Gabriele Firmiano Vitiello, classe 86, nasce come musicista ma è anche architetto, designer, e vanta un master in ingegneria. Dopo la maturità, nel settembre del 2005 si trasferisce a Roma per studiare fonìa e basso elettrico jazz, continuando gli studi classici al Conservatorio di Campobasso. Nel 2007 Gabriele decide di intraprendere la carriera universitaria iscrivendosi alla Facoltà di Architettura romana L.Quaroni e, una volta laureato, sceglie di affrontare una nuova sfida: conseguire il Master EFER di secondo livello, sull’Efficienza energetica e fonti energetiche rinnovabili. La tesi, intitolata Biomimetica: modelli parametrici per l’ottimizzazione di una copertura attraverso algoritmi generativi, viene discussa lo scorso 14 Marzo, ottenendo un grande riscontro positivo tra la commissione, che manifesta da subito la volontà di pubblicare il lavoro.
Abbiamo deciso di incontrare Gabriele per capire il suo ricco ed eterogeneo percorso di studi, per comprendere soprattutto cosa sia la Biomimetica e in che modo questa disciplina possa essere utile alla progettazione architettonica.
Partiamo dalle basi. Che cos’è la Biomimetica e come può essere utile alla progettazione?
La biomimetica è una scienza che studia la natura per dare delle soluzioni alle esigenze alla vita quotidiana dell’uomo. Molte materie utilizzano questa filosofia per condurre i loro studi: la biologia, la chimica, la fisica. Possiamo prendere ad esempio l’analisi condotta su un fiore in particorale, il fior di loto. Sulla base della forma e delle caratteristiche di questa pianta, sono state realizzate delle pitture idrorepellenti, che agiscono come i petali del loto, lasciando scivolare via l’acqua che va ad entrare in contatto con il materiale. Da qui possiamo comprendere come il principio della biomimetica non sia tanto copiare le caatteristiche naturali, quanto apprenderle e sfruttarle in base alle nostre esigenze.
Quindi con la biomimetica non si studia la natura per replicarla?
Io non voglio riprodurre la natura ma apprenderne le caratteristiche da poter utilizzare in altri ambiti. Un altro esempio a riguardo è quello del biologo Frank E. Fish: osservando che le lunghe pinne ondulate delle megattere e valutando le dimensioni di questi cetacei-che possono arrivare fino a 50m di lunghezza- ha deciso di applicare questa caratteristica morfologica delle pinne alle pale di un impianto eolico. Devo fare una premessa: il problema delle pale eoliche è il momento di attivazione: vi è un cut on di 6m/s, contro un cut off, ovvero il termie di interruzione del ciclo, pari a 25 m/s. Con la soluzione della pale modificate si è potuta ottenere una maggiore velocità di attacco e, inoltre, essendo l’eolico una soluzione rumorosa, con questo metodo si è abbattuto anche l’inquinamento acustico. Anche la Mercedes si è ispirata alla natura per uno dei suoi ultimi modelli automobilistici: è stato preso in analisi il pesce scatola mari caraibibi. Il concept si basa sulla forma particolare di questo animale, che riesce a muoversi anche in acque turbolente. Partendo da questa caratteristica si è non solo ottenuta una migliore tenuta di strada ma anche una minor resistenza al vento, il che ha determinato a sua volta una diminuzione dell’uso del carburante utile.
In che modo si sceglie l’esempio di un animale o di una pianta, piuttosto che altri?
Si parte sempre sondando gli studi di biologia già effettuati, cercando quelli che si focalizzano su aspetti specifici della natura. Partendo da qui si va a creare la sinergia con gli altri ambiti scientifici. In particolar modo questa corrispondenza riguarda l’ingegneria, mentre per l’architettura conta più l’aspetto estetico morfologico anziché funzionale. Il mio augurio è quello che con il passare del tempo si possa compredere questa sinergia tra differenti materie, non vedendola sotto il punto di vista visivo ma come vero e proprio componente di ripensamento, che possa creare caratteristiche e prodotti intelligenti in ambito architettonico.
Il mio personale apporto all’archittttura con la biomimetica è un principio paragonabile a questo esempio: immaginate una stanza buia, con una sola fonte di luce ed una pianta al suo interno. La pianta crescerà in direzione della luca in modo naturale e graduale. Su questo pincipio ho creato un algoritmo che si autogenera con la radiazione solare incidente, ovvero si muove per captare al meglio la radiazione solare.
L’oggetto progettato di fatto non si muove: cosa si muove effettivamente in direzione della luce?
Esatto, fondamentalmente un tetto non si sposta. Lo studio dell’algoritmo avviene in una fase precedente alla realizzazione della struttura e permette di capire quale sia l’orientamento migliore per catturare la luce del sole e sfruttarla secondo le richieste.
In che modo hai potuto effettuare questi studi, con quali strumenti?
Utilizzando Ecotect: ho definito una griglia, su questa griglia ho stabilito il vettor z e ho verificato i cambiamenti della copertura effettuati: prima questa riusciva a produrre 1090 kWh/mq, mentre in seguito alle analisi 1150 kWh/mq. Questo studio si adatta a tutte le forme e non influisce sulla principale forma progettuale, la rispetta e propone la migliore soluzione per il risultato massimo.
Ottimizzando la forma non si denaturalizza l’idea di progetto?
Il trucco sta nel definire entro quali e quanti parametri la forma può cambiare, sempre sulla base della griglia di cui abbiamo parlato poco fa: parliamo di un adattamento del sistema alla nostra forma principale con un apporto minimo di modifiche. Ad esempio si può anche definire la forma ottimale di un brise soleil: lunghezza, larghezza, curatura e disposizione possono essere definite per un massimo risultato sia nella stsgione estiva che invernale. Fondamentalmente nulla cambia una volta costruito, ma solo nella fase di elaborazione del progetto. Io sono contrario alle pelli intelligenti, perché questi sistemi sono intelligenti fino a un certo punto, perché per funzionare hanno bisogno di energia e quindi costituicono un consumo significativo che incide sulle prestazioni e sulle azioni dell’edificio.Gli oggetti che progetto si spostano solamente nel modello di studio.L’obiettivo finale è quello di evitare lo spreco di energia. Per come la vedo io, un architettura deve sprecare meno possibile energia: la domotica non fa questo ragionamento quindi non funziona perché non è al passo con le esigneze di questa delicata fase storica.
Quanto dura processo di ottimizzazaione?
Dipende dai parametri e dalla grandezza del progetto: sulla base di queste variabili si definisce il modello. Inoltre ecotect non viene utilizzato singolarmente ma con Grasshopper, un programma parametrico che permette l’inserimento delle coordinate definite.
Questo programma 3d funziona per paramteri e componenti: i parametri definiscono la forma, mentre i componenti la generano. In sostanza per definire un singolo punto mi servono delle coordinate: scelgo di utilizzare grasshopper perché a oggi servirsi degli strumenti di modellazione 3d è pratica diffusa, tuttavia non vi è un reale controllo della forma progettata, e questo controllo si può ottenere solamente a livello parametrico. Con Grasshopper posso definire una superficie con tre punti e posso estruderla: se cambio un solo parametro cambia di conseguenza tutta la forma, in maniera controllata e sicura. Questo è un grande vantaggio qualora si volessero apportare delle modifiche, perché ogni singola azione si ripercuote sulla totalità della struttura. Un’altra caratteristica fondamentale di questo programma è il lavoro per operazioni booleane ed operazioni di vero o falso: in una forma ad esempio tutti gli oggetti veri verrano estrusi, mentre i falsi no, ottenendo un controllo distinto di tutte le geometrie.
Oltre ai tuoi studi sulla biomimetica, hai condotto numerosi progetti : parlaci di uno dei più recenti, la casa del custode a Bologna.
Il progetto per la casa del custode è stata un’esperienza interessante, dove ho potuto sperimentare l’ecocompatibilità. La richiesta di bando prevedeva determinate dimensioni, destinazione d’uso e localizzazione senza altre esigenze: è un progetto su commissione privata che ha come conclusione la realizzazione. Il progetto è stato richiesto dalla Seragnoli, che ha commissionato anche il progetto del MAST di Bologna ai Labics.
Per la mia risposta progettuale mi sono ispirato alle barchesse emiliane e venete, rivisitando il concetto in chiave moderna e inserendo l’idea della falda ruotata, al fine di poter ottenere il massimo soleggiamento.
Questa esperienza è stata importante ed è stata conferma di come sia più facile e sicuro lavorare in Italia su committenza privata piuttosto che pubblica, quando si tratta di concorrere ai bandi di progetto.
Laurea in Architettura, tesi in Ingegneria, studi sulla Biomimetica.. I tuoi interessi corrono veloci, a dimostrarlo è stata la tua recente partecipazione al concorso Cristal Plant per Antonio Lupi, una gara di design per l’arredo bagno. Come mai la scelta di spaziare fino in questo campo, differente,ma a sua volta strettamente connesso all’Architettura?
Mi sono interessato al design perché ho capito quanto potenziale potesse avere: è rapido nella sua ideazione e nella realizzazione 3d, posso vedere immediatamente un risultato e cambiarlo in modo più rapido rispetto a un progetto di architettura.
Attualmente lavori nello studio di Luca Peralta, un laboratorio attivo sul territorio nazionale e internazionale, con il quale hai potuto partecipare a numerosi interessanti concorsi Interessante è il progetto per delle residenze a torre in Russia: com’è doversi cnfrontare con questa realtà così distante dalla nostra?
Il lavoro in Russia è stato si architettonico che di interior: abbiamo dovuto comprendere la cultura e i gusti del committente, molto differenti da quelli nostrani. Gli aspetti da considerare maggiormente sono stati sicuramente l’esigenza di avere sempre una persona che potesse tradurre per noi, comprendere la normativa di riferimento e quella sulla sicurezza.
Quanto è importante entrare nella mentalità del committente?
E’ fondamentale. Un altro progetto cui stiamo lavorando con lo studio Peralta è quello per una villa a Malta: il committente è il proprietario delle richieste singolari. Le domande più interessanti con le quali ci siamo dovuti confrontare sono state quella per la realizzazione di uno spazio espositivo per delle opere d’arte e quello per delle grandi voliere. Entrare nella testa del committente, capire quanto questo ami l’arte, sapere che si alza la mattina alle 6 per cibare i suoi volatili, capirne le abitudini e i desideri: è questo che ti porta a ripensare una struttura, uno spazio e un luogo specifico che possa fare al caso del tuo committente.
Com’è lavorare nello studio di Luca Peralta, che clima si vive al suo interno?
Questo studio ti permette di respirare un clima positivo perché Luca pone tutti sullo stesso piano e sullo stesso tavolo di progetto: a lavorare per lui siamo tutti ragazzi e tutti abbiamo voce in capitolo durante la fase progettuale. Avendo lavorato in studi esteri, Luca ha potuto comprendere questa modalità lavorativa ed applicarla al suo studio. Questa è una modalità diversa dall’impostazione mortificante dei classici studi italiani e in particolare romani, in cui vige una gerarchia serrata e un’idea di sfruttamento senza riconoscimento nei confronti dei giovani architetti, che spesso non vedono nemmeno comparire il loro nome come contributo ai progetti.
Il futuro è lavorare unendo le forze e le menti, con un gruppo di azione sinergico ed aperto al confronto: nello studio di Luca Peralta si lavora così, ognuno ha il suo spazio per proporre le proprie idee e questo mi fa sentire soddisfatto e motivato.
In che modo all’interno dello studio si lavora a più progetti, com’è l’organizzazione tra voi?
Fondamentalmente si lavora separati ma la decisione delle linee guida di un progetto si prende collettivamente e a fine giornata si fa un resoconto per tenere ogni gruppo al corrente dell’avanzamento dei lavori.
Quali sono i tuoi progetti per il futuro?
Sicuramente vorrei fare delle esperienze all’estero, cosa che non ho avuto modo di intraprendere per la mia passione per la musica. Prima di iscrivermi ad Architettura mi sono infatti diplomato al Conservatorio e ho coltivato questo grande interesse, che mi ha portato a vivere molte esperienze, come il mio contributo, nel 2013, all’orchestrina dell’avanspettacolo del fim Che strano chiamarsi Federico, dedicato a Fellini e diretto da Ettore Scola. Nell’anno successivo ho suonato e registrato con l’Orchestra del Cinema Italiano le musiche di Kevin Costner e Kacey Musgraves, vissuto la bellissima esperienza di suonare il concerto davanti il duomo di Orvieto con questi due grandi artisti e infine mi sono occupato della registrazione delle musiche del Corpo Musicale Larinese per il film Il sole dei cattivi, di Paolo Consorti.Quindi in conclusione direi di avere l’esigenza di dedicarmi all’esperienza lavorativa progettuale e di continuare ora questo mio percorso di studi sulla Biomimetica all’estero, dove sono sicuro di trovare terreno fertile ed avviato in questo campo. Sperando sempre di poter continuare a suonare e di esprimere i miei interessi.
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Gabriele Firmiano Vitiello, age class 1986, started as a musician but he is also an architect, a designer and boasts a Master’s Degree in Engineering. After getting the high school diploma, on September 2005 he moves to Rome to study sound and jazz electric bass, though carrying on classical studies in the Conservatory of Campobasso. In 2007 Gabriele decides to take up university career by registering for Roman Architecture Faculty “L. Quaroni”. Once graduated, he takes on a new challenge and obtains II Level University Master’s Degree EFER on energetic Efficiency and renewable sources of energy. The thesis was entitles Biomimetics: parametric models for optimizing a cover through generative algorithms (Biomimetica: modelli parametrici per l’ottimizzazione di una copertura attraverso algoritmi generativi) and was discussed the past March the 14th. The commission gave it a very positive feedback and has immediately expressed the will to publish the work.
We decided to meet Gabriele in order to understand his rich and heterogeneous study path. We most of all wanted to understand what Biomimetics is and how this subject could be of use to architectonic planning.
Let’s start from the grassroots. What is Biomimetics and how can it be useful in planning?
Biomimetics studies nature in order to give solutions to people’s everyday life needs. Many subjects use this philosophy to carry out their studies, like biology, chemistry, physics. We can take as an example the analysis conducted on a particular flower, lotus. On the basis of this plant’s form and characteristics, some water-repellent paintings came out. They act like lotus’ petals, letting the water slipping away before it gets in contact with the material. By this we may understand how Biomimetics principle is not just copying natural characteristics, but above all to learn and exploit them on the basis of our needs.
So Biomimetics does not study nature to replicate it, does it?
I don’t want to reproduce nature, but understand those characteristics of its to be used in other fields. Another example in this respect is that of the biologist Frank E. Fish. He studied humpback whales’ long wavy fins and evaluated those cetaceans’ dimensions, which may be up to 50m long. He therefore decided to apply this characteristic of fins’ morphology to the turbines of a wind plant. I have to say that the problem of the wind turbines is the activation moment. There is a 6m/s cut on against a 15 m/s cut off, that is the cycle interruption limit. The solution of modified turbines led to higher starting speed. Moreover, this method also chopped down noisy pollution being wind plant a noisy solution. Also Mercedes got inspired by nature for one of its last car models, studying the box fish from Caribbean’s seas. The concept is based on the particular form of this animal, which is able to move also in turbulent waters. Starting from this characteristic, not only did they obtain a better roadholding, but also better resistance to the wind, which has in turn led to a reduction in the use of fuel.
How do you choose as an example a particular animal or plant rather than others?
You always start probing biology studies which have been already made, detecting those ones which focus on specific aspects of nature. Then, you create synergy with other scientific fields. This correspondence mostly concerns engineering, while as for architecture what counts the most is the morphological aesthetic aspect rather than the functional one. I hope that over time we will manage to understand this different-subjects synergy, not just seeing it under a visual point of view but also as a real change of mind, able to create characteristics and smart products in the architectonic sphere.
My personal contribution to architecture through biomimetics can be compared to a dark room, with only one source of light and a plant within. The plant will naturally and gradually grow in the direction of the light. On this principle I created an algorithm which self-generates through incident solar radiation, that is moving to catch solar radiation the best way.
The object you projected actually does not move. What really moves towards light?
Exactly, essentially a roof doesn’t move. The algorithm study comes before understanding which is the best orientation to catch the sun light and exploit it according to the needs.
How could you make this studies? Which tools did you use?
I used Ecotect. I defined a grid on which I set the z vector and verified changes made on the cover. It could produce 1090 kWh/mq before the analysis and 1150 kWh/mq after. This study adapts to all forms and does not influence the main planning form, it respects it and proposes the best solution for the greatest result.
Doesn’t it denaturalize the idea of project to optimize the form?
The secret is to define within which and how much parameters form may change, still on the basis of that grid we were talking about before. We are talking of an adaptation of the system to our main form with minimum modification supply. For example, you may also define which is the optimal form for a brise soleil. Length, largeness, curing technique and disposition can be defined for the best result both in summer and winter seasons. Basically, nothing chances once built, but only in the project elaboration phase. I am against smart skins, because this systems are smart to a certain extent. They actually need energy to work, thus constituting a considerable consumption which incises on the structure performances and actions. The objects I project only move in the study model. The final goal is to avoid waste of energy. In my opinion, architecture has to waste the least energy possible. Domotics does not think like this and so it doesn’t work because it is not in line with the needs of this delicate historical phase.
How long does the optimization process last?
It depends on the project parameters and size. On the basis of this contingences, the model is defined. Moreover, ecotect is not only used alone but with Grasshopper, a parametrical programme which allows to insert well-defined coordinates.
This 3d programme works for parameters and components. Parameters define the form, while components generate it. Briefly speaking, I need coordinates to defined every single point. I choose to use grasshopper because today it is common to use 3d modeling tools. However, there is no real control of the projected form, which you may get only at a parametrical level. Through Grasshopper I can define a three-points surface and I can extrude it. If I change just one parameter, therefore the whole structure changes in a controlled and safe way. This is a great advantage in case you want to make some changes, because every single action reflects on the totality of the structure. Another fundamental characteristic of this project is the work for Boolean and true or false operations. For instance, all the true objects will be extruded in one form, while the false ones will not, thus achieving a distinct control of all geometries.
In addition to your biomimetical studies, you carried out several projects. Tell us about one of the most recent, the guardian’s house in Bologna.
The guardian’s house project has been an interesting experience, where I could experience ecocompatibility. The announcement request made provision for precise sizes, usage destination and localization without other needs. It is a work for private commission which ends with the realization. The project has been requested by Pierangeli, who also commissioned Bologna’s MAST project to Labics.
For my planning answer, I got inspired by Emilia and Veneto barchesse, giving a modern interpretation of the concept and inserting the idea of rotated layer in order to obtain the best sunshine.
This experience has been important and it proved how easier and safer it is in Italy to work for private rather than public commission, when competing in project announcements.
Degree in Architecture, thesis in Engineering, studies on Biomimetics… Your interests run fast, your recent participation in Cristal Plant for Antonio Lupi proved that. It was a design competition for bathroom furniture. Why did you choose to range over this field, different but anyway strictly connected to Architecture?
I took interest in design because I realized how much potential it may have. It is rapid in ideation and 3d realization, I can immediately see the result and change it in a faster way than as for an architecture project.
You are currently working in Luca Peralta’s laboratory, active on national and international territory, whom you could participate in numerous interesting contests with. The project of the tower residences in Russia is interesting. How is it to measure with such a distant reality from ours?
The work in Russia has been both architectonic and interior. We had to understand commissioner’s culture and flavors, very different from home-bred ones. Aspects to be considered the most have surely been the need to have a person to translate for us all the time, understanding reference and safety norm.
How important is it to enter commissioner’s mentality?
It is fundamental. Another project is that for a villa in Malta, which we are working on with Peralta studio. The commissioner is the owner of Maltese casino and his requests have been peculiar. Most interesting questions which we had to measure with concerned the realization of an expository space for artworks and that for the big aviary. Entering the commissioner’s mind, understanding how much he loves art, knowing that he wakes up at 6 in the morning to feed his birds, understanding his habits and desires is what brings you to think over a structure, a space or a specific place which may suit your commissioner’s needs.
How is it to work in Luca Peralta’s studio? Which is the atmosphere there?
This studio allows you to breath a positive climate because Luca puts everybody on the same level and on the same planning table. We are all young people working for him and we all have say in the matter during planning phase. Having worked foreign studios, Luca did understand this working mode and apply it to his studio. This mode is different from the mortifying setting of Italian traditional studios and in particular the roman ones. Here a rigid hierarchy and an idea of exploitation with no recognition for young architects are still in force. Sometimes, their name is not even mentioned as a contribution to the projects.
The future is to work uniting forces and minds, with a synergetic and confrontation-opened group. In Luca Peralta’s studio that’s how we work, everyone has his space to propose his own ideas and this makes me feel satisfied and stimulated.
How do you work on multiple projects inside the studio? How are you organized?
We basically work separate, but decisions on the guidelines of a project are taken altogether and at the end of the day, we make a report to keep every group up to date about the development of the works.
Which are your projects for the future?I would surely like to make some experiences abroad, which I did not have the chance do as regards my passion for
music. Before registering for Architecture, I got the Conservatory diploma and I nurtured this great interest. This brought me to make lots of experiences, for example in 2003 I contributed to the curtain-raiser orchestra of the film Che strano chiamarsi Federico, dedicated to Fellini and produced by Ettore Scola. The next year, I played and recorded pieces of music by Kevin Costner and Kacey Musgraves with the Orchestra del Cinema Italiano. After living the great experience of playing the concert in front of Orvieto’s duomo with these two great artists, I eventually recorded pieces by Larinese Musical Body for Paolo Consorti’s film Il sole dei cattivi. So, in conclusion I may say I now have the need to focus on the work experience in planning and carry on my biomimetical studies abroad, where I hope to find rich and thriving soil in this field. Still I hope to be able to keep on playing and expressing my interests.
Traduzione a cura di Fabiola Lupo
