Page 1

Earth/Lands Earthen Architecture in Southern Italy / Architetture in terra nell’Italia del Sud

Edizioni ETS


Paths, tracks of explorations, research paths, sometimes tortuous, often crossed, constructed step by step. Knowledge, diversity of knowledge built over time, tacit and explicit, cultural landscapes in the world. Projects, experiments for a future that moves from relationship with the places and interpreted traditions. The series explores architecture and design, tangible and intangible culture in places near and far, on objects and ideas, on knowledge and beliefs. Lands, knowledge, culturally, socially and environmentally sustainable innovation, scenarios of present and future challenges. Sentiers, pistes d’exploration, parcours de recherche, parfois tortueux, souvent entrecroisées, explorés pas après pas. Savoirs, diversités des connaissances façonnées dans le temps, tacites et explicites, paysages culturels du monde. Projets, expérimentations pour un futur bâti sur la spécificité des lieux et l’interprétation des traditions. Cette collection est une enquête sur l’architecture et le design, les cultures matérielles et immatérielles, les lieux proches et lointains, les objets et les idées, les connaissances et les croyances. Territoires, connaissances, innovations soutenables au niveau des cultures, des sociétés et de l’environnement, scénarios des défis présents et futurs. Sentieri, tracce di esplorazioni, percorsi di ricerca, talvolta tortuosi, spesso incrociati, costruiti passo dopo passo. Saperi, diversità di conoscenze costruite nel tempo, tacite ed esplicite, paesaggi culturali del mondo. Progetti, esperimenti per un futuro che muove dal rapporto con luoghi e con tradizioni interpretate. La collana indaga su architettura e design, su culture materiali e immateriali, su luoghi vicini e lontani, su oggetti e su idee, su saperi e credenze. Territori, conoscenze, innovazioni culturalmente, socialmente ed ambientalmente sostenibili, scenari delle sfide presenti e future.

Cover photograph by – photo de couverture – foto copertina: Letizia Dipasquale

Sentieri Saperi Progetti edit by - sous la direction de - curata da

Giuseppe Lotti - Saverio Mecca


In memory of Eugenio Galdieri, ever-passionate and stimulating champion of earthen architecture, gentleman from a bygone age, always ready to share what he had with others. Alla memoria di Eugenio Galdieri, divulgatore appassionato e mai banale dell’architettura in terra, signore di altri tempi, sempre pronto alla condivisione.


Ministero dell’istruzione dell’Università e della Ricerca - MIUR National Reserach Projects - Year 2005 - 2005089375 Coordinator: MECCA Saverio Università degli Studi di Firenze INN-LINK-S Research Center on Local and Indigenous Knowledge Systems and Innovation Research Program: Scientific, experimental and tacit knowledge and conservation actions of Earthen Architectural Heritage in Southern Italy: developing, testing and validating a Web-based Knowledge Management Tool. Programma di ricerca: Conoscenze scientifiche, sperimentali e tacite e azioni di conservazione di architetture in terra cruda in Italia del Sud: sviluppo, sperimentazione e validazione di uno strumento web-based di Knowledge management.

Research Units Università degli Studi di Firenze Dipartimento di Tecnologie dell’Architettura e Design «Pierluigi Spadolini» Programme: Knowledge Management methods and tools on scientific, experimental and tacit knowledge for the conservation of Italian Earthen Architecture Heritage Scientific coordinator: Saverio Mecca Collaborators: Marco Masera, Nicola Totaro, Chiara Cirinnà, Letizia Dipasquale, Fabio Fratini, Maria Grazia Paletta, Ettore Pelaia, Valeriano Sandrucci, Ugo Tonietti Università degli Studi di Firenze Dipartimento di Costruzioni Programme: Definition and validation of the scientific-technical cognitive instruments necessary for the activities of conservation of the earthen architecture Scientific coordinator: Silvia Briccoli Bati Collaborators: Valerio Alecci, Luisa Rovero, Ettore Pelaia Università degli Studi «G. d’Annunzio» Chieti-Pescara Dipartimento di Tecnologie per l’ambiente costruito Programme: Vulnerability of the covering of the raw-earth constructions, criteria of risk assessment in the conservation plan: study-case on the heritage of Abruzzo Scientific coordinator: Maria Cristina Forlani Collaborators: Antonio Basti, Fabrizio Chella, Gianfranco Conti, Stefania Giardinelli, Patrizia Milano, Raffaella Petruzzelli, Donatella Radogna Università degli Studi di Palermo Dipartimento di Progetto e Costruzione Edilizia

© Copyright 2011 www.edizioniets.com

Progetto grafico Susanna Cerri EDIZIONI ETS Piazza Carrara 16-19, I-56126 Pisa info@edizioniets.com www.edizioniets.com Distribuzione: PDE ISBN 978-884672146-4

Programme: Earthen architectural heritage in Sicily: knowledge and conservation processes Scientific coordinator: Maria Luisa Germanà Collaborators: Maria Giovanna Agosta, Maria Elena Alfano, Carmelo Cipriano, Ernesto Di Natale, Giovanni Di Stefano, Tiziana Firrone, Rosalia Guglielmini, Guido Meli, Giuseppe Montana, Fulvio Lanzarone, Andris Ozols, Rosalba Panvini, Maria Schiera, Lavinia Sole, Francesca Spatafora, Sebastiano Tusa Thanks to Comune di Lamezia, Calabria for supporting the research work and allowing on site surveys in San Biase


