo le resistenza ai danni provocati alla luce ultraviolett a e all’inquinamento atmosferico.

Il materiale ha una asp ettativa di vita di alm eno 20 anni senza la minima altera zione delle proprietà ottiche e autopulenti.

I film in ETFE utiliz zati in architettura ed edilizia per coperture e facciate trasparenti hanno uno spessore variabile tra 20 e 300 mic ron e, grazie alla rid otta densità del materiale, hanno un pes o totale al metro qua dro estremamente ridotto e variab ile tra i 80 gr/mq e i 350 gr/mq, in base agli spessori.

Il materiale ha una tra sparenza della luce del 94-97% e una trasparenza all’ul travioletto dell’83-8 8%. Questa alta prestazione di trasmi ssione della luce ren de l’ETFE molto popolare per l’uso in serre e giardini botani ci. Tuttavia, a causa della curvatura naturale dei cuscini, la luce viene rifratta quando passa attraverso il film, for mando a un’immagine visiva leg germente distorta. Se non si desidera una trasparenza quasi completa, il film può essere manipolato con divers e trame superficiali o tinte, stampato con una grafica design o texture per influenzare la trasparenza della luc e. L’effetto può essere moltiplicato aumentando gil strati di ETFE. A seconda del numero di film impiegati, in genere da un minimo di due ad un mas simo di cinque, il val ore di trasmittanza termica U var ia da un massimo di 2.9 4 W/mqK a un minimo di 1.18 W/mqK con ulteriori vantaggi legati alle ridotte infiltrazioni d’a ria (0.35 W/mqK), all a relativamente alta temperatura del layer interno, al rid otto numero di giunzioni e alla possib ilità di personalizza re le proprietà del materiale con app osite colorazioni del materiale o pattern riflettenti applic ati in superficie.

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ASPETTI AMBIENTALI 環境的背景

incidente radiazione su piano orizzontale

umidità relativa 57

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ASPETTI AMBIENTALI 環境的背景 JPN_TK_Tokyo.Intl.AP-Haneda.AP.476710_TMYx.zip

file climatico utilizzato

temperatura di bulbo secco 59

6.1 DATI CLIMATICI I dati climatici per l’area centrale di Tokyo vengono estrapolati dal dataset climato Energy Plus di Climate.OneBuilding.Org, portale che raccoglie i file EPW climatici realizzati a partire dai dati registrati dalle stazioni meteorologiche globali Il file utilizzato è di tipo TMYx: I file TMYx sono dati meterologici tipici derivati da dati meteorologici a misurazione oraria raccolti fino al 2017 nell’ISD (Database di superficie integrato NOAA degli Stati Uniti) utilizzando le metodologie TMY / ISO 15927-4: 2005.

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SI ALZA IL VENTO 風立ちぬ

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M rsonale SUL FORU e p VENTO INTER - COME INSERIRE SIMSCALE AUMENTANO VENTI CHEuota?

CON La q

: luidodinamica f e n io z a CFD ONLINE.COM l u im alla s teoria di base tipo di analisi fluidodinamicabilead,oted-

finito che le o comprimi Dopo aver de incomprimibi dello di ella a fluido egliere un mo sc ve de si tare, tra qu ca, mi na di o a ic ancora, stat : a turbolenza calcolo dell olenza: delli di turb Classi di mo

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turbolenza te i modelli di zioni permet ega è uno de ua om eq Ke o du ll a de o me Il mo i. Il modell l flusso co at ne us i e ic nt or me st . comune fetti a turbolenta nto degli ef ne di energi di tenere co la diffusio e ne io ez la conv netica l’energia ci a in è asportata è at tr rt e po il as ab tr ri e La prima va e che nda variabil il co ab se ri La va k. la È turbolenta, prima ica, omega. if la ec re sp nt ne me io za, la dissipaz za. en lla turbolen ol de rb a tu al a sc nell determina la a l’energia in rm te de k, variabile, azione to sollecit SST (traspor partiza in en a ol eg rb k-om di tu transport) Il modello e utilizzano ear stress ch sh ri eto al au zi i tangen to. Gl il suo buon lto utilizza igliano per colare, è mo nti di pres esso lo cons ie sp ad o, gr ll di de o questo mo o strato to al calcol ll et de sp e ri on o zi nt comportame o di separa i e del punt sione avvers limite.

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SI ALZA IL VENTO 風立ちぬ

FINESTRA DI COMANDO

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DELLA SIMULAZIONE

VENTI IN INPUT INSERIMENTO URBANO DIPENDENTE CON PROFILO DALLA QUOTA

5.2 SOFTWARE DI ANALISI CFD SIMSCALE L’analisi delle prestazioni aerodinamiche dell’involucro ed in generale dell’intero sistema architettonico progettato viene effettuata tramite la piattaforma web di analisi FEM SIMSCALE, punto di riferimento per numerose società di ricerca e studi di architettura/ingegneria che effettuano calcoli fluidodinamici in cloud.

Lo studio del progetto per il droneport avviene tramite il caricamento di due mesh di base sulla piattaforma: la prima contenente la geometria schematica dell’edificio, insieme al suo contesto urbano; la seconda contenente invece un Pad-tipo, studiato prima nella configurazione che prevede un rivestimento liscio (comunque non privato di un coefficiente di attrito di base); poi confrontato con una versione presentante la superficie esterna “irregolare” di progetto.

Per ragioni di licenza d’uso del sito e di alleggerimento complessivo dei calcoli, non viene effettuato uno studio “transient”, ovvero dipendente dal tempo, che permette una previsione più realistica degli effetti delle turbolenze nei riguardi dei fenomeni di “periodicità” di Kàrman.

Si utilizza invece il metodo “steady-state”, quasi statico, che permette tuttavia di visualizzare con buona approssimazione gli effetti di turbolenza, velocità e gradiente di pressione intorno al nostro edificio immerso nel flusso d’aria di input.

le il mio profilo persoznaa i risultati dell’ simscale - visualizzatore interno alla analisi col visualiz-----> piattaforma---

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SI ALZA IL VENTO 風立ちぬ

EFFETTO von KARMAN Scia di Von Karman, Wikipedia.com:

Una scia vorticosa di von Kármán è una configurazione di scia caratterizzata dal distacco alternato di vortici che si verifica in alcuni corpi tozzi (corpi che presentano un distacco marcato dello strato limite).

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Come conseguenza della formazione di un vortice si ha una modificazione della distribuzione delle pressioni attorno al corpo. Conseguentemente, una formazione alternata di vortici genera forze variabili periodicamente e quindi una vibrazione del corpo. Qualora la frequenza di formazione dei vortici si avvicini alla frequenza naturale di vibrazione del corpo si ha il fenomeno della risonanza del medesimo.

SCIA DI VON KARMAN ANIMATA

E. Livya, G. Anitha, P. Valli (2015), Aerody namic Analysis of Dimple Effect on Air craft Wing: Il concetto di aggiun gere fossette sulle sup erfici delle ali degli aeromobili è molto nuovo, ed ha l’estremo beneficio di rendere un aer eo più manovrabile cam biando caratteristiche del flusso.

Le seguenti conclusio ni sono state tratte dal lavoro presentato.

1) Quando il flusso lun go la superficie del profilo alare entra nella fossetta, una piccola bolla di separazione si forma nella cavità. La conseguenza della for mazione della bolla è l’accelerazione del flusso tra le fos sette sulla superficie del profil o alare; lo strato lim ite subisce una transizione da lamina re a turbolento. Questa transizione porta a ritardare la separazione del flusso dal profilo alare causando una sos tanziale riduzione del la forza di resistenza (drag) per via di una coda di bas sa pressione più ristretta.

2) Lo studio comparati vo tra profili con e senza fossetta a velocità di ingresso costante (cioè numero di Reynolds costante) mostra che il coefficiente di resist enza è molto più basso per il profil o aerodinamico a fosset te.

3) La modifica in ter mini di fossette crea turbolenze in grado di ritardare la separazione del flusso , aumentando conseguentemente l’ango lo al quale l’ala ent ra in fase di stallo, cioè di portan za nulla, per cui l’a ereo non è più controllabile.

CODA DI BASSA PRESSIONE PIÙ CONTENUTA!!!

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SI ALZA IL VENTO 風立ちぬ

Perchè il concetto della superficie rugosa è applicato solo alle palline da Golf e non ad altri oggetti pensati per volare?

La risposta è che ci sono diversi tipi di attrito. L’attrito di forma è la resistenza creata quando il flusso d’aria si separa da un corpo creando un’area di bassa pressione dietro quest’ultimo. L’attrito superficiale, invece, è la resistenza generata dal flusso d’aria che sfrega contro il corpo immerso nel fluido. Le palline da golf sfruttano le fossette per creare piccoli vortici. Questo flusso energizzato crea maggior attrito superficiale, ma diminuisce quello di forma. Nel caso di un corpo rotondo, come una pallina da golf l’effetto sull’attrito di forma è molto più importante di quello sull’attrito superficiale.

Gli aeroplani utilizzano forme molto più snelle, quindi hanno già un attrito di forma molto basso. Se gli aeroplani utilizzassero le fossette sull’intera superficie aumenterebbero di molto lo sfregamento senza ottenere effetti marcati sull’attrito di forma.

Nei grandi elementi aerodinamici snelli l’effetto della rugosità può funzionare solo se ben posizionata in punti particolari dove avviene il contatto del flusso d’aria alla superficie del mezzo.

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5.1 ISPIRAZIONI AERODINAMICHE PER IL DRONEPORT

IL CONCETTO DI STRATO LIMITE

limite, più precisaIn fluidodinamica, lo strato quantità di moto,è una di te mente detto strato limi gli effetti causati dove so flus un di le zona idea sono molto più marte pare una dalla prossimità di Solitamente tale rna. cati rispetto ad una zona este fluido nelle di to stra uno in ata zona è individu solida. ie rfic supe una immediate vicinanze di FLOW SEPA RATION, Wikipedi a.com: Ciò che causa la separazi sione av one del verso, ge flusso è neralmen pression un gradie te e alta a nte di pr quella ba infatti il flui che è su es do si sp l punto ssa. Nel osta dall di separa caso di bassa al a rsi, il uno stra l’alta pr flusso pa to limite essione. zia a in ssa loca vertire Quando il lmente da dire in uno st flusso vi lla rato limi zione, inizia a cino al mu più velo te turbol separars cemente, i. Poiché ro iniento vici uno stra resister to limite no alla superfic il fluido e meglio ie si mu a turbolen a uno st ove to è in rato limi un gradiente di grado di te lamina pression progetta e avvers ti pensan re. La ma o do all’ae ggior pa rispetto fatto so rte degl prattutt rodinami i oggett o per di ca sono pression i minuire snelli. e negati l’ Questo vi va effetto gradient ene di DRAG e di pres sul lato sottov dovuto al ento, ma sione av ritardan la verso su anche pe do la po ll r ridurr ssibilit e il à di sepa a superficie de ll’ogget razione to del flus so.

tendenza alla separazi one

PERCHÈ LE PALLE DA hanno le fossett GOLF e?

VIDEO ES PLICAT

flus so rive loci zz

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IVO-----

--->

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STRUTTURA E TRADIZIONE 構造と伝統

COMPOSITE SEZIONI PER PILASTRI 69

tecnologia metallica per pilastri e travi Le travi alveolate offrono una serie di vantaggi rispetto alle travi a sezione piena: oltre al minor peso, il loro punto di forza è la funzionalità, poiché esse permettono il passaggio e l’integrazione degli impianti tecnologici nello spessore della trave stessa. Questo consente di guadagnare spazio nell’altezza libera disponibile ad ogni interpiano negli edifi ci a più livelli.

La trave Angelina Arcelor-Mittal nasce da un processo di fabbricazione che è stato ulteriormente ottimizzato, perché in questo caso non c’è nessun tipo di sfrido di lavorazione in officina: si effettua infatti lungo l’asse del profilo laminato di base un unico taglio sinusoidale, e si accoppiano i due semielementi a T, dando vita ad una trave con ampie aperture a forma di labbra.

Al di là della suggestione estetica delle forme, da cui deriva il nome del nuovo prodotto, da un punto di vista funzionale si ha ora la possibilità di rendere passanti attraverso l’anima della trave impianti tecnologici di grandi dimensioni (fino a 40x70 cm) anche con sezione rettangolare. La trave Angelina ha un’altezza in sezione superiore da 1,4 a 1,7 volte rispetto al profilo di base.

E naturalmente consente di coprire luci maggiori rispetto ai profili base, permettendo una nuova dimensione architettonica.

