Ufficio Brevetti Europei, Paesi Bassi | 2 The Rising Path, Cambridge | 8 Belize Civic Center | 10 Ringsend Container House, Dublino | 12
Rivista Internazionale ISSN 1363-0148 www.zincatura.it
ZINCATURA A CALDO 03|2019
ZINCATURA A CALDO
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Editoriale L’esigenza di garantire la durabilità di tutte le opere, in special modo le oper pubbliche strategiche, si dovrebbe coniugare con la progettazione contro la corrosione a partire dalle fasi preliminari. È infatti necessaria una prevenzione che parte già dal design e contempla l’ esigenza di predisposizione affinchè si possa adottare la strategia più efficace. Se la scelta del materiale da costruzione cade sull’acciaio, non si può prescindere da un’analisi del sistema anticorrosivo. La zincatura a caldo rappresenta la scelta ottimale in quanto ad affidalbilità ed efficacia. Recentemente anche l’ ANAS nel pubblicare il Quaderno Tecnico – Volume VII sulla manutenzione dei ponti con sostituzione delle strutture in c.a.p. con acciaio, riconosce il beneficio offerto dalla zincatura a caldo che assicura la durabilità richiesta in tutti gli ambienti di esposizione tipici della penisola italiana. L’acciaio zincato dimostra di essere un materiale molto versatile, in gradi soddisfare sia le esigenze delle nuove tendenze architettoniche nella realizzazione delle facciate continue, sia nella risoluzione di problematiche di complessa attualità come l’assicurazione della durabilità ed affidabilità di opere per cui, sorprendentemente, viene solo ora presa in considerazione, cioè i ponti. Un’altra apllicazione della zincatura a caldo trascurata, ovvero poco usata nonsotante la sua validità sia nota da tempo, è costituita dalla applicazione al tondino per le armature del cemento. Dopo le NTC 2018, anche gli organismi di normazione hanno posto la loro attenzione su questo prodotto, fornendo al progettista un’arma in più per le necessarie specifiche tecniche, lo standard UNI EN ISO 10348-2 che è stato pubblicato all’ inizio del 2019. Numerosi passi nella giusta direzione! 1
Carmine Ricciolino, Presidente Associazione Italiana Zincatura
Zincatura a Caldo: Rivista Internazionale pubblicata dalle Associazioni degli zincatori di Germania, Regno Unito, Italia e Spagna
Foto di copertina | Ossip van Duivenbode per EPO 2
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HOTDIPGALVANIZING 01|2019 di Holger Glinde
Semitrasparenza sostenibile
Ufficio Brevetti Europei, L’Aia Uno straordinario blocco di vetro sottile forma il nuovo edificio per l’Ufficio Europeo Brevetti a Rijswijk vicino all’Aia. Gli atelier Jean Nouvel, Parigi e Dam & Partners Architecten, di Amsterdam hanno collaborato al progetto del nuovo edificio che emerge sul paesaggio pianeggiante dei Paesi Bassi.
