Zaha Hadid: come si costruisce una geometria impossibile

La geometria di Zaha Hadid non nasce al computer: nasce sui quadri. Prima che esistessero Maya e Grasshopper, le superfici piegate, le linee che accelerano e le masse che sembrano galleggiare stavano su tele dipinte a mano, ereditate dal suprematismo russo. Il software è arrivato dopo, per trasformare quelle immagini in edifici che stanno in piedi. Questo articolo racconta esattamente quel passaggio: da dove viene la forma, come diventa struttura e che cosa succede quando deve renderla in 3D.

Non è una biografia: date e premi stanno in una tabella, dove servono a orientarsi. Il resto risponde a una domanda più utile per chi progetta: come si costruisce, davvero, una superficie a doppia curvatura, e perché la maggior parte dei render «alla Hadid» in circolazione non ha niente a che fare con il suo metodo.

Una nota sulle immagini, valida per tutto l'articolo: nel nostro archivio non ci sono opere di Zaha Hadid. Le figure sono render e visualizzazioni del nostro studio su progetti curvi o scultorei costruiti da noi, e servono a mostrare gli stessi problemi tecnici — continuità delle superfici, giunti dei pannelli, riflessi — su cui possiamo dire come sono stati risolti.

Zaha Hadid in breve: le date che reggono

Nelle liste di architetti famosi il nome di Hadid compare sempre, ma quasi mai con una spiegazione di come le sue forme vengano costruite. È da lì che partiamo.

Dai dipinti suprematisti alla forma: dove nasce la geometria

La geometria di Hadid viene dalla pittura, non dal calcolo. Il progetto di diploma all'Architectural Association, nel 1977, si chiamava «Malevich's Tektonik»: un albergo sul Tamigi disegnato come un tectonic suprematista di Kazimir Malevich, con volumi che si compenetrano e si staccano dal suolo. Non era una citazione di stile ma un metodo: usare i quadri come strumento di progetto, per scoprire forme che pianta e prospetto non permettono di immaginare.

Il passo decisivo è del 1983, con il concorso per The Peak a Hong Kong. Hadid lo vince con una serie di dipinti in cui l'edificio — un club sulle colline sopra la città — è spezzato in lame orizzontali che si sovrappongono, ruotano e sporgono dal pendio, viste da punti impossibili, spesso dall'alto e in caduta. Il progetto non fu costruito, ma quelle tavole fecero il giro del mondo e fissarono il vocabolario: frammentazione, velocità, gravità sospesa. Nel 1988 lo stesso linguaggio finì nella mostra «Deconstructivist Architecture» al MoMA di New York, accanto a Gehry, Eisenman, Libeskind, Koolhaas, Tschumi e Coop Himmelb(l)au.

I quadri contenevano già la difficoltà costruttiva: una lama che sporge dal pendio è una trave a sbalzo prima che un'immagine. Per dieci anni Hadid fu «l'architetta di carta» proprio perché quelle forme, con i mezzi degli anni Ottanta, nessuno sapeva o voleva costruire.

Il primo edificio costruito: Vitra, 1993

La stazione dei vigili del fuoco per il campus Vitra a Weil am Rhein, completata nel 1993, è il primo edificio di Hadid a stare in piedi: calcestruzzo armato gettato in opera, con pareti e coperture che sono piani inclinati e affilati, non ancora curve. È il punto in cui la pittura entra nel cantiere: le lame dei quadri di The Peak diventano setti di cemento a vista, senza un angolo retto.

La lezione tecnica di Vitra: un piano inclinato è ancora costruibile con la carpenteria tradizionale, purché ogni cassero sia disegnato con precisione millimetrica. Da lì a una superficie a doppia curvatura, dove il cassero non è più un piano ma una superficie da fresare, il salto è di un ordine di grandezza, e serviva un altro strumento.

