Guastavino Volte laminari laterizio

Arte del Costruire

Daniel Lane

Rafael Guastavino e la razionalizzazione costruttiva del laterizio A partire dal 1866 e per quasi un secolo, prima in Catalogna e poi in America, Rafael Guastavino e i suoi discendenti portarono ai suoi massimi livelli strutturali ed espressivi la tecnica costruttiva delle volte laminari stratificate, sviluppando numerosi brevetti riguardanti applicazioni strutturali, acustiche e ignifughe della costruzione in laterizio Traduzione a cura di Juan Martín Piaggio

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a costruzione di volte usando il metodo della stratificazione di lamine sottili(1) è un metodo relativamente ben conosciuto nell’area mediterranea, grazie soprattutto al lavoro di famosi architetti quali Antoni Gaudí, Lluis Domènech i Montaner e altri esponenti del Modernisme catalano, che portarono la tecnica alla sua massima espressività. Poco dopo il 1860, una generazione prima dell’avvento del Modernisme, la tecnologia delle volte che essi utilizzarono in modo così creativo veniva rivitalizzata e reinterpretata presso la Escola Especial de Mestres d’Obres, a Barcellona. Lì alcuni docenti, in particolare Elias Rogent i Amat e Juan Torras i Guardiola, spingevano gli studenti a rianimare la scienza del costruire impiegando nuove tecnologie e materiali. Questa stimolazione venne in larga parte dalla necessità di creare

nuovi edifici e nuovi tipi edilizi che venissero incontro all’espansione di Barcellona. Un allievo di questa scuola, Rafael Guastavino y Moreno (18421908), nato a Valencia, doveva trarre ispirazione dal loro insegnamento per avviare una carriera come costruttore basata quasi esclusivamente sulla tecnica della volta laminare stratificata. Il suo primo edificio, che si ricordi, venne costruito nel 1866 a Barcellona. A lui si attribuisce in genere la reviviscenza di questa tecnica locale per la costruzione di volte, che doveva diventare il suo lascito, prima in Spagna e poi negli Stati Uniti d’America. La tecnica costruttiva delle volte laminari stratificate si pone in netto contrasto con il metodo tradizionale che prevede l’uso di conci di pietra. Guastavino classificò gli archi e le volte costituiti da conci come “Costruzione per Gravità o Meccanica”, poiché la

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coesione delle loro parti è determinata dalla forza di gravità. Le volte laminari stratificate, invece, dipendono da quella che Guastavino chiamò “Costruzione Coesiva”. Così viene, infatti, definita ogni costruzione la cui stabilità dipende dalla coesione o aderenza chimica delle sue parti costituenti. Il più lampante esempio di questo concetto è il guscio in calcestruzzo: le volte e le cupole di Guastavino sono precorritrici di questa tecnologia. La sua personale versione della volta laminare stratificata non era radicalmente diversa dalle strutture simili preesistenti. Pianelle laterizie di 2,5 x 15 x 30 cm vengono posate di piatto, piuttosto che di coltello. Il primo strato (intradosso) viene posato mediante una malta a presa rapida, come ad esempio il gesso, consentendo la costruzione della volta senza bisogno

1. Nartece della chiesa di St. Bartholomew, New York, 1917-21 (Arch. Bertram G. Goodhue). Nella pagina a fianco: 2. Confronto fra volte a conci e volte laminari stratificate (da Choisy).

di casserature o centine di supporto; questo fungeva poi da cassero per gli strati o lamine successivi, posati a giunti sfalsati rispetto allo strato sottostante. Il numero di strati dipendeva dalla geometria di ogni volta o cupola. Uno spessore medio di tre strati è normale, ma vi sono volte a botte non portanti, con luce di 3,60 m e monta del 15 %, costruite e con uno spessore medio di due strati, con uno strato aggiuntivo di rinforzo, o costola, sull’estradosso, ogni 6 m circa. Prima che si diffondessero i cementi idraulici tipo Portland, verso la metà del XIX secolo, le volte laminari stratificate venivano murate con gesso, calce o malte semi-idrauliche. La resistenza relativamente bassa di questi materiali impediva la costruzione di volte fortemente monolitiche, limitando quindi le forme che queste potevano assumere. La loro utilità era comunque innegabile, poiché il loro vantaggio principale era ed è quello di semplificare la costruzione rendendo praticamente superflua la casseratura. Le volte erano inoltre resistenti, esercitavano una spinta laterale molto minore rispetto alla classica volta a conci – consentendo l’uso di muri e contrafforti più leggeri – e, soprattutto, erano a prova d’incendio. Le volte di Guastavino introdussero un nuovo componente fondamentale: il cemento Portland. La resistenza e la rapidità di presa di questo nuovo materiale trasformarono la volta laminare, consentendo di adattarla a costruzioni più

