2014/2015

Un campo inesplorato: la fine vita degli edifici alti. Progettazione consapevole e tecniche di demolizione (ICAR/12)

responsabile scientifico: Dario Trabucco

L’attività di ricerca svolta dall’assegnista ha indagato il tema delle demolizioni degli edifici alti, con il duplice obiettivo di formulare lo “stato dell’arte” delle informazioni inerenti al tema e di proporre alcune linee guida per una progettazione più consapevole e comprensiva alle varie fasi del ciclo di vita di un edificio alto, anche tramite l’analisi di alcuni casi studio selezionati e la collaborazione con alcuni esperti internazionali del settore. L’indice della pubblicazione, allegata in bozza, rispecchia il percorso condotto e il ragionamento logico alla base della ricerca.

Nella prima parte della ricerca l’assegnista si è concentrato sullo studio degli edifici più alti demoliti sino ad oggi, per capire quali sono state le ragioni che hanno portato a tale conclusione.

Tramite un’analisi dei database raccolti dallo Skyscraper Center[1]  e da una prima fase di ricerca, è emerso in modo chiaro che la differenza numerica tra gli edifici demoliti e quelli esistenti e in fase di realizzazione è alquanto significativa. Infatti, sebbene edifici oltre i 150 metri vengano completati con una cadenza quasi giornaliera, ad oggi, solo quattro edifici oltre tale altezza sono stati demoliti: Singer Building di New York (186 m, 1908-1968), Morrison Hotel di Chicago (160 m, 1925-1965), Deutsche Bank di New York (157 m, 1974-2011) e One Meridian Plaza di Philadelphia (150 m, 1972-1999). Da questa lista sono esclusi i grattacieli del World Trade Center, di altezze significativamente superiori, ma la loro demolizione è stata forzata dai tragici eventi dell’attacco terroristico dell’11 Settembre 2001.

La differenza tra questi due numeri individua chiaramente le possibilità di sviluppo del settore delle demolizioni degli edifici alti. Ampliando la ricerca anche ad edifici relativamente più bassi, ma di cui sono disponibili utili informazioni, l’assegnista ha cercato di definire le ragioni che hanno portato a scegliere la demolizione quale unica soluzione possibile, sebbene spesso si ritenga più vantaggioso cercare di intervenire sull’esistente per adattarlo a nuove esigenze derivanti dalle variabili del mercato[2].

Dalla ricerca è emerso che tali ragioni possono essere prevalentemente identificate quali casi di obsolescenza funzionale, gestionale e qualitativa-prestazionale, solo raramente sono stati definiti casi di obsolescenza strutturale e per lo più come inevitabile conseguenza di una inadeguata gestione o manutenzione dell’edificio.

Nella seconda parte l’assegnista ha studiato una selezione di casi studio di demolizione di edifici alti relativamente recenti e ritenuti rappresentativi quali validi esempi di best practice, offrendo un completo panorama di quelle che sono le tecniche e tecnologie adottabili. Sono infatti state presentate sia le modalità tradizionali di demolizione (implosione e decostruzione) sia quelle progettate ad hoc per edifici alti, che tengono quindi conto delle peculiarità di questo tipo architettonico. Le imprese internazionali che si sono occupate dei progetti di demolizione dei casi studio individuati hanno contribuito alla definizione di questa parte della ricerca, mettendo a disposizione informazioni, dati e, in generale, la loro esperienza.

Partendo da questi primi capitoli si è deciso di approfondire in termini più generali le tematiche collegate alla demolizione di edifici in senso lato, ma mettendo in evidenza quelle che sono le specifiche problematiche legate ai grattacieli e agli edifici alti in generale. Sono stati quindi approfonditi i temi riguardo i limiti di inquinamento acustico, di dispersione del rumore e delle vibrazioni, tutti eventi causati dall’attività di demolizione. L’assegnista ha brevemente approfondito il tema della decontaminazione dei materiali contenenti amianto e altre sostanze riconosciute nocive per la salute dell’uomo e dell’ambiente. Infine è stato affrontato il tema dei prodotti della demolizione, classificati quali Construction and Demolition Waste (CDW), e le possibili modalità di trattamento. La questione sta diventando sempre di maggiore interesse, si pensi agli obiettivi posti dalla Direttiva Europea 2008/98/EC[3]  volti ad avere entro il 2020 l’equivalente in termini di peso pari al 70% della totalità di CDW pronti per essere riciclati. Di conseguenze, all’interno della ricerca, sono stati anche brevemente presentate anche le modalità di trattamento possibili per i materiali da costruzioni più diffusi, in particolare calcestruzzo, acciaio, vetro e alluminio.

