Luca Allemann - Houses on Houses: Architettura modulare e abitazioni sovrapposte con design computazionale e moduli prefabbricati

T² = 10⁵H

Accademico

Formula
E se l’architettura potesse essere scritta come un’equazione? Il nostro titolo nasce dalla consapevolezza che tutto il nostro processo segue una logica matematica. Si parte da un semplice tavolo capovolto – il simbolo ⊥ – che diventa il nostro elemento costruttivo fondamentale. Ma l’architettura non riguarda i singoli elementi, bensì le relazioni. Quando eleviamo questo simbolo al quadrato (²), catturiamo qualcosa di essenziale: il momento in cui i tavoli iniziano a dialogare tra loro, generando complesse interazioni spaziali a partire da componenti primitivi.
Il segno di uguale è diventato inevitabile una volta capito che il nostro processo computazionale stava risolvendo, in sostanza, un’equazione. Inserendo nell’algoritmo combinazioni di tavoli sovrapposti, otteniamo esattamente ciò di cui abbiamo bisogno: 10⁵ possibilità di H – Houses. La notazione matematica non è decorativa, ma il modo più onesto per descrivere un’architettura generata dagli algoritmi, dove regole sistematiche sbloccano una varietà infinita.

Houses on Houses
Come si sovrappongono le case? Questa semplice domanda ha dato il via alla nostra esplorazione di un approccio rivoluzionario all’edilizia residenziale di massa che bilancia efficienza e scala umana.
Il nostro progetto reimmagina come produrre migliaia di abitazioni preservando l’informalità e l’individualità che rendono davvero vivibili gli spazi. Invece di creare scatole identiche, abbiamo sviluppato un sistema che genera infinite variazioni a partire da pochi semplici componenti.

Processo
Il processo inizia sorprendentemente in modo analogico: lanciamo, scuotiamo, facciamo scorrere e riorganizziamo piccoli modelli fisici su diversi siti. Questa sperimentazione giocosa ci aiuta a scoprire configurazioni naturali che rispondono alle caratteristiche uniche di ogni luogo. Queste configurazioni fisiche vengono poi scansionate e tradotte in geometrie digitali che alimentano direttamente il nostro sistema di progettazione computazionale.

Tavoli
Al centro del nostro sistema ci sono moduli di tavoli prefabbricati – strutture semplici composte da una piastra di base e una o due pareti portanti. Questi tavoli vanno dai 7 ai 14 metri di lunghezza, risultando facili da trasportare e molto flessibili nell’organizzazione. Nonostante la loro semplicità, o forse proprio grazie a essa, questi elementi primitivi possono generare risultati architettonici sorprendentemente diversi.

Algoritmo
Il nostro algoritmo Grasshopper segue tre regole fondamentali:
• Massimizzare la densità: inserire quanti più tavoli possibile nei limiti del sito
• Garantire il collegamento: ogni modulo deve connettersi almeno a un altro
• Mantenere la struttura: assicurare chiari percorsi di carico verticale tramite pareti allineate

Il programma itera tra infinite possibilità, ottimizzando le disposizioni e aggiungendo colonne strutturali dove necessario. Questo approccio computazionale ci consente di generare rapidamente soluzioni uniche per qualsiasi condizione del sito.

Dalla struttura allo spazio
Una volta impilati i tavoli, riempiamo gli spazi vuoti con altri elementi prefabbricati che suddividono gli ambienti e forniscono rinforzo orizzontale. Questi componenti secondari vengono assemblati in loco e avvitati direttamente ai moduli-tavolo. Il risultato è un sistema ibrido dove il viola rappresenta i moduli prefabbricati in fabbrica e il verde gli elementi assemblati sul posto.

Produzione di massa primitiva, espressione informale individuale
Questo workflow ci consente di scalare da un singolo edificio a interi quartieri di oltre 10.000 unità abitative. Ogni sviluppo mantiene diversità e varietà, beneficiando allo stesso tempo dell’efficienza della produzione di massa. Le strutture sono pensate per essere abitate – o forse meglio, occupate – da persone che portano nei loro spazi interessi, abitudini e idee di vita proprie.

