Sistemi modulari: perché l’architettura del futuro parla di prefabbricazione intelligente

La casa del futuro potrebbe non nascere più da un cantiere tradizionale, ma da una fabbrica. Potrebbe arrivare in città su camion, essere assemblata in pochi giorni, smontata quando necessario e ricomposta altrove senza produrre tonnellate di rifiuti. E anche le città potrebbero in questo modo cambiare forma velocemente e senza dispersione di risorse ed energia. Uno scenario ancora piuttosto futuribile, che assomiglia un po’ ai plastici “upper-class” di certi film americani o ai modellini realizzati con i mattoncini da costruzione, ma alcuni edifici ci dicono che il futuro è già qua.

Che cos’è l’architettura modulare

Quando si parla di sistemi modulari si fa riferimento a edifici composti da elementi prefabbricati realizzati in stabilimento e successivamente assemblati in cantiere. I moduli possono essere intere stanze, cellule abitative, porzioni strutturali o componenti tridimensionali completi di impianti, finiture e arredi.

A differenza della prefabbricazione tradizionale del Novecento, spesso associata a edifici seriali e impersonali, i sistemi modulari contemporanei integrano progettazione digitale, materiali sostenibili e grande flessibilità compositiva.

Il principio è semplice: costruire meno sul posto, produrre meglio in ambienti controllati e ridurre al minimo sprechi, tempi e consumi. Una logica che richiama l’industria automobilistica più che il cantiere tradizionale e che è già stata sperimentata da alcuni costruttori di case in legno. E infatti molte aziende del settore stanno adottando processi produttivi avanzati, automazione e modellazione BIM per creare edifici più efficienti, precisi e adattabili.

Caso di studio – B2 SHoP Architects

Nel cuore di Brooklyn, a pochi passi dal Barclays Center progettato da SHoP Architects, è sorto B2, un edificio che nel 2016 ha segnato un record: era il più alto grattacielo residenziale modulare del mondo. Con i suoi 32 piani e 350 appartamenti di diverse dimensioni, il progetto non voleva essere solo un simbolo architettonico, ma anche una risposta concreta a un problema reale: metà delle abitazioni è stata destinata ad alloggi accessibili per i cittadini di New York.

La storia di B2 inizia però lontano dal cantiere. I suoi moduli sono stati costruiti all’interno di una vecchia fabbrica riconvertita nel Brooklyn Navy Yard, trasformando uno spazio industriale in un luogo di innovazione e lavoro per la comunità locale. Da lì, ogni pezzo dell’edificio è stato trasportato e assemblato direttamente in città, come un enorme puzzle urbano.

Questo modo di costruire ha portato molti vantaggi: meno rumore, meno traffico e cantieri più rapidi in una zona densamente abitata. Inoltre, la costruzione modulare richiede meno materiali ed è più leggera rispetto ai metodi tradizionali, riducendo così l’impatto ambientale e migliorando l’efficienza dell’intero progetto.

Perché i sistemi modulari si sposano con le strategie di sostenibilità ambientale

La questione ambientale è centrale. Oggi il settore edilizio consuma enormi quantità di materie prime e genera una quota significativa dei rifiuti urbani. I sistemi modulari permettono invece di ottimizzare l’uso dei materiali, ridurre le lavorazioni in loco e abbattere drasticamente gli scarti di cantiere. Inoltre, molti moduli vengono progettati secondo principi di economia circolare: possono essere smontati, riutilizzati o riconfigurati nel tempo. L’edificio non è più pensato come oggetto permanente e immutabile, ma come organismo evolutivo.

Anche il tema energetico gioca un ruolo decisivo. La produzione in fabbrica consente controlli più accurati sulle prestazioni termiche e sulla qualità costruttiva, con involucri altamente performanti e minori dispersioni. Questo significa edifici più efficienti, minori consumi e una riduzione significativa delle emissioni lungo tutto il ciclo di vita.

La reversibilità come chiave di volta

In un’epoca in cui il settore edilizio è responsabile di circa il 40% delle emissioni globali di CO₂, ripensare il modo in cui costruiamo è diventato inevitabile. I sistemi modulari rispondono a questa esigenza perché consentono di limitare drasticamente gli sprechi di materiale durante la fase produttiva. In fabbrica, infatti, ogni elemento viene ottimizzato attraverso processi industriali controllati, riducendo errori, scarti e consumo energetico. Anche il cantiere cambia natura: meno trasporti continui, meno rumore, meno polveri, meno impatto sul territorio.

