Lo studio di architettura messicano RIMA Design Group ha completato un progetto di design-build per un centro artistico composto da diverse strutture collegate tra loro realizzate in terra battuta. I muri in terra battuta sono stati realizzati in relazione alla topografia in pendenza del sito, utilizzando la terra estratta dal terreno su cui sorgono.
Ci sono pochi materiali contestuali come la terra battuta. L'uso di terreni locali può produrre strutture che portano con sé i colori e le texture di un luogo e appaiono come estensioni naturali dei loro siti. Tuttavia, per quanto possa sembrare grezzo, costruire con la terra è un processo tecnicamente complesso e ad alta intensità di lavoro, spesso limitato a determinati climi, condizioni del suolo ed edifici di altezza e uso limitati.
La desertica penisola meridionale di Baja, in Messico, è un luogo che offre il tipo di terreno secco, argilloso e ghiaioso, nonché le condizioni climatiche aride, adatte a questo tipo di costruzione. "I progettisti hanno iniziato solo di recente a esplorare la terra battuta nei progetti qui", afferma l'architetto Gerry Rivero, che dirige il RIMA Design Group di Los Cabos insieme a Maritere Rivero. "Penso che sia perché la gente sta diventando più consapevole del fatto che ci sono le risorse per farlo". Quando RIMA è stata contattata per concepire un centro culturale e un laboratorio per artisti in visita, ai Rivero è sembrato l'edificio giusto per iniziare la loro esplorazione del materiale. "Questo è un prodotto per un artista che voleva creare un luogo per la collaborazione di altri artisti", dice Rivero. "Abbiamo proposto la terra battuta fin dall'inizio perché il progetto è così artigianale".
La Casa Ballena completata è un complesso di volumi rettangolari in terra battuta collegati da pergole in legno. Le strutture variano in altezza rispetto alle viste circostanti e alla pendenza del sito. Sembrano danzare sul fianco della collina, alcune toccandosi leggermente per creare connessioni interne, altre distanziandosi per produrre patii esterni di dimensioni generose rifiniti con ghiaia e pietra e piantati con vegetazione autoctona del deserto. Il programma del centro consiste in tre laboratori, una galleria espositiva, sale da pranzo e di soggiorno e un magazzino, ognuno dei quali abita un volume orientato in base alla sua funzione: i laboratori sono posizionati verso nord, mentre le sale da pranzo e di soggiorno, l'area amministrativa e le residenze sono rivolte a sud con vista sul vicino porto turistico.
Proprietà della terra battuta
Le pareti in terra battuta sono tipicamente spesse e portanti. Il materiale è resistente alla compressione e può essere utilizzato in edifici a più piani fino a circa 10 metri. Pur essendo resistente come il calcestruzzo, la terra battuta necessita di una protezione impermeabile dalla pioggia battente e dall'esposizione a lungo termine all'umidità.
La terra battuta è nota per avere un'eccellente massa termica, ma una limitata capacità di isolare o controllare l'umidità. "L'umidità è stata una sfida. Ci ha condizionato per il modo in cui l'artista voleva lavorare con certi tipi di supporti cartacei. Abbiamo dovuto dotarci di deumidificatori per ottenere le giuste condizioni interne", spiega Rivero.
I progetti in terra battuta che utilizzano terreni locali con poca necessità di trasporto dei materiali sono tipicamente associati a un basso livello di energia incorporata, soprattutto se confrontati con progetti costruiti con il cemento. Ma questi vantaggi ambientali non sono sempre una garanzia: ad esempio, i muri in terra battuta devono essere sostenuti da fondamenta più solide del solito. "Poiché i muri sono così larghi, le fondazioni diventano più pesanti e più costose", spiega Rivero. "Le fondazioni sono anche più rigide, poiché qualsiasi assestamento successivo causerà la fessurazione dei muri di terra".
Un metodo per produrre muri in terra battuta è quello di prefabbricarli in blocchi che possono essere gettati in cantiere o in fabbrica. I vantaggi della costruzione in blocchi includono un maggiore controllo sulla qualità, una riduzione dei tempi di costruzione e dei costi associati alle casseforme. La costruzione in blocchi ha senso soprattutto per i progetti nei climi più umidi o per quelli che vengono costruiti durante le stagioni piovose: come il calcestruzzo, le miscele di terra non si asciugano adeguatamente in caso di tempo inclemente. I blocchi, tuttavia, non raggiungono la stessa omogeneità estetica di una parete in terra costipata in situ. Inoltre, le pareti in blocchi includono un numero significativamente maggiore di giunti, il che può comportare problemi di impermeabilizzazione.