Risultato
Ne nasce un’architettura che appare sia sistematica che spontanea, efficiente ma informale. Codificando regole computazionali che riflettono l’intuizione umana su sovrapposizione e connessione, creiamo spazi pronti per essere personalizzati e vissuti, non solo occupati.

Collaborazione con Johannes Hoppensack e Lucas Fischötter.
Progetto sviluppato nell’ambito dello Studio Gilles Retsin presso il D-ARCH, ETHZ.

Illustrazione astratta e minimalista dall'alto verso il basso di un elemento a forma di T viola che ruota in più fasi lungo un arco tratteggiato, su uno sfondo beige, per trasmettere il movimento o un concetto architettonico dinamico.

Illustrazione isometrica di un elemento costruttivo modulare prefabbricato in legno di colore magenta, con dimensioni indicate di 14,00 e 4,00, che mostra un componente per un efficiente assemblaggio architettonico.

Schema urbano a griglia composto da file ordinate di blocchi rettangolari rosa, interrotto al centro da una dispersione algoritmica, che illustra un allontanamento dalla pianificazione urbana convenzionale e un approccio di design generativo.

GIF: Processo di produzione robotizzato che trasforma tronchi di legno in elementi edilizi prefabbricati.

Diagramma statico a griglia che illustra le fasi sequenziali di un processo di produzione robotizzato e automatizzato, dai tronchi di legno agli elementi costruttivi prefabbricati finiti, illustrando l'efficienza delle costruzioni in legno fuori sede.

Video: Dimostrazione interattiva di pianificazione urbana con utenti che spostano elementi prefabbricati su un modello.

Diagramma comparativo che presenta molteplici possibilità architettoniche create attraverso la manipolazione interattiva del modello (fila in alto di forme organiche verdi) e le corrispondenti interpretazioni algoritmiche (fila in basso di forme organiche azzurre), che generano diverse disposizioni planimetriche.

Visualizzazione dell'impilamento di elementi prefabbricati in legno con diagrammi di forza e carico strutturale.

Video: Algoritmo autonomo che ottimizza la soluzione strutturale di un edificio con l'analisi delle forze in tempo reale.

Vista isometrica di una pianificazione urbana algoritmica con vari edifici modulari prefabbricati.

Disegno architettonico dettagliato in scala 1:50, che mostra una pianta e una sezione trasversale di un sistema di costruzione prefabbricato in legno, con specifiche tecniche e dettagli strutturali, che illustra la progettazione e il montaggio di edifici modulari in legno.

Diagramma architettonico che presenta una pianta generata algoritmicamente con spazi interconnessi simili a nastri blu chiaro all'interno di un confine verde chiaro, mostrando un approccio di progettazione computazionale per layout complessi.

Disegno architettonico dettagliato che mostra tipologie di appartamenti atipici creati attraverso l'incastro di elementi prefabbricati in legno, derivati da una progettazione algoritmica basata su un modello fisico, che illustra layout innovativi e flessibili delle unità abitative.

Schema architettonico dettagliato della struttura composta da numerosi piccoli elementi prefabbricati in legno ad incastro (trattini rosa), generati attraverso la progettazione algoritmica, che illustra modelli strutturali complessi.

Schema architettonico che mostra la distribuzione astratta degli appartamenti all'interno di una struttura prefabbricata in legno ad incastro, illustrando le tipologie residenziali derivate dalla progettazione algoritmica.

Presentazione architettonica che mostra una pianta dettagliata della disposizione dei singoli appartamenti all'interno di una struttura prefabbricata in legno progettata in modo algoritmico, mostrando le configurazioni uniche delle unità residenziali e il loro rapporto con gli spazi verdi.

Pianta architettonica dettagliata che mostra una sezione della disposizione dei singoli appartamenti all'interno di una struttura prefabbricata in legno progettata in modo algoritmico, evidenziando gli intricati collegamenti e gli spazi esterni adiacenti.