grandi e dalla pianta più articolata. La costruzione diventava inoltre più spedita, poiché le volte appena eseguite avevano, grazie al cemento, una resistenza intrinseca così elevata che poco dopo la posa potevano essere usate come piattaforme di lavoro per i muratori che vi lavoravano sopra. Questo nuovo aspetto era particolarmente critico, dato che gli edifici nei quali le volte venivano usate diventavano sempre più alti e più grandi. Una completa casseratura che consentisse agli “addetti ai lavori” l’accesso a una volta a trenta metri da terra non era più necessaria.

Guastavino a Barcellona Prima di emigrare negli Stati Uniti, Rafael Guastavino lavorò moltissimo a Barcellona, costruendo abitazioni e fabbriche per alcuni dei principali industriali della città. Egli aveva legami familiari

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con Barcellona: suo nonno vi era immigrato dall’Italia verso la fine del XVIII secolo e suo padre vi aveva lavorato come falegname ebanista. La sua introduzione all’architettura e all’arte del costruire era avvenuta a Valencia, dove aveva lavorato come disegnatore presso Josep Nadal, ispettore dei lavori pubblici della città. Durante il suo periodo formativo a Barcellona, dal 1861 al 1864, lavorò anche in una fonderia e presso lo studio Granell i Robert. Dal 1866 al 1880, Guastavino costruì non meno di due dozzine di edifici in Spagna, la maggior parte dei quali a Barcellona. I tre più importanti sono senz’altro la Illa del Vapor Germans Batlló (Impianto a vapore F.lli Batlló), il teatro Centre Villasanés (conosciuto anche come “la Massa”) nella cittadina di Vilasar del Dalt, e la fabbrica di cemento “Asland” a Clot del Moro,

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3. Sezione dello stabilimento Asland.

4. A sinistra, il metodo usato da Guastavino per creare il piano di calpestio sopra le volta (muricci e soletta in pianelle). A destra, il metodo tradizionale di riempimento con calcestruzzo.

5. Filanda della Fabbrica Batlló, Barcellona, 1869.

6. La costruzione della Biblioteca Pubblica di Boston.

presso Castellar de n’Hug. Tutti e tre questi edifici sono tuttora esistenti, sebbene il Centre Villasanés e la fabbrica a Clot del Moro siano oggi allo stato di rovine. La fabbrica Batlló, costruita tra il 1869 e il 1875, copre quattro interi isolati dell’Eixample di Barcellona (l’espansione pianificata nel 1851 da Ildefons Cerdá). A suo tempo fu uno dei più grandi complessi tessili della Catalogna. I contributi principali di Guastavino furono l’”Edificio dell’Orologio”, a cinque piani, che ospitava la filanda, la sala dei telai, parzialmente interrata, e la ciminiera ottagonale. L’uso di volte laminari murate con cemento Portland nella costruzione dei solai, invece di strutture in legno, o di piccoli archi tradizionali in laterizio, consentì la realizzazione di campate maggiori e quindi di avere più spazio e

più luce per i macchinari e per gli operai. Ma ancora più importante, egli combinò il sistema delle volte con colonne in ghisa e grandi travi di abete in modo da rendere gli spazi molto resistenti al fuoco, problema particolarmente sentito e controverso nell’industria tessile. Queste migliorie, assieme a molte altre innovazioni architettoniche, resero la fabbrica Batlló rivoluzionaria per i suoi tempi. La fabbrica chiuse i battenti nel 1889, solo quattordici anni dopo la sua inaugurazione. Il teatro Centre Villasanés, costruito nel 1880, è notevole per la sua eleganza strutturale e per la sua semplicità. Per Guastavino esso rappresenta un impiego inusuale della volta laminare, ma nelle sue mani diventa una specie di campionario della miriade di possibilità strutturali e progettuali in-