Earth/Lands Terra/Terre Earthen Architecture of Southern Italy Architetture in terra nell’Italia del Sud

edited by /a cura di Saverio Mecca, Silvia Briccoli Bati, Maria Cristina Forlani and Maria Luisa Germanà authors / autori Valerio Alecci, Antonio Basti, Silvia Briccoli Bati, Alba Maria Gabriella Calascibetta, Fabrizio Chella, Monica Chiovaro, Chiara Cirinnà, Gianfranco Conti, Laura Di Leonardo, Giovanni Fatta, Maria Cristina Forlani, Fabio Fratini, Maria Luisa Germanà, Stefania Giardinelli, Marco Masera, Saverio Mecca, Patrizia Milano, Giuseppe Montana, Raffaella Petruzzelli, Donatella Radogna, Luisa Rovero, Valeriano Sandrucci, Francesca Spatafora, Ugo Tonietti, Sebastiano Tusa, Stefano Vassallo

Edizioni ETS


7

Earth/Lands Terra/Terre

Earthen architecture: a technique between conservation and innovation


8

Earth/Lands Terra/Terre


Saverio Mecca University of Florence

Possiamo conservare solo il nostro futuro, non il nostro passato

The main scientific problem related to vernacular architectures is the reconstruction of the chains of values, knowledge and local production, undervalued for the past century thereabouts on account of their difficulty to be managed from a standardized industrial and commercial point of view; the process of valorization of earthen architectural cultures is an exemplary case, started many years ago and sustained by important international committees such as UNESCO, founded partly on elicitation of constructive knowledge, in compliance with the original contexts, and partly on the innovation of this knowledge through an evolutionary framework organized on the basis of social, economical, and technical expectations and requirements. The core goal of the research1, of which we are presenting part of the results, is to establish and test a new approach to the conservation of Immaterial Earthen Architectural Heritage. Why Earthen Architectural Heritage (EAH)? Because earthen architectures are characterized by: • a high level of technical variability and integration in geographical and cultural environments together with their traditionally ecological and effective energy performances, which is of utmost relevance; • criticism related to the durability (in the chemical and physical sense), to mechanical weakness and to seismic vulnerability; • consistent level of ‘tacit’ and local knowledge, of technical and procedural competence and of information on local materials, resources and practices. Earthen architecture conservation can be successful only if such architecture is one of the future building technologies : we shall safeguard the values of diffused quality in a widespread architectural heritage only if they become a living building culture. In this sense, even the conservation issue has to be faced through methodologies and tools concerning the design and project management. The conscious design of new architectures and heritage conservation require a combination of specific scientific Italian Ministry of Research, Research Programmes of National Interest-PRIN 2005/2007: Scientific, experimental and tacit knowledge and conservation actions of Earthen Architectural Heritage in Southern Italy: developing, testing and validating a Web-based Knowledge Management Tool. 1 

Il problema scientifico e sociale delle architetture vernacolari è la ricostruzione delle filiere di valori, conoscenze e produzioni locali, svalutate a partire da circa un secolo per la loro non trattabilità in termini standardizzazione industriale e commerciale; il processo di valorizzazione delle culture architettoniche vernacolari è esemplare : ormai avviato da anni e sostenuto da importanti organismi internazionali quale l’UNESCO si fonda da una parte sull’estrazione delle conoscenze costruttive specifiche di ogni luogo, e dall’altra sulla loro integrazione in un quadro esigenziale evolutivo rispetto ad attese ed esigenze sociali, ambientali, tecniche, di prodotto e di processo. L’obiettivo della ricerca1, di cui presentiamo parte dei risultati, è la definizione e la sperimentazione di un nuovo approccio alla conservazione del patrimonio immateriale della architettura vernacolare. Perché le architetture in terra cruda? Perchè le architetture in terra sono caratterizzate da: • un alto livello di variabilità tecnica e di integrazione nell’ambiente geografico e culturale insieme alle loro tradizionali buone prestazioni sul piano energetico ed ecologico che ne costituiscono una componente importante; • criticità legate alla durabilità (in senso chimico e fisico), alla resistenza meccanica e alla vulnerabilità sismica; • un livello elevato di conoscenze ‘tacite’ e locali, di competenza tecnica e procedurale e di informazione sui materiali specifici e sulle risorse e pratiche locali. La conservazione delle architetture in terra può avere successo solo se le architetture in terra sono una delle culture costruttive del futuro, potremo conservare i valori di qualità diffusa di patrimoni edilizi estesi solo se saranno cultura costruttiva « vivente ». In questo senso anche il problema della conservazione va affrontato con gli strumenti e le metodologie innovative del progettazione e della gestione del progetto. La progettazione consapevole di nuove architetture e la conservazione del patrimonio richiedono un insieme di specifiche conoscenze scientifiche e sperimentali e di conoscenze locali e tacite che allo stato attuale sono disperse, sconnesse e in alcuni aspetti carenti. Una conoscenza insufficiente è infatti alla base del rischio percepito di inaffidabilità della tecnologia della terra, un materiale ‘povero’ sul piano meccanico ed espressione irriducibile di diversità culturale, variabile in relazione alla caratteristiche culturali e naturali dei luoghi. Il sistema di conoscenze delle architetture in terra si fonda sulla cono1  Ministero Italiano della Ricerca Programmi di ricerca di interesse nazionale PRIN 2005/2007: Conoscenze scientifiche, sperimentali e tacite e azioni di conservazione di architetture in terra cruda in Italia del Sud: sviluppo, sperimentazione e validazione di uno strumento web-based di Knowledge management.