La modularità introduce inoltre un principio fondamentale per l’architettura sostenibile contemporanea: la reversibilità. Molti edifici modulari possono essere smontati, ampliati o riconfigurati nel tempo. Una casa può crescere insieme alle esigenze di una famiglia; un edificio per uffici può trasformarsi in residenza; una struttura temporanea può essere trasferita altrove invece di diventare rifiuto edilizio. È il passaggio da un’architettura statica a un’architettura adattiva.

Ma non è solo questione di sostenibilità

Il successo dell’architettura modulare non è solo legato alla sostenibilità. A renderla strategica è soprattutto la capacità di rispondere rapidamente alle trasformazioni sociali contemporanee. In un mondo segnato da emergenze abitative, migrazioni climatiche, urbanizzazione accelerata e nuove esigenze di flessibilità, costruire velocemente è diventata una necessità.

Progetti nel mondo

Nel mondo esistono già esempi che mostrano come questa visione stia prendendo forma. A Singapore, uno dei laboratori urbani più avanzati del pianeta, il governo ha investito massicciamente nel PPVC (Prefabricated Prefinished Volumetric Construction) un sistema basato su moduli tridimensionali completi. Interi hotel, studentati e complessi residenziali vengono assemblati con tempi ridotti e minore impatto urbano. La città-stato asiatica considera la modularità una risposta strategica alla scarsità di manodopera e alla sostenibilità delle costruzioni.

Anche il Nord Europa sta sperimentando da anni modelli avanzati. In Svezia e Norvegia la combinazione tra prefabbricazione modulare e legno ingegnerizzato ha dato vita a edifici residenziali a basse emissioni, spesso realizzati in tempi sorprendentemente brevi. Qui il modulo non è percepito come limite creativo, ma come strumento per ottimizzare risorse e qualità abitativa. Le architetture mantengono un forte carattere estetico, dimostrando che industrializzazione e design possono convivere.

A Tokyo, dove densità urbana e rischio sismico impongono continue innovazioni, l’architettura modulare viene utilizzata per creare micro-abitazioni adattabili e altamente efficienti. Le capsule abitative, già immaginate negli anni Settanta dal metabolismo giapponese, tornano oggi in forme più sofisticate grazie a nuove tecnologie e materiali intelligenti. L’idea di edifici capaci di trasformarsi nel tempo appare sempre più attuale.

Negli Stati Uniti, invece, il tema modulare si lega soprattutto all’emergenza abitativa e alla rapidità costruttiva. Aziende specializzate stanno realizzando quartieri prefabbricati, student housing e strutture sanitarie assemblate in pochi mesi. Durante la pandemia, molti ospedali temporanei sono stati costruiti attraverso sistemi modulari, dimostrando quanto questa tecnologia possa essere decisiva nelle situazioni di crisi.

Caso di studio – appartamenti belli e per tutti

Concrete (studio di architettura olandese) e Moos (realtà imprenditoriale dei Paesi Bassi che si occupa di progettazione e costruzione di case modulari e sostenibili), hanno dato vita ad un concept abitativo innovativo nato con l’obiettivo di rendere disponibili abitazioni di alta qualità accessibili a un pubblico ampio, affrontando la crisi abitativa nei Paesi Bassi attraverso un approccio sociale e sostenibile.

Il primo progetto realizzato di questo sistema è Moos Euterpe, che rappresenta una prima applicazione concreta del modello. Alla base del progetto Moos c’è un’idea di abitare profondamente modulare, prefabbricata e circolare. Le case non sono concepite come unità rigide e immutabili, ma come combinazioni di moduli che possono essere assemblati in modi diversi, dando origine a tipologie abitative variabili, dai monolocali fino a soluzioni più ampie con più camere da letto.

Questa flessibilità permette di adattare gli spazi alle esigenze dei nuclei familiari, che possono cambiare nel tempo senza richiedere necessariamente un trasferimento o una completa trasformazione dell’edificio.

Ogni abitazione è costruita a partire da un modulo base che raccoglie le funzioni essenziali della vita quotidiana, come dormire, cucinare e i servizi igienici, a cui si affianca un modulo più personale e adattabile, pensato come uno spazio flessibile che l’abitante può configurare liberamente in base al proprio stile di vita.

Questo elemento diventa una sorta di estensione della zona giorno, capace di evolvere insieme a chi lo abita. L’intero sistema consente così non solo una grande varietà tipologica, ma anche un elevato grado di personalizzazione, mantenendo al contempo standard qualitativi uniformi e integrando in modo fluido gli spazi interni con quelli esterni, come verande e affacci aperti. La stessa logica modulare permette inoltre di realizzare insiemi edilizi complessi e misti, combinando case basse e edifici più alti, appartamenti e unità indipendenti.

