Il sindaco di New York Bill de Blasio ha dichiarato che i grattacieli in vetro e acciaio "non hanno più posto nella nostra città o nella nostra Terra". Ha sostenuto che il loro design inefficiente dal punto di vista energetico contribuisce al riscaldamento globale e ha insistito sul fatto che la sua amministrazione avrebbe limitato i grattacieli di vetro della città.

Il vetro è sempre stato un materiale improbabile per i grandi edifici, a causa di quanto diventa difficile controllare la temperatura e l'abbagliamento all'interno. Infatti, l'uso di esterni completamente vetrati è diventato possibile solo con i progressi della tecnologia di condizionamento dell'aria e l'accesso a energia abbondante e a basso costo, che avvenne a metà del XX secolo. E gli studi suggeriscono che in media, le emissioni di carbonio degli uffici climatizzati sono del 60% superiori a quelle degli uffici con ventilazione naturale o meccanica.

Nell'ambito della mia ricerca sull'architettura sostenibile, Ho esaminato l'uso del vetro negli edifici nel corso della storia. Soprattutto, una cosa è chiara:se gli architetti avessero prestato più attenzione alle difficoltà di costruire con il vetro, si sarebbe potuto evitare il grande danno ambientale provocato dai moderni grattacieli di vetro.

Calore e abbagliamento

Il Segretariato delle Nazioni Unite a New York, costruito tra il 1947 e il 1952, è stato il primo esempio di torre completamente climatizzata con una facciata continua in vetro, seguita poco dopo da Lever House su Park Avenue. L'aria condizionata ha permesso al classico grattacielo di vetro di diventare un modello per gli sviluppi di grattacieli di uffici nelle città di tutto il mondo, anche in luoghi caldi come Dubai e Sydney.

Eppure, già nel XIX secolo, gli orticoltori in Europa hanno compreso intimamente quanto sia difficile mantenere la temperatura stabile all'interno delle strutture in vetro, le enormi serre che hanno costruito per ospitare le loro collezioni. Volevano mantenere l'ambiente caldo necessario per sostenere le piante esotiche, e ha ideato un ampio repertorio di soluzioni tecniche per farlo.

I primi sistemi di riscaldamento centralizzato, che utilizzava vapore o acqua calda, contribuito a mantenere l'atmosfera interna calda e umida. Il vetro è stato coperto con isolamento durante la notte per mantenere il calore, oppure utilizzati solo sul lato sud insieme a pareti meglio coibentate, per assorbire e trattenere il calore del sole di mezzogiorno.

Il Palazzo di Cristallo

Quando le strutture in vetro si trasformarono in spazi per l'abitazione umana, la nuova sfida era mantenere l'interno sufficientemente fresco. Prevenire il surriscaldamento degli edifici in vetro si è dimostrato estremamente difficile, anche nel clima temperato della Gran Bretagna. Il Crystal Palace di Hyde Park, un padiglione temporaneo costruito per ospitare la Grande Esposizione delle opere dell'industria di tutte le nazioni nel 1851, è stato un esempio calzante.

Il Crystal Palace è stato il primo esempio su larga scala di una struttura in vetro progettata specificamente per l'uso da parte delle persone. È stato progettato da Joseph Paxton, capo giardiniere della tenuta di Chatsworth del duca di Devonshire, attingendo alla sua esperienza nella costruzione di serre in legno.

Sebbene all'epoca fosse riconosciuta come un'idea rischiosa, gli organizzatori hanno deciso di ospitare la mostra all'interno di una gigantesca serra in assenza di un'alternativa più pratica. A causa della sua costruzione modulare e delle parti prefabbricate, il Crystal Palace potrebbe essere assemblato in meno di dieci mesi, perfetto per la stretta scadenza degli organizzatori.

Per affrontare le preoccupazioni relative al surriscaldamento e all'esposizione degli oggetti esposti a troppa luce solare, Paxton adottò alcuni dei pochi metodi di raffreddamento disponibili all'epoca:ombreggiatura, ventilazione naturale ed eventualmente rimuovendo del tutto alcune sezioni di vetro. Diverse centinaia di grandi feritoie sono state posizionate all'interno del muro dell'edificio, che doveva essere regolato manualmente dagli addetti più volte al giorno.

