207. Buoni materiali
C’è un conflitto fondamentale nella natura dei materiali da costruzione nella società industriale.
quindi:
N.B. Consulta sempre il testo originale per la completa comprensione del pattern.
Da un lato, un edificio organico richiede materiali composti da centinaia di piccoli pezzi, messi insieme, ognuno di essi tagliato a mano e modellato per essere unico in base alla sua posizione. D’altra parte, l’alto costo della manodopera e la facilità di produzione di massa tendono a creare materiali che sono grandi, identici, non tagliabili o modificabili e non adattabili alle idiosincrasie del progetto.
Questi materiali “moderni” tendono a distruggere la qualità organica degli edifici naturali e, infatti, a renderla impossibile. Inoltre, i materiali moderni tendono ad essere fragili e difficili da mantenere – in modo che gli edifici si deteriorino più rapidamente che in una società pre-industriale in cui un edificio può essere mantenuto e migliorato per centinaia di anni con attenzione paziente.
Il problema centrale dei materiali, quindi, è trovare una collezione di materiali che siano di piccola scala, facili da tagliare sul posto, facili da lavorare sul posto senza l’aiuto di macchinari enormi ed costosi, facili da variare e adattare, abbastanza pesanti da essere solidi, duraturi o facili da mantenere eppure facili da costruire, non necessitando di manodopera specializzata, non costosi in manodopera e universalmente ottenibili e a buon mercato.
Inoltre, questa classe di buoni materiali deve essere ecologicamente sana: biodegradabile, a basso consumo energetico e non basata su risorse esauribili.
Quando prendiamo tutti questi requisiti insieme, suggeriscono una classe piuttosto sorprendente di “buoni materiali” – molto diversi dai materiali in uso comune oggi. La seguente discussione è il nostro tentativo di iniziare a definire questa classe di materiali. Certamente è incompleta; ma forse può aiutarti a pensare più attentamente al problema dei materiali.
Iniziamo con ciò che chiamiamo “materiali di massa” – i materiali che si verificano in maggior volume in un determinato edificio. Possono rappresentare fino all’80 per cento del volume totale dei materiali utilizzati in un edificio. Tradizionalmente, i materiali di massa sono stati terra, calcestruzzo, legno, mattoni, pietra, neve… Oggi i materiali di massa sono essenzialmente legno e calcestruzzo e, negli edifici molto grandi, acciaio.
Quando analizziamo questi materiali in modo rigoroso, secondo i nostri criteri, scopriamo che la pietra e i mattoni soddisfano la maggior parte dei requisiti, ma spesso sono fuori questione dove la manodopera è costosa, perché richiedono molta manodopera.
Il legno è eccellente in molti modi. Dove è disponibile, le persone lo utilizzano in grandi quantità e dove non è disponibile le persone cercano di procurarselo. Purtroppo le foreste sono state gestite in modo terribile; molte sono state devastate; e il prezzo del legname pesante è schizzato alle stelle. Dal giornale di oggi: “Dal termine dei controlli economici federali, il prezzo del legname è aumentato di circa il 15 percento al mese ed è ora circa il 55 percento in più rispetto a un anno fa.” San Francisco Chronicle, 11 febbraio 1973. Pertanto, considereremo il legno come un materiale prezioso, che non dovrebbe essere utilizzato come materiale alla rinfusa o per scopi strutturali.
L’acciaio come materiale alla rinfusa sembra fuori discussione. Non ne abbiamo bisogno per edifici alti poiché non hanno senso sociale – LIMITE DI QUATTRO PIANI (21). E per edifici più piccoli è costoso, impossibile da modificare, ad alto consumo energetico nella produzione.
La terra è un materiale alla rinfusa interessante. Ma è difficile da stabilizzare e rende pareti incredibilmente pesanti perché deve essere così spessa. Dove questo è appropriato e dove la terra è disponibile, tuttavia, è certamente uno dei “buoni materiali”.
Il cemento normale è troppo denso. È pesante e difficile da lavorare. Dopo che si è indurito, non si può tagliare o chiodare. E la sua superficie è brutta, fredda e dura al tatto, a meno che non sia coperta da finiture costose non integrali alla struttura.
Eppure il cemento, in qualche forma, è un materiale affascinante. È fluido, resistente e relativamente economico. È disponibile in quasi ogni parte del mondo. Un professore di scienze ingegneristiche dell’Università della California, P. Kumar Mehta, ha addirittura trovato di recente un modo per convertire le bucce di riso abbandonate in cemento Portland.
C’è un modo di combinare tutte queste buone qualità del cemento e avere anche un materiale leggero, facile da lavorare, con una finitura gradevole? C’è. È possibile utilizzare una gamma completa di calcestruzzi ultraleggeri che hanno una densità e una resistenza alla compressione molto simili a quelle del legno. Sono facili da lavorare, possono essere inchiodati con chiodi comuni, tagliati con una sega, forati con attrezzi da falegname, facilmente riparati.
Noi crediamo che il calcestruzzo ultraleggero sia uno dei materiali alla rinfusa più fondamentali del futuro.
Per rendere questo il più chiaro possibile, discuteremo ora la gamma di calcestruzzi leggeri. Le nostre esperienze ci portano a credere che i migliori calcestruzzi leggeri, quelli più utili per la costruzione, siano quelli la cui densità si colloca nella gamma da 40 a 60 libbre per piedePiede 0,3048 m (304,8 mm) cubo e che sviluppano una resistenza alla compressione di circa 600 a 1000 psi.
Stranamente, questa specifica particolare si trova nella parte meno sviluppata della gamma attualmente disponibile di calcestruzzi. Come possiamo vedere dal seguente diagramma, i cosiddetti calcestruzzi “strutturali” sono di solito più densi (almeno 90 libbre per piede cubo) e molto più forti. I calcestruzzi “leggeri” più comuni utilizzano la vermiculite come aggregato, sono utilizzati per sottofondi e isolamento e sono molto leggeri, ma di solito non sviluppano abbastanza resistenza per essere utili strutturalmente – nella maggior parte dei casi circa 300 psi in compressione. Tuttavia, una gamma di aggregati leggeri misti, contenenti vermiculite, perlite, pomice e scisto espanso in proporzioni diverse, può facilmente generare calcestruzzi da 40-60 libbre, 600 psi ovunque nel mondo.
Abbiamo avuto molto successo con una miscela di 1-2-3: cemento-kylite-vermiculite.
Oltre ai materiali alla rinfusa, ci sono i materiali utilizzati in quantità relativamente minori per la struttura, le superfici e le finiture. Questi sono i “materiali secondari”.
Quando gli edifici sono costruiti con materiali secondari gestibili, possono essere riparati con gli stessi materiali: la riparazione diventa continua con l’edificio originale. E gli edifici sono più inclini a essere riparati se è facile farlo e se l’utente può farlo da solo pezzo per pezzo senza doversi affidare a operai specializzati o attrezzature speciali. Con i materiali prefabbricati questo è impossibile, i materiali sono intrinsecamente non riparabili. Quando i materiali di finitura prefabbricati vengono danneggiati, devono essere sostituiti con un componente completamente nuovo.
Prendiamo il caso di un patio da giardino. Può essere realizzato come una lastra continua di cemento. Quando il terreno si sposta leggermente sotto questa lastra, la lastra si incrina e si piega. Questo è abbastanza irreparabile per l’utente. Richiede che l’intera lastra venga rimossa (cosa che richiede attrezzature relativamente pesanti) e sostituita – da manodopera specializzata professionale. D’altra parte, sarebbe stato possibile costruire il patio inizialmente con molti piccoli mattoni, piastrelle o pietre. Quando il terreno si sposta, l’utente può sollevare le piastrelle rotte, aggiungere un po’ di terra e sostituire la piastrella – tutto senza l’aiuto di macchinari costosi o di un aiuto professionale. E se una delle piastrelle o dei mattoni viene danneggiata, può essere facilmente sostituita.
Quali sono i buoni materiali secondari? Il legno, che vogliamo evitare come materiale alla rinfusa, è eccellente come materiale secondario per porte, finiture, finestre, mobili. Il compensato, il pannello di particelle e il cartongesso possono essere tutti tagliati, inchiodati, rifiniti e sono relativamente economici. Il bamboo, il paglia, il gesso, la carta, i metalli ondulati, il filo di pollo, la tela, il tessuto, il vinile, la corda, la pietra lavica, la fibra di vetro, i plastici non clorurati sono tutti esempi di materiali secondari che si comportano piuttosto bene rispetto ai nostri criteri. Alcuni sono discutibili dal punto di vista ecologico – come la fibra di vetro e i metalli ondulati – ma ancora una volta, questi materiali a lastre devono essere usati solo moderatamente, per formare e rifinire i materiali alla rinfusa.
Infine, ci sono alcuni materiali che i nostri criteri escludono completamente – sia come materiali alla rinfusa che secondari. Sono costosi, difficili da adattare a piani idiosincratici, richiedono tecniche di produzione ad alta energia, sono in riserve limitate… ad esempio: pannelli in acciaio e sezioni in acciaio laminato; alluminio; calcestruzzo duro e precompresso; schiume clorurate; legname strutturale; intonaco di cemento; immense sezioni di vetro piano…
E, per ogni ottimista che pensa di poter continuare a usare barre di acciaio armato per sempre, consideri il seguente fatto. Anche il ferro, abbondante come è sulla superficie terrestre, è una risorsa esauribile. Se il consumo continua a crescere al suo attuale tasso di aumento (come potrebbe molto bene essere, dato che vaste parti del mondo non utilizzano ancora risorse ai livelli di consumo americani e occidentali), le risorse di ferro si esauriranno nel 2050 (N.d.t. ???).
il tasso di utilizzo attuale continua ad aumentare come ha fatto tra il 1960 e il 1968.
(N.d.t. La stima è evidentemente troppo pessimistica)
In GRADUAL STIFFENING (208), we will develop a method for utilizing these materials in accordance with STRUCTURE FOLLOWS SOCIAL SPACES (205) and EFFICIENT STRUCTURE (206). We will aim to use the materials in a manner that allows their own texture to be displayed, following principles such as LAPPED OUTSIDE WALLS (234) and SOFT INSIDE WALLS (235).