Il progetto ACORN punta a rendere low-carbon il settore delle costruzioni, eliminando gli sprechi di materiale e riutilizzando gli elementi costruttivi
Il progetto ACORN ha sviluppato un prototipo di pavimento a volta spruzzato in fabbrica ed una trave non prismatica
(Rinnovabili.it) – Con l’obiettivo di rendere il settore delle costruzioni più efficiente, sostenibile e circolare, i ricercatori dell’Università di Bath, Cambridge e Dundee hanno dato vita al progetto ACORN.
Acronimo di Automating Concrete Construction, il progetto sfrutta la digitalizzazione e l’automazione, per migliorare sensibilmente il processo costruttivo, agendo su uno dei materiali più “impattanti” dal punto di vista ambientale, il calcestruzzo.
Le ricerche portate avanti dal progetto ACORN sono molteplici, dal pavimento a volta prefabbricato, trasportabile e riutilizzabile, fino alla trave non prismatica che segue la distribuzione del momento flettente e formata con casseforme flessibili.
Addio alle casseforme prismatiche
“Creare travi, colonne e solai che hanno la forma giusta per svolgere bene il loro lavoro, piuttosto che la forma giusta per essere facilmente formati”, commenta il professor Paul Shepher del Dipartimento di Architettura Civile e Ingegneria dell’Università di Bath, nonché uno dei fautori del progetto.
Quasi la metà del calcestruzzo attualmente impiegato nella costruzione degli edifici è superfluo. E’ presente solo perchè siamo abituati da secoli ad utilizzare casseformi planari dentro le quali colare il materiale. Tuttavia non sempre queste forme sono le più efficienti da un punto di vista strutturale, e tra l’altro rappresentano il principale fattore di emissioni incorporate di un edificio.
I solai a cui siamo abituati sono costituiti da lastre piane di calcestruzzo sottoposte principalmente a carichi di flessione. Dato che il cls non ha particolare resistenza alla flessione indotta dalla tensione, il solaio deve essere aiutato con armature in acciaio.
L’approccio del progetto ACORN fa esattamente il contrario: mette il cls in condizione di resistere alla forza a cui meglio risponde, la compressione. Il materiale viene messo solo dove è strettamente necessario utilizzandolo in compressione, in questo modo si utilizza solo un quarto del cls normalmente impiegato per sostenere lo stesso carico.
Il pavimento a volta prefabbricato
La forma ottimale che hanno individuato i ricercatori è un pavimento a volta, molto sottile e curvo, che sarebbe impossibile da ottenere con le casseformi tradizionali. Il calcestruzzo viene spruzzato in un ambiente controllato, fuori dalla sede dove sarà installato. Con l’aiuto di un software e della robotica, gli stampi sono costituiti da perni verticali accuratamente posizionati dalla strumentazione digitale, che sostengono una cassaforma flessibile, adattabili ad una superficie curva.
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Contemporaneamente un software individua la forma ottimale adatta all’edificio che si sta costruendo, suddividendo se necessario il solaio in più elementi. Una volta spruzzati e trasportati in loco, gli elementi del pavimento vengono assemblati con speciali giunti. Il tutto ovviamente sempre sottoposto al monitoraggio costante del software.
Economia circolare e tempi ridotti
Un ulteriore aspetto interessante è che i giunti sono studiati per essere reversibili. Ciò significa che a fine vita dell’edificio, il pavimento ed i suoi componenti potranno essere trasportati altrove, nell’ottica di una perfetta economia circolare.
La versione di prova del primo pavimento di ACORN ha utilizzato il 75% in meno di calcestruzzo rispetto alla lastra piana equivalente. Le emissioni di CO2 si sono ridotte del 40% e con esse i tempi di costruzioni e soprattutto i costi.
ACORN ha ricevuto i finanziamenti dell’UK Research and Innovation nell’ambito del programma ISCF Transforming Construction.