(Sommavilla M. et al., 2018)

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STRUTTURA E TRADIZIONE 構造と伝統

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Predimensionamento del CORE ice uring of high-rise off da “Shaping and struct 5) 201 J., (Pietrzak buildings in Europe” basa ttacieli in Europa si La struttura dei gra i con e cor del oro mutuo quasi sempre sul lav sofi e ai tel i , lei I nuc supporti periferici. aeri mat diverse soluzioni fitti sono basati su era int la è più comune li, ma la combinazione cemento armato monoli in a zat liz rea struttura la nel itamente collocato tico. Il nucleo è sol la no e la sua area nel pia parte centrale del piano del e ici erf sup della media equivale al 23% terra. tra i raggiungono altezze Per gli edifici che diventa e cor il are ent implem 100 ed i 300 metri, sste po ario ma, al tem strutturalmente necess unque com a ult ris dificio non so, l’altezza dell’e uutt str lta sce la ciente tale da rendere ineffi centrale rigido. rale di un elemento ia, ura efficiente, tuttav Progettare una strutt ta simfet per una nte ame ari non richiede necess iente planimetria, è suffic metria del corpo in alla e bas in o mpi a, ad ese bilanciare il sistem icio dif l’e del ti men ele li diversa spaziatura deg il e e onn stamento di col e controllando lo spo nucleo.

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erimento Ulteriori strutture di rif

evolution tower, mosca 2o14

arch. Philipp Nikandrov.

SHANGHAI TOWER, FORMA IN TORSIONE E DOPPIA PELLE TESTATA IN GALLERIA DEL VENTO

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STRUTTURA E TRADIZIONE 構造と伝統

TORSIONE MA E SISTECORE MISTO MEGACOLONNE TORTILI

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Ispirazione progettuale: Generali Tower - Zaha Hadid

da “Torre Hadid di CityLife a Milano: i ‘segreti’ del momento torcente” (tecknoring.com) L’evidente rotazione dei solai intorno al nucleo e l’esigenza funzionale di porre le colonne vicino alla facciata esterna, inclinandole, implica un Momento Torcente contrastato dalla forma tubolare del core stesso. Il Momento Torcente massimo si manifesta alla base della torre, assorbito dalle pareti del nucleo più spesse per contrastare il carico verticale e le pressioni del vento.

La struttura è anch’essa in calcestruzzo armato. Questa scelta è derivata quale output di uno studio su possibili alternative e valutata quale la più conveniente sotto diversi punti di vista, quali quello economico, l’adattabilità alla forma architettonica e l’esigenza di flessibilità in relazione all’impiantistica.

La forma in torsione della struttura richiede la presenza di un elemento equilibrante per le azioni torcenti, generate dalla variazione angolare dei pilastri ad ogni piano. Come anticipato precedentemente, questa funzione è assunta dal nucleo centrale, il core, la cui forma tubolare garantisce la rigidezza e la resistenza torsionale necessarie, oltre a costituire il sistema resistente orizzontale della torre. Lo schema strutturale è dunque di tipo classico: un core resistente alle azioni orizzontali (al quale si sommano, in questo preciso caso, anche quelle torsionali), circondato da solai che poggiano su colonne perimetrali pendolari.

I 43 solai di piano sono costituiti da solette piene in calcestruzzo armato, di spessore 32 cm, con funzionamento a piastra. Date le elevate snellezze raggiunte in alcune zone, i piani inferiori sono dotati di postensione a cavi aderenti.

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STRUTTURA E TRADIZIONE 構造と伝統

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un dueiotnipeodelle logie?

- arch. o g a ic h c , y it c a in mar rand goldberg 1964 bert

4.3 TECNOLOGIE E MATERIALI PER LE GRANDI ALTEZZE

Sistemi strutturali per edifici a grande altezza Parker D., Wood A. (2013)

Sistema con megacore e solai sospesi Sistema misto Core-Megacolonne

La scelta del sistema strutturale ricade su due possibili tipologie: quella a megacore con solai sospesi, adatta all’esigenza di spazio per i PAD di decollo, ma che garantisce minore resistenza ai carichi laterali ed alle forze torcenti; quello misto con megacolonne, più resistente alle sollecitazioni suddette, ma distributivamente più difficile da sfruttare.

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STRUTTURA E TRADIZIONE 構造と伝統

ENGAWA 縁側: CAMMINAMENTO ESTERNO- FILTRO TRA ESTERNO ED INTERNO DELLA CASA TRADIZIONALE

ENGAWA 縁側o approfondiment (wikipedia.com)

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SINCERITÀ SISTEMA COSTRUTTIV A A VISTA PORTANTE DELLE

FALDE

KUMIMONO-TOKYO: SISTEMA MENSOLE TRADIZIONALE PER DIIL SOSTEGNO DELLE FALDE DEI TETTI

KUMIMONO KYO approfondimento (wikipedi-TO a.com)

disegno intricato delle mensole

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STRUTTURA E TRADIZIONE 構造と伝統

Nella torre TokyoSkytree di Tokyo, struttura in acciaio dell’altezza di 630 metri,lo shimbashira e la la sezione esterna della struttura in acciaio sono separate l’una dall’altra a partire da un’altezza di 125 m, e la collisione tra i due elementi è controllato con dei pistoni idaulici.

Lo shimbashira non è soltanto una massa inerte, ma ospita al suo interno il vano scale.

La forza di taglio

dovuta al

sisma può essere ridotta fino ad una percentuale del 40%, su sismi gravi con tempi di ritorno

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molto lunghi.

VIDEO SHINBASHIRA TOKYO SKYTREE

4.2 COSTRUZIONI E FORME TRADIZIONALI

“WHAT IS JAPANESE ARCHITECTURE ?”

Estratti dal tes to (NISHI K., HOZUMI K.)

PALO SISMICOCENTRALE COME SMORZATORE

shinbashira 心柱

video informativo sul funzionamento sismico delle pagode

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) ESAGONALE UZIONI PATTERN ( COSTR KIKKOU PER MOLTE ALTRE È LA BASE HE GEOMETRIC

Il motivo esagonale Kengo Kuma, celebre architetto giapponese, dedica gran parte della sua ricerca architettonica allo studio di motivi geometrici ispirati alla tradizione giapponese, al fine di trovarne nuove applicazioni architettoniche rese possibili dagli nuovi strumenti parametrici di progettazione.

Nella sua prefazione al testo “ Patterns and Layering Japanese Spatial Culture, Nature and Architecture” (Liotta S.J., Belfiore M., 2012) L’architetto giapponese ci presenta un nuovo paradigma progettuale nel campo dell’architettura: unendo i concetti di layering strutturale, pensando quindi a strutture a guscio composte di elementi connessi a produrre una rete strutturale autoportante, al concetto di pattern tradizionale geometrico, indica una nuova via per pensare gli spazi architettonici pensando al singolo motivo ripetuto come ad un elemento base per la costruzione di una struttura grazie a modelli parametrici. L’idea è quella di affrancarsi dal blocco standardizzato per la costruzione di strutture portanti formate da elementi discreti, creando ogni volta una propria peculiare base di partenza.

Il motivo che spesso ricorre è quello esagonale, che la tradizione giapponese ricollega a significati di longevità, forza e lunga vita.

Il motivo esagonale viene infatti importato storicamente dalla Cina, paese nel quale la tartaruga assume un ruolo simbolico molto importante.

Infine il motivo esagonale conosce negli ultimi decenni una riscoperta ingegneristica per le sue proprietà di tassellatura marcate; L’esagono è infatti il motivo regolare tassellabile che rispetto ai suoi “concorrenti”, il triangolo equilatero ed il quadrato, riesce a garantire un perimetro minore delle celle a parità di area.

Questo significa spesso, nelle applicazioni ingegneristiche, di avere la possibilità di garantire una maglia strutturale più aperta e permeabile con un minor utilizzo di materiale sul perimetro dei pannelli o delle maglie strutturali.

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ONOMASHIN TOKSTILE IN

ONOMAGYO TOKSTILE IN

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TOKONOMA IN STILE SO

Questa “affettazione proletaria” che per noi ha oggi sfumature politiche, sociali e culturali, per i maestri giapponesi trovava le sue radici in un ideale più fortemente estetico, per quanto originasse, come detto, anche da una necessità di rendere la propria professione più rispettabile politicamente.

A wabi e sabi si aggiunge alla nostra attenzione un altro termine che costituisce un caso speciale: aware.

Aware, per quanto molto simile a sabi, nel suo rappresentare uno stato di commiserazione con accenno nostalgico, si applica in realtà agli aspetti della natura, della vita o dell’arte che spingono l’individuo sensibile verso la consapevolezza della bellezza effimera di un mondo che trova nel mutamento la sua unica costante. La reazione dell’individuo può essere quella di una rassegnata malinconia, di un timore reverenziale, o persino di piacere misurato ed accettazione.

Parafrasando De Bary, Richie trova che aware esprima: “ una tristezza delicata, che non aggiunge molto ad un significato quanto un profumo od un colore ad una frase. Aware inoltre suggerisce una sorta di apprezzamento angosciato della bellezza ed un apprezzamento per le cose più belle e tristi, come un equivalente delle lacrimae rerum di Virgilio. In una maniera più moderna, potremmo tradurre aware con “c’est la vie”.

Per ultimo possiamo fare riferimento alla formula tripartita di categorizzazione dei concetti estetici molto utilizzata storicamente nella valutazione estetica delle opere umane: shin-gyo-so.

Il primo termine indica ciò che è formale, lento, simmetrico, imponente.

So indica l’opposto, ciò che è veloce, informale ed asimmetrico. Gyo indica invece tutto ciò che si trova tra i due, inteso come compresenza dei due aspetti.

In una disposizione di fiori giapponese, l’ikebana, è shin una disposizione regolare e cerimoniale tipica dei tokonoma, spazi ricavati nelle stanze principali delle case tradizionali; è gyo una conformazione che prevede l’uso di foglie cadute autunnali per dare una collocazione stagionale alla scena; è so una disposizione che esce dai limiti del vaso – a volte culminante in un vaso appeso alla parete.

In architettura è shin un obelisco come quelli delle piazze romane; è so la Robie house di Wright con il suo aspetto vibrante negli esterni e negli interni, nonostante ciò semplice e bella allo sguardo.

Il gyo architettonico si trova forse in uno spazio più difficile da definire, dentro il quale può risultare quindi molto interessante provare ad addentrarsi.

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dato oggetto. Attiene ai modi, alla direzione ed al processo.

Sabi si trova utilizzato in dei componimenti del XII secolo, dove faceva riferimento a scene solitarie e desolate, in cui si ritrovava una malinconia lirica.

Tra i vari significati della parola Sabi ve ne è uno che fa riferimento alla patina di “ruggine” del tempo.

Theodore de Bary raccontò di averlo udito di sfuggita quando il Kinkakuji venne ricostruito dopo essere stato distrutto in un incendio negli anni ’50. Era di uno splendore folgorante, ma il professor De Bary udì qualcuno dire: “Aspettiamo dieci anni, quando avrà un po’ di sabi”.

Wabi, come Sabi, segnala l’apprezzamento di una bellezza austera e di un attegiamento sereno e di accettazione nei confronti delle fredde vicissitudini della vita, derivando dai termini wabu (svanire) e wabishi (abbandonato), avendo in origine una connotazione negativa.

Il sottinteso è che qualsiasi idea di eleganza intesa come ricercatezza, dai caratteri complicati ed artefatti, risulta sbagliata.

La qualità del wabi fu coltivata soprattutto nell’ambito delle cerimonie del tè, e poi dei poeti haiku, tra i quali Basho, il più celebre, adottò addirittura uno stile di vita fondato sul wabi, lo wabizumai.

Per quanto possa sembrare un paradosso, si tratta di una semplicità, in verità imposta, con la quale avrebbero avuto familiarità dei cortigiani di Versailles. Nella realtà nessuno dei maestri del tè giapponesi viveva realmente in condizioni di povertà.

Anzi, si potrebbe azzardare che il bisogno estetico di semplicità fosse in parte fondato su un sentimento di reazione a vite altrimenti ricercate.

Un sistema affine a quello che si nota in alcune mode odierne che esibiscono caratteristiche che una volta appartenevano ai soli contadini o muratori e che oggi si ritrovano sui corpi di giovani frequentatori di boutique o di solarium.

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4.1 UN PO’ DI ESTETICA E DI ARCHITETTURA GIAPPONESE Una breve ma appassionante riflessione sul gusto estetico giapponese, per quanto non possa che scalfire solo superficialmente il grande mondo di filosofie, rituali e significati sviluppatisi nei secoli nel paese del Sol levante, può guidare il progetto architettonico del progettista occidentale verso una dimensione morfologica e comunicativa che sia il più possibile affine a quella nella quale gli utilizzatori finali dell’edificio sono abituati a vivere e con la quale sono soliti confrontarsi. Il progetto può così paralare un linguaggio che nasce evidentemente da influssi occidentali e personali propri della sensibilità del progettista, ma che risulta al contempo familiare e comprensibile per coloro che abiteranno gli spazi progettati.

Alcuni estratti dal breve ma denso saggio: “Sull’estetica giapponese” (Richie D. 2017) permettono di avvicinarsi al mondo dell’estetica giapponese cercando di carpire l’origine di alcuni termini estetici che hanno trovato fortuna in campo architettonico anche nel mondo occidentale, venendo ciononostante frequentemente male interpretati.