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site nel sistema. Come tale, il teatro è anche foriero dei molteplici diversi edifici che egli doveva costruire negli Stati Uniti. Sebbene sia stata drammaticamente modificata nel corso degli anni, “la Massa” è ancora in piedi. La sua cupola di 17 m di diametro, con oculo centrale, ha una monta di 3,5 m ed è sorretta da un colonnato in ghisa a due piani, le cui colonne portano anche le volte a botte perimetrali. La fabbrica di cemento Asland (Compañía General de Asfaltos y Portland de Barcelona) a Clot del Moro, costruita nel 1901 per l’industriale catalano Eusebi Güell i Bacigalupi, ha un significato speciale nel pantheon degli edifici di Guastavino, dato che il cemento Portland aveva un ruolo così centrale nella sua opera. Guastavino, nel frattempo, era emigrato negli Stati Uniti nel 1881, e i disegni per la fab-

7. Disegno che accompagnava uno dei brevetti ottenuti da Guastavino negli Stati Uniti.

brica Asland vennero pertanto realizzati in America, con Guastavino a fare da intermediario fra l’ingegnere rimasto agli atti, Wallace Ewing, la ditta Allis Chalmer di New York, la quale fornì la maggior parte dei macchinari, e Güell in Spagna. Scritti di Güell a proposito della fabbrica Asland indicano chiaramente che Guastavino era coinvolto, ma il suo ruolo preciso resta tuttora poco chiaro. L’importanza della fabbrica a Clot del Moro nella vita e nell’opera di Guastavino risiede, più che in quello che effettivamente venne costruito, nel forte legame che si instaura tra l’uomo e l’industria del cemento. Rafael Guastavino aveva un interesse diretto nello sviluppo del cemento Portland, in quanto la sua attività dipendeva da esso, ma all’epoca in cui egli incominciò ad adoperarlo sistematicamente

esso non era ancora stato perfezionato. Egli sembra aver capito che il materiale poteva essere migliorato, e l’impatto di questa ostinata ricerca sulla sua attività è evidente. Nei suoi scritti si fa costante riferimento al cemento, alla difficoltà di procurarsi un prodotto di buona qualità.Egli sostiene di aver fatto esperimenti con gusci in calcestruzzo già in Spagna, in gioventù, ma non avendo potuto perfezionarli si orientò verso il recupero della tecnica delle volte laminari stratificate. Si dice che l’emigrazione di Guastavino verso gli Stati Uniti fu in parte causata dal suo desiderio di trovare del cemento Portland di qualità migliore, dato che le produzioni iniziali erano poco affidabili. Tuttavia, anche in America egli continuò ad utilizzare cemento importato dall’Inghilterra, la cui disponibilità era identica in Spagna e in Ame-

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rica, e questo indica che la sua emigrazione era motivata non tanto dalla ricerca di un prodotto migliore quanto dal desiderio di sfruttare l’aria imprenditoriale che si respirava negli Stati Uniti per cercare di migliorare egli stesso il prodotto. La sua capacità di fungere da consulente nella progettazione di un tipo edilizio così nuovo e così specializzato, come una fabbrica di cemento, indica che egli aveva una conoscenza pratica profonda del processo produttivo del cemento, oltre alla sua prodigiosa comprensione dei modi in cui impiegare il materiale.

Guastavino in America Nel 1881 Guastavino partì con suo figlio minore, Rafael Guastavino y Expósito, per gli Stati Uniti. Egli aveva già una solida reputazione in Europa e doveva essere considerato uno dei principali profes-

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8. First National Bank, Paterson (N. J.), ca. 1890. Scala a chiocciola ellittica.

9. Seminario St. Joseph, Yonkers, New York, 1892 (Arch. W. Schickel & Co).

10. Cattedrale di St. John the Divine, New York. Diagramma che illustra il metodo per ottenere la curvatura della cupola.

