“Tutta la cultura costruttiva preindustriale, determinata da condizioni di relativa scarsità delle risorse, fu sostenibile per definizione, perché largamente basata su risorse rinnovabili e/o durevoli a bassa energia incorporata come legno, mattoni e pietra.” (Kenneth Frampton, “Dialogo con Enzo Calabrese”)
Quello che molti architetti non riescono ancora a concepire nel progetto dell’architettura sostenibile è che i materiali possono avere una vita e una funzione differente e magari anche migliore da quella per cui erano stati concepiti. Occorre poi prendere in considerazione l’aspetto del riuso e del riciclaggio dei materiali già al momento della progettazione di un edificio ex novo e, nel caso di demolizioni, elaborare un concetto di recupero che garantisce e faciliti il riuso e il riciclaggio di vari elementi. Per questo motivo, anche i materiali non rinnovabili possono essere considerati sostenibili purché abbiano un processo produttivo efficiente dal punto di vista energetico, con basse emissioni inquinanti e una durata superiore a quella delle loro alternative rinnovabili.
I materiali ecologici vengono definiti tali quando hanno un impatto minimo sull’ ambiente e favoriscono il risparmio energetico. Inoltre non provengono dalla manipolazione di sostanze chimiche o sostanze sintetizzate in laboratorio, bensì da risorse rinnovabili ed inoltre non sono tossici. Una caratteristica di questi materiali è la loro durabilità nel tempo e il fatto che richiedono una manutenzione bassissima, che viene eseguita utilizzando solo prodotti di origine naturale. La loro non tossicità è importante, anche perché in questo modo riducono le emissioni nocive presenti nell’ambiente.
CRITERI PER LA SCELTA DI MATERIALI ECOCOMPATIBILI
- Origine naturale del materiale o delle sue componenti e la provenienza locale, costa meno, consente di ridurre l’inquinamento dovuto al trasporto e generalmente è più adatto al clima del luogo scelto.
- Disponibilità in natura, processo di estrazione del materiale e dispendio energetico che comporta la sua lavorazione.
- Radioattività, emissione di gas, tossicità del materiale e l’impatto che ha sull’ambiente.
- Reazione al calore e all’umidità, comportamento statico ed elettromagnetico.
- Resistenza e facilità di pulizia.
I materiali ecocompatibili si usano in bioarchitettura a diversi scopi, gli usi principali sono:
elementi strutturali, costruttivi e di tamponamento; isolamento termico e acustico; impermeabilizzazione; finiture superficiali e pitture; pavimentazioni e rivestimenti.
ELEMENTI STRUTTURALI, COSTRUTTUVI E DI TAMPONAMENTO
Strutture in legno.
Tra i materiali da costruzione più diffusi in bioedilizia, ha ottime caratteristiche di isolamento termico, acustico, elasticità, flessibilità, resistenza alle sollecitazioni termiche e meccaniche, resistenza all’usura.
Laterizi.
Ottenuti da un impasto di argilla, sabbia e acqua, a seconda delle differenti tipologie possono essere essiccati al sole oppure possono subire processi di cottura in forno a temperature molto elevate. I laterizi possono essere microporizzati con farina di legno.
I laterizi vengono utilizzati per la costruzione di elementi strutturali, come tetti e solai, e tamponature.
Blocchi.
Sempre al livello strutturale è possibili sostituire i blocchi in cemento armato, con i blocchi in calcestruzzo e argilla espansa oppure con i blocchi cassero in legno cemento, che sono utilizzati per la costruzione di parti strutturali e allo stesso tempo possiedono buone caratteristiche meccaniche e di isolamento termico e acustico, nonché resistenza al fuoco e facilità ed economicità di posa. I blocchi cassero in legno cemento vengono posati in opera a secco e successivamente riempiti in calcestruzzo.
Paglia.
ln Italia tutte le costruzioni in paglia (che dalle norme non viene considerato come materiale da costruzione), devono prevedere uno scheletro strutturale che trasferisca i carichi di esercizio e i carichi permanenti alle fondazioni (sistema Post and Beam). Questo scheletro può essere realizzato in legno, acciaio o calcestruzzo (ma si predilige il legno).
