La torre del vento per raffrescare la casa: un antico metodo costruttivo eco-sostenibile

I popoli antichi ci affascinano non solo per i reperti archeologici che ci hanno lasciato e di cui non sempre ci prendiamo adeguata cura per la loro conservazione nei secoli, ma anche per le tecniche edilizie che già utilizzavano già alcuni millenni fa e che oggi sono stati sostituiti da materiali e meccanismi più moderni ma non sempre altrettanto efficaci e altrettanto ‘puliti’: un esempio su tutti ci viene dalla torre del vento per raffrescare la casa, un metodo che oggi sembra possibile fare solo con l’aiuto del condizionatore!

Cos’è una torre del vento (windcatcher)

La torre del vento (in inglese chiamata windcatcher, ed in persiano bâdgir) è un elemento architettonico che cattura le correnti d’aria. E le convoglia negli ambienti per ventilare e raffrescare passivamente senza ricorrere a motori o gas frigorigeni.

Funziona per differenze di pressione del vento e, in assenza di vento, sfrutta l’effetto camino (stack effect), grazie all’aria calda che tende a salire. Esistono delle varianti che utilizzano anche l’acqua o delle superfici umide, integrando così il raffrescamento evaporativo per abbassare ulteriormente la temperatura dell’aria in climi caldi e secchi.

Si utilizzava in Persia anticamente per abbassare la temperatura delle abitazioni. E si progettavano così delle strutture ideate per raffrescare un edificio passivamente, cioè senza utilizzare in alcun modo l’energia elettrica.

Breve storia: da dove nasce e perché è tornata d’attualità

Le torri del vento sono documentate da secoli in Iran (Yazd, Kashan, Kerman) e in Egitto; servivano a mantenere vivibili case e cisterne (ab anbar) in contesti caldi-aridi, spesso in combinazione con cortili ombreggiati, muri massivi e bacini d’acqua per raffrescare con evaporazione e inerzia termica.

Dopo un calo d’uso nel XX secolo, sono tornate di interesse nel XXI secolo per ridurre i consumi elettrici e l’uso dell’aria condizionata.

Come funziona la torre del vento

Questa sorta di grande camino è suddivisa in sezioni verticali, che ‘spinge’ l’aria fresca che entra di notte verso l’interno dell’abitazione.

A contatto con le pareti in muratura l’aria si raffresca e aumenta di densità. In questo modo scende verso il basso. A sua volta, la pressione dell’aria fresca spinge fuori quella calda che si è accumulata dentro l’edificio, passando attraverso le finestre.

A giocare un ruolo importante è il vento: quando soffia questo processo si velocizza. I muri della torre sono molto spessi, affinché il loro potere di accumulo termico sia alto, di modo che la differenza di pressione tra interno ed esterno sia forte. La sua altezza dipende dal luogo in cui si trova.

In breve:

• Il vento in pressione sulla bocca sopra-vento fa sì che l’aria entri e spinga quella che si trova all’interno verso le uscite
• Una depressione sul lato sottovento o la parte alta della torre generano un effetto di estrazione d’aria viziata e calda dall’interno verso l’esterno
• Senza vento: il riscaldamento solare della torre genera un effetto camino e attiva il ricambio d’aria
• Con aggiunta di evaporazione (nei climi secchi) è possibile far passare l’aria su superfici umide o su acqua per abbassare la temperatura di alcuni gradi rispetto all’esterno, incrementando così il comfort. Studi sperimentali mostrano uscite d’aria sensibilmente più fresche nelle torri dotate di dispositivi evaporativi rispetto ai design convenzionali

Componenti tipici

Un edificio per avere un camino solare deve avere:

• Torre/sfiatatoio con una o più bocche orientate ai venti prevalenti (mono-, bi- o multi-direzionale)
• Cavedii/condotti verticali con eventuali setti interni per migliorare l’angolo di captazione
• Pre-trattamento: filtri anti-polvere, reti anti-insetto, vasche/filtri evaporativi o passaggi sotterranei (qanat) per precooling
• Sbocchi interni regolabili (griglie, serrande) per distribuire l’aria

Caratteristiche di un edificio con torre del vento

Una torre del vento torre del vento è efficace se soddisfa determinate condizioni.  L’edificio deve essere:

• Compatto
• Posizionato in una zona ottimale per intercettare il sole e le correnti d’aria.
• Vicino a superfici alberate o a specchi d’acqua, per un ottimale scambio termico fra edificio ed ambiente.
• Isolato termicamente, con le pareti dell’edificio spesse e poche superfici vetrate, così le pareti ricevono poca radiazione solare
• Utilizzare vetri doppi con schermature mobili che tengano conto del cammino solare apparente

Per ridurre il calore vengono utilizzati degli schermi esterni che riparano dal sole. Ed una tecnica valida per tutte le stagioni è un parziale interramento dei lati a nord dell’edificio, che può favorire, in genere, sia le condizioni invernali che quelle estive a causa della stabilità della temperatura del terreno.

