E se sfruttassimo la saggezza ancestrale dell'architettura tradizionale italiana per migliorare l'efficienza energetica?

Approfittando di un viaggio di lavoro a Benevento, a poco più di 60 km da Napoli, Adrian Bejan, professore di Ingegneria Meccanica alla Duke University, negli Stati Uniti, ha deciso di visitare il centro storico di questa città italiana millenaria ancora poco conosciuta tra i turisti europei.

Percorrendo le strade medievali, ha notato che i tetti delle case erano tutti uguali. Non è qualcosa che lo abbia sorpreso particolarmente. In altre città storiche che aveva già visitato, le coperture degli edifici presentavano caratteristiche simili. Ma fu mentre passeggiava senza meta per piazze e vicoli stretti di Benevento che si chiese:

Le forme ripetute non potevano essere solo una questione estetica. Essendo Adrian Bejan un rinomato specialista in termodinamica e nel movimento e flusso di calore, il dubbio non sarebbe rimasto senza risposta.

Seduto in una terrazza e approfittando del sole mattutino, abbozzò su dei tovaglioli alcuni calcoli. Completate le prime equazioni, tornò negli Stati Uniti e chiese aiuto al suo collega Pezhman Mardanpour, anch’egli professore di ingegneria meccanica e dei materiali alla Florida International University.

Entrambi analizzarono le misurazioni applicate a due forme comuni nei tetti del centro storico di Benevento - un tetto lungo con sezione trasversale triangolare e un cono circolare.

La semplicità delle soluzioni tradizionali

I risultati del lavoro sono ora pubblicati sulla rivista International Communications of Heat and Mass Transfer. Lo studio di Adrian Bejan e Pezhman Mardanpour mostra che la geometria dei tetti usata nell’architettura tradizionale di Benevento non è casuale.

Nonostante ignorassero i principi elementari dell’efficienza energetica, i vecchi costruttori sapevano cosa stavano facendo. Non applicarono equazioni né usarono formule che oggi possono essere ottenute con le leggi della fisica.

La ricerca di Bejan e Mardanpour mostra che, modificando solo la forma del tetto, è possibile migliorare l’efficienza energetica senza costi aggiuntivi e senza ricorrere alla tecnologia.

Le tasche d’aria intrappolate dai diversi formati dei tetti funzionavano come buoni isolanti in un’epoca in cui l’ottimizzazione dell’energia delle abitazioni era una questione di sopravvivenza.

Lo studio valorizza il conoscimento empirico accumulato dalle culture tradizionali. Per secoli, i costruttori capirono che certi disegni rendevano le case più fresche in estate e più calde in inverno.

Le linee alte o basse di un tetto determinano come l’aria si comporterà all’interno di un’abitazione. Se una punta in un cono circolare o a forma di A ha meno di un metro di altezza, il vento scorrerà uniformemente, come l’acqua che scivola lungo il lato di un lavandino.

La larghezza ha, naturalmente, un impatto diretto sui flussi d’aria e sul trasferimento di calore. Se la punta del tetto ha meno di un metro di altezza, il tetto dovrebbe essere tre o quattro volte più largo che alto per minimizzare la perdita di calore. Ma se supera i 90 cm di altezza, deve essere un triangolo equilatero con un rapporto altezza/larghezza di uno.

Il conoscimento puramente empirico, ora finalmente confermato dalle leggi della fisica, non è solo un giusto riconoscimento della saggezza dei nostri antenati. Ancora più importante – sostengono gli autori – sarà la sua futura applicazione nelle costruzioni contemporanee.

Vecchi concetti con nuove applicazioni

Oltre all’abitazione, i loro principi possono essere applicati nel design dei veicoli, migliorando la dissipazione termica, nell’architettura bioclimatica, in regioni con climi estremi, o nella biomimetica, disciplina che trae ispirazione dalla natura per sviluppare soluzioni tecnologiche o di design.

Adrian Bejan e Pezhman Mardanpour sono convinti che, se i nuovi edifici incorporeranno questi principi, sarà possibile ridurre significativamente il bisogno di riscaldamento o raffrescamento artificiale.

Sfruttando meglio l’energia si può anche ridurre l’impronta di carbonio del settore delle costruzioni, oltre a democratizzare l’accesso a abitazioni sostenibili, anche in regioni con meno risorse.

Ciò che la saggezza millenaria dimostra in questo caso particolare è che unire la scienza alla tradizione può essere la migliore via per promuovere un’architettura più consapevole dell’ambiente senza compromettere estetica, funzione ed efficienza.

Riferimento della notizia

A. Bejan, P. Mardanpour. Why people shape roofs the same way? International Communications in Heat and Mass Transfer.