Nel cuore del campus della Technische Universität Dresden (Tu Dresden) si trova un piccolo edificio, discreto e rivoluzionario. Chiamato Cube, questo esperimento architettonico di soli 243 metri quadrati dimostra per la prima volta le possibilità di un nuovo materiale da costruzione.
Progettato da Henn in collaborazione con l’Istituto per le Strutture Massive della Tu Dresden, diretto dal prof. Manfred Curbach, è il primo edificio al mondo realizzato interamente in calcestruzzo rinforzato con fibre di carbonio.
Ospita un laboratorio e uno spazio per incontri, ma è soprattutto un prototipo in scala reale: una dimostrazione concreta delle possibilità offerte da materiali e tecniche costruttive del futuro.
Una rivoluzione silenziosa nel cuore di Dresda
Il Cube è stato sviluppato nell’ambito dell’iniziativa di ricerca C³ – Carbon Concrete Composite, sostenuta dal ministero federale dell’Istruzione e della Ricerca.
La progettazione architettonica è frutto della collaborazione tra il team di Henn e l’Istituto per le Strutture Massive, in un processo integrato che ha coinvolto architetti, ingegneri e ricercatori.
Sostenibilità e innovazione
Dopo l’acqua, il calcestruzzo armato è il materiale più usato al mondo: fondamentale per edilizia e infrastrutture, ma anche una delle principali fonti di emissioni di Co₂.
Secondo stime del World Economic Forum, nel 2024 oltre l’8% delle emissioni globali è stato attribuito alla sola produzione di cemento.
Il calcestruzzo al carbonio è un materiale composito in cui la tradizionale armatura in acciaio viene sostituita da fibre di carbonio, impiegate sotto forma di stecche o reti tessute.
Questa sostituzione offre un’alternativa più leggera, resistente e durevole rispetto al metodo convenzionale e consente un significativo risparmio di materiale: per ottenere le stesse prestazioni strutturali è infatti necessaria fino a quattro volte meno massa.
Il Cube ne esplora il potenziale sia dal punto di vista tecnico sia da quello architettonico. Può un nuovo materiale generare un nuovo linguaggio progettuale?
Le fibre di carbonio sono, a parità di capacità strutturale, quattro volte più leggere e sei volte più resistenti dell’acciaio. Questo consente di ridurre sensibilmente la quantità di materiale necessario a raggiungere la capacità strutturale desiderata.
Inoltre, le fibre al carbonio non sono soggette a corrosione; quindi, lo strato di calcestruzzo superficiale può essere ridotto alle strette necessità strutturali.
Questa combinazione permette un risparmio di risorse e una riduzione delle emissioni di Co₂ fino al 50% rispetto al calcestruzzo armato tradizionale.
Verso una nuova architettura
Dal punto di vista formale, l’edificio si compone di due gusci strutturali simmetrici in calcestruzzo al carbonio, lunghi oltre 40 metri e che si assottigliano alle estremità fino a raggiungere soli 5 centimetri di spessore per un’altezza di oltre 5 metri.
Queste lame verticali si sviluppano lungo la lunghezza dell’edificio e si curvano gradualmente fino a formare la copertura, trasformando parete e tetto in un’unica superficie continua.
Una soluzione che celebra la natura tessile del materiale di rinforzo, costituito da fibre di carbonio che possono essere intrecciate o tessute in reti leggere e resistenti.
La fibra di carbonio, al tempo stesso flessibile e robusta, elimina la necessità di giunti di dilatazione, che sarebbero necessari con un’armatura tradizionale.
Un lungo lucernario, generato dall’incontro dei due gusci strutturali simmetrici, attraversa l’edificio in diagonale. Questo gesto accentua il dinamismo delle superfici e porta abbondante luce naturale nello spazio interno.
Sotto la copertura leggera e sinuosa, un volume cubico, compatto e scuro, contrasta con le forme chiare e dinamiche dei gusci e ospita un piccolo laboratorio di ricerca sul materiale.
Mentre i gusci sono realizzati in situ, il volume è costruito con elementi prefabbricati in calcestruzzo al carbonio, a dimostrazione ulteriore della versatilità del materiale e delle sue potenzialità anche per sistemi costruttivi modulari e standardizzati.
L’interazione tra le due parti riflette l’obiettivo del progetto: dimostrare le prestazioni del nuovo materiale e promuoverne l’applicazione su larga scala.
Henn | Fasi di realizzazione
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Situato lungo una delle arterie principali di Dresda, lo Zellescher Weg, il Cube si orienta parallelamente alla strada.
La sua forma allungata e i gusci aggettanti diventano un gesto architettonico marcato, ma anche un dispositivo ambientale: proteggono infatti il giardino retrostante dall’inquinamento acustico della strada adiacente.
L’eleganza strutturale e la sottigliezza estrema delle superfici rendono visibili le qualità uniche del calcestruzzo al carbonio: resistenza, durabilità e capacità espressiva.
Oltre all’innovazione architettonica, il progetto contribuisce al dibattito sulla sostenibilità. La produzione delle fibre di carbonio richiede un elevato dispendio energetico, circa otto volte più dell’acciaio in rapporto al peso, ma la leggerezza del materiale e le elevate prestazioni meccaniche ne riducono drasticamente la quantità necessaria.
Inoltre, la resistenza alla corrosione consente una durabilità stimata superiore ai 200 anni. Ma la ricerca non si ferma qui. Ricercatori della Tu Dresden e di altri istituti stanno attualmente esplorando fibre di carbonio di origine biologica e strategie di riutilizzo e riciclo a fine vita.
Henn | Fasi di ultimazione
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Anche le proprietà conduttive del materiale sono al centro delle attuali ricerche. In futuro, le fibre di carbonio potrebbero svolgere un ruolo attivo nei sistemi impiantistici, offrendo nuove funzionalità: dal riscaldamento radiante (ottenuto semplicemente facendo passare corrente elettrica attraverso le fibre) al monitoraggio strutturale, ottenuto rilevando variazioni di potenziale elettrico causate da fessurazioni o deformazioni.
Le superfici potrebbero persino trasformarsi in sensori tattili interattivi con cui interagire con i sistemi domotici. Questo apre a un approccio integrato in cui struttura, impianti e interfacce si fondono, migliorando efficienza, controllo e comfort abitativo.
Il Cube non è solo una dimostrazione tecnica, ma una visione concreta. Rilegge le logiche strutturali e spaziali a partire da una nuova intelligenza materiale.
È un esempio tangibile di come ricerca e progetto possano convergere verso un’edilizia più leggera, efficiente, sostenibile e aperta a nuove possibilità espressive.
Con questo edificio, Henn e Tu Dresden non si limitano a realizzare un oggetto sperimentale, ma propongono una direzione chiara per il futuro dell’architettura e dell’ingegneria.
di Giovanni Betti, Head of Sustainability and Senior Associate at Henn