9

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

We may save only our future, not our past


10

Earth/Lands Terra/Terre

and experimental knowledge, with both local and tacit knowledge systems, which, at present, are dispersed, unconnected and, in some respects, lacking. Insufficient knowledge is, in fact, at the base of the perceived risk of unreliability in earthen technology, a ‘poor’ material from a mechanical point of view and an indomitable expression of cultural diversity, variable in relation to the cultural and natural characters of places. The earthen constructive system is based on a deep knowledge of each local building culture, on local technical heritage and on experimental research into the physical, energy and structural behaviour of earth as a building material or, better still, of lands, roots of the varying identities of inhabited places. The field of interest of the research is therefore the increase of value of local earthen architecture heritage as an action directed to a sustainable development of a region. The complexity and the cultural, social and technical variability of Italian EAH, together with the insufficient level of scientific knowledge of cause-effect relations between specific characteristics and total performances, is connected to the loss of the local and ‘tacit’ technical knowledge : the final result is a non satisfactory qualitative and quantitative model of performances of earthen architectures and of mix of earth. The tested approach for earthen architectures conservation has been articulated in: • selecting procedures representing the main critical conservation design processes (diagnosis, design, testing, checking) based on international standards; • implementing a knowledge base (explicit and tacit knowledge) related to selected conservation processes; • selecting and specifying a set of testing methods, procedures and tools for field testing as a technical and scientific decision support for the earthen architecture conservation; • testing a web based collaborative space able to support technical communities operating on earthen architectural heritage. Test have been developed in the main regions of south of Italy with a relevant earthen architecture heritage: • the area of Lametia Terme in Calabria, distinguished by an extensive and characterized earthen walls, mixed with stone walls, not yet subject of systematic and scientific studies; • the area of rural architectures in Abruzzo, distinguished by an extensive earthen architecture, already identified and subject of consistent scientific studies; • the archaeological heritage in Sicily, • the traditional rural architectures of Sicily, where a pisè like technique is diffused.

scenza delle singole realtà costruttive, dei patrimoni tecnologici locali e sulla ricerca sperimentale sul comportamento fisico, energetico e meccanico soprattutto, del materiale terra o meglio delle terre, radice delle identità diverse dei luoghi abitati dall’uomo. L’ambito di interesse della ricerca è dunque la valorizzazione del patrimonio locale in terra cruda come azione di sviluppo sostenibile di una regione. Alla complessità, variabilità e plasticità (capacità di adattarsi all’ambiente fisico e culturale) delle architetture in terra italiane, corrisponde ancora un insufficiente livello delle conoscenze scientifiche delle relazioni causa-effetto fra caratteristiche specifiche e prestazioni complessive e una perdita delle conoscenze tecniche locali e ‘tacite’: il risultato è una non soddisfacente modellazione qualitativa e quantitativa del comportamento prestazionale delle architetture in terra e delle miscele di terra che le costituiscono. L’approccio sperimentato per la conservazione del patrimonio di architettura in terra si è articolato in: • progettazione e sperimentazione di un ambiente web collaborativo per sostenere la cooperazione fra comunità tecniche che operano per la conservazione di architetture in terra. • selezione delle procedure che rappresentano i principali processi progettuali critici (diagnosi, indagini e tests, progettazione, controllo) secondo regole codificate; • implementazione sperimentale della base di conoscenza (esplicita e tacita) relativa ai processi di conservazione selezionati su un web based data-base relazionale; • la selezione e specificazione dei metodi di indagine e di prova, procedure e strumenti per le prove sul campo come supporto tecnico e scientifico per i processi decisionali per la conservazione delle architetture in terra selezionati; Le sperimentazioni sono state sviluppate nelle principali regioni del sud Italia con un rilevante patrimonio di architetture in terra: • l’area di Lametia Terme in Calabria, caratterizzata da una estesa e qualificata architettura in terra cruda integrata da architetture in pietra e non ancora oggetto di studi scientifici e tecnici sistematici; • l’area delle architetture rurali in Abruzzo, caratterizzate da una estesa architettura rurale in terra cruda oggetto di studi scientifici e tecnici sistematici; • le testimonianze archeologiche presenti in Sicilia, in cui prevalentemente sono presenti elementi realizzati in terra cruda con la tecnica riconducibile all’adobe, • le architetture rurali tradizionali della Sicilia, riconducibile per molti versi alla tecnica del pisè.