Le abitazioni vengono prodotte interamente in fabbrica e successivamente assemblate in cantiere attraverso un sistema di montaggio rapido di tipo “plug & play”. Questo approccio consente di ridurre sensibilmente i tempi di costruzione, contenere i costi e limitare gli sprechi, garantendo al tempo stesso un controllo elevato sulla qualità.

Un ulteriore elemento distintivo è la possibilità di smontare e riutilizzare completamente gli edifici, che possono quindi essere sia permanenti sia temporanei senza perdere valore architettonico o funzionale. Grande attenzione è dedicata anche alla sostenibilità ambientale. Il sistema utilizza materiali riciclati o di origine bio-based, come il legno strutturale CLT, il vetro triplo e componenti riutilizzati, con l’obiettivo di ridurre l’impatto ambientale complessivo e promuovere un modello di economia circolare applicato all’edilizia.

Infine, il progetto non si limita alla dimensione dell’abitazione singola, ma estende il concetto di modularità all’intero tessuto urbano. Gli spazi condivisi, come giardini, corti e aree comuni, sono progettati per favorire l’interazione tra le persone e rafforzare il senso di comunità, integrando in modo equilibrato la dimensione privata e quella collettiva.

Nel complesso, Moos propone un sistema abitativo flessibile, prefabbricato e circolare, in cui la casa è intesa come un insieme di elementi combinabili e riconfigurabili nel tempo, pensati per adattarsi alle persone, ridurre l’impatto ambientale e rendere più rapida ed efficiente la costruzione di interi quartieri.

Prefabricated Prefinished Volumetric Construction

Il PPVC (Prefabricated Prefinished Volumetric Construction) è un metodo costruttivo che si basa sull’impiego di moduli tridimensionali prefabbricati e già completi di finiture, come pareti, pavimenti e soffitti.

Questi elementi vengono realizzati all’interno di stabilimenti certificati e successivamente trasportati in cantiere, dove vengono assemblati fino a formare l’edificio finale. L’utilizzo del PPVC consente di ottenere numerosi vantaggi rispetto ai sistemi costruttivi tradizionali.

La produzione industrializzata dei moduli permette infatti di aumentare la produttività, riducendo in modo significativo sia i tempi di realizzazione sia il fabbisogno di manodopera. In molti casi i tempi necessari per completare un piano possono diminuire fino al 30%, mentre la durata complessiva del cantiere può ridursi mediamente da uno a due mesi, arrivando talvolta a superare i quattro mesi di risparmio. Anche le condizioni di lavoro risultano migliorate, poiché la presenza di attività in cantiere è minore e ciò comporta meno rumore, meno polvere e una maggiore sicurezza per gli operatori. Inoltre, la realizzazione dei moduli in fabbrica garantisce un controllo qualitativo più accurato, grazie a processi produttivi standardizzati e a una maggiore precisione esecutiva.

Per ottenere risultati efficaci con il PPVC è però fondamentale coinvolgere fornitori e imprese fin dalle prime fasi della progettazione, così da ottimizzare dimensioni, peso e modalità di movimentazione dei moduli. Anche la gestione logistica del cantiere assume un ruolo centrale: sono necessari accessi adeguati per il trasporto e il sollevamento degli elementi prefabbricati, mentre l’adozione di strategie di posa “Just-In-Time” consente di limitare lo stoccaggio in cantiere e migliorare l’organizzazione delle operazioni. Nel caso di edifici residenziali, inoltre, è importante prevedere adeguate indicazioni per la manutenzione futura e affidarsi a imprese specializzate per eventuali interventi di ristrutturazione.

Dal punto di vista normativo, il sistema PPVC deve rispettare i regolamenti edilizi e i requisiti tecnici stabiliti dalle autorità competenti, oltre agli standard relativi alla “buildability” e alla produttività costruttiva.

Tra gli esempi più significativi di applicazione di questa tecnologia vi è il complesso residenziale The Clement Canopy, un edificio di quaranta piani considerato il più alto realizzato in calcestruzzo con tecnologia PPVC, costruito attraverso l’impiego di 1.866 moduli prefabbricati. Un altro caso emblematico è The Brownstone, primo progetto residenziale privato PPVC di Singapore, che ha consentito di ridurre i tempi di costruzione fino a quattro mesi e di diminuire di circa il 20% il fabbisogno di manodopera rispetto ai metodi tradizionali.