In altri Paesi la paglia può essere utilizzata come materiale con funzione strutturale (metodo loadbearing). Nonostante il sistema Post and Beam fornisca alcuni vantaggi come la maggiore flessibilità, la possibilità di usare ballette meno dense o di inserire aperture più frequenti all’interno della superficie opaca di tamponamento, questo risulta più dispendioso, in termini economici, di materiali e di forza lavoro per la costruzione rispetto al metodo con balle di paglia portanti (loadbearing).
Nonostante questo il costo di costruzione e di gestione di una casa di paglia è molto più basso rispetto a un edificio tradizionale. Il vantaggio economico si nota nel tempo, risparmiando quasi il 75 per cento dei costi energetici per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti.
La casa di paglia non sviluppa allergie, ha un’ottima resistenza sismica e protegge dal fuoco. La paglia compressa nelle balle contiene una bassissima percentuale di ossigeno. I test tedeschi, su balle non intonacate, hanno dimostrato una resistenza R90 al fuoco (90 minuti di resistenza alla fiamma), maggiore rispetto ai materiali da costruzione convenzionali.
ISOLAMENTO TERMICO E ACUSTICO
Sughero.
Materiale rinnovabile, poiché una volta prelevato, si rigenera naturalmente, anche in tempi abbastanza rapidi. Una delle principali caratteristiche è la capacità isolante, inoltre il sughero non è un materiale soggetto a putrefazione, è idrorepellente, atossico, traspirante, ininfiammabile, anallergico, è capace di resistere all’azione degli insetti e dei roditori.
Generalmente in commercio lo si trova sottoforma di pannelli o di trucioli che vengono aggiunti nella composizione di altri prodotti, come la pittura termica traspirante in sughero.
Pannelli di Fibra di Legno.
La fibra di legno è uno dei materiali principali utilizzati in bioedilizia per isolare casa naturalmente. Ottenuta grazie agli scarti della lavorazione del legno, quindi già di origine riciclata, si differenzia dalla totalità degli isolanti di origine petrolchimica principalmente per essere completamente compostabile una volta terminato il suo ciclo vita, a patto che non sia trattata con colle speciali o additivi.
Leggermente più economica del sughero, anche se più cara rispetto al polistirene, la fibra di legno per l’isolamento naturale si differenzia da quest’ultimo per la sua capacità di lasciarsi attraversare dal vapore acqueo, ossia per la traspirabilità stessa del materiale.
Cellulosa.
Sempre di origine naturale, un altro materiale molto utilizzato è la cellulosa, si ottiene dal riciclo e dalla trasformazione della carta, ha ottime capacità coibentanti, infatti viene utilizzata come isolante sia acustico, sia termico. Non contiene sostanze tossiche ed è nuovamente riciclabile. In quanto isolante, la fibra di cellulosa può essere utilizzata per pavimenti, tetti, come materiale di riempimento.
Paglia.
Le balle di paglia costituiscono un ottimo isolamento termico. La trasmittanza termica, ovvero la capacità di scambiare calore, di queste pareti è tre volte migliore di quelle tradizionali, garantendo sempre un’abitazione di classe A.
Lana, Lino e Canapa.
Tra i principali isolanti ecologici ritroviamo la lana di pecora, il lino e la canapa, la vetroresina ecologia e gli aggregati di argilla espansa.
IMPERMEABILIZZAZIONE
Bentonite.
Uno dei sistemi più efficaci per eliminare (a monte) la creazione di pericolosi fenomeni di infiltrazione d’acqua, la bentonite è un’argilla naturale derivata dall’alterazione di rocce effusive vetrose. Il materiale è composto, quasi interamente, da un minerale dotato di una particolare struttura cristallina lamellare, non tossica e chimicamente inerte. Con la presenza dell’acqua la bentonite diventa un gel impermeabile ed idrorepellente che, sottoposto a una pressione che contrasta l’espansione, si idrata ed aumenta di volume solo nella quantità consentita dallo spazio disponibile. L’incremento dimensionale consente di bloccare il passaggio di acqua per capillarità lungo la struttura.
