L'edilizia sostenibile antisismica: la terra cruda come risposta alla duttilità dei tamponamenti

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Situazioni ed eventi straordinari dovuti a cause diverse quali terremoti, cedimenti strutturali e condizioni climatiche di particolare intensità, possono determinare una serie di problematiche anche gravi agli edifici. L’edilizia antisismica però può contare su un materiale tanto antico quanto sostenibile, capace di conferire la duttilità necessaria a tamponamenti altrimenti rigidi: parliamo della terra cruda. L’impossibilità di ipotizzare con esattezza e preventivamente le caratteristiche delle specifiche sollecitazioni induce talvolta i progettisti a concepire progetti carenti e inadeguati.

Terra cruda: tutti i vantaggi di questo materiale antico ed ecologico

Davanti a circostanze non preventivabili, l’atteggiamento più naturale è quello di proporre sistemi che possiedono un buon comportamento dissipativo d’insieme, una duttilità graduata e ordinata degli elementi e una sovrabbondanza strutturale. L’impiego della terra cruda per la realizzazione di elementi considerati secondari, come i tamponamenti, è un’ottima risposta sostenibile nel campo dell’edilizia antisismica.
Nel contesto geologico italiano, i terremoti sono gli eventi naturali che per ricorrenza e danni prodotti mette e ha messo a dura prova il patrimonio costruito in genere. Gli eventi tellurici recenti hanno evidenziato che ci sono differenze tra il comportamento previsto e quello che si è dimostrato effettivamente.

Non è difficile incontrare edifici che, seppur siano stati concepiti con caratteri di duttilità riguardo alle strutture primarie, sottoposti alle sollecitazioni si siano comportati, a volte inspiegabilmente, in maniera rigida e fragile. Parte della responsabilità di queste manifestazioni è da imputare a una povertà di dettagli costruttivi e, talvolta, all’impiego volutamente troppo ”lesinato” dei materiali occorrenti; tuttavia il ruolo dei tamponamenti è spesso centrale per spiegare il collasso strutturale.

Se da una parte l’attenzione della progettazione edilizia antisismica va nella direzione della duttilità e della riduzione di meccanismi fragili, la presenza di tamponamenti rigidi va a incidere negativamente sul sistema strutturale ipotizzato, con conseguenze anche inaspettate e gravissime.
Il più delle volte i tamponamenti vengono considerati elementi non strutturali e quindi esclusi dalla progettazione in funzione sismica. Tuttavia, almeno nelle fasi iniziali delle onde sismiche, essi dominano il comportamento globale e una volta superata la propria capacità, i tamponamenti perdono l’integrità andando a pregiudicare il sistema dei meccanismi di movimento ipotizzati. Quindi è stato osservato che il problema di fondo nasce dall’incompatibilità deformativa di telai e tamponamenti.

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Tenuto conto delle conseguenze ecologiche su una progettazione sostenibile in termini di prestazioni energetiche degli edifici, pensare di eliminare i tamponamenti è impossibile, soprattutto in climi laddove l’inerzia termica gioca un ruolo centrale attraverso involucri spessi e massivi. Oltretutto la diffusione di materiali con ottime risposte flessionali, quali l’acciaio e il c.a., ha dato modo alla progettazione di liberarsi dai vincoli imposti dalle pesanti strutture murarie storiche, che tuttavia portavano con se una elevata capacità di isolamento termico.
Cercare di equilibrare queste esigenze contrastanti è una sfida ancora aperta: l’ideale sarebbe arrivare a concepire un edificio sostenibile con un involucro massivo ma duttile dal punto di vista strutturale.

LA TERRA CRUDA COME MATERIALE SISMICO

Le tecniche “antisismiche" del passato, sviluppate autonomamente sulla base dell’esperienza diretta sul campo nella fase post–sismica, potrebbero fornire, se analizzate e comparate, una risposta efficace all’ambizioso progetto di conciliare massa e prestazione sismica. A titolo esemplificativo si veda:

  • La “casa Baraccata” in Calabria, dopo il sisma del 1763
  • Lisbona, la ricostruzione dopo l’evento distruttivo del 1755 ( Gaiola Pombalina)
  • La tecnica Turca (Hatul e Himis) e il confronto con le costruzioni moderne in c.a.
  • Tecnica costruttiva dell’isola di Lefkas, Grecia
  • La tecnica in Kashmir simile a quella Turca ( taq simile all’hatul e il dhajji–dewari)
  • Il Sudamerica, costruzioni bahareque in Costa Rica e San Salvador e taquezal in Nicaragua
  • Il Chicago Frame in USA

In pratica il profilo comune di questi edifici esemplari è stato quello di dominare il quadro fessurativo con l’impiego di una diffusa interruzione della continuità degli elementi costitutivi secondari, i tamponamenti articolati appunto e/o le controventature.

