Case in balle di paglia

Introduzione

Negli ultimi anni si sta diffondendo il concetto di tutela ambientale e di conservazione del paesaggio da attuare attraverso una pianificazione equilibrata del territorio fondata sull’utilizzo sostenibile delle proprie risorse naturali.

L’architettura bioecologica o bioedilizia costituisce una risposta allo stato di degradazione progressiva dell’ambiente antropizzato sia urbano che rurale.

Essa prevede l’applicazione di tecniche edilizie in linea con gli obiettivi dello sviluppo sostenibile, privilegia l’uso di materiali rinnovabili e la ricerca di soluzioni ecologiche per l’edilizia abitativa e produttiva.

I materiali selezionati vengono scelti in base alla loro origine, alla facile reperibilità e ai bilanci ambientali positivi rispetto ai materiali tradizionali, in termini di costi legati alla produzione, al trasporto, alla messa in opera.

L’utilizzo della paglia come materiale da costruzione non è certamente un’invenzione contemporanea, ma ha origini molto antiche.

Sin dal Neolitico infatti le popolazioni usavano mescolare paglia, così come altre fibre vegetali o animali, alla terra che veniva impastata, modellata e lasciata essiccare al sole, per realizzare ripari, abitazioni e granai.

La terra cruda (nelle sue molteplici varianti costruttive) è la più antica tecnica costruttiva utilizzata dall’uomo.

L’utilizzo della paglia in forma esclusiva, sotto forma di balle, per realizzare delle murature, risale invece alla fine dell’800, ad opera dei coloni del Nebraska, uno dei Paesi più aridi al centro degli Stati Uniti d’America.

Queste abitazioni nacquero quasi per caso, ad opera dei coloni che, non avendo disponibilità di legname o altri materiali da costruzione, utilizzarono ciò che il territorio gli offriva, ovvero la paglia, scarto delle coltivazioni di frumento.

Ciò fu possibile però, grazie alla pregressa invenzione della macchina pressatrice o imballatrice, che comprime e impacchetta meccanicamente gli steli di paglia formando delle balle parallelepipede.

I coloni reimpiegarono quindi le balle -normalmente utilizzate a scopi agricoli- come fossero dei grandi mattoni, realizzando murature solide con funzione portante, e scoprendo -forse anche con sorpresa- che le abitazioni si presentavano resistenti e molto confortevoli.

La tecnica Nebraska o autoportante è ancora utilizzata e permette di costruire edifici fino a due o tre piani, sebbene in Italia non possa essere impiegata per carenza normativa, legata soprattutto al rischio sismico del nostro Paese.

Le case di paglia sono durevoli, basti pensare che molte delle abitazioni dei coloni del Nebraska sono ancora esistenti e in buono stato di conservazione.

In Europa, invece, la più antica casa di paglia si trova a Montargis, in Francia, è stata realizzata nel 1921 ed è tuttora abitata.

L’ingegnere M. Feuillette, progettista e proprietario dell’abitazione, utilizzò una struttura lignea a supporto delle balle di paglia.

Sono proprio le tecniche miste, che utilizzano strutture portanti lignee e tamponamento in balle di paglia, quelle attualmente più diffuse e che possono essere impiegate anche nel nostro Paese.

Alcune di esse sono state standardizzate o “brevettate”, ma l’associazione di una struttura -che assolve la funzione portante- al tamponamento in balle di paglia, permette numerose soluzioni tecniche e una grande versatilità progettuale.

L’utilizzo delle balle di paglia nelle costruzioni -così come di altri materiali naturali- offre non soltanto delle buone performance tecniche, ma un rilevante valore aggiunto, soprattutto in termini di comfort abitativo, salubrità indoor e basso impatto ambientale.

Sebbene la resistenza al sisma sia affidata principalmente alla struttura, le balle di paglia, per la loro leggerezza e flessibilità, sono in grado di assorbire bene il carico sismico (proporzionale al peso), generando quindi edifici sicuri.

È comunque necessario chiarire che, in un qualsiasi edificio, la sicurezza antisismica è influenzata da un insieme complesso di fattori, ovvero dalle scelte tecnico-progettuali, dall’adeguata connessione tra gli elementi (fondazioni, struttura verticale, murature, solai, coperture), dalla qualità dei materiali impiegati, dalla corretta esecuzione e dall’adeguata manutenzione, a prescindere dal tipo di materiali utilizzati.

