La tecnologia innovativa dei mattoni in ceramica

L'uso della ceramica per raffreddare l'ambiente

La ceramica è sempre stata un materiale noto per le sue caratteristiche termiche.
Si tratta infatti di un materiale poroso, che fin dai tempi più antichi veniva utilizzato per mettere in atto sistemi di raffrescamento degli ambienti, basandosi sul principio del raffreddamento evaporativo.

L'obiettivo era quello di raffrescare l'ambiente immettendo vapore acqueo nella stanza e veniva messo in atto utilizzando vasi in ceramica pieni d'acqua che, attraverso le loro pareti porose, facevano evaporare quest'ultima rinfrescando l'ambiente.



Successivamente, la tecnica del raffrescamento evaporativo è stata affinata seguendo lo schema della finestra di raffreddamento evaporativo Muscatese, che unisce uno schermo di legno, o Mashrabiya, e un vaso di ceramica piena d'acqua.

Il sistema di muratura, definito Cool Brick, veniva utilizzato per costruire muri che in modo passivo raffreddavano gli ambienti interni. Adatto a climi eccessivamente secchi, veniva utilizzato prevalentemente nelle zone desertiche.

Mattoni in ceramica

Oggi questa stessa tecnologia viene adoperata con i mattoni in ceramica che hanno l'obiettivo di ridurre l'utilizzo dei condizionatori per refrigerare le abitazioni.

I mattoni in ceramica, in perfetta sintonia con i principi della bioedilizia, sono rispettosi dell'ambiente.

Sono stati ideati da Virgina San Fratello e Ronald Rael, le menti creative dell'azienda Emerging Objects, che li produce attraverso l'utilizzo di stampanti 3D. I mattoni in ceramica sono semplicemente un modo naturale e tradizionale per raffreddare la temperatura dell'aria interna in ambienti desertici, soprattutto in quelle zone dove il clima è caldo e secco.

Il materiale costituente è di natura porosa; ogni mattone assorbe l'acqua come una spugna ed è concepito come un reticolo tridimensionale che permette all'aria di passare attraverso il muro.

Il processo di raffrescamento evaporativo avviene in questo modo: i mattoni fanno passare l'aria calda che proviene dall'esterno in una grata umida, costituita proprio dalla struttura a reticolo.
È qui che l'acqua presente nel mattone tenderà a evaporare raffrescando la stessa aria che, per contatto, abbasserà la temperatura dell'intero ambiente in cui verrà immessa.



Inoltre, questo processo di evaporazione emette una bassissima percentuale di anidride carbonica nell'atmosfera.

Infatti, in climi estremamente asciutti, il raffreddamento evaporativo ha anche il vantaggio di aggiungere umidità all'interno dell'aria; in questo modo non solo si prova una sensazione di comfort, ma vi è anche un miglioramento della qualità dell'aria che si respira in quell'ambiente.

Realizzare una parete di questo tipo è molto semplice poiché i mattoni sono modulari e a incastro, in modo da poter essere impilati insieme per creare uno schermo oppure per essere assemblati in vari modi così da soddisfare le differenti esigenze architettoniche.

Il mattone in ceramica è costituito da un reticolo 3D, che posato in opera con l'utilizzo di malta, crea un elemento piuttosto solido.

La forma del mattoncino è molto originale e crea anche una superficie ombreggiata sulla parete che la mantiene in gran parte protetta dal sole, quindi più fredda e maggiormente prestante.

Il progetto è stato sponsorizzato in gran parte da TEHTON 3D, una società del Nebraska specializzata in applicazioni personalizzate per la stampa 3D in ceramica.
Realizzando questi mattoncini, San Fratello e Rael sono riusciti a fondere l'utilizzo di un materiale antico, come la ceramica, con un design veramente innovativo.

La stampa 3D dei mattoni in ceramica è stata sperimentata anche da Brian Peters, co-fondatore di Design Lab Workshop, con sede ad Amsterdam, che ha sviluppato una serie di mattoni in ceramica stampata utilizzabili per costruire pareti e strutture personalizzate.



Il sistema prende il nome di Building Bytes e adopera stampanti 3D portatili per realizzare mattoni in loco per una costruzione semplice e veloce, su larga scala.

L'elemento innovativo del processo di stampa 3D di oggetti è stato il materiale poiché all'interno del macchinario è stato inserito un impasto di terracotta liquida, con l'obiettivo di creare mattoni in ceramica prodotti in serie.

Questi mattoni vengono stampati nel giro di 15-20 minuti e una volta induriti possono essere sovrapposti per creare pareti, cupole o colonne.

Il moderno sistema di fabbricazione, compresi i materiali e la tecnologia fa sì che i Buildings Bytes siano accessibili in tutto il mondo.

In questo modo quindi è possibile realizzare pareti di ogni forma e dimensione in modo rapido e veloce, anche perché i mattoni hanno dimensioni piuttosto ridotte, quindi si prestano bene a qualsiasi gioco architettonico.