Mentre la maggior parte di Casa Ballena è stata gettata in opera, RIMA ha progettato le facciate nord del progetto utilizzando i blocchi. "Abbiamo realizzato uno stampo in loco e siamo riusciti a produrre circa 80 mattoni al giorno", spiega Rivero. Il formato ha permesso di creare aperture aggiuntive per la luce e la ventilazione su queste pareti e di conferire una texture unica e un dinamismo visivo che anima il lato nord dell'edificio.
Dato che un maggior numero di giunti comporta in genere maggiori perdite, RIMA ha progettato delle vaschette alla base delle pareti in blocchi per raccogliere l'acqua che potrebbe gocciolare lungo la facciata esterna. Per sicurezza, gli architetti hanno anche evitato di progettare la carpenteria e alcune finiture interne contro queste pareti, in quanto più sensibili all'umidità.
Preparazione e progettazione dell'impasto
I muri di terra sono tipicamente costruiti versando il conglomerato in stampi per casseforme. Si tratta di un processo completato da strati di 10-16 centimetri, che possono essere battuti a mano o meccanicamente per produrre strutture striate che spesso percorrono l'intera lunghezza dei muri. Per preparare la terra a un impasto lavorabile, può essere necessario frantumarla in particelle più fini dopo l'estrazione. Può anche essere necessario rivoltarla per ridurre o aumentare il suo contenuto di umidità.
L'impasto è generalmente una combinazione di ghiaia, sabbia, limo e argilla. La terra battuta stabilizzata con cemento, come quella utilizzata per il progetto Casa Ballena, è una versione della costruzione in terra battuta rafforzata dall'aggiunta di cemento, che in genere rappresenta circa il cinque per cento del volume complessivo dell'impasto.
La terra scavata per preparare il sito di Casa Ballena alla costruzione è stata utilizzata come base per l'impasto delle pareti strutturali. Secondo Rivero, il terreno è stato analizzato in laboratorio nelle prime fasi di sviluppo del progetto ed è risultato ideale: non conteneva sale né materiale organico, era asciutto e roccioso. La RIMA si è consultata con i costruttori locali per progettare correttamente l'impasto, che ha combinato la terra del sito con la sabbia delle cave vicine e il cemento Portland per legare. Lo studio ha ingaggiato un ingegnere strutturale di Città del Messico che aveva esperienza in progetti simili e poteva dimensionare le pareti di Casa Ballena, che sono state calcolate per una profondità tipica di 40-50 centimetri.
Poiché le condizioni del terreno e del sito di ogni progetto sono diverse, in genere si raccomanda di testare i mockup in loco per determinare la qualità, il colore e la finitura della miscela giusta. RIMA ha prodotto una serie di campioni, tra cui tre pareti parziali utilizzate per testare colori e accenti. Sulla base dei campioni, gli architetti hanno preso decisioni come quella di aggiungere una piccola quantità di pigmento all'impasto per ottenere una stratificazione più significativa. Gli architetti hanno anche scelto di applicare un sigillante di finitura alle pareti per legare ulteriormente il materiale ed evitare l'erosione: "La terra è friabile e la ghiaia e il terreno possono staccarsi anche solo sfregando le mani. Il sigillante aiuta lo strato di finitura a rimanere unito", spiega Rivero.
Una sfida nel costruire con la terra battuta è quella di ottenere un colore e una consistenza uniformi nei vari stampi e versamenti di un progetto. "Una volta che si è fatto l'impasto, bisogna attenersi a quello, come una ricetta per una torta, dove densità e tempi costanti sono importanti per controllare la qualità degli strati", aggiunge Rivero.
