COS’È UNA CUPOLA GEODETICA?
La Cupola Geodetica è una struttura semisferica formata da travi giacenti su cerchi massimi (le geodetiche).
Quando le geodetiche si intersecano, generano una serie elementi triangolari, multipli e collegati tra loro, che vanno a formare la superficie di una sfera sfaccettata.
Le cupole geodetiche sono estremamente resistenti perché per deformare o rompere uno dei triangoli strutturali sarebbe necessario comprimerne o allungarne i lati -cosa che è quasi impossibile fare, dato che si supportano l’uno con l’altro-.
Durante la fase di costruzione di una cupola geodetica c’è sempre un momento in cui la struttura raggiunge la sua “massa critica” necessaria e quindi si assesta autonomamente, distribuendo i carichi in modo equilibrato sulla struttura.
Per questo motivo le cupole geodetiche sono l’unica costruzione umana la cui resistenza è direttamente proporzionale alla grandezza; esse si fortificano con l’aumentare delle loro dimensioni perché una cupola più grande significa un maggior numero di triangoli, una maggiore rigidità e al contempo curve sempre più morbide.
Quando, in casi estremi, la struttura geodetica genera una sfera completa non è più detta “cupola” bensì Sfera Geodetica.
Fra tutte le strutture nate da elementi lineari, la cupola geodetica è anche quella con il massimo rapporto fra volume racchiuso e peso (ossia è possibile ottenere il massimo volume con il minimo peso).
LA CUPOLA GEODETICA BUCKMINSTER FULLER
La prima cupola geodetica fu progettata, poco dopo la fine della prima guerra mondiale, da Walter Bauersfeld, ingegnere capo delle industrie ottiche Carl Zeiss, e realizzata nel 1922 per ospitare un planetario.
Nonostante ciò, si è soliti attribuire a R. Buckminster Fuller l’“invenzione” delle cupole che lui stesso in seguito battezzò come “geodetiche”.
Trent’anni più tardi rispetto a Bauersfeld, apparentemente all’insaputa della precedente realizzazione, Buckminster Fuller riscoprì infatti l’idea e i concetti matematico-scientifici alla base delle cupole geodetiche, approfondì le ricerche strutturali ed ottenne quindi il brevetto americano per la cupola geodetica.
R.B. Fuller fu un inventore, architetto, designer, filosofo, scrittore e conduttore televisivo statunitense; oggi è principalmente noto per i suoi studi e progetti riguardanti le cupole geodetiche, ma realizzò anche tensostrutture e studiò alcuni principi basilari per tutti quei solidi con un numero talmente elevato di facce da poter essere considerati approssimativamente delle sfere (ad esempio tetraedri e ottaedri). Negli anni ‘50 Fuller si appassionò anche a carta e cartone e vide in questi materiali delle potenzialità anche in ambito edilizio –anticipando di circa 40 anni le future innovative applicazioni dell’architetto giapponese Shigeru Ban-.
Fuller utilizzò la carta, ad esempio, nel brevetto del sistema delle Paperboard Domes –cupole geodetiche destinate a fornire alloggio ai fanti dei Marines-, per le quali ricevette parecchie critiche legate alla scarsa idrorepellenza dei materiali (che Shigeru Ban potrà invece superare avvalendosi del successivo avvento delle vernici poliuretaniche).
Nonostante ciò Fuller, nel 1954, espose a Milano -nel giardino Sforza- un’innovativa cupola geodetica in cartone colorato di arancione (diametro 10 m e peso 600 kg), che sarebbe dovuto essere l’involucro esterno di un’abitazione unifamiliare di circa 95 m, facilissima da montare, e con questo progetto si aggiudicò il Gran Premio alla Triennale milanese.
Ciò che fece appassionare Fuller alle cupole geodetiche e alla loro struttura “omnitriangolare” fu l’estrema resistenza e solidità di queste strutture, raggiungibile con un dispendio energetico minimo in fase di costruzione.
Egli sperava di poter risolvere gli svariati problemi degli alloggi postbellici con le cupole geodetiche, grazie alla loro resistenza, leggerezza e facilità di montaggio e smontaggio.
Da un punto di vista ingegneristico Fuller aveva ragione, le cupole geodetiche sono di gran lunga superiori alle tradizionali costruzioni parallelepipedali, ma purtroppo la loro più complessa progettazione ne limitò ampiamente l’utilizzo in ambito residenziale.
In Italia, all’ingresso sud della città di Spoleto, è possibile vedere ancora oggi una cupola geodetica di Fuller, donata alla città nel 1967 e chiamata “Spoletosfera”.
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