Tecniche, tecnologie, esempi Cenni di termofisica applicata Donata ...

Architettura sostenibile Progettazione ecologica a cura di Gianni Scudo e Mario Grosso
AS17
Donata Bori
Il raffrescamento
passivo
degli edifici
Se
sistemi editoriali
Estratto distribuito da Biblet
Tecniche, tecnologie, esempi
Cenni di termofisica applicata
Con il contributo di Delia Marino
Professionisti, tecnici e imprese
Gruppo Editoriale Esselibri - Simone
Excerpt of the full publication

Excerpt of the full publication

Copyright © 2006 Esselibri S.p.A.
Via F. Russo, 33/D
80123 Napoli
Azienda certificata dal 2003 con sistema qualità ISO 14001: 2004
Tutti i diritti riservati
È vietata la riproduzione anche parziale
e con qualsiasi mezzo senza l’autorizzazione
scritta dell’editore.
Per citazioni e illustrazioni di competenza altrui, riprodotte in questo libro, l’editore è
a disposizione degli aventi diritto. L’editore provvederà, altresì, alle opportune correzioni
nel caso di errori e/o omissioni a seguito della segnalazione degli interessati.
Prima edizione: ottobre 2006
AS17 - Il raffrescamento passivo degli edifici
ISBN 88-513-0391-6
Ristampe
8 7 6 5 4 3 2 1 2006 2007 2008 2009
Questo volume è stato stampato presso:
Cecom - Via Cardaropoli, 14 - Bracigliano - (SA)
Coordinamento redazionale: Alice Berto
Estratto distribuito da Biblet
www.sistemieditoriali.it
Per conoscere le nostre novità editoriali consulta il sito internet: www.sistemieditoriali.it
Excerpt of the full publication

n Ringraziamenti
Desidero innanzitutto ringraziare di cuore Maurizio Corrado per avermi offerto
l’opportunità di raccogliere i miei studi nella collana “Costruire naturalmente”
con questo volume.
Ringrazio Guido Moretti che ha saputo trasmettermi la sua sincera passione per
i temi affrontati in questo libro e che mi ha incoraggiato ad intraprendere attività
di ricerca sostenendomi con insegnamenti preziosi.
Ringrazio per avermi aiutato a comporre il repertorio iconografico del libro e per
aver messo a disposizione il proprio materiale: Pier Cesare Bori, Stefano Cenci,
Azzurra D’Incà, Matteo D’Incà, Veronica Fantini, Gianfranco Irlanda, Marina Parmiggiani,
Francesca Piola, Mara Sangiovanni, Roberta Segalla, Piero Sullo.
Ringrazio inoltre per avermi gentilmente offerto disegni, foto e relazioni illustrative
dei progetti illustrati in questo libro: lo studio Mario Cucinella Architects,
Andrea Dal Fiume, Stefan Hitthaler, Angelo Mingozzi, Michele Pasotti, lo
studio Pica Ciamarra Associati, lo Studio Raguzzino Architetti, Paolo Rava, Antonio
Ravalli, Riccardo Roda.
Vorrei quindi ringraziare Elena Picollo per l’attenta rilettura del testo. Un ringraziamento
anche a Salahaddin Ben Abid e Mohammed Kerrou per l’assistenza
offertami durante il periodo di ricerca a Tunisi e a Maria Rosaria e Jean Lepechoux
per il periodo di ricerca a Parigi.
Infine, un caldo e profondo ringraziamento a Piero, che mi ha aiutato e sostenuto,
materialmente e moralmente, durante tutto il periodo di stesura del libro.
I disegni e gli schizzi contenuti nei primi quattro capitoli sono di Marina Parmiggiani.
Excerpt of the full publication
3
Ringraziamenti

