TESI: prima idea di struttura e forma

 Per modellare la prima bozza di geometria del faro mi sono servito del plug-in di Rhino, Grasshopper.

Ho già pubblicato 3 piccoli tutorial su Grasshopper:

http://www.tecnicheparametriche.com/2009/?q=node/385

http://www.tecnicheparametriche.com/2009/?q=node/405

http://www.tecnicheparametriche.com/2009/?q=node/413

quindi andrò abbastanza veloce nello spiegare i passi che mi hanno portato alla semplicissima forma finale.

L’idea di base è una forma che non si discosti troppo dallo stereotipo di faro classico, cioè un tronco di cono rovesciato. Considerando anche il fatto che nelle mie intenzioni progettuali c’è soprattutto la volontà di sfruttare la struttura dell’edificio non solo per sorreggere la luce del faro ma anche per incanalare il vento dal basso, accelerarne la velocità dentro la base del faro e farlo uscire potenziato sulla vetta dello stesso dove saranno ubicate delle turbine, la forma l’ho pensata leggermente iperbolica per dare quest’effetto di accelerazione.

Pertanto avrò bisogno di una superficie di rivoluzione. Quindi disegno l’asse di rotazione e la curva a cui assegnare la rivoluzione.

Apro Grasshopper e inserisco il comando Revolution Surface a cui assegno i due parametri curva precedentemente disegnati, il primo è il profilo della curva e il secondo l’asse di rivoluzione.

Togliamo la spunta da Preview sul comando RevSrf e nascondiamo le curve che abbiamo disegnato coi comandi normali di Rhino. A questo punto non abbiamo più niente. Dividiamo la superficie come abbiamo fatto in precedenza nei tutorial, quindi inserendo un Isotrim e un Divide Interval.

Ho assegnato due valori al Divide Interval che come sappiamo il primo mi dice in quante parti voglio dividere la superficie lungo l’asse U (ossia l’asse orizzontale, i cerchi) e il secondo lungo l’asse V (ossia l’asse verticale, la curva).

Inserisco il comando Divide Surface, lo collego all’uscita dell’Isotrim e al numero di segmenti U e V assegno 1 (nel primo di default c’è 10, quindi dovremo assegnare manualmente 1; nel secondo è già 1).

A questo punto inseriamo una serie di comandi che ci permetteranno innanzitutto di creare dei vettori rivolti da un punto a un altro della griglia sulla superficie e poi di generare dei cilindri che formeranno una maglia strutturale.

Questi comandi li conosciamo già, abbiamo due Item che mi scelgono alcuni numeri da una lista (in questo caso la lista è quella dei punti della griglia), due Serie che mi permettono di scegliere un certo tipo di punti, un vettore passante per i due punti che escono dagli Item, infine un cerchio di raggio definito da uno Slide estruso lungo il vettore che diventerà il nostro cilindro.

Tutto questo lo do per scontato. La cosa un po' difficile e diversa che ho fatto è l’assegnazione dei parametri per le Serie. Questo perché come vedremo tra poco non ho intenzione di generare una griglia triangolare come nei precedenti tutorial, ma una griglia a doppia spirale incrociata. Ma adesso finiamo questo passaggio che come forse avrete potuto notare non è finito dal momento che manca l’assegnazione del numero totale di punti che voglio prendere (di default è 10).

Il numero totale di punti è dato banalmente dal prodotto dei punti lungo l’asse U per quelli lungo l’asse V, quindi inseriamo il comando Multiplication e colleghiamo i due input ai due parametri slide U, V. Ora c’è da considerare che in realtà in questo modo prenderemmo il doppio dei punti che ci servono dal momento che vogliamo sfruttare la griglia a metà, ossia scegliendo un punto sì e l’altro no per ottenere l’effetto desiderato. Quindi dividiamo il risultato per 2.

Andando a nascondere la superficie vedremo meglio il risultato.

Adesso abbiamo bisogno di una seconda spirale uguale e opposta, per fare questo ci basta copiare e incollare il passaggio degli Item, del vettore e del cilindro.

Modifichiamo semplicemente i valori delle slide delle serie rispettivamente in 7, 8, 4 (invece di 1, 8, 2) e il gioco è fatto.

Adesso abbiamo la struttura che volevamo alla quale basterà semplicemente modificare la curva iniziale e i parametri di divisione della griglia per avere risultati differenti e aggiornati in tempo reale.

A questo punto ho cercato la proporzione che più mi soddisfaceva, e l’ho adattata alle mie esigenze. Il faro per poter catturare il vento alla base della sua struttura dovrà evidentemente avere delle apertura, quindi ho immaginato un appoggio tripode che si agganciasse comunque alla griglia strutturale.

Per fare questo ho segnato manualmente i punti dei vettori.

Infine ho aggiunto le superfici interne che canalizzano il vento, lo fanno salire a spirale in un senso nel primo grosso condotto e nell’altro nel condotto più interno; da qui l’idea di creare un esoscheletro che riprendesse l’andamento del vento nelle due direzioni. Questo andamento a spirale fa acquisire velocità all’aria che anche a basse velocità può far girare le turbine poste sulla sommità della struttura.

Un ulteriore incentivo lo attribuisce l’effetto risucchio che si ha proprio sulla parte più alta, dopo le turbine: il vento passa orizzontalmente sulla cavità superiore del faro creando una depressione che aumenta ancora di più la velocità interna dell’aria.

Ovviamente tutto questo andrà calcolato e simulato con appositi strumenti.