Materiali igroscopici naturali: cosa sono e 5 esempi progettuali
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Il controllo dell’umidità all’interno degli edifici è una delle sfide chiave per garantire comfort, salubrità e durabilità delle strutture. L’eccesso di umidità può portare a problemi come condensa, muffa e degrado dei materiali, compromettendo la qualità dell’aria interna. In questo contesto, i materiali igroscopici naturali cotribuiscono a stabilizzare l’ambiente interno in modo passivo e migliorare il benessere termo-igrometrico degli spazi.
Cosa significa che un materiale è igroscopico?
Un materiale si definisce igroscopico se ha la capacità di assorbire o rilasciare umidità raggiungendo un equilibrio con l’ambiente che lo circonda. Questo avviene grazie alla struttura porosa o capillare del materiale: i pori e le microfessure interne offrono superficie su cui le molecole di vapore acqueo si depositano per adsorbimento.
L’igroscopicità non va dunque confusa con l’idrofilia, che rappresenta invece la capacità di un materiale di assorbire l’acqua, ovvero di bagnarsi: un materiale igroscopico scambia vapore acqueo con l’aria restando all’apparenza asciutto, mentre un materiale idrofilo assorbe acqua allo stato liquido, aumentando visibilmente il proprio contenuto d’acqua.
Proprietà dei materiali igroscopici
I materiali igroscopici possono contribuire significativamente al benessere igrotermico in ambienti interni, regolando l’umidità presente nell’aria attraverso il fenomeno del moisture buffering. Affinché ciò avvenga, è necessario che tali materiali vengano applicati a contatto diretto con l’aria presente nell’ambiente, risultando effettivi in questo senso i primi 2-3 centimetri.
La locuzione “moisture buffering” si compone di due parole inglesi, ovvero “moisture”, che non è altro che l’umidità, e “buffer”, ovvero “caricare”: indica la capacità dei materiali di assorbire e rilasciare umidità dall’ambiente circostante, analogamente all’accumulo di energia nell’inerzia termica.
L’igroscopicità si misura in g/m2, ovvero la variazione di grammi di vapore acqueo per metro quadrato di superficie in un determinato intervallo di tempo e rispetto a una variazione determinata di umidità: un Key Performance Indicator è ad esempio il Moisture Buffering Value (MBV).
Applicazioni dei materiali igroscopici in edilizia
In ambito architettonico ed edilizio, i materiali igroscopici, principalmente di origine naturale, sono ancora relativamente poco utilizzati come materiali a vista o finiture interne rispetto a soluzioni “standard”. Molti di questi, tuttavia, presentano una elevata permeabilità al vapore e possono quindi contribuire alla corretta traspirabilità della stratigrafia attuando, in molti casi, come isolamento termico.
Materiali naturali per il controllo igrometrico interno
Tra i materiali naturali che possiamo utilizzare come struttura vista o finitura interna per controllare l’umidità troviamo:
- Blocchi di terra compattata (BTC): Sono composti principalmente da terra locale stabilizzata con una piccola percentuale di legante, come cemento o calce, e formati mediante compressione meccanica. La loro densità si aggira intorno a 1.700-2.000 kg/m3, con una conducibilità termica attorno a 0,80 W/mK.
- Adobe: É una tecnica costruttiva millenaria che continua a trovare applicazione nell’architettura contemporanea sostenibile. Il materiale è composto da una miscela di terra argillosa, sabbia, acqua e spesso paglia o altre fibre naturali, modellata in mattoni e lasciata essiccare al sole. È utilizzato principalmente in climi aridi. La densità è compresa generalmente tra 1.200 e 1.500 kg/m3, con una conducibilità termica più bassa, attorno a 0,4-0,5 W/mK.
- Terra compattata (tapial): La tecnica del rammed earth, o terra battuta, prevede la compattazione di terra umida in casseforme, creando pareti monolitiche di notevole spessore e densità. La miscela, composta da sabbia, ghiaia, argilla e talvolta stabilizzanti come cemento, viene compressa meccanicamente in strati successivi. La sua densità è compresa indicativamente tra 1.900 e 2.200 kg/m3, mentre la conducibilità termica può andare da 0,6 a 1,6 W/mK, dipendendo dalla miscela.
- Argilla: L’applicazione avviene con un intonaco in argilla, sfruttandone le proprietà igroscopiche e la buona massa termica. La densità è di circa 2.100 kg/m3, mentre la conducibilità si attesta attorno a 0,9 W/mK.