11

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre


12

Earth/Lands Terra/Terre


Saverio Mecca University of Florence

Terra/Terre

Earth is an essentially original and misunderstood raw material with great potential, from the positive environmental and energy ratio, to its admirable capacity to integrate other materials such as stone, wood, brick, lime, vegetable fibres, etc., capable also of constituting the sole material for whole buildings in climactical and geographically extreme situations. Building on earth: cultural plasticity and sustainability The technique of building with earth developed independently in all areas of economic and cultural development: in Mesopotamia in the Valley of the Tigris and the Euphrates (Syria, Iraq and Iran), in the Valley of the Nile (Egypt), in the Jordan Valley (Palestine and Jordan), in India and China, in Maghreb and Sub-Saharan Africa, in Central America and Peru. In particular, in regions with a hot/dry climate it boasts the great advantage of speedy manufacture and ease of drying, with a good resistance to fire, and, when properly protected, even to the elements. It is also has the capacity to maintain buildings cool in summer and warm in winter through thermal insulation and inertia. Since the first Neolithic civilizations with the development of agriculture we can see in all fertile regions the beginning of stable architectures, often with both resources present: the alluvial deposits of clay and sand, and straw from fields of cereal cultivation, which facilitate the production of the most widespread key material in the world: the ‘clay mixture’ that we call earth. Earth offers a great capacity to respond to the housing needs of millions of human beings, not only quantitative needs compatible with limited environmental harmony and resources, but also qualitative cultural requirements, as a result of its high cultural ‘plasticity’1 , its ability to change and adapt in response to changes in the natural and human ‘In genetics the ability of an organism with a given genotype to change its phenotype in response to changes in the environment is called «phenotypic» plasticity. Such plasticity in some cases expresses as several highly morphologically distinct results; in other cases, a continuous norm of reaction describes the functional interrelationship of a range of environments to a range of phenotypes. The term was originally conceived in the context of development, but is now more broadly applied to include changes that occur during the adult life of an organism, such as behaviour.’(http://en.wikipedia.org/wiki/Phenotypic_plasticity) ‘In neuroscience, synaptic plasticity is the ability of the connection, or synapse, between two neurons to change in strength. There are several underlying mechanisms that cooperate to achieve synaptic plasticity, including changes in the quantity of neurotransmitter released into a synapse and changes in how effectively cells respond to those neurotransmitters. Since memories are postulated to be represented by vastly interconnected networks of synapses in the brain, synaptic plasticity is one of the important neurochemical foundations of learning and memory.’ (http://en.wikipedia.org/wiki/Synaptic_plasticity)

1

Costruire in terra: plasticità culturale e sostenibilità La tecnica di costruire con la terra è stata sviluppata autonomamente in tutte le aree di sviluppo economico e culturale: in Mesopotamia nelle Valli del Tigre e dell’Eufrate (Siria, Iraq e Iran), nella Valle del Nilo (Egitto), nella Valle del Giordano (Palestina e Giordania), in India e in Cina, nell’Africa del Maghreb e Subsahariana, in America centrale e in Perù. In particolare nelle regioni a clima caldo/secco ha il grande vantaggio di poter essere fabbricato rapidamente e seccato con facilità, ha una buona resistenza al fuoco, e se adeguatamente protetto, anche agli agenti atmosferici. Ha inoltre caratteristiche di isolamento di inerzia termica tali da mantenere gli edifici freschi in estate e tiepidi d’inverno. Già dalle prime civiltà neolitiche con lo sviluppo dell’agricoltura possiamo vedere in tutte le regioni fertili lo sviluppo di architetture stabili realizzate con entrambe le risorse più spesso presenti: i depositi alluvionali di argille e sabbie e la paglia dei campi coltivati a cereali, che permettono di produrre il materiale fondamentale più diffuso nel mondo la ‘miscela di argilla’ che chiamiamo terra. La terra offre dunque grandi capacità di risposta alle esigenze abitative di milioni di esseri umani, non solo a bisogni quantitativi compatibili con risorse ed equilibri ambientali limitati, ma anche ad esigenze qualitative e culturali, grazie alla sua estrema ‘plasticità’1 culturale, capacità di essere linguaggio espressivo di identità e di storie diverse. Con un nuovo sguardo cosciente dell’ambiente possiamo ritornare al1 ‘In genetica la capacità di un organismo con un dato genotipo a cambiare il suo fenotipo in risposta a cambiamenti ambientali è chiamato plasticità «fenotipica». Tale plasticità, in alcuni casi, come esprime risultati molto diversi morfologicamente distinto; in altri casi, un continua norma di reazione descrive l’interrelazione funzionale di una serie di ambienti con una serie di fenotipi. Il termine è stato originariamente concepito nel contesto di sviluppo, ma è ora più ampiamente applicato per includere i cambiamenti che si verificano durante la vita adulta di un organismo, come ad esempio il comportamento.’ (http://en.wikipedia.org/wiki/Phenotypic_plasticity) ‘In neuroscienze, la plasticità sinaptica è la capacità del collegamento, o sinapsi, tra due neuroni a modificare sotto sforzo. Ci sono diversi meccanismi che cooperano per il raggiungimento plasticità sinaptica, compresi i cambiamenti nella quantità di neurotrasmettitore rilasciato in una sinapsi e i cambiamenti nel modo in cui le cellule in modo efficace rispondono a tali neurotrasmettitori. Dal momento che i ricordi sono postulati di essere rappresentati da reti intensamente interconnesse di sinapsi nel cervello, la plasticità sinaptica è una delle più importanti basi neurochimiche dell’apprendimento e della memoria.’ (http://en.wikipedia.org/wiki/Synaptic_plasticity)

13

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

Earth/Lands

La terra cruda è un materiale originale e misconosciuto, di grandi potenzialità, dal bilancio energetico ed ambientale alla capacità ampia di integrarsi con altri materiali, pietra, legno, laterizio, calce, fibre vegetali, etc., e di costituire il materiale unico per l’intero edificio in situazioni climatiche e geografiche estreme.


