ARMONIA. a power greenhouse

Premesse

Lo scopo della ricerca ARMONIA è relativo alla realizzazione di una serra idroponica a energia zero, consumo idrico zero, contaminazione controllata, utilizzo di materiali riciclabili a rapidissima installazione, favorendo lo sviluppo di economie di scala e la coltivazione di prodotti ortofrutticoli a km zero.

Gli obiettivi specifici della ricerca sono:
a) studio, realizzazione e ottimizzazione di una serra per coltivazioni idroponiche a energia zero, consumo idrico zero e parametri fisico chimici microbiologici controllati H24 indipendentemente dagli eventi climatici esterni.
b) messa a punto di sistemi di controllo della contaminazione microbiologica a base probiotica che garantiscano la crescita ottimizzata delle piantumazioni senza impiego di prodotti chimici/anticrittogamici.
b) sviluppo di un sistema modulare di componenti tecnologiche tra loro complementari e adattabili alle esigenze del contesto, alle funzioni proposte e alle esigenze dell’utenza.
c) studio di elementi architettonico impiantistici di rapidissima installazione, agevole trasporto e facile adattamento nel tempo.

Caratteristiche del prototipo
A. Struttura geodetica utilizzata come serra per la coltivazione di prodotti ortofrutticoli intensivi.

• struttura realizzata con aste in acciaio tra loro imbullonate, coperta con un telo trasparente in polimero Cristal, a base di resina PVC idrorepellente con bassa conducibilità termica (il telo potrà essere variato in consistenza e trasparenza in occasione di sperimentazioni su fattori di ombreggiamento ed isolamento della cupola);
• forma semisferica, assemblabile in 4 ore, resistenza ai carichi accidentali esterni (150 kg/m2), vento massimo ammissibile di 200 km/h), resistenza agli eventi tellurici in territori di Classe 2;
• manufatti interni per le coltivazioni idroponiche realizzati con materiali modulari, manutenibili e riciclabili;
• ventilazione meccanica controllata e tenuta stagna agli agenti patogeni e insetti, a portata variabile (da 1 a 15 vol/h) ad inseguimento automatico di parametri prefissati (T, UR, pressione, CO2);
• impiego di pompe di calore reversibili aria-acqua (prima fase) e terra-acqua (seconda fase);
  sistema di controllo dell'illuminazione naturale/artificiale in funzione delle coltivazioni e del ciclo giorno/notte delle specie coltivate, con possibile variazione delle lunghezze d'onda emesse;
• sistema di supervisione per il controllo H24 dei parametri fisico chimici della serra e la somministrazione automatizzata dei nutrienti;
• possibilità di variazione della trasparenza dell'involucro a fini di ottimizzazione della raccolta di energia solare in funzione della stagione e dell'andamento climatico esterno;
• recupero delle acque piovane per raggiungere a livello annuale l'obiettivo di consumo idrico zero:

B. Cubo tecnologico in legno (privo di cemento armato o strutture in ferro) per ospitare tutti i sistemi impiantistici e idroponici, senza fondazioni tradizionali, resistente a venti a 200 km/h e a terremoti di grado 6 della scala Richter.
C. Sistema fotovoltaico tradizionale ricoprente le facce del cubo tecnologico (potenza 25 kW) per massimizzare la raccolta solare in tutte le ore del giorno con batterie tampone, sufficiente per cprire il fabbisogno annuale di energia elettrica di tutti gli apparati..
D. Impianto del tipo a pompa di calore aria/acqua, con riscaldamento/raffrescamento a fancoil; ventilazione meccanica controllata a portata aria variabile in funzione dei tassi di CO2 e della temperatura e UR.
E. Sistema di coltivazione verticale di tipo idroponico, in manicotti a incastro, coordinato con rete di irrigazione, distribuzione automatica dei nutrienti e di recupero dell’acqua.
F. Sistema di supervisione a controllo remoto di tutti i parametri elettromeccanici della serra e degli impianti di corredo, con storicizzazione del trend dei medesimi

