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Futuro dell’architettura ecosostenibile

Il 15 novembre 2022 ha segnato un nuovo record per il pianeta: la popolazione mondiale ha superato quota 8 miliardi, secondo la stima ufficiale della Nazioni Unite. Troveranno tutte queste persone un alloggio dignitoso? È urgente trovare una risposta perché l'incremento della popolazione è sempre accompagnato dalla migrazione verso le aree urbane che si stanno sovrappopolando. La carenza di case e l’aumento dei prezzi, specialmente nelle megalopoli, è un problema globale.

Occorre trovare rapidamente nuove soluzioni abitative che siano in linea con i criteri più generali dello sviluppo sostenibile, che ha come fine creare un modello “ in grado di soddisfare le necessità delle generazioni presenti, senza compromettere quelle delle future” (Gro Harlem Brundtland, presidente della Commissione mondiale su Ambiente e Sviluppo, 1987).

Costruire in modo sostenibile
Secondo studi della Commissione europea, il settore delle costruzioni, trasporto dei materiali e le fasi di gestione del cantiere, è responsabile di circa il 35% delle emissioni di gas serra e i consumi energetici costituiscono circa il 40% di quelli complessivi di energia. Dati che dimostrano come nel settore dell’edilizia sia fondamentale limitare il consumo delle risorse non rinnovabili, incrementare l’uso delle risorse rinnovabili e porre l’attenzione all’eco-efficienza delle costruzioni, sia di nuova edificazione che quelle esistenti.

La bioedilizia, come suggerisce il nome stesso, è attenta ai principi dell’eco-sostenibilità: salvaguardia dell’ambiente, taglio delle emissioni, riduzione degli sprechi, implementazione dell’economia circolare del riciclo. Oltre all’impatto a livello energetico e sull’ambiente, considera anche soluzioni attente alla salute e al benessere delle persone che vi abitano. In poche parole una casa ecologica è quella che è rispettosa dell’ambiente, fa risparmiare ed è comoda da vivere. Una risposta nella direzione dell’edilizia sostenibile arriva da una nuova tecnologia: la costruzione di “case stampate in 3D”. Seguendo la logica additiva, in modo simile alle stampanti 3D diffuse nel mercato casalingo, dalla testina di una enorme stampante fuoriesce la materia prima che si deposita a strati seguendo un preciso progetto e si solidifica rapidamente.
Al posto del cemento, le stampanti 3d possono utilizzare un materiale realizzato con argilla o altri di origine naturale uniti a quelli riciclati opportunamente trattati e resi impermeabili e resistenti.

Creatività tutta italiana
Nel 2018 è stata stampata in pochissime settimane, Gaia la prima 3D printed house generata con la terra cruda: un nuovo modello architettonico ecosostenibile, progettato dall’azienda italiana WASP in collaborazione con RiceHouse, startup italiana che opera nel campo della bioedilizia attraverso l’uso degli scarti provenienti dalla produzione del riso. Grazie alle fibre vegetali e ai materiali naturali di scarto forniti da RiceHouse, WASP ha sviluppato e reso omogenea, nonché lavorabile, una mescola composta per il 25% da terreno prelevato in sito (30% argilla, 40% limo e 30% sabbia), per il 40% da paglia di riso trinciata, per il 25% da lolla di riso e per il 10% da calce idraulica. I 30 mq di parete, spessa 40 cm e costituita da articolati intrecci che le conferiscono la giusta rigidezza, sono stati stampati in 100 ore e per un costo di approssimativo di 900 €. Questa casa sperimentale dimostra come sia possibile costruire a impatto zero sfruttando le risorse presenti nel territorio agricolo e come tutti i vantaggi della modellazione computazionale e della stampa 3D consentano di realizzare in poco tempo e con estrema precisione superfici complesse, impossibili da riprodurre utilizzando i sistemi tradizionali.