In alcune tecniche costruttive la struttura lignea e il tamponamento in balle di paglia si fondono insieme, a formare sia pannelli parete che setti portanti, i quali si prestano anche alla prefabbricazione in cantiere o in stabilimento.

Cos'è la paglia

Col termine generico “paglia” si comprendono materiali molto diversi fra loro in relazione alle specie erbacee di provenienza (frumento tenero e duro, orzo, riso, segale, ecc.).

La paglia è la parte secca della pianta, tra il rizoma e la spiga.

È formata da catene di cellulosa avvolte in una matrice di emicellulose e lignina, oltre a cere e silicati che ne assicurano una lenta decomposizione fisicomeccanica).

Caratteristiche della paglia

• È economica

  Una balla di paglia costa mediamente da 1 a 3 euro e consente di applicare diffusamente la modalità dell'autocostruione, permettendo di risparmiare moltissimo in mano d'opera.

• È ecologica

  Essendo un prodotto di scarto, usare la paglia significa dare una seconda vita ad un materiale che peraltro è ampiamente diffuso, quindi facile da reperire anche nelle vicinanze del cantiere e che non ha bisogno di lavorazioni aggiuntive.

• È traspirante

  Questo permette una maggiore salubrità degli ambienti interni.

• È flessibile

  Caratteristica che rende la paglia idonea anche per costruzioni antisismiche.

  Le masse di una casa in balle di paglia sono molto inferiori a quelle di un edificio in mattoni o cemento armato, quindi la sollecitazione che incide sulla struttura nel suo complesso è notevolmente inferiore.

• È inattaccabile dai roditori

  I topi non si cibano di paglia, tanto meno quando è pressata in balle con densita di almeno 80Kg/mc.

  Al limite i topi potrebbero essere interessati a fare il nido in un muro di paglia, ma devono prima penetrare l'intonaco che generalmente è in spessore da 3 a 5 cm e ad oggi non è ancora avvenuto.

• È termoisolante

  La trasmittanza termica della paglia è 0,06-0,045 W/mqK (variabile a seconda di come vengono disposte le sue fibre), questo rende più facile raggiungere le alte prestazioni richieste dalle ultime normative per il risparmio energetico, ed è perfettamente in linea con i più comuni isolanti naturali usati in edilizia.

• È ad elevato potere fonoassorbente

  Caratteristica che rende l'uso della paglia ancora più indicato per il comfort interno.

• È a basso rischio d'incendio

  Le prove sperimentali sui materiali per ingegneria civile hanno dimostrato che la estrema densità delle balle di paglia determina la loro resistenza al fuoco.

  Il fuoco si propaga in presenza di ossigeno, all'interno delle balle questo è presente in scarsa quantità e non è sufficiente per alimentare un incendio.

  Sembra assurdo ma le costruzioni di paglia possono resistere al fuoco come, se non più di ogni altra costruzione.

• È capace di immagazzinare la CO2

  Considerando l'anidride carbonica emessa in fase di produzione e quella assorbita durante la crescita del cereale si ottiene un valore negativo, cioè la paglia sequestra 1,35 kg di CO2 per ogni Kg di prodotto.

Caratteristiche delle balle di paglia

le dimensioni di una balla prismatica sono 35x45x100 cm circa, ma le specifiche dimensionali delle balle da costruzione di sezione rettangolare, legate con fili ben tesi, sono variabili: vi sono balle a due o tre spaghi di 450x350x900 -1125 mm, ma esistono anche elementi di dimensioni diverse; le legature, in polipropilene, sisal, o canapa, dovrebbero trovarsi ad almeno 100 mm all’interno dei bordi.

Le balle devono avere caratteristiche di massima compattezza; in tal senso, l’imballatrice deve essere regolata alla massima compressione in modo da assicurare una densità variabile da 80 a 120 kg/mc.

Intonaci più indicati

Affinché la paglia possa esercitare questa azione traspirante, anche gli intonaci applicati su di essa debbono mantenere tale proprietà: i più indicati sono gli intonaci in terra cruda o quelli di calce.

Gli intonaci di calce, nelle numerose varianti, sono sicuramente preferibili per le superfici esterne o le zone particolarmente umide della casa, in quanto la calce, reagendo con il vapore acqueo, indurisce e diventa parzialmente impermeabile all’acqua, mantenendo però la traspirabilità.

Gli intonaci in terra cruda, invece, sono più indicati per gli interni.

La terra infatti, grazie all’argilla in essa contenuta, funziona da regolatore igrometrico, assorbendo l’umidità dell’aria in eccesso per cederla di nuovo quando l’ambiente diventa secco, mantenendo così un grado di umidità costante all’interno degli ambienti.

