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Origine: АrсhDаilу

Superare le sfide del design con la tecnologia: Museo del futuro a Dubai

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Con i suoi 78 metri di altezza, il Museum of the Future (MOTF) è lontano dal raggiungere il famoso skyline di Dubai, che presenta grattacieli come l’impareggiabile Burj Khalifa, la torre più alta del mondo. Tuttavia, con la sua forma audace e la suggestiva facciata illuminata da oltre 14.000 metri di calligrafia araba, riesce sicuramente a imporsi tra gli edifici più iconici della città. Il pluripremiato progetto di Killa Design e Buro Happold, descritto da molti come “l’edificio più bello del mondo”, è stato inaugurato nel febbraio del 2022 nel quartiere finanziario di Dubai. Su una superficie edificata totale di 30.000 mq, ospita spazi espositivi per ideologie, servizi e prodotti innovativi, oltre a spazi teatrali, un laboratorio e un centro di ricerca.

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Simboleggiando l’eredità araba e il progresso futuro, MOTF è composto da tre parti principali: una collina verde, l’edificio e il vuoto. La collina verde rappresenta la terra – con le sue radici nel luogo –, il tempo e la storia. Serve anche per elevare discretamente il museo sopra la linea della metropolitana adiacente e creare un parco sopraelevato. Allo stesso modo, la struttura a forma di toro simboleggia la capacità dell’umanità di innovare e spingere i limiti dell’ingegneria e della costruzione moderne. Il vuoto ellittico, d’altra parte, è un’espressione dell'”ignoto” che cerca di ispirare i creatori di oggi ad affrontare il futuro non scritto dell’umanità.

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Con la sua grandezza, la forma accattivante e il design estremamente intricato, la meraviglia architettonica e ingegneristica è una delle strutture più avanzate mai costruite. Di conseguenza, ha richiesto una serie di tecnologie rivoluzionarie per affrontare complesse sfide di progettazione e dare vita alla visione. Per saperne di più su queste tecnologie, abbiamo parlato con Shaun Killa e Pippa Tucker di Killa Design, lo studio di architettura dietro l’edificio monumentale.

Il Museo del Futuro è stato uno dei progetti più stimolanti che ho progettato in quanto è un edificio culturale altamente pubblico, iper unico nella sua forma e tecnicamente complesso nella sua esecuzione. – Shaun Killa, co-fondatore di Killa Design e capo architetto di MOTF

Le sfide dietro il design rivoluzionario

Molte delle sfide incontrate da architetti e ingegneri sono nate dalla complessità del diagrid e della facciata. Per superarli, il processo di progettazione ha richiesto una combinazione di materiali avanzati e le ultime tecnologie in software di modellazione 3D, progettazione collaborativa e costruzione parametrica. Questi strumenti digitali sono stati in definitiva fondamentali per il successo del progetto, cosa che altrimenti non sarebbe stata possibile.

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Come Shaun e Pippa hanno condiviso con noi, una delle caratteristiche più difficili da costruire è stata la facciata curva dell’edificio, composta da 1.024 pannelli di plastica rinforzata con vetro e acciaio inossidabile. Integrando la calligrafia araba modellata in forme 3D distinte, i pannelli intagliati svolgono un ruolo fondamentale. Durante il giorno funzionano come finestre che proiettano luce naturale attraverso l’interno privo di colonne; di notte illuminano la città con luci a led. E con una profondità di 1,3 metri, le finestre sono sufficientemente larghe per consentire ai visitatori di sostare all’interno in quello che funge da spazio espositivo permanente. Tuttavia, il team ha dovuto superare molteplici complessità per ottenere questo risultato finale.

Una delle principali sfide nella progettazione del Museo del Futuro è stata l’incorporazione delle finestre calligrafiche nella forma del toro ottimizzata in modo parametrico, inclusa l’eliminazione dei nodi strutturali del diagonale d’acciaio attraverso la calligrafia, il tutto ha richiesto più di un anno per essere progettato. – Shaun Killa, co-fondatore di Killa Design e capo architetto di MOTF

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Altre sfide significative relative all’esecuzione includevano “il coordinamento di oltre 1.000 nodi strutturali unici e le loro connessioni di base, nonché l’evitamento dei conflitti con opere in acciaio di supporto secondario, allestimenti e MEP (meccanici, elettrici e idraulici).”

