HM52 Ecopaglia
LA FAVOLA DEL LUPO E DEI TRE PORCELLINI
Pensare di costruire una abitazione, investendo tempo e denaro, utilizzando un materiale così leggero, fragile, come la paglia, può sembrare un paradosso se non una vera e propria pazzia.
La nostra abitudine a considerare la paglia un materiale povero non ci permette di vederlo come elemento da costruzione; il rimando alle capanne di paglia, temporanee, scomode e spoglie è immediato.
Anche i ricordi d’infanzia non aiutano a sentirci sicuri in una casa di paglia; ci sentiamo come uno dei “Tre Porcellini” ed aspettiamo con ansia che arrivi il lupo cattivo a soffiarcela via.
Questi preconcetti non hanno in realtà ragione di esistere: qualsiasi materiale è un buon materiale se lo si utilizza capendone e sfruttandone appieno le caratteristiche.
Le balle di paglia possono essere utilizzate come veri e propri mattoni in grado di svolgere anche la funzione strutturale (“tecnica Nebraska”), oppure come elemento di chiusura ed isolamento (“non-loadbearing” o “infill bale walls”). Sebbene il materiale si presti bene ad entrambe le soluzioni, la Normativa Italiana non consente di avere muri portanti in balle di paglia (perchè questa non rientra ancora nell’elenco presente nelle NTC del 2008). L’edificio dovrà quindi avere una struttura realizzata in legno (o acciaio, cemento armato...) e tamponata con paglia. Il telaio in legno viene generalmente preferito, non solo per una certa affinità, in quanto materiale naturale, ma anche per ridurre l’effetto negativo dei ponti termici e prevenire la formazione di condensa.
Particolari accorgimenti consentono di utilizzare la paglia con funzione di isolamento anche per la copertura e per l’attacco a terra dell’edificio.
Per quanto riguarda i serramenti, nelle costruzioni con telaio strutturale non si presentano particolari difficoltà se i montanti si fanno cadere in corrispondenza delle aperture.
La soluzione ottimale per gli impianti idraulici è quella di farli correre fuori dalle murature esterne, integrandoli quindi nel pavimento o nelle pareti divisorie interne. I cavi elettrici devono invece essere inseriti in condotti o tubi non infiammabili.
SOSTENIBILITÀ ECONOMICA
Ricercare sistemi costruttivi a basso costo per produrre abitazioni adeguate, sane e confortevoli è un impegno etico, oltre che una interessante operazione progettuale. La casa è un diritto di tutti, come realizzare buoni edifici dovrebbe essere un dovere di ogni progettista.
Ma l’utilizzo di materiali inconsueti non preclude la possibilità di realizzare belle architetture, pratiche, funzionali ed economiche. Con la tecnica delle balle di paglia si può risparmiare dal 50 al 75 % sul costo delle murature; considerando che queste incidono per circa un quinto dell’intera costruzione, il risparmio effettivo sarà del 10 - 15 %.
Rispetto alle tradizionali costruzioni, il muro di tamponamento in balle di paglia presenta diversi vantaggi economici; non solo un minor costo immediato per la realizzazione ma anche un risparmio nel tempo sulle spese di riscaldamento e raffrescamento.
Una buona progettazione, unita alle caratteristiche isolanti proprie della paglia possono far scendere i costi energetici anche del 75 %, e portare alla costruzione di abitazioni passive che non necessitano di impianti. L’utilizzo di energia rinnovabile (fotovoltaico, geotermia, mini-eolico) consente di recuperare velocemente l’investimento iniziale, ed in alcuni casi anche di ottenere un ulteriore guadagno economico.
SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE
Il problema dei gas serra da anni ci tormenta e sembra essere senza soluzione. Se consideriamo che il 40 % di essi è causato dall’industria delle costruzioni, risulta evidente come progettare e costruire edifici con un impatto ambientale minimo, durante tutto il ciclo di vita sia un obiettivo fondamentale.