Nell’opera di Richie si descrive come, nel mondo giapponese, non manchi una grande quantità di termini antichi e moderni dedicati ognuno a descrivere singolarmente una peculiare caratteristica estetica. Una categorizzazione talmente marcata da sfuggire frequentemente all’analisi fatta da studiosi occidentali, non abituati ad una tale diffusione di espressioni linguistiche dai significati spesso intrecciati e confusi, anche per via delle differenti fortune raccolte da ciascun termine nei vari periodi della storia giapponese, fino ai giorni nostri.

I due termini legati all’estetica tradizionale sicuramente più noti in Occidente sono wabi e sabi.

L’accidentale allitterazione suggerisce una feconda affinità tra le due parole, ed è vero che i due termini sono legati tra loro, sia per affinità sia per la loro storia.

Sabi è un termine estetico, che trova la sua radice in una questione specifica, attenendo alla cronologia, al tempo ed ai suoi effetti, infine ad un prodotto.

Wabi rappresenta invece un concetto più filosofico, non legato ad un

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HIBA.CO TOS DA IDA U LINEE G

1.Posizionare l’ascensore in modo che tutto il piano possa essere raggiunto facilmente.

2. Quando si installano diversi gruppi di ascensori, concentrare ciascun gruppo in un’unica posizione.

3. Quando si allineano gli ascensori in fila, mantenere il numero di ascensori a non più di 4, con al massimo 8 metri di lunghezza totale.

4.Se sono installati più di 4 ascensori, posizionarli sui lati di un corridoio di larghezza tra 3,5 e 4,5 metri.

5. Deve essere possibile vedere tutti gli ascensori da qualsiasi punto della sala d’attesa. Evitare costruzioni con pilastri nel mezzo all’ambiente e layout degli ascensori con ingressi a incasso.

6. In generale, pianificare la sala d’attesa degli ascensori abbastanza grande da contenere circa 1/2 della capacità massima combinata delle cabine (sono necessari da 0,5 a 0,8 m2 per passeggero.

(Elevator Traffic Planning,Toshiba.com)

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3.2 ...PER IL TRASPORTO INTERNO AL DRONEPORT Da phoenixmodularelevator.com:

Il numero di ascensori necessario in una costruzione ha molto a che fare con molti fattori che potrebbero non essere noti quando l’edificio è in fase di progettazione e la prima cosa che viene lasciata cadere nei piani dell’architetto sono i modi per andare su e giù in un edificio ; ascensori e scale. Quindi fai del tuo meglio con la lista qui sotto in modo da poter prendere i numeri grezzi che sto fornendo e modificarli in base alle tue esigenze. Ecco le cose da considerare: → Uso dell’ascensore.

Le persone che vanno a lavorare sono una cosa. L’arredamento è un altra. Importante evitare l’errore di scegliere un’unità troppo piccola. Il peso che un ascensore può contenere (carichi più grandi) può modificare il numero necessario. Meglio avere ascensori dedicati per i passeggeri e per gli oggetti pesanti. → Chi userà l’ascensore? Un ascensore che soddisfa i requisiti semplici per i passeggeri è troppo piccolo per una barella. I DJ e i ristoratori che accedono a una sala da ballo avranno bisogno di più capacità e i complessi di appartamenti potrebbero aver bisogno di una cabina ascensore più grande e più alta per trasportare arredi.

Pensa seriamente alle attività nei piani serviti. → Numero totale di piani. → Distanza di viaggio complessiva e distanza percorsa tra i piani. È importante tenere a mente che nel caso di edifici con piani ravvicinati serviti dallo stesso ascensore, quest’ultimo potrebbe non raggiungere mai la velocità massima di servizio. → Qual è un ragionevole tempo di attesa?

Alcuni edifici come hotel e uffici normalmente nella manualistica richiedono un tempo di attesa totale il più vicino possibile ai 25 secondi. Gli appartamenti possono avere un tempo fino a un minuto.

Molti ascensori ad alta tecnologia oggi sul mercato possono garantire tempi anche di molto minori → I picchi di utilizzo rallentano sempre i viaggi.

Si è disposti a prevedere un altro ascensore per gestire il traffico intenso di mattina e sera? Ci sono delle delle ore di punta?

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L’area di progetto si viene a collocare in un quartiere, quello di Minato, ben collegato al sistema dei trasporti sotterranei. La natura terziaria di questo importante polo di Tokyo, infatti, ne ha assicurato un grande sviluppo dei collegamenti stradali (e non) nei decenni della bolla economica.

Interessante notare la compresenza di varie fermate limitrofe al lotto, appartenenti sia alla compagnia Tokyo Metro, che alla Toei ed alla JR. Quest’ultima compagnia controlla infatti l’importante stazione di Hamatsucho, vicino alla baia, ad est dell’area di progetto.

A questa stazione si collega infatti la linea di monorotaia che mette in comunicazione l’aeroporto di Haneda alla Yamanote Line, e così al resto della città.

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La metropolitana di Tokyo è il sistema di trasporti più utilizzato al mondo. È gestito principalmente da due aziende: la Tokyo Metro e la Toei..

Sono presenti tuttavia alcune piccole linee gestite da altri operatori, su tutte la monorotaia di Tokyo e la linea Rinkai. Il sistema è inoltre ulteriormente ampliato dalle linee della JR East (ex ferrovie statali), che si integrano nel sistema tramite una circolare, la linea Yamanote, e diverse linee radiali quasi interamente in superficie.

Ogni giorno la metro trasporta oltre 8 milioni di passeggeri, ciò nonostante, il sistema metropolitano in senso stretto rappresenta solo una piccola parte di tutti gli spostamenti della Grande Tokyo, che si attestano a circa 40 milioni di transiti

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Dall’analisi dei dati sulla mobilità pubblica e privata nell’area urbana tokiense viene stilata una suddivisione in percentuali che vengono poi utilizzate come base per il dimensionamento degli spazi di interscambio del Droneport.

Avendo infatti stabilito come obiettivo di passeggeri/h quello di origine puramente statistico-commerciale stilato da Uber, le percentuali modali tornano utili per calcolare come gli utenti del trasporto aereo tenderanno a raggiungere o a lasciare il droneport per raggiungere la loro meta finale.

Rispetto ai dati raccolti dalle varie fonti, viene data una buona percentuale al trasporto su gomma, in modo da tenere in conto la modalità di trasporto ON-DEMAND tramite auto a guida autonoma / ad idrogeno previste per il futuro di Tokyo dalle compagnie attive in ambito eVTOL, quali Uber, in accordo con il governo metropolitano.

Le tendenze analizzate confermano che questa scelta trova effettiva risposta anche nelle scelte modali degli ultimi anni da parte dei cittadini più giovani e più anziani della popolazione, più favorevoli a passare ad un tipo di trasporto più capillare ed on-demand.

Considerando anche la vicinanza di varie grandi linee, un alto share è concesso al trasporto con metro urbana,previsto inoltre in costante crescita secondo gli studi ed i progetti di sviluppo del governo cittadino.

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PERCENTUALI DI PROGETTO PROPOSTE per il droneport

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(Oguchi lab, transport.iis.u-tokyo. ac.jp, 2013)

Quando si contano soltanto 10 chilometri di ciclabili in una metropoli dove vivono e circolano ogni giorno diversi milioni di abitanti, si finisce per forza di fronte a un bivio: o sempre meno persone scelgono la bicicletta per gli spostamenti quotidiani, oppure ci si arrangia con quel che il traffico e le infrastrutture permettono. Il video The Gaman Spirit, realizzato da Joe Baur, elegge Tokyo come la città dove i ciclisti meglio si adattano. E a confermarlo c’è un dato: il 16% dei viaggi nella capitale giapponese avvengono su due ruote.

Chilometri di ciclabili realizzate col contagocce non hanno impedito a Tokyo di diventare una città bike friendly. Blasone che Byron Kidd, blogger intervistato nel filmato, spiega con la tradizione Zen, secondo cui, lo spirito “Gaman” ha trasmesso ai giapponesi la capacità di resistere, di sopportare e, in fin dei conti, di non rinunciare alla bicicletta soltanto perché mancano percorsi riservati ai ciclisti.

A Tokyo il 70% dei residenti usa la bicicletta almeno una volta alla settimana e circa un terzo dei residenti la usa più volte alla settimana. Ogni giorno la percentuale di spostamenti in bicicletta nell’ambito della città raggiunge il 15%. La bicicletta viene usata prevalentemente per scopi utilitari: nel 95% dei casi per andare a scuola o al lavoro, andare in stazione a prendere il treno, fare spese, fare commissioni. (wired.it, 2018)

pER APPROFONDIRE IL GAMAN SPIRIT...

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(Globalfleet.com, 2018)

Get me a taxi – or the easier way to move around in Tokyo. It’s easy to catch one of Tokyo’s 35,000 taxis from literally anywhere in the city. Taxis are rarely station based and will drive around until finding a passenger. Catching a taxi happens by standing at the side of the street and waiving at them; attention, free taxis have a red sign displayed, which is confusing for Westerners who associate red with “no”.

Entering a taxi is a special experience: you’re not expected to touch the left rear passenger door. A mechanic or electric lever will open the door for you and once the taxi driver has carefully checked if you’re comfortably seated, the door will close automatically.

Best is to have your destination written down on a piece of paper; it’s unlikely that the driver will understand a vague description in English of your destination.

AUTO A GUIDA AUTONOMA PER L’ARRIVO AGLI SKYPORT!

Even if public transport is omnipresent and affordable, it is only used for 19% of all transits. 45% of the journeys are done by car (taxi or private car), 16% by bicycle and 19% by walking. Not everyone owns a car, as a car registration requires proof of a dedicated (and expensive) parking lot, but alternatives such as Times Car Plus, the major ultra-short term rental company in Tokyo, are extremely popular.

As Japan believes that hydrogen will play an important role, investments in refuelling stations are already confirmed and the implementation of autonomous vehicles will be a fact by the 2020 Olympics.

(Oguchi lab, transport.iis.u-tokyo. ac.jp, 2013)

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FLUSSI E TRASPORTI 流れと輸送 Japan’s mobility mix skews heavily toward public mass transport, which accounted for 43 percent of the total passenger-kilometers traveled in the country in 2016, compared with around 2 percent in the United States. In megacities, such as Tokyo and Osaka, that number jumps to 52 percent, largely as a result of the convenience, reliability, and affordability of public transportation. Further urbanization is expected to expand the use of mass transit, with some estimates as high as 70 percent of total passenger-kilometers in urban areas by 2025.

Moreover, given an aging and more urban population, private vehicle purchases are falling. In response, car manufacturers are seeking out new revenue streams from services and developing new business models tailored to shared mobility. Many car manufacturers are already forming new ecosystems to make private mobility more flexible and affordable. Toyota, for example, recently invested in both JapanTaxi and Uber, in part to make Japanese taxi operators more efficient and, eventually, to develop ride-hailing services for shared robo-taxi fleets.

Urban commercial transport in 2030 will look dramatically different than it does today. Consumer expectations will probably be higher and demand for individual mobility will increase, potentially bringing more congestion, pollution, and, ultimately, frustration.

Getting ride-hailing right sets the stage for more efficient and convenient future mobility offerings, such as robo- or flying taxis and intermodal mobility. Enabling ride-hailing solutions today will probably help mobility players form ecosystems and accelerate the shift to shared-mobility solutions that could relieve intensifying pressures on many urban mobility systems.

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3.1 QUOTE DI TRASPORTO MODALE A TOKYO Vari sono gli studi consultabili che trattano il tema della mobilità nella capitale giapponese, ma i dati che si possono estrapolare sono spesso in parziale disaccordo; ciò ci descrive una realtà dalla difficile lettura, che non a caso sarà fortemente valutata e riprogettata nei prossimi anni da parte della governance di Tokyo.

La grande efficienza del trasporto pubblico giapponese non è infatti in discussione; piuttosto, a far riflettere, sono le percentuali di trasporto modale che sembrano penalizzare ancora oggi fortemente le basse emissioni e quindi la sostenibilità del trasporto tokiense.

Vengono riportate alcune riflessioni di varie fonti autorevoli: (McKinsley.com, 2018)

Now that Japan is undergoing a series of demographic and economic shifts, the transition to more efficient and affordable mobility modes will require new partnership models and regulations. Renowned for high quality and convenience, Japan’s hailed mobility industry is rebooting. The global ride-hailing giants Uber and Didi, along with local incumbents, are finding new ways to move into the country’s $17 billion taxi market. Yet there is plenty of room to further integrate these disruptive technologies to mobilize future transportation services, such as self-driving robo-taxis.

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Gruppo 7 - Corgan Architects Il sistema proposto dallo studio Corgan si concentra fortemente sulla modularità. Il modulo ad “unghia” permette da solo 90 partenze orarie, tuttavia, esso è pensato principalmente per ottimizzare la sua funzione in coppia con un modulo aggiuntivo, in modo da separare sui lati opposti del modulo così costruito l’atterraggio ed il decollo.

Il modulo doppio permette quindi 180 atterraggi orari.

