ARCHITETTURA

Costruzioni antisismiche in Giappone

UNA TESTIMONIANZA VISSUTA DAL GIAPPONE: L’ARCHITETTO CORRADO GAVINELLI E LA SUA ESPERIENZA DEI SISMI NIPPONICI

Gli edifici di ultima generazione costruttiva, approntati per i frequenti movimenti tellurici nipponici – in particolare la Mediateca a Sendai di Toyo Ito – sono riusciti a restare pressocchè incolumi nell’ultimo terremoto del Giappone, proprio a causa del loro più affinato sistema esecutivo anti-sismico.
Dopo il recente disastro tellurico subìto dal Giappone, nelle zone colpite dal terremoto e dal suo conseguente tsunami lo scorso Marzo, un risultato confortante per il settore anti-sismico delle costruzioni è stato felicemente constatato negli ultimi edifici realizzati con speciali accorgimenti edificativi.
In particolare è stata la Mediateca (da non molto costruita: nel quinquennio finale del Novecento) nella città di Sendai (la località urbana più criticamente colpita dagli effetti degli sconvolgimenti tellurici e marittimi) a dimostrare soddisfacenti riscontri esecutivi, resistendo più che egregiamente all’urto distruttivo senza ricevere seri danni strutturali e cavandosela con solo qualche (ed inevitabile) crollo di parti interne (gli apparati posticci di sistemazione aggiuntiva e non portante).È notissimo che il territorio nipponico viene costantemente (e nelle forme più deboli con scarsa avvertibilità) sottoposto a periodiche scosse telluriche (perfino quotidianamente), che nei casi di maggiore gravità diventano disastri catastrofici (il terremoto di Kobe del 1995 è uno degli esempi– non tanto lontani – più memorabili) perchè aumentati dalle onde gigantesche che ne derivano. Per chi ha vissuto (come a me è capitato dal 1996 al 2006, in diversi periodi anche lunghi, e per anni consecutivi) in quel Paese, può testimoniare gli improvvisi sbandamenti che si provano camminando o pedalando in bicicletta, ed i più seri scossoni avvertiti negli edifici (dove i mobili contro le pareti precipitano  al suolo e le strutture scricchiolano con forti schianti preoccupanti, sebbene staticamente non deleteri) oppure descrivere gli spaventosi movimenti a fasi alterne durati anche qualche giorno di sèguito, mentre all’esterno imperversava ogni sorta di bufera.
Ma in tutto questo sconquasso – allarmante e pauroso e non pericoloso, oppure grave e rovinoso a seconda dei casi – gli edifici costruiti dal Secondo Dopoguerra con tecniche rinforzate (in cemento armato; o, più recentemente, con ossatura metallica leggera e forte, e speciali vetri resistenti) hanno superato le prove più difficili nei confronti di ogni genere di distruzione, reggendo egregiamente all’assalto anche veemente della natura.
E per molte circostanze resistendo perfino alle intrusioni degli tsunami (la cui forza distruttiva è inarrestabile, ed il cui sconvolgimento sul terreno procede molto di più, a lungo e in profondità, dei movimenti tellurici sotterranei o esterni di maggiore intensità e durata) che nulla di artificiale può arrestare, e le cui conseguenze desolanti si mostrano molto simili agli effetti annientatori delle Bombe atomiche, tristemente sperimentate dai Giapponesi nel 1945 a Hiroshima e Nagasaki.
Confrontando un contesto tsunamizzato e un paesaggio urbano atomizzato, le immagini sono impressionantemente analoghe, benché le loro cause abbiano differentissime origini ed evoluzioni.Null’ultimo disastro tellurico nipponico del 2011 tuttavia, poche costruzioni con strutture anti-sismiche – ripeto – hanno ricevuto danni consistenti, grazie ai particolari sistemi progettuali ed esecutivi apportati ai vari caseggiati. E non solo le Residenze della Università di Tsukuba (ospitanti i Professori e i Ricercatori Stranieri dove io e mia moglie abitavamo) edificate tra il 1974 ed il 1976 ancòra con criteri di convenzionale tradizione cementizia appena rinforzata da reti elettrosaldate collocate all’interno delle pareti per contenere le lesioni murarie e sopportare l’intero sfasciamento dell’edifico; ma anche – ovviamente – i caseggiati eseguiti più tardi (negli Anni Ottanta e Novanta, ed anche odierni), a loro volta realizzati con criteri di sofisticata resistenza ed elasticità, hanno sempre retto (per quanto rimanendo anche duramente lesionati) alle offese delle catastrofi telluriche.Alla modalità costruttiva più consueta e vecchia che ho appena descritto, il metodo successivamente seguìto si è basato sostanzialmente sul principio degli Ammortizzatori metallici (prima di ferro compatto, e poi di bronzo più duttile) collocati solitamente sotto lo scheletro cementizio del caseggiato, tra le fondamenta e il piano terreno. Però più di recente è stato adottato il sistema della Ammortizzazione in Gomma, costituito da grossi cilindri bassi, chiamati Isolatori, inseriti (come mi è stato