L’architettura della ghisa è una forma di architettura sviluppata attraverso l’uso della ghisa. Era uno stile di spicco nell’era della rivoluzione industriale quando la ghisa divenne relativamente economica e l’acciaio moderno non era ancora stato sviluppato.

Storia:
Nonostante la prima incorporazione di cast o ghisa in strutture ingegneristiche come i ponti (Iron Bridge a Coalbrookdale, 1779, Pont des Arts a Parigi, 1801), gli architetti continuarono a usare materiali tradizionali, mentre l’accademico del gusto continuò a considerarli “in cattivo gusto”. L’architettura industriale fu la prima a incorporare il ferro anziché il legno, inizialmente come misura di protezione dagli incendi, che era diventata molto comune sin dall’introduzione del motore a vapore. La fabbrica che costruì William Strutt a Derby (1792-1793) usava massiccia mattoni e pilastri di ghisa. La prima fabbrica senza alcuna parte di legno fu costruita a Ditherington (nelle vicinanze di Shrewsbury) nel 1796-1797 (Ditherington Flax Mill). Il modello inglese di fabbrica del XIX secolo era quello di una struttura di travi e pilastri in ghisa con muri in mattoni e volte. La fonderia è stata anche utilizzata in modo massiccio per la realizzazione di arredi urbani nelle città progettate con criteri igienisti del 19 ° secolo, con esempi che sono diventati emblematici: a Madrid i lampioni Fernandina (1832), o a Parigi le fontane Wallace (1870), le colonne di Morris (1868) o gli edifici di Guimard (in stile art nouveau, nelle bocche della metropolitana (Hector Guimard, 1900-).) Tutti i tipi di elementi architettonici, la cui origine può essere rintracciata in Inghilterra almeno dal 1734, cominciarono a essere applicato massicciamente a metà del diciannovesimo secolo in tutti i tipi di edifici (visto il costo più basso), imponendo un tocco estetico eclettico, popolare o kitsch e un uniforme che deplorava quelli che desideravano lavori manuali artigianali (come William Morris o John Ruskin).

Tra i primi esempi di architettura monumentale che incorporava il ferro era la cupola della Halle aux blés (“mercato del grano” di Parigi, François-Joseph Bélanger, 1811). La Casa del Commissario del Royal Naval Dockyard (Bermuda, Edward Holl, 1820) è considerata la prima casa costruita con una struttura di ferro. Nel 1836, la chiesa di San Leopoldo (Follonica), di Alessandro Manetti e Carlo Reishammer incorporò per la prima volta nell’architettura ecclesiastica elementi di ferro esposto.

Terza centrale del 19 ° secolo
I miglioramenti tecnologici stavano accadendo. Il ferro ondulato (o ferro ondulato galvanizzato – CGI per il suo acronimo in inglese) fu inventato nel decennio del 1820 dal britannico Henry Robertson Palmer, architetto e ingegnere della London Dock Company. Il suo uso si è esteso all’architettura rurale negli Stati Uniti e in altri paesi. Dal 1840, le innovazioni dell’industria del ferro e dell’acciaio stavano generalizzando l’uso di lastre di ferro, profili a “doppia T” e un acciaio di qualità superiore e prezzo più basso e più basso (convertitore Bessemer, 1855). Nel 1867, Charles Drake della Patent Concrete Building Company, brevettò l’uso di pannelli di casseforme in ferro al posto del legno.

Cominciarono a costruire edifici in ghisa (“edifici in ghisa”) specialmente nel SoHo di New York (Edificio EV Haughwout, John P. Gaynor, 27 1857), evidenziando le costruzioni di James Bogardus (63 Nassau Street, 1844, 254 -260 Canal Street, 1857, 75 Murray Street, 1958 85 Leonard Street, 1861, Iron Clad Building, 1862). A Londra, una cupola di ferro e vetro di 18 metri di diametro era stata eretta nella Borsa del carbone (James Bunstone Bunning, 32 1847-1849).

Nella Parigi di metà dell’Ottocento, spiccava la biblioteca di Santa Genoveva (di Henri Labrouste, 1843-1850), con uno stile neorinascimentale all’esterno, ma al suo interno mostrava la struttura metallica. Una simile risorsa è stata applicata nel Museo di Storia Naturale dell’Università di Oxford, in stile neo-gotico (1855, Henry Acland, con il supporto di John Ruskin).