- Pannelli in fibra di legno: Realizzati utilizzando scarti di lavorazione del legno, questi pannelli sono prodotti attraverso un processo che sfrutta le naturali proprietà leganti della lignina. Si distinguono per la loro versatilità d’impiego, adattandosi a diverse applicazioni come isolamento di pareti, tetti e pavimenti, sia in nuove costruzioni che in ristrutturazioni. La loro densità si aggira attorno a 200 kg/m3, con una conducibilità termica di 0,036-0,045 W/mK.
- Pannelli in argilla e in calce e canapa: Questi pannelli combinano le fibre legnose della canapa con un legante a base di calce, creando un materiale da costruzione con ottime proprietà di isolamento termico e acustico. La densità può variare tra 50 e 200 kg/m3, mentre la conducibilità termica è compresa generalmente tra 0,035 e 0,045 W/mK.
Building with earth
Gernot Minke
Anno: 2025
Manuale di riferimento sull'architettura in terra cruda, aggiornato con sette nuovi casi studio internazionali rispetto alle edizioni precedenti. Minke, docente all'Università di Kassel e autore di punta nel settore, tratta la terra non come materiale nostalgico ma come soluzione tecnica a tutti gli effetti: composizione, comportamento igrotermico, resistenza, stabilizzazione e le principali tecniche costruttive (rammed earth, adobe, intonaci in argilla). Il taglio resta pratico, con numerosi disegni tecnici a corredo, senza perdere di vista il ruolo della terra nella regolazione del microclima interno.
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Materiali naturali per il la traspirabilità dell'involucro
I materiali naturali sono generalmente utili, come abbiamo visto, anche per migliorare la traspirabilità generale dell’involucro termico, permettendo che l’umidità interna possa fuoriuscire liberamente e non rimanere intrappolata all’interno dell’ambiente (cosa che accade, ad esempio, con le barriere al vapore).
Tra gli isolanti più impiegati possiamo trovare la fibra di legno, il sughero o la paglia, la lana di pecora, la cellulosa o la terra stessa, anche se con spessori considerevoli. Materiali come la cellulosa o la lana di pecora trovano applicazione generalmente in tetti e sottotetti, mentre la fibra di legno e il sughero sono più versatili e si utilizzano anche per cappotti esterni. A continuazione possiamo vedere una tabella comparativa rispetto ai valori di permeabilità al vapore rispetto a materiali isolanti convenzionali, espressa con il coefficiente adimensionale µ. Quanto più alto, maggiore è l’effetto di barriera al vapore generato e minore sarà la traspirabilità dell’involucro.
Esempi di progetti con materiali igroscopici naturali
Vediamo a continuazione alcuni esempi progettuali di edifici dal basso impatto ambientale che utilizzano i materiali igroscopici naturali come strategia bioclimatica passiva.
Casa in paglia in Austria. Winfred Schmeltz
Realizzata con pannelli prefabbricati in legno e paglia, capaci di conferire un elevato isolamento termico un’ottima traspirazione dell’edificio, questa casa passiva situata a Wienerherberg, in Austria, presenta una finitura interna in argilla che funge da regolatore passivo dell’umidità.
La Cappella della Riconciliazione a Berlino. Martin Rauch
Distrutta nel 1985 in quanto ostacolo alle operazioni di vigilanza lungo il muro che divideva la città di Berlino, fu ricostruita nel 2000 grazie agli architetti Reitermann e Sassenroth e all’esperto di costruzioni in terra Martin Rauch. L’edificio si articola in una pelle esterna in legno, permeabile alla luce, e un nucleo interno in terra compattata (rammed earth o tapial): un muro ovale alto 7,2 metri e spesso 60 centimetri, realizzato con circa 400 tonnellate di una miscela di argilla, fibre di paglia e mattoni frantumati, compattata a mano strato per strato. Fu la prima architettura con struttura portante in terra realizzata in Germania negli ultimi 150 anni, e riportò in auge un materiale associato fino ad allora alla tradizione e alla povertà.
Raw Rooms – Casas de Tierra, 43 alloggi sociali a Ibiza. Peris+Toral Arquitectes
Commissionato dall’IBAVI (Istituto Baleare dell’Abitazione) e completato nel 2022, è il primo edificio di cinque piani in Spagna con struttura portante in blocchi di terra compattata (BTC): muri di carico spessi 20 cm, con una densità di circa 2.000 kg/m³, che riducono le emissioni del 60% rispetto alla costruzione convenzionale. Oltre a fornire inerzia termica e isolamento acustico tra le unità con un’unica parete, l’argilla conferisce ai muri un comportamento igrotermico capace di regolare l’umidità dell’ambiente interno.