La paglia è un prodotto naturale, sostenibile ed ecologico che non intacca le risorse naturali; si rinnova ogni anno e durante la crescita, attraverso la fotosintesi assorbe CO2, rilasciando ossigeno. Il consumo di risorse energetiche si può riassumere nella raccolta, nell’imballaggio e nel trasporto fino al cantiere; considerando la facile reperibilità della paglia (prodotto a Km zero), il costo “energetico” e l’inquinamento risultano molto più bassi di qualunque altro materiale da costruzione tradizionale. Per avere un confronto, si pensi che la produzione di balle di paglia consuma circa 14 Mj/m3 di energia, mentre la lana minerale richiede 1077 Mj/m3, quasi 77 volte tanto.
Valori ambientali della paglia
GWP (- 1,45) - 0 (kg CO2 eq. / Kkg)
POCP0,06 (g C2 H2 eg. / kg)
AP 1,33 (g SO2 eq. / kg)
NP 0,11 (g PO4 eq. / kg)
PEI ne3,9 (MJ / kg)
PEI e 0,19 (MJ / kg)
La fase realizzativa
In cantiere, il montaggio delle varie parti avviene a secco, utilizzando elementi standardizzati e dimensionati rispetto alle misure delle balle, rapidi da assemblare. Con questa tecnica costruttiva si possono realizzare edifici in pochissime settimane, anche con interventi di autocostruzione.
Bassi consumi energetici
Chi non sogna una casa fresca d’estate e calda d’inverno? Le notevoli proprietà isolanti della paglia consentono di raggiungere standard energetici elevati (Casa Classe A o Passive House), con un materiale a basso costo, adatto anche alla progettazione di edifici a Zero Emissioni.
Ambienti confortevoli e sani
Un ambiente confortevole deve soddisfare anche le condizioni psichiche della persona; un edificio che protegge dai rumori esterni, fastidiosi e molesti, migliora la qualità della vita ed aumenta il piacere delle ore trascorse in casa. Le capacità fonoisolanti della paglia, unite agli spessori delle pareti, migliorano sensibilmente il confort acustico dell’edificio.
Molti materiali da costruzione rilasciano sostanze pericolose per la salute, come la formaldeide, a causa dei processi lavorativi che hanno subito. Le balle di paglia sono invece innocue per l’uomo, non emettono sostanze nocive e non producono allergie da fieno.
La paglia inoltre è un materiale traspirante; le pareti permettono una equilibrata regolazione dell’umidità interna, soprattutto utilizzando intonaci a base di argilla. Non si formano quindi condense e muffe.
L’isolamento acustico e termico, la qualità dell’aria, la consapevolezza di essere circondati da materiali naturali, dona un piacevole effetto di relax e confort psicofisico.
Il ciclo vita
Una volta dismesso l’edificio, terminata quindi la sua funzione, si devono prevedere i costi necessari alla demolizione; l’aspetto di fine vita deve essere il più possibile riciclabile e biodegradabile.
Una struttura in legno e paglia diventa facile da disassemblare; il legno può essere riutilizzato e la paglia può essere compostata tornando di nuovo nel ciclo naturale degli elementi.
SOSTENIBILITÀ SOCIALE
La città continua, con il suo tessuto urbano indistinto e indifferenziato ha portato i moderni quartieri di periferia ad essere luoghi (o meglio non-luoghi) di dissociazione e alienazione; è un fatto comune non sentirsi integrato nell’ambiente in cui si vive. I quartieri sono tutti uguali, indifferenti rispetto al contesto ed agli abitanti.