1 | Uno straordinario blocco di vetro sottile forma il nuovo edificio per l'Ufficio Europeo Brevetti a Rijswijk vicino L'Aia 2|
Nella cavità tra la facciata interna e quella esterna ci sono giardini pensili con 198 fioriere contenenti 300 specie di piante
Con una superficie totale di 85.000 m2, l'edificio principale offre spazi per circa 2.000 dipendenti. Per questo slanciato edificio sono state utilizzate 10.000 tonnellate di acciaio, rendendolo una delle più grandi strutture in acciaio mai costruite nei Paesi Bassi. Dietro l'edificio principale, una struttura di quattro piani ad esso collegata costituisce l'area principale per le sale riunioni e nei procedimenti in campo brevettuale. L’acciaio è stato scelto per ottenere una costruzione che fosse efficiente in tempi rapidi e per via del fatto che l'acciaio offre una maggiore flessibilità in termini di pianificazione dello spazio rispetto al cemento. Sei telai strutturali in acciaio formano il profilo snello dell'edificio principale che misura 107 m di altezza, 150 m di lunghezza e 24,7 m di larghezza, da facciata a facciata. Per tutti i componenti in acciaio a vista nelle aree esterne, è stato utilizzato acciaio zincato a caldo per la protezione dalla corrosione. Il profilo slanciato di questa struttura di 27 piani ed i suoi 960 pannelli di vetro creano un effetto di semitrasparenza, 3
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tanto che l’edificio sembra fluttuare sopra l'ambiente circostante. Nella cavità tra la facciata interna e quella esterna, che funge anche da cuscinetto climatico e soddisfa importanti requisiti per la gestione sostenibile dell'energia, ci sono giardini pensili con 198 fioriere contenenti 300 specie di piante, alimentati da grondaie per raccogliere la pioggia e da un sistema computerizzato per il controllo dell'acqua. Gli architetti considerano questi giardini come parte architettonica dell'edificio. Il giardino pensile dotato di tetto in vetro, parzialmente accessibile a tutti i dipendenti ed in parte coperto con celle solari è parte integrante dell’idea di ecologia e sostenibilità di questo progetto. Oltre all'uso di energia rinnovabile per l'alimentazione principale, l'acqua piovana viene utilizzata come supplemento alla fornitura idrica convenzionale per i servizi igienici ed i sistemi di irrigazione. Con le sue ampie superfici vetrate, l'edificio utilizza al massimo luce ed aria condizionata naturali al fine di garantire aria pulita in ogni ufficio e in tutto l'edificio. La zincatura è stata scelta non solo come sistema di protezione dalla corrosione per tutte le strutture in acciaio esterne, ma anche per i suoi criteri di sostenibilità: riutilizzo e riciclabilità delle strutture in acciaio. Il progetto è conforme ai requisiti del sistema di sostenibilità olandese BREEAM-NL e del sistema tedesco di valutazione degli edifici sostenibili (BNB).
Architetti | Ateliers Jean Nouvel, Dam & Partners Architecten Foto | Ronald Tilleman for EPO (1, 3, 5), Ossip van Duivenbode for EPO (4)
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3 + 4 | La facciata dotata di doppi vetri, ha una struttura zincata e 960 elementi esterni in vetro, che contribuiscono a soddisfare requisiti importanti per la gestione sostenibile dell'energia 5 | Pannelli colorati sono stati usati per esaltare la capacitĂ riflettente della facciata esterna
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01|2019 HOTDIPGALVANIZING di Iqbal Johal
Precisione assicurata
Ponte sul fiume Tweed, Aberdeenshire
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Il nuovo ponte pedonale sul fiume Tweed, è stato progettato dalla Addison Conservation and Design, ed è diventato molto popolare tra ciclisti e gli escursionisti. Il ponte estende la rete ciclistica nazionale Sustrans tra le città di Peebles e Innerleithen, ed offre splendide viste panoramiche sul fiume e sulle colline boscose su entrambi i lati della valle.