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L’idea, in fase di sviluppo esplorativo e a livello di ricerca universitaria (Milano, Brescia, Trento e Firenze), è se sia possibile realizzare delle strutture di tamponamento “massive" con materiale a basso impatto ambientale, in grado di comportarsi adeguatamente alle sollecitazioni sismiche grazie ad una maggiore duttilità. Con quest’obiettivo è stato deciso di mettere a punto delle tecniche impiegando la terra cruda come materiale per la realizzazione di murature di tamponamento di sistemi intelaiati primari.
La scelta di utilizzare mattoni in terra cruda in edilizia assieme a materiali da costruzione ritenuti più idonei e nobili cui affidare l’azione resistente primaria (acciaio, c.a., legno), è indicata dalla debolezza meccanica del materiale che, di fatto, limiterebbe la realizzazione in altezza di strutture in terra non stabilizzata fino a uno o due piani al massimo, per le quali la problematica sismica non entra in giuoco praticamente.
La terra cruda rappresenta un materiale da costruzione sostenibile e di tradizione antichissima. Nonostante ciò è spesso associato a un’idea di arretratezza e di provvisorietà; invece fa parte del patrimonio architettonico anche consistente del costruito in Europa e nel mondo. Nell’ottica dell’eco–sostenibilità, la terra cruda potrebbe rappresentare una risposta interessantealla richiesta di soluzioni per tamponamenti in funzione antisismica.

VEDIAMO COME

Costruire con la terra cruda sotto forma di “adobe”viene considerata una alternativa importante al laterizio cotto tipico della tradizione italiana, per vari motivi che incidono positivamente sul comfort abitativo e sull’ambiente;

  • prestazioni termo igrometriche;
  • bassi consumi energetici in fase di produzione e dismissione;
  • prestazioni acustiche;
  • altre tematiche ambientali.

La scarsa coesione di murature in adobe permette di avere delle superfici di vulnerabilità naturali nelle pareti, i giunti tra mattoni e malta, che si manifestano sotto forma di fessure a gradini nel caso di prove di taglio nel piano.
La duttilità, criterio fondamentale in funzione sismica, può essere garantita dal meccanismo studiato di scorrimento/attrito. Per garantire il controllo del quadro fessurativo, è stata proposta (facoltà di Brescia e Firenze) una tecnica costruttiva semplice caratterizzata dall’inserimento di linee di discontinuità predeterminate e di particolare configurazione che vanno a interrompere l’integrità dei pannelli di tamponamento, costituendo così una barriera per la propagazione delle fessure. Queste zone di “debolezza progettata e calibrata” influiscono in maniera efficace sul problema “attritivo” tra tamponamenti e struttura in ragione del favorevole accoppiamento tra cedevolezza e resistenza del materiale, spostando l’insorgere del collasso verso spostamenti superiori ai valori definiti come prestazione accettabile da normativa.

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A livello strutturale, i vantaggi ottenibili dall’impiego della terra cruda nelle tamponature con i telai o le pareti in acciaio e c.a., in termini di dissipazione dell’energia e d’interazione trascurabile durante il corso dell’evento, sono assicurati. Se poi si optasse per l’abbinamento a telai sismo–resistenti in legno, soluzione consigliata per l’elevata compatibilità tra i materiali, verrebbero migliorate ulteriormente le capacita dissipative per il superamento del problema di contatto legno–tamponamento e le capacità termoisolante.

In conclusione, alla luce degli studi condotti e dedicati alle tecniche dell’Adobe dalle Facoltà di Brescia, Trento e Firenze, la terra cruda per il tamponamento di costruzioni sismo–resistenti è considerata un materiale tutto da valorizzare e da implementare nella filiera produttiva perché il suo ruolo appare, sotto diversi punti di vista, utile per le strutture oltre che per il comfort abitativo.

Luca Facchini

Luca Facchini Architetto

Laureato all’Università di Firenze, dipartimento di Urbanistica - Progettazione Urbana nel 2001. Socio e Consigliere di INBAR, Sezione di Firenze. Ha fatto parte di Edilpaglia. Si occupa principalmente di Riqualificazione Energetica sensibilizzando la Committenza all’impiego di processi e materiali Biocompatibili.

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