Gli intonaci in terra cruda, inoltre, se applicati con spessori adeguati (3-4cm), garantiscono anche una certa inerzia termica (caratteristica tipica delle pareti in terra cruda), accumulando il calore prodotto all’interno dell’abitazione e rilasciandolo con un elevato sfasamento temporale (in relazione allo spessore).

Gli intonaci in terra inoltre sono in grado di purificare l’aria, assorbendo gli odori e il fumo.

Terra e paglia lavorano quindi in sinergia: la paglia isola dal freddo, la terra mantiene il calore, entrambe permettono alla parete di “respirare”, generando quindi condizioni termiche ottimali ed ambienti salubri e confortevoli.

Inoltre un edificio di questo tipo è caratterizzato da percezioni sensoriali molto differenti dall’edilizia convenzionale: un edificio di paglia, così come quello di terra, è accogliente, caldo, morbido, profumato e rilassante, inoltre grazie alle sue caratteristiche tecniche permette un sostanzioso abbattimento delle spese per riscaldamento e raffrescamento.

L'acqua: il nemico N. 1 della paglia

L’acqua è uno dei nemici principali di qualsiasi tipo di costruzione.

La paglia, essendo un materiale vegetale, è soggetta a deterioramento per marcescenza, questo rischio si corre, però, solo se essa rimane a contatto diretto e prolungato con l’acqua.

Per ovviare al problema si dice che “una casa di paglia debba avere dei buoni stivali e un buon cappello”.

Questo accorgimento, valido per ogni tipo di edificio, consiste nel realizzare sia un basamento che eviti il contatto diretto della paglia con il suolo e limiti la risalita di umidità, che delle falde di copertura sporgenti, che impediscano le infiltrazioni d’acqua per gravità e limitino l’impatto diretto della pioggia nei punti meno esposti al sole.

Altro accorgimento importante è quello di evitare la formazione di condensa a contatto con la balla, fenomeno che si può manifestare, a causa della differenza di temperatura, nella superficie di contatto tra distinti materiali.

Tale fenomeno si può prevenire con adeguate soluzioni tecnico-progettuali, che limitino al massimo la presenza di ponti termici.

L’acqua assorbita superficialmente dalle pareti durante la pioggia non rappresenta generalmente un problema, in quanto viene ceduta gradualmente grazie alla traspirazione; è ovvio che questo presuppone una corretta esecuzione e manutenzione degli intonaci.

Tecniche costruttive

In estrema sintesi si possono avere due tipi di tecniche costruttive:

• La tipologia "Load-bearing" cioè portante, dove la paglia svolge funzione strutturale.
• La tipologia "Non portante", dove la paglia è utilizzata come tamponamento di edifici a struttura di legno.

La tipologia "Load-bearing"

La tecnica costruttiva "Load-bearing" o autoportante, è detta anche "tecnica Nebraska",perchè proprio i pionieri americani che si trovavano in quella zona degli Stati Uniti, povera di pietre e legname, iniziarono ad utilizzare le balle di paglia pressata per costruire le loro case.

La tipologia costruttiva Nebraska si fonda su muri in balle di paglia che devono sostenere l’intero corpo di fabbrica, comprensivo del peso del tetto, senza alcuna struttura aggiuntiva di supporto.

Il sistema di unione delle balle, sia tra loro che con le fondazioni, è assicurato da picchetti in legno, mentre nella parte superiore del muro viene sistemato un cordolo continuo in legno al fine di distribuire in modo uniforme il carico del solaio su tutta la superficie della struttura.

Mediante cinghie o reggette, poste a distanze regolari, è possibile conferire una maggiore stabilità alla struttura fissando le stesse al cordolo e mettendole in tensione alla base della fondazione.

Si tratta del metodo più antico, ma veloce e facile da realizzare, ideale per gli autocostruttori e dai costi relativamente bassi dato che il quantitativo di legname utilizzato è limitato.

La tecnica Nebraska non è approvata dalla legislazione italiana per la costruzione di case, perchè le balle ottenute dalla pressatura e impacchettatura dello scarto di coltivazione dei cereali non è ancora da noi riconosciuto come materiale strutturale.

La tipologia "Non-portante"

Nell'ambito delle possibilità costruttive in balle di paglia non portanti esistono vari sistemi che prevedono listellature in legno, a passo più o meno ravvicinato, che possono consentire la posa delle balle sia di piatto che di taglio, e in alcuni casi anche in verticale.