Per il ponte, progettato sia per chi va a cavallo che per chi va a piedi, sono stati utilizzati in modo intelligente legname, acciaio zincato e una serie di stabilizzatori Macalloy post-tensionati progettati ad hoc per funzionare parallelamente al ponte di legno. La passerella del ponte è costituita da travi di legno larghe 2 mt e spesse 100 mm, scelte per garantire equilibrio tra peso e stabilità. Il ponte è sostenuto da una struttura in acciaio, che è stata totalmente zincata a caldo perché abbia una lunga durata, e da quattro tralicci rastrellati verniciati. La sua campata principale è lunga 55 mt con un'altezza di 5,5 mt sopra il fiume. Le campate laterali (di ancoraggio) misurano 18 mt ciascuna. 6
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1 | Il nuovo ponte post tensionato offre una vista impressionante sul fiume e sulle colline boscose su entrambi i lati della valle del Tweed 2 | Gli stabilizzatori zincati Macalloy paralleli e longitudinali alla passerella, offrono resistenza all'oscillazione laterale e al flusso dei detriti fluviali 3 + 4 | La passerella del ponte è costituita da travi di legno larghe 2 mt e spesse 100 mm. Il ponte è sostenuto da una struttura in acciaio, che è stata totalmente zincata a caldo, e da quattro tralicci sovrapposti verniciati
3 I pilastri in cemento armato sono ancorati all’interno del fitto substrato di ghiaia mediante ancoraggi nella terra battuta. Le ancore supportano i tiranti e i due stabilizzatori Macalloy posttensionati che corrono paralleli e longitudinali alla passerella e lavorano con il tondino in piano Macalloy ed i tiranti opponendo resistenza all'oscillazione laterale e al flusso dei detriti fluviali. Gli stabilizzatori zincati Macalloy hanno delle caratteristiche uniche e sono anche stati progettati per dare stabilità durante la costruzione: infatti vengono incordati e messi in tensione per primi. Inoltre consentono ai tiranti di essere pretensionati prima del completamento della passerella; sopportano le forze orizzontali dei tiranti, permettendo così alla struttura del ponte di espandersi e contrarsi senza compromettere la rigidità dei supporti
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I corrimani sono alti 1,4 mt per adattarsi a ciclisti e cavalli. Oltre le 2.000 miglia di piste ciclabile in Scozia, il nuovo ponte ha contribuito a espandere la rete, offrendo enormi vantaggi ai visitatori e alle comunità lungo il percorso. Architetto + Foto | Addison Conservation and Design
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1| Il telaio strutturale è stato realizzato con lastre curve in acciaio zincato da 10 mm, tagliate a laser, come elementi base 2| La forma della struttura è una spirale irregolare sviluppata a partire da un piano circolare. Il movimento leggermente contorto della rotazione è dovuto al fatto che la struttura evita le radici degli alberi, i tronchi e l’infrastruttura informatica dell'Università 3| Lo spazio verde incluso nel Rising Path crea sia uno spazio di informazione per i gruppi di visitatori, sia un'area per gli eventi pubblici.
Architetti | chadwick dryer clarke studio Ingegneri strutturali | Smith and Wallwork Foto | Richard Chivers
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di Iqbal Johal
Ellisse
travolgente Il Rising Path, Cambridge The Rising Path, Cambridge Nell'estate del 2016, lo Studio Chadwick Dryer Clarke è stato invitato a partecipare a un concorso, limitato a pochi partecipanti, organizzato dal Botanic Garden e dalla Cambridge University Estates. La loro soluzione vincente, in collaborazione con gli ingegneri strutturali Smith e Wallwork, è una piattaforma che crea un punto di osservazione accessibile con vista sui Systematic Beds e con un'area espositiva sottostante.
Il Rising Path è stato concepito come un percorso in leggera pendenza che esce dai normali sentieri stabiliti e trasporta i visitatori al gruppo di conifere piantato nella Nuova Pineta. Il centro informazioni a livello del suolo offre schermi che proiettano immagini avvincenti tratte dagli archivi del Giardino per incoraggiare i visitatori a esplorare i Systematic Beds. .
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Lo spazio verde incluso nel Rising Path crea sia uno spazio di informazione per i gruppi di visitatori, sia un'area per gli eventi pubblici. La forma della struttura è una spirale irregolare sviluppata a partire da un piano circolare. Il movimento leggermente contorto della rotazione è dovuto al fatto che la struttura evita le radici degli alberi, i tronchi e l’infrastruttura informatica dell'Università. Grazie all’utilizzo del modello 3D BIM fin dalle prime fasi del progetto, il profilo della struttura è stato sviluppato considerando sia l’effetto visivo che i requisiti strutturali: una vera e propria collaborazione tra architettura e ingegneria strutturale. Il telaio strutturale è stato realizzato con lastre curve in acciaio zincato da 10 mm tagliate a laser, come elementi base. Il raggio di curvatura delle saldature segue l’estensione dell’ellisse in tutta la sua ampiezza. Le colonne CHS da 90 mm sono state fissate su basamenti speciali attraverso guide di acciaio prive di cemento. Ciò ha fatto sì che le fondamenta fossero posizionate vicino agli alberi e all'interno delle zone di protezione della radice. La pavimentazione in legno e il rivestimento del Rising Path è in legno Accoya, selezionato per la sua resistenza e stabilità. La Accoya è un tipo di pino radiata modificato, una specie che, guarda caso, cresce proprio vicino alla nuova struttura. La scelta di materiali quali l'acciaio zincato e il legno hanno avuto grandissima rilevanza sia per la particolarità del sito, sia per i criteri di sostenibilità richiesti dal progetto.