14

Earth/Lands Terra/Terre

environment, and to be an expressive language of identities and differing histories. With fresh attention to the environment we can return to earth building as a new technology for architecture in the twenty-first century. Towards a new industrial culture On closer inspection we can see that earthen architecture is the most widespread and variable of technologies. Many studies estimate that still today more than 30% of the world population lives in houses constructed mainly of earth. Even in Europe earthen building is one of the main technologies for traditional buildings, particularly in rural areas: Sweden, Denmark, Germany, England, Spain, Portugal and in France where 15% of people in rural areas live in earthen houses. In Morocco, Algeria, Tunisia and Egypt the majority of rural settlements and ancient cities are built with earth. In the most vulnerable regions earthen building is the most effective and sustainable technology with which to produce volumes of houses and buildings in the short-term, capable of encouraging the development of local resources, materials and craftsmanship, of increasing technical and professional competence, of reducing the share of imported goods and technologies related to building activities. In this era of globalization there is the need to enhance local cultures and earthen architecture, for which we should develop research and testing processes, investment in the pursuit of knowledge, as was the case with reinforced concrete in the twentieth century, in order to explore and develop the significant strategic potential. The variety of advanced building technologies on earth Building with earth means building with a material available almost everywhere, provided that there is sufficient cohesion, due mainly to the presence of clay acting as binder. Also in many countries of the Mediterranean, earthen architectures are a strong document of culture and history. In cultural traditions, social organizations and the differing availability of resources we can identify the roots of why this technology is diversified in so many building techniques and variations, expressing the different identities of places and communities. The long-standing tradition, technical ductility and cultural plasticity have facilitated the application of such building techniques to all kinds of technical elements, such as foundations, walls in elevation, openings, attics and floors, arches, vaults and domes, roofing, thermal insulation and thermal inertia, stairs, furnishings integrated or not into the walls, as well as other non-residential elements, such as roads, pavements, dams, bridges, etc. We classify around 12 building techniques ascribable to earth, of these 7 are the most used:

la costruzione in terra come una nuova tecnologia per l’architettura del XXI secolo. Verso una nuova cultura industriale Appena guardassimo con più attenzione potremmo vedere che la costruzione in terra è la tecnologia più diffusa ed estesa e più ricca di varianti. Vari studi stimano che ancora oggi più del 30% della popolazione mondiale viva in abitazioni costruite principalmente in terra. Anche in Europa la costruzione in terra è una delle tecnologie più importanti per le costruzioni tradizionali, particolarmente negli ambienti rurali: in Svezia, in Danimarca, in Germania, in Inghilterra, in Spagna, in Portogallo, in Francia in cui il 15% della popolazione rurale vive in abitazioni in terra. In Marocco, in Algeria, in Tunisia, in Egitto la maggior parte degli insediamenti rurali e delle parti antiche delle città sono costruite in terra cruda. Nelle regioni più deboli la costruzione in terra è la tecnologia più efficace e sostenibile per produrre a breve termine volumi consistenti di abitazioni ed edifici in genere, favorendo al contempo lo sviluppo delle risorse locali dei materiali e delle attività artigianali, industriali e di servizio indotte, incrementando le competenze tecniche e professionali, riducendo al minimo la quota di importazione prodotti e tecnologie indotta dalle attività edilizie. In epoca di mondializzazione abbiamo necessità di valorizzare invece le culture locali e la costruzione in terra su cui dovremmo sviluppare un processo di ricerca e sperimentazione, di produzione di conoscenza, quale è stato per il cemento armato nel secolo XX, per esplorarne e svilupparne il rilevante potenziale strategico. La varietà delle tecnologie costruttive in terra Costruire in terra significa costruire con un materiale disponibile pressoché ovunque, purché abbia sufficiente coesione, principalmente dovuta alla presenza di argilla che svolge il ruolo di legante Anche in molte regioni del Mediterraneo le architetture in terra sono un forte documento della loro cultura e storia. Nelle tradizioni culturali, nelle organizzazioni sociali e nelle diversità delle risorse disponibili possiamo individuare le radici della forte diversificazione della tecnologia della terra in numerose tecniche costruttive ognuna articolata in numerose varianti, ad esprimere le diverse identità dei luoghi e delle comunità. La lunga tradizione, la duttilità tecnica e la plasticità culturale han-