Principi di progettazione innovativi

Per affrontare tutte queste complessità, il progetto ha adottato numerosi principi di progettazione innovativi per quanto riguarda tecnologie e materiali di costruzione. Ciò ha comportato, ad esempio, lo sviluppo di strumenti di progettazione parametrica con algoritmi di crescita “per ottimizzare digitalmente l’efficienza del diagrid strutturale primario, della facciata e degli elementi di vetratura”. Il software includeva Revit con Dynamo e Rhino con Grasshopper. Allo stesso modo, l’uso del BIM è stato fondamentale durante il processo, creando un modello digitale preciso con una collaborazione multidisciplinare. È stato utilizzato anche per produrre tutti i disegni e per il rilevamento delle collisioni in realtà virtuale, le tolleranze di deflessione e le sequenze di costruzione in tempo reale in loco.

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Tekla Structures, un software BIM strutturale sviluppato da Trimble, è stato utilizzato considerando la geometria non convenzionale del museo e l’enorme quantità di dati. Oltre a fornire potenti capacità di modellazione 3D, la tecnologia è stata ampiamente utilizzata per identificare i conflitti con altri mestieri come MEP, appaltatori di coperture e facciate. Inoltre, la soluzione ha migliorato e semplificato i dettagli di progettazione, ha consentito flussi di lavoro più fluidi e ha fornito gli intricati requisiti di interfaccia durante le fasi di progettazione, fabbricazione e coordinamento del progetto. Ha inoltre consentito a diversi attori di esplorare e sviluppare routine per eseguire modelli e dettagliare accuratamente in un breve periodo di tempo. Nel complesso, l’uso innovativo di ciascuno strumento di progettazione digitale ha portato alla massima ottimizzazione.

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La progettazione assistita da computer per il Museo del Futuro era unica per quanto riguarda i suoi algoritmi e gli script necessari per progettare una forma ottimizzata e un sistema strutturale. – Disegno Killa

Procedure ad alta tecnologia, come software aeronautici e bracci robotici automatizzati, erano particolarmente necessarie per mettere insieme i pannelli calligrafici che coprivano l’esterno. In primo luogo, è stato utilizzato un software di modellazione 3D per impostare la calligrafia sulla superficie dell’edificio e garantire che i 1.000 nodi diagrid in acciaio fossero evitati al centro delle finestre. Per la loro costruzione, il processo ha coinvolto “tecnologia robotica CNC e sistemi di stampaggio e lavorazione all’avanguardia, che richiedevano un processo in 16 fasi per la produzione”. E per posizionare accuratamente i pannelli nella struttura – e garantire il loro movimento dinamico senza alcuna distorsione -, il team ha utilizzato sistemi di posizionamento laser multistrato, utilizzati anche per il posizionamento preciso del diagrid in acciaio.

La tecnologia a favore del benessere e della sostenibilità

Come sostiene Shaun Killa, la sostenibilità è stata la motivazione principale nella progettazione, che è stata affrontata anche attraverso tecnologie avanzate: “L’aspirazione era quella di rendere il design, la fabbricazione e le sue risorse operative il più sostenibili possibile utilizzando le tecnologie più innovative”. Ciò ha comportato lo sviluppo di un modello energetico 3D, soluzioni ingegneristiche a basso consumo energetico e idrico, strategie di recupero di energia e acqua, progettazione solare passiva, sistemi di filtraggio della qualità dell’aria e energie rinnovabili integrate da un vicino parco solare situato sui tetti di un parcheggio. Complessivamente, ciò ha contribuito a una riduzione del 45% del consumo di acqua e a un risparmio energetico totale del 25%. Il risultato è un edificio a basse emissioni di carbonio con certificazione LEED Platinum che mira a dare l’esempio per tutti i futuri edifici negli Emirati Arabi Uniti.

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Il Museo del Futuro è un capolavoro architettonico e ingegneristico che adotta un approccio innovativo a cosa significa essere un museo. Senza dubbio, gran parte del suo successo risiede nella sua collaborazione multidisciplinare e nell’uso innovativo delle ultime tecnologie; dalla robotica alla progettazione parametrica, dal CNC al software aeronautico. Spingendo i limiti dell’innovazione, l’iconico punto di riferimento apre la strada verso un futuro promettente, in cui la tecnologia prende parte all’ambiente costruito a favore della creatività, del benessere e della sostenibilità.

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