Terra battuta contro i terremoti: analisi del World Building of the Year 2017 | Architetto.info

Terra battuta contro i terremoti: analisi del World Building of the Year 2017

La tecnica della terra battuta per sconfiggere i terremoti. Quando la tradizione edilizia diventa eccellenza: il World Building of the Year del World Architecture Festival 2017 va ad un edificio cinese

courtesy of CUHK
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di Fabrizio Aimar

L’Università Cinese di Hong Kong (CUHK), al 46° posto nella classifica mondiale degli Atenei secondo l’autorevole QS Ranking, è l’autrice di una proposta che ha guadagnato la ribalta internazionale conquistando il World Building of the Year 2017. L’“1U1V”, in particolare il secondo prototipo abitativo, utilizza la tecnica costruttiva della terra cruda stabilizzata, in particolare quella del pisè abbinata all’antisismica, per far fronte alle necessità locali delle comunità. Il programma “One University One Village”, infatti, nasce proprio come risposta alla scossa tellurica, di magnitudo 6,5 della scala Richter, occorsa nella montuosa contea di Ludian nell’agosto del 2014. A seguito di questa, ben 80.900 furono le abitazioni crollate e 129.100 quelle gravemente danneggiate, numerose delle quali realizzate in terra cruda. Attualmente, si stima che nel mondo siano circa 100 milioni le persone che vivano in dimore simili, spesso ubicate in aree a forte rischio sismico.

E proprio ad una coppia di ottantenni nella provincia dello Yunnan (a confine con gli Stati del Myanmar, Laos e Vietnam) il team progettuale ha offerto una possibilità di ricostruzione a basso costo, ovviando al rincaro dei materiali da costruzione post-sisma e alla precarietà del vivere sotto tendaggi di fortuna. Infatti, le materie prime sono prelevate localmente e, dunque, non necessitano di essere trasportate per lunghi tragitti, mentre il design passivo offre loro una buona illuminazione e ventilazione naturale. Di conseguenza, il consumo energetico e il carico ambientale dell’intero ciclo di vita dell’edificio, in termini di emissioni di CO2 in atmosfera, sono ridotti al minimo durante la fase operativa. Questi, inoltre, conta di 2 livelli fuori terra per una superficie complessiva di pavimento pari a 148,32 m2, assicurando un risparmio sui costi di costruzione del 40-60% rispetto ad omologhi in blocchi di cls per murature esterne presenti nel villaggio di Guangming (città di Zhaotong). Precisamente, il costo medio dell’abitazione è di circa 600 RMB a metro quadro (Yuan cinese, pari a circa 77 €/m2), contro i 1.000-1.500 RMB/m2 dell’altra tipologia sopra citata (corrispondente a circa 128-193 €/m2). Realizzata in soli 4 mesi, essa venne completata il 20 maggio 2016 grazie all’impiego di maestranze, know-how e materiali locali.

Per approfondire leggi anche l’articolo di Fabrizio Aimar: “Architettura (e) etica: l’orfanotrofio ad Haiti di Bonaventura Visconti di Modrone
Per approfondire leggi anche l’intervista ad Alessio Battistella di Fabrizio Aimar: “La conoscenza nei luoghi: intervista a Alessio Battistella di Studio Arcò

La fase preparatoria alla costruzione ha contemplato la vagliatura e la bagnatura del terreno presente in loco, assecondando un arco temporale, necessario alle operazioni, di circa 2 settimane. A questi è seguito il tracciamento in situ delle fondazioni, date da travi rovesce in cls armato gettate in opera su cui far poggiare le sedi murarie dell’edificio, sia interne che esterne. Come precedentemente esposto, esse sono costituite da terre locali di recupero, aventi diametro inferiore a 1 cm3, il cui tono rosso è dato dalla ricca presenza di allumina e di ossidi di ferro. Il cemento è stato anche utilizzato al fine di rendere tale mix maggiormente resistente all’acqua, evitando con attenzione sia il sovradosaggio, causa dell’adesione del materiale, sia il sottodosaggio, reo di potenziali danni alla struttura imputabili a precipitazioni atmosferiche.