Il risultato finale raggiunto dal progetto è di grande flessibilità e risulta particolarmente adatto all’applicazione in contesti di difficile inserimento di un nuovo edificio tradizionale.

Il modulo Corgan ha infatti una struttura a “ponte” che ne rende ideale l’installazione sopra assi viari ed aree residue della città altrimenti inutilizzabili, molto diffuse nelle metropoli americane dove a fare da padrone è il trasporto su gomma.

DEL oPROGETTO 2 18 t i m m su PRESENTAZIONE ATE V ELE

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Gruppo 6 - Pickard Chilton + Arup La proposta del gruppo Pickard-Chilton risulta forse la migliore dal punto di vista della integrazione dei vari aspetti strutturali, architettonici e prestazionali legati al traffico aereo.

In particolare, il progetto partendo da una base modulare e cercando di rispettare il più possibile le indicazioni FAA, da queste ultime in alcuni casi si affranca, cercando soluzioni più funzionali a quello che sarà il futuro di densificazione del traffico degli skyport. In particolare va sottolineato come il progetto presenti PAD di decollo sovrapposti ad una distanza di circa 60 metri, considerando troppo restringente l’indicazione FAA che prevede la colonna d’aria sopra il PAD come completamente libera in senso verticale.

Dal punto di vista prestazionale ,ipotizzando eVTOL da 5 passeggeri, l’obiettivo di 1000 landings/hr + 1000 decolli/h corrisponde a 10.000 passeggeri all’ora.

Pickard Chilton calcola atterraggi e decolli della durata di 20 secondi, con 3 decolli al minuto e 180 per ora.

Prevede inoltre dai 5 ai 7 minuti per ricarica e scambio dei passeggeri (erano 6 minuti per Boka), considerando che in quel lasso di tempo di 5 minuti avvengono 15 atterraggi.

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Gruppo 4 - Humphrey Architects La proposta del gruppo 4 si basa su una configurazione in pianta piuttosto semplice, la quale, ripetuta in senso verticale su più livelli, viene a creare un corpo cilindrico che, al fine di soddisfare la “clearance” aerea richiesta al di sopra dei Pad di decollo, gioca sulla rotazione dei balconi che ospitano i Pad intorno al core dell’edificio. All’interno della pianta circolare di ogni livello troviamo 13 parking pads, una piattaforma di atterraggio ed una di decollo.

In numeri, le prestazioni dello skyport di Humphrey architects possono essere così sintetizzate: 900 passeggeri/h per ogni livello 5.400 passeggeri/h totali 13 pad di sosta per livello 2.9 acri di impronta a terra (0,12 kmq ca.)

240 osti auto 6 livelli 5 minuti di sosta allo skyport per eVTOL 1 atterraggio ogni 20 secondi 180 atterraggi/decolli orari Alla base del cilindro troviamo un parcheggio a doppia circloazione rotatoria interna ed esterna, con un nucleo centrale di trasporto verticale con ascensori e scale, che riconnettono anche alla metropolitana ed a Hyperloop, il sistema di mobilità superveloce in galleria che Elon Musk ha progettato per alcune grandi città del globo.

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Gruppo 3 -Bocka-Powell Architects Il lavoro del gruppo in questo caso parte da unaimportante analisi dei dimensionamenti normativi per i Pad, nonchè da un calcolo dei voli-orari, al fine di dare una solida base di efficienza alla proposta architettonica.

Partendo dalla richiesta di 1000 atterraggi orari si ottiene una stima di 3.6 secondi per atterraggio.

Si hanno inoltre 6 minuti per “ciclo”, che corrispondono, con i 3.6 secondi per atterraggio, a 100 mezzi in atterraggio in quel lasso di tempo Per “ciclo” si intende il percorso fatto dal mezzo all’interno dell’edificio prima di ripartire, necessario non solo all’imbarco, ma anche alle operazioni di ricarica e manutenzione pre-volo, in particolare: 2 minuti post-atterraggio di disimbarco, 2 minuti di servizio al mezzo, 2 minuti di imbarco e partenza.

Ogni ciclo, dal landing al take off copre un movimento all’interno dell’edificio di circa 42 metri, 135ft, Pensando a 60’ di diametro parcheggio, corrispondenti ad un quadrato di 3600squarefoot, per il picco di 100 eVTOL contemporanei si ha uno spazio a parcheggio minimo di 360.000 squarefoots, ovvero 8.24 acri di pad parcheggio, corrispondenti a 33.350 mq rispetto ai 12.000 richiesti per il traffico da mille mezzi-orari.

La proposta del gruppo prevede quindi la realizzazione di 6 livelli sovrapposti da 17 PAD eVTOLs; in tutto sono 102 i veicoli in contemporanea.

Il vento è tenuto in considerazione tramite il fatto che si possano invertire le direzioni di landing e takeoff in base al vento dominante, con la struttura posta perpendicolarmente al vento dominante.

La struttura risulta approssimativamente lunga 185 metri, larga 70 metri, alta 60m .

Infine si prevede che i decolli sullo stesso lato dell’edificio si alternino in modo da non far decollare mai i mezzi da due PAD adiacenti; in questo modo è rispettata l’indicazione della circolare FAA che indica 200 piedi di distanza tra FATOs.

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ATTENZIONE ALL’ACUSTICA

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SPICCATA EFFICIENZA SPAZIALE

Gruppo 2 - Beck Architects - The Hive Il lavoro del gruppo Beck si concentra molto sulla realizzabilità dell’opera e sulla concezione di un sistema strutturale puntuale facile e rapido da costruire e da espandere in base alle esigenze di traffico aereo.

Il modulo esagonale di base permette 20 atterraggi e decolli ogni 10 minuti, ovvero 120/h; Per Deck composti da 2 FATO e 10 PAD - 170 voli/h in 1.4 acri ; Aumentando ancora l’impronta a terra si raggiungono fino a 1100 voli/h su 5.6 acri Una forte attenzione è stata posta circa il controllo acustico delle operazioni di volo, pensando ad una stratigrafia particolare degli intradossi dei solai, contenenti materiali fonoassorbenti e sostenibili, di origine naturale.

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Gruppo 1 - Gannet Fleming Architects - The Paw

L’approccio dello studio si concentra sul modulo denominato PAW: una configurazione a “zampa” ottimizzata per atterraggi, decolli, ricarica droni e pensata per il comfort passeggeri. La modularità del design offre flessibilità consentendo la replica di un PAW quante volte è necessario per le dimensioni e la quantità di traffico richieste. Il design può quindi essere adattato a una vasta gamma di ambienti e posizioni.

52 voli/h per ogni Paw, con tre parking pad ed un pad di volo TOFL + FATO + PSA = 204 voli orari nel modulo quadruplo.

In 1,3 acri si può arrivare ai 280 voli/h Il design include pareti sonore con diaframmi sovrapposti per consentire il passaggio del vento, riducendo al minimo la migrazione del rumore durante il decollo e l’atterraggio.

Include dei recettori fotovoltaici per la ricarica solare dei mezzi.

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La Skyport Challenge - Uber Elevate Summit 2018 Nell’ottica dei riferimenti normativi e dimensionali analizzati, nel 2018 Uber lancia un concorso nazionale negli Stati Uniti per la raccolta di idee e proposte per lo sviluppo delle architetture dedicate alla mobilità aerea urbana, gli Skyport.

Per lavorare in un futuro di densità urbana, Uber ha voluto ricercare delle soluzioni efficienti che garantissero una modularità del sistema, capace di espandersi ed adattarsi al bisogno.

L’aspetto modulare non riguarda solo una facilità e rapidità di messa in opera degli Skyport dal punto di vista strutturale, ma soprattutto una gestione efficiente di diversi flussi di traffico aereo da realizzarsi attraverso idee distributive ottimizzate dei vari Pad di decollo e di parcheggio.

I lavori dei gruppi contattati da Uber per il concorso si sono concentrati in particolare su due volumi di traffico aereo: -150 atterraggi/h per una superficie coperta di 1.5 Acri (6000 mq), -1000 atterraggi/h per una superficie di 3 acri (12000 mq).

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UBER CONCEPTUAL DESIGNS: USO DELLE COPERTURE

Cos’è un Vertiporto?

Una struttura od una zona progettata specificatamente per supportare le operazioni di atterraggio, decollo, parcheggio e trasporto degli eVTOL. Quali differenze con un tradizionale eliporto?

Non vi è utilizzo di combustibili fluidi, perciò: -Non richiede sistemi di soppressione delle fiamme con schiuma.

-Non richiede sistemi Fuel Spill di sicurezza, per l’assorbimento e l’isolamento di eventuali perdite di carburante.

-Non richiede un separatore acqua-gasolio -Utilizza stazioni di ricarica elettriche Sulla base degli spazi di decollo e sosta proposte dalla circolare FAA per gli eliporti, Uber definisce i suoi moduli tipo di Parking Pad e Take-Off & Landing area in base ai quali i Vertiporti dovranno essere progettati:

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UBER REFERENCE MODELDRONE : CARATTERISTIC HE

L’Uber Elevate Summit tenutosi a Los Angeles nel 2018 e a Washington D.C. per il 2019, è stato un trampolino di lancio pubblico per una serie di compagnie sviluppatrici di velivoli eVTOL innovativi.

Cinque compagnie aeree hanno firmato come partner di Uber Elevate: Bell, Aurora Flight Sciences, Embraer, Pipistrel Aircraft e Mooney.

Queste compagnie hanno adottato, per le loro proiezioni di sviluppo futuro, un modello di mezzo previsto da Uber, avente determinate caratteristiche:

• Capacità di 4 posti (incluso il pilota, se presente) • Fattore di carico medio del 67% • Peso lordo del veicolo di 4.000 libbre (1.800 kg) • 400 Wh / kg di batterie energetiche specifiche • 500 kW di potenza per il decollo a breve termine con 1 minuto di piena potenza al decollo e all’atterraggio, con una potenza di 71 kW richiesta per velocità di 240 km/h e 120 kW richiesti a 320 km/h) • Utilizzo annuale di 2.080 ore (40 ore settimanali) • Costo dell’energia elettrica di $ 0,12 per kWh

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UBER ELEVATE VISION

2.5 LINFRASTRUTTURA E L’ESEMPIO UBER ELEVATE Nel 2009 si affaccia sul mercato mondiale una piccola compagnia di San Francisco, la UberCab. L’azienda fondata da Garret Camp e Travis Kalanick, che cambierà poi nome in Uber, figura ormai, dopo 9 anni dalla sua apparizione sul mercato dei trasporti, come uno dei maggiori rappresentanti della cosiddetta sharing economy.

La società opera in 77 nazioni e più di 600 città nel globo ed i mezzi al suo servizio sono quotidianamente prenotati e monitorati dagli utenti tramite internet e app mobile. Negli anni Uber si è sviluppata esponenzialmente, creando numerosi servizi alternativi, da UberX, pensato per delle corse a basso costo su mezzi meno lussuosi, ad UberEat, servizio di consegne a domicilio. Proprio grazie ad UberEats la compagnia ha iniziato ad investire nella ricerca tecnologica per le vetture a guida autonoma, trovando l’appoggio di grandi marchi automobilistici mondiali, tra i quali la giapponese Toyota. Si stima che oggi Uber, nonostante le numerose critiche alle sue politiche mosse dai professionisti e dai governi di vari paesi del mondo, gestisca 15 milioni di spostamenti al giorno su traffico a terra.

Nel 2017 Uber presenta il suo più interessante progetto in via di sviluppo, UberElevate. La mobilità del futuro delle grandi città, secondo Uber, troverà il trasporto aereo elettrico come alternativa agli spostamenti a terra tradizionali.

Il successo aziendale di Uber si basa oggi sul trasporto di persone da “A” a “B” in maniera semplice ed user-friendly.

Uber Elevate (UberElevate Whitepaper, 2016) prevede che “una rete di piccoli mezzi elettrici che decollino e atterrino verticalmente, possano consentire un trasporto rapido e affidabile tra periferia e città, ed ancora, all’interno delle stesse città.”

Oltre ai sistemi di ricarica ad alta capacità, l’essenziale infrastruttura prevista include il riutilizzo delle coperture dei parcheggi, degli eliporti esistenti e persino degli spaziliberi nel mezzo delle strade ad alta percorrenza, come “base di un vasto, distribuito network di SKYPORTS per decolli ed atterraggi multipli e cicli di racarica e manutenzione, e di VERTISTOPS, singoli PAD con un’infrastruttura minimale per i soli decolli ed atterraggi dei mezzi.

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Federal aviatio

n regulations

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Le oper azioni con eli effettu cotteri ate al possono di sott stabili essere o delle te per altitud gli aer motivo: ini min omobili hanno c ime a d a a r che, la la fiss atteris a. Il tiche o più imp perativ ortante capacit e unidelle q à di es uali è eguire durante la loro atterra problem ggi di i di sp maggior emergen e gniment e utili za o zzo del . Inolt delle f l’elico re, il orze de ttero d ll’ordi servizi a p ne e de arte medici lle age di emer giore f nzie di genza r lessibi ichiede lità. una mag -

PER GLI eVTOL REGIME PROBABILE

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A proposito dell’inquinamento visivo è in corso un importante dibattito tra gli operatori del settore per valutare quale potrebbe essere la quantità di disturbo visivo arrecato da una rete di droni in forte movimento nei cieli delle grandi città, che in certi casi già possono soffrire di una carenza di cielo aperto che impatta negativamente sul benessere del cittadino.

