Divertimento

Canapa per l’edilizia, due importanti caratteristiche: sostenibilità e antisismica.

Per: Numa Verace, December 3, 2017

L’eco-sostenibilità è un principio ed un attività che si occupa dello sviluppo sostenibile concepito da Herman Daly. Il concetto di sostenibilità si basa su tre principi fondamentali:

– l’esistenza di vincoli di capacità in un pianeta finito, ovvero il riconoscimento della finità delle risorse del nostro pianeta

– la consapevolezza che il secondo principio della termodinamica (nulla si crea, tutto si trasforma) pone dei limiti agli usi e alle trasformazioni energetiche;

– l’accettazione delle ipotesi di base della teoria della sostenibilità, ovvero che l’utilizzo delle risorse rinnovabili non deve superare il loro tasso di rigenerazione e che l’immissione di sostanze inquinanti nell’ambiente non deve superare la capacità dell’ambiente stesso di metabolizzarle.

L’architettura sostenibile nasce negli anni settanta in Germania. È un approccio culturale che progetta e costruisce edifici in grado di limitare gli impatti nell’ambiente. La bio-edilizia si collega a questo approccio nel tentativo di ridurre progressivamente l’utilizzo di risorse non rinnovabili, fino ad arrestarlo, per essere sostituito dal l’utilizzo di risorse di tipo rinnovabile. Il termine “sostenibile” si riferisce dunque alla ricerca delle soluzioni costruttive che utilizzano il principio della decrescita e di limite, inteso come risparmio energetico, di risorse, e di minima produzione di inquinamento in tutte le fasi del ciclo di vita del materiale utilizzato, massimizzando il benessere dei fruitori attuali e garantendo contemporaneamente alle generazioni future la possibilità di conseguire lo stesso risultato, nella consapevolezza che lo sperpero e l’inquinamento, possono diventare insostenibili per le popolazioni future. Oltre a questo vi si inseriscono anche i concetti di etica e di salubrità del costruito, ottenuta attraverso l’utilizzo di materiali naturali.

Fra tutti i materiali naturali, la canapa è uno tra quelli che offre i risultati migliori. Questa pianta può’ sostituire il legno, il vetro e gli inerti che si utilizzano per la composizione dei vari materiali utilizzati nell’edilizia e la sua rapida crescita e refrattarietà agli attacchi parassitari ne rendono semplice la crescita. Inoltre necessita di poca acqua per crescere e si può’ utilizzare sia il fiore che il fusto per la composizione dei vari materiali. Nel settore edile, in cui non è indispensabile avere fibre lunghe intatte, ma anzi è preferibile avere un prodotto frantumato, i prodotti totalmente naturali che si possono realizzare sono tantissimi: cere, vernici, pannelli isolanti, intonaci ed anche blocchi prefabbricati.

Ma soprattutto, la canapa è un materiale “carbon negative, che sintetizza il carbonio e riduce le emissioni di CO2 nell’atmosfera; quindi rende gli ambienti in cui è applicata più salubri ed abbatte anche le emissioni inquinanti del processo edilizio.

Per questo, si stanno moltiplicando sperimentazioni di edifici con struttura portante in legno e murature con blocchi prefabbricati di bio-composti a base di canapa e calce, e malte, isolanti e intonaci di canapa. Tra gli studi di ricerca sperimentale, possiamo citare quello condotto dal Dipartimento di Strutture per l’Ingegneria e l’Architettura della Scuola Politecnica e delle Scienze di Base dell’Università di Napoli “Federico II”, che ha realizzato uno studio per valutare le potenzialità dell’impiego della canapa per la realizzazione di componenti edilizi, da usare sia come elementi di completamento, e pertanto privi di funzione strutturale, che per la caratterizzazione di strutture portanti. La ricerca si divide in prove sperimentali sia sulle malte che sui mattoni prodotti a base di fibre di canapa ed è stata condotta presso i laboratori dell’Università e il laboratorio privato Tecnolab srl.

Per il confezionamento delle malte fibrorinforzate, che si configurano come bio-composti, sono stati adoperati materiali di base di facile reperibilità sul mercato, quali la Biocalce M5 e le fibre di canapa disponibili sia sotto forma di fiocchi che di filamenti. La canapa è 100% biodegradabile e rappresenta pertanto un materiale ecocompatibile e a emissioni zero che si inserisce nella lista dei più innovativi prodotti di origine naturale usati per ridurre al minimo la quantità di energia consumata, sia nella produzione dei materiali che durante il ciclo di vita degli edifici. Tra i vantaggi derivanti dall’utilizzo di questo materiale possiamo citare: l’isolamento termo-acustico, la salubrità degli ambienti, la permeabilità al vapore, il comfort abitativo, il ridottissimo impatto ambientale, ma soprattutto la capacità di contrastare i cambiamenti climatici grazie alla capacità di catturare biossido di carbonio dall’atmosfera. Inoltre, la canapa comporta un miglioramento delle caratteristiche meccaniche del prodotto finale, soprattutto in termini di duttilità, ossia della capacità di subire allungamenti significativi prima di rompersi, il che giustifica l’utilizzo di queste fibre come elementi di rinforzo della matrice di malta, caratterizzata da un comportamento fragile, contraddistinto da rottura improvvisa sotto carico. A prove ultimate, è stato riscontrato che le fibre di canapa hanno incrementato la resistenza meccanica del composto, limitando la propagazione delle microlesioni nella matrice della malta e conferendo al prodotto una buona resistenza meccanica, incrementandone notevolmente la duttilità e permettendogli di sviluppare deformazioni plastiche considerevoli prima del collasso, il che consente di collocare tali malte nella classe M5, permettendone quindi l’impiego in zona sismica, molto importante viste le caratteristiche del nostro paese.

D’altro canto l’impiego di farina di canapa come additivo di malte cementizie comporta un incremento del rapporto acqua/cemento per tenere conto degli ulteriori assorbimenti di acqua richiesti dalla farina stessa. Anche per quanto riguarda i risultati della ricerca condotta sui mattoni a base di canapa si registra una maggiore resistenza meccanica sia sulle prove di flessione che di compressione effettuate sul mattone.

Il nostro paese è uno dei paesi a maggiore rischio sismico a causa della sua particolare posizione geografica, perché situato nella zona di convergenza tra la zolla africana e quella euroasiatica ed è sottoposto a forti spinte compressive, che causano l’accavallamento dei blocchi di roccia. La frequenza dei terremoti che hanno storicamente interessato l’Italia determinano un impatto sociale ed economico rilevante, e le sue conseguenze spesso dipendono dalle caratteristiche di resistenza delle costruzioni alle azioni della scossa sismica. Questa caratteristica, o meglio la predisposizione di una costruzione ad essere danneggiata da una scossa sismica, si definisce vulnerabilità. L’utilizzo della canapa nella bio-edilizia garantirebbe quindi non solo maggiori benefici per quanto riguarda l’ambiente e la sostenibilità, ma potrebbe rivelarsi indispensabile nel nostro paese anche e soprattutto per ragioni di sicurezza nel caso di un terremoto.

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