La fase parametrica con Patrik Schumacher

La svolta parametrica arriva con Patrik Schumacher, entrato nello studio nel 1988 e diventato il teorico del metodo. Nel 2008, alla Biennale di Venezia, Schumacher pubblica il «Manifesto del parametricismo»: la forma non viene più disegnata a mano ma generata da regole e parametri, così che un cambiamento a monte — il raggio di una curva, l'inclinazione di una facciata, il numero di piani — aggiorni tutto il modello a valle.

Gli strumenti sono, in linea generale, tre. Maya, nato per l'animazione, serve nella fase iniziale per scolpire superfici morbide senza vincoli costruttivi, come si farebbe con la creta. Rhino gestisce le superfici NURBS con precisione geometrica: è dove la forma diventa misurabile. Grasshopper, che gira dentro Rhino, permette di scrivere le regole — la suddivisione della facciata in pannelli, la rotazione progressiva di un piano di torre, la variazione di un profilo lungo una curva — senza modellare nulla a mano.

Un equivoco da evitare: il parametrico non «inventa» la forma, che la decide sempre l'architetto. Tiene insieme la forma e la sua costruibilità nello stesso file: quando Hadid decide che una torre si torce di un certo angolo, il modello sa già quanti pannelli diversi comporta.

Dalla superficie NURBS al cantiere: la traduzione ingegneristica

Una superficie a doppia curvatura non si costruisce mai così com'è: si scompone. Il modello NURBS è una descrizione continua, ma il cantiere lavora con pezzi finiti — pannelli, travi, casseri — e il lavoro dell'ingegnere è decidere in quanti pezzi e di quale forma. Questo passaggio si chiama razionalizzazione, e quasi tutto quello che si vede negli edifici di Hadid è il risultato di una razionalizzazione ben nascosta.

Pannellizzazione

La superficie continua viene divisa in pannelli, e su una doppia curvatura ogni pannello è, in teoria, diverso da tutti gli altri. La strategia tipica cerca le zone dove la superficie si può approssimare con pannelli piani o a curvatura semplice, lasciando i pezzi davvero a doppia curvatura, i più costosi, solo dove servono. Un buon script parametrico fa esattamente questo: conta i pannelli unici e cerca di ridurli.

GRC e GFRP: il rivestimento che segue la forma

Tra i materiali usati per rivestire queste superfici c'è il calcestruzzo rinforzato con fibra di vetro, GRC o GFRC: pannelli sottili e leggeri, stampati in casseri fresati a controllo numerico, che seguono qualsiasi curvatura. Dove serve ancora meno peso si usa il polimero rinforzato con fibra di vetro, GFRP. L'Heydar Aliyev Center di Baku, completato nel 2012, è l'esempio più noto: una pelle continua di pannelli in GFRC e GFRP montata su una struttura spaziale in acciaio che fa da «scheletro» sotto la curva.

Struttura in acciaio e diagrid

Sotto il rivestimento, la forma è quasi sempre retta da un reticolo d'acciaio. Nelle torri e nelle coperture a grande luce il reticolo diventa una diagrid, una maglia diagonale che porta insieme carichi verticali e orizzontali e può ridurre o, in alcune configurazioni, eliminare i pilastri interni. Il suo vantaggio geometrico è preciso: una maglia di triangoli approssima una superficie curva con aste tutte rettilinee, molto più economiche di aste curve.

Casseri e calcestruzzo

Dove la curva è in calcestruzzo gettato in opera, il cassero è la parte più cara del lavoro. Le pareti del MAXXI sono in calcestruzzo autocompattante, che riempie casseri complessi senza vibratura e restituisce una superficie a vista senza difetti. Per le curve vere si usano casseri in legno curvato, in schiuma fresata o in resina; ogni cassero viene disegnato nel modello parametrico e prodotto una volta sola.

Tolleranze

L'ultimo problema è invisibile e decide tutto: le tolleranze. Un pannello in GRC esce dallo stampo con qualche millimetro di scarto; l'acciaio sotto ha le proprie tolleranze di montaggio; il calcestruzzo si ritira. Su una superficie continua i giunti tra i pannelli e i fissaggi regolabili consentono di gestire queste tolleranze, ed è per questo che larghezza e geometria dei giunti sono progettate, non lasciate al caso. Guardi da vicino qualsiasi edificio di Hadid: la trama dei giunti racconta come è stato costruito.