Nonostante queste precauzioni, il surriscaldamento divenne un grosso problema durante l'estate del 1851, ed è stato oggetto di frequenti commenti sui quotidiani. Un'analisi dei dati registrati all'interno del Crystal Palace tra maggio e ottobre 1851 mostra che la temperatura interna era estremamente instabile. L'edificio ha accentuato – piuttosto che ridotto – le temperature massime estive.

Queste sfide hanno costretto gli organizzatori a rimuovere temporaneamente ampie sezioni di vetri. Questa procedura è stata ripetuta più volte prima che parti della vetrata venissero sostituite definitivamente con tende di tela, che poteva essere aperto e chiuso a seconda di quanto fosse caldo il sole. Quando il Crystal Palace fu ricostruito come un popolare parco divertimenti alla periferia di Londra, questi problemi persistevano, nonostante le modifiche al design che avevano lo scopo di migliorare la ventilazione.

Vetro di Chicago

Queste difficoltà non hanno impedito agli sviluppatori di Chicago di costruire la prima generazione di edifici per uffici altamente vetrati durante gli anni 1880 e 1890. Famosi sviluppi dell'influente architetto Ludwig Mies van der Rohe, come il Crown Hall (1950-56) o il Lakeshore Drive Apartments (1949), sono stati progettati anche senza aria condizionata. Anziché, queste strutture si basavano principalmente sulla ventilazione naturale e sull'ombreggiamento per moderare le temperature interne in estate.

Nella Sala della Corona, ogni campata della vetrata è dotata di ribalte in ferro, che gli studenti e il personale della IIT School of Architecture hanno dovuto regolare manualmente per creare una ventilazione incrociata. Si potrebbero anche tirare le tende per prevenire l'abbagliamento e ridurre i guadagni di calore. Eppure questi metodi non potevano raggiungere i moderni standard di comfort. Questo edificio, e molti altri con caratteristiche simili, alla fine sono stati dotati di aria condizionata.

Eppure vale la pena notare che i primi esempi di architettura in vetro non avevano lo scopo di fornire a tenuta d'aria, ambienti climatizzati. Gli architetti hanno dovuto accettare che la temperatura interna sarebbe cambiata in base al tempo esterno, e le persone che usavano gli edifici erano attente a vestirsi in modo appropriato per la stagione. In alcuni modi, questi ambienti avevano più in comune con i portici coperti e i mercati di epoca vittoriana, rispetto ai grattacieli di vetro del 21° secolo.

Diventare consapevoli del clima

La realtà è che le evidenti carenze degli edifici in vetro raramente hanno ricevuto l'attenzione che meritavano. Alcuni dei primi critici hanno sollevato obiezioni. Forse il più schietto fu l'architetto svizzero Le Corbusier, che alla fine degli anni '40 lanciò un attacco al progetto del Segretariato delle Nazioni Unite, sostenendo che le sue grandi superfici di vetro non protette erano inadatte al clima di New York.

Ma troppo spesso, storici e architetti si sono concentrati sulle qualità estetiche dell'architettura in vetro. Il Palazzo di Cristallo, in particolare, è stato ritratto come un'icona incontaminata di un'architettura emergente di vetro e ferro. Eppure in realtà, gran parte del vetro è stato ricoperto di tela per bloccare l'intensa luce solare e il calore. Allo stesso modo, le lisce facciate di vetro delle prime torri di vetro di Chicago erano rotte da finestre e persiane aperte.

C'è un urgente bisogno di dare un nuovo sguardo all'architettura urbana, con un senso di realismo ambientale. Se l'appello di de Blasio per un'architettura più consapevole del clima deve concretizzarsi, futuri architetti e ingegneri devono essere dotati di una profonda conoscenza dei materiali – in particolare del vetro – non meno sviluppata di quella dei giardinieri dell'Ottocento.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.