La raffinatezza della fonderia di ferro finì per essere accettata anche come materiale nobile per la realizzazione di sculture che fino ad allora erano riservate al bronzo (“ferro di Kasli”, negli Urali, 1860).

L’accettazione sociale del ferro visto per gli elementi architettonici visibili era stato prodotto con lo straordinario successo dell’architettura del ferro e del vetro dalla costruzione delle spettacolari serre di Chatsworth (Joseph Paxton, 1837-1840), la Palm House of the Royal Kew Botanical Garden (architetto Decimus Burton e fondatore Richard Turner, 1841-1849) e, soprattutto, il Crystal Palace di Joseph Paxton (1851), che ha anche dimostrato le possibilità di nuovi materiali per l’architettura prefabbricata (è stato assemblato, smontato e rimontato in un tempo molto breve, nonostante le sue dimensioni straordinarie). Criteri simili sono stati applicati alla copertura di nuovi tipi di edifici richiesti dall’espansione economica: gallerie commerciali, mercati coperti e architettura ferroviaria, che ha costruito in tutta Europa stazioni ferroviarie monumentali. L’ingegneria ferroviaria costruì ponti di grande audacia e bellezza, come Théophile Seyrig a Porto (Puente María Pía, 1877).

L’ultimo terzo del XIX
Al momento della costruzione dell’Opéra Garnier (1861-1875) il ferro era già usato naturalmente e abbondantemente in tutti i tipi di elementi strutturali (in particolare pilastri, travi e piastre unite da rivetti).

L’incendio di Chicago del 1871 lasciò il posto a una massiccia ricostruzione urbana, con i primi grattacieli con struttura in acciaio e i nuovi concetti di forma e funzione che caratterizzano la cosiddetta scuola di Chicago.

Gli edifici in ferro più imponenti del secolo furono costruiti dagli ingegneri francesi per l’Esposizione Universale di Parigi del 1889: la Galerie des machines (Victor Contamin -architects Ferdinand Dutert e Stephen Sauvestre) e la Tour Eiffel (Alexandre Gustave Eiffel).

L’emulazione delle conquiste tecniche europee ed americane ha portato ad una vera “febbre da ferro” 44 in America Latina, specialmente nelle città in più rapida crescita, come la corsa alla gomma (Iquitos, Manaus). In Messico furono costruiti “palazzi di ferro” nella capitale (1888-1891) e in Orizaba (Eiffel, 1891-1894).
Uso strutturale
La ghisa non è un buon materiale strutturale per il trattamento di tensioni o momenti flettenti a causa della fragilità e della resistenza a trazione relativamente bassa rispetto all’acciaio e al ferro battuto. In alcuni casi i ponti e gli edifici costruiti con la ghisa fallirono. La ghisa ha una buona resistenza alla compressione ed è stata utilizzata con successo per alcuni componenti strutturali in vecchi ponti e edifici ben progettati. Il ferro battuto a pozzanghere, che fu introdotto dopo che The Iron Bridge fu costruito, era un materiale strutturale molto migliore. Il ferro affogato divenne ampiamente disponibile dopo il 1800 e divenne infine il materiale preferito per ponti, binari, navi ed edifici fino a quando non furono sviluppati nuovi processi di fabbricazione dell’acciaio nel tardo XIX secolo.

La ghisa è stata usata per secoli e fu usata nell’architettura nel periodo pre-moderno; per esempio, il “tempio del sole Konark” indiano del XIII secolo usava le travi di ferro. Fu nella Britannia del XVIII secolo che i nuovi metodi di produzione consentirono per la prima volta la produzione di ghisa a basso costo e in quantità sufficienti da essere regolarmente utilizzate in grandi progetti di costruzione. Nuovi metodi di produzione comprendevano l’utilizzo di aria di getto alimentata a motore a vapore, che consentiva temperature più elevate dell’altoforno, che a loro volta consentivano l’aggiunta di più calcare con la carica del minerale di ferro. Le temperature più elevate del forno hanno fatto sì che la scoria prodotta con la calce addizionale potesse scorrere più liberamente. Il calcio e il magnesio nella calce hanno contribuito a legare lo zolfo, che ha permesso l’uso di coke per il carburante. Le temperature più alte del forno hanno anche aumentato la capacità del forno.