Estratto distribuito da Biblet
Excerpt of the full publication

n Prefazione
Estratto distribuito da Biblet
Tra i libri usciti sin ora nella collana “Costruire naturalmente”, questo mi ha particolarmente
appassionato. Mano a mano che l’arch. Bori mi passava i capitoli
per il consueto lavoro di controllo, tra le minuziose descrizioni tecniche, i puntuali
esempi di realizzazioni contemporanee e la vasta casistica riportata, andavo
scoprendo alcune inaspettate ‘perle’. Nel linguaggio asciutto e preciso della
descrizione tecnica, incontravo passi del testo che riescono ad avere il fascino
che si incontra solo in certi libri di viaggi in terre lontane, dove si documentano
verità dal sapore di meraviglioso come l’abbondanza di ghiaccio nel deserto
o nelle campagne emiliane del Settecento. È raro che la lettura di un testo tecnico
possa appassionare, ma è quello che mi è successo con questo libro.
Usare l’esperienza che abbiamo maturato in migliaia di anni nel combinare architettura
e clima: questo il tema del libro. Fare il punto su queste tecniche,
portare esempi contemporanei e di altri luoghi e tempi e diffonderne l’uso è il
fine. È un tema che ogni giorno diventa più importante: ci dà la possibilità di
non usare altre energie e di avere ambienti costantemente sani.
Ma al di là degli aspetti di conoscenza tecnica, di documentazione rigorosa e
precisa, questo testo ha la preziosa dote di farsi amare come fosse un appassionante
romanzo. Se avete la fortuna di leggere queste parole nel vostro studio
o a casa vostra, prendetevi il tempo necessario: non riuscirete a smettere di
leggere tanto facilmente. Se invece lo state sfogliando per decidere se è valido,
sappiate che è uno di quei libri che cambierà il vostro modo di progettare.
Maurizio Corrado
5
Prefazione

Estratto distribuito da Biblet
Excerpt of the full publication

n Introduzione
Estratto distribuito da Biblet
La stretta attualità delle problematiche connesse all’impiego di fonti di energia non
rinnovabile e alla loro limitata disponibilità motiva il crescente interesse, nell’ambito
della progettazione bioclimatica, verso la promozione di studi teorici e di sperimentazione
progettuale che abbiano come oggetto la riduzione del fabbisogno
energetico nelle forme d’uso degli edifici di nuova progettazione. Se si considera
che, rimanendo in ambito europeo, gli edifici sono responsabili di un’aliquota superiore
al 40% dell’utilizzo energetico complessivo per soddisfare le esigenze abitative
legate alla ricerca di comfort termico, si comprende come la definizione del
migliore “isolamento termico” abitativo rappresenti un obiettivo primario da perseguire
ai fini del conseguimento di un possibile contenimento dei consumi.
Ricerche contemporanee propongono soluzioni tecnologiche e tipologie edilizie
innovative che, in linea con i principi dell’architettura bioclimatica, affrontano
i problemi del comfort termico sia provvedendo a coerenti forme di riscaldamento
nel periodo invernale, sia predisponendo soluzioni adeguate al problema
del raffrescamento nei mesi estivi per i Paesi a clima temperato, o esteso a tutto
l’anno per le aree con clima torrido.
L’errata convinzione di poter disporre senza limiti di energia a basso costo, unitamente
al sempre più spinto processo di produzione di materiali edili e manufatti
architettonici su base industriale e sintetica, ha determinato il progressivo
scollamento dei prodotti edilizi dai contesti ambientali e di storia sociale, rendendosi
artefice di edificazioni sempre più anonime e standardizzate.
Se, nei secoli passati, i centri urbani presentavano tessiture derivate dalle tradizioni
edili locali capaci di produrre sistemi edificati con tipologie proprie secondo
le necessità funzionali e climatiche, la produzione corrente, giovandosi
delle tecniche costruttive a telaio, sembra, per lo più, aver derivato da esse i
soli aspetti negativi che, ponendo l’accento sulla produzione seriale, hanno portato
ad una edilizia priva di qualsiasi legame con il contesto e, quindi, alla
formazione di centri urbani incapaci, nella maggior parte dei casi, di esprimere
elementi di riconoscibilità.
La riappropriazione del rapporto con il “genius loci”, unitamente al recupero del
saper fare tecnico possono divenire, in tal senso, le chiavi attraverso cui consentire
ad una nuova cultura progettuale di venire alla luce; una cultura che
non debba inventare un “nuovo” modo di progettare e costruire, ma che recuperi
il concetto di edificio come organismo in cui si realizza il collegamento fra
tutte le parti costituenti, in meccanismi di funzionamento imprescindibilmente
connessi in rapporti di causa ed effetto.
Lo studio, rivolto alla ricerca di materiali adeguati a realizzare il raggiungimento
di condizioni di benessere termico all’interno degli edifici (senza ricorrere, se Introduzione
7