Un buon progetto architettonico non ricerca solo la qualità estetica e l’efficacia funzionale ma anche la sostenibilità sociale e l’integrazione tra le persone. Le costruzioni in paglia sono tornate in primo piano soprattutto per un aspetto importante, cioè quello dell’autocostruzione; in questo modo il futuro proprietario si costruisce la casa, collabora con altre persone, si identifica maggiormente, e con orgoglio, nel luogo che va a modificare, nell’edificio che realizza. La diffusione dell’autocostruzione è data anche dall’abbattimento dei costi dell’edificio, che possono arrivare anche ad un 50 %; una volta realizzate le fondazioni e, in Italia, la struttura portante, da una impresa specializzata, la tamponatura delle pareti può essere svolta direttamente dal committente, senza il bisogno di figure specializzate. Con un po’ di pazienza e buona volontà, qualsiasi persona può diventare costruttore.
ISOLAMENTO TERMICO
La paglia ha ottime caratteristiche isolanti (conducibilità termica , λ), vicine a quelle del sughero e della fibra di legno, ma per ottenere le stesse prestazioni, il costo è di gran lunga minore.
Conducibilità Termica (λ)
Paglia: 0,054 - 0,100 (W/mK)
Sughero: 0,036 - 0,060 (W/mK)
Fibra di legno: 0,038 - 0,080 (W/mK)
Fibra di legno mineralizzata: 0,075 - 0,120 (W/mK)
La densità delle balle, la posizione dei gambi (paralleli o perpendicolari alla propagazione del calore) ed il contenuto di umidità possono variare leggermente i valori di λ:
Muro paglia in direzione perpendicolare alle cannucce: 0,045 (W/mK)
Muro paglia in direzione parallela alle cannucce: 0,080 (W/mK)
Se assumiamo un valore λ = 0,045 W/mK, per fibre di paglia verticali, un muro in balle di paglia spesso 42 cm (di cui 7 cm d’intonaco totale) avrà un coefficiente di trasmittanza termica U = 0,12 W/m2K. Questo valore soddisfa lo standard di casa passiva (≤ 0,15 W/m2K) ed è circa tre volte migliore rispetto ai 0, 35 W/m2K prescritti dalla Normativa nelle aree più fredde (zone F).
ISOLAMENTO ACUSTICO
La paglia è un ottimo isolante acustico in grado di assorbire l’energia sonora ad una certa frequenza. Le spesse pareti in paglia pressata, rientrano, anzi superano, i livelli richiesti dalla Normativa riguardante l’isolamento acustico.
Il valore Rw di abbattimento acustico può superare facilmente i 50 dB.
RESISTENZA AL FUOCO
Come per le case in legno, ancor più per quelle in paglia, una domanda legittima che ci si pone, riguarda il problema degli incendi. La paglia è un materiale altamente infiammabile solo quando è sciolto; le balle di paglia, al contrario, essendo pressate, bruciano con difficoltà (perché l’ossigeno presente al loro interno è troppo poco per alimentare la fiamma). La densità delle balle varia dai 90 ai 180 kg/m3 (quelle con densità minore non sono adatte all’utilizzo in edilizia). Inoltre, durante la combustione, lo strato esterno di paglia carbonizzata blocca ulteriormente l’ingresso di ossigeno.
In Germania le balle di paglia son certificate come “Normalmente Infiammabili” (classe di costruzione DIN 4102-B2) come altri materiali edili più comuni.
Alcuni test sperimentali francesi hanno valutato come R90, cioè di 90 minuti, la resistenza al fuoco della paglia pressata; una resistenza, quindi, molto maggiore rispetto ad acciaio (R15) e cemento armato (R30).
Consideriamo inoltre che negli edifici, un intonaco di argilla o di calce sigilla la paglia proteggendola ulteriormente dalle fiamme; 1,25 cm di intonaco rende la parete perfettamente rispondente alla Normativa Italiana vigente in materia.
TRASPIRABILITÀ E COMFORT
Uno dei problemi più fastidiosi nelle abitazioni è la formazione di condensa superficiale e quindi di muffa. I valori di umidità variano in funzione delle attività svolte nell’edificio; il vapore prodotto cucinando o facendosi una doccia, ma anche dagli abitanti stessi, deve essere in qualche modo gestito e portato all’esterno.