Uno dei primi progetti importanti è stato The Iron Bridge nello Shropshire, una struttura preesistente realizzata quasi interamente in ghisa. Tuttavia, è stato grossolanamente sovradimensionato e i produttori (principalmente Abraham Darby) hanno sofferto finanziariamente di conseguenza. La qualità del ferro utilizzato nel ponte non è elevata, e quasi 80 crepe fragili sono visibili nella struttura attuale. Successivi progettisti e ingegneri, come Thomas Telford, hanno migliorato sia il design che la qualità del materiale nei ponti (ad esempio, presso Buildwas a monte di Coalbrookdale) e negli acquedotti (come il famoso acquedotto di Pontcysyllte nel Galles settentrionale).

Uso architettonico
La ghisa fu usata per la prima volta nella costruzione della pagoda nella dinastia cinese della dinastia Tang. Testi scritti nel IX secolo dal monaco buddista giapponese Ennin descrivono in dettaglio le pagode e le statue in ghisa diffuse in Cina all’epoca. La persecuzione del buddismo in Cina ha portato alla distruzione di molte di queste strutture. Ditherington Flax Mill, costruito nel 1796, è considerato il primo edificio con struttura in ferro nel mondo.

La Commissioner’s House del Royal Naval Dockyard, Bermuda progettata da Edward Holl e costruita negli anni ’20 del 1800 è considerata la prima residenza che utilizzò la ghisa nella sua struttura strutturale. Negli anni cinquanta dell’Ottocento, l’economicità e la disponibilità della ghisa portarono James Bogardus di New York a difendere e progettare edifici utilizzando componenti in ghisa. La ghisa poteva essere inglobata in una vasta gamma di forme e disegni, consentendo di realizzare facciate elaborate che erano molto più economiche di quelle tradizionali scolpite nella pietra. Queste facciate potrebbero anche essere dipinte con una vasta gamma di colori. Molti di questi edifici avevano elaborati disegni neoclassici o romanici. Principalmente utilizzati in edifici commerciali e industriali, ci sono molti esempi sopravvissuti, specialmente nelle aree SoHo e Tribeca di New York e nell’area occidentale del centro di Louisville, nel Kentucky. Uno degli ensemble più intatti del West americano può essere visto nel quartiere storico di Skidmore / Old Town, un punto di riferimento storico nazionale a Portland, Oregon. In Europa, gli esempi meglio conservati di magazzini in ghisa vittoriana possono essere ammirati a Glasgow, in Scozia, una città che ha conosciuto un’enorme espansione nel tardo XIX secolo. Un’altra struttura in ghisa di epoca vittoriana è il mercato coperto di La Valletta, a Malta, costruito tra il 1859 e il 1861.

Nelle vecchie città degli Stati Uniti meridionali, l’uso della ghisa in architettura era pervasivo alla fine del 1800. New Orleans e Richmond hanno esempi di ghisa particolarmente concentrati e ben conservati, spesso sotto forma di portici elaborati. Nel quartiere francese di New Orleans i portici in ferro a più piani sporgono dalle pareti in muratura dove i portici di Richmond in quartieri come Church Hill e Jackson Ward sono più spesso strutture a un solo piano che poggiano su pilastri di mattoni. Numerose fonderie in entrambe le città producevano disegni ornamentali e strutturali unici in ferro.

Le colonne in ghisa avevano il vantaggio di essere sottili, rispetto alle colonne in muratura in grado di sostenere un peso simile. Ciò salvò lo spazio nelle fabbriche e in altri tipi di edifici e permise agli architetti di teatri, chiese e sinagoghe di migliorare le linee di vista quando sostenevano i balconi.

La ghisa divenne anche la struttura di supporto standard nella costruzione di serre, e questo tipo di progetto portò al monumentale Crystal Palace costruito a Londra nel 1851. Progettato da Joseph Paxton, la struttura in vetro e ghisa era molto imitata attorno al mondo.