Tra queste, le più usate sono la tecnica "Post and Beam" e la tecnica "Matrix".

La tecnica Post and Beam consiste in una struttura in legno portante, che risponde alle sollecitazioni statiche e sismiche, nella quale vengono posizionate le balle di paglia che fungono da isolante e da muro.

In seguito le balle vengono intonacate esternamente con calce e internamente con terra cruda, diventando così un regolatore naturale dell’umidità dell’edifcio.

Si tratta di un metodo di costruzione già consolidato e sicuro, senza particolari innovazioni dal punto di vista edilizio.

A differenza del metodo Nebraska, le balle non hanno alcuna funzione strutturale di sostegno ma vengono utilizzate come tamponamento, e i carichi gravanti sulla costruzione sono sostenuti esclusivamente dalla struttura a pilastri.

Un’altra tecnica del tipo "Post and Beam", ampiamente consolidata in Francia ma recentemente diffusa anche in Italia, è la tecnica GREB, che prevede una doppia intelaiatura con montanti in legno di sezione ridotta al cui interno vengono posizionate le balle di paglia.

La doppia ossatura leggera in legno forma un corridoio nel quale sono inserite balle di paglia protette da pareti di malta gettata rifinite da un intonaco a calce.

È un sistema costruttivo di origine canadese: l'acronimo G.R.E.B. deriva da “Groupe de Recherches Écologiques de la Baie”, un ecovillaggio agricolo situato nel nord del Québec, vicino al lago Saint-Jean.

Infine, nello schema costruttivo "Matrix", le balle vengono considerate dei blocchi costruttivi uniti tra loro, sopra, sotto e lateralmente da malta di cemento con eventuali rinforzi a “U” in acciaio

Questa tecnica però presenta lo svantaggio di aumentare il costo dovuto alla malta e ai tempi più lunghi di esecuzione.

Si tratta di un sistema utilizzato raramente, poiché esistono tecniche di costruzione più semplici, con costi di realizzo più contenuti.

Costo di una casa in paglia

Per quello che riguarda il costo devo premettere che ogni caso va valutato attentamente perchè molti sono i fattori che entrano in gioco, come del resto negli altri tipi di costruzione.

Ad ogni modo, generalizzando, si può dire che il costo di una casa singola di forma semplice, con struttura in legno e tamponamento in paglia, si aggira intorno ai 1000 euro al mq finita.

Conclusioni

Le case in balle di paglia sono edifici a tutti gli effetti e, per la realizzazione, sono soggette ai permessi autorizzativi ottenibili con la presentazione di un progetto completo firmato da un professionista abilitato, meglio se consapevole e pratico del costruire ecologico.

Per onestà è bene dire che progettare una casa in balle di paglia non è identico al progettare un edificio da costruire con materiali più tradizionali, quindi non si seguono gli stessi principi dell'edilizia convenzionale.

Un primo punto da tenere in considerazione per esempio è la dimensione e l'altezza dell'edificio che è condizionata dalla modalità con cui si sceglie di posare le balle.

Fonti

• Soluzioni costruttive in balle di paglia per l’edilizia rurale - Conti L., Barbari M., Sorbetti Guerri F.

  Link: https://flore.unifi.it/retrieve/handle/2158/393112/13384/Conti%20Barbari%20Sorbetti%20Guerri.pdf

• LA CASA DI PAGLIA: POTENZIALITÀ E BENEFICI PER L'UOMO E L'AMBIENTE - Arch. Eliana Baglioni

  Link: https://www.architettifirenze.it/wp-content/uploads/Documenti/D2_Eventi/Agritettura/5_maggio/arch%20Eliana%20Baglioni.pdf

• Edifici in balle di paglia e autocostruzione familiare - Stefano Mattei

  Link: http://isfbari.weebly.com/uploads/1/6/7/1/16713616/02_-_stefano_mattei_edilpaglia.pdf

• COSTRUIRE IN PAGLIA - Architettura x sostenibilità

  Link: http://www.studioaxs.it/wp-content/uploads/2016/07/Costruire-in-paglia_Studio-Axs-Lucca.pdf

• COSTRUIRE CON LA TECNICA G.R.E.B. - Edilizia sostenibile per tutti

  Link: http://documents.approchepaille.fr/doc2014/La%20tecnica%20GREB-1.pdf

• LA CASA DI PAGLIA - BEYOND ARCHITECTURE GROUP

  Link: http://www.bagstudio.org/wp-content/uploads/2014/05/CASA-DI-PAGLIA_it.pdf