Mentre i VTOL saranno chiaramente visibili durante il decollo e l’atterraggio, il loro impatto sugli skyline urbani e nelle aree di bellezza naturale durante il volo n quota, tuttavia, è più difficile da immaginare. Potranno essere prodotte simulazioni computerizzate per modellare visivamente le diverse densità di VTOL dal punto di vista di una persona in piedi al livello del suolo, al fine di determinare eventuali condizioni specifiche di rilevanza.

Il consiglio delle Uber Whitepapers per i problemi legati all’inquinamento visivo, è quello di affrontarli in prima battuta tramite modifiche ai percorsi di viaggio per evitare particolari panorami sensibili o consolidando il traffico verso corridoi stradali esistenti.

Poiché i VTOL trascorrono la maggior parte del tempo in altitudine ed a velocità sostenuta, i problemi di privacy diventeranno probabilmente rilevanti solo per le aree urbane nei pressi dei Vertiports, dove i droni si vengono a trovare in moto discendente od ascendente.

lo spazio ae ma vi è necesrseito è simile a quanto previs to per gli elic À di maggior con otteri trollo

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DRONE-MOBILITY ドローンモビリテ Il limite che è stato applicato dall’FAA fino ad oggi per il fastidio a breve termine negli studi degli eliporti ospedalieri è quello di non aumentare, nelle ore notturne, i risvegli dei pazienti oltre il 10%.

Questo è in genere previsto usando il SEL, che è il livello di pressione sonora ponderato della durata di un secondo che contiene la stessa energia di un intero evento aeronautico come un decollo od un sorvolo.

In ambito aeronautico il SEL viene fortemente utilizzato in quanto permette di confrontare eventi dovuti a mezzi completamente diversi, grazie al fatto di riportare la stima di qualsiasi evento sonoro di varia lunghezza ad un riferimento univoco di 1 secondo.

Un suono di 70 dB (A) della durata di due secondi produce 73 dB SEL; se durasse per quattro secondi sarebbero 76 dB SEL. Per un semplice evento sonoro che sale al massimo e poi ridiscende, la durata considerata è il tempo dall’istante in cui il suono raggiunge 10 dB in meno del suo picco massimo, al momento in cui scende al di sotto di quello stesso livello di partenza.

Se i veicoli VTOL saranno in grado di raggiungere gli obiettivi acustici assoluti come indicato sopra (67 dB (A) a 75 metri di altitudine), sarà possibile essere ottimisti nel ridurre l’aumento percentuale dei risvegli notturni dovuti alle operazioni di volo. Nelle whitepaper viene mostrato che vi è in effetti un diretto rapporto proporzionale tra livello sonoro e risvegli, e si conclude preventivanto la concreta possibilità che i mezzi eVTOL soddisfino il limite del 10% di risvegli notturni in aumento, visto nel caso degli elicotteri sopra strutture ospedaliere, arrivando molto probabilmente a garantire una percentuale dimezzata, del 5%

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Le emissioni Premesso che per ovvie ragioni legate alla alimentazione elettrica, gli eVTOL non avranno un’impronta inquinante sulla qualità dell’aria urbana, essi potrebbero invece avere un apporto molto dannoso nei confronti dell’ambiente sonoro cittadino, in particolare nelle vicinanze degli skyport, così come un effetto negativo sul comfort visivo dei cittadini.

Secondo Uber un obiettivo ragionevole per la limitazione dell’emissione di onde sonore da parte degli eVTOL che operano agli Skyport od alle fermate previste (quindi in condizioni di forte affollamento di mezzi) dovrebbero avvicinarsi ai livelli di rumore (esposizione nella parte anteriore della residenza più vicina) pari alla metà di quelli di un camion di media taglia che viaggia su strada residenziale; in altre parole, si prevedono 67 dB (A) misurati al suolo per un VTOL a 75 metri di altitudine; per confronto, il livello corrisponde ad una Prius che viaggia a 35 km/h a 8 metri dal ricevitore;I Questo valore corrisponde a circa 1/4 del rumore prodotto dal più piccolo elicottero a 4 posti presente sul mercato.

L’emissione rumorosa va però studiata anche nei suoi aspetti a lungo e breve termine; nel primo caso si fa riferimento al lavoro svolto dalla FAA, che ha portato alla creazione del Day Night Level (DNL). Il DNL rappresenta la pressione sonora mediata per un periodo di 24 ore, con un range di sensibilità di 10 dB tra le 10 e le 7, per cui, ad un suono costante di 70 dB (A) durante il giorno e 60 dB (A) di notte corrisponde un isolato urbano con 70 dB DNL. Le operazioni del veicolo VTOL su vertiports e vertistop dovrebbero causare un disturbo a lungo termine che non superi il più piccolo cambiamento di rumore di fondo che una persona può rilevare, pari a circa 1 dB di aumento nell’indicatore DNL. Per quanto concerne il disturbo a breve termine, si fa riferimento al livello equivalente per singolo evento (SEL o SENEL), esso rappresenta più specificatamente la probabilità che un singolo decollo o atterraggio disturbi le attività quotidiane come la parola o il sonno.

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DRONE-MOBILITY ドローンモビリテ Il rapporto con il clima cittadino I venti più forti possono essere particolarmente difficili da affrontare per dei mezzi leggeri come i VTOL, soprattutto in ambienti urbani densi e dominati dai grattacieli. Sarà necessario, nel traffico aereo urbano dei prossimi anni, osservare le distanze di sicurezza da qualsiasi oggetto artificiale; la FAA richiede che gli aeromobili ad ala fissa mantengano almeno 500 piedi (150 m ca) di separazione da qualsiasi struttura durante la fase di crociera. Questo limite, secondo il principio di flessibilità normativa visto precedentemente, sarà sicuramente rimodulato in base alla manovrabilità che verrà raggiunta dai mezzi, che dovrebbe superare di molto quella degli elicotteri tradizionali alimentati dal classico sistema monorotore (e rotore secondario in coda). È tuttavia vero che il motivo per cui la capacità di decollo e atterraggio verticale è fondamentale per le città è quello legato alla possibilità di gestire diverse direzioni del vento durante il decollo e l’atterraggio.

Mentre i mezzi tradizionali devono operare a favore di una vasta gamma di direzioni e condizioni del vento, richiedendo quindi piste in più direzioni, essendo gli atterraggi trasversali particolarmente difficili, rispetto ad essi un VTOL non ha alcuna dipendenza dalle piste e può puntare direttamente nella direzione del vento.

Nell’ambiente urbano, come abbiamo visto, i tragitti standard dei droni dovranno però essere controllati e molto probabilmente vincolati, in modo tale da garantire la minor interferenza possibile con le attività cittadine e contenere l’inquinamento dello spazio aereo urbano.

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DRONE-MOBILITY ドローンモビリテ La sicurezza in volo e a terra Visibilità I VTOL possono volare a velocità molto più lente rispetto ai velivoli convenzionali, con conseguente riduzione dei requisiti di visibilità del Pad di atterraggio in fase di approccio e di ostacoli in fase di volo; in ogni caso, fino a quando i mezzi non saranno completamente autonomi, le condizioni visive saranno ancora tenute sopra un livello minimo.

Con l’avanzare del mercato, l’autonomia del mezzo garantirà l’evitamento di veicoli / ostacoli ed un percorso chiaro verso il sito di atterraggio attraverso sistemi di rilevamento della luce e di distanza (LIDAR) e di scansione laser. Questi sistemi sono già utilizzati sugli UAV di tipo militare ed oggi i costi stanno rapidamente diminuendo grazie alla produzione di massa per l’implementazione sulle nuove auto a guida autonoma.

Incidentalità Le compagnie di sviluppo ritengono che sarà insufficiente, per l’accettazione da parte dell’opinione pubblica del nuovo sistema di mobilità, garantire un livello di sicurezza pari a quello statisticamente calcolato per la guida delle auto su strada. Dovrà essere stabilito un limite di sicurezza migliorativo.

Mentre le compagnie aeree di linea continueranno a garantire livelli di incidentalità ai massimi livelli, l’obiettivo del mercato eVTOL sarà un livello di sicurezza doppio rispetto alla guida su gomma, calcolato in base al numero di incidenti mortali per miglio-passeggero.

Alcune ricerche NASA recenti sembrano giocare a favore del raggiungimento dell’obiettivo prefissato. (Simplified Vehicle Operations; nianet.org , 2015)

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In un mercato dominato, con l’avanzare della tecnologia, da mezzi eVTOL a guida autonoma, Airbus prevede una semplificazione degli scenari visti prima, considerando tre possibili regolamentazioni di volo che accorpano e modificano gli scenari generali per adattarli alla compresenza nei cieli di mezzi a guida autonoma e mezzi pilotati

o da operatori umani che dovranno tener conto delle variabili in continuo mutamento nel traffico aereo, sia dal punto di vista prettamente ambientale, che nei riguardi dei comportamenti dei singoli mezzi.

Nelle grandi città sarà presvisto l’uso quasi esclusivo di corridoi rigidi, che, con l’avanzare del tempo e della tecnologia, diventeranno sempre più efficienti ed integrati in un sistema che potrà diventare anche relativamente flessibile

Se nello scenario a percorsi semplici sono affidati ai mezzi autonomi i calcoli necessari ad evitare interferenze, nel momento in cui entrano in gioco droni con passeggeri umani saranno richiesti percorsi gestiti da intelligenze artificiali esterne

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DRONE-MOBILITY ドローンモビリテ L’occupazione e la gestione dello spazio aereo Airbus, nelle sue BLUEPRINTS (Balakrishnan et al., 2018), dedica molto spazio al ruolo cruciale della gestione del traffico aereo degli eVTOL, schematizzando le situazioni principali che potranno venirsi a creare nel traffico del mondo reale.

In questo scenario, il più semplice da attivare sul mercato, ogni mezzo è autonomamente responsabile nell’evitare collisioni con gli altri mezzi in volo.

Studi prodotti da ALTISCOPE, sezione di ricerca di Airbus, prevedono per questo scenario la preoccupante casistica di 1 collisione/h al di sopra di grandi città dell’ordine di grandezza di Parigi, in Francia.

SIMULAZIONE computerizzata VOLO LIBERO SU PARIGI

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Questo scenario si rifà a quello attualmente presente per il traffico degli aeromobili in Europa; il mezzo è libero di scegliere un proprio percorso aereo, ma questo deve essere approvato da un organo di controllo del traffico,sulla base di calcoli sui rischi di collisione e di interferenza con i percorsi degli altri mezzi contemporaneamente in volo

2.4 ASPETTI URBANI E SOCIALI Uno sviluppo sostenibile del traffico aereo deve porre particolari attenzioni, alla luce di quanto visto rispetto al contesto normativo e tecnologico nel quale viene a trovarsi, riguardo alcuni fondamentali aspetti di carattere socio-urbanistico ed ambientale:

-L’occupazione e la gestione dello spazio aereo; -La sicurezza in volo ed a terra; -Il rapporto con il clima cittadino; -Le emissioni

I corridors (corridoi) sono porzioni di volume aereo dalla forma non necessariamente ciclindrica o tubolare, nel quale il traffico dei mezzi viene indirizzato e limitato.

All’interno di questi volumi di cielo è necessaria una forte coordinazione, ma il vantaggio dell’utilizzo dei corridoi diventa chiaro in spazi aerei molto sensibili o trafficati.

Questa metodologia riprende quella oggi già utilizzata per i percorsi di approccio di aerei ed elicotteri.

Questo scenario implica la maggiore rigidezza nel controllo del traffico aereo; rigidezza che diventa indispensabile in grandi città con edifici a grande altezza, così come in prossimità di aeroporti o di altri volumi di cielo che risultino pericolosi per un mezzo aereo che segua un percorso non predeterminato.

L’unica variabile in volo, in condizioni ottimali, è il punto esatto del percorso nel quale il mezzo si viene a trovare in un dato istante.

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DRONE-MOBILITY ドローンモビリテ A riprova della realisticità di queste previsioni circa la buona flessibilità normativa, nel white paper di Uber si afferma che la certificazione dovrebbe avvenire in base a uno standard presentato dal comitato internazionale ASTM F44 sugli aeromobili di aviazione generale. Il comitato sviluppa e mantiene standard elaborati come metodi accettabili di conformità per le regole e le normative degli aeromobili dell’aviazione a livello globale. I suoi standard sono basati sul consenso, per cui “la comunità dei progettisti si assume la responsabilità di sviluppare la base di certificazione e poi la presenta per l’adozione da parte del regolatore”.

