Fornitura di servizi tecnici, logistica e materiali a supporto della sperimentazione legata al Progetto Pilota sulla Fabbricazione Digitale di Sardegna Ricerche, nell’ambito dell’intervento INNOVA.RE – POR SARDEGNA 2007–‐2013
Sardegna Ricerche ha avviato Il Progetto Pilota sulla Fabbricazione Digitale con l’iniziativa di allestire nel cantiere aperto di Barega (Carbonia-Iglesias) un modello di stampante 3D per l’edilizia, al fine di effettuare in Sardegna le prime sperimentazioni di estrusione di qualunque tipo di materiale reperibile in loco.
La tecnica della “additive manufacturing” subisce infatti una svolta importante quando consente di stampare appositi manufatti o persino intere abitazioni a km 0.
Il progetto ha una forte connotazione territoriale e coinvolge esperti che lavorano nel campo della bioedilizia e della terra cruda.
Settore quest’ultimo, scelto proprio per il fatto ineludibile che in Sardegna la casa in terra cruda è un’applicazione antichissima. A questa è stata quindi dedicata buona parte del programma, essendo il conglomerato di terra il materiale più disponibile in natura.
La tecnologia 3D consente di realizzare manufatti e/o intere costruzioni con materiali e forme tra le più variegate, in sintonia con il territorio circostante (attenzioni al Paesaggio) e lo fa in tempi brevi, diminuendo sensibilmente, ma nel contempo riqualificando, la manodopera per la costruzione e valorizzando in modo ottimale la progettazione e le competenze di ingegneri ed architetti locali.
La scelta delle materie prime da estrudere e la ricerca delle migliori mescole sono state cruciali. Il momento delle prove ha lasciato ampio spazio alla creatività ed alla fantasia, rendendo possibile sperimentare svariate serie di combinazioni di materiali.
Realizzazione di alcuni modelli di murature tradizionali, realizzati sia in mattoni crudi che in laterizio finalizzati alla proposta di uno standard di riferimento delle murature in terra cruda, convenzione tra il Dipartimento di Ingegneria Meccanica Chimica e dei Materiali e Sardegna Ricerche stipulata nel 2014 nell’ambito del Programma “Cluster materiali sostenibili per l’edilizia” ai sensi dell’art. 57 comma 2, lettera b) del D. Lgs. n° 163/2006.
Progettare in modo bio-compatibile significa ricercare una perfetta integrazione tra l’organismo edilizio e l’ambiente, privilegiando nella progettazione materiali non inquinanti, riciclabili, capaci di ridurre al minimo il consumo di energia, contemplare l’utilizzo di risorse naturali/rinnovabili e soprattutto locali.
Facendo riferimento esplicito al nostro territorio, fortemente penalizzato dai costi di trasporto per tutte le merci extra isolane, queste esigenze diventano ancora più importanti.
Nell’ottica di una condivisione del concetto di “abitare sostenibile”, vengono individuati alcuni scenari che favoriscono l’utilizzo di materiali naturali di provenienza locale e che contestualmente salvaguardano la compatibilità ambientale, la riduzione dei consumi di energia e di risorse ambientali, il benessere e la salute degli abitanti, la tutela dell’identità storico-culturale dei nostri piccoli centri e il mantenimento dei caratteri storici e tipologici tradizionali.
L’obbiettivo è quello di proporre alcuni moduli di apparati murari ottimizzando le risorse naturali disponibili sul territorio, sostenibili, da utilizzarsi nella costruzione di piccoli/medi edifici, sia nei paesi che nelle campagne, in linea con la cultura e le tradizioni locali e nella riqualificazione energetica di edifici esistenti.
Gli obiettivi specifici del progetto P.RE.MURA sono rivolti alla realizzazione in cantiere di alcuni modelli di murature tradizionali, realizzati sia in mattoni crudi che in laterizio, alle quali verranno applicati rivestimenti e finiture realizzati con materiali isolanti naturali eco-compatibili di provenienza locale, successivamente intonacati e protetti con apposite pitture naturali.