• adobe, masonry composed of shaped bricks made from a mixture of earth and of-

15

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

ten straw, dried subsequently in the sun. Traditionally made by hand, they are produced using wood or metal forms or by machines, much like traditional fired bricks; • pisé, based on forming and compression of the earth in shuttering, making up layers corresponding to the size of the formwork (usually wood); • earth-straw, based on clays of good cohesion, dissolved in water to form a fluid that is poured on the straw until absorbed. After drying, a conglomerate results consisting mainly of straw; • torchis, a wooden structure (traditional in northern-European regions) is filled with one or more layers of earth clay/straw mixture to form a wall; • forming, based on the shaping of earth mainly by hand in a manner similar to ceramics; • compressed block, based on the shaping of bricks or blocks of earth/fibre mixture and through compression via hand tools or mechanical presses to obtain items with higher mechanical performances, owing to the reduction of cavities and water content; • bauge based on stacking and forming by hand loaves of earth and vegetable fibres to achieve monolithic walls. In recent years adobe, pisé and compressed block techniques have been the more diffused and widespread, experiencing a major interest and experimentation, due in part to their potential for mechanisation and standardization for the production of both elements of and as whole construction processes.

no consentito l’applicazione delle tecniche costruttive in terra ad una granda varietà di elementi tecnici, quali fondazioni, muri in elevazione, apertura, solai e pavimenti, archi, volte e cupole, coperture, elementi di isolamento termico e di inerzia termica, scale, elementi di arredo integrati o no nelle pareti, oltre ad altre opere non abitative, quali strade, pavimentazioni, dighe, ponti, etc. Si classificano circa 12 tecniche costruttive riconducibili alla tecnologia della terra, di queste 7 sono quelle più impiegate: • adobe, basata su mattoni modellati da un impasto a base di terra e spesso di paglia e quindi asciugati al sole. La formatura tradizionalmente fatta a mano può essere ottenuta mediante l’impiego di forme in legno o metallo o con l’ausilio di macchine, analogamente alla formatura dei mattoni cotti tradizionali; • pisé, basata sulla formatura e compressione della terra in casseforme, procedendo per strati corrispondenti alla dimensione della cassaforma (in genere in legno); • terra-paglia, basata su terre di buona coesione, che sono sciolte in acque fino a formare una malta fluida che viene versata sulla paglia fino ad inglobarla. Dopo l’asciugatura si ottiene un conglomerato costituito principalmente dalla paglia; • torchis, una struttura in legno (tradizionale nelle regioni nordeuropee) è riempita con uno o più strati di terra argillosa impastata con paglia a costituire una parete;


16

Earth/Lands Terra/Terre


• formatura, basata sulla formatura di terra principalmente a mano secondo modalità simili alla ceramica; • blocco compresso, basata sulla formatura di mattoni o blocchi di impasto di terra e fibre mediante la compressione con l’aiuto di strumenti a mano o con presse meccaniche per ottenere elementi con caratteristiche meccaniche più elevate, grazie alla riduzione delle cavità e del contenuto di acqua; • bauge, basata sull’impilatura e sulla formatura a mano di pani di terra fibre vegetali al fine di realizzare muri monolitici. In questi anni sono le tecniche dell’adobe, del pisé e del blocco compresso quelle che vedono sia una maggiore diffusione che una più estesa e interessante ricerca e sperimentazione, dovute in parte alle maggiori potenzialità di meccanizzazione e, quindi, di standardizzazione sia della produzione di elementi che della costruzione complessiva. I vantaggi della costruzione in terra Il materiale terra ha numerosi vantaggi intrinseci: • è disponibile pressoché in ogni parte del mondo, e in ogni paese del Mediterraneo in particolare; • richiede una lavorazione al tempo stesso ricca di competenze, in parte socialmente condivise, e adattabile alle culture formali e simboliche locali, favorendone il processo di appropriazione culturale dell’opera finita; • nel suo insieme migliora il microclima interno, superando prove in ogni tipo di clima; • ha naturalmente un comportamento di inerzia termica elevata con le conseguenze di smorzamento e sfasamento della variazione delle temperature interne rispetto alle temperature esterne; inoltre la temperatura superficiale è in genere piacevole • regola l’umidità dell’aria degli ambienti grazie alla permeabilità al vapore, collaborando alle condizioni di comfort igrotermico e respiratorio; • assicura un buon isolamento acustico • è un materiale non nocivo. La manipolazione dell’argilla e dei materiali edili in terra non comportano specifici pericoli per la salute. I materiali edili in terra non contengono addittivi chimici e non pongono rischi per la salute.

