All’EXPO 2000 di Hannover, il cui tema era “Humankind, Nature and Technology”, si trovavano fianco a fianco il padiglione ZERI in bambù colombiano e quello giapponese in tubi di cartone.  Il primo incarnava la sostenibilità delle costruzioni con l’uso di materiali della “prima natura”, l’altro la sostenibilità con il riciclo dei rifiuti della “seconda”.
La ricerca di materiali da costruzione sostenibili, cioè a basso contenuto energetico e basso impatto ambientale, ha da allora iniziato a occuparsi maggiormente della carta e del cartone da macero, “rifiuti” che erano stati utilizzati in Europa soprattutto per produrre imballaggi e mobili.
La possibilità di produrre componenti edilizi innovativi con la carta e il cartone riciclati, o di utilizzare prodotti già esistenti sul mercato che presentino caratteristiche meccaniche e fisiche tali da garantire le prestazioni statiche e ambientali richieste dalle strutture edilizie, offre una reale alternativa, già praticata, all’uso dei materiali da costruzione tradizionali come il cemento o l’acciaio. Lo testimoniano le ormai numerose realizzazioni non più tanto pionieristiche dell’architetto giapponese Shigeru Ban.
Il progetto dell’edificio destinato a doposcuola della Westborough School di Westcliff-on-Sea (Essex, Inghilterra), redatto e realizzato dal team interdisciplinare composto da Cottrell & Vermeulen Architecture (www.cv-arch.co.uk), Paper Marc Ltd, Essex Tube Windings Ltd, Quinton and Kaines, CG Frankln Ltd, Cory Environmental Trust di Southend-on-Sea e Buro Happold, s’inscrive in questo contesto ed esplora queste possibilità valutando la riduzione di materia ed energia nelle costruzioni dovuta all’uso innovativo del cartone riciclato.
L’uso di componenti strutturali e di pannelli in cartone riciclato impermeabilizzato e reso ignifugo è appropriato alle costruzioni con un ciclo di vita breve, a strutture temporanee, per le quali l’utilizzo di materiali ad alto contenuto energetico – e pertanto molto costosi – costituisce uno spreco insostenibile.

Il progetto del doposcuola in cartone è frutto dell’iniziativa del gruppo di lavoro di Buro Happold, tesa a estendere la ricerca già avviata per la costruzione di edifici non permanenti alla produzione di manufatti e componenti che permettano di costruire edifici di maggior durata.
L’idea iniziale comincia a prender corpo con la costituzione del gruppo di lavoro composto dallo studio degli architetti Cottrell e Vermeulen e dalla Essex Tube Windings Ltd, quest’ultima abituale fornitrice dei tubi di cartone per i lavori di Buro Happold, e che a sua volta coinvolge nel progetto la Paper Mac, loro fornitrice di cartone riciclato. Gli architetti Cottrell e Vermeulen sono anche incaricati dalla Westborough School, di progettare un edificio da adibire a doposcuola che da tempo cercava di realizzare ma per il quale non disponeva di un finanziamento sufficiente.
Ognuno dei partner è sin dall’inizio cosciente di non poter trarre vantaggio immediato e diretto dal progetto, ma si aspetta di sviluppare nuove competenze, nuovi prodotti e contatti, pubblicità nel mercato esistente o potenziale, qualificazione e reputazione professionale.

Il programma prevedeva da un lato l’esplorazione dello stato dell’arte in materia di costruzioni in cartone e dall’altro lo sviluppo del progetto architettonico del doposcuola.
Successivamente entravano a far parte del team una ditta  produttrice di pannelli di cartone per stand fieristici, la Quinton and Kaines, interessata a espandere la propria attività al settore edilizio e un’impresa edile, la Franklin Building Group.
Ma a rendere economicamente fattibile il progetto così come si veniva configurando è stata  la sponsorizzazione del Cory Environmental Trust di Southend on Sea che, riconoscendo l’importanza del doposcuola per la comunità e la stretta relazione dell’iniziativa con il più ampio obiettivo della riduzione del volume di rifiuti da conferire alla discarica, decideva di finanziarlo.
Molto spesso purtroppo i temi ambientali rientrano a posteriori nei processi costruttivi e sono percepiti come limitazioni alla creatività. Nel caso del doposcuola invece il materiale da costruzione e la sostenibilità ispirano l’architettura  e offrono spunti creativi sia alla tipologia strutturale che alla qualità dello spazio. Le capacità strutturali del cartone si rifanno all’origami giapponese e all’incremento della resistenza meccanica ottenuta mediante piegatura dei fogli di carta.
La forma dell’edificio incorpora quest’idea, illustrata dall’artista Simon Patterson sui pannelli della parete sud, sui quali ha stampato le istruzioni grafiche per costruire un airone di carta, un uccello presente nell’area. Le superfici sono lisce e  leggere. L’opera artistica le rende animate.

