By Nel panorama delle recenti trasformazioni urbane di Milano, CityWave rappresenta probabilmente uno degli interventi più complessi e ambiziosi realizzati negli ultimi anni. Nuovo tassello del masterplan CityLife, il progetto firmato dallo studio internazionale BIG – Bjarke Ingels Group, che sarà completato nei prossimi mesi, offre un esempio particolarmente significativo di integrazione tra concezione architettonica, progettazione strutturale e tecnologie costruttive avanzate, dando origine a un sistema edilizio che, per scala dell’intervento e complessità realizzativa, si colloca tra le opere più innovative oggi in corso in Europa.
Con la sua caratteristica forma a onda, CityWave si sviluppa prevalentemente in senso orizzontale, instaurando un dialogo con la verticalità delle Tre Torri che definiscono lo skyline di CityLife. L’edificio è caratterizzato da una scenografica tettoia in legno che unisce i due edifici principali. Mediante l’ingegnerizzazione e lo sviluppo di molteplici prototipi atti a definire le modalità operative per realizzare la copertura in calcestruzzo, è stato possibile superare una sfida al limite dell’impossibile e realizzare le coperture di Citywave in calcestruzzo, ad eccezione della sola cuspide dell’edificio più alto, con una pendenza massima di 51°, per la quale le imprese e i progettisti hanno ritenuto di procedere con un sistema a secco caratterizzato da travi in carpenteria metallica e un impalcato in legno.
Sulla copertura troveranno posto oltre 11.000 pannelli fotovoltaici, destinati a dare vita a uno dei più estesi impianti fotovoltaici integrati in copertura realizzati in un contesto urbano a livello internazionale. Completano l’intervento circa 60.000 m² di superfici direzionali e una nuova piazza coperta aperta al quartiere, pensata come elemento di connessione tra il parco e gli spazi pubblici di CityLife.
Proprio per l’interesse delle soluzioni sviluppate, CityWave è stato scelto come una delle tappe del programma Porte Aperte promosso da Federbeton. La visita tecnica, organizzata dal CTE – Collegio dei Tecnici dell’Industrializzazione Edilizia, si inserisce in un’iniziativa che negli anni ha consentito a progettisti, tecnici, imprese e professionisti di visitare alcune delle più significative realizzazioni in corso nel Paese, favorendo il confronto diretto con i protagonisti dei progetti e con le soluzioni adottate nei cantieri più innovativi. Nel caso di CityWave, l’incontro ha permesso di approfondire le principali sfide progettuali, strutturali e costruttive che caratterizzano l’intervento.
I numeri del progetto
Dal punto di vista dimensionale, il fabbricato principale del complesso raggiunge un’altezza di circa 108 metri, mentre l’edificio minore si sviluppa fino a 57 metri. Tuttavia, la caratteristica che rende realmente peculiare il progetto non è tanto la quota degli edifici quanto il comportamento dell’intero sistema. Le due strutture in calcestruzzo armato e la canopy lignea sospesa operano infatti come un unico organismo strutturale, con uno sviluppo complessivo superiore ai 300 metri e una copertura centrale sospesa che supera i 140 metri di luce.
La complessità dell’opera trova riscontro anche nei numeri che ne caratterizzano la realizzazione: circa 84.000 m³ di calcestruzzo, oltre 11.000 tonnellate di acciaio, 450 tonnellate di cavi di post-tensione e più di 12.000 m² di coperture a doppia curvatura, con pendenze che in alcuni punti superano i 50 gradi. Numeri che avvicinano il progetto più al mondo delle infrastrutture che a quello dell’edilizia tradizionale. A rendere ulteriormente complessa la realizzazione contribuiscono le condizioni al contorno. Occupando gli ultimi due lotti disponibili del masterplan CityLife, CityWave ha dovuto confrontarsi con le condizioni tipiche di un cantiere inserito in un quartiere già pienamente operativo, caratterizzato da spazi logistici limitati e dalla presenza di edifici e infrastrutture. La linea metropolitana che attraversa l’area al di sotto della futura piazza coperta ha rappresentato un ulteriore elemento di complessità, imponendo un attento coordinamento delle lavorazioni e una pianificazione particolarmente rigorosa delle attività di cantiere.