Il raffrescamento passivo degli edifici 8
non in maniera parziale, all’apporto integrativo di impianti di condizionamento),
congiuntamente al tentativo di valorizzare le potenzialità connesse alla adozione
di soluzioni tipologiche e localizzative dei manufatti edilizi nello stretto
contesto insediativo, possono contribuire al conseguimento del duplice obiettivo
di riallineare le strategie progettuali e costruttive con le necessità di contenimento
dei costi energetici, e ridefinire carattere e riconoscibilità dei centri urbani
di nuova edificazione o recupero.
Entro tale ottica, oggetto di trattazione del presente scritto è, nell’ambito della
tecnologia dei sistemi solari passivi, lo studio dei principi fisici generali che presiedono
al regolamento del condizionamento estivo e il suo trattamento attraverso
l’uso di sistemi energetici cosiddetti “passivi”, o, anche, “naturali”. A partire
dalla considerazione dell’edificio come di un tutto unico in cui i singoli elementi
costitutivi – murature esterne ed interne, coperture e solai, finestre e terreno
di appoggio – collaborano al raggiungimento del comfort termico per gli
abitanti, si cercherà di capire come sia possibile governare la problematica senza
l’intervento di impegnative quanto dispendiose opere di impiantistica, ma,
semplicemente, adottando materiali adeguati per la costruzione dell’edificio, disponendolo
in maniera opportuna rispetto ai punti cardinali e studiando con attenzione
la disposizione degli ambienti interni.
L’abitudine di climatizzare i nostri edifici mediante l’impiego di strutture impiantistiche
più o meno sofisticate, ne ha ridotto l’involucro a mera funzione
passiva di isolamento e protezione degli ambienti interni dall’esterno, demandando
all’impianto l’intero controllo del desiderato grado di comfort termico. In
questa logica, le finestre vengono a perdere la loro naturale funzione di garantire
la circolazione dell’aria favorendone il ricambio entro gli ambienti, essendo
più conveniente, ai fini del mantenimento delle condizioni ambientali interne,
che quelle restino chiuse e sigillate. Si capisce facilmente come, in simili
condizioni d’uso, non si renda necessaria alcuna attenzione particolare, in fase
di progettazione, al carattere specifico e alle oscillazioni climatiche locali, né ad
aspetti quali: la conformazione geometrica dell’edificio; il suo orientamento; la
corretta posizione e dimensione delle superfici esterne, siano esse trasparenti od
opache; la distribuzione degli ambienti interni.
I sistemi di raffrescamento passivo o, più in generale, i sistemi solari passivi,
nel considerare l’edificio in simbiosi con il contesto nel quale si inserisce, non
circoscrivono la funzione dell’involucro al ruolo di solo elemento di protezione,
ma lo riconoscono nella sua capacità di mediare le condizioni climatiche
esterne, sia in riferimento alle oscillazioni giornaliere che a quelle stagionali, e
di sfruttarle al fine di portare gli ambienti interni al livello di benessere termico.
L’edificio diventa, dunque, “il” sistema passivo, con le sue strategie progettuali
di posizionamento e orientamento nel lotto; di distribuzione degli spazi interni;
di scelta di materiali da usare; di inserimento di forma e posizione di superfici
vetrate e murature; di definizione del tipo di copertura. Senza parlare,
Excerpt of the full publication

Estratto distribuito da Biblet
ancora, della progettazione degli spazi esterni, con le pavimentazioni e le zone
a verde, le alberature, eventuali specchi d’acqua e quant’altro.
In quest’ottica, l’impianto di climatizzazione tradizionale, e, nel caso specifico,
di raffrescamento, non viene rifiutato, ma diviene uno strumento ausiliario a
cui ricorrere nei casi eccezionali in cui le condizioni climatiche si allontanino
dallo standard per intervalli di tempo tanto lunghi da non consentire al sistema
edificio di svolgere la propria funzione.
Il primo passo, nella trattazione della tematica proposta è stato, dunque, ripercorrere
attraverso tappe significative le forme che sono state adottate, in particolari
ambienti geografici e condizioni climatiche, per garantire condizioni di
raffrescamento passivo nelle strutture della tradizione.
Il modo in cui l’uomo nel corso dei secoli ha affrontato il difficile rapporto con
la natura non è omogeneo e dipende non solo dal clima, ma da un’ampia gamma
di fattori (culturali, sociali, economici, religiosi) che hanno contribuito all’elaborazione
di risposte diverse a condizioni climatiche simili, o, viceversa, di risposte
uguali a condizioni climatiche differenti. 1 Tuttavia, quando il clima si fa più
rigido e la necessità di proteggersi da una natura avversa diventa prevalente, le
soluzioni possono convergere, e hanno come denominatore comune la necessità di
utilizzare il minimo delle risorse disponibili per conseguire il massimo comfort possibile.
Questo processo giustifica la diffusione in aree anche lontanissime fra loro
di modelli insediativi simili che ci riportano ad antichi paradigmi concettuali e alle
soluzioni formali ad essi sottese e che si sono sviluppati lentamente nel corso
dei secoli sino ad arrivare ad uno stato di generale accettazione e apprezzamento.
Ciò spiega l’apparente cristallizzazione di alcune tipologie abitative (la casa a patio,
ad esempio) dovuta invece all’efficacia complessiva del modello stesso.
Nelle pagine che seguono si cercherà di analizzare, entro i limiti che un tema così
vasto impone, forme di insediamento, soluzioni tipologiche, tecniche costruttive
e saperi tradizionali messi a punto in condizioni ambientali e climatiche particolarmente
severe e generati dalla necessità di ottimizzare le risorse locali disponibili.
L’intero lavoro propone parte dei risultati, e costituisce il seguito, di una ricerca
condotta da chi scrive con l’Ing. Guido Moretti (ideatore e coordinatore), finanziata
parzialmente dal Centro Interdipartimentale di Scienze dell’Islam dell’Università
di Bologna e pubblicata nel volume La Casa di Hatra. Uso delle risorse ambientali
e climatiche nella tradizione abitativa mediterranea. 2
Il percorso di ricerca trova inizio nell’architettura “sottrattiva”, scavata nella terra,
per poi gradualmente risalire in superficie, in un cammino, tracciato per ca-
1 Rapoport A., Pour une anthropologie de la maison, Dunod, Parigi, 1972.
2 Bori D. e Moretti G. , La Casa di Hatra. Uso delle risorse ambientali e climatiche nella tradizione abitativa
mediterranea, ed. Tipoarte, Ozzano Emilia (Bologna), 2005.
9
Introduzione