Le opere italiane di Zaha Hadid: che cosa le rende difficili e come sono state costruite

L'Italia è uno dei paesi con più edifici costruiti di Hadid, tutti diversi tra loro per tecnica. La tabella li mette in fila su ciò che conta per chi progetta: che cosa rende la geometria difficile e con quale strategia è stata realizzata. Per confronto ci sono anche Vitra e Baku, i due capisaldi fuori dall'Italia.

Due osservazioni sulla tabella. La prima: la torsione della Torre Generali è costruita con pannelli di vetro piani. Da lontano la facciata sembra una superficie continua che si avvita; da vicino si legge una sequenza di piani sfalsati di pochi gradi. È la razionalizzazione di cui parlavamo, e nel render va rispettata. La seconda: il MAXXI presenta superfici in calcestruzzo gettato in opera; il museo sul Plan de Corones combina calcestruzzo gettato in opera e pannelli prefabbricati, quindi nel render vanno rappresentati i giunti dei pannelli e, dove presenti, le tracce delle casseforme.

Rendering di un edificio a doppia curvatura: il modello richiede superfici continue, NURBS o SubD, oppure una mesh suddivisa con precisione sufficiente

Un render di un edificio curvo è credibile solo se il modello sottostante è una superficie continua e non un poligono spigoloso levigato con i trucchi dello shading. La differenza si vede nei riflessi: su una NURBS pulita una linea di luce scorre senza interruzioni; su una mesh sporca si spezza e tradisce ogni faccia. Un occhio allenato — un architetto, un cliente che ha visitato il MAXXI — la coglie in un secondo, anche senza saperla spiegare.

Nel nostro studio, quando un architetto ci manda un file Rhino, la prima cosa che facciamo non è illuminare la scena ma controllare la geometria: superfici aperte, bordi non uniti, curvatura che salta da un patch all'altro. Il controllo si fa con l'analisi delle zebre, le bande riflesse che devono passare da una superficie alla successiva senza scalini. Solo dopo il modello va nel motore di render, suddiviso in modo che le curve restino curve anche nei primi piani.

Un consiglio per chi progetta con Grasshopper: ci mandi la definizione, non solo il modello «cotto». Rigenerare la geometria dalle regole è più veloce e più fedele che ritoccare una mesh a mano.

I giunti dei pannelli devono dire la verità

Un render onesto di una facciata parametrica mostra i giunti tra i pannelli dove il progetto li prevede, con la larghezza reale, e non li nasconde per far sembrare la superficie più liscia. Abbiamo visto molte immagini in cui una torre torta appare come un unico blocco di vetro fuso: belle e false, perché quell'edificio si costruirà con pannelli piani e chi guarda si aspetta un oggetto che non esisterà mai.

Il metodo è semplice. Prendiamo lo schema di pannellizzazione dell'architetto o dell'ingegnere di facciata, lo modelliamo pannello per pannello con il giunto fisico, e lasciamo che ogni pannello rifletta il cielo con la propria inclinazione: la facciata «scintilla» da pezzo a pezzo, come fa la Torre Generali dal vero. Se la pannellizzazione non esiste ancora, ne proponiamo una versione di lavoro, dicendolo, perché un render che la omette rimanda il problema al cantiere.

Lo stesso vale per il calcestruzzo a vista: tracce dei casseri, fori dei distanziatori, riprese di getto. Sul MAXXI sono parte dell'edificio; un render che li cancella lo trasforma in una scultura di gesso.

Riflessi su superfici continue: la luce è il vero test

Su una superficie continua il riflesso non è un effetto: è l'unico modo con cui l'occhio legge la forma. Un volume squadrato si capisce dalle ombre degli spigoli; una superficie curva solo da come la luce scivola sopra, dal punto in cui il chiaro passa allo scuro. Per questo negli edifici di Hadid le ore del giorno cambiano la forma percepita, e un render con luce piatta le uccide.