La paglia presenta una resistenza al vapore μ = 2-5; questo coefficiente di diffusione del vapore dipende dalla densità e dalla porosità del materiale utilizzato.
La traspirabilità della paglia, unita ad un intonaco esterno in calce ed interno in terra cruda rendono le pareti particolarmente traspiranti ed in grado di regolare l’umidità interna dell’edificio. Quando l’umidità diventa eccessiva il muro è in grado di assorbirla, rilasciandola poi quando l’aria torna ad essere troppo secca.
In questo modo non si vengono a formare condense e muffe.
RESISTENZA SISMICA
Prove sperimentali hanno confermato che i muri in balle di paglia possono reggere carichi verticali di 500 kg per metro lineare (approssimabili a 1000 kg/m2) o superiori se le balle vengono stabilizzate allo sbilanciamento, ad esempio con cinghie o aste infilate all’interno. Nonostante si possano realizzare con questa tecnica due piani fuori terra, la Normativa antisismica italiana non consente di costruire edifici con struttura portante in balle di paglia. Per legge quindi, la struttura deve essere messa in opera con altri materiali (legno, acciaio, cemento armato o muratura); si annullano perciò le differenze, a livello statico, tra case in paglia e case tradizionali. L’elasticità della paglia è in grado di assorbire l’energia cinetica del sisma, rispondendo bene ai terremoti.
DURABILITÀ
La paglia si decompone lentamente a causa dei suoi elementi costitutivi (cellulosa, lignina, cere, silicati e minerali) ma essendo un materiale naturale è soggetta a marcescenza a contatto con troppa umidità. Al riparo dalla pioggia battente e sufficientemente aerata, non viene attaccata da muffe. La paglia da utilizzare deve comunque avere un contenuto di umidità inferiore al 15 % e l’intonaco deve consentire una sufficiente traspirazione. Il superamento di questo valore ideale del contenuto di umidità, limitato ad un breve periodo non porta al deperimento del materiale ma può diminuirne le capacità isolanti.
La Normativa italiana impone dei limiti sull’umidità interstiziale; un calcolo preciso ed attente simulazioni del comportamento delle strutture, rispetto alla condensa superficiale ed interstiziale (attraverso i più recenti software informatici) scongiurano l’insorgere di questi fenomeni.
Le prime costruzioni realizzate con balle di paglia sono nate sul finire del XIX secolo (con l’introduzione dell’imballatrice meccanica) in Nebraska, regione degli Stati Uniti povera di legname, inizialmente come ripari temporanei, successivamente come abitazioni permanenti. L’edificio europeo più antico, in paglia, si trova in Francia, a Montargis e risale al 1921.
INSETTI E ANIMALI SOCIALI
Gli edifici realizzati con materiali naturali, vengono considerati maggiormente soggetti all’attacco di insetti e roditori ma, nella realtà, in qualsiasi materiale da costruzione possono avvenire questi fenomeni. La paglia delle pareti essendo molto compressa non offre un buon ambiente per tane e nidi. L’intonaco, che in queste costruzioni ha generalmente spessori maggiori, garantisce una protezione efficace, quanto in una tradizionale casa in laterizio.
ALLERGIE
Si tranquillizzino gli allergici alla polvere ed alle graminacee! Se durante la lavorazione, polveri e fibre fini possono provocare irritazioni alle vie respiratorie (si consiglia quindi l’utilizzo di maschere di protezione), la paglia posata non provoca allergie e non causa il tipico “raffreddore da fieno” perché non contiene pollini, e non sono presenti fiori, foglie o semi come invece può avvenire nel fieno.
La paglia, inoltre, non emette sostanze inquinanti, in quanto, nella fase di “raccolta” e lavorazione non vengono utilizzati oli, lubrificanti o altre sostanze nocive.
HM52 ECOPAGLIA
ATTACCO A PLATEA
SOLAI INTERPIANO
COPERTURA
CAMPIONE