Uber fa riferimento al comitato F37 dell’ASTM che ha proposto il regolamento per gli aerei sportivi leggeri, vedendolo poi effettivamente applicato a livello normativ0, quale esempio di come processo mediante il quale anche il traffico eVTOL dovrebbe riuscire ad essere certificato.

“SI...PUÒ...FARE!”

download pdf CIRCOLARE F.A.A. PER L’HELIPORT DESIGN 125

2.3 IL QUADRO NORMATIVO La certificazione dei veicoli aerei, le norme di controllo del traffico, nonchè le regole di dimensionamento di Droneports e spazi di manovra sono un aspetto critico ai fini dell’effettivo inserimento sul mercato della nuova mobilità aerea elettrica.

Innanzitutto va sottolineato come, grazie ad un design puntato alla semplificazione, Uber abbia dichiarato nel suo whitepaper (Holden, 2016) che i suoi taxi aerei elettrici saranno con molta probabilità certificati ai sensi della Federal Aviation Regulations (FAR), Parte 23, che regola i mezzi aerei leggeri, anziché dalla parte 27, che regola gli elicotteri fino a un’altitudine di 7.000 piedi (US Government Publishing Office, 2019).

Altro punto importante che Uber sottolinea è l’assenza di leggi vincolanti per il design degli eliporti.

La FAA (Federal Aviation Administration) ha sempre usato delle circolari consultive per suggerire standard per gli eliporti, evitando così di passare effettivamente attraverso il processo di regolamentazione. I singoli stati sono responsabili per i criteri di realizzazione di un eliporto, ma in generale gli stati adottano la come standard.

circolare consultiva 150/5390-2C

Pertanto, la FAA considera i suoi standard per l’heliport design rispettati anche senza un completo processo normativo a monte. Non solo Uber, ma anche tutti gli altri operatori riuniti nella eVTOL Association, basano attualemente le loro proposte sulle indicazioni della circolare americana, ben consci del fatto che la natura stessa di tale documento potrà permettere di proporre facilmente nuovi standard per i loro Droneports, basati sul consenso pubblico e governativo espresso ad ogni nuova integrazione. Questa situazione normativa semplifica enormemente il processo per le aziende e garantisce margini di scelta abbastanza ampi per i progettisti architettonici, aeronautici ed infrastrutturali.

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I piloti saranno tenuti a valutare il carico rima di ogni volo in modo da assicurare che questi parametri rimangano entro i limiti.

Per i piccoli velivoli, queste preoccupazioni assumono maggior peso, in quanto ogni passeggero rappresenta una percentuale significativa del peso totale. I VTOL avranno una capacità di carico utile massima, che può anche variare a seconda dell’altitudine del viaggio e della temperatura. Questo solleva domande su come l’operatore VTOL si occuperà dei pesi dei passeggeri. Inizialmente, potrebbe essere necessario che il pilota misuri il peso del passeggero che sta per salire a bordo, valutando la possibilità di far attendere al cliente un volo successivo, come accade oggi per compagnie che trattano aerei leggeri, Col tempo e con l’automazione delle operazioni di volo, i mezzi saranno dotati di sensori che avvertiranno in caso di superamento della capacità prevista.

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Velocità e autonomia Le reti di ridesharing VTOL avranno bisogno di avere una varietà di veicoli dalle diverse capacità, autonomia, e possibilità tecniche proprio come oggi succede con i servizi di ridesharing automobilistici.

Un VTOL ottimizzato per viaggi più brevi (meno di 50 miglia) non richiederà la stessa velocità di un VTOL in grado di soddisfare le esigenze di pendolarismo a lunga distanza.

Gli studi della NASA (Moore, 2017) suggeriscono che velocità di 240 km/h corrispondono ad una migliore efficenza per i mezzi a rotori distribuiti (DEP, distributed electric propulsion).

Un limite superiore (negli Stati Uniti) è il limite di velocità dato dal regolamento 150/5390 FAA, pari a 287 mph (450 km/h) per le operazioni di volo inferiori a 10.000 piedi (3000 metri).

Il biilanciamento tra una maggiore efficienza dovuta ad una bassa velocità ed il desiderio di raggiungere un’elevata produttività del veicolo per ammortizzare i costi su più miglia di viaggio probabilmente produrrà un compromesso sulle velocità dei veicoli VTOL tra 150 e 300 km/h, come indicato anche da Porsche Consulting nel suo studio sullo sviluppo futuro del mercato di mobilità aerea.

Pochi elicotteri sono in grado di volare a queste alte velocità previste e non sono in grado di farlo con una efficienza tale da permettere la creazione di un sistema di trasporto capillare e continuo.

Gestione dei carichi La quantità di portanza generata dai rotori (per VTOL) e dalle ali (nel volo di crociera) deve superare il peso totale del veicolo, comprensivo gli occupanti, con un margine sufficiente per consentire la salita e la manovra. Il bilanciamento da fronte a retro e da lato a lato è importante per mantenere il centro di gravità allineato con il centro di ascensione, sempre con un margine sufficiente per consentire un controllo sicuro in tutti regimi di volo.

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Efficienza in crociera vs in sollevamento Secondo le linee guida Uber Elevate (Holden,Goel, 2016) le operazioni degli eVTOL avranno bisogno di un periodo limitato di azionamento in senso verticale all’interno dell’intero arco temporale di volo, corrispondente a periodi non superiori ad un minuto, con la maggior parte delle transizioni verticali di decollo e atterraggio che si svolgeranno in circa 30 secondi.

Gli elicotteri, d’altra parte, sono oggi pensati per operare in ascesa verticale per periodi di tempo prolungati. I VTOL trascorreranno quindi, rispetto ai loro progenitori, molto più tempo in fase di avanzamento di crociera.

Un aeroplano, da questo punto di vista più simile ad un eVTOL del futuro, fa riferimento ad un’ala e/o ad un’elica per un efficiente volo di crociera, mentre un elicottero utilizza il rotore non solo per il sollevamento, ma anche durante l’avanzamento, adottando così una soluzione altamente inefficiente.

Gli eVTOL si svilupperanno all’interno di un’area intermedia che, come visto, produrrà mezzi che grazie a variazioni nel posizionamento dei rotori, nel loro azionamento differenziale, o nell’equipaggiamento di ali per la crociera, otterranno configurazioni più equilibrate.

Va tenuto in considerazione che l’aggiunta di rotori multipli o di apparati alari ad un mezzo assimilabile in partenza ad un elicottero tradizionale, aumenta i requisiti di potenza per il decollo e l’atterraggio, a causa dell’aumento del carico sul mezzo dovuto al fenomeno conosciuto come disk loading (Disk loading, Wikipedia).

L’aumento del disk loading può anche produrre un aumento del rumore e del fenomeno di downwash (Downwash, Wikipedia) in modi indesiderati.

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DRONE-MOBILITY ドローンモビリテ Carico utile: i veicoli secondo Uber dovranno avere tre o quattro posti passeggeri oltre al pilota. Per quattro passeggeri con bagaglio e un pilota, si assume un carico utile di 500kg.

Ground Taxi: i veicoli devono essere in grado di eseguire un Ground Taxi, ovvero uno spostamento con ruote appoggiate al terreno, senza l’ausilio dei rotori, così da evitare parti in movimento nello Skyport.

Per il Ground Taxi la velocità sarà di circa 5 km/h.

Dimensioni: a causa delle dimensioni limitate degli Skyports in ambienti urbani, l’impronta del veicolo non deve superare i 45 piedi, 13,7 metri circa, nella sua dimensione massima, compresi i rotori completamente estesi. Il peso massimo al decollo non deve superare le 7.000 libbre, ovvero 3200 kg.

Il peso lordo del veicolo in stazionamento è considerato intorno alle 4.000 libbre, 1800Kg.

: SUMMIT 2O18PRESENTATO ELEVATE SISTEMA DI RICARICA

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Requisiti prestazionali dei veicoli secondo UberElevate (Holden,Goel, 2016) Come riferimento prestazionale per i droni che si presenteranno sui mercati del prossimo futuro, possiamo prendere a riferimento la scaletta stilata dalla compagnia americana Uber: Rumore: Per garantire una modulazione del rumore prodotto dall’aeromobile, Uber propone una progettazione specifica di tecnologie finalizzate a mappare il rumore di fondo dei paesaggi sonori sorvolati. I livelli sonori sperimentati dagli osservatori al di sotto dei droni dovrebbero essere dell’ordine di 15 dB più bassi rispetto a quanto accade con gli elicotteri leggeri oggi esistenti, o pari a circa 70 dB SEL a 150 metri di distanza dall’aeromobile, contro 85 dB tipici per elicotteri di peso simile.

Stoccaggio di energia: la rete di Uber funzionerà esclusivamente con mezzi a batteria.

Uber ha avviato un programma per lo studio di una soluzione che raggiunga capacità di 300 Wh / kg.

Gli Skyport di Uber non saranno progettati per ospitare veicoli con combustibili idrocarburici liquidi, a vantaggio di maggior sicurezza.

Skyports: i veicoli sulla rete gestita da Uber avranno come hub di decollo ed atterraggio degli appositi edifici attrezzati detti Skyport o Droneport. Nel caso di aree di decollo con attrezzatura minima si parla di SkyPad. Ricarica: L’Elevate Summit del 2018 ha indicato come obiettivo tecnologico lo sviluppo di ricariche rapidissime, fino a 600 kW; i veicoli dovranno essere in grado di interfacciarsi con questa tecnologia. Si prevede che i veicoli avranno tempi di caricamento tra i voli dai 5 ai 15 minuti.

Piloti: Inizialmente i droni avranno bisogno di piloti addestrati e saranno tenuti fisicamente separati dai passeggeri in fase di volo, anche se non richiesto dalla normativa di riferimento attuale della FAA americana (US Department of Transportations, 2012).

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2.2 LE TECNOLOGIE DI BASE Attualmente, basandosi sulle precedenti esperienze di sviluppo di droni di piccola taglia per il mercato dell’elettronica consumer, nonchè sulla lunga storia tecnologica che sta dietro agli attuali elicotteri civili, le maggiori compagnie impegnate nello sviluppo della mobilità aerea on demand concentrano i loro sforzi di ricerca su tre principali tecnologie di sollevamento dei mezzi: MULTIROTORE Questo design ha il vantaggio di richiedere, secondo le previsioni, un tempo di certificazione più breve. La compagnia tedesca Volocopter o il suo concorrente cinese EHang hanno già mostrato mezzi che volano con un pilota collaudatore. Saranno probabilmente i primi a mostrarsi sul mercato con un obiettivo di fine 2020 per la prima consegna. Lo svantaggio di questa soluzione tecnologica è una distanza percorribile limitata ed una velocità ridotta del mezzo rispetto agli altri tipi di design. Ulteriore preoccupazione è legata alla compresenza di un elevato numero di rotori attivi.

TILT & LIFT Questo tipo di sistema avrà un processo di certificazione più lento e dovrebbe arrivare sul mercato tardivamente. Uber, Airbus, Lilium indicano il 2023 come milestone per il primo volo commerciale di questo tipo. Il sistema si basa su due fasi di partenza del mezzo: quella di Lift (sollevamento) e di Tilt (crociera). Il fatto di avere rotori direzionabili in direzione di crociera permette di ottenere maggiori velocità ed ottimizzare il range kilometrico di voli eseguibili rispetto al multirotore.

TILT La soluzione Tilt rappresenta il design più ottimizzato. Le eliche utilizzate per il decollo verticale sono le stesse che permettono la crociera. Ciò si traduce in una velocità media superiore rispetto alle altre tipologie viste, garantendo, oltre ad una stabilità e flessibilità nelle operazioni di volo, una maggiore copertura chilometrica ed un accorciamento dei tempi, fondamentali per estendere il mercato anche ai mercati di spostamento città-città

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OBIETTIVI CARTIVATOR PER IL 2O2O

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La prospettiva di presentazione al grande pubblico, il caso in Giappone La corsa al nuovo mercato dei trasporti vede entrare in gioco numerosi competitor, tra questi alcuni colossi del settore della tecnologia e della mobilità: Airbus, Uber, Google, Aeromobil e la giapponese CARTIVATOR, sezione di ricerca della Toyota, che mira ad arrivare alla produzione del primo eVTOL per l’accensione della torcia olimpica del 2020 (SkyNews, 2018).

Proprio il paese del Sol levante, da sempre all’avanguardia nella tecnologia dei mezzi sostenibili e nella ricerca per i mezzi autonomi, spinge sull’acceleratore per riuscire a volare. Il governo di Tokyo ha approntato un grande piano di investimenti legato allo sviluppo di auto volanti, coinvolgendo nel lavoro di Toyota un gruppo di aziende locali e internazionali, tra le quali proprio Uber ed Airbus.

Il progetto finanziato dal ministero dell’Economia, dell’Industria, del Commercio e dei Trasporti conta già 21 aziende coinvolte.

Il tutto con il pieno sostegno economico e logistico del governo giapponese, che mira a modificare l’attuale normativa sui trasporti per favorire lo sviluppo della mobilità a guida autonoma e della mobilità su droni entro il 2020.