Tecniche di raffrescamento passivo in architettura 10
Estratto distribuito da Biblet
si esemplari, che ci porterà a conoscere soluzioni passo dopo passo più sofisticate.
L’area geografica di studio è quella più vicina a noi, il bacino mediterraneo,
in cui la nostra modernità si radica, e che, nella sua complessità, presenta
caratteri climatici omogenei. I saperi e le culture locali presi in esame sono
dunque orientati verso una generale richiesta di adattamento ad un clima caratterizzato
da estati caldo-secche e inverni miti, volti perciò a soddisfare una
diffusa domanda di raffrescamento. In questo percorso, ci sposteremo poi verso
paesaggi più lontani, non appartenenti al bacino mediterraneo, ma con culture
locali contraddistinte dal medesimo approccio, capaci di innescare processi
virtuosi dove sistema antropico e naturale interagiscono a formare equilibri
armonici.
Cercheremo, infine, di tradurre quanto visto in linguaggio architettonico contemporaneo,
attraverso l’analisi di una fitta carrellata di progetti che, a nostro
avviso, hanno saputo conciliare l’attenzione per gli aspetti formali con soluzioni
tecnologiche di raffrescamento attinte dalla tradizione e dovutamente riadattate.
L’obiettivo ultimo è capire quanto delle culture locali trascorse sia effettivamente
attualizzabile e, in questo, fornire nuovi stimoli progettuali, mossi dalla
consapevolezza che la riproposizione di tecnologie antiche non rappresenti
un’opzione solo culturale (né tanto meno una negazione della modernità) ma
che si tratti di un percorso necessario, capace di offrire soluzioni sostenibili sul
lungo periodo.
Excerpt of the full publication

n 1 Architettura della sottrazione
1.1 “Atti sottrattivi”
Estratto distribuito da Biblet
L’idea che le viscere di una montagna o il sottosuolo di un altipiano dal profilo
lunare siano dimora di insediamenti umani può sembrare irragionevole o,
quanto meno, anacronistica. Il sottosuolo d’altra parte è stato per lungo tempo
la sede privilegiata di necropoli e catacombe, cave e miniere, e attualmente rappresenta
lo spazio urbano in cui sono relegate le funzioni secondarie a servizio
della vita che si svolge in superficie: fognature, trasporti, discariche e condotti.
Non c’è da sorprendersi, dunque, se la dimensione ipogea sia istintivamente
percepita come insalubre, oscura, umida, soffocante, funerea. Non solo.
Le tenebre e il buio sono metafora, nella tradizione mitologica occidentale, di
ignoranza e arretratezza, in opposizione alla luce, associata all’acquisizione della
verità e all’idea di progresso.
Non altrettanto diffusa è invece l’idea che il sottosuolo possa ospitare fenomeni
d’antropizzazione avanzata, cioè insediamenti in grado di raggiungere le dimensioni
di vere e proprie città sotterranee, funzionali e vitali.
Fig. 1.1 Necropoli di Pottu Coddinu, Sardegna (foto di Piero Sullo). Le grotte, scavate in origine
a scopo di sepolcro, furono poi utilizzate come dimore e ricoveri per animali.
Excerpt of the full publication
11
1 Architettura della sottrazione