La scolaresca è stata coinvolta sin dall’inizio nella progettazione. I bambini hanno contribuito alla raccolta della carta da riciclare, hanno partecipato alla progettazione e all’ideazione dell’edificio e hanno preso parte a un programma televisivo in diretta. Questo coinvolgimento nel processo di costruzione della loro nuova aula scolastica non solo ha messo i ragazzi di fronte al tema della sostenibilità, ma ha anche indotto in loro il senso di esserne orgogliosamente i veri proprietari, orgoglio che in breve si è esteso a tutta la comunità locale.
La costruzione materiale della proposta progettuale è partita nell’autunno del 2000 con la costruzione di un prototipo utile a valutare le difficoltà della messa in opera. La sperimentazione del modulo costruttivo ha portato a introdurre numerose varianti per semplificarne il processo, la più importante delle quali è stata la diminuzione delle nervature e dei giunti nei pannelli, in particolare in quelli della copertura. Un’altra delle lezioni apprese in questa fase costruttiva è stata che la morfologia architettonica doveva essere meno complessa di quella progettata. Nonostante ciò i progettisti hanno deciso di mantenere quella prevista per ragioni di tempo e per dimostrare la possibilità di realizzare anche forme molto articolate.
L’esito finale del progetto è una struttura molto gradevole e istruttiva per gli alunni della scuola,  un edificio che ha suscitato la curiosità e l’interesse di molti visitatori, dei media e di istituti tecnico scientifici di livello nazionale e internazionale.
L’obiettivo generale del progetto era di natura ambientale: voleva cioè dimostrare le valenze architettoniche e costruttive di un materiale riciclato, la carta e il cartone da macero, per produrre materiali e componenti edilizi a loro volta riciclabili. In tal senso gli autori pensavano di ottenere un tasso di riciclabilità del 90%, ridotto a cose fatte a qualcosa più del 50% avendo deciso di realizzare le capriate del tetto in legno.
La decisione di non ricorrere all’uso delle casseforme tubolari in cartone per la struttura della copertura, come insegna l’esperienza maturata di Shigeru Ban, ma a capriate leggere in legno, è dovuta al problema dell’ancoraggio dei pannelli di copertura.
L’edificio ha una buona prestazione termica e acustica e si dimostra confortevole e godibile per la comunità scolastica. E’ ancora troppo presto per quantificare la sua prestazione energetica. Tuttavia quando sarà usato a tempo pieno potrà essere monitorata. I pannelli di cartone sono molto isolanti grazie alla loro struttura a nido d’ape. I calcoli indicano che i valori della conduttanza delle pareti e della copertura sono dell’ordine di 0,3 W/m2K

Il progetto ha richiesto due anni di lavoro. Un anno per la ricerca e sviluppo, 6 mesi per la costruzione dei prototipi in scala reale e 6 mesi per la realizzazione in cantiere.
Gli autori ritengono che il progetto sia costato il 50% in più di quel che avrebbe potuto, a causa dell’inesperienza degli attori coinvolti e per l’eccessivo costo del sistema di pannelli in cartone.
Il costo totale dell’opera è stato di 177.157 sterline, comprese le tasse, i test effettuati sui prototipi, e la ricerca. Una parte consistente di questa somma è stata donata dai produttori dei componenti e dai fornitori dei materiali.
Il progetto ha dimostrato il potenziale del cartone riciclato come materiale da costruzione in un edificio concreto, un edificio utile alla scuola e alla comunità con un ciclo di vita stimato in 20 anni e che ha innescato lo sviluppo della produzione di componenti e materiali innovativi da immettere sul mercato, competitivi con quelli tradizionali dal punto di vista del costo, ma non ancora tali da consentirne l’impiego in programmi di costruzione di case a basso costo o di interventi di emergenza.
 

Materiali edili riciclati o riciclabili impiegati:
°	Pannelli strutturali in cartone riciclato dello spessore di 166 mm: nido d’ape in cartone e fogli di cartone laminato (pasta di carta/fogli della Paper Marc e panelli della Quinton & Kaines)
°	Tubi strutturali per pilastri in cartone riciclato (pasta di carta/fogli della Paper Marc e tubi dalla Essex Tubes)
°	Pannelli in carta di giornale riciclata resistenza al fuoco con fiamma diffusa sulla superficie Classe ‘0’ (da Sundeala – Celotex)
°	Pannelli strutturali da carta di giornali riciclati (da Homasote – Celotex)
°	Gesso riciclato / Fodera per barriera al fuoco (da Sasmox)
°	Lastre in tetra pack riciclato – pareti/attrezzi di cucina/porte (da Tectan)
°	Pavimento in gomma riciclata (da Dalsouple)
°	Anima di poliuretano riciclato per pannelli di copertura (da McLoughlin Wood)