Dall’antica architettura bioclimatica persiana alle applicazioni moderne, il Badgir combina ventilazione naturale passiva e raffrescamento evaporativo per un comfort termico sostenibile ed efficiente.
Prima dell’avvento dell’aria condizionata, nelle aree aride del deserto iraniano si viveva al fresco grazie ad un’idea di architettura bioclimatica straordinariamente efficace: le Torri del Vento, conosciute in persiano come badgir. Queste alte strutture non sono semplici ornamenti storici, ma sistemi ingegneristici di ventilazione naturale passiva e raffrescamento evaporativo passivo capaci di abbassare la temperatura interna di decine di gradi rispetto all’esterno pur non utilizzando elettricità.
Il badgir è essenzialmente una “ciminiera” verticale suddivisa in setti, aperta sui quattro lati per intercettare il vento e sfruttare differenze di pressione e di temperatura tra interno ed esterno. La sua struttura cattura l’aria fresca in quota, dove è più veloce e pulita, e la convoglia verso il basso grazie alla pressione positiva. Mentre sul lato opposto la creazione di una depressione, un effetto Venturi naturale, estrae l’aria calda stagnante dall’interno e la spinge verso l’esterno.
Quando alla base della torre è presente una vasca d’acqua, l’aria secca che vi passa si umidifica ed evapora, subendo un ulteriore calo di temperatura. Si possono infatti raggiungere diminuzioni di circa 10–12 °C rispetto alle condizioni esterne, senza alcuna energia elettrica.
Queste idee di controllo climatico naturale non sono rimaste confinate all’antichità. Architetti come Hassan Fathy, noto per il suo impegno nel recupero di tecniche vernacolari e nel progettare con l’energia naturale come risorsa primaria, hanno studiato e valorizzato sistemi di ventilazione e raffrescamento passivo come parte integrante di un pensiero progettuale sostenibile per i climi caldi e aridi.
Fisica dei fluidi: perché l’aria si muove da sola
Per capire il funzionamento del badgir nella sua essenza, è utile guardare alla fisica dei fluidi che sta alla base della ventilazione naturale passiva. L’aria non si muove per magia: risponde alle differenze di pressione, alla gravità e alla dinamica della velocità del flusso. Due fenomeni chiave sono l’effetto camino inverso e il principio di Bernoulli.
Il teorema di Bernoulli afferma che, in un flusso di fluido ideale (incompressibile e privo di attrito), la somma della pressione statica, dell’energia cinetica legata alla velocità e dell’energia potenziale rimane costante lungo una linea di flusso. Quando la velocità del fluido aumenta, la pressione statica diminuisce; viceversa, una diminuzione della velocità aumenta la pressione statica. Questo principio spiega gran parte del comportamento dell’aria che entra e esce dai badgir: zone di flusso più rapido (come all’interno di una sezione di torre inclinata o Venturi) corrispondono a zone di pressione più bassa e generano movimento d’aria spontaneo verso quelle aree.
La combinazione tra Bernoulli e l’effetto camino inverso, ovvero il movimento dell’aria dovuto alle differenze di densità e pressione su verticale, permette a un badgir di muovere grandi quantità di aria senza motori, spingendo aria fresca dentro e tirando fuori l’aria calda. In pratica, le differenze di pressione create dalla forma della torre e dal vento, accoppiate con le differenze di temperatura tra interno ed esterno, generano flussi d’aria che vanno dalla pressione positiva verso quella negativa, mantenendo un ricambio continuo.
Pressione vs Depressione
Nel cuore del badgir c’è l’interazione tra pressione positiva e pressione negativa. Quando il vento colpisce una faccia della torre, la velocità dell’aria aumenta nel punto di ingresso. Secondo il principio di Bernoulli, questa maggiore velocità si traduce in una pressione statica inferiore all’interno della sezione d’ingresso rispetto all’aria esterna. Dall’altro lato della torre, dove il vento sfugge o si separa dalla superficie, si generano turbolenze e depressione. Come spiegano diversi studi, questo schema di basse pressioni rispetto all’esterno crea una sorta di “pompa naturale”: l’aria fresca esterna viene spinta nella stanza mentre l’aria calda interna viene risucchiata verso l’alto e verso l’esterno.