courtesy of CUHK

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I risultati del rapporto sulla vulnerabilità sismica, eseguito su un mock-up in scala 1:1, hanno inoltre consentito di accertare la resistenza dell’edificio fino al raggiungimento del grado VIII della scala di intensità sismica “Liedu”, e al contempo, aprire alla riduzione del quantitativo di cemento da additivare al mix granulometrico del terreno. Quest’ultimo, infatti, possiede un dosaggio indicativo pari ad 1 kg ogni 4 secchi di terra locale e 2 secchi di aggregati, cui additivare ulteriori 2 fasci di fibre polimeriche. Anche il contenuto di acqua dev’essere controllato con attenzione: un’eccessiva presenza tende a provocare il cracking della struttura, mentre una quantità insufficiente si tradurrà in una scarsa adesione del materiale. Tali dati, ottenuti dai test sperimentali condotti su tavola vibrante e sul campo, hanno portato alla valutazione di possibili rinforzi in bambù o di maggiori quantitativi di calce.

Per approfondire, leggi anche l’articolo “Valutazione della vulnerabilità sismica degli edifici: un esempio di calcolo

Le solette, al piano primo dell’edificio, sono invece in latero-cemento con travi e cordoli ortogonali in cls armato, le quali hanno richiesto l’impiego di un calcestruzzo avente classe di resistenza pari a C20. Le travi di bordo, così come i cordoli, si presentano arretrate rispetto al filo architettonico del paramento esterno, al fine di non interrompere la trama di facciata, e connesse a barre in acciaio annegate nelle pareti perimetrali della scatola muraria con lo scopo di evitare fessurazioni verticali. L’intera operazione di getto in opera ha richiesto 3 giorni, naturali e consecutivi, per l’espletamento delle fasi connesse. Il paramento murario delle stanze è stato poi finito, internamente, mediante la spruzzatura di intonaco per la stabilitura a civile, mentre altre aree presentano rivestimenti in essenze lignee. Gli imbotti delle ampie finestrature al piano terra, di dimensioni 1,43×1,35 m e dotate di doppi vetri, sono realizzati impiegando lastre prefabbricate in calcestruzzo.

courtesy of CUHK

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Dall’analisi dei costi effettuata al termine della costruzione, l’edificio evidenzia come sia la copertura, coibentata e in metallo, ad incidere maggiormente nel bilancio finale, così come il già citato cemento per il calcestruzzo e le barre di armatura. Altre valutazioni sono state condotte relativamente alle tecnologie impiegabili, come la realizzazione di strutture fondanti in blocchi di laterizio o in cls, al fine di ridurne i costi e abbreviare le tempistiche di cantiere e garantendo, al contempo, la necessità imprescindibile della sicurezza.
Nelle parti in elevazione, infine, ulteriori studi intendono migliorare l’efficienza della tecnologia in terra battuta additivando fibre a matrice polimerica alla sede muraria, accompagnati da valutazioni sui compattatori meccanici per il costipamento della terra e sulle casseforme in alluminio entro cui esso avviene. Tutto ciò è volto ad incrementare la durata del manufatto, ottimizzando la lavorabilità e la resistenza agli urti delle pareti, grazie anche all’accrescimento dell’adesione generale del materiale e alla limitazione nella formazione di crepe assicurata dalle fibre artificiali. Tuttavia, l’eccessivo costipamento del materiale ne aumenta però anche la densità, con implicazioni legate al rischio sismico da verificare.

Per approfondire, leggi l’ebook “Terremoti: obblighi e responsabilità” di Raffaele Guariniello

Crediti
Localizzazione: villaggio di Guangming c/o città di Longtoushan, contea di Ludian, città di Zhaotong, Yunnan;
Progetto Architettonico: Prof. Edward Ng, Dr. Wan Li e PhD Chi Xin’an (Università di Hong Kong), in collaborazione con Dr. Emily So (Università di Cambridge) e Prof. Bai Wenfeng (Kunming University of Science and Technology);
Area di costruzione: 148,32 m2;
Cronoprogramma:
– progetto architettonico: dal 01/10/2015 al 30/11/2015;
– fondazioni: dal 01/12/2015 al 05/12/2015;
– pareti in pisè (P.T.): dal 15/12/2015 al 31/12/2015;
– solaio di piano: dal 03/01/2016 al 05/01/2016;
– pareti in pisè (P.1.): dal 14/01/2016 al 27/01/2016;
– copertura: dal 03/03/2016 al 18/03/2016;
– finiture interne: dal 19/03/2016 al 05/04/2016;
– finiture esterne: dal 30/04/2016 al 20/05/2016.

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