Cultura politecnica e impiego di nuove tecnologie

Il contributo è tratto da Storia della civiltà europea a cura di Umberto Eco, edizione in 75 ebook

Grazie ai progressi industriali e scientifici, già nel Settecento nuovi materiali e nuove tecnologie sono a disposizione dell’edilizia. I problemi costruttivi acquisiscono così carattere autonomo e nuove figure professionali orientano la ricerca verso la sperimentazione delle potenzialità meccaniche dei materiali, producendo audaci opere d’ingegneria, fondamentali per il pensiero teorico-architettonico del XIX e XX secolo.

Scuole di formazione tecnico-costruttiva

Mutamenti nella tecnica delle costruzioni sono indotti dalla rivoluzione industriale. Aumenta la disponibilità di materiali tradizionali, quali legname, pietra e laterizio, grazie a una più facile distribuzione e razionalizzazione della lavorazione, mentre il progresso nell’industria siderurgica e del vetro mette a disposizione dell’edilizia materiali quali la ghisa, il ferro e il vetro. Le nuove tecniche di lavorazione migliorano la resistenza dei materiali che può essere verificata grazie ai progressi della scienza delle costruzioni e se l’organizzazione dei cantieri viene ottimizzata dalla produzione di nuove attrezzature e macchine di cantiere, anche il disegno tecnico accresce le proprie capacità di governare i problemi costruttivi in seguito agli sviluppi della geometria.

In un processo che si mostra particolarmente evidente in Francia, la costruzione – che fino alla metà del Settecento costituisce una componente dell’architettura – acquisisce sempre maggiore rilievo, fino a divenire una disciplina a sé stante. L’insegnamento dell’architettura, come le formulazioni teoriche sull’architettura sono prerogativa dell’Académie d’Architecture, la quale fin dalla fondazione (1671) e durante tutto l’ancien régime riveste un ruolo di grande prestigio e di monopolio della cultura architettonica. Ma, in seguito ai mutamenti scientifici e tecnici, vengono istituite nuove scuole con l’obiettivo di formare corpi di tecnici capaci di soddisfare le nuove esigenze nate con la civiltà industriale e i mutati regimi politici.

La necessità di disporre, negli organi della pubblica amministrazione, di nuove figure professionali con competenze tecniche conduce alla fondazione dell’Ecole des Ponts et Chaussée (1747) e dell’Ecole des Ingénieurs de Mézières (1748) che formano il personale del Corps des Ponts et Chaussée.

Con l’avvento della Rivoluzione francese le scuole tecniche vedono aumentato il loro prestigio, tanto che durante tutto il primo trentennio dell’Ottocento la maggior parte dei funzionari dei corpi amministrativi dello Stato sono reclutati tra gli allievi di queste scuole.

Nel 1793 l’Académie d’Architecture viene soppressa, per venire tuttavia riorganizzata due anni dopo sotto gli auspici del neofondato Institut de France, e nel 1794 viene istituita l’Ecole Polytechnique, destinata ad acquisire molta importanza per la cultura architettonica francese. Con fortune alterne queste due scuole conservano per gran parte dell’Ottocento un ruolo antagonista, rappresentando i due poli estremi di una cultura architettonica che distingue e contrappone gli aspetti ideativi e quelli tecnico-costruttivi, legittimando la separazione tra le figure professionali dell’architetto e dell’ingegnere.

Intorno alla metà del secolo, con l’affermazione della scuola razionalista, si generalizza anche tra gli architetti l’attenzione per gli aspetti costruttivi dell’opera architettonica e si diffondono principi estetici che vedono l’idea di bellezza connaturata in quella di verità strutturale.

L’Ecole Polytechnique riveste grande importanza per l’affermazione di questa nuova visione estetica e il suo potere trainante alla lunga si dimostra capace di incidere sul corso dell’insegnamento della stessa Académie.

La fondazione dell’Ecole Polytechnique in Francia costituisce un esempio per altri Paesi: scuole tecniche sono istituite a Praga nel 1806, a Vienna nel 1816 e a Karlsruhe nel 1825.

Innovazioni tecniche e sistemi costruttivi

Le migliorate qualità di materiali quali ghisa, ferro e vetro permettono di estendere il loro impiego anche in opere costruttive di rilevante portata statica. Le loro prime importanti applicazioni compaiono in Inghilterra, Paese che grazie a un sistema industriale all’avanguardia detiene un ruolo di primaria importanza nella lavorazione di questi materiali.

Nei pressi di Coalbrookdale sul fiume Severn, viene costruito il primo ponte noto in ferro (1773-1779); il ponte è sostenuto da un unico grande arco a pieno centro composto di due soli pezzi, due semiarchi incernierati alla mezzeria della luce totale. Il disegno è dell’architetto Thomas Farnolls Pritchard, ma la concezione generale viene attribuita al maestro ferraio John Wilkinson (1728-1808). Sempre nella costruzione di ponti, pochi anni dopo viene impiegata anche la ghisa, fusa in elementi seriali, una sorta di conci prefabbricati che vengono assemblati sul posto. Sono di questo tipo i ponti progettati dagli ingegneri Tom Paine (1737-1809), per il fiume Schylkill, e Thomas Telford, per il fiume Severn; quest’ultimo perfeziona la tecnologia della ghisa e realizza – nei decenni successivi – numerosi altri ponti, tra i quali un ponte sospeso con catene di ghisa sul Menai Straits nel Galles, un ponte a Conway e un ponte a Londra a sostituzione del London Bridge.

