Costruzione sostenibile con pannelli in calcestruzzo al carbonio riutilizzabili
La ZHAW ha sviluppato dei pannelli in calcestruzzo di carbonio che vengono utilizzati per la prima volta nell'edilizia. Questa innovazione consente un notevole risparmio di CO2 e di materiali e offre un sistema di componenti flessibile e riutilizzabile.
L’introduzione di lastre in calcestruzzo rinforzato con fibre di carbonio da parte della ZHAW segna un progresso significativo nell’edilizia. Questi pannelli, prefabbricati e tagliati su misura in fabbrica, possono essere assemblati rapidamente in loco. “Il nostro sistema di costruzione in calcestruzzo al carbonio funziona in modo simile al Lego, ma come una versione moderna, con componenti personalizzati”, spiega Josef Kurath, ricercatore della ZHAW. Questo sistema non solo riduce significativamente i tempi di costruzione, ma consente anche adattamenti ed estensioni flessibili degli edifici.
Sostenibilità e riutilizzoUn esempio emblematico dell’applicazione di questa tecnologia è il padiglione di 120 metri quadrati di Winterthur, che funge da laboratorio di innovazione per l’edilizia sostenibile. Grazie a un nuovo modello di condivisione, circa il 90 percento del materiale utilizzato può essere riutilizzato, il che rappresenta un progresso significativo rispetto ai metodi convenzionali, dove solo circa il 10 percento può essere riutilizzato. Considerando che il cemento è responsabile dell’otto per cento delle emissioni globali di gas serra, questo sviluppo rappresenta un importante contributo alla riduzione dell’impronta ecologica.
Lefibre di carbonio al centrodelle lastre di calcestruzzo The CPC (Carbon Prestressed Concrete) si distinguono per la loro durata e per il rispetto dell’ambiente. “Grazie al nuovo metodo di costruzione leggera in calcestruzzo, riduciamo l’impronta di CO2 di un fattore da due a quattro e risparmiamo fino al 75% di materiale rispetto ai metodi di costruzione convenzionali”, spiega Kurath. La combinazione di fibre di carbonio precompresse e calcestruzzo offre proprietà strutturali eccezionali: il carbonio assorbe le forze di trazione, mentre il calcestruzzo assorbe le forze di compressione e di taglio. Di conseguenza, non si verificano crepe sotto carico e i pannelli mantengono la loro forma e capacità di carico nonostante lo spessore ridotto.
Produzione industriale e prospettive futureLe lastre CPC sono prodotte da Holcim nel primo stabilimento in Germania, mentre le fibre di carbonio sono prodotte in Svizzera, in futuro utilizzando carbonio biobased. “I pannelli sviluppati saranno prodotti anche in questo Paese in futuro e il nuovo sistema di costruzione sarà ampiamente utilizzato nell’edilizia – il mercato svizzero in particolare è predestinato a questo”, afferma Kurath. Ulteriori ricerche si concentreranno sull’ottimizzazione dei pannelli per l’isolamento acustico e la protezione antincendio, nonché sulle costruzioni antisismiche. Le tecniche di giunzione innovative consentono di realizzare piani orizzontali quasi infiniti senza elementi di collegamento aggiuntivi, il che aumenta ulteriormente la flessibilità e l’efficienza della costruzione.