Modelling methodology and executive design : technology resilience and daylight regeneration of Kansai International Airport

The present work aims to explore the concepts of technological resilience and architectural regeneration, as well as their practical translation into complex design interventions through the modelling methodology. The case study of the Kansai International Airport becomes, in this context, a model of resilient infrastructural architecture, on which to intervene punctually with a specific daylight regeneration project. The methodological orientation underlying the construction of the model and the design elaboration is based on the technical, artisanal and contextual approach of the Renzo Piano Building Workshop, designer of Terminal 1 on which the regeneration intervention is focused: starting from the identification of specific needs and criticalities in the architectural organism, the regeneration project aimed at technological resilience is configured as a possible strategy for the updating and enhancement of the architectural organism. The analytical evaluation of the problems encountered leads to the definition of a precise and surgical project proposal, which in a systemic way integrates the co-presence of constraints into the multi-factorial decision-making process. The model, in this sense, first enables the critical research and the interpretative construction of a knowledge base, from which the various design constraints can be deduced, and then allows the exploration and evolution of the various design options in a reality-simulating environment, up to the validation of the final solution. Through the process of interpretative and critical reproduction of reality and its transformative exploration in a proactive sense, the model is able to catalyse the design process, guiding its development and defining its boundaries and requirements. The daylight regeneration project focuses on the fourth floor of the Main Terminal Building, that is the international departure hall, and on the Canyon, extremely characterising and iconic spaces of the Kansai Airport, and aims at increasing the amount of natural light: as a positive consequence of the intervention, of course, the increase in natural lighting contributes to improving the visual comfort of the building’s users and to decreasing the consumption of electricity related to artificial lighting. At the same time, it is important not to exacerbate the Terminal’s energy consumption due to excessive heat gains: for this reason, the light regeneration intervention involves the selection of solar radiation through the design of a three-dimensional shading device that allows only indirect light, coming from the north, to enter. At the component level, the replacement of the standard steel panel covering the existing envelope with its version equipped with small three-dimensional shells facing exactly north makes it possible to control the light intake inside without affecting thermal comfort. The proposed solution is configured as a localised transformation of the building’s envelope, while fully maintaining the structural integrity and formal imprint of the iconic airport’s narrative: the change of panels only in correspondence of the primary structure’s reticular trusses and the small scale of the three-dimensional shells fit integrally into the building’s poetics and exploit its intrinsic characteristics to define its regeneration, with a view to a calibrated balance between transformation and enhancement of the Kansai International Airport’s identity. The social, economic and environmental sustainability of the proposed natural lighting intervention is then expressed in the detailed elaboration of the executive design. Exploiting the model as a device of anticipation, prediction and simulation, the modalities and timing for the realisation of the regeneration project are precisely defined, in a perspective that privileged feasibility: the executive elaboration of the project in the management of a construction site that does not interrupt the normal activities of the airport has been translated into a detailed programme, broken down into the phases of site preparation, disassembly and assembly of the individual components, analysed one by one.

Il presente lavoro mira a esplorare i concetti di resilienza tecnologica e rigenerazione architettonica, nonché la loro traduzione pratica in interventi progettuali complessi attraverso la metodologia del modello. Il caso studio del Kansai International Airport diventa, in questo contesto, un modello di architettura infrastrutturale resiliente, su cui intervenire puntualmente con un progetto di rigenerazione luminosa specifico. L’orientamento metodologico alla base della costruzione del modello e dell’elaborazione progettuale si fonda sull’approccio tecnico, artigianale e contestuale del Renzo Piano Building Workshop, progettista del Terminal 1 su cui si focalizza l’intervento di rigenerazione: a partire dall’individuazione di bisogni e criticità specifiche nell’organismo architettonico, il progetto di rigenerazione finalizzato alla resilienza tecnologica si configura come una strategia possibile per l’aggiornamento e la valorizzazione dell’organismo architettonico. La valutazione analitica delle problematiche riscontrate porta alla definizione di una proposta progettuale precisa e chirurgica, che in modo sistemico integra la compresenza dei vincoli nel processo decisionale multi-fattoriale. Il modello, in questo senso, abilita prima la ricerca e la costruzione critica e interpretativa di una base di conoscenze, da cui è possibile desumere i vari vincoli progettuali, e poi consente l’esplorazione e l’evoluzione delle varie opzioni progettuali in un ambiente simulativo della realtà, fino alla validazione della soluzione definitiva. Attraverso il processo di riproduzione interpretativa e critica della realtà e una sua esplorazione trasformativa in senso proattivo, il modello è in grado di catalizzare il processo progettuale, guidandone lo sviluppo e definendone confini e requisiti. Il progetto di rigenerazione luminosa si concentra sul quarto piano del Main Terminal Building, cioè la sala delle partenze internazionali, e sul Canyon, spazi estremamente caratterizzanti e iconici dell’Aeroporto di Kansai, e ha come obiettivo un maggiore ingresso di luce naturale: come conseguenze positive dell’intervento, naturalmente, l’aumento dell’illuminazione naturale contribuisce a migliorare il comfort visivo degli utenti dell’edificio e a diminuire il consumo di energia elettrica legato all’illuminazione artificiale. Allo stesso tempo, è importante non aggravare i consumi energetici del Terminal dovuti a guadagni di calore eccessivi: per questo, l’intervento di rigenerazione luminosa prevede di selezionare le radiazioni solari attraverso la progettazione di un dispositivo di schermatura tridimensionale che permette l’ingresso della sola luce indiretta, proveniente da nord. A livello del componente, la sostituzione del pannello di acciaio standard di rivestimento dell’involucro esistente con una sua versione equipaggiata di piccoli gusci tridimensionali rivolti esattamente a nord permette di controllare l’apporto luminoso all’interno senza gravare sul comfort termico. La soluzione proposta si configura come una trasformazione localizzata dell’involucro dell’edificio, nel pieno mantenimento dell’integrità strutturale e dell’impronta formale della narrativa dell’iconico aeroporto: il cambiamento dei pannelli solo in corrispondenza delle travature reticolari della struttura primaria e la piccola scala dei gusci tridimensionali si inseriscono integralmente nella poetica dell’edificio e ne sfruttano le caratteristiche intrinseche per definire la rigenerazione, in un’ottica di calibrato equilibrio tra trasformazione e valorizzazione dei caratteri identitari dell’Aeroporto Internazionale di Kansai. La sostenibilità sociale, economica e ambientale della proposta di intervento di illuminazione naturale, poi, si esplica nell’elaborazione dettagliata del progetto esecutivo. Sfruttando il modello come dispositivo di anticipazione, previsione e simulazione, sono state definite precisamente le modalità e le tempistiche di realizzazione del progetto di rigenerazione, in una prospettiva che ha privilegiato la fattibilità: l’elaborazione esecutiva del progetto nella gestione di un cantiere che non interrompe le normali attività dell’aeroporto è stata tradotta in un programma dettagliato e scomposto nelle fasi di allestimento del sito, smontaggio e montaggio dei singoli componenti, analizzate una per una.