Di tanto in tanto le radiazioni elettromagnetiche sollevano preoccupazioni per i loro effetti sulla salute pubblica e sulla sensibilità individuale. Tuttavia il titolo di questo articolo non è motivato da tali voci, tipiche dello scetticismo legato all’innovazione sin dall’introduzione della meccanizzazione. In questa sede proporrò un’indagine sulla capacità degli edifici di influenzare la comunicazione wireless veicolata dalle onde radio dello spettro elettromagnetico.

Nel corso della storia gli architetti hanno progettato edifici e tecnologie tenendo conto di fattori atmosferici quali temperatura, umidità, pioggia, vento, e filtrandoli con accurati progetti di rivestimenti e aperture. Oggi c’è un nuovo fattore che richiede la nostra attenzione: la domanda di una costante connettività wireless negli interni, così come di una schermatura dalle radiazioni elettromagnetiche in specifici contesti.

Auto che si guidano da sole, droni, macchine da caffè intelligenti e termostati sfruttano sempre più spesso l’ampiezza di banda della comunicazione wireless. Condividiamo le nostre città e le nostre reti con loro. Ciò nonostante, in proporzione all’interesse generale per l’Internet delle Cose (IoT), la domanda di connettività e la proliferazione dei dispositivi di rete riceve di fatto poca attenzione da parte dei designer degli edifici e degli spazi urbani.

A parte i modelli tradizionali della smart city e della continua interazione con l’ambiente, gli architetti raramente prendono in considerazione le infrastrutture e i segnali wireless nella progettazione degli spazi. Dal punto di vista costruttivo, la connessione di rete e le infrastrutture wireless vengono attivate dopo che il processo di progettazione degli edifici è stato completato. Per farlo è necessario aggirare tutte le condizioni e le difficoltà inerenti la progettazione di edifici.

Questa tendenza mantiene la tradizionale divisione tra strutture e servizi, osservata già nel 1960 dal critico e storico dell’architettura Reyner Banham. Banham criticava la divisione dell’arte costruttiva in due parti intellettualmente separate, schierandosi a favore di un approccio olistico che farebbe uscire il pieno potenziale di quello che definisce “man-made climate[1].

Questo articolo si concentra sul modo in cui gli edifici filtrano la propagazione dei segnali wireless. In che modo le proprietà degli edifici incidono sulla propagazione delle onde radio? Come è stato affrontato questo problema nella progettazione degli edifici? Come possiamo avvicinare gli architetti al pensiero sulla connettività nello spazio?

Portare luce e aria negli edifici

 La disponibilità di luce naturale è stato motivo di grande preoccupazione per gli architetti prima dell’avvento della luce elettrica. Edifici industriali, scuole e ospedali venivano specificatamente progettati con il vincolo di permettere alla luce naturale di illuminare le attività che si svolgevano all’interno. Il primo periodo della Rivoluzione Industriale ha introdotto l’uso dell’acciaio per le costruzioni, cosa che ha permesso un’illuminazione più ampia degli interni. In questo modo le finestre potevano essere molto più grandi e più fitte.

Oltre alle limitazioni imposte dalle tecniche di costruzione, la dimensione delle stanze e l’ampiezza delle finestre erano definiti in base alla loro utilità e all’illuminazione richiesta dagli interni. La costruzione di tetti a dente di sega è un esempio emblematico di una soluzione formale al problema della distribuzione uniforme della luce. Le finestre ad angoli inclinati permettevano un drenaggio dell’acqua simile a quelle verticali, mentre l’altra superficie inclinata rifletteva la luce all’interno. Sebbene il cleristorio sia già stato usato nelle basiliche romane e addirittura in alcuni templi dell’antico Egitto, il suo impiego negli edifici industriali è più esplicito ed efficace.

In seguito, intorno al 1880, Thomas Edison negli Stati Uniti e Joseph Swan nel Regno Unito hanno introdotto sul mercato le lampadine elettriche. È nata così l’industria dell’illuminazione artificiale che ha lentamente rivoluzionato quella degli edifici[2]. Le lampade elettriche hanno dato alle persone pieno controllo dell’illuminazione all’interno delle proprie abitazioni e dei posti di lavoro, solo premendo un interruttore.

Cosa ancora più importante, la luce elettrica ha portato reti di fili nelle case e negli uffici, rendendo così relativamente facile l’aggiunta di elettrodomestici e altri macchinari. L’introduzione di elettricità e illuminazione ha portato ad un’inedita flessibilità nel modo in cui lo spazio poteva essere progettato e utilizzato. Essendo meno condizionata dalla luce naturale, l’organizzazione interna è diventata più efficiente e il tempo lavorativo si è dilatato.

Un’altra importante invenzione è stata l’aria condizionata e la sua distribuzione capillare nella metà del XX secolo. L’attenzione per la ventilazione degli spazi interni è emersa molto prima, con la consapevolezza crescente dell’importanza dell’igiene domestica per la salute. I medici inglesi del XIX secolo sono stati i pionieristici nell’uso delle tecniche di ventilazione di interni, come mostrano le case dei due omeopati di Liverpool, il Dottor Drysdale e il Dottor Hayward[3].