Una struttura ecosostenibile
La sostenibilità rappresenta uno dei principi guida del progetto CityWave, perseguita attraverso un insieme di soluzioni finalizzate a ridurre consumi, emissioni e impiego di risorse. Un ruolo importante è svolto dai pannelli fotovoltaici installati sulla copertura, parte integrante della strategia energetica e ambientale dell’intervento. Il progetto integra inoltre sistemi per la raccolta e il riutilizzo delle acque meteoriche e sfrutta l’energia termica delle acque di falda per la climatizzazione degli ambienti, contribuendo alla riduzione delle emissioni di CO₂ associate al funzionamento del complesso.
Anche la configurazione architettonica dell’edificio contribuisce alle prestazioni ambientali: le corti interne favoriscono infatti l’illuminazione naturale e la ventilazione degli spazi, migliorandone il comfort. Grazie all’integrazione di queste soluzioni, circa il 65% del fabbisogno energetico del complesso sarà coperto da fonti rinnovabili. L’impiantistica comprende gruppi frigoriferi ad alta efficienza, pompe di calore polivalenti alimentate dall’acqua di falda per il riscaldamento, il raffrescamento e la produzione di acqua calda sanitaria, nonché sistemi di recupero del calore di condensazione e di raffrescamento diretto. Un insieme di tecnologie che contribuisce al raggiungimento degli elevati standard di sostenibilità ambientale previsti per l’intervento.
Progettare la complessità
La complessità di CityWave ha richiesto una struttura organizzativa nella quale progettazione, pianificazione e costruzione hanno proceduto in modo strettamente integrato. Per conto di CityLife S.p.A. – società del Gruppo Generali e committente dell’intervento – Colombo Costruzioni e CMB hanno costituito la società consortile The WAVE, incaricata della realizzazione dell’opera e supportata da un team di circa sessanta professionisti tra ingegneri, architetti, geometri e tecnici specializzati. Tale organizzazione si è resa necessaria anche in ragione del carattere fortemente non standardizzato dell’intervento: «Gran parte delle soluzioni progettuali e costruttive è stata sviluppata specificamente per l’opera attraverso un processo continuo di approfondimento tecnico, prototipazione e validazione che ha accompagnato tutte le principali decisioni, dalla definizione delle tecnologie costruttive all’organizzazione del cantiere, fino alla pianificazione delle attività e delle misure di sicurezza», ha sottolineato Stefano Crespi – Project Director di Colombo Costruzioni. A supporto della gestione della commessa è stato adottato un sistema di pianificazione basato su una Work Breakdown Structure di circa 36.000 attività. La necessità di coordinare lavorazioni altamente specialistiche e una presenza contemporanea che, nelle fasi più intense, ha raggiunto circa 720 maestranze ha richiesto un controllo estremamente puntuale delle sequenze operative. Modelli BIM e simulazioni 4D hanno consentito di verificare anticipatamente interferenze, tempi di esecuzione e criticità di cantiere.
L’onestà architettonica del progetto
Alla base del progetto vi è il principio che Bjarke Ingels definisce “architectural honesty”, ovvero la volontà di rendere leggibili i materiali che costituiscono realmente l’edificio. «Calcestruzzo, acciaio e legno non vengono nascosti dietro rivestimenti o finiture, ma diventano parte integrante del linguaggio architettonico. I pilastri in calcestruzzo faccia a vista, la canopy lignea sospesa e gli elementi metallici esposti contribuiscono a definire un’architettura nella quale la struttura coincide con l’espressione formale dell’opera», spiega Federico Corti, Design Manager di CMB. Lo stesso approccio interessa gli spazi interni, caratterizzati da grandi solai a cassettoni in calcestruzzo lasciati a vista e dall’integrazione degli impianti all’interno delle gole ricavate nella struttura. Anche i pluviali, normalmente considerati come elementi esclusivamente funzionali, sono stati riprogettati come componenti del disegno architettonico.