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di Iqbal Johal
Durevole
Veloce, resistente Centro Civic Civico,Center Belize Belize Un centro civico da molti milioni di dollari costruito con sezioni prefabbricate in acciaio prodotte a 5.000 miglia di distanza nel Dorset, in Inghilterra, è stato recentemente completato nel cuore di Belize City. La REIDsteel, con sede a Christchurch, ha curato la progettazione strutturale, i dettagli e la fabbricazione, compresi i rivestimenti e i vetri, per questo importante edificio nel paese centroamericano.
Il Belize Civic Center, costato 32,9 milioni di dollari del Belize, comprende un'arena climatizzata con una capacità di 4.500 posti a sedere per sport e divertimento. Il complesso dispone anche di campi da basket e pallavolo di livello internazionale, zone per gli allenamenti, uffici, box multimediali, spogliatoi, un parcheggio e un'area di attracco per le imbarcazioni. Pepe Oliva della REIDsteel, ideatore del progetto, ha dichiarato: “Il nuovo centro civico nazionale ha suscitato un grandissimo interesse in Belize. È forse il più grande progetto di edificio pubblico nella storia del paese. Sebbene abbiamo progettato, realizzato e fornito molti edifici in questa parte del mondo, è stato molto gratificante consegnare un progetto di questa portata entro i tempi stabiliti e senza 10
uscire dal budget previsto, con grande soddisfazione del cliente." Oliva ha aggiunto: “Come la maggior parte dei nostri edifici in America Centrale e nei Caraibi, il Belize Civic Center è stato progettato per resistere agli uragani e ad altri disastri naturali. Ci auguriamo possa essere utile ai cittadini del Belize e che sia fonte di orgoglio civico per molti anni a venire." La struttura del tetto e tutte le strutture in acciaio a vista sono composte di elementi in acciaio strutturale zincato a caldo, secondo ISO 1461, sia per fornire protezione dagli elementi atmosferici e facilità di manutenzione, sia per resistere alla velocità del vento degli uragani che qui raggiunge le 160 miglia all'ora.
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1| L'uso di strutture in acciaio zincato ha comportato la fornitura di un rivestimento durevole e robusto che ha permesso di realizzare in loco le strutture in acciaio in modo rapido ed efficiente 2| Il centro civico costato molti milioni di dollari e costruito con profilati d'acciaio prefabbricati, è stato prodotto a 5.000 miglia di distanza nel Dorset, in Inghilterra
3| Sono state necessarie 750 tonnellate di acciaio per tutto il complesso di 3.623 m2, per la struttura del tetto con una grande luce di 61 mt, per tutte le file di circa 4500 posti a sedere e tutti i pavimenti sospesi costituiti da un sistema di tavole di metallo composito zincato, adatto per il cemento gettato sul posto.
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Ingegneri Strutturali | REIDsteel Foto | Ignite Ltd
Sono state necessarie 750 tonnellate di acciaio per tutto il complesso di 3.623 m2, per la struttura del tetto con una grande luce di 61 mt, per tutte le file di circa 4500 posti a sedere e tutti i pavimenti sospesi costituiti da un sistema di tavole di metallo composito zincato, adatto per il cemento gettato sul posto. Le vetrate che comprendono pareti divisorie e finestre con cornice in alluminio sono state imballate per l'esportazione e spedite in Belize. Sebbene scegliendo di zincare a caldo tutte le strutture in acciaio la massima importanza sia stata data alla durabilità, un vantaggio aggiuntivo si è avuto dall’avere un rivestimento durevole e robusto: la sua resistenza al trasporto e all’assemblaggio in loco. Ciò ha comportato la rapida installazione di tutta la carpenteria metallica, senza costi aggiuntivi per eventuali ritocchi in loco.