[1] Realizzare un sistema complesso a partire da sottosistemi industrializzati e già in uso ma attualmente non in grado, per come concepiti, di interagire tra di loro, ottenendo un sistema componibile secondo le esigenze di spazio, funzione e condizioni ambientali. Principale risultato atteso quello della sostenibilità ambientale, sotto ogni possibile declinazione: architettonica, formale/estetica, funzionale, impiantistica, energetica, di produttività agricola, di sicurezza per l’uso umano, ecc. Si vuole perseguire una nuova disposizione delle idee e dei dati che il pensiero comune considera generalmente come distinti e possono invece trovare una unione imprevista, ‘armonica’, capace di aprire nuove visioni prospettiche e di esperienze.

Di fatto, l’innovazione tecnico-scientifica procede da un superamento di abitudini mentali che può riguardare non solo le teorie dominanti in un determinato ambito di ricerca, ma la stessa visione del mondo che sostiene quelle teorie. Uno dei punti di partenza nello sviluppo del sistema è il trasferimento tecnologico di materiali, sistemi e metodi da discipline diverse, per la realizzazione di manufatti o strumenti tecnici che ne costituiscono una nuova e inaspettata applicazione pratica, traendo in questo modo stimolo per il superamento di paradigmi consolidati e concezioni ricorrenti. Non è quindi un caso che in questa ricerca, oltre alle imprese, siano coinvolti ricercatori di diversa estrazione (ingegneri, architetti, filosofi, biologi, informatici, matematici, ecologi, etologi, etc.).

Questo progetto trova il suo primo movente sia nella lezione platonica intorno al valore simbolico delle figure geometriche (la semisfera) - quale si trova espressa in uno dei dialoghi più complessi e metafisici dell’antichità, il Timeo (teoria dei solidi regolari) – sia alle proposte architettoniche di Fuller (1950 circa).

Per quanto riguarda i primi, l’idea che l’ordine ‘armonico’ del cosmo trovi espressione in figure geometriche definite ha fatto pensare fin dall’inizio della progettazione che proprio a quelle figure si possa guardare nella realizzazione di strumenti che conferiscano ordine all’ambiente su cui si sarà chiamati a operare.

Con la specificazione che per ordine si intende la ripresa rinascimentale della visione, espressa ad esempio da Leonardo o Piero della Francesca, che istituisce una corrispondenza fra macro e microcosmo e ristabilisce una posizione di equilibrio fra uomo e natura.

Dal punto di vista strutturale e pratico, invece, il progetto mostra l’applicazione estrema della metafisica geometrizzante del Timeo, giacché la struttura della serra, pensata come ‘cupola geodetica’ consta di triangoli simil-equilateri assemblati a creare forme che non solo svolgono nuove funzioni pratiche (strutturale ed energetica), ma anche traducono la perfezione simbolica dei poliedri platonici.

Per il medesimo motivo la serra è pensata di forma semisferica, a simboleggiare il solido perfetto, il sistema fotovoltaico come insieme di collettori raffiguranti uno dei solidi platonici, di forma cubica, a simboleggiare la terra, che sarà la prima ad essere realizzata, o tetraedrica, a simboleggiare il fuoco (sole), e icosaedrica troncata, a simboleggiare l’acqua.

Assegnando ad ognuno dei quattro elementi fisici (aria, acqua, terra, fuoco) una specifica forma geometrica e mostrando come ogni cosa segua una regola proporzionale, Platone presenta una visione armonica della natura, la cui perfezione è data proprio dal fondamento matematico dei rapporti fra le parti che la compongono (Platone,dal Timeo, in: "Dialoghi politici e lettere": Dio dopo avere ovunque compiuto queste cose esattamente, nella misura in cui la natura della necessità si lasciava spontaneamente persuadere, le unì tutte in proporzione e armonia).

2021 | in corso