Dopo queste importanti applicazioni la ghisa si diffonde anche nella produzione edilizia. La filanda Philip Wood & Lee a Manchester (1801), costruita da Boulton e Watt è tra i primi edifici industriali nei quali se ne trova l’impiego: pilastri e travi in ghisa costituiscono la struttura portante di questa costruzione di sette piani. Oltre che negli edifici industriali, colonne e travi di ghisa compaiono anche in manufatti architettonici che presentano un carattere più rappresentativo.

L’architetto John Nash le impiega nel padiglione reale di Brighton, nella chiesa di All Souls e in alcuni edifici destinati ad abitazioni per classi borghesi nel complesso che realizza in Regent’s Street a Londra.

Dopo le esperienze inglesi, anche in Francia iniziano le applicazioni dei nuovi materiali e delle nuove tecnologie. Il ferro trova importanti applicazioni nella realizzazione di ponti e coperture.

Il Pont des Arts, che a Parigi attraversa la Senna a fianco del Louvre, progettato da De Cessart e costruito da Dillon, consiste in una struttura leggera di ferro appoggiata su otto piloni di muratura. Antoine Remy Polonceau, costruttore del Pont du Carousel a Parigi, realizza in seguito un tipo di capriata in ferro che trova ampia diffusione e verrà impiegata da Ignace Hittorf nella Gare du Nord.

Questi materiali iniziano a essere sperimentati anche nell’edilizia, soprattutto per le loro proprietà di incombustibilità. In Francia una delle prime importanti applicazioni del ferro e della ghisa per la copertura di un edificio è quella di François Bélanger nella Halle au Blé.

La produzione di profilati in ferro e di elementi in ghisa evolve rapidamente e la riduzione di costo, dovuta alla serialità della produzione, ne favorisce il largo impiego. A Parigi, già prima della metà del secolo, queste tecniche costruttive hanno un ruolo di primissimo piano nella configurazione architettonica della città. Insieme al ferro anche il vetro, ormai prodotto in grandi lastre, trova diffusione nelle costruzioni: grandi lucernai coprono molti passages parigini; coperture in ferro e vetro vengono realizzate nelle stazioni ferroviarie; numerose serre, inoltre, sono realizzate interamente in ferro e vetro, come quella di Charles Rouhault de Fleury al Jardin des Plantes; infine se ne trova ampia diffusione nei numerosi mercati, come nelle Halles Centrales di Victor Baltard, e nei macelli costruiti intorno alla metà del secolo.

Ingegneri e costruttori

L’impiego e la diffusione nelle costruzioni civili delle avanzate tecniche costruttive impiegate nei ponti comporta ripensamenti di tipo estetico. La necessità di elaborare un nuovo corpo di fondamenti teorici anima tutto il dibattito architettonico ottocentesco e questi problemi risultano particolarmente evidenti nelle polemiche che sorgono in occasione delle esposizioni internazionali di prodotti industriali.

La prima Esposizione internazionale, che si tiene a Londra nel 1851, sancisce l’affermazione nelle tipologie espositive delle tecnologie del ferro e del vetro, fino a quel momento impiegate prevalentemente per serre – come la Palm House, realizzata da Decimus Burton e Richard Turner nei Kew Gardens (1844-1848) – e altre costruzioni da giardino. In questa occasione viene indetto un concorso internazionale per un edificio nel quale esporre i prodotti industriali dei diversi Paesi. L’edificio, che deve essere costruito in Hyde Park e qui rimanere per un periodo limitato, richiede una struttura prefabbricata che consenta rapidità di montaggio, inoltre la natura eccezionale e il carattere temporaneo della costruzione permette di dare spazio e verifica a sperimentazioni tecniche e formali. L’incarico per la realizzazione viene affidato a Joseph Paxton, ingegnere e costruttore di serre. Il Palazzo di Cristallo, come viene chiamato l’edificio, è un’enorme costruzione il cui scheletro è costituito da montanti cavi in ghisa (usati anche come discendenti delle acque piovane), travi reticolari e costoloni curvi; su questa struttura poggiano le numerosissime lastre di vetro. L’edificio ha grande successo nel mondo e viene preso a modello per le esposizioni successive: a New York ne viene fatta un’imitazione per l’Esposizione del 1853.

I progressi di queste tecniche costruttive accompagnano il susseguirsi delle esposizioni internazionali della seconda metà del secolo. A Parigi, per l’Esposizione del 1855, viene costruito agli Champs-Elisée il Palais de l’Industrie, un capannone in ferro e vetro circondato da una cortina muraria che ne rivela le incertezze espressive.

Interamente di ferro e vetro è invece la Galérie des Machines, costruita al Champ de Mars per l’Esposizione del 1867: una sequenza di archi metallici costituisce la struttura di sostegno delle sette gallerie concentriche.

I più audaci esempi di costruzioni realizzate con questi materiali – punto di arrivo di una ricerca formale e tecnica, iniziata oltre un secolo prima – appaiono nelle costruzioni dell’Esposizione parigina del 1889: un grande capannone e una torre. La Galérie des Machines di Charles Dutert (1845-1906) e Victor Contamin è un edificio vetrato, sorretto da arcate in ferro a tre cerniere, di dimensioni grandiose; la torre è una costruzione in ferro alta 300 metri con un profilo pensato per resistere al vento, creazione dell’ingegnere Gustave Eiffel è l’opera assurta a simbolo dell’ingegneria tardo-ottocentesca.

A Noisiel-sur-Marne, Jules Saulnier (1828-1900) realizza il primo edificio con scheletro in acciaio: la fabbrica di cioccolato Menier.

Nell’ultimo decennio dell’Ottocento la sperimentazione nel campo della tecnologia costruttiva si orienta verso le applicazioni del cemento armato, soprattutto a opera di François Hennebique, che elabora un fortunato sistema costruttivo a travi e pilastri in grado di rendere indipendente la struttura portante dalla scatola muraria.