FINITURE SUPERFICIALI E PITTURE
Calce.
Fondamentale per la bioedilizia, viene utilizzata per Finiture superficiali, Intonaci, Pittura ma anche Pavimenti. La calce idraulica naturale pura è composta principalmente da silicati di calcio, alluminato di calcio e idrossido di calcio. La pietra per questo prodotto è la stessa per la formulazione del cemento. La differenza è la temperatura di cottura e la qualità del combustibile. Nonostante una liberazione di anidride carbonica in fase di produzione, la malta di calce, al momento dell’applicazione, riassorbe la stessa quantità di CO2 liberata in cottura, comportandosi come un sano albero (a differenza del cemento che è un inquinante senza ritorno).
Le qualità della calce sono: nessuna aggiunta di additivi nei forni o in fase di spegnimento; cottura omogenea grazie alla fabbricazione in forni verticali; lascia traspirare i muri; alta porosità; riduce la formazione di microrganismi, acari e muffe.
Argilla.
Viene utilizzata per Intonaco di fondo Finiture, Pitture, Pavimenti
La produzione dei materiali da costruzione in argilla non prevede cotture o trattamenti chimici. Di conseguenza essi sono completamente atossici, ha grandi capacità di isolamento termico e inerzia termica.
Grazie alle sue qualità assorbenti, l’argilla immagazzina grandi quantità di umidità presenti nell’aria e le rilascia piano piano. In questo modo contribuisce a mantenere l’umidità costante e a livelli ottimali per l’uomo. L’ argilla isola dai rumori ed è fonoassorbente, trattiene polvere e odori.
Pitture, Vernici e Collanti.
Si usano resine vegetali (dammar, pino…), oli vegetali (lino, tung, soia…), cere vegetali, gomme e colle vegetali (dragonite, gomma arabica…), spiriti e coloranti vegetali (olio di rosmarino, alcol, indaco, reseda…) e sostanze minerali naturali elaborate (gesso, ocra, talco…).
PAVIMENTAZIONI E RIVESTIMENTI
Legno.
Viene molto utilizzato nei progetti poiché riesce a creare spazi abitativi caldi e accoglienti. La sostenibilità si ottiene con legname proveniente da boschi gestiti correttamente tramite ricrescita programmata, presenti nella zona di costruzione.
Il pavimento viene applicato con posatura flottante, non invasiva e ecocompatibile e trattamenti a olio o cera naturali.
Cocciopesto, Tadelakt e Pastellone.
Tecniche a base di calce e cotto, senza resine, solventi chimici e colori sintetici.
Il cocciopesto ha origine romana. Era utilizzato come materiale impermeabilizzante per pareti e pavimenti, composto da puro grassello di calce aerea addizionata a polvere ottenuta da coppi e laterizi frantumati. Questo aumenta la resistenza all’acqua e la possibilità di applicazione in esterno. Se opportunamente steso e trattato ha ottime proprietà idrorepellenti è può essere utilizzato per impermeabilizzare bagni o superfici a contatto con l’acqua. Le sue caratteristiche di traspirabilità e igroregolazione lo rendono ideale per il risanamento naturale dei muri umidi.
Il tadelakt è invece marocchino: il suo nome deriva dall’arabo “dellek”, cioè impastare, la calce, viene schiacciata, impastata, levigata e lucidata con l’ausilio di sapone nero e sassi, per ottenere superfici impermeabili e traspiranti.
Il pastellone è un’antica tecnica di pavimentazione veneziana realizzabile in moltissimi modi e colori; ha un’ottima resistenza all’usura ed è facile da mantenere.
Si possono realizzare bagni e cucine in cocciopesto; pavimenti in pastellone veneziano ad olio, calce o resine; vasche, docce e lavabi in tadelakt marocchino.