Infine, per poter meglio definire le eventuali linee guida per una progettazione consapevole degli edifici alti, molto più attenta all’intero ciclo di vita di un manufatto, inclusa la fine vita, sono stati individuati e studiati alcuni progetti realizzati. Tali edifici non sono stati scelti per un significativo sviluppo verticale, ma per la strategia progettuale che è stata adottata e perseguita già nelle primissime fasi di concezione del progetto. Standardizzazione, modularità, semplicità e chiarezza, funzionalità, separazione tra spazi serventi e spazi serviti, consapevolezza dei diversi tempi di deperibilità dei materiali e dei componenti del progetto, le caratteristiche specifiche del sito, la previsione futura sono tutti strumenti adottati dai progettisti e che verranno proposti quali ingredienti per una progettazione globale di un grattacielo. Tali elementi dovrebbero essere considerati come le variabili della funzione complessa che sta alla base dell’atto progettuale degli edifici, in modo particolare di un edificio alto, date le quantità di energia, di materiali e di denaro che vengono inevitabilmente prese in considerazione.

Le conclusioni si compongono quindi di tutte le nozioni desunte dal percorso di ricerca a tappe svolto dall’assegnista, che cercherà di definire i punti cardine di quello che viene definito quale Design for De-Construction, una variazione, comprensiva delle tematiche affrontate e indagate. Per la sezione di chiusura saranno riportati alcuni studi inerenti al Design for Demolition e Design for Disassembly, tematiche che critici ed esperti prendono in considerazione da anni, tuttavia in questa ricerca si cercherà di mettere il tipo architettonico del grattacielo come fulcro centrale della trattazione.

The research investigated the issue of tall buildings demolition, with a double objective: formulating the “state-of-the-art” on the topic and proposing some guide lines for a more conscious design, comprehensive of the various stages of tall building life cycle, also through an analysis of some selected and representative case studies and, most of all, with the support of international leading experts in this field. The Table of content of the publication reflects the research route and reflects the logical reasoning behind the research.

In the first part of the research, the candidate focused on the study of the tallest building ever demolished up today, to understand the reasons that led to the conclusion.

Through the analysis of the Skyscraper Center1 database and from a first part of the research, it emerged clearly that the numerical difference between the demolished buildings and existing and under construction is quite significant. In fact, although the buildings taller than 150 meters are completed with an almost daily basis, to date, only four buildings have been demolished over such height: Singer Building in New York (186 m, 1908-1968), Morrison Hotel Chicago (160 m, 1925-1965), Deutsche Bank in New York (157 m, 1974-2011) and One Meridian Plaza in Philadelphia (150 m, 1972-1999). From this list the skyscrapers of the World Trade Center, even if considerably taller, are excluded but their demolition was a consequence of the terrorist attack of September 11th, 2001.

The difference between the two numbers clearly identify the possibilities of the development of the tall buildings demolition sector. Expanding the research even at relatively lower buildings, the grant recipient   tried to define the reasons that led the demolition of the structures, although often is considered more profitable to try to intervene on the existing to adapt it to the new needs deriving from market variables2.

The research found that these reasons are mainly identified as cases of functional, management and quality-performance obsolescence, only rarely have been defined cases of structural obsolescence and mostly as an inevitable consequence of poor management or maintenance of the building.

In the second part of the research, the grant recipient has studied a selection of demolition case studies of tall buildings considered representative examples of best practices, offering a complete view of what are the techniques and adoptable technologies. In fact, both traditional demolition method (implosion and deconstruction) and specifically designed equipment have been presented. Leading International companies, which have dealt with the demolition project case studies identified, given their support to the definition of this part of the research, providing information, data and, in general, their experience.

Starting from these first chapters, it was decided to deepen in more wider terms the issues related to the demolition of buildings, but highlighting what are the specific issues related to the high-rise structures. Such issues dealing with noise limits, noise and vibration dispersion were so extensive, all events caused by the demolition activity. The grant recipient has briefly discussed the topic of decontamination of asbestos containing materials and other hazardous substances. Finally, the theme of demolition products, classified as Construction and Demolition Waste (CDW), has been deepen together with the possible treatment modalities. The issue is becoming of greater interest, think of the goals set by the European Directive 2008/98/EC3 aimed to have by 2020 the equivalent in terms of weight equal to 70% of the totality of CDW ready to be recycled. Therefore, in the study, also possible methods of treatment for common construction materials, in particular concrete, steel, glass and aluminium, have been presented.

Finally, some projects have been identified and studied, in order to better define possible guidelines for a conscious design of tall buildings, much more attentive to the whole life cycle of a product, including the end of life. These buildings were not chosen for a significant vertical development, but for the design strategy which has been adopted and pursued at the earliest stages of project design. Standardization, modularity, simplicity and clarity, functionality, separation of service spaces and served spaces, awareness of different perishability time of materials and components of the project, the specific characteristics of the site, the future prediction are all elements used by designers and which will be proposed as the ingredients for the overall design of a skyscraper. These items should be considered as the variables of the complex function which is the basis of the act of design of buildings, in particular of a tall building, given the amount of energy, materials and money, which are inevitably taken into consideration.

The conclusions are therefore made up of all the notions derived from the research, which will attempt to define the key points of what is referred to as Design for De-Construction, a variation, comprehensive of the issues addressed and investigated. The closing section will present some studies relating to Design for Demolition and Design for Disassembly, themes that critics and experts take into consideration from years, however, in this study the high-rise type will be consider as a central focus of discussion.