(Fonte: Building and Construction Authority (BCA) di Singapore)

Modular hotel: quando si accorcia la distanza tra lusso e concezione componibile

Persino il lusso sta entrando nel mondo della modularità. Resort ecosostenibili, ville prefabbricate di alta gamma e hotel smontabili stanno ridefinendo il concetto stesso di abitazione temporanea. La casa modulare contemporanea non è più sinonimo di standardizzazione povera, ma di precisione costruttiva, sostenibilità e personalizzazione.

Caso di studio – L’hotel modulare più alto del mondo

Il citizenM Bowery è l’hotel modulare più alto del mondo ed è situato lungo la più antica arteria stradale di Manhattan. Con 300 camere e 75 metri di altezza, è ispirato al concetto di “lusso accessibile”, e combina tecnologia, design e arte contemporanea. Gli spazi sono infatti pensati per favorire socialità, lavoro e relax, sia per ospiti sia per residenti.

Per la realizzazione delle unità modulari del citizenM New York Bowery, gli studi Concrete Architectural Associates, Stephen B. Jacobs Group hanno collaborato con produttori polacchi. I moduli, progettati secondo lo schema camera-corridoio-camera, erano dimensionati per adattarsi alla viabilità di New York e arrivavano in cantiere già completi della facciata esterna.

Le 210 unità sono state prefabbricate in Polonia, trasportate via terra fino al porto di Danzica e successivamente spedite a New York, per poi raggiungere il cantiere tramite camion pianali da Brooklyn. La costruzione è iniziata con un podio in cemento armato di quattro piani, destinato agli spazi comuni e progettato per sostenere i moduli sovrastanti. Sono stati inoltre realizzati un nucleo strutturale in calcestruzzo e una parete di controvento, fondamentali per la stabilità laterale della torre e per limitare la torsione delle unità modulari.

In cantiere, i moduli sono stati sollevati con gru e assemblati tramite connessioni bullonate incassate. Grazie all’elevato livello di prefabbricazione, il team è riuscito, dopo una fase iniziale di adattamento, a completare un piano di moduli a settimana. Gli ultimi due livelli dell’edificio sono invece realizzati con struttura in acciaio, così da ottenere spazi comuni più ampi.

Le camere seguono la filosofia citizenM: ambienti smart, moderni e funzionali, con tutto il necessario per i viaggiatori contemporanei. Tra gli elementi più distintivi c’è anche il MoSA (Museum of Street Art), una grande installazione artistica permanente che si sviluppa lungo 20 piani della scala interna e sulla facciata esterna dell’edificio.

Intervista agli architetti di SBJGroup

Come è nato il progetto citizenM Bowery e cosa lo ha ispirato?

Il marchio alberghiero citizenM è stato concepito fin dall’inizio per essere modulare. In qualità di architetti dell’edificio, abbiamo implementato il design del brand e risolto le sfide emerse nella costruzione di un hotel modulare così alto, qualcosa che non era mai stato realizzato prima.

Che cosa significa per voi progettare con un approccio modulare?

Lavorare a questo progetto è stato entusiasmante perché non era mai stato fatto per un edificio così alto, e realizzarlo in un contesto urbano così denso ha reso tutto ancora più complesso. La costruzione modulare ha un enorme potenziale per alcune tipologie edilizie, come hotel, dormitori e certi edifici residenziali multifamiliari.

La costruzione modulare presenta però anche una serie di vincoli propri; per avere successo, l’edificio deve essere progettato in un certo modo, accettando i limiti e le restrizioni del sistema.

Perché l’architettura modulare è considerata una chiave per un futuro più sostenibile?

Idealmente, la costruzione modulare dovrebbe essere più efficiente, produrre meno sprechi e consentire tempi di realizzazione più rapidi rispetto alla costruzione tradizionale. Questa è la teoria, anche se purtroppo non sempre accade nella pratica.

Riqualificare in un contesto prefabbricato

Riqualificare un contesto prefabbricato significa intervenire su un patrimonio edilizio spesso sottovalutato, ma sempre più centrale nelle politiche urbane contemporanee.

Quartieri e insediamenti costruiti con sistemi prefabbricati, nati in molti casi nel secondo dopoguerra per rispondere rapidamente all’emergenza abitativa, oggi si trovano di fronte a una doppia sfida: il degrado fisico e l’obsolescenza funzionale.

La riqualificazione richiede un approccio integrato che unisca efficientamento energetico, miglioramento sismico e ripensamento degli spazi collettivi. In molti casi, questi tessuti urbani presentano criticità legate alla qualità abitativa, alla scarsa flessibilità degli ambienti e alla carenza di servizi di prossimità.

