Building in bush fire prone areas and reducing wildfires intensification : design of a future material system for a traditional house in Australia

Direct observations made on, and above Earth’s surface show the planet’s climate is significantly changing. It is undeniable that human activities have warmed the atmosphere, oceans, and land, consequently increasing the number of extreme weather events, such as intense rainfall, long periods of drought, wildfires, and floods. It is therefore imperative to rethink the design and construction of buildings to respond to these adverse conditions. In this work, the attention is focused on the phenomenon of wildfire. In the past few years, many countries have experienced this event as never before, including California (USA), New South Wales (Australia) and Italy (Europe). The ultimate goal of this thesis is to provide one possible design approach for a private house in NSW, which can be built in bushfire-prone areas and adapted to the other two countries. This ambitious target can be reached by ensuring fire resistivity of the building, whilst minimising the causes that have led to the intensification of wildfires to prevent further magnification of this phenomenon. After initial research about climate, climate change and regulations, the focus is shifted to building materials and construction techniques, which have a central role in both aspects investigated in the thesis. Indeed, they are key to both resisting fire attacks and reducing the pace at which climate is changing, considering that materials are responsible for up to 20% of the carbon emitted by the construction sector. In this framework, rammed earth, as a load-bearing structure, and mycelium-based material, as thermal insulation, are the protagonists of the project. This combination of traditional and innovative materials guarantees high fire resistance to the house. Moreover, thanks to the sustainability of those materials, the house has low embodied and operational energy and reduced material waste. A shift from a linear to a circular production model is necessary for sustainable resource management and reducing energy consumption. These are essential requirements for protecting the environment and consequently reducing those changes in the climate that have led to extreme weather events.

Osservazioni fatte sulla terra hanno mostrato un significativo cambiamento nel clima del pianata. È innegabile come le attività dell’uomo abbiamo aumentato le temperature dell’atmosfera, degli oceani e della terra, portando ad un incremento del numero di eventi estremi tra cui, piogge intense, lunghi periodi di siccità, incendi e inondazioni. È indispensabile progettare e costruire edifici in risposta a queste condizioni avverse. Questa ricerca si concentra sul fenomeno degli incendi. Negli ultimi anni, infatti, molti stati hanno affrontato incendi di intensità estrema, tra cui California (USA), New South Wales (Australia) e Italia (Europa). Lo scopo finale è quello di proporre un possibile approccio al design per una casa situata in NSW, da costruire in aree soggette ad incendi e adattabile negli altri due paesi. Questo obiettivo deve essere raggiunto garantendo la resistenza al fuoco dell’edificio e lavorando alla minimizzazione delle cause che hanno portato all’intensificazione degli incendi. Dopo un’iniziale ricerca sul clima, sui cambiamenti climatici e sulle regolamentazioni, il focus viene posto principalmente sui materiali e le tecniche costruttive che hanno un ruolo fondamentale in entrambi gli aspetti analizzati in questa tesi. Sono infatti fondamentali sia per resistere agli attacchi del fuoco sia per ridurre i cambiamenti climatici, considerando che i materiali sono responsabili fino al 20% delle emissioni di carbonio del settore edile. In questo contesto, terra battuta come struttura portante e un composto di micelio come isolamento termico sono i protagonisti del progetto. Questa combinazione di materiali tradizionali ed innovativi garantisce alte prestazioni al fuoco. Inoltre, grazie alla sostenibilità di questi materiali, l’abitazione ha una bassa energia incorporata e operazionale e un basso spreco di materiale. Il passaggio da un modello di produzione lineare a uno circolare è necessario per la gestione sostenibile delle risorse e ridurre il consumo di energia. Questi sono requisiti indispensabili alla salvaguardia dell’ambiente e conseguentemente alla riduzione dei cambiamenti climatici che hanno portato all’estremizzazione degli incendi.