Le simulazioni di Fluidodinamica computazionale (CFD) mostrano quantitativamente questi fenomeni: analisi numeriche di torri di ventilazione naturale evidenziano come la forma, altezza e geometria influiscano sul profilo di pressione e velocità dell’aria, confermando che la differenza di pressione tra ingresso e uscita guida il flusso d’aria all’interno degli spazi abitativi senza alcun apporto di energia elettrica.
La notte e il giorno
Un altro aspetto della fisica dei fluidi applicata ai badgir è il comportamento termico del sistema tra notte e giorno. Durante il giorno, il vento e le differenze di pressione dominano il flusso d’aria. Ma di notte, quando il vento può diminuire, entra in gioco in modo più marcato l’effetto camino puro (o “effetto camino inverso”). In questo caso, l’aria calda accumulata all’interno delle mura più basse viene spinta verso l’alto dalla differenza di densità con l’aria più fredda esterna, generando un flusso ascensionale naturale che scarica il calore immagazzinato dalle pareti verso l’esterno, rinfrescando ulteriormente la casa.
Questi processi — pressione positiva all’ingresso, depressione all’uscita, e la rotazione naturale dell’aria con temperatura differenziale — sono stati ripetutamente studiati e ottimizzati nelle ricerche moderne sui badgir, che confermano come la forma e l’orientamento delle aperture influenzino significativamente la capacità del sistema di ventilare e raffrescare gli ambienti.
Applicazioni moderne: dal deserto alla città
L’ingegneria persiana dei badgir non è rimasta confinata al deserto iraniano. Oggi le stesse idee di ventilazione naturale passiva e raffrescamento evaporativo passivo vengono reinterpretate nelle città contemporanee, integrando tecnologie moderne. In questo contesto, i tradizionali qanat, canali sotterranei utilizzati per trasportare acqua fresca dai pozzi, vengono combinati con torri del vento e sistemi di gestione intelligente dell’aria, creando ambienti confortevoli senza dipendere da condizionatori elettrici. Le applicazioni moderne cercano di mantenere l’efficienza energetica del passato adattandola alle esigenze urbane e residenziali.
L’esempio del Qatar University Building
Un esempio di questa evoluzione è il Qatar University Building, dove gli architetti hanno integrato torri del vento hi-tech con sensori e sistemi automatizzati che aprono o chiudono le bocchette in base alla direzione del vento e alla temperatura interna. In pratica, il principio tradizionale del badgir — cattura dell’aria fresca e scarico dell’aria calda — viene potenziato da tecnologie moderne per ottimizzare il comfort termico senza consumi elettrici elevati. L’uso di sensori permette una gestione dinamica dei flussi, massimizzando la ventilazione naturale anche in condizioni urbane dense e soggette a variazioni di vento e temperatura.
Badgir 2.0: alluminio e sensori
Un’altra frontiera del badgir contemporaneo riguarda le soluzioni prefabbricate, spesso realizzate in alluminio leggero e facilmente integrabili su tetti residenziali. Queste torri moderne imitano l’effetto tradizionale senza richiedere opere murarie pesanti: le bocchette possono essere regolate automaticamente da sensori che rilevano temperatura, umidità e direzione del vento, ottimizzando il flusso d’aria. Il risultato è un sistema modulare, efficiente e adattabile, che porta la ventilazione naturale passiva e il raffrescamento evaporativo passivo dal contesto storico al comfort domestico contemporaneo, combinando design bioclimatico e innovazione tecnologica.
Infografica Tecnica: “Il Respiro della Casa”.
I badgir dimostrano come tradizione e innovazione possano incontrarsi con eleganza. Ciò che nasceva come soluzione semplice per sopravvivere al caldo estremo oggi ispira progettazioni urbane sostenibili, dimostrando che le strategie intelligenti della natura e della storia possono diventare strumenti concreti per migliorare la qualità della vita senza compromettere l’ambiente.