Un ruolo fondamentale sulle torri del vento lo giocano anche i tetti o le cupole. Particolarmente efficace è la cupola che presenta in alto un’apertura per la circolazione dell’aria: quando c’é vento, infatti, il passaggio dell’aria sulla superficie curva esterna determina un punto di depressione proprio sull’apice della cupola, che quindi funge da aspiratore dell’aria calda interna che si é accumulata in alto.

L’occhio in vetta alla cupola é generalmente sormontato da una calotta nella quale vi sono altre piccole aperture che convogliano il vento per accrescerne l’effetto di risucchio. L’apertura della volta si trova generalmente sopra il soggiorno.

Oltre a sole e vento, un altro elemento naturale gioca un ruolo essenziale: l’acqua, mediante l’evaporazione: l’aria passando sopra la superficie dell’acqua (o sopra una parete inumidita dall’acqua) cede calore latente all’acqua che vaporizza parzialmente e quindi si raffresca.

Oggi si può riapplicare negli edifici moderni?

Sì, soprattutto in scuole, uffici e abitazioni a basso consumo in climi caldi-temperati o caldi-aridi. In Europa sono diffusi sistemi industriali tipo Windcatcher® (Regno Unito) per ventilazione e free-cooling estivo.

Sono stati costruiti degli edifici come ospedali, scuole e uffici che utilizzano questo sistema di raffreddamento bio-climatico. E mostrano tutti sensibili riduzioni dei consumi elettrici di riscaldamento, ventilazione e condizionamento (detti sistemi Heating, Ventilation & Air Conditioning – HVAC) e miglioramento della qualità dell’aria, con costi di manutenzione contenuti rispetto alla ventilazione meccanica tradizionale.

L’efficacia dipende da: clima locale, altezza libera dei condotti, angolo ai venti, filtrazione, gestione acustica e controlli (serrande, by-pass, sensori del CO2 e di temperatura).

Nota: in climi umidi l’opzione evaporativa rende poco; la torre resta utile per ventilazione e smaltimento calore notturno, ma non sostituisce il condizionamento nelle ondate di calore prolungate. Progetti recenti propongono design che migliorano il raffrescamento sensibile anche senza acqua.

Vantaggi principali

I vantaggi dio questa tecnica costruttiva antichissima sono evidenti:

• Zero energia attiva per il raffrescamento sensibile (solo attuatori/controlli)
• Meno picchi elettrici estivi e impronta di carbonio ridotta
• Qualità aria interna migliore (ricambi elevati, CO2 sotto controllo) se ben dimensionata
• Manutenzione semplice (pulizia filtri/reti, ispezione condotti)
• Criticità da considerare

Bisogna però considerare che oggi avrebbero delle chiare difficoltà ad essere applicati agli edifici moderni. Ci sono situazioni che non li rendono possibili.

• Dipendenza da clima e vento; in giornate afose e calme serve un sistema ibrido di supporto
• Umidità: il raffrescamento evaporativo è inefficace in climi umidi
• Filtrazione/polveri in aree sabbiose o urbane trafficate
• Rumore: occorre disaccoppiare acusticamente i condotti in prossimità di aule/stanze

Dove conviene di più

Un sistema costruttivo di questo genere è ideale in situazioni come climi caldi-secchi, per esempio nelle aree del Mediterraneo interno, del Medio Oriente, e caldi-temperati ventosi sulle zone costiere.

Gli edifici devono avere altezze utili e coperture adatte come tetti piani o a falde con terminali.

E bisogna ricordare che il sistema è efficace soprattutto di giorno, con una densità di persone media, non elevata come nelle città, quindi è adatto a scuole, uffici, palestre, e residenze leggere.

Integrazione con altri sistemi

Può essere però impiegato assieme ad altri sistemi di raffreddamento di un edificio:

• Sistemi di night cooling: bisogna aprire i condotti di notte per dissipare il calore accumulato dall’involucro
• Sistema di pre-raffrescamento dell’aria che passa in cavedi interrati o passaggi a contatto con una massa termica
• Sistema ibrido con sistemi di ventilazione meccanica controllata, mini-split condizionatori, perché la torre riduce i carichi, ma può aiutare nei momenti di picco, di notte e per deumidificare

Tabella sintetica

In sintesi, queste sono le caratteristiche e i benefici, ma anche le criticità dell’impiegare un sistema come la torre del vento dall’effetto camino per raffrescare un edificio moderno.

Riferimenti principali per approfondire

Potrebbero interessarvi anche questi riferimenti per approfondire l’argomento sulle tecniche naturali e di bio-design per creare sistemi raffrescativi che non utilizzano solo elettricità:

• Sintesi su funzionamento, storia e ritorno d’uso dei windcatcher. Wikipedia
• Studi sperimentali su torri con evaporativo e su design innovativi senza acqua. ScienceDirect
• Case study contemporanei (UK) con sistemi industriali WINDCATCHER® in scuole, uffici e strutture sanitarie. Amazon Web Services, Inc.
• Classico di Bahadori (1978) sui sistemi passivi iraniani

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Leggi anche:

• Breve storia dell’energia eolica: all’origine della via del vento
• Raffrescamento evaporativo

Ultimo aggiornamento il 7 Ottobre 2025 da Rossella Vignoli