El nuevo proyecto de cubrir el patio interior del castillo de Ferrara, en Italia, está basado sobretodo en una revisión de los modelos figurativos (pinturas, frescos, decoraciones…) que son de la edad de oro de Ferrara.

– Descripción de las acciones propuestas:

La cobertura no tiene pesados puntos de anclaje en las paredes, ni cimientos en el suelo, sólo tiene algunos puntos de apoyo, por ello, parece, de alguna forma, suspendida.

Está suspendida con delgados cables de acero a una estructura metálica de sección transversal circular y de forma cuadrada anclados en puntos de apoyo, que transfieren solamente fuerzas verticales a las paredes. Se hace invisible desde el nivel del suelo, ya que está situada por encima de la cornisa del segundo piso del castillo.

En este punto, la estructura tensada desciende en forma de paraguas invertido hacia la parte central del patio.

Es sabido que en el siglo XVI, las paredes del patio del castillo se pintaron por completo.

Desde que se lanza esta propuesta toma forma el proyecto, que quiere ser un recuerdo ornamental de lo que se ha perdido, así como un elemento funcional, integrado en el bello contexto del castillo. Con dos requisitos fundamentales: respetar tanto el suelo del patio como los muros del castillo.

Tiene forma inicial de dodecágono que se convierte en un embudo que permite evacuar el agua de lluvia y la nieve gracias a un pequeño drenaje en el centro de la pavimentación octogonal hecha por ladrillos.
El desagüe se encuentra rodeado por el contrapeso de la estructura que se ancla al suelo: es una especie de pozo de hierro fundido con forma dodecagonal donde se hace referencia a los doce meses del año, con decoraciones pintadas a cada lado. Esta base se utiliza para mantener la estructura estable y, también, se puede utilizar como asiento para los visitantes. Se ha concebido para construirse en varias piezas y así puede tener un fácil transporte. Los toldos que cuelgan de la estructura metálica fijada sobre la cornisa se componen de dos coberturas: una es blanco en forma de corona de doce lados, y la segunda es paralela a la primera y por debajo de ella, está adornada con una impresión a modo de analogía de los antiguos frescos de Ferrara.

– Descripción del diseño tecnológico de la estructura:

Esta estructura se compone de dos membranas desmontables, y está diseñada para soportar las inclemencias del tiempo, excluyendo las cargas de nieve. La idea tecnológica de la estructura surge del vínculo de encajar la nueva obra en un contexto de gran relevancia monumental y artística sin modificar lo que ya está construido. Por ello, se decidió concentrar los elementos de anclaje para levantarlos en el centro del patio (en un solo punto), bajo la premisa de que el material de anclaje sea metálico (hierro / acero) a fin de limitar su tamaño, conscientes que el uso de hormigón triplicaría el coste y el tamaño y el coste y además de que no sería adecuado para el contexto.
Si las condiciones reales del patio no permitieran una concentración de cargas de contrapeso, se han buscado soluciones alternativas para que se descarguen las fuerzas en múltiples puntos sobre la superficie, como si se tratara de la base de una estrella de doce puntas con lazos trazados a los puntos inferiores de los tirantes y las membranas.

En la parte de arriba, para que haya un equilibrio entre las cargas climáticas (lluvia, granizo, viento, baja presión equivalente a alrededor del 40% de la elevación de cargas de acuerdo con las regulaciones y experiencias, con exclusión de las cargas de nieve) y las fuerzas de pre-tensión, se concibe una estructura plana de planta cuadrada, por encima de la cornisa situada a una altura estimada en alrededor de 14-15m (pendiente de verificar, por supuesto).

Se ofrece como opción de diseño, realizar una cubierta unos metros más grande que el cuadrado central del patio, que debería ser suficiente para protegerse del viento lateral y la lluvia. Se ha pensado que la cubierta podría tener un doble uso: completo en algunos períodos del año, y sólo decorativo y parcial durante el resto del año.
Los sistemas de desmontaje se han estudiado con el fin de hacerlos económicos y sencillos.

La estructura cerrada equilibra todas las fuerzas horizontales que están en este tipo de estructuras sin necesidad de cargar con las cargas verticales y con un número suficiente de apoyos en la pared para minimizar la tensión vertical sobre ellos.
Todo esto viene motivado porque las paredes del castillo se han diseñado para soportar cargas verticales, y no es recomendable que ahora soporten cargas horizontales.

En el caso de que la solución propuesta no se considere aceptable, sería posible sostener la estructura con un número adecuado de columnas de acero adyacentes pero separadas de las paredes.

La búsqueda de la forma se ha llevado a cabo por el método de la densidad de fuerza con el fin de controlar mejor el comportamiento estático de las membranas y la forma, tanto por las características intrínsecas del método como por la experiencia adquirida en su uso después de tres décadas.

Estas dos membranas son completamente independientes por lo que se pueden montar separadas o juntas, con el fin de obtener principalmente tres configuraciones diferentes: patio cubierto por un anillo exterior de alrededor de 500 m², patio cubierto en su totalidad (excepto para las zonas del borde), o bien cubrir sólo la parte central de 150m². También, en las tres configuraciones, las cuerdas que permiten el estiramiento de la membrana pueden utilizarse como elementos de soporte para pancartas, estandartes o banderas, con el fin de conseguir diferentes efectos en distintos eventos.

Estas dos membranas, de aproximadamente 500-550 metros cuadrados, la superior y 150 metros cuadrados, la inferior, son de poliéster de alta tenacidad, recubiertas de PVC y cada uno de que los puntos de anclaje están situados en posiciones adecuadas para que en cada punto se pueda identificar, la curvatura en dos direcciones opuestas.

En el diseño final propuesto, se garantiza el paso central del agua de lluvia que se dirige hacia la boca del desagüe con el fin de evitar la inundación parcial del patio. Hay que señalar también, que todos los materiales utilizados para la estructura son completamente reciclables, y precisamente en Ferrara hay uno de los pocos centros en Europa para el reciclaje de las membranas de PVC y poliéster.

Diseño arquitectónico: Arquitecta Maria Teresa Ceola
Ingeniero del diseño ejecutivo y estructural: Roberto Cambiaggio

Aplicación de las fases del trabajo y metodología

– Se procede con la topografía de acuerdo con el grado de precisión suficiente para el diseño preliminar.

– La búsqueda de la forma de las membranas se hace en esta primera fase. Se han realizado usando un programa con funciones específicas para la búsqueda de la forma basada en el método de densidad de fuerza. Cualquier cambio en la forma se llevará a cabo con el mismo programa.

– El análisis para el diseño de la estructura de tracción resultante se llevará a cabo cumpliendo la normativa Italiana y se utilizan programas informáticos específicos para el cálculo del comportamiento de las estructuras tensadas en el campo de la no linealidad geométrica.

– Se evalúan las posibilidades y limitaciones de la intervención en el patio y en las paredes del castillo, desde el punto de vista normativo y técnico, de acuerdo con las autoridades. A partir de estos resultados, se evalúa la magnitud exacta de las dos velas y el tamaño real de los anclajes y de las estructuras metálicas.