Il raffrescamento passivo degli edifici 12
Questi agglomerati costituiscono l’evoluzione più immediata dei preistorici ripari
in grotte naturali e caverne e sono frutto dello scavo manuale di una conformazione
rocciosa, in direzione verticale od orizzontale. Abbiamo definito quest’esteso
gruppo di strutture “architettura della sottrazione” 1 ad indicare involucri che si
ottengono sottraendo ed estraendo materia da un volume esistente. Abbiamo preferito
questa terminologia e non la più comune “architettura passiva” o “negativa”,
per sottolineare l’intenzionalità dell’atto “sottrattivo”, allo stesso modo in cui
l’architettura costruita in superficie è il risultato di un atto “additivo”, cioè d’assemblaggio
e aggiunta di materiali lavorati. La prima nasce scolpendo il paesaggio
naturale, ed in esso si confonde perché ne costituisce parte integrante (non è
dunque un universo a sé stante relegato in profondità, ma dialoga con la vita in
superficie di cui è il naturale prolungamento); la seconda è calata nel contesto
ambientale come oggetto aggiunto e per questo riconoscibile.
1.2 La sottrazione: origini e ragioni
I fattori che hanno motivato la necessità di scolpire involucri rocciosi per ottenere
abitazioni sono molteplici e si intrecciano in misure differenti a seconda
delle località geografiche, delle variabili climatiche e ambientali e delle risorse
disponibili. Se è infatti vero che, solitamente, forme di antropizzazione ipogea
o rupestre si collocano in continuità con i primordiali ricoveri in grotte naturali,
rimasti per lungo tempo il modello abitativo più idoneo a contesti climatici
severi per la capacità di offrire protezione e di ottimizzare le poche risorse,
è anche vero che, in alcuni casi, come nella Cappadocia turca, non è stata
dimostrata alcuna connessione diretta fra la fruizione di cavità naturali in tempi
preistorici e la più tarda attività di scavo, che ha originato una straordinaria
fioritura di architetture cavernicole dalle tipologie più disparate. Questo significa
che gli elementi generatori di insediamenti trogloditici possono essere
diversi dalla naturale riproposizione ed evoluzione di un modello conosciuto.
Il trogloditismo sembra prevalentemente localizzato in una fascia climatica compresa
tra la zona temperata ed equatoriale e conosce il massimo sviluppo nei
territori attorno al bacino mediterraneo e nelle zone aride, caratterizzate da una
forte escursione termica giornaliera e stagionale, da piogge scarse e discontinue,
da un paesaggio asciutto e spoglio che sconfina nelle aree desertiche. Aree aperte
e, dunque, aggredibili da incursioni nemiche. La conformazione geologica del
terreno o dei rilievi presenta condizioni favorevoli, ovvero rocce “morbide” agevolmente
lavorabili. È facile dunque capire come mai, in tali condizioni, l’architettura
della sottrazione sia risultata la soluzione più naturale.
1 Djerbi A., Analyse d’une architecture triglodytique: la Soustraction. Univers de l’Architecture troglodytique à
Matmata, Tesi di laurea discussa presso l’Ecole Nationale d’Architecture et d’Urbanisme de Tunis, 1998.
Excerpt of the full publication

Estratto distribuito da Biblet
Dal punto di vista strettamente climatico, l’abitazione trogloditica fornisce una
risposta esauriente, poiché stabilizza le temperature degli ambienti interni attenuandone
le variazioni diurne e stagionali e, nonostante gli ambienti interrati
siano generalmente piuttosto bui e poco ventilati, poiché presentano aperture
sull’esterno da un unico lato (di solito la sola porta d’ingresso), l’esigenza di difendersi
da punte termiche estreme ne ha fatto in alcune regioni la soluzione
morfologica più efficace.
Il terreno, contrariamente a quanto si pensa, non è il miglior materiale isolante;
costituisce però un eccellente “moderatore” delle fluttuazioni termiche. Le sue
proprietà dipendono da fattori variabili, come l’inclinazione e il colore del suolo,
la presenza o meno di copertura vegetale, oltre che il suo calore specifico;
fattori che determinano il maggiore o minore assorbimento dell’irraggiamento
solare. In generale comunque, più si scava in profondità, meno gli ambienti risentiranno
delle condizioni climatiche esterne, sino ad arrivare ad un punto in
cui la temperatura interna si stabilizza con variazioni prossime allo zero. Nelle
aree ventose, in particolar modo in quelle desertiche, dove i venti sono carichi
di sabbia, le architetture ipogee offrono inoltre un prezioso rifugio, grazie agli
involucri massicci che resistono all’azione meccanica delle correnti, ma anche
grazie a soluzioni scavate verticalmente sotto la superficie terrestre quali i patii
a pozzo, che riparano gli ambienti domestici dai venti sovrastanti.
Fig. 1.2 Necropoli di Pottu Coddinu, Sardegna, vista dall’interno (foto di Piero Sullo).
13
1 Architettura della sottrazione