Costruire Casa Ballena: imparare facendo
"Era la prima volta che realizzavamo un progetto in terra battuta. Per noi era una cosa nuova e molto sperimentale", dice Rivero. "Ha richiesto molte ricerche e prove multiple per determinare il giusto campione di parete". La prima componente del progetto che gli architetti hanno costruito è stata la casa del guardiano, un piccolo volume di 3,6 metri per 12 metri. "Abbiamo notato alcuni errori nei giunti freddi quando abbiamo costruito la prima parete", racconta. I giunti freddi si verificano quando uno strato di terra battuta non è adeguatamente legato al successivo, causando crepe. Anche altri difetti, come la fragilità, possono derivare da errori di compattazione. "È stato allora che abbiamo imparato a fare dei lavori di rattoppo. Non è l'ideale e non lo raccomandiamo, ma si può fare". Il rattoppo si esegue generalmente riempiendo le aree danneggiate delle pareti con una miscela di stucco fine dello stesso colore e della stessa consistenza della parete originale.
Per evitare crepe sopra le testate delle finestre e delle porte, gli architetti sono stati particolarmente attenti a dimensionare le aperture in base alle raccomandazioni dell'ingegnere strutturale. Le facciate nord e sud ospitano una serie di finestre sfalsate, che si aprono sul paesaggio da un lato e sul mare dall'altro. Le pareti est e ovest sono generalmente più solide e sostengono il peso delle solette del tetto.
È stato necessario tenere conto anche dei limiti di lunghezza delle pareti. "Abbiamo avuto alcuni problemi con le pareti lunghe, quindi le abbiamo tamponate in parti e abbiamo progettato un dettaglio di connessione tra di esse", dice Rivero. Gli architetti hanno disegnato i giunti del compensato per controllare i collegamenti tra un elemento della cassaforma e l'altro. "Una delle cose che abbiamo imparato è che, essendo in collina, la cassaforma era più complicata di quella utilizzata su una superficie piana", spiega Rivero. La cassaforma è stata costruita su più livelli a gradoni per sostenere pareti di altezza compresa tra 4,5 e 6 metri. "È stato sorprendentemente molto più complicato del previsto", aggiunge.
Per ottenere una coerenza visiva, le pareti sono state gettate una ad una, con soste in corrispondenza di finestre e porte. È stata necessaria una manciata di gettate a L e a C per gestire le striature pulite intorno agli angoli. "Abbiamo cercato di mantenere forme semplici. Se si mantiene la semplicità, anche la struttura funziona in modo semplice e non si verificano crepe in corrispondenza delle linee di giunzione", spiega Rivero.
Per proteggere le pareti in terra battuta dai danni dell'umidità e delle infiltrazioni d'acqua è necessario prestare molta attenzione ai dettagli del tetto e della base. Una base in cemento, ad esempio, è tipicamente richiesta per evitare che l'acqua si insinui nel terreno compattato.
Dopo le prime piogge importanti durante la costruzione, gli architetti hanno risolto alcuni potenziali problemi di impermeabilizzazione a livello del tetto invertendo la trave perimetrale in calcestruzzo che poggia all'interno delle pareti in terra battuta. In questo modo l'impermeabilizzazione è passata dall'orizzontalità della soletta alla verticalità del parapetto, riducendo così le infiltrazioni nei giunti strutturali. "L'errore più grande è lasciare che i muri si bagnino dall'alto", dice Rivero. "Possono bagnarsi lateralmente, ma se si bagnano dall'alto, l'acqua può penetrare nella struttura e negli spazi".
La costruzione delle pareti ha richiesto circa un anno. "Los Cabos ha una stagione di uragani", dice Rivero, il cui team ha iniziato il progetto a luglio e ha ricevuto la prima grande pioggia a settembre. "Con le piogge dell'anno successivo avevamo già finito tutti i muri in terra battuta, ma ci ha fatto capire quali dettagli non funzionavano bene".
Rischio e ricompensa
Costruire un edificio in un sito remoto senza consulenti specializzati non è un compito facile. "È stato ovviamente un grande rischio accettare questo progetto", dice Rivero. "Quando si realizza un grande progetto, ci si prende dei meriti. Ma poi, se qualcosa non funziona, si dà la colpa a te. Questa è la parte più difficile dell'essere un costruttore, ed è per questo che molti costruttori non amano esplorare nuovi metodi, perché il rischio è maggiore". Abbiamo avuto un cliente molto favorevole, che ha accettato questa sfida reciproca. In altri Paesi, come gli Stati Uniti, dove ho lavorato in precedenza, la compagnia di assicurazione potrebbe non permettere di costruire con metodi alternativi. "In altri Paesi, la compagnia di assicurazione potrebbe non permetterti di costruire qualcosa che non hai mai fatto prima. Abbiamo avuto un cliente molto favorevole".