Noi lavoriamo con tre viste di luce per ogni facciata curva: sole basso radente, che allunga il gradiente e mostra la curvatura; cielo coperto, che verifica se la forma regge senza riflessi drammatici; notte con luce dall'interno, dove la pelle diventa una lanterna e i giunti tornano visibili in controluce. Se la forma convince in tutte e tre, convincerà anche in cantiere.

Perché un render «alla Hadid» su un volume scatolare è una bugia

Il render «alla Hadid» è diventato uno stile di presentazione: atmosfera bianca e lucida, cielo drammatico, superfici di ceramica, persone sfocate. Applicato a un edificio a pianta rettangolare con qualche curva in facciata, promette una geometria che il progetto non ha. È un inganno che si paga due volte: in concorso, quando la giuria confronta l'immagine con le sezioni; in vendita, quando l'acquirente confronta il render con il cantiere.

La forma di Hadid non è una finitura. È una decisione strutturale presa all'inizio — un solaio che ruota, uno sbalzo che esce dalla roccia, un guscio che si piega — e ogni immagine seria di quella forma deve mostrare che cosa la tiene su. Se il progetto è un parallelepipedo con una pensilina curva, il render corretto lo racconta com'è: rende bene la pensilina, rende bene il volume, non finge che l'uno sia l'altro. È lo stesso principio che abbiamo applicato scrivendo di Renzo Piano: un'architettura leggera non si rende con l'atmosfera, si rende con il dettaglio.

Presentare una facciata parametrica ad architetti, giurie e sviluppatori

Una facciata parametrica si presenta con una sequenza, non con una sola immagine eroica. La prima spiega la regola: la vista d'insieme dove si legge come la forma cambia lungo l'edificio. La seconda spiega la costruzione: un primo piano con pannellizzazione, giunti e spessore della pelle. La terza spiega l'esperienza: la vista ad altezza d'occhio, dove il passante non vede più la geometria ma la luce e il materiale. Per un concorso queste tre viste possono mostrare aspetti diversi del progetto; il numero e il formato vanno adattati al bando.

Per uno sviluppatore l'ordine si inverte: prima la vista dalla strada, quella che vende; poi l'insieme; il dettaglio costruttivo resta nel dossier tecnico. In entrambi i casi, il rendering degli esterni di un edificio curvo costa più di un volume squadrato equivalente, perché il tempo va nella geometria e nel controllo dei riflessi, non nella scena. Nel nostro studio, fondato da Dim Kuzmenko e Alexandr Kasperovich, il lavoro parte da 39 € l'ora, e su una facciata a doppia curvatura la verifica del modello può richiedere tempo prima di impostare la luce.

Se porta in concorso una geometria di questo tipo, il modo più efficiente di lavorare con noi è descritto nella pagina sul rendering per architetti e studi di progettazione: file nativi, schema di pannellizzazione e una lista chiara di quali viste servono a quale destinatario. Chi vuole capire da dove viene l'idea che l'edificio possa staccarsi dal suolo trova un punto di partenza nei cinque punti di Le Corbusier: i pilotis sono, in un certo senso, la versione razionale di quelle lame sospese dipinte per The Peak.

Che cosa resta di Zaha Hadid nel modo di costruire

L'eredità di Hadid non è uno stile ma una catena: un'immagine radicale, un modello matematico che la descrive, un'ingegneria che la scompone in pezzi costruibili. Quella catena oggi è pratica corrente in molti studi, anche in edifici che non le somigliano affatto, ed è il motivo per cui il suo studio, dopo il 2016, ha continuato a costruire con lo stesso metodo sotto la guida di Patrik Schumacher.

Per chi fa immagini la lezione è speculare. Non esiste un render «alla Hadid» applicabile a qualunque cosa: esiste una geometria vera, con i suoi pannelli, i suoi giunti e i suoi riflessi, e un render che la rispetta. Il resto è atmosfera, e l'atmosfera, come le tolleranze, prima o poi si vede.