Il raffrescamento passivo degli edifici 14
In questi contesti inclementi manca il legno, materiale da costruzione essenziale,
necessario non tanto per le strutture verticali in elevazione, quanto per fornire
travi abbastanza lunghe da poter costruire coperture (piane o inclinate che siano).
Tale carenza è stata affrontata e risolta tramite l’ausilio di tecnologie diverse
(le coperture voltate ad esempio risolvono brillantemente lo stesso tipo di problema),
delle quali però la tecnica di scavo rappresenta la più accessibile in presenza
di risorse e tecnologie limitate o arretrate: la roccia è autoportante e non
necessita di altre strumentazioni se non di forza umana e attrezzi per scavare. E,
nonostante la semplicità delle tecniche costruttive, le architetture trogloditiche presentano
una grande flessibilità, dovuta alla possibilità di modellare lo spazio domestico
a seconda delle proprie esigenze e di personalizzarlo, allargando i vani
esistenti o aggiungendo nicchie o stanze ogni qualvolta lo si ritenga necessario.
Infine, un ulteriore fattore che può aver orientato la scelta su strutture scavate
nel terreno piuttosto che sulla costruzione in superficie, è stata la loro capacità
di mimetizzarsi col territorio e di essere visibili solo a distanza ravvicinata;
fattore particolarmente importante laddove, in un territorio aperto e privo di altre
forme di rifugio, si rendesse necessario difendersi da incursioni nemiche e,
letteralmente, sparire dalla visuale degli aggressori.
1.3 Architettura animale e trogloditismo
Non è difficile supporre che molti comportamenti che l’uomo ha lentamente acquisito
nel corso della sua storia derivino dall’osservazione del mondo animale
e delle modalità attraverso cui questo ha saputo adattarsi di volta in volta ai
contesti ambientali e climatici delle proprie aree di appartenenza.
Citiamo, uno per tutti, il celebre esempio del termitaio, che, simile ad un castello
di sabbia cuneiforme, è concepito in modo da ridurre al minimo le fluttuazioni
termiche al suo interno. Il nido delle termiti si innalza sopra il livello
di campagna, ma nel suo volume sono scavati cunicoli che si diramano prolungandosi
fin sotto terra. L’asse maggiore di tale curiosa costruzione si sviluppa
in direzione nord-sud, in modo da esporre a meridione il lato più corto mentre
le gallerie interne sono appositamente direzionate al fine di garantire la permeabilità
ai flussi d’aria, ottenuta chiudendo e aprendo i cunicoli stessi, che si
comportano come veri e propri condotti di ventilazione. La porzione più esposta
all’irraggiamento solare diretto, la cresta superiore, non contiene cunicoli,
costituendo così un “cappello” pieno capace di proteggere attraverso la sua massa
termica le gallerie sottostanti. Queste strategie di climatizzazione generano,
unitamente al metabolismo delle termiti, un microclima interno la cui temperatura
si mantiene pressoché uniforme durante il succedersi delle stagioni.
Abbandoniamo questa breve parentesi per tornare al nostro sistema antropico.
Vogliamo osservare come le architetture spontanee, con riferimento in particolare
alla “sottrazione”, rievochino inequivocabilmente la logica delle costruzio-
Excerpt of the full publication

Estratto distribuito da Biblet
Fig. 1.3 Alcune architetture animali
Excerpt of the full publication
15
1 Architettura della sottrazione