La ricerca formale ha influenzato profondamente anche la definizione delle coperture. «La loro geometria nasce come rivoluzione di una catenaria – la curva assunta da una catena o da una fune sospesa tra due punti – che ha dovuto essere progressivamente discretizzata e tradotta in una configurazione compatibile con le esigenze strutturali e costruttive. La sfida consisteva nel mantenere la massima fedeltà possibile alla forma originaria senza comprometterne la realizzabilità», ha spiegato Corti. A tale scopo è stato sviluppato un articolato sistema geometrico basato su una rete di riferimenti assimilabile a un insieme di paralleli e meridiani, attraverso il quale una superficie teorica continua è stata trasformata in una sequenza di elementi concretamente realizzabili mediante casserature e getti in opera.
L’integrazione tra materiali diversi
Più che sulla scelta di un singolo materiale, l’efficacia del sistema strutturale di CityWave si fonda sull’integrazione tra materiali differenti, ciascuno chiamato a svolgere la funzione più coerente con le proprie caratteristiche meccaniche e costruttive. Se la canopy sospesa affida ai cavi in acciaio il compito di sostenere i carichi e al pacchetto ligneo quello di distribuirli e irrigidire la struttura, è il calcestruzzo armato a garantire la stabilità complessiva dell’opera, assorbendo e trasferendo alle fondazioni le ingenti azioni generate dalla copertura sospesa che raggiungono alle sue estremità valori dell’ordine di 12.000 kN su un lato e 15.000 kN sull’altro, più tipici delle grandi opere infrastrutturali che dell’edilizia civile. I due edifici in calcestruzzo non svolgono quindi una semplice funzione di sostegno, ma sono parte integrante del sistema resistente e concorrono al comportamento statico complessivo dell’opera.
«CityWave si comporta come un unico organismo strutturale costituito da tre elementi distinti – i due edifici in calcestruzzo armato e la canopy centrale – la cui interazione rappresenta uno degli aspetti più innovativi dell’intero progetto. Le coperture svolgono una funzione fondamentale nel trasferimento delle forze generate dalla canopy verso i nuclei strutturali, contribuendo alla stabilità complessiva del sistema», spiega Marco Righi, Managing Partner di HB Holzner & Bertagnolli Engineering.
Le coperture in calcestruzzo: forma e prestazioni strutturali
Le coperture dei due edifici sono realizzate mediante solette piene bidirezionali in calcestruzzo armato con spessori variabili tra 45 e 55 cm, con i valori maggiori localizzati in corrispondenza degli ancoraggi e delle aree più sollecitate. La loro realizzazione ha rappresentato una delle principali sfide dell’intervento. Le superfici si sviluppano infatti secondo geometrie a doppia curvatura e pendenze comprese tra 25 e 55 gradi, condizioni che hanno richiesto una stretta integrazione tra progettazione strutturale, tecnologia del calcestruzzo e organizzazione del cantiere. In questo contesto il calcestruzzo gettato in opera si è rivelato determinante, consentendo di realizzare forme complesse e altamente personalizzate, difficilmente ottenibili con sistemi costruttivi più standardizzati.
La loro realizzazione ha richiesto l’impiego di una miscela di calcestruzzo sviluppata specificamente per l’opera (C45/55, XC3, consistenza S4-S5) e una gestione particolarmente accurata delle operazioni di getto, eseguite secondo sequenze progressive e controllate.
