Cupole geodetiche solari al Polo Nord: perché viverci è possibile

Una famiglia in Norvegia vive (bene) all'interno di una cupola solare geodetica ecosostenibile. Quali sono i vantaggi di una struttura simile?

Non si tratta né di una nuova scenografia di un film di Peter Jackson “The hobbit” né della rievocazione ai libri di J.R.R. Tolkien: dal 2013 la famiglia Hjertefølger vive all’interno di una cupola solare geodetica al circolo polare artico, sull’isola Sandhornøya, oltre 1000 chilometri a nord di Oslo (Norvegia).
Il richiamo ai villaggi hobbit è forte: infatti, le soluzioni e le ambientazioni paesaggistiche sono molteplici. Sono previste diverse soluzioni strutturali e non, ma soprattutto è garantita l’abitabilità e la funzionalità interna alla costruzione, garantendo un basso impatto ambientale che le conferisce il titolo di casa ecosostenibile.

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La geometria e i materiali

Figura 1

Le cupole hanno diversi diametri: da un minimo di 6 – 8 m (area 28 – 50 mq) ad un massimo di 12 – 20 m (113 – 314 mq) ed i materiali costituenti corrispondono principalmente a vetro e metallo (acciaio o leghe in alluminio).
La superficie laterale è il risultato della composizione di triangoli o di esagoni, ricalcando i principi della teoria dei gusci, la cui area è occupata da vetri multistrato. Questa può essere semplicemente a vista o ricoperta con manto erboso, le “cupole verdi”.

Figura 2

L’impiego delle cupole geodetiche non è puramente residenziale, si presta infatti anche, ad esempio, per la copertura di una piscina o di un laboratorio di scienze, ovvero ne è dimostrata l’elevata versatilità, anche in termini di siti di costruzione (fattori climatici e parametri sismici).

Quali sono i punti di forza delle cupole geodetiche?

Figura 3

A parte la loro bellezza naturale, le cupole solari geodetiche hanno numerosi vantaggi strutturali e non, tra cui ad esempio:
• la forma ricalca una delle geometrie più ricorrenti nell’architettura moderna (Miyazaki ocean dome in Giappone) e non (la cupola del Brunelleschi);
• i costruttori garantiscono una resistenza agli eventi tellurici di intensità pari fino 8.5 (scala Richter);
• sopportano velocità del vento fino a 320 km/h (uragani), grazie alla loro forma aerodinamica;
• sopportano carichi nei nodi fino a 20 tonnellate;
• il carico si dirama nel piano della struttura reticolare, soddisfacendo la teoria dei gusci (regime membranale), fino a scaricarsi sul terreno;
• alta efficienza energetica: il flusso d’aria all’interno è continuo e ciò consente anche un più veloce raggiungimento e mantenimento della temperatura interna. L’energia necessaria per riscaldare e raffreddare una cupola è circa il 30% meno di un edificio convenzionale;
• elevato rapporto volume-superficie consente un minor impiego dei materiali costruttivi;
• ai fini strutturali non sono necessarie pareti interne portanti;
• le superfici vetrate garantiscono un elevato guadagno solare in termini energetici.

Figura 4

Sara Frumento

È autrice di “Il rischio idrogeologico in Italia. Guida pratica – Cause del dissesto – Strumenti e tipologie di intervento”, coautrice di “Analisi sismica delle strutture murarie” e “Interpretation of experimental shear test of clay brick masonry walls and evaluation of q-factor for seismic design”. Dal 2014 collabora con le riviste web ingegneri.info, geometra.info ed architetto.info. Dal 2016 è Tecnico rilevatore per l’agibilità post sismica degli edifici ordinari e Consigliere del direttivo nazionale di SIGEA.

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