Cold bending of glass : l'ingegnerizzazione dell'involucro a curvatura complessa della Torre Hadid, CityLife

This work develops from my passion to building envelopes and new technologies, but also from the desire to analyze these topics in pratice, working in one of Italy's largest building site: the construction site of the new CityLife business center in Milan, which will be built for CityLife Company, controlled by Generali Group. The 9 months working experience at the construction company CMB di Carpi – Cooperativa Muratori e Braccianti di Carpi gave me the opportunity to actively participated at the development and coordination of the Hadid Tower’s façade design. Thanks to this experience and the help of my supervisors I studied the engineering of highly modern technologies, in particular the cold bending of glass for the construction of the twisting shape of the Tower. Starting with an overview on the topic where I studied the existing technologies that can be used to realize free forms in transparent building envelope, the thesis discusses the peculiarities of the process that will lead to construction of the façade through three main phases. Starting from the development of façade detail design, the work proposes a design hypothesis control through the realization of physical tests supported by the development of a finite element numerical analysis to know the physical-mechanical behavior and effects of stress deformation in the glass. The aim is to study the aspects not yet fully investigated using this technology, for example, the durability of the façade system components. In conclusion the work has the aim to provide a useful tool to the Company and to myself to explore the peculiarities of free forms realization with innovative technologies in all step of the process: from technological development to the analysis of the mechanical behavior up to the study of the construction.

Questa tesi nasce dalla passione verso tutto ciò che costituisce l’involucro e le sue nuove tecnologie realizzative, nonché dalla voglia di approfondire queste tematiche sul campo, in uno dei cantieri più grandi d’Italia: il cantiere del nuovo centro direzionale di CityLife a Milano, che sarà costruito per conto della società CityLife, controllata dal gruppo Generali. L’esperienza di 9 mesi presso l’impresa di costruzioni CMB di Carpi – Cooperativa Muratori e Braccianti di Carpi mi ha vista direttamente partecipe nella fase di sviluppo e coordinamento della progettazione dell’involucro della Torre Hadid. Grazie a questa esperienza e all’aiuto dei miei relatori, ho approfondito le peculiarità legate all’ingegnerizzazione di una tecnologia estremamente moderna: la piegatura a freddo dei vetri per la realizzazione della geometria in torsione che caratterizza la torre. Iniziando da una panoramica sul tema, dove ho approfondito le tecnologie esistenti che possono essere utilizzate per costruire involucri trasparenti dalle forme complesse, la tesi affronta le peculiarità del processo che porteranno alla realizzazione dell’involucro attraverso tre fasi principali. Partendo dall’ingegnerizzazione della soluzione tramite lo sviluppo del progetto esecutivo, questo lavoro propone una metodologia per il controllo delle ipotesi progettuali mediante test fisico-sperimentali associati alla elaborazione di un’analisi numerica agli elementi finiti del comportamento fisico-meccanico e degli effetti degli stress deformativi ipotizzati in progetto. L’obiettivo è quello di acquisire conoscenze specifiche sugli aspetti non ancora noti nell’uso di questa nuova tecnologia, quali, per esempio, il comportamento nel corso d’esercizio dei componenti del sistema. Infine, grazie a queste analisi e allo studio dei movimenti deformativi della struttura ho approfondito la metodologia di posa e di tiraggio a freddo in opera della facciata. In conclusione l’elaborato ha l’obiettivo di fornire uno strumento utile agli operatori della progettazione e della costruzione, nonché alla sottoscritta per approfondire le peculiarità della realizzazione di involucri complessi con tecnologie innovative in tutte le fasi del processo: dallo sviluppo tecnologico, all’analisi del comportamento meccanico fino allo studio ergotecnico.