L’entità delle azioni in gioco e la necessità di preservare nel tempo la geometria dell’opera hanno inoltre portato all’adozione di sistemi di post-tensione non aderente sia nelle coperture sia nei nuclei strutturali, con l’obiettivo di limitare le deformazioni differite, controllare gli effetti del ritiro e della viscosità del calcestruzzo e mantenere entro tolleranze estremamente contenute una configurazione geometrica dalla quale dipende il corretto comportamento dell’intero sistema.
La genesi della canopy e la definizione del sistema strutturale
La canopy rappresenta l’elemento che più di ogni altro ha orientato l’evoluzione del progetto. Nelle prime fasi di sviluppo era prevista una soluzione prevalentemente metallica basata su acciaio e cavi; le successive analisi strutturali hanno tuttavia evidenziato criticità legate al controllo delle deformazioni e al mantenimento della forma nel tempo. La particolare geometria della copertura, caratterizzata da una doppia curvatura e da una configurazione fortemente asimmetrica, ha quindi portato i progettisti di HB (Holzner & Bertagnolli Engineering) a sviluppare una soluzione alternativa che combina una struttura collaborante in pannelli X-Lam, 19 fasci di trefoli in acciaio disposti secondo uno schema rettilineo in pianta e oltre cento elementi metallici verticali, le cosiddette fins, che non svolgono alcuna funzione statica, ma sono esclusivamente destinate a garantire lo smaltimento delle acque meteoriche (n. 44 fins) e a incrementare lo smorzamento del Canopy mediante l’alloggiamento, all’interno, di smorzatori ECD (n. 62 fins).
Il pacchetto ligneo contribuisce alla ripartizione dei carichi e all’irrigidimento globale della canopy, mentre i cavi ne costituiscono il principale sistema portante. Tra la struttura sospesa e le coperture in calcestruzzo è inoltre previsto un giunto di circa 40 cm che consente ai trefoli di scorrere liberamente, garantendo il corretto comportamento dei diversi sistemi strutturali.
Il sistema strutturale degli edifici
Le fondazioni dei due edifici in calcestruzzo sono costituite da platee in calcestruzzo armato integrate da pali progettati e realizzati appositamente, con funzione di riduttori di cedimento. Il sistema strutturale principale è costituito da nuclei e pareti in calcestruzzo armato, deputati ad assorbire le azioni orizzontali generate da vento, sisma e canopy, affiancati da pilastri in calcestruzzo armato a vista e da solai facciavista realizzati su una maglia strutturale di 9 metri. La cuspide superiore dell’edificio più alto, la porzione che presenta pendenze di oltre 50°, è stata realizzata in carpenteria metallica, per ridurre i tempi di costruzione e migliorare le condizioni di sicurezza operativa in quota.
Dalla sperimentazione alle procedure esecutive
La realizzazione delle coperture in calcestruzzo armato è stata preceduta da un articolato programma di prove che ha coinvolto progettisti, imprese e produttore del calcestruzzo. L’obiettivo non era soltanto verificare la fattibilità delle soluzioni previste dal progetto, ma mettere a punto un processo costruttivo in grado di garantire qualità esecutiva, sicurezza e controllo geometrico delle superfici.
«Uno dei passaggi più significativi è stata la realizzazione di un campo prove in scala reale, sviluppato su un’area di circa 25 × 30 metri e progettato per riprodurre le principali condizioni geometriche delle coperture definitive. Il mock-up comprendeva superfici inclinate di 35°, 45° e 55° e ha consentito di verificare e validare le modalità di posa delle armature, le procedure di movimentazione dei materiali e le condizioni operative degli addetti», ha spiegato Stefano Crespi.
Le attività sperimentali hanno confermato il ruolo determinante del calcestruzzo nella realizzazione delle coperture di CityWave. La possibilità di modellare il materiale in opera ha consentito di realizzare geometrie complesse e pendenze elevate mantenendo continuità strutturale, precisione geometrica e prestazioni meccaniche difficilmente conseguibili con soluzioni alternative e più standardizzate.