L’intenzione del Giappone , in conclusione, è quella di conquistare una posizione di avanguardia e leadership nello sviluppo tecnologico della mobilità urbana del futuro.

La volontà del governo giapponese è quella di arrivare a una produzione massiccia entro la fine del prossimo decennio.

Resta da risolvere il nodo delle regolamentazioni del traffico aereo cittadino, ma il diretto coinvolgimento dell’esecutivo, con la prevedibile creazione di legislazioni e infrastrutture ad hoc, semplifica il compito delle aziende produttrici. Si tratta di un importante cambio di passo per il Giappone, già all’avanguardia nel settore automotive, in particolare su auto elettriche e veicoli a guida autonoma.

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2.1 TRAGUARDI RAGGIUNTI E PROSPETTIVE DI MERCATO Secondo un importante studio condotto da Porsche Consulting,(Grandl et al., 2018), se si osservano i risultati raggiunti dai primi test effettuati sul campo, ci possiamo aspettare che i droni-passeggeri eVTOL (abbreviazione di electric vertical take-off and landing vehicle - veicolo ad atterraggio e decollo elettrico) possano iniziare a fornire servizi di mobilità commerciale già a partire dal 2025, con un mercato che avrà i suoi primi sviluppi nelle grandi città di tutto il mondo.

Perchè questa visione possa realizzarsi,secondo Porsche Consulting, il lavoro degli operatori del settore dovrà concentrarsi particolarmente su alcuni argomenti nei prossimi anni: La tecnologia di base; Il quadro normativo; L’accettazione sociale; L’infrastruttura.

La mobilità verticale sarà solo un pezzo nel puzzle più grande del trasporto urbano,ma risulta molto promettente, soprattutto nell’ottica di decongestione, laddove il traffico su gomma risulta ad oggi poco sostenibile.

Ancora, secondo gli operatori del settore, non c’è da temere che i cieli si intasino rapidamente, perchè nei primi anni di attività, sicuramente almeno fino al 2035, i droni rappresenteranno un tipo di mobilità intermedia di tipo hub-to-hub assolutamente non dominante, offrendo voli di trasferimento brevi per le imprese e i viaggiatori.

A partire dal 2035, in ogni caso, i droni potrebbero arrivare ad essere al servizio d una vera e propria elaborata rete di passeggeri con circa 23.000 mezzi che percorrono le principali rotte, creando un mercato

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INQUADRAMENTO 領土枠組 La Tokyo Tower (東京 タワ) è una torre per telecomunicazioni e panoramica situata all’interno del quartiere di Shiba-koen di Minato, Tokyo, in Giappone.

Alta 333 m, è la seconda più alta struttura artificiale del Giappone, e la ventitreesima più alta al mondo. La struttura è una torre reticolare ispirata alla Torre Eiffel dipinta di bianco e di arancione internazionale in modo da rispettare le norme di sicurezza aerea.

Nonostante sia più alta della torre parigina, la Tokyo Tower pesa poco più di 4 000 tonnellate, 3 300 in meno della Torre Eiffel. Se nel frattempo altre torri hanno superato in altezza la Tokyo Tower, la struttura rimane ancora la più alta struttura autoportante in acciaio di tutto il mondo ed è stata la più alta struttura artificiale in Giappone fino alla costruzione della Tokyo Sky Tree nel 2012. (BIG in Japan, Tokyo tower ,www.metropolis.co.jp)

VISTA DA SALVAG UARDARE

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SPOT VISIV O Tokyo Tower (東京タワ) 1957-1958 Architetto: Tacho Naito Strutture: Nikken Sekkei Ltd

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INQUADRAMENTO 領土枠組

Il San’enzan Zojo-ji (三縁山増上 寺) è un magnifico tempio buddhista situato a Sud dell’area di progetto.

Il tempio è il principale rappresentante del movimento buddhista “Terra Pura”della setta Chinzei all’interno della regione del Kanto.

Lo Zojo-ji è degno di nota per il suo rapporto con il clan Tokugawa, i governanti del Giappone durante il periodo Edo; sono infatti ben sei gli shogun Tokugawa sepolti nel Mausoleo Taitoku-in, ospitato nel cortile del tempio. Inoltre, il Sangadetsumon (cancello principale) che porta al complesso dalla trafficata arteria Nord-Sud che lo fronteggia, è il più antico edificio in legno di Tokyo, risalente al 1622. Gli edifici originali, i templi, i mausolei e la cattedrale sono stati distrutti da incendi, disastri naturali o incursioni aeree durante la seconda guerra mondiale. (大本山 増上寺, , www.zojoji.or.jp)

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i d r e v e ARE LE MURA FUORI

Zojoji e Akabane (1857) Utagawa Hiroshige (Edo, 1797

Edo, 1 ottobre 1858)

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Interessante notare come l’edificato intorno al parco di Shiba presenti altezze che generalmente non superano i 60 metri.

Le poche emergenze sono quindi soggette a venti diretti sulle loro sezioni sommitali.

1.3 IL DISTRETTO DI MINATO-KU E LE SUE PREESISTENZE Il concorso Re-thinking propone il progetto di una torre a parcheggi da realizzarsi su una vecchia pista di pattinaggio nel parco di Shiba, nel quartiere di Minato-ku, celebre per la Tokyo Tower, che fa da spot visivo per l’intera area. .

Buona è la localizzazione rispetto alla mobilità esistente ed alle varie stazioni della metro.

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LIMITE D’ALTEZZA?

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ISOLE DI CALORE

In una realtà urbana dove domina una forte densità dell’edificato e l’impermeabilizzazione del terreno è quasi totale, il problema dell’accumulo di calore assume dimensioni preoccupanti.

Il governo metropolitano appare indirizzato fortemente verso una tendenza di inverdimento urbano, tanto da prevedere, per i nuovi interventi che si sviluppano sulla base dei nuovi regolamenti locali, determinate percentuali minime di superficie destinata a verde, sia a terra che sulle coperture dei nuovi edifici. I progetti più virtuosi, che superino di molto le previsioni minime, vengono certificati con un logo. Tra le tecniche urbane favorite e consigliate dal governo cittadino, troviamo l’uso di facciate verdi e “cool spot”, così come la diffusione dell’ Uchimizu, una sorta di tradizionale flash mob, nel quale i cittadini stessi rinfrescano per evaporazione l’asfalto stradale, gettandovi acqua in gran quantità.

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MEZZI AD IDROGENO

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USO DEL VERDE

TOKYO SUSTAINABLE CITY La città di Tokyo vive oggi un importante problema legato all’uso eccessivo di plastica , che risulta critica per l’ambiente marino che circonda la città; così come si trova a fronteggiare un uso elevato di energia elettrica, che favorisce il fenomeno delle isole di calore. Grandi speranze sono riposte nell’introduzione massiccia di mezzi ad idrogeno, aspetto molto importante nell’ottica di integrazione di nuove forme di mobilità.

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1.2 TOKYO PRE E POST 2020, LA VISION METROPOLITANA Il Governo Metropolitano di Tokyo si evidenzia come governo virtuoso della città in ambito urbanistico; negli ultimi anni sono stati sviluppati numerosi documenti di VISION urbanistica che mira a guidare lo sviluppo dell’ambiente costruito, sia nell’ottica delle olimpiadi 2020, ormai alle porte, che nel decennio e ventennio successivo.

Del 2018 è la pubblicazione di: CREATING A SUSTAINABLE CITY: Tokyo’s Environmental Policy.

Esso mostra le idee che porteranno Tokyo ad essere un leader mondiale dello sviluppo urbano sostenibile, con particolare riguardo verso gli ambiti naturali e costruiti di rilevanza.

(Environmental Policy Section, 2018)

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È vero che quella edochiana è una società raddrizzata ed ermetica, ma ciò garantisce una città dal buon funzionamento e dove vige un grande rispetto per i beni pubblici. Questo non libera putroppo la metropoli dalla forte problematica della densità del traffico urbano. Per quanto Tokyo offra una delle migliori scelte intermodali disponibili sul pianeta, si trova comunque ad affrontare grandi problemi di sviluppo ed organizzazione. Dalla riflessione portata avanti dal gruppo Re-Thinking Competitions sul difficile rapporto tra la densità urbana di questa megalopoli e l’importante flusso stradale su gomma che ancora oggi la domina, il progetto del DRONEPORT mira ad offrire una delle molte possibili soluzioni architettoniche al problema delle nascenti nuove forme di trasporto urbano.

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1.1 TOKYO - GIAPPONE Giappone. Terra del Sol Levante.

Le peculiarità della sua cultura e della sua gente sono il risultato dI un particolarissimo contesto geografico e storico; non dimenticando ciò che hanno significato e significano le due religioni predominanti: shintoismo e buddhismo.

Tokyo (anticamente Edo), capitale del Giappone per oltre un secolo, fu fondata nel 1457,anche se già da tempi molto più remoti si trovavano isediamenti nei pressi della baia.

Attualmente, la capitale nipponica risulta uno dei maggiori poli economici mondiali, nonchè l’agglomerato urbano più popoloso del mondo.

BAIA METABOLISTA

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ブ レ ー ン ス ト ー ミ ン グ 156

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cushions, OPV modules (organic-based photovoltaic modules) are attached. Following the levels of solar incidence recorded in the critical periods of the year on the various facades of the building, OPV modules are placed with different opacity and collective capacity levels.

The series of data about the thermal load and the overall lighting of the building becomes also useful to generate a solar-optimized green design proposal for the terrace that surrounds the South side of the Lobby; this large outdoor space that also acts as a roof for the majestic parking lots access ramps, creates a de facto comfortable, and of great scenic impact, elevated public space.

Finally, the project enters into the detail of relationship and service spaces, with an eye for further integration of green on building’s sensitive facades and lobbies,in order to respond to the vision of sustainable urban development proposed by the metropolitan government and allowing, thanks to the materials choises for the light and translucent architectural skin,and to the volumetric and formal choices, to obtain for this architecture with a strong technological character an elegant impact, that is at the same time vibrant and playful, with the purpose to honor the Japanese architectural tradition.

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cushions, OPV modules (organic-based photovoltaic modules) are attached. Following the levels of solar incidence recorded in the critical periods of the year on the various facades of the building, OPV modules are placed with different opacity and collective capacity levels.

The series of data about the thermal load and the overall lighting of the building becomes also useful to generate a solar-optimized green design proposal for the terrace that surrounds the South side of the Lobby; this large outdoor space that also acts as a roof for the majestic parking lots access ramps, creates a de facto comfortable, and of great scenic impact, elevated public space.

Finally, the project enters into the detail of relationship and service spaces, with an eye for further integration of green on building’s sensitive facades and lobbies,in order to respond to the vision of sustainable urban development proposed by the metropolitan government and allowing, thanks to the materials choises for the light and translucent architectural skin,and to the volumetric and formal choices, to obtain for this architecture with a strong technological character an elegant impact, that is at the same time vibrant and playful, with the purpose to honor the Japanese architectural tradition.

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frastructures, but also the environmental aspects linked to the urban context of the project.

In the set of inputs that lead to the generation of the architectural solution, the role of the winds is central: in a first phase the analysis of annual winds in the Tokyo area defines the twisting shape of the building, in order to foster safety and efficiency in flight operations; subsequently the study of the aerodynamic behavior made on a more detailed section of the building is reflected on the generation of a complex architectural cladding,modeled thanks to parametric tools, which are capable of managing a heavy process of discretization and paneling. The architectural skin of the Droneport is conceived as a system of translucent ETFE cushions and architectural sheets made in PTFE fabric, supported by a complex spatial lattice.

The pattern of convexities and concavities created by the succession of variable-size cushions wants to recreate the aerodynamic concept that is found applied both in objects that are as simple as golf balls, and on large engineering masterpieces such as aircraft wings. The idea is that an external roughness applied to a body which is already aerodynamic as whole, such as the shape designed for the Droneport, can guarantee a further control of the effects of drag and turbulence on the downwind side of the building hit by gusts of wind, in order to avoid highly risky conditions for the air operations, furthermore mitigating the tendency to strong movements of the building due to effects of periodicity of the air vortices around it.

The results of Droneport aerodynamic design are then evaluated using SIMSCALE, a professional in-cloud fluid dynamics analysis software.

To ensure a further improvement in the environmental performance of the building, a schematic proposal for a dynamic behavior of external ETFE cushions, based on solar analysis conducted thanks to the parametric software Ladybug, is than presented.

The translucent cushions are equipped with pneumatic moving inner layers, with the task of varying, in response to the external solar stimulus, the shading capacity, in order to control the heat gain of the building, and the solar radiation collection capacity, to allow a clean production of electricity, which is essential for the proper functioning of the Droneport.

On the ETFE inner layers placed inside the air chamber of the

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professionals in the Architecture sector, with the aim of imagining a new tower building, an high -rise, in order to answer to one of the problems that the constantly moving Tokyo population faces the most; that of the great lack of parking spaces that afflicts the most central areas of the metropolis.