Nel 2021 WASP ha stampato in 3D un’altra abitazione ecosostenibile a emissioni quasi zero, ma questa volta interamente in terra cruda locale. TECLA, frutto di una collaborazione con Mario Cucinella Architects, è la prima casa costruita impiegando simultaneamente due bracci stampanti sincronizzati: questi possono lavorare su superfici distinte di 50 mq ciascuna, ma in questo caso generano una composizione continua, organica e strutturalmente equilibrata. Nei due volumi intersecati, dotati di lucernari circolari in sommità, è racchiusa una superficie calpestabile di circa 60 mq che accoglie una zona giorno con cucina, una zona notte con servizi annessi e arredi in parte stampati in terra locale o integrati nella struttura in terra cruda.

Vantaggi e svantaggi
Stampare una casa in 3D ha naturalmente dei pro e dei contro. Fra i potenziali vantaggi vi sono:
il tempo di costruzione ridotto a pochi giorni o addirittura a poche ore (il braccio robotico lavora 24 ore su 24); l’abbattimento dei costi di costruzione (per le case più economiche, in media, la cifra chiavi in mano si aggira intorno ai 20 mila euro); la maggiore complessità o precisione raggiungibile (dunque flessibilità del design), la minore produzione di rifiuti e il maggior risparmio di materiale (minor spreco di calcestruzzo). Fra gli svantaggi, invece, spiccano le dimensioni spesso ancora molto ridotte dei progetti, dovute, talvolta, ai limiti di stampa e ad una tecnologia ancora in fase sperimentale in ambito edilizio. Il rapporto costi/benefici nel caso di edifici più grandi (oltre i 3/4 piani) tende a ridursi drasticamente, tanto da rendere sconveniente l’utilizzo di questa tecnologia. Sebbene ancora agli inizi sono molte le speranze di poterla utilizzare per dare spazio alla creatività nel rispetto dell’ambiente, ma ancora è lunga la strada per un suo utilizzo massivo, anche se i presupposti di affidabilità e durabilità appaiono soddisfatti.

In Africa la prima scuola
Nel distretto di Salima in Malawi (38.000 abitanti) è stata realizzata la prima scuola con la tecnologia 3D. Le sue pareti sono state stampate in sole 18 ore, rispetto ai diversi giorni di una scuola tradizionale e con materiali da costruzione convenzionali. Dopodiché, un team di artigiani e operai locali si sono occupati di fornire porte, finestre, banchi e lavagne per trasformare la struttura in una vera e propria scuola. Un esempio di come questa nuova tecnica di costruzione potrebbe colmare il divario delle infrastrutture educative in aree povere costruendo aule di alta qualità per i bambini in modo sostenibile, conveniente e veloce su larga scala. Nel solo Malawi, l'UNICEF stima una carenza di 36.000 aule che richiederebbero 70 anni per essere costruite con metodi convenzionali. Questo divario infrastrutturale potrebbe essere colmato in soli dieci anni con la stampa 3D.

Credit foto: Bennie Khanyizira

Case più vivibili
Nel 2021 Elize Lutz e Harrie Dekkers, due pensionati olandesi, sono andati a vivere in un edificio di 94 m² stampato in 3D in un sobborgo di Eindhoven. Il tempo impiegato dal macchinario per costruire le mura della casa è di soli 120 ore, ovvero in 5 giorni la casa è teoricamente pronta. Dopo essere stata "stampata" dentro un enorme stabilimento, la casa viene trasportata con dei camion fino al luogo esatto. Qui, un'impresa edile si è occupata di montare il tetto, applicare gli infissi e attuare gli ultimi ritocchi.

È la prima casa riconosciuta al 100% dalle autorità locali e che è abitata da persone che effettivamente pagano per viverci. L’attenzione ecologica è uno dei temi più rilevanti che coinvolge ogni ambito della vita. Le “case 3D” ecosostenibili interpellano sia il modo di realizzare tutte le altre nuove costruzioni sia come riqualificare i vecchi edifici. Le scelte a impatto zero non solo aiutano a risparmiare, ma coniugano insieme il rispetto dell’ambiente per tutelare il nostro pianeta con il garantire un futuro alle nuove generazioni. C’è anche un beneficio immediato: creando un ambiente più confortevole e sano tra le mura domestiche, migliorano la qualità della vita.