Il raffrescamento passivo degli edifici 16
ni proprie del mondo animale e vegetale. Frutto dell’ambiente naturale che le
ospita, sono anch’esse organismi biologici in grado di autoregolamentarsi, paradigma
di un armonico equilibrio tra architettura, clima, natura.
1.4 Trogloditi: una classificazione tipologica
Prima di addentrarci nell’analisi in dettaglio di alcune architetture “sottrattive”
particolarmente significative e per facilitare tale percorso, proviamo a fare ordine
nel complesso sistema dei trogloditi, individuando alcune “famiglie” di strutture
ipogee, ritenute simili per modalità di scavo.
Se allarghiamo l’orizzonte oltre le terre di Cappadocia, su cui Roberto Bixio 2 ha
proposto un’esauriente classificazione degli insediamenti trogloditici, dividendoli
nei tre gruppi di “grotte”, “strutture rupestri”, “strutture ipogee”, possiamo
estendere la classificazione ad ulteriori tipologie. Ne possiamo individuare così
una quarta, costituita dalle strutture miste che includono combinazioni di soluzioni
ipogee con costruzioni in superficie, una ulteriore che indichiamo come
struttura “addossata”, cioè realizzata su pareti di cavità derivanti da sporgenze
rocciose, e un’ultima, costituita da quelle particolari strutture che chiameremo
“intagliate”. Le “famiglie” così individuate possono poi essere suddivise in due
ulteriori gruppi: le configurazioni naturali, forme insediative che utilizzano cavità
e conformazioni generati da atti sottrattivi spontanei (“grotte” e strutture
“addossate”) e le architetture scavate in senso stretto, originate da un’azione antropica
di scavo delle conformazioni rocciose esistenti (strutture “rupestri”, “ipogee”,
“intagliate” e “miste”).
1.5 Configurazioni naturali
Estratto distribuito da Biblet
1.5.1 Cavità naturali (grotte)
Per grotte si intendono cavità sotterranee generate da fenomeni spontanei (carsici,
erosivi o vulcanici), in cui l’azione sottrattiva è il risultato di un evento
naturale. Le grotte costituiscono la prima forma di ricovero utilizzata dagli uomini
in età remota. Come ci racconta Pietro Laureano, 3 durante l’ultima glaciazione,
nel Paleolitico Medio, gli uomini sono sopravvissuti in Europa grazie al
ricovero offerto dalle caverne, che garantivano un efficace isolamento termico
e fornivano un riparo dalle intemperie e dagli animali feroci. Inizialmente gli
abitanti non disponevano di utensili e tecniche adatte ad aggredire una superficie
dura come una parete rocciosa, per questo le cavità venivano utilizzate allo
stato naturale senza imprimervi alcuna modificazione.
2 Bixio R., 1995, La cultura rupestre nell’area mediterranea e in Cappadocia, in Le città sotterranee della Cappadocia,
Opera Ipogea, memorie della Commissione Nazionale Cavità Artificiali, n°1, pagg. 18/30, Società Speleologica
Italiana/Erga Edizioni, Bologna/Genova (I).
3 Laureano P., Giardini di Pietra, i Sassi di Matera e la civiltà mediterranea, Bollati Boringhieri, Torino, 1993, pag. 52.

Estratto distribuito da Biblet
Fig. 1.4 Tipologie di insediamenti trogloditi.
Excerpt of the full publication
17
1 Architettura della sottrazione

Il raffrescamento passivo degli edifici 18
Tuttavia l’occupazione di una grotta non costituiva un evento unicamente subordinato
ad irrinunciabili necessità di difesa, ma includeva una scelta, esprimeva
la preferenza per un luogo anziché un altro dovuta a fattori come l’orientamento
della caverna, la sua esposizione a un buon soleggiamento, la configurazione
dei dintorni, la presenza di protezione vegetale. Era cioè già implicita
la ricerca di condizioni il più possibile vantaggiose.
L’elemento che rese possibile l’insediamento dell’uomo nelle caverne fu il fuoco:
catturato in occasione di incendi naturali e trasportato nelle grotte, veniva
poi costantemente alimentato. Il fuoco spaventava e allontanava gli animali feroci
e permetteva di riscaldare e illuminare le nuove dimore. “È facile leggere
in questa vicenda la nascita del culto, la formazione di caste specializzate, prodromi
di una liturgia che negli addetti alla custodia del fuoco aveva i suoi sacerdoti
e le sue vestali. Le religioni e i riti del fuoco, tramandati in tutte le culture,
sono nati in questi ripari: la grotta fu il primo tempio dove recare offerte
e ricevere protezione e conforto. La permanenza intorno al fuoco dilatò il
tempo disponibile per momenti dedicati ai rapporti sociali e, proprio come nel
mito della Caverna di Platone, stimolò la nascita di idee astratte e l’elaborazione
di un simbolismo verbale”. 4
Quando gli uomini furono capaci di accendere il fuoco e inventarono utensili
via via più sofisticati necessari per mettere a punto tecniche di scavo, furono
apportate le prime trasformazioni alle cavità dando vita a nuovi spazi
architettonici. Fu così possibile modellare e adattare le grotte a precise necessità
abitative e rituali, aggiungendo scavi supplementari ed estensioni. Furono
predisposti prolungamenti esterni a completamento della cavità naturale,
mentre all’interno le superfici parietali venivano ornate a graffiti e dipinti; furono,
infine, approntate soluzioni migliorative per posizionare il fuoco ed evacuarne
il fumo.
Si assiste dunque ad una progressiva evoluzione dello spazio cavernicolo e,
contemporaneamente, ad una graduale risalita verso l’esterno ad occupare i
dintorni della grotta medesima. Nascono anche sistemi costituiti da ripari
sotto sporgenze rocciose utilizzati dai cacciatori durante l’inverno e abbandonati
durante la stagione di caccia a favore di capanne leggere in legno.
Le accresciute risorse tecnologiche e culturali e le condizioni climatiche più
miti favoriranno infine l’evoluzione insediativa dalle caverne ai villaggi in
superficie.
1.5.2 Strutture addossate
In questa categoria comprendiamo le numerose situazioni insediative realizzate
in quei rifugi naturali costituiti dalle grandi sporgenze rocciose, con manufatti
4 Laureano P., op. cit., pag. 32.
Estratto distribuito da Biblet
Excerpt of the full publication