spiegato dall’ingegnere Yoshimitzu Okada, tecnico in capo del NIED, il famoso Laboratorio di Simulazione Sismica della Università di Tsukuba) “tra i pilastri e le travi per consentire alla struttura” intera di avere “un certo intervallo di movimento oscillatorio e sussultorio che soffochi l’effetto energetico trasmesso dal terremoto” (quella forza rovinante di sollecitazione d’urto iniziale, da cui viene generata la propagazione successiva, conosciuta come Energia di Ingresso). Questo accorgimento “permette non solo di evitare il collasso degli edifici, ma soprattutto di garantire – anche nel caso di grave scossa – la piena funzionalità post- sismica agli organismi di importanza strategica per le operazioni di soccorso, come per esempio gli ospedali” (o le centrali elettriche e le scuole adattate al ricovero dei senzatetto).Ultimamente inoltre, un apparato di maggiore sofisticazione protettiva anti-sismica sta venendo sempre più strutturalmente affinato per la protezione statica dei nuovi edifici, dopo che è stato magistralmente applicato (e adesso pienamente verificato nell’ultima circostanza tellurica) al modello edilizio della Mediateca di Sendai, realizzata dal famoso architetto giapponese (internazionalmente conosciuto) Toyo Ito tra il 1995 ed il 2001, con un singolare sistema di galleggiamento, dei propri pilastri portanti, su grandi piatti pieni d’olio, che rende oscillante dinamicamente l’edificio in sintonica corrrispondenza equilibrante con il complesso movimento scomposto della costruzione nella sua compattezza statica.
A parte questo ultimo accorgimento oleodinamico di sofisticazione tecnica, tutta l’intera costruzione è stato studiata per competere agli effetti distruttivi in genere (gli incendi, per esempio, o le deflagrazioni) e per resistere alla rovina specifica dei terremoti, sebbene il suo involucro sia stato singolarmente disegnato (e costruito) completamente in vetro, un materiale sensibilmente fragile ma in questo caso temprato a sufficienza per non infrangersi (come infatti è miracolosamente avvenuto nello scorso evento tellurico di Marzo), al contrario invece di altri elementi non strutturali dell’edificio (quelli interni – l’ho già accennato – delle controsoffittature soprattutto, e del mobilio) che le scosse oscillatorie hanno fatto rovinosamente crollare e ridotto in frantumi e macerie.L’intero sistema statico della Mediateca è poi costituito su un singolare insieme strutturistico particolarmente articolato – piuttosto semplice nella sua concezione – di elementi integrati ma parzialmente autonomi, composto da colonne portanti svuotate (barre metalliche leggere, individuali o tra loro saldate) reggenti i pianali dei pavimenti-soffitti in una maniera del tutto particolare (tenendoli cioè svincolati dai loro supporti, e soltanto infilati nelle forme tubolari di sostegno). Questo speciale impianto statico permette alle superfici orizzontali (come egregiamente mostra il modello simulativo creato dall’architetto nel 1995) di assoggettarsi ai movimenti delle scossedel terremoto, disponendosi perfino di traverso o addirittura inclinandosi consistentemente, senza però spezzarsi nei luoghi di contatto con le strutture verticali da cui le solette si trovano svincolate. Inoltre, gli stessi sostegni colonnari di forma ibrida, assemblati in fasci di tubi metallici ed il più possibile svuotate per non opporre ai dinamismi sismici una eccessiva resistenza monolitica, sono state conformate in una strana (ed all’apparenza assurda) composizione sghemba e di configurazione instabile, come traballante e già dissestata, proprio per assecondare anch’essi le azioni distorcenti dei terremoti, e frazionare già dalla loro origine costruttiva i punti di rovina in un complesso e dispersivo assemblaggio eterogeneo, a sua volta ammortizzante i colpi energetici sussultori.
In tutto seguendo il principio proprio di resistenza elastica di un aggregato organico di  canne di bambù lasciate tra loro indipendenti.Ma il fenomeno tellurico – lo ha proprio esplicitamente dimostrato l’ultimo caso giapponese – nonostante tutti gli escogitamenti rivolti al migliore contenimento dei suoi danni, resta sempre un avvenimento preoccupante, perchè senza possibilità di essere rigorosamente previsto. È per tale motivo che, di fronte a questi allarmanti eventi, sempre in agguato e con manifestazione improvvisa, ai residenti stranieri che si devono fermare per qualche tempo in Giappone vengono consegnati – prima di ogni altro genere di istruzione per l’uso domestico delle abitazioni – due particolari Manuali (di Comportamento nei Modi di Vivere, e di Sicurezza), essenzialmente tradotti in inglese ma soprattutto figurativamente molto illustrati, con immagini chiare ed esplicite, su come agire nei confronti dei Terremoti.

