Studio di un sistema costruttivo in bambù per la realizzazione di edifici ecosostenibili in Europa

Lo sviluppo dell'attuale società necessita di un continuo utilizzo di risorse naturali ed energetiche, che, come sappiamo, è causa di una serie di problematiche di carattere ambientale di sempre maggiore estensione, vista la notevole espansione economica di vaste aree geografiche.

Da questo punto di vista, uno dei settori che più contribuisce all'aumento degli impatti ambientali e degli squilibri dell'ecosistema è, senza dubbio, il settore edilizio, responsabile di un consumo del suolo e delle risorse energetiche con un'incidenza pari al 30% circa sul consumo totale dell'energia e al 40% su quello dei materiali.

Oggi, la consapevolezza sociale del problema ambientale e la necessità imprescindibile di preservare l'ecosistema, portano a soluzioni costruttive, tecniche e materiali diverse da quelle tradizionali e all'adozione di modelli di produzione e di consumo di minore impatto sulle risorse esauribili del pianeta.

In quest'ottica, dunque, la tecnologia ricopre un ruolo fondamentale: essa deve saper rispondere ai requisiti di eco-sostenibilità, studiando soluzioni progettuali che prevedano scelte costruttive consapevoli e l'utilizzo razionale delle risorse naturali.

Inoltre, un altro problema di carattere ambientale che minaccia sempre più gravemente il nostro pianeta è lo sfruttamento delle foreste.

Negli ultimi 30 anni, circa l'80% delle foreste mondiali, che nel passato ricoprivano la superficie del pianeta, sono state distrutte e attualmente, gran parte delle foreste primarie residue, sono concentrate in alcune regioni quali l'Amazzonia, il Canada, il Sud-est asiatico e l'Africa centrale.

Oggi la sempre più diffusa tecnologia del legno nel settore delle costruzioni è causa di un fenomeno di deforestazione che ha ormai raggiunto ritmi sconcertanti e senza precedenti.

Una valida alternativa al legno può essere rappresentata dal bambù, anch'esso un materiale di origine naturale, forte, leggero, rinnovabile e altamente ecocompatibile.

Il bambù non è un albero, ma una specie erbacea con la crescita più rapida al mondo.

La scoperta che il bambù produce biomassa legnosa più velocemente degli alberi e che alcune sue caratteristiche e proprietà strutturali fanno concorrenza a quelle di alcuni giovani legni ha suscitato, negli ultimi anni, un grande interesse e oggi viene utilizzato come sostituto del legno in diversi settori.

Il bambù presenta eccellenti proprietà strutturali e nell'ambito delle costruzioni, viene utilizzato sia allo stato naturale, ovvero, così come si trova in natura e sia in prodotti industriali, ovvero, in pannelli ottenuti tramite semplici processi di lavorazione.

II bambù cresce abbondantemente in molti Paesi del sud del mondo, soprattutto in Asia e America Latina, dove è, da millenni, largamente utilizzato nel settore edilizio; mentre, per quanto riguarda l'Europa, esso risulta ancora tutt'oggi un materiale prevalentemente esogeno e, dunque, il suo uso comporta una serie di limitazioni in termini di trasporto e importazione.

Un altro problema che ha in qualche modo contribuito a rallentare la diffusione del bambù come materiale da costruzione, in Europa, è legato alla mancanza di una regolamentazione specifica a livello normativo, sebbene siano numerose le ricerche e gli studi condotti in questi ultimi decenni per dimostrare l'idoneità di questo materiale anche in ambito costruttivo.

Sulla base di queste premesse, la presente tesi si pone l'obiettivo di sperimentare nuove soluzioni tecnologiche per promuovere l'utilizzo e la diffusione del bambù anche nel nostro continente.

L'idea si è sviluppata in seguito alla partecipazione ad un workshop organizzato dall'Associazione Italiana Bambù e tenutosi, nel luglio 2011, a Lequio Berria, in provincia di Cuneo. Durante quest'ultimo ho avuto modo, non solo di apprendere e applicare le tecniche di lavorazione legate a questo materiale, ma anche di osservare piantagioni di bambù formatesi in tale zona, scoprendo, dunque, che il clima temperato tipico dell'Europa risulta particolarmente adatto alla crescita di molte specie appartenenti a questa pianta, comprese quelle giganti.

Ciò mi ha portato a considerare la possibilità di sviluppare un progetto, rivolto a un ambito prevalentemente europeo, che preveda l'utilizzo di bambù coltivato in loco: in particolare si tratta dello studio di un sistema costruttivo in bambù per la realizzazione di edifici ecosostenibili e, dunque, rispettoso degli standard di certificazione energetica imposti dalle attuali normative europee. Pertanto, dopo un primo capitolo dedicato alla descrizione del bambù come pianta, in cui vengono illustrate le sue proprietà fisiche e meccaniche e la sua distribuzione geografica, sono approfonditi tutti gli aspetti relativi al bambù come materiale da costruzione: dai vantaggi che derivano dal suo utilizzo in questo settore, ai metodi di preservazione applicabili per aumentarne la durabilità; vengono poi esaminate le varie tipologie di giunti esistenti con riferimento alla classificazione effettuata da J.J.A. Janssen, illustrando anche alcuni esempi sia di giunti contemporanei, sia di alcune architetture moderne, che hanno rappresentato un importante spunto per l'esecuzione del progetto; infine il quarto capitolo tratta gli aspetti relativi alla lavorazione industriale del bambù, incentrandosi soprattutto sulla descrizione dei pannelli attualmente prodotti e diffusi sul mercato mondiale, alcuni dei quali sono stati utilizzati all'interno del progetto.

Quest'ultimo è illustrato nel quinto capitolo e si suddivide in due parti: la progettazione di una struttura portante in culmi di bambù e lo studio di elementi di tamponamento (pareti, solai e copertura) prefabbricati e assemblagli interamente a secco. Per quanto riguarda la struttura portante sono stati svolti calcoli di analisi e verifica strutturale con riferimento alla normative vigenti in Italia e in particolare al D.M. 14 gennaio 2008 "Norme Tecniche per le costruzioni" (NTC 2008}, mentre lo studio degli elementi di tamponamento è stato completato con il calcolo delle caratteristiche fisico-tecniche in modo da verificare che essi rispettino i valori imposti dalle attuali norme sulla certificazione energetica.

Inoltre si è provveduto alla realizzazione del prototipo di due pannelli parete, per verificare il funzionamento del sistema costruttivo progettato e dimostrare che, nonostante le irregolarità geometriche di un materiale come il bambù, è possibile raggiungere quella precisione formale e dimensionale tipica di una produzione in serie a livello industriale.

Infine, in appendice, viene riportata l'esperienza vissuta a Lequio Berria, considerata punto di partenza del percorso di tesi svolto.