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1 + 4 | Tutti gli elementi strutturali e i dettagli esterni in acciaio sono stati zincati a caldo per esprimere l'essenziale linguaggio dei materiali industriali delle banchine di Dublino 2| Il progetto rappresenta un esperimento di alloggi a basso costo per famiglie, adeguati al contesto, con l'uso di container da trasporto ISO 3| Gli interni minimalisti contrastano con la materialitĂ industriale dei containers. 1
di Iqbal Johal
Linguaggio
Industriale essenziale Ringsend Case Container, Container Ringsend, House,Dublino Dublin 12
Architetto | LiD Architecture Fotos| Gareth Byrne
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Il progetto rappresenta un esperimento di alloggi a basso costo per famiglie, adeguati al contesto, con l'uso di container da trasporto ISO (sette nella fase uno di 90 m2 completati nel 2017, quattro nella fase due di 40 m2 per il 2018) favorendone la crescita nel tempo. L'intenzione è quella di utilizzare i container stessi per come sono, manifestandone la solidità, invece di nasconderne l’estetica, così da esplicitare al meglio l'eclettico carattere marittimo di Ringsend, un quartiere nel cuore delle banchine portuali di Dublino.
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Questo linguaggio industriale essenziale dei materiali si estende anche all'uso della zincatura: prendendo spunto dagli esistenti elementi in ferro zincato della porta del container - per tutti gli elementi strutturali e i dettagli esterni in acciaio. La finitura lucida dello zinco fa da contrasto alla finitura opaca rosso terra dei contenitori. La zincatura fornisce una finitura resistente, uniforme e di alta qualità ottenuta attraverso un unico processo non in situ, sia su acciai strutturali che su manufatti su larga scala commissionati su misura (tipo portiere per veicoli e cancelli pedonali, telai per finestre e parapetti). I componenti sono stati saldati e assemblati a partire da componenti standard in acciaio, per favorire un’estetica coerente tra questi elementi ed altri zincati in modo standard (ad es. componenti in ferro per cancelli scorrevoli e infrastrutture di servizio)
In questo modo, la zincatura, oltre alla sua durata e all’ottimo rapporto costi/benefici, svolge un ruolo primario e fondamentale nelle strategie architettoniche operate in un determinato contesto, fino a creare un insieme di strutture armoniose e ad assemblare in modo essenziale anche elementi distinti. 13
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Nuovo
Standard per il tondino UNI EN 10348‑2:2018 ‑ Prodotti in acciaio zincato per calcestruzzo armato L'attuazione del nuovo standard per le armature zincate migliorerà notevolmente le prestazioni di molte strutture in cemento armato costruite in Italia e nel resto di Europa. L'importanza dell’uso di un appropriato rivestimento per il tondino in acciaio non va sottovalutata. Il tondino in acciaio per armature viene utilizzato nelle strutture in cemento poiché fornisce resistenza alla trazione e proprietà di resistenza al taglio che completano la forza di compressione del cemento. Con ciò si evidenzia quindi che è fondamentale fornire una protezione adeguata al tondino per prevenire la corrosione che potrebbe provocare il danneggiamento della struttura in cemento Una tecnologia diffusa in grado di garantire in modo adeguato e veloce un elevato livello di protezione dalla corrosione è la zincatura a caldo. La zincatura a caldo garantisce al tondino da armatura adeguata protezione a lungo termine dalla corrosione e aiuta a ridurre o eliminare la corrosione del tondino all’interno del cemento armato. Nell’aprile del 2019 è stata pubblicata una norma UNI EN 10348-2: 2018 – Acciaio per calcestruzzo armato – Acciaio per calcestruzzo armato zincato parte 2: Prodotti in acciaio zincato per calcestruzzo armato. Questa norma contiene facili indicazioni sulle specifiche che deve avere il tondino zincato a caldo e fornisce dettagli sul tipo di tondino in acciaio e/o sul prodotto in acciaio da zincare, soffermandosi