The extraordinary efficiency of Tokyo’s public mobility systems is not reflected, in fact, as would be expected, in a low use of road transport for daily journeys, which on the contrary can refer to an important offer of taxis and buses operated by numerous companies working in a constant competition. The private car, inside the city, is in fact an asset made unattractive by the widespread high costs requested for parking spaces buying and renting. The urban density does not help the offer of more parking with consequent lowering of prices, with parking spaces that must frequently be “stacked�, thanks to vertical mechanized systems, and housed in what in fact are little independent cars-inhabited towers.

The Rethinking group asks participants to develop the concept behind these vertical parking structures from a futuristic and innovative perspective, indicating, as disegn lot, an area with various critical aspects; located on the edge of Shiba Park, in the highly tertiary district of Minato, to the south-west of the Imperial Palace, the project area finds enclosed and forced between a very busy park area, a public library and an elementary school. From an architectural point of view, the iconic views of the Tokyo Tower and the Buddhist temple Zojo-ji dominate the park area.

Starting from these premises, the thesis project proposes a more far-reaching and futurist vision. Maintaining the parking function as part of a modal interchange system, the tower hosts as predominant activity that of a DRONEPORT, a vertical station for eVTOLs (electric Vertical Take Off and Landing vehicles) operations.

Starting from the study of proposals by Uber, (World-famous car-sharing and on-demand transport company) for a new urban air mobility that aims to start operating in 2025 in some previously selected mega-cities, the project is developed through the aid of parametric and generative 3D tools (Grasshopper for Rhinoceros 3D), assuming as a design input not only the normative and dimensional indications required for the develop of

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di generare una proposta di arredo verde ottimizzato per la terrazza che circonda il lato Sud della Lobby; questo grande spazio esterno che funziona anche da copertura per le maestose rampe di accesso ai parcheggi, viene a costituire, di fatto, una piazza pubblica sopraelevata confortevole e di grande impatto scenico.

Il progetto entra infine nel dettaglio degli spazi di relazione e di servizio all’interscambio modale, con un occhio di riguardo per un’ulteriore integrazione del verde sulle facciate sensibili dell’edificio e nelle lobbies, così da rispondere alle vision di sviluppo urbano sostenibile proposte dal governo metropolitano e permettendo, grazie anche alle scelte materiche che donano un aspetto leggero e traslucido del rivestimento architettonico, alle scelte volumetriche ed a quelle formali, di ottenere per questo progetto dal forte carattere tecnologico un impatto visivo elegante ed al contempo vibratile e giocoso, che mira ad omaggiare la tradizione architettonica nipponica.

Today, 55% of the world’s population lives in cities, and the percentage is set to rise to 68% by 2050. This is the forecast, updated to 2018, which is provided by the United Nations World Urbanization Prospect.

Despite the unique demographic trends that characterize it, which according to the United Nations have led in recent years to the decrease of the resident population in some of its most important cities, the country of the Rising Sun, Japan, is now home to the urban agglomeration with the largest population on the planet. The capital, Tokyo, takes the absolute top position among the world megalopolis, counting around 37 million inhabitants, followed by Dehli with 29 million, Shanghai with 26 million, Mexico City and São Paulo, each hosting 22 million inhabitants.

To a population of such dimensions that lives in a very dense urban ecosystem like that of the Japanese capital, corresponds an intricate system of urban flows, representing the starting point for multiple reflections.

Right in 2018, starting from the focused reading of this critical urban reality, the ReThinking Competitions group launches an online competition of ideas, open to students and professio-

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dettaglio dell’edificio si riflette sulla generazione di un complesso rivestimento architettonico , modellato anch’esso grazie a strumenti parametrici capaci di gestire un pesante processo di discretizzazione e pannellizzazione. La pelle architettonica del Droneport viene pensata come costituita da un sistema di cuscini in ETFE traslucidi e teli architettonici in tessuto PTFE, sorretti da una complessa struttura reticolare spaziale.

Il gioco di convessità e concavità creato dal susseguirsi di cuscini di dimensioni variabili mira a ricreare il concetto aerodinamico che troviamo applicato sia in oggetti all’apparenza semplici come le palline da golf, che su grandi opere ingegneristiche come le ali degli aereomobili. L’idea è che la rugosità esterna applicata ad un corpo già nel suo complesso aerodinamico, quale quello pensato per il Droneport, possa garantire un ulteriore controllo degli effetti di scia e di turbolenza in coda, ovvero nel lato sottovento all’edificio colpito dalle raffiche di vento, così da evitare condizioni altamente rischiose per il traffico aereo, attenuando inoltre la tendenza a forti spostamenti dell’edificio dovuti ad effetti di periodicità dei vortici d’aria. I risultati ottenuti sulla progettazione aerodinamica del progetto sono successivamente valutati tramite software cloud di analisi fluidodinamica professionale, SIMSCALE. A garantire un ulteriore miglioramento delle performance ambientali dell’edificio, è presentata una proposta schematica di comportamento dinamico dei cuscini esterni in ETFE, basata su analisi solari condotte grazie al software parametrico Ladybug; I cuscini traslucidi vengono muniti di strati interni a movimento pneumatico che hanno il compito di variare, in risposta allo stimolo solare esterno, la capacità ombreggiante e di raccolta di radiazione solare ai fini della produzione di energia elettrica, fondamentale per il buon funzionamento del Droneport. Sui layer interni alle camere d’aria dei cuscini troviamo posizionati moduli OPV (moduli fotovoltaici a base organica), diposti seguendo un pattern di opacità e capacità ricevente che segue i livelli di incidenza solare registrati nei periodi critici dell’anno sulle varie facciate dell’edificio. Questa serie di dati raccolti circa il carico termico e l’illuminazione complessiva dell’edificio è utile anche al fine de ottimizzato per

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samento dei prezzi, portando i posti auto a dover frequentemente essere “impilati”, grazie a sistemi verticali meccanizzati, ospitati in vere e proprie piccole torri indipendenti.

Il gruppo Rethinking chiede ai partecipanti di sviluppare in ottica futuristica ed innovativa il concept alla base di queste strutture di parcheggio verticale, indicando come lotto di lavoro un’area dai vari aspetti di criticità; localizzata ai margini del Parco di Shiba, nel quartiere a forte carattere terziario di Minato, a Sud-Ovest del Palazzo Imperiale, l’area di progetto si trova infatti interclusa e costretta tra una zona del parco molto frequentata, una biblioteca pubblica ed una scuola elementare. Dal punto di vista architettonico, dominano l’area del parco le iconiche vedute della Tokyo Tower e del tempio buddhista Zojo-ji.

A partire da queste premesse il progetto di tesi propone una visione di maggior respiro e di portata più avveniristica di quella legata alla sola funzione prevalente di parcheggio verticale. Mantenendo infatti quest’ultima funzione come parte di un sistema di interscambio modale, la torre ospita come attività prevalente quella del DRONEPORT, ovvero della stazione verticale per il decollo e l’atterraggio di droni elettrici per il trasporto umano, gli eVTOL (electric Vertical Take Off and Landing vehicles).

Iniziando dallo studio dei progetti proposti da Uber, (nota compagnia di trasporto on-demand e car-sharing) per una nuova mobilità aerea urbana che mira ad entrare in funzione a partire dal 2025 in alcune grandi città selezionate, il progetto si sviluppa tramite l’ausilio di strumenti 3D paremetrici e generativi (Grasshopper per Rhinoceros 3D), assumendo come input progettuale non solo le indicazioni normative e dimensionali richieste per questo tipo di mobilità in fervente sviluppo, ma anche gli aspetti ambientali legati al contesto urbano dell’edificio.

Nell’insieme degli input che portano alla generazione della soluzione architettonica, il ruolo dei venti risulta centrale: l’analisi dei venti annuali nell’area tokyense definisce in prima fase la forma in torsione dell’edificio, così da favorire la sicurezza e l’efficienza nelle operazioni di volo; successivamente lo studio del comportamento aerodinamico delle sezioni di dettaglio dell’edificio si riflette sulla generazione di un com-

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ABSTRACT Oggi il 55% della popolazione mondiale vive nelle città, e la percentuale è destinata a salire al 68% entro il 2050. Questa è la previsione, aggiornata al 2018, che viene fornita dal World Urbanization Prospect stilato dalle Nazioni Unite.

Nonostante le singolari tendenze demografiche che lo caratterizzano, che sempre secondo le Nazioni Unite hanno portato negli ultimi anni alla diminuzione della popolazione residente in alcune delle sue più importanti città, il paese del Sol Levante, il Giappone, ospita oggi l’agglomerato urbano con la maggiore popolazione del pianeta. La capitale, Tokyo, si assesta in prima posizione assoluta tra le megalopoli mondiali, arrivando a contare circa 37 milioni di abitanti, seguita da Dehli con 29 milioni, Shanghai con 26 milioni, Mexico City e São Paulo, ospitanti ciascuna 22 milioni di abitanti.

Ad una popolazione di tali dimensioni che vive in un ecosistema urbano molto denso come quello della capitale giapponese, corrisponde un intricatissimo sistema di flussi urbani, che rappresenta lo spunto per molteplici riflessioni.

Proprio nel 2018, a partire dalla lettura di questa critica realtà urbana, il gruppo ReThinking Competitions lancia online un concorso di idee, aperto a studenti e professionisti del settore dell’Architettura, con l’obiettivo di immaginare un nuovo edificio a torre, un high-rise, che trovi risposta ad una delle problematiche più sentite da una popolazione tokyense in continuo movimento; quella della grande carenza di spazi di parcheggio che affligge le zone più centrali della metropoli.

La straordinaria efficienza dei sistemi di mobilità pubblica di Tokyo non si riflette infatti, come sarebbe lecito aspettarsi, in uno scarso utilizzo del trasporto su gomma per gli spostamenti quotidiani, che al contrario posso fare riferimento ad una importante offerta di taxi ed autobus gestiti da numerose compagnie in continua concorrenza. L’auto privata, all’interno della città, costituisce infatti un bene reso poco appetibile da degli alti costi di acquisto ed affitto di posti auto che a Tokyo si presentano in maniera diffusa. La densità urbana non aiuta l’offerta di maggiori parcheggi con conseguente abbas-

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-A6 Ulteriori aspetti ambientali A 6.1 A 6.2 nico A 6.3 A 6.4

Dati climatici Comportamento solare del rivestimento architettoProgetto del verde Elementi di acustica

B) 建築プロジェクト, Il progetto -B1 Algoritmi parametrici e generativi B 1.1 Allegati di algoritmi utilizzati

-B2 Il disegno dell’edificio B 2.1 Allegati delle tavole presentate

C) 情報源, Fonti -C1 Bibliografia -C2 Sitografia

D) ありがとうございました , Ringraziamenti

INDICE -ABSTRACT A) ブレーンストーミング, Brainstorming -A1 Inquadramento

A 1.1 Tokyo - Giappone A 1.2 Tokyo pre e post 2020, la vision metropolitana A 1.3 Il distretto di Minato-ku e le sue preesistenze

-A2 Una nuova mobilità aerea elettrica A A A A A

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

Traguardi raggiunti e prospettive di mercato Le tecnologie di base Il quadro normativo Aspetti urbani e sociali L’infrastruttura e l’esempio UberAIR

-A3 Analizzando i flussi

A 3.1 Quote di trasporto modale a Tokyo A 3.2 ...per il trasporto interno al Droneport

-A4 Struttura e tradizione

A 4.1 Un po’ di estetica ed Architettura Giapponese A 4.2 Costruzioni e forme tradizionali A 4.3 Tecnologie e materiali per le grandi altezze

-A5 Si alza il vento

A 5.1 Ispirazioni aerodinamiche per il droneport A 5.2 Software di analisi CFD- SIMSCALE

“Pensate a un uomo estremamente riflessivo, torturato dalla coscienza della propria ignoranza. Gli manca il coraggio dell’idiota, eppure ha il raro fegato di dire «non lo so». [... ] Esita, non si pronuncia in modo esplicito e si tormenta sulle conseguenze nel caso avesse torto. Continua ad analizzare e a rianalizzare i propri sentimenti finché arriva all’esaurimento fisico e nervoso. Questo non significa necessariamente che l’uomo manchi di fiducia in se stesso, ma solo che diffida della propria conoscenza.”

Nassim Nicholas Taleb, Il Cigno Nero.

“少年よ大志を抱け” (Shonen yo, taishi o idake!)

“Ragazzi, siate ambiziosi!”

Prof. William S. Clark, congedandosi dai suo studenti del Sapporo Agricultural College, oggi Hokkaido University

“Le vent se lève! . . . il faut tenter de vivre!”

“Si alza il vento!...bisogna tentare di vivere!”

Paul Valéry, Le Cimetière marin

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Questo book progettuale è stato concepito come un Ryokō nōto (旅行ノート), un taccuino di viaggio, nel quale ri-trovare, raccolti e “genuinamente” organizzati, tutti quegli elementi che hanno ispirato il progetto di tesi sia sul piano prettamente tecnico-architettonico, che su quello mentale, sensoriale, sentimentale.

In attesa di un prossimo, reale, viaggio alla scoperta del paese del Sol levante.