L’edificio è progettato per funzionare senza sistemi attivi di riscaldamento o raffrescamento: l’orientamento sfrutta i venti dominanti dell’isola (l’Embat di giorno, il Terral di notte) per garantire la ventilazione incrociata attraverso moduli abitativi di 4×3 metri, collegati tra loro da ampie aperture nei muri divisori. Il progetto ha ricevuto numerosi riconoscimenti internazionali, tra cui il premio BEAU 2023 e il primo posto ai DNA Paris Housing Awards 2023.
IBAVI. (2019-2023) (Vol. 219): Una investigación colectiva - A collective research
AAVV
Anno: 2022
Dal 1986 l'Istituto delle Isole Baleari per l'alloggio (IBAVI) promuove l'affitto di case popolari, collaborando con diverse entità e organizzazioni con l'obiettivo di migliorare e facilitare l'accesso a un alloggio agli abitanti della comunità. Il volume raccoglie una serie di progetti realizzati secondo i principi di Life Reusing Posidonia, un progetto finanziato dal programma europeo LIFE+ per la conservazione della natura e l'adattamento ai cambi climatici. Materiali sostenibili, basso impatto ambientale, efficienza e lotta alla povertà energetica: questo il leitmotiv delle architetture presentate.
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La Regional House Edeghem in Belgio. BC Architects
Situato in un ex magazzino militare ad Anversa con una strategia box-in-the-box, l’edificio ospita delle sale dedicate all’apprendimento infantile sulla natura e l’ecologia.
La struttura si compone di blocchi di calce-canapa (hempconcrete), che suddividono gli spazi attraverso ampie arcate e contribuiscono al controllo igrometrico degli ambienti, apportando allo stesso tempo inerzia termica. Le pareti perimetrali sono invece realizzate in terra compattata (rammed earth), caratterizzata da un’elegante texture e protetta dalle intemperie dalla copertura del capannone.
I materiali impiegati assumono dunque connotazione didattica e dimostrano come sia possibile realizzare architetture di qualità con un basso o nullo impatto ambientale.
Edificio plurifamiliare ad Alcoy – Estudi Biga + Martí Sardà Arquitectes
Un altro interessante esempio di applicazione contemporanea della terra cruda è rappresentato dal progetto 48 a repartir, vincitore del concorso per la realizzazione di un edificio di edilizia pubblica sostenibile ad Alcoy, in Spagna. Il progetto prevede 13 alloggi e nasce come edificio pilota per l’innovazione e la sostenibilità nella costruzione di abitazioni pubbliche.
Uno degli elementi più interessanti del progetto è l’impiego di blocchi prefabbricati di terra compattata come parte del sistema strutturale, con muri portanti di circa 20 cm di spessore. La terra viene quindi utilizzata non soltanto come materiale di finitura, ma come vero e proprio elemento costruttivo, sfruttandone la massa termica e il comportamento igrotermico.
La strategia bioclimatica dell’edificio è inoltre basata sulla realizzazione di un anello perimetrale che circonda gli alloggi. Questo spazio intermedio funziona come una sorta di collegamento tra interno ed esterno e come “cuscinetto termico” o serra solare a seconda dell’orientazione, attenuando inoltre l’esposizione diretta delle abitazioni alle condizioni climatiche esterne durante il periodo estivo.
Architettura ed energia. Dalla preistoria all'emergenza climatica
Barnabas Calder
Anno: 2022
Attraverso questa storia dell'architettura Calder ci mostra come fin dall'antichità l'architettura sia dipesa dalla capacità delle società di produrre energia: dai ripari primordiali dei cacciatori-raccoglitori alle piramidi egizie, dai Greci e Persiani all'Impero Romano e alla dinastia Song, dalla rivoluzione industriale ottocentesca ai giorni nostri.
Il surplus crescente di cibo ha infatti permesso, storicamente, un'indipendenza e specializzazione crescenti della forza lavoro, con edifici monumentali eretti per celebrare e ostentare il potere e le capacità dei sovrani di quelle che inevitabilmente si convertirono in società fortemente gerarchizzate. Una storia dell'architettura inedita e interessante, che non ti lascerà indifferente!
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FAQS
Cos'è un materiale igroscopico?
Un materiale che assorbe e rilascia umidità dall’aria circostante fino a raggiungere un equilibrio, grazie alla propria struttura porosa o capillare.
Che differenza c'è tra igroscopicità e idrofilia?
L’igroscopicità è lo scambio di vapore acqueo con l’aria; l’idrofilia è la capacità di assorbire acqua allo stato liquido, bagnandosi visibilmente
Quali sono i materiali igroscopici più usati in edilizia?
Argilla, calce, fibra di legno, canapa, lana di pecora, cellulosa e paglia, generalmente impiegati come finiture interne o isolanti ad alta permeabilità al vapore.
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