Le attività sperimentali hanno assunto un ruolo determinante anche nella definizione della tecnologia del calcestruzzo. Attraverso il confronto tra differenti formulazioni di miscela, tecniche di vibrazione e sequenze esecutive è stato possibile valutare il comportamento del materiale in condizioni particolarmente impegnative, misurando direttamente le pressioni esercitate dal calcestruzzo fresco sulle casseforme e verificandone la risposta in funzione delle diverse inclinazioni previste dal progetto.
«Le misure effettuate durante le prove sono state utilizzate per validare le ipotesi di progetto e affinare il dimensionamento delle opere provvisionali. I test hanno inoltre evidenziato la necessità di integrare i sistemi di contenimento tradizionali con specifici controcasseri, essenziali per il controllo del getto sulle superfici maggiormente inclinate», ha affermato Crespi.
Parallelamente è stato sviluppato un articolato sistema di opere provvisionali per adattarsi alle diverse geometrie delle coperture. Non essendo possibile individuare una soluzione unica, sono stati adottati tre differenti sistemi di puntellazione e casseratura, caratterizzati da livelli crescenti di prefabbricazione e assemblaggio a terra. Le diverse configurazioni, sviluppate e coordinate mediante modelli BIM dedicati, hanno consentito di ridurre progressivamente le lavorazioni in quota, migliorando al tempo stesso efficienza operativa e condizioni di sicurezza.
Sicurezza, formazione e gestione delle emergenze
Le caratteristiche delle coperture hanno imposto di affrontare il tema della sicurezza fin dalle prime fasi di sviluppo delle soluzioni costruttive. Le elevate inclinazioni e le quote operative hanno infatti richiesto procedure e attrezzature specificamente progettate per questo intervento.
«Un ruolo centrale è stato svolto dal sistema di accesso e ancoraggio in sicurezza degli operatori sviluppato per le coperture inclinate. Nato per sostenere le armature e contrastarne lo scivolamento durante le lavorazioni, il sistema è stato progressivamente integrato con i dispositivi di protezione degli operatori, diventando uno degli elementi chiave dell’organizzazione del cantiere», ha spiegato Crespi.
La soluzione ha permesso di rispondere simultaneamente alle esigenze di sostegno delle armature e di protezione degli operatori durante le lavorazioni. Le procedure operative sono state accompagnate da un programma di formazione e addestramento specifico che ha coinvolto circa 200 operatori, impegnati in 32 ore di addestramento, presso enti formativi specializzati, e ulteriori 90 ore svolte direttamente sul campo prove. A supporto delle attività è stato inoltre predisposto un sistema di emergenza dedicato, affiancando ai normali presidi di primo soccorso una squadra specializzata nel soccorso industriale in quota, soluzione più comune nei grandi cantieri infrastrutturali e nei settori energetico e industriale che nell’edilizia civile tradizionale.
Il valore delle soluzioni su misura
L’esperienza di CityWave testimonia come le opere più complesse nascano dal continuo dialogo tra idea progettuale e fattibilità costruttiva. La complessità dell’intervento ha richiesto lo sviluppo di numerose soluzioni progettuali e costruttive concepite specificamente per quest’opera, confermando come l’innovazione nasca spesso dalla capacità di adattare materiali e tecnologie consolidate a sfide inedite. In questo scenario, il calcestruzzo ha svolto un ruolo determinante, dimostrando ancora una volta la propria capacità di dare forma a strutture uniche per geometria, comportamento e modalità costruttive.
«CityWave rappresenta un esempio particolarmente significativo di come le sfide più complesse possano essere affrontate attraverso l’integrazione di competenze, tecnologie e materiali diversi», ha sottolineato Enrico Nusiner, presidente CTE. «È proprio per favorire la diffusione di queste esperienze che iniziative come Porte Aperte assumono un ruolo importante, consentendo alla filiera di confrontarsi direttamente con le soluzioni sviluppate nei cantieri più innovativi».