17

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

The advantages of earth building Earth material has many intrinsic advantages: • it is available almost everywhere, and, in particular, in every Mediterranean country; • it requires a certain working of the earth, which is at the same time rich in skills, socially shared, and adaptable to the local formal and symbolic cultures, encouraging in such way an ownership process of architectures; • on the whole it improves the interior micro-climate, satisfying standards in all kinds of climates; • it has a high thermal inertia, which absorbs and delays variations in inner temperature compared to variations in external temperatures; in addition the surface temperature is generally pleasant; • it regulates the interior humidity owing to the vapour permeability, improving interior hygrothermal and respiratory comfort; • it ensures good noise insulation; • earth is not harmful. The working of clay and earthen building materials does not imply specific dangers to health. The earthen building materials do not contain chemical additives or involve risks to health. In particular from a general ecological point of view, earthen technology preserves land resources or more precisely: • the earth obtained from excavation activities can be generally used also in situ to produce earthen building elements; • it is fully recyclable, it can be reused directly for subsequent buildings, thus replacing non-reusable based cement building materials; • it reduces the production of waste in the construction sector, clay is reusable to an almost endless extent, producing once again natural materials; all waste produced by earthen buildings is biodegradable waste which can be used to correct sandy soils, so reducing landfill; • the production of earthen building materials requires moderate amounts of energy; • earth is locally available, minimizing transport associated with the production of building materials; • replacing cement-based materials reduces the production of pollutants and CO2 (cement production produces about 7% of all human CO2 production); • it reduces the energy consumption required for construction • it reduces, by mass inertia and an appropriate building/environment interaction, energy consumption of the working buildings; • clay is extremely durable, absorbs moisture and helps preserve wood, thereby extending the life span of buildings;


18

• earthen architectures require no environmentally harmful substances, no chemical

Earth/Lands Terra/Terre

processes are involved in the production of earthen building materials. Earth can therefore be seen as a key resource from the technical and economic point of view since: • it has a wide capacity for integrating local resources in the design and construction process whether as skills and procedural know-how, or as handicrafts connected with the construction process; • manufacturers of earthen building elements can work with an inexpensive raw material ; repairs of earthen buildings avoid the use of expensive modern products; • it is traditionally labour-intensive, producing positive effects on employment and labour markets of local economies; • it allows the integration of self-building processes reducing construction costs for low-cost housing. The transfer of products and methods developed by industrialized countries leads to a double process of technical impoverishment both in the construction of new structures and in the maintenance of architectural heritage in less industrialized countries: in several Mediterranean countries the technology of reinforced concrete has been transferred either directly by industry/commerce or indirectly through seasonal return migration: more often than not it has generated poor quality and unreliable buildings and destroyed the social culture and technical competence in the maintenance of vernacular heritage. The diversity of soil, of the composition and characteristics of earth, of consequent stabilisation feasibility, together with the variety of building techniques, make the process of standardization of knowledge and of production difficult, accentuating and protecting the local nature of technology, and enhancing local resources. The rebalancing of resource flows between Mediterranean countries is one of the main conditions to help curb the exodus from rural areas and the consequent process of uncontrolled city growth; a growth favoured by reinforced concrete techniques of suspect architectural and constructional quality. The limits of earthen construction The most notable characteristic of earth is its sensitivity to water, the main factor of degradation and dissolution: this is a major constraint which demands of the designer a rigorous design, of the whole building as of its critical points. A second limit, and perhaps the more important, is psychological: earthen architecture, as until few years ago masonry architecture, is associated with a primitive and back-

In particolare sul piano ecologico più generale la tecnologia della terra cruda conserva le risorse o più in dettaglio: • la terra ottenuta da attività di scavo può essere generalmente utilizzata aanche in situ per produrre elementi costruttivi in terra; • è riciclabile integralmente, potendo essere riutilizzato direttamente per costruzioni successive, sostituendo i materiali edili a base di cemento non riutilizzabili; • riduce la produzione di rifiuti del settore edilizio, l’argilla è riutilizzabile quasi senza fine producendo di nuovo materiali naturali; ogni rifiuto prodotto da edifici in terra è biodegradabile e gli scarti possono essere utilizzati per correggere terreni sabbiosi, riducendo la necessità di spazi per discariche di materiali; • la produzione di materiali edili in terra richiede quantità ridotte di energia; • la terra è disponibili localmente in modo diffuso, riducendo al minimo i trasporti connessi con la produzione di materiali edili; • sostituendo i materiali a base di cemento riduce la produzione di inquinanti e di CO2 (la produzione di cemento produce circa il 7% della produzione umana di CO2); • riduce i consumi di energia necessari per la costruzione • riduce, mediante l’inerzia della massa e adeguate interazioni edificio/ambiente, i consumi di energia di funzionamento degli edifici; • l’argilla è estremamente durevole, assorbe l’umidità e aiuta la conservazione del legno aumentando la durata della vita degli edifici; • le architetture in terra non richiedono sostanze dannose sul piano ambientale, nessun processo chimico è impegnato nella produzione di materiali da costruzione in terra. La terra può essere vista dunque come un’interessante risorsa sul piano tecnico ed economico in senso lato: • ha una grande capacità di integrazione nel processo di progettazione e di costruzione delle risorse locali intese sia come competenze di saper fare e procedurali, sia come artigianato direttamente e indirettamente connesso con la costruzione; • i fabbricanti di prodotti edili in terra lavorano con un materiale grezzo non costoso, le riparazioni di edifici in terra ovviano all’utilizzazione di prodotti moderni molto costosi;


19

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre


20

Earth/Lands Terra/Terre

ward way of life, to a shameful condition of poverty. The scientific analytical approaches and regulatory activities requested and conditioned by industry have given traditional techniques an image of unreliability and uncertainty that only in recent years is gradually being overcome. The credibility of a technique, or better the collective beliefs relating to its reliability, or rather to its ability to meet present needs, is an essential condition for its use and for the exploitation of its advantages. Another limit of earthen building technique coincides with one of its positive elements: the high consumption of manual work which incurs higher, or at least increasing construction costs. Research and experimentation are essential for enabling cheaper methods of production. The future of earthen architecture Knowledge in the broad sense can therefore be identified as the main resource that can be produced, reproduced and disseminated to trigger the processes of self-development and creativity, training of new paradigms, methods and the design tools of human settlements, where research and experimentation are the main fields of international co-operation among Mediterranean countries, being one of the most powerful tools to rebuild such a Mediterranean community that only in recent centuries has been dismantled. The same trends of migration and climate change are accentuating the sense of human community, which starting from the Mediterranean countries is involving and integrating Peri-Saharan and European cultures. These findings urge us to invest in a wider and deeper knowledge of earthen materials and of all traditional techniques in general, towards a progressive enhancement of their potential performance, not just those traditional and physical, but also those relating to sustainability, till now insufficiently understood. We need investment in knowledge, in the rebuilding and development of construction skills, combined with a common language, the sharing of scientific and technical culture regarding earthen construction, not only between technical and professional communities, but also between the peoples of the Mediterranean themselves.

• è tradizionalmente labour-intensive, producendo positivi effetti sull’occupazione e il mercato del lavoro delle economie locali; • consente l’integrazione di processi di autocostruzione riducendo i costi di costruzione per le abitazioni a basso costo. Il trasferimento di prodotti e metodi sviluppati dalle società più industrializzate determina un doppio processo di impoverimento tecnico sia nelle nuove costruzioni che nella manutenzione e gestione del patrimonio architettonico: in diversi paesi del mediterraneo la tecnologia del cemento armato è stata trasferita sia direttamente a livello industriale/commerciale sia indirettamente mediante il ritorno stagionale e definitivo dell’emigrazione nelle regioni industrializzate; il più delle volte ha generato costruzioni di pessima qualità e affidabilità e ha distrutto la cultura sociale e la competenza tecnica della manutenzione del patrimonio architettonico vernacolare. La diversità dei suoli, della composizione e delle caratteristiche delle terre, delle possibilità tecniche di stabilizzazione, la varietà delle tecniche costruttive, nel rendere difficile processi di standardizzazione di tipo tayloristico sia delle conoscenze che delle produzioni, accentua e protegge il carattere locale della tecnologia, la natura decentrata del processo edilizio, valorizza le risorse locali nei processi di formazione di ricchezza. Il riequilibrio dei flussi di risorse fra le campagne dei paesi del mediterraneo è una delle principali condizioni per frenare l’esodo dalle campagne e il conseguente processo di crescita incontrollata delle città, processo di crescita che è favorito nella sua rapidità, caoticità e disordine anche da una tecnologia costruttiva del cemento armato molto tollerante sulla qualità architettonica e costruttiva. I limiti della costruzione in terra La caratteristica più rilevante della terra è la sua sensibilità all’acqua, principale fattore di degrado e dissoluzione : questo è un vincolo importante che chiede un progetto rigoroso sia dell’intero edificio che dei suoi punti critici. Un secondo limite, forse il più consistente, è di ordine psicologico: la costruzione in terra, come fino a pochi anni fa la costruzione in muratura, è associata ad un’immagine di vita primitiva ed arretrata, di una condizione di povertà di cui vergognarsi. Gli approcci


Il futuro della costruzione in terra La conoscenza in senso lato può essere dunque individuata come la risorsa principale che può essere prodotta, riprodotta e diffusa per innescare processi autonomi di sviluppo e di creatività applicata: la formazione su nuovi paradigmi, metodi e strumenti della progettazione di insediamenti umani, la cooperazione sulla ricerca e sulla sperimentazione possono essere individuati come i principali campi di interazione internazionale, a scala del mediterraneo come uno dei più potenti strumenti per ricostituire quella comunità geografica che solo negli ultimi secoli si è frazionata. Gli stessi movimenti migratori e i cambiamenti climatici stanno accentuando il senso di una comunità umana che dal mediterraneo coinvolge ed integra le culture perisahariane ed europee. Questa constatazione ci sollecita ad investire nello sviluppo di una conoscenza più estesa ed approfondita del materiale terra e delle tecnologie tradizionali in generale, per una valorizzazione progressiva delle loro potenzialità prestazionali, non solo quelle tradizionali fisico tecniche, ma anche quelle relative alla sostenibilità, ancora insufficientemente comprese. È necessario un investimento in conoscenze, riavviare una dinamica di sviluppo di saperi costruttivi perché si possa giungere ad un linguaggio comune, a una condivisione di una cultura progettuale, scientifica, tecnologica del costruire in terra, non solo all’interno delle comunità tecniche e professionali, ma fra i popoli del mediterraneo.

21

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

scientifici analitici e le attività normative sollecitate e condizionate dalle industrie hanno associato alle tecnologie tradizionali un’immagine di inaffidabilità e di incertezza che solo negli ultimi anni si sta progressivamente superando. La credibilità della tecnologia o meglio le credenze collettive relative alla sua affidabilità, o meglio alla sua capacità di soddisfare le esigenze attuali è una condizione necessaria per la sua utