In un’epoca in cui il costo dei materiali da costruzione è elevato e l’impatto ambientale del cemento rilevante, la risposta alle sfide abitative del nostro tempo e del prossimo potrebbe trovarsi proprio sotto i nostri piedi. Letteralmente. La terra può diventare un materiale da costruzione: facciamo conoscenza con la tecnica detta Superadobe.
Il Superadobe è una tecnica di architettura in terra cruda che permette di edificare strutture sicure, durevoli e a bassissimo costo energetico. Ideata dall’architetto iraniano-americano Nader Khalili, questa metodologia non ha alcuna necessità di legno, naturale ma vulnerabile agli incendi, e/o cemento, altamente inquinante. Si serve infatti pressoché esclusivamente dell’unico materiale disponibile ovunque: la terra.
Da Marte alla Terra: la grande intuizione della NASA
Potremmo iniziare a descrivere il Superadobe definendolo una tecnologia spaziale, e non staremmo esagerando. Nel corso degli anni ’80, agli albori della storia di questa tecnica costruttiva, Khalili presentò la sua idea alla NASA come una possibile soluzione per costruire basi sulla Luna o su Marte. L’intuizione era semplice: invece di trasportare tonnellate di materiali dalla Terra, al fine di avere il necessario per edificare in loco, si sarebbe potuto fare uso del suolo locale, costituito principalmente di un insieme di minerali e sedimenti noto come regolite.
Tra gli anni ’80 e ’90, Khalili fondò il Cal-Earth Institute, in California, dove concentrò i suoi studi fino a quel momento, dimostrando che il suo rivoluzionario sistema edilizio era funzionale anche per il nostro pianeta, specialmente nelle zone colpite da calamità o per chi fosse alla ricerca di un’edilizia low cost e più sostenibile. Oggi Superadobe è sinonimo di resilienza nel costruire ed è studiato in tutto il mondo come modello edile evoluto. In lingua inglese, si parla di earthbag building, per via del suo funzionamento, che stiamo per vedere.
Il segreto dell’arco: come può la cupola non cadere mai nel Superadobe?
Il segreto della stabilità delle case a cupola antisismiche costruite secondo i dettami di questa tecnica edilizia risiede nella geometria dell’arco che dà origine a una cupola. Da un punto di vista fisico, la terra è un materiale straordinario. Perché possa rendere al meglio, però, ha bisogno di essere lavorata a compressione, poiché è molto debole alla trazione. Non la si può infatti tirare, né flettere, come avviene per l’acciaio. Conscio di queste peculiarità, Nader Khalili si focalizzò sulla forma ad arco, rendendola la base dell’intero iter costruttivo Superadobe.
La cupola, infatti, permette alla forza di gravità di mantenere i sacchi di terra pressati gli uni contro gli altri. In termini tecnici, la struttura scarica il peso verso il basso, lungo la linea di pressione dell’arco, e ciò è sufficiente per consolidare e stabilizzare l’intera infrastruttura. In questa maniera si elimina la necessità di travi, pilastri o tetti pesanti. All’interno di una cupola, ogni punto della struttura è in grado di sostenere quello vicino, creando un guscio monolitico resistente, che i terremoti faticano a scuotere.
La formula di riferimento fisica è: Forza(compressione)=massa x gravità x coseno dell’angolo
La spiegazione della formula di riferimento
Per comprendere la formula appena scritta, solo in apparenza complessa, Immaginiamo di trovarci in un punto qualsiasi della curva della cupola.
- La massa è, semplicemente, il peso dei sacchi di terra che stanno sopra il punto ove ci troviamo. Più terra mettiamo, più il carico inevitabilmente aumenterà.
- La gravità è quella forza invisibile che, come sappiamo, tira tutto verso il basso, attirandolo in direzione del centro della Terra.
- Moltiplicando massa per gravità otteniamo il peso totale che preme verticalmente. Se avessimo un tetto piatto, tutto questo peso spingerebbe dritto verso il basso, arrivando potenzialmente fino a spezzare il piano. In architettura e ingegneristica si parla di imbarcamento.
- Il coseno dell’angolo è la soluzione al problema appena presentato. L’angolo del muro, nel punto ove ci troviamo rispetto alla verticale, consente di evitare questa reazione al peso.
La gravità si impone in una casa quadrata, dotata di tetto piatto. Spingendo verso il basso causa il crollo del tetto, qualora non si abbiano a disposizione travi d’acciaio o legno resistenti. Succederebbe lo stesso, e ancor più facilmente, con la terra, la quale non ha la stessa forza di reggere al peso, o al piegamento, dei due materiali ora citati. Ecco perché la cupola diventa indispensabile. Essa si rende efficace per tre motivi principali:
- La forza viene ingannata, per così dire. Il peso non cade a piombo, ma è deviato lungo la curvatura del muro e si ridistribuisce;
- tutto si schiaccia: il valore del coseno ci dice quanta parte di quel peso (quale angolo) si trasforma in forza di compressione;
- la terra ama essere schiacciata. Questo materiale è altamente resistente alla compressione, come ben sa chiunque abbia mai provato a schiacciare un ciottolo. La cupola usa il suo stesso peso per auto-incastrarsi: ogni sacco spinge quello sotto di sé non solo verso il basso, ma anche lateralmente, tenendo unito l’intero guscio.
La formula ci spiega come, in una cupola, la gravità smetta di essere un nemico e diventi un alleato che tiene i sacchi di terra incollati tra loro.
L’importanza contro i terremoti
Durante un sisma, il terreno si muove lateralmente, con violenza. Una struttura a cupola, essendo un blocco unico, monolitico, che lavora solo a compressione, non presenta punti deboli o giunzioni, come per esempio l’angolo tra muro e soffitto, che possano staccarsi. È come un guscio d’uovo: resta incredibilmente difficile da rompere se lo schiacci uniformemente.
Come costruire con questo metodo
Costruire in Superadobe è un processo che si può definire passivo e trasforma la terra umida in roccia artificiale attraverso pochi e semplici passaggi. Si comincia con il riempimento. Si utilizzano lunghi sacchi tubolari di polipropilene, simili a quelli per il riso, colmati di terra locale, stabilizzata con una piccola percentuale di calce o cemento, che non superi il 5-10% del totale. Questa componente serve a rendere il tutto resistente all’acqua. Tra uno strato di sacchi e l’altro si stendono due filari di filo spinato. Esso agisce come un micidiale velcro antisismico, impedendo ai sacchi di scivolare e garantendo una coesione strutturale incredibile, specialmente se sottoposti a stress dovuto a terremoto.
Ogni strato va battuto, vigorosamente, con un pestello, fino a diventare duro come pietra. Questa è la faticosa fase del ramming, o indurimento, che rende la terra durissima. Una volta completata la cupola, la struttura si intonaca, con altra terra o calce, sfruttando l’enorme massa termica passiva del muro, spesso tra i 40 e i 50 cm, per garantire interni freschi d’estate e caldi d’inverno.
L’appellativo di earthbag building si deve proprio al fatto che si costruisce utilizzando sacchetti di terra (earthbag, in inglese).
In un mondo che insegue materiali sintetici sempre più complessi, la vera avanguardia, in edilizia, è riscoprire la semplicità. L’architettura più futuristica non è quella che sfida la natura con il cemento, ma quella che torna a usare con intelligenza l’unico materiale che abbiamo ovunque e che non ci abbandonerà mai: la terra.
Il Superadobe in Italia
In Italia, il Superadobe sta uscendo dalla nicchia degli appassionati. È già approdato in progetti di ecovillaggi e annessi agricoli. Esistono esempi eccellenti di sperimentazione, come quello di Paterno Calabro, dove la tecnica è stata adattata ai requisiti locali. A queste latitudini troviamo due cupole costruite secondo i dettami di questa tecnica. La prima, di 3 metri di diametro interno, è stata realizzata come area gioco e/o pit-stop per mamme, vicino alla biblioteca. Vi è poi una seconda struttura di bioarchitettura, parte di un progetto di rigenerazione urbana condivisa con il Comune e ribattezzata Immanuel, innalzata secondo le regole dell’edilizia Superadobe.
Tuttavia, è bene ricordare che, nonostante la sicurezza intrinseca del metodo, la normativa italiana è molto rigida. Per costruire una casa in Superadobe serve un progetto firmato da un tecnico abilitato e l’approvazione del genio civile, poiché la terra cruda non è ancora pienamente contemplata come materiale strutturale standard.