Alla fine del XIX secolo fu sviluppato l’acciaio moderno, che si rivelò molto più adatto della ghisa per scopi strutturali e di supporto. Anche la moda delle facciate in ghisa si è sbiadita in questa epoca. Molte delle innovazioni del periodo in ghisa furono trasferite ai nuovi edifici con struttura in acciaio e furono essenziali per lo sviluppo del moderno grattacielo.

Fallimenti catastrofici
La ghisa presenta alcuni vantaggi architettonici e alcuni punti deboli. È forte nella compressione, ma debole nella tensione e nella flessione. La sua forza e rigidità si deteriorano quando sono sottoposte a calore elevato, come nel caso di un incendio. All’inizio della rivoluzione industriale la ghisa veniva spesso utilizzata nella costruzione di fabbriche, in parte a causa della concezione errata secondo cui tali strutture sarebbero resistenti al fuoco. William Strutt ha aperto la strada a questa innovazione, costruendo una serie di edifici industriali utilizzando supporti in ghisa. La ghisa era abbastanza forte da supportare i macchinari pesanti ma era vulnerabile ai frequenti incendi che si sarebbero verificati in tali fabbriche. Ci furono anche numerosi crolli di edifici causati dalla frattura di fragili travi in ​​ghisa. Questi si verificavano spesso quando il lato inferiore del raggio era in tensione, spesso da difetti come i fori di soffiaggio all’interno delle travi. Tali difetti interni erano comuni nei grandi fasci.

La ghisa è stata anche utilizzata ampiamente nella costruzione di ponti per il nuovo sistema ferroviario, a volte con risultati orribili, soprattutto quando venivano utilizzate travi in ​​ghisa al posto degli archi. Il primo utilizzo fu al capolinea di Water Street della Liverpool and Manchester Railway nel 1830 su progetto di William Fairbairn, un progetto di successo che fu demolito verso il 1900 a causa della diffusa preoccupazione per la ghisa sotto i ponti della rete ferroviaria britannica. Robert Stephenson costruì un ponte più lungo sul fiume Dee, aggiungendo erroneamente capriate in ferro battuto per rafforzare la struttura. Ciò portò al disastro del ponte di Dee del 1847, che ne uccise cinque quando il ponte crollò.

In seguito al disastro, tali ponti a capriate furono demoliti e la ghisa fu sostituita da travi composte di ferro battuto formate da fogli rivettanti insieme, e poi travi laminate in acciaio quando l’acciaio divenne disponibile tra la fine degli anni 1860 e gli anni settanta del XIX secolo. La ghisa continuava ad essere utilizzata nelle ferrovie sotto i ponti e c’erano numerosi gravi guasti che comportavano perdite di vite umane. L’incidente più grave si verificò nel 1879 con il disastro del Tay Bridge quando la parte centrale del ponte crollò in una tempesta mentre un treno espresso stava passando. L’intero treno è stato perso con più di 75 passeggeri e equipaggio. Le parti più deboli del ponte erano le alette in ghisa che reggevano i tiranti, e la ghisa in nuovi ponti fu effettivamente abbandonata dopo il disastro. La maggior parte delle piccole strutture di travi in ​​ghisa furono demolite e sostituite dopo l’incidente ferroviario di Norwood Junction del 1891.

Ingegneria del ponte urbano
Tra la metà del diciannovesimo e il primo terzo del XX secolo si sviluppò una notevole progressione tecnica (con qualche spettacolare catastrofe-unione del Ponte del Tay, 1879-) nella costruzione di ponti di ferro (Wheeling Suspension Bridge, 1849, Stadlauer Ostbahnbrücke 48 In Vienna, 1868-1870, Ponte di Brooklyn a New York, 1870-1883, Ponte Don Luis I a Oporto, 1881-1886, Tower Bridge a Londra, 1886-1894, Ponte sospeso a Bilbao, di Ferdinand Anodin 49 e Alberto del Palacio, 1887-1893, ponte Vierendeel ad Avengelm, 1896-1902, Manhattan Bridge a New York, 1909, Hercílio Luz Bridge a Florianópolis, 1922-1926, Golden Gate a San Francisco, 1933-1937), che continua fino ad oggi.