14 e 15 – Le forme dei fasci colonnari a barre cilindriche tra loro differenti, sono state modellate sulla immagine, e sull’effetto comportamentale, degli aggregati naturali delle canne di bambù (e delle loro fibre che le costituiscono) resistenti agli sforzi di sconnessione ma al contempo rispondenti elasticamente ad ogni sollecitazione energetica.
16 e 17 – Il Manuale di Sicurezza distribuito ai residenti stranieri di Tsukuba per la sopravvivenza alle calamità, naturali e tecniche, causate dai terremoti; ed un esempio di una sua pagina illustrativa, riguardante i vari criteri pratici di fissaggio del mobilio.Essi contengono le stesse prescrizioni e regole comportamentali che vengono insegnate ai bambini fino dalle Scuole Elementari, e nelle loro pagine si può facilmente sapere che cosa fare nei casi più banali o pericolosi (proteggere i beni dell’appartamento, affrontare incendi e perdite di gas o idrauliche, ripararsi oppure scappare) e in quali maniere riuscire a sopravvivere nelle situazioni di maggiore calamità (procurandosi tempestivamente  – ad esempio – particolari provviste alimentari infrangibili, in scatolame e tubetti o confezioni sigillate). Ma accanto a tutto questo, anticipatamente si trova già approntato uno straordinario apparato di prevenzione generale (anche staticamente costruttiva, nella impeccabile esecuzione degli edifici, realizzati con una straordinaria tecnologia impressionantemente perfetta e precisissima) e di soccorso pubblico (nei servizi di ogni tipo, sociale e individuale), opportunamente definito con estrema organizzazione – e ordinata compostezza – anche negli immediati provvedimenti contingenti: come ampiamente si è potuto osservare dalle trasmissioni televisive delle reti internazionali e sulla stampa straniera, ancòra una volta positivamente rassicuranti il mondo sulla irriducibile possibilità dei Giapponesi di risollevarsi, con caparbia risoluzione e orgogliosa autonomia, dai più tragici sconvolgimenti distruttivi.19 – La reale situazione in una scuola elementare, con bambini coperti da piumoni imbottiti culminanti a cappuccio, sistemati sotto resistenti banchi di metallo.

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