Dettaglio della pianta architettonica ravvicinata che rivela la disposizione dei singoli appartamenti all'interno di una struttura prefabbricata in legno progettata in modo algoritmico, con elementi paesaggistici organici circostanti.

Segmento di pianta architettonica che mostra la disposizione dei singoli appartamenti in un edificio prefabbricato in legno progettato in modo algoritmico, caratterizzato da cortili interni e confini esterni curvilinei.

Pianta architettonica ingrandita che illustra l'intricata disposizione dei singoli appartamenti all'interno di una struttura prefabbricata in legno progettata in modo algoritmico, sottolineando le varie forme delle unità e il loro rapporto con le aree verdi circostanti.

Diagramma urbanistico che illustra la diffusione su larga scala di un sistema di costruzioni prefabbricate in legno su una mappa di Zurigo, con aree evidenziate in viola che indicano nuovi siti di sviluppo.

Serie di illustrazioni architettoniche che dimostrano il processo di generazione automatica e algoritmica, mostrando una pianta, una struttura assonometrica, una facciata e un piano del sito che si evolvono da forme astratte iniziali a rappresentazioni dettagliate dell'edificio.

Presentazione assonometrica animata di una costruzione prefabbricata in legno utilizzata in un lotto urbano.

Disposizione a griglia di più disegni assonometrici, che riassumono l'applicazione di un sistema costruttivo prefabbricato in legno in vari lotti urbani, mostrando diverse configurazioni di edifici e la loro integrazione nei paesaggi urbani esistenti.

Schema reticolare che riassume più planimetrie astratte di un sistema costruttivo prefabbricato in legno, illustrando vari layout residenziali e il loro potenziale per diverse configurazioni in diversi lotti urbani.

Schema reticolare che riassume diverse planimetrie, dimostrando l'adattabilità del sistema costruttivo prefabbricato in legno in diversi appezzamenti urbani, evidenziando come il sistema si integri con i diversi appezzamenti di terreno.

Schema architettonico assonometrico raffigurante l'installazione in loco di una costruzione prefabbricata in legno, con gru che assemblano elementi modulari in legno.

Disegno architettonico di prospetto che fornisce una vista dettagliata della facciata di un edificio prefabbricato in legno, evidenziando i dettagli della costruzione in legno e la natura modulare della struttura.

Modello architettonico di un moderno progetto residenziale con costruzione prefabbricata in legno, che mostra una struttura sostenibile in legno con balconi multipli e grandi finestre, illustrando l'estetica contemporanea degli edifici modulari.

Modello architettonico dettagliato in scala di un edificio residenziale moderno con struttura in legno e rivestimento in metallo ondulato e balconi multipli, con materiali e dettagli costruttivi complessi.

Modello architettonico in scala di un edificio residenziale moderno, che evidenzia la costruzione in legno, il rivestimento ondulato e vari balconi, fornendo una visione dettagliata dei materiali e del design dell'edificio.

Modello architettonico dettagliato in scala di una costruzione in legno, con rivestimento ondulato, balconi e struttura in legno a vista, che sottolinea l'intricato design e le scelte dei materiali.

Modello architettonico prefabbricato in legno, che illustra un edificio contemporaneo progettato attraverso processi algoritmici, creando spazi abitativi dinamici e informali.

Modello architettonico algoritmico con costruzione modulare in legno che crea spazi primitivi e informali, dimostrando approcci progettuali innovativi per una vita flessibile.

Rendering architettonico di un edificio residenziale contemporaneo con balconi in legno in contrasto con una facciata in cemento, che mostra una miscela di materiali.

Rendering architettonico di un moderno edificio per appartamenti in legno con distinti balconi sovrapposti, che evidenzia una tipologia residenziale unica e una vita verticale.

Rendering architettonico di una torre residenziale composta da moduli prefabbricati in legno, sviluppati attraverso la progettazione algoritmica, che mostra una struttura con singole unità sporgenti.

