Bioclimatic principles in rural architecture in Molise region: recovery strategies with respect to the energy quality

I percorsi solari sono stati considerati una caratteristica fondamentale della tecnica costruttiva sin dall’antichità. Infatti sia i Sanniti che i romani conoscevano questi principi e li utilizzavano al fine di massimizzare i loro benefici effetti. L’edilizia rurale rappresenta quindi un evoluzione che dai tempi antichi sfrutta le risorse naturali. Generalmente l’orientamento dell’edificio sfrutta il massimo soleggiamento con il lato maggiore rivolto verso il sud che intercetta una maggiore radiazione solare in inverno rispetto a quella estiva. Anche i centri storici dei piccoli paesi si adagiano sui versanti meridionali di in modo da proteggersi dai venti del nord e sfruttare al massimo il soleggiamento invernale. Infatti la realizzazione di una carta della radiazione solare a terra conferma l’ubicazione dell’insediamento urbano in luoghi esposti ad una maggiore radiazione nel periodo invernale. L’individuazione delle caratteristiche bioclimatiche degli edifici rurali è stata attuata mediante una scheda di indagine attraverso la quale scaturiscono rapporti geometrici di forma, esposizione e tipologie murarie. Le finestre sono generalmente dislocate sulle pareti rivolte a sud in quanto i raggi solari sono meno inclinati e quindi, attraverso la finestra, contribuiscono a riscaldare l’ambiente. In estate, invece, i raggi solari sono più inclinati quindi la quantità di radiazione solare che attraversa la finestra è minore rispetto a quella invernale. Gli infissi antichi sono abbastanza rudimentali rispetto a quelli moderni, tuttavia la tipica finestra è dotata di due scuretti interni che vengono chiusi di sera allo scopo di aumentare la resistenza termica. Questa tipologia di finestra, con la sostituzione di nuovo sistema vetrato, riesce ad ottenere un’eccellente capacità isolante. L’istallazione di ulteriori sistemi solari passivi, quali la serra e il portico addossati alle pareti esposte a sud, contribuisce ulteriormente allo sfruttamento della radiazione solare in inverno. Inoltre il portico, se chiuso da vetrate mobili, in inverno si comporta come una serra solare ed in estate, quando le vetrate vengono aperte, lo spazio sotteso dal portico resta completamente ombreggiato e arieggiato. Tuttavia se le soluzioni proposte risultano competitive, le murature tradizionali in pietra calcarea presentano sia vantaggi che svantaggi. Durante l’estate, l’onda di calore attraverso il muro mostra uno sfasamento dell’onda di calore molto alto, superiore alle 12 ore, così pure il fattore di attenuazione risulta molto ridotto tanto da rendere questo tipo di muratura molto competitive dal punto di vista energetico nel periodo estivo. Nel periodo invernale, invece, tale muratura accumula calore grazie alla notevole inerzia termica, però l’elevata trasmittanza termica non la rende competitiva dal punto di vista dell’isolamento. Ecco che la necessità di conservazione del patrimonio rurale si contrappone a quella di aumentare le prestazioni energetiche. Tuttavia, l’attuale normativa, non impone l’obbligo del miglioramento delle prestazioni energetiche per gli edifici esistenti sottoposti a vincolo paesaggistico. Dove però non ci non ci sono vincoli paesaggistici, l’architettura rurale rischia di essere completamente coperta da sistemi isolanti che ne annullano totalmente il linguaggio formale. Una riduzione parziale degli standard normativi sulla trasmittanza, però, almeno nelle zone vincolate, potrebbe migliorare di molto le prestazioni energetiche senza stravolgere molto le componenti architettoniche.Solar paths have been considered as a key factor for building techniques since ancient history. Samnites and Romans were aware of these principles and applied them in order to maximize their good effects, Rural buildings have been developing since then according to these practical approach to the natural source. As a rule, the longest front of the buildings are south oriented in order to take advantage from the maximum solar irradiation during winter times. The ancient parts of small villages are built on the southern slopes of hills in order to protect themselves from the northern winds and make the most of winter sunshine. Indeed, the creation of a solar radiation map at the ground confirms that the location of the villages is exposed to more radiation in winter. Bioclimatic characteristics of the rural buildings have been investigated by means of data sheets which have revealed geometric relationships between form, exposure and types of walls. Windows are mainly located on the south exposed fronts. This would allow the less inclined winter solar rays, to easily penetrate and accordingly heat the rooms. On the contrary, during summer the solar irradiation reaching the inside would be lower. Doors and windows were rudimental, but a typical window was equipped with internal shutters which were closed during the night in order to improve the thermal resistance. This window type, after the implementation of the new glass system could obtain great results in terms of thermal insulation. The use of additional passive solar systems, like greenhouses an porches, built on the south façade, further contributed to the exploitation of solar irradiation during winter times. In particular a porch, equipped with mobile windows, acts like a solar greenhouse during winter, with closed windows. The open windows on the contrary create a comfortable, airy and shaded place to enjoy during the warmest season. However, even though the proposed solutions are competitive, traditional limestone walls have both upsides and downsides. During the summer the heat wave function through the wall, shows a very high difference-phase, exceeding 12 hours, so the attenuation factor is very low. This kind of masonry is highly competitive in terms of energy during the summer. In winter, instead, the masonry store up the heat thanks to the considerable thermal inertia, but the high thermal transmittance does not make it competitive in terms of isolation. So the need for conservation of rural heritage is opposed to the necessity of increasing the energy performance. However, current legislation does not require the improvement of energy performance for existing buildings subjected to landscape constraints. Where there are no constraints on the landscape, the rural architecture is likely to be completely covered with external insulation system that completely nullifies the formal language. However, a partial reduction of transmittance standards, at least in the areas with landscape constraints, could greatly improve the energy performance without upsetting the architectural elements.Dottorato di ricerca in Analisi e valorizzazione del paesaggio (XXI ciclo