Fase architettonica!

Dopo l'ultima revisione col professore Longobardi, si è convenuti nel tralasciare momentaneamente tutti gli studi ingegneristici e le simulazioni fluido-termodinamiche per determinare una forma architettonicamente più interessante. In fin dei conti siamo architetti!!!

Dopo molto progettare sono giunto a una forma che secondo me esprime molti degli aspetti che ritengo importanti per questo faro.

Concetto di base:

prendere la classica struttura tronco-conica dei fari e snaturarla della sua funzione primordiale, ossia di collegamento verticale (nonché di struttura) per dare spazio al passaggio d'aria per la produzione di energia eolica.

In base ad alcune simulazioni virtuali e ad alcuni riferimenti trovati su internet, come il "Tornado-like", sono giunto alla conclusione che il flusso d'aria all'interno della struttura debba essere a spirale, per ottimizzare l'effetto camino che si verrebbe a creare autonomamente per via della geometria stessa.

Da qui l'idea di mostrare esternamente ed esaltare questo moto a spirale attraverso la conformazione stessa della struttura che ha preso le connotazioni di una sorta di lenzuolo attorcigliato e portato dal vento.

Il problema adesso è il collegamento verticale: dopo la revisione col professore siamo giunti a una possibilità (che poi ho adottato) di avere paradossalmente ascensore e scale in un corpo esterno rispetto alla struttura del faro. Questo, come si vede dall'immagine, ha portato alla generazione di un altro elemento più regolare che dà stabilità alla spirale e le permette anche di potersi slanciare verso il mare.

Ma vediamo subito l'orientamento di tutto questo.

Il faro ha una posizione molto determinante, come ho già detto in altri post precedentemente pubblicati si trova all'ingresso del porto principale di Malta, davanti La Valletta (la capitale). La Valletta è una città storica, con strade tutte ortogonali e quindi fortemente orientate. Io ho deciso di usare questo orientamento e di applicarlo al faro, per dargli una sorta di continuità con la città.

Innanzitutto ho allineato la struttura con la strada principale de La Valletta, poi ho applicato il plinto di collegamento alla spirale direzionandolo esattamente in parallelo con la strada stessa. Questo oltretutto favorisce anche l'andamento dei venti dominanti sul faro.

Gli sviluppi sulle considerazioni energetiche sono i seguenti:

Fotovoltaico: in un calcolo approssimativo di una superficie esposta a Sud (secondo il modulo Solar Radiation di Revit) risulta una produzione di circa 100MWh all'anno per una superficie di pannelli equivalente a 600 mq circa. Quindi una produzione per circa 50 famiglie.

Eolico: qui la situazione è più complessa! Ho fatto molti ragionamenti, tra cui risulta essercene uno sul quale mi sono soffermato principalmente. In poche parole mi sono reso conto di una differenza sostanziale tra la forza e la potenzialità dei venti dominanti di Malta e il semplice effetto camino dovuto al riscaldamento della superficie esterna che quindi muoverebbe l'aria anche in assenza di vento. Sin dall'inizio ho preso i due effetti e li ho sempre fatti collidere un unico sistema eolico comunitario! Quello di far entrare l'aria dalla base della struttura e farla salire elicoidalmente per aumentarne la velocità. Ma poi mi sono accorto che tutto il vento infranto sulla superficie della struttura andava perso. Quindi ripensando anche a un'idea di Stefano Converso ho pensato di scindere l'effetto camino dall'effetto del vento usando la struttura interna per l'effetto camino e la pelle dell'involucro per sfruttare i venti dominanti.

Tutto questo come? dunque, per l'effetto camino mi sembra abbastanza intuitivo: una struttura cava molto alta e stretta ha un effetto intrinseco di tiraggio per motivi di pressione dell'aria e dell'eventuale riscaldamento della parete di contenimento.

Per quanto riguarda lo sfruttamento del vento sulla superficie ho pensato di applicare delle "micro-turbine" (micro si fa per dire, dal momento che sono sempre delle turbine di una certa consistenza, che in poche parole non si tengono in mano) sulla superficie. Però non volevo perdere la possibilità di applicare i famosi pannelli solari, pertanto ho adottato un sistema a scaglie sollevate che permette di inserire una turbina tra una scaglia e un'altra senza perdere la superficie di esposizione al sole per il pannello.

Ho usato Grasshopper per parametrizzare la superficie a doppia curvatura del pannello che poi andrò facilmente a ripetere per tutta la griglia della superficie. Il risultato è questo:

Che quindi poi applicato a una struttura più complessa diventa:

Ho parlato anche di un collegamento verticale esterno al "camino" che nell'animazione risulta essere un elemento estruso molto semplice che ospiterà l'ascensore (la parte blu), gli impianti, un ristorante e naturalmente sulla sommità il faro. Come materiale immaginavo un impatto quanto più massivo, quindi lastre di pietra maltese (limestone) che richiamano ovviamente anche alla tradizione e ai tipici colori maltesi.

Questo elemento si innesta nella struttura elicoidale senza però penetrarla per non ostacolare il moto convettivo dell'aria all'interno del camino.

Per quanto riguarda la scala invece pensavo di servirmi della stessa pendenza dell'andamento elicoidale della struttura per creare un percorso che giacesse proprio su una spira del sistema. In questo modo  riuscirei ad avere un percorso molto suggestivo che permetterebbe, salendo, di ammirare la città da un lato e dall'altro di sbirciare dentro il sistema eolico del faro.

Nell'immagine seguente ho semplicemente colorato i pannelli a doppia curvatura giacenti sul percorso, ma in realtà saranno proprio sostituiti da un altro tipo di pannelli.