in particolare sull’acciaio normato dalla EN 10080. I requisiti dello spessore del rivestimento del tondino zincato secondo la UNI EN 10348-2: 2018 sono riportati nella tabella 1 Il tondino zincato spesso raggiunge spessori di rivestimento superiori a quelli indicati nella tabella 1 Il tondino in acciaio zincato a caldo fornisce quindi un elevato livello di protezione dalla corrosione e viene raccomandato principalmente per le variazioni pratiche nelle condizioni del cemento, come ad es.: la composizione del cemento, lo spessore del cemento, la densità del cemento, la permeabilità del cemento e l’ambiente in cui si trova la struttura. Esistono soprattutto due modi in cui l’acciaio può essere attaccato e conseguentemente danneggiato: la carbonatazione e l’esposizione ai cloruri. Carbonatazione - Quando il cemento viene gettato in opera, all’inizio ha un pH molto elevato che può passivare l’acciaio del tondino non zincato a caldo. L'alto pH è in gran parte dovuto alla presenza nel cemento di additivi come l’idrossido di calcio. Al passar del tempo l'anidride carbonica presente nell’atmosfera diffonde all’interno del cemento abbassandone il PH, fino a determinare la scomparsa della passivazione. 14
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1 + 2 | Costruzione di un parcheggio con scheletro zincato e tondino zincato a caldo
Inizialmente viene interessata la parte superficiale del cemento della struttura. Poi, man mano che la reazione chimica prosegue, verrà interessato il cemento più profondo, e se il pH del cemento a contatto con il tondino in acciaio non rivestito scende al di sotto di circa 11,5, la passivazione cessa e si verifica la corrosione del tondino. Il tondino in acciaio zincato è molto meno soggetto alla carbonatazione poiché il pH del cemento deve scendere a un valore di circa 9,5 prima che la passivazione cessi e vi siano effetti sul tondino. Di conseguenza, la carbonatazione non avrà effetti sulle prestazioni del tondino in acciaio zincato Esposizione ai cloruri - I cloruri presenti nel cemento in modo naturale o a causa dell'ambiente in cui si trova l’edificio (salinità marina o sali antigelo) svilupperanno una immediata reazione chimica con i tondini in acciaio non rivestiti con conseguente corrosione degli stessi. Il tondino in acciaio non rivestito ha una soglia di resistenza ai cloruri relativamente bassa, circa 0,4% o 0,6 kg m-3 superata la quale avrà luogo l’azione corrosiva del cloruro. Il tondino zincato è più resistente ai cloruri e ha un livello di resistenza dalle 2 alle 4 volte maggiore rispetto a quello del tondino non zincato. In pratica esistono strutture il cui contenuto di cloruro è anche 10 volte maggiore ma non ha alcun impatto sul tondino zincato. Di conseguenza, il tondino in acciaio zincato non sarà soggetto a corrosione da cloruro per oltre 40 anni (il tempo esatto dipenderà dall'ambiente in cui si trova la struttura)
Diametro dell’acciaio (mm)
Quantità di rivestimento g/m2
Spessore del rivestimento µm
>6
610
85
≤6
505
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Table 1 | Valori specificati della quantità di zinco per unità di superficie e relativo spessore del rivestimento. Tabella tratta dalla UNI EN 10348-2: 2018 – Acciaio per calcestruzzo armato – Acciaio per calcestruzzo armato zincato parte 2: Prodotti in acciaio zincato per calcestruzzo armato
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Delizia Zincata
La “Storytelling Seat and Garden” è un’opera commissionata dalla North Kildare Educate Together National School (NKETNS) nell'ambito del programma "Percent for Art". L'idea era di incoraggiare i bambini a trascorrere più tempo all'aperto. Gli artisti Liam Lavery ed Eithne Ring (Laverin) volevano creare una classe / uno spazio all'aperto e un giardino che incoraggiasse il raccontare favole e l'immaginazione. L'evento World Storytelling viene celebrato ogni anno all'equinozio di marzo e Niall De Burca (cantastorie irlandese) visita la scuola alcune volte all'anno per esibirsi davanti ai bambini.
Foto | Liam Lavery