Banham ha notato che l’introduzione dell’energia elettrica e dei sistemi di ventilazione nelle case è avvenuta quasi in simultanea. Ha inoltre collegato il potenziale degli interni totalmente climatizzati all’invenzione delle lampadine elettriche, che hanno rimpiazzato le maleodoranti lampade ad olio dell’epoca. In “Ambient Commons”, l’esperto di design digitale e architettura Malcom McCullough spiega come queste due industrie abbiano reso l’architettura autonoma dall’ambiente esterno[4].

Di per sé inespressivi, i sistemi di condizionamento sono stati perfezionati in modo da fornire una qualità standard dell’aria in tutti gli edifici, a prescindere dal clima. A partire dal loro utilizzo come bene di lusso negli anni ’30 fino ad arrivare alla loro applicazione commerciale, questi sistemi hanno avuto un forte impatto sulla progettazione dei rivestimenti degli edifici. Una volta che la temperatura poteva essere controllata meccanicamente, facciate di vetro e ampi spazi chiusi erano in grado di racchiudere un ambiente confortevole e fresco. Fin da subito questa nuova autonomia è dipesa fortemente dalla disponibilità di energia elettrica, richiedendo allo stesso tempo poca attenzione.

A quei tempi l’elettricità era percepita come una fonte di energia illimitata. Era semplicemente una questione di quando denaro poteva essere investito per climatizzare il proprio edificio in modo adeguato. Nell’edizione del 1969 del suoArchitecture of the Well-Tempered environment”, Reyner Banham si è schierato a favore della proliferazione di soluzioni dipendenti da energia (es: aria condizionata) per raggiungere il comfort negli ambienti chiusi.

Quindici anni dopo, nell’introduzione alla seconda edizione – considerata l’accusa infondata di sostenere solo uno spreco di energia – Banham si è sentito in dovere di difendere la propria posizione sul consumo energetico e ha ribadito di non considerare l’energia come un limite. Le prime preoccupazioni sull’accesso all’energia elettrica sono nate dopo la crisi energetica del 1973-74 negli Stati Uniti, che ha portato ad una nuova percezione dell’energia come fonte limitata. Cento anni e diverse crisi energetiche più tardi, l’edilizia avrebbe iniziato a considerare l’efficienza energetica come un vincolo progettuale.

 La connettività permette comunicazione, monitoraggio ed efficienza energetica

L’interesse attuale per le prestazioni edilizie come paradigma di progettazione è emerso da un interesse crescente per la sostenibilità come questione socio-economica ben definita. A partire dal 1960, gli architetti hanno iniziato gradualmente ad interessarsi alle prestazioni degli edifici e alla loro valutazione. La progettazione orientata alle prestazioni si focalizza in ugual modo sulla struttura dell’edificio e sulla sua capacità di utilizzare l’energia in modo efficiente, come documentano attentamente Kolarevic e Malkawi nel loro compendio sull’architettura performativa[5].

 La simulazione quantitativa e qualitativa nel processo di progettazione ha offerto una nuova e completa comprensione dei diversi modi di affrontare i fattori ambientali. Il vento, le ore di luce e l’orientamento possono essere presi in considerazione quando si progettano sistemi di riscaldamento e di schermatura. Uno dei trend emersi da questa consapevolezza è quello di esternalizzare l’efficienza energetica a sistemi di controllo intelligenti per la luce, la temperatura e gli scuri.

Questi sistemi dipendono fortemente da reti di comunicazione che consentono la trasmissione dei dati rilevati da un sensore wireless, l’elaborazione dei dati stessi e l’invio di feedback al sistema. In questo modo il sistema può abbassare le tapparelle se c’è troppa luce, oppure accendere il riscaldamento. Una copertura con o senza fili è essenziale per un sistema operativo intelligente. Oltre a monitorare e azionare i sistemi di risparmio energetico, la connettività all’interno degli edifici è diventata un requisito standard nella strumentazione interna degli edifici pubblici.

Centri commerciali, stazioni ferroviarie, edifici pubblici, università, ristoranti e bar di tutto il mondo sono dotati di reti wireless che richiedono un semplice click per connettersi. Per assicurare una buona copertura in tutti gli edifici, stiamo collocando i punti d’accesso nello stesso modo in cui utilizzavamo l’aria condizionata 30 anni fa: senza un quadro generale, ma assicurandoci che ogni stanza abbia il suo.


Note:

[1] – Reyner Banham, The Architecture of the Well-Tempered Environment (Londra: Architectural P. : Univ. of Chicago, 1969).

[2] – Ibid.

[3] – Vidar Lerum, Sustainable Building Design: Learning from Nineteenth Century Innovations, 2016, http://public.eblib.com/choice/publicfullrecord.aspx?p=4014962.

[4] – Malcolm McCullough, Ambient Commons: Attention in the Age of Embodied Information (Cambridge, Massachusetts: The MIT Press, 2013).

[5] – Branko Kolarevic e Ali Malkawi, ed., Performative Architecture: Beyond Instrumentality (New York: Routledge, 2005).