Rendering architettonico di un complesso abitativo modulare parametrico, composto da unità prefabbricate in legno, che illustra un approccio progettuale algoritmico che crea forme edilizie dinamiche e varie.

Rendering architettonico di torri residenziali modulari costruite con blocchi prefabbricati in legno, caratterizzate da una facciata parametrica che crea un esterno unico e ondulato.

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Visualizzazione 3D di edifici modulari prefabbricati su un terreno urbano, con altezze diverse.

Visualizzazione 3D di uno sviluppo urbano alternativo con costruzioni modulari prefabbricate, che mostra diverse disposizioni di edifici.

Presentazione architettonica che mostra una planimetria dettagliata delle disposizioni dei singoli appartamenti all'interno di una struttura prefabbricata in legno progettata in modo algoritmico, mostrando le configurazioni uniche delle unità residenziali e il loro rapporto con gli spazi verdi.

Vista dall'alto della planimetria di un complesso, che illustra la disposizione dei singoli appartamenti e la loro integrazione all'interno di una struttura prefabbricata in legno progettata in modo algoritmico, sottolineando lo spazio aperto centrale e le unità circostanti.

Pianta architettonica parziale incentrata su un gruppo di appartamenti singoli all'interno di una struttura prefabbricata in legno progettata in modo algoritmico, con i contorni naturali e le sagome degli alberi circostanti.

Segmento di una pianta architettonica che illustra vari layout di appartamenti individuali, progettati algoritmicamente all'interno di una struttura prefabbricata in legno, mostrando le configurazioni interne e i punti di connessione.

Pianta architettonica dettagliata che mostra una sezione di singole unità abitative all'interno di una più ampia struttura prefabbricata in legno progettata in modo algoritmico, sottolineando le forme irregolari e il flusso degli spazi.

Pianta dettagliata che mostra la disposizione dei singoli appartamenti all'interno di una struttura prefabbricata in legno progettata in modo algoritmico, con uno spazio aperto centrale e le unità circostanti.

Vista interna dettagliata di un modello architettonico in scala, che mostra una scala in legno all'interno di una costruzione in legno, evidenziando l'intricata struttura in legno e gli elementi di design interno.

Modello architettonico dettagliato in scala di un edificio residenziale prefabbricato in legno, con costruzione in legno, rivestimento ondulato, balconi e dettagli costruttivi specifici.

Modello architettonico interno in scala di un edificio residenziale moderno, che presenta una scala in legno, balconi con ringhiere e una dettagliata costruzione in legno, che offre una visione degli spazi interni.

Modello architettonico di un edificio residenziale moderno di tre piani, caratterizzato da un design contemporaneo con rivestimento in metallo ondulato ed elementi in legno di rilievo.

Modello architettonico in scala di una moderna casa residenziale su palafitte, con rivestimento in legno e metallo, che presenta un design contemporaneo con spazi abitativi sopraelevati.

Modello architettonico assonometrico di una costruzione modulare prefabbricata in legno, presentato come diagramma, che forse illustra concetti simili a quelli di Herzog & de Meuron.

Modello architettonico in scala di un edificio residenziale moderno, che enfatizza la sua struttura in legno a vista, potenzialmente ispirato a progetti come i balconi di Herzog & de Meuron o una Hybrid Wooden House, che mostra l'uso di materiali sostenibili.

Modello architettonico dettagliato di un edificio residenziale a più livelli, con particolare attenzione alla struttura in legno e al design dei balconi, che potrebbe riflettere elementi visti nei progetti di Herzog & de Meuron.

Vista interna moderna da un modello architettonico, che mostra una struttura in legno con un balcone che lascia entrare la luce naturale, che forse ricorda il design degli interni di un'officina AMAA, evidenziando spazi ariosi e aperti.

Modello architettonico che illustra una costruzione a telaio in legno sopraelevata, enfatizzandone gli elementi strutturali.