La filiera produttiva parte dall’utilizzo di materiali da demolizione riciclati che sono andati a costituire il sottofondo/vespaio della struttura, con l’obbiettivo di bloccare la risalita capillare dell’umidità dal terreno. La struttura muraria portante è stata realizzata utilizzando mattoni crudi e laterizi prodotti da materie prime locali.
Le malte destinate all’allettamento sono state realizzate privilegiando la terra cruda, la calce aerea ed il gesso come legante ed inerti fini di elevate prestazioni, provenienti da scarti di lavorazione di materiali lapidei sardi.
Un’attenzione particolare è stata rivolta all’individuazione di idonei ed efficienti sistemi di coibentazione finalizzati a migliorare le prestazioni termiche ed acustiche del pacchetto murario, soprattutto della muratura in terra cruda che così come utilizzata tradizionalmente non risponde ai vigenti standard normativi relativi al risparmio energetico.
Sono stati applicati pannelli isolanti di diversa natura, semplici o compositi, caratterizzati da prodotti naturali, di provenienza locale, a bassissimo impatto ambientale, completamente riciclabili.
Tali pannelli sono stati realizzati in sughero, in lana di pecora e in canne palustri.
Sulle differenti tipologie di “cappotto”, sono stati posti in opera intonaci in malta premiscelata privi di componenti organiche di sintesi.
Il sistema così costituito è stato rifinito con pitture naturali con proprietà idrofughe al fine di ridurre le potenziali interazioni con l’ambiente circostante ed incrementare il grado di protezione dei manufatti.
Le murature, una volta realizzate, sono state mantenute in condizioni di monitoraggio termo-igrometrico.
Sono state altresì riprodotte in scala opportuna, utilizzando le apparecchiature presenti nei laboratori dell’Università (camera climatica), al fine di effettuarne la caratterizzazione meccanica, termica e di durabilità.
Progetto di armatura in bambù per pannelli prefabbricati portanti e di tamponamento
Prototipo di pannello in c.l.s. alleggerito con armatura in bambù, per la realizzazione di case prefabbricate ad Accra, in Ghana, in collaborazione con il gruppo UtopieRealizzabili, lo Studio Giaquinto Associati di Torino e con l’ESCP-EAP (European School of Menagement) di Londra.
Il lavoro di tesi ha avuto come focus lo studio del bambù come materiale da costruzione e il suo utilizzo nei Paesi in Via di Sviluppo.
Dall’Ottobre 2006 a Febbraio 2007 sono stato a Guayaquil, Ecuador, per realizzare il progetto di miglioramento della vivienda di Hogar de Cristo, Missione cattolica che da 35 anni si occupa della realizzazione di case a basso costo nelle aree marginali della città.
L’abitazione di Hogar de Cristo, nata come soluzione provvisoria per le classi più povere, è invece diventata definitiva al costo di 500 $.
Ha una superficie di 24 m² senza divisioni interne, con un sistema costruttivo in legno con tamponamenti in stuoie di bambù.
La tecnologia e i materiali utilizzati per la realizzazione in serie del modulo abitativo hanno una durabilità di circa 3-4 anni.
A causa delle forti inondazioni provocate dal niňo nella stagione delle piogge, le case sono costruite su palafitte con pilastri in legno di Mangrovia, il cui impiego è oggi interdetto dalle normative di salvaguardia delle foreste primarie del paese.
Abbiamo progettato una nuova fondazione in bambù con base in calcestruzzo che soddisfa le richieste di durabilità, eco-compatibilità, bassi costi e facilità di produzione della committenza.
Abbiamo sostituito la soletta in legno del pavimento con pannelli con struttura in bambù e calcestruzzo.
Abbiamo migliorato il comfort termico dell’abitazione isolando la copertura dall’interno con dei pannelli di polistirene espanso posti tra la lamiera e un contro-soffitto in bambù.
È stato aumentato lo sbalzo della copertura assicurando la protezione delle pareti esterne di bambù dal sole e dalle piogge. All’interno abbiamo inserito una tramezzo per dividere l’unico ambiente in due aree separate, la zona giorno e la zona notte.
Il costo finale della casa migliorata è di 1200 Dollari e garantisce una durabilità della costruzione di almeno 20 anni.
La soluzione proposta è stata accettata dall’Organizzazione, che sta avviando il processo per la produzione delle nuove case.
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