11. YMCA di Jersey City. Piscina coperta, 1924 (Arch. John F. Jackson).

sionisti nel suo campo. Il suo lavoro veniva esibito in varie esposizioni negli anni ’70: nel 1871 all’Esposizione dell’Agricoltura, Industria e Belle Arti a Barcellona; nel 1873 all’Esposizione Universale di Vienna; nel 1876 in una mostra presso il Centre de Mestres d’Obres a Barcellona; nel 1876 all’Esposizione del Centenario degli Stati Uniti a Philadelphia, sotto il titolo “Il Miglioramento della Salubrità delle Città Industriali”. Per quale motivo Guastavino decise di emigrare in America proprio mentre incontrava un così grande successo in patria è tuttora poco chiaro. Forse, come già accennato, egli cercava di sfruttare lo spirito imprenditoriale capitalista del Paese per propagare le sue teorie costrut-

tive. Altri suggeriscono che egli forse cercasse un campo d’azione nel quale i materiali fossero maggiormente standardizzati. O forse volesse trarre profitto dal boom delle costruzioni allora in atto, e dalla mania per la protezione contro gli incendi. È noto che Guastavino era al corrente del grande incendio di Chicago del 1871, che aveva decimato la popolazione della città, e sul quale aveva scritto che il fuoco “ebbe un grande impatto su tutte le menti europee, [e] mi convinse che questo Paese fosse il posto giusto per lo sviluppo del Sistema Coesivo”. Qualunque siano state le sue motivazioni, Guastavino inizialmente incontrò in America forti resistenze al suo sistema di costruzione di volte. Come

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egli stesso ebbe a scrivere, quando presentava il suo sistema ad architetti negli Stati Uniti, essi “sembrava che prendessero la cosa come un sogno, o come se io fossi un visionario, mentre altri, più benevoli, dicevano che il sistema poteva essere utile in Spagna o in Italia, ma mai in questo Paese”. Egli riuscì comunque, alla lunga, ad ottenere alcuni incarichi progettuali, e acquistò un terreno a Manhattan sul quale costruì due edifici per appartamenti. Un tentativo fallito di ottenere il progetto dell’Arion Club gli portò comunque la costruzione delle volte dei solai. Egli si era procurato dei brevetti per il suo sistema costruttivo laminare stratificato, ma il lavoro come progettista o costruttore non era abbondante.

La Biblioteca Pubblica di Boston Nel 1885 Guastavino partecipò al concorso per la Biblioteca Pubblica di Boston. La sua proposta non venne prescelta, ma non lo fu neanche nessun’altra. Gli amministratori della biBlioteca infine affidarono all’importante studio di McKim, Meade & White l’incarico per il progetto. La costruzione iniziò nel 1888, e Guastavino non venne coinvolto in nessun modo. Un anno più tardi Guastavino incontrò McKim per discutere la possibilità di utilizzare il suo sistema, sebbene buona parte delle fondazioni fosse ormai in opera, e l’acciaio per il piano terra fosse ormai pronto per essere montato. Il giorno dopo questo incontro, Guastavino si presentò in cantiere con una lettera di presentazione di McKim. Egli fece un’ardita proposta al responsabile del cantiere, Edward Benton, per riuscire a far posto alle sue volte nella Biblioteca: se Benton gli avesse ceduto tutto l’acciaio, egli l’avrebbe rivenduto, ed avrebbe costruito il piano terra quasi interamente in laterizio, gratis. Secondo la corrispondenza pervenuta, Guastavino passò l’intera giornata in cantiere a spiegare il suo sistema, a rivedere i disegni esecutivi, a disegnare esempi di come l’applicazione di volte laminari stratificate potesse essere integrata nell’intero edificio. Benton ne restò fortemente impressionato e consentì a Guastavino di costruire una volta-campione in cantiere in modo da poterla collaudare. Due settimane dopo la costruzione, la volta venne caricata con 12.200 libbre (5.545 kg) su una superficie di 4’ x 5-1/2’ (1,20 x 1,67 m). Tre mesi dopo Guastavino riceveva l’appalto della Biblioteca. La sua ditta doveva eseguire le costolature strutturali, le volte, l’arretramento dei muri per lo spiccato delle volte, la costruzione di muricci sopra le volte per portarle al livello del pavimento, la costruzione di solai in laterizio a due strati fra questi muricci, scale al rustico, il taglio e la messa in opera delle travi d’acciaio e di ferramenta minore, la messa in