che si addossano alla parete di fondo di queste particolari cavità. Talvolta la
sporgenza presenta una profondità tale da farla assimilare ad una vera e propria
caverna. La stessa Lalibela in Etiopia, che ascriveremo alla successiva categoria
delle “strutture intagliate”, offre anche un esempio tra i più imponenti
di struttura “addossata” in forma di caverna. Tipici sono poi gli esempi dei tanti
romitaggi rupestri ricavati sfruttando la conformazione di un sito isolato che
doveva offrire le condizioni per costruirvi un ricovero primario. Ideale, in questo
senso, poteva essere un impervio spiazzo in quota, protetto da sporgenze
rocciose: qui l’eremita costruiva il suo semplice rifugio addossandolo al fondo
delle pareti scoscese, al sicuro dalle insidie di intemperie o di aggressioni e confortato
dalla grandiosità dei paesaggi sottostanti.
1.6 Architetture scavate
Estratto distribuito da Biblet
1.6.1 Strutture ipogee
Sono strutture che si sviluppano a partire dal piano di campagna verso il
basso, in profondità. Com’è facile intuire, insediamenti di questo tipo sono
localizzati in aree pianeggianti e aperte, prive di ripari naturali, e scompaiono
completamente dalla superficie terrestre. Il prototipo di questa gruppo tipologico
è il “patio a pozzo”, cavità scavata verticalmente nel terreno, di forma
circolare o quadrata, da cui si diramano i vani abitativi ricavati proseguendo
lo scavo in direzione orizzontale. Questa forma insediativa archetipica
ha trovato larga diffusione a partire dalla Cina, dove i primi insediamenti
a pozzo risalgono al lontano neolitico, fino all’arco nordafricano nei celebri
casi di Matmata e Gharyan.
Fig. 1.5 Patii a pozzo in Cina e a Matmata.
19
1 Architettura della sottrazione

Excerpt of the full publication

Applicazioni
È possibile oggi diminuire il carico termico degli edifici durante le stagioni calde,
attraverso l’impiego di sistemi passivi per la climatizzazione naturale degli ambienti.
Nel testo vengono presi in esame esempi dalla tradizione dell’architettura spontanea
e dei secoli passati, che hanno lasciato notevoli informazioni in materia, illustrando
anche alcune realizzazioni contemporanee, analizzate dal punto di vista tecnico.
Vi si dimostra che il comfort degli ambienti, durante i mesi estivi, si può raggiungere
anche senza l’impiego di nuove energie, proteggendo l’edificio dai raggi solari,
sfruttando i flussi d’aria di tipo dinamico (il vento) e termico, ponendo attenzione
all’evaporazione e alla deumidificazione, ottenendo, pertanto, ambienti costantemente
salubri.
Il raffrescamento passivo, quindi, rappresenta una possibilità progettuale concreta
ed in pieno sviluppo.
Donata Bori, Architetto, vive a Bologna dove si divide tra libera professione e attività di ricerca ed insegnamento.
Ha collaborato con l’Università di Bologna a progetti di ricerca mirati all’ottimizzazione dell’uso delle risorse in
ambienti climatici sfavorevoli e al recupero dei saperi tradizionali in architettura.
Delia Marino, Architetto professionista, autrice di molteplici pubblicazioni su riviste tecniche specializzate a diffusione nazionale.
Professionisti, tecnici e imprese
Gruppo Editoriale Esselibri - Simone
sistemi editoriali, una rete di volumi
e di strumenti interattivi.
Edilizia: norme e tecniche
Ambiente e Territorio: norme e tecniche
Architettura sostenibile
Urbanistica: norme e tecniche
Igiene e Alimenti
Se
sistemi editoriali
Estratto distribuito da Biblet
Volumi collegati:
AS4 - Il fotovoltaico in architettura
AS9 - Architettura e bioclimatica
AS11 - Giardini pensili
AS12 - La serra solare
AS13 - Progettazione ecocompatibile dell’architettura
AS14 - Architettura organica vivente
Excerpt of the full publication
www.sistemieditoriali.it