I grandi palcoscenici dell’architettura metallica: cronologia e opere notevoli

I ponti
1777-1779: Iron Bridge o Coalbrookdale Bridge, uno dei primi ponti in metallo costruiti.
1801: Bridge of the Arts
1902: Vierendeel Beam e Vierendeel Bridge di Arthur Vierendeel

La falegnameria
1811: Cupola della Halle aux blés di François-Joseph Bélanger (ora Borsa di Parigi)
1826: Passage du Grand-Cerf
1834: capriate del Museo Nazionale di Storia Naturale della Francia, a Parigi
1843-1850: Biblioteca di Santa Genoveva di Henri Labrouste
1902: Chiesa Notre-Dame-du-Travail, chiesa progettata da Jules Astruc, Parigi

I mercati
1837: capriata triangolare di Camille Polonceau
1851: stazione Saint-Lazare di Eugène Flachat, luce di 40 m
1851: il Crystal Palace di Londra di Paxton
1878: Galerie des Machines (Exposition Universelle, Parigi), primi portique à 2 articolazioni di Henry de Dion (ora Hangar Y in Meudon, Gymnase Jean-Jaurè a Parigi, Usine DMC dopo Bull e infine Technopôle a Belfort), portée 35.60 m
1889: Galleria delle macchine di Parigi di Victor Contamin, luce di 115 m

I piatti
Dal 1840: Generalizzazione delle lastre di ferro a Parigi: profilo a doppia T

Le facciate
Edifici in ghisa in Inghilterra e negli Stati Uniti
1847: fabbrica James Bogardus a New York

Les pans de fer
1862: Progetto di casa à bread de fer di Eugène Viollet-le-Duc
1871: Mulino della fabbrica Meunier a Noisiel di Jules Saulnier
Struttura poteaux-dalles in acciaio (costruzione con telaio in acciaio) – Skyscraper
1879: Primo Leiter Building di William Le Baron Jenney a Chicago

Grattacielo della Scuola di Chicago
Proprietà industriale e grande magazzino parigino
1905: The Samaritaine, di Frantz Jourdain
1905: Proprietà di Parisien libéré, di Chedanne, 124 Rue Réaumur
1906: Grande bazar di Rue de Rennes

Pannelli di facciata in acciaio
1939: Casa del Popolo di Clichy di Eugène Beaudouin e Jean Prouvé
Torri di vetro e acciaio di stile internazionale. Le prime cortine
1949: Lake Shore Drive Apartments di Ludwig Mies van der Rohe a Chicago
1952: Lever House of Skidmore, Owings e Merrill a New York
1958: Caisse de réassurances, rue des Victoires de Paris di Jean Balladur
1960: Albert Tour, Édouard Albert, via Croulebarde

Strutture geodetiche
1953: prima cupola geodetica per le fabbriche Ford nel Michigan da Richard Buckminster Fuller
1967: Biosphère dell’Esposizione Universale di Montreal (Expo 67) di Richard Buckminster Fuller
1985: La Géode de la Cité des Sciences et de l’Industrie, a La Villette, 36 m di diametro, costruita dall’architetto Adrien Fainsilber e dall’ingegnere Gérard Chamayou, e le cui facce triangolari e non planari sono triangoli sferici riflettenti.

Nappe tridimensionali
1972: Stadio Olimpico a Monaco di Baviera di Frei Otto
Strutture high-tech
1977: Georges-Pompidou Centro nazionale per l’arte e la cultura di Piano e Rogers, a Parigi, – tubi d’acciaio con staffe articolate con tiranti per pannelli di livellamento associati a pareti mobili, con getti di sostegno su colonne d’acciaio e parabrezza sotto forma di apparati a forma di croce di San Andres davanti a cortine di vetro.

Strutture a membrana
2001: Eden Project di Nicholas Grimshaw & Partners, Saint Austell Cornouilles, Inghilterra, serra ecologica, due biomi serre-bulle fatti di membrane “di carta” sostenute da strutture a tralicci di acciaio che danno una forma di bolle incastrate tra loro (con deformazione controllata dal computer) .
Strutture tubolari
2002: Mediateca de Sendai de Toyo Ito

Strutture Art Nouveau
Torre Eiffel, Grand Palais, Petit Palais, passerella Inéa …