Il potenziale del prefabbricato, tuttavia, sta proprio nella sua natura modulare. Questa caratteristica consente interventi mirati, anche non invasivi, che possono trasformare profondamente l’edificio senza necessariamente ricorrere alla demolizione e ricostruzione. Si apre così la possibilità di una rigenerazione “incrementale”, capace di adattarsi ai bisogni contemporanei: sostenibilità ambientale, riduzione dei consumi e maggiore inclusione sociale.

Nel complesso Ca’ Granda a Milano, la riqualificazione delle sei torri residenziali ad opera della società Teicos, si distingue per il forte impiego di elementi prefabbricati e soluzioni off-site, che rappresentano una componente chiave sia dell’architettura originaria sia dell’intervento di retrofit.

Le torri, costruite tra anni Sessanta e Settanta, nascevano già con facciate realizzate tramite elementi prefabbricati in cemento armato, a conferma di un impianto modulare industrializzato. Questa logica è stata ripresa e aggiornata nella riqualificazione, che ha introdotto un sistema di facciata ventilata altamente prefabbricato, montato a secco e composto da stratigrafie industrializzate: isolamento in lana di roccia, rivestimenti in lastre di gres estruso e partiture in lattoneria metallica.

Un ulteriore elemento di prefabbricazione e prototipazione avanzata è stato il mock-up in scala 1:1 del sistema di facciata, realizzato con struttura metallica e installato nel cortile condominiale. Questo prototipo ha permesso di testare in situ componenti già industrializzati come serramenti, avvolgibili elettrificati e imbotti, anticipando in modo concreto le prestazioni e la qualità del sistema finito.

L’approccio off-site ha riguardato anche la logica di cantiere: l’utilizzo di elementi prefabbricati ha ridotto lavorazioni in opera, velocizzato le fasi di montaggio e limitato l’impatto sugli abitanti, grazie anche all’impiego di ponteggi mobili e a una maggiore standardizzazione delle operazioni.

Limiti e pregiudizi

Naturalmente esistono ancora limiti e resistenze culturali. In molti Paesi il settore edilizio rimane legato a processi tradizionali, normative complesse e una percezione del “modulare” ancora associata a edifici provvisori o di qualità inferiore. Tuttavia il cambiamento appare inevitabile. Le nuove generazioni di architetti stanno lavorando su sistemi aperti, reversibili e adattivi, mentre le città cercano modelli costruttivi capaci di ridurre consumi e tempi senza rinunciare alla qualità dello spazio.

L’architettura del futuro potrebbe quindi essere meno monumentale e più dinamica. Meno permanente e più trasformabile. In questo scenario i sistemi modulari rappresentano molto più di una tecnica costruttiva: diventano una nuova filosofia dell’abitare, fondata sulla flessibilità, sulla sostenibilità e sulla capacità di adattarsi a un mondo in continua evoluzione.

Perché forse il vero cambiamento non riguarda soltanto il modo in cui costruiamo gli edifici, ma il modo in cui immaginiamo la loro vita nel tempo.

FAQ architettura modulare

 Che cosa si intende per architettura modulare?

L’architettura modulare è un sistema costruttivo basato su elementi prefabbricati realizzati in fabbrica e poi assemblati in cantiere. I moduli possono essere intere stanze o componenti completi di impianti e finiture, progettati per essere combinati in modo flessibile.

Quali sono i principali vantaggi dei sistemi modulari rispetto all’edilizia tradizionale?

I principali vantaggi sono la riduzione dei tempi di costruzione, il minor impatto ambientale, la diminuzione degli sprechi e una maggiore precisione costruttiva grazie alla produzione industriale controllata.

In che modo la modularità contribuisce alla sostenibilità ambientale?

La prefabbricazione consente di ottimizzare i materiali, ridurre i rifiuti di cantiere e migliorare l’efficienza energetica degli edifici. Inoltre, molti sistemi modulari seguono principi di economia circolare, permettendo riuso e riconfigurazione degli elementi nel tempo.

Gli edifici modulari sono permanenti o temporanei?

Possono essere entrambe le cose. Uno dei punti chiave della modularità è la reversibilità: gli edifici possono essere smontati, ampliati, riconfigurati o persino spostati, adattandosi a esigenze diverse nel tempo.

In quali contesti viene già utilizzata l’architettura modulare nel mondo?

È già diffusa in diversi contesti: a Singapore per grandi complessi residenziali e hotel, nel Nord Europa per abitazioni in legno sostenibili, a Tokyo per micro-abitazioni adattabili e negli Stati Uniti per strutture rapide come ospedali temporanei e student housing.

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