opera delle maioliche a soffitto e la protezione delle travi in acciaio con pianelle in laterizio. A parte i problemi incontrati nel procurarsi una fornitura costante di laterizi di qualità sufficiente, il lavoro di Guastavino fece una grande impressione su tutte le persone coinvolte, in particolare su McKim. Questo fu il primo edificio pubblico di alto livello realizzato da Guastavino negli Stati Uniti con un grande progettista. In un certo senso, l’aspetto più notevole del progetto è la varietà del coinvolgimento complessivo di Guastavino, vista la sua relativa anonimità iniziale. Egli costruì non solamente i componenti strutturali principali, quali volte, costolature e solette piane, ma anche otto diversi tipi di volta che definivano spazi interni conclusi: volte a botte a tutto sesto rifinite a intonaco e mosaico, cupole ribassate tra costolature ad arco in laterizio rivestite in maiolica, volte a crociera, cupole su pennacchi sopra costolature ad arco in laterizio interamente intonacate e una volta a botte a cassettoni totalmente realizzata in laterizio. Sembra, dunque, che Guastavino riuscì a convincere rapidamente McKim della duttilità e dei vantaggi della costruzione di volte stratificate; risulta persino che venne interpellato sul progetto definitivo di alcuni ambienti, dato che il suo sistema era anche estetico oltre che strutturale. Più tardi, richiesto da un collega di un commento sulla competenza della ditta, McKim scrisse che aveva una completa fiducia nel sistema di volte stratificate.

L’espansione dell’attività La Biblioteca Pubblica di Boston rappresenta uno spartiacque per la Guastavino Fireproof Construction Company, fondata nel 1889. Questo lavorò consolidò la reputazione della ditta e quella delle volte laminari stratificate negli Stati Uniti. Guastavino ebbe cura di assicurare un futuro alla sua società brevettando vari aspetti del suo sistema. I suoi primi quattro brevetti, completati

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12. Prova di carico di una volta, New York City, 1901.

prima del suo lavoro alla Biblioteca Pubblica, riguardavano le tramezze verticali, le scale, i solai a prova di incendio e un soffitto a cassettoni ugualmente a prova d’incendio. Rafael Guastavino senior e suo figlio, che gli subentrò nella gestione della ditta alla sua morte nel 1908, avrebbero alla fine detenuto due dozzine di brevetti, alcuni per variazioni sulle volte laminari stratificate ed altri per impieghi più sofisticati, quali laterizi acustici e per usi sanitari. Guastavino fece anche eseguire delle prove scientifiche sul suo sistema, in modo da poterne quantificare la resistenza nei capitolati e anche per dimostrare la sua capacità di resistere al fuoco. Il prof. Gaetano Lanza dell’M.I.T. calcolò, attorno al 1890, la resistenza di alcune volte di prova realizzate per la Biblioteca Pubblica di Boston. Lo stesso Guastavino aveva effettuato delle prove di laboratorio in proprio, nel decennio precedente, per determinare coefficienti di taglio trasversale, di compressione, di trazione, in modo da poterne predire il comportamento con maggiore precisione. Le volte vennero anche sottoposte a prove di resistenza al fuoco. Tutte queste sperimentazioni facevano parte dell’intenso lavoro di standardizzazione dei sistemi costrut-

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13. Chiesa di Riverside, New York, 1927-29, 1950-56 (Arch. Pelton, Allen & Collens).

tivi e dei materiali negli Stati Uniti per la creazione di norme edilizie; erano anche un tentativo da parte di Guastavino di dare ulteriore legittimità al suo sistema. Verso la fine del secolo, la società di Guastavino era diventata una delle colonne della scena architettonica americana, con commesse di ogni tipo e dimensione. Il lavoro normalmente comprendeva complessi schemi di disposizione delle pianelle interne che fungevano, come nella Biblioteca Pubblica di Boston, sia da elementi strutturali che da decorazione d’interni. Oltre a McKim, Meade & White, il curriculum della società comprendeva alcuni dei nomi più illustri dell’architettura americana: Richard Morris Hunt, Ernest Flagg, Bertram Goodhue, Cass Gilbert, Carrère and Hastings, Warren and Wetmore e Heins and LaFarge. Per questi ultimi Guastavino costruì una delle loro cupole più famose, quella che copre la crociera della cattedrale di St. John the Divine, a Manhattan. La ditta eseguì anche buona parte delle opere strutturali della cattedrale, comprese le volte della cripta, la copertura piana inclinata, la muratura della navata e le scale a chiocciola, facendo dell’edificio uno dei molti che si possono classificare come tour de force

delle loro tecniche e capacità. La cupola sulla crociera è notevole anche per alcune ragioni particolari. Infatti, questa era stata costruita come copertura temporanea della Cattedrale (a tutt’oggi ancora incompiuta), fino a quando il progetto per la torre nolare fosse stato approvato e pronto per essere eseguito. A questo punto la cupola è diventata parte talmente integrante dell’edificio che risulta difficile anche pensare di doverla mai rimuovere. Oggi essa viene lodata come una delle meraviglie dell’architettura di New York: la luce all’imposta è di 41 metri, la più grande cupola del Paese ai suoi tempi. Guastavino senior morì poco prima che iniziasse la costruzione, e suo figlio Rafael Expósito, il quale lavorava con il padre già da qualche tempo, diresse i lavori. La ditta aveva la responsabilità di costruire anche i piedritti; l’intera struttura venne eretta, senza centinature, in quindici settimane. I muratori lavoravano da sopra, camminando sul lavoro del giorno precedente, e non si registrarono incidenti gravi o mortali. Un teodolite venne adoperato per ottenere la giusta curvatura della cupola. Durante la sua costruzione, la cupola veniva già presentata come una grande opera d’ingegneria da molte pubblicazioni, compresi Scientific American, The

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Engineering Record, The NY Architect, The American Architect e il Journal of the Architectural Association. La morte di Guastavino padre non rallentò l’attività della ditta. Questa continuò ininterrotta per mezzo secolo, fino a quando non chiuse definitivamente i battenti negli anni ’60. Rafael Guastavino junior morì nel 1950, ma prima di morire era riuscito ad estendere abilmente l’eredità ricevuta, specialmente sul lato delle innovazioni. Suo padre si era occupato anche di acustica, brevettando una modalità costruttiva che aveva delle proprietà di abbattimento del suono, ma il figlio fece i passi più lunghi in questa direzione, collaborando con l’inventore dell’acustica architettonica, Wallace Clement Sabine. Con l’emergere dei gusci in cemento armato e con l’aumento del costo della mano d’opera, una parte sempre maggiore del lavoro della società si concentrò sulle opere non strutturali, che comprendevano soluzioni specifiche per la protezione dal rumore, quali il loro intonaco acustico e la pianella Acoustalith. La capacità della società di innovare in modi così diversi, ed anche quella di adattare la volta laminare stratificata ai mutevoli stili dell’architettura americana del XX secolo, ha lasciato negli Stati Uniti un ricco campionario di edifici la cui struttura e forma discendono in buona parte da una tecnologia tipica del Mediterraneo, ma che sono anche espressione delle aspirazioni e dell’identità americane.

Nota 1. In spagnolo questa tecnica è conosciuta come bóvedas tabicadas, e in catalano volta de maó de plá (volta di mattoni di piatto). In Italia sono note come volte “in folio” (Costruire in Laterizio n. 82/2001 pp. 66-73). In America vengono denominate timbrel vaults, termine di origine oscura, forse derivante dal suono che emettono quando vengono colpite con un martelletto, che ne denuncia l’estrema sottigiliezza. Fonti delle illustrazioni: 1, 13 Hisao Suzuki; 3-6, 8-12 Guastavino/Collins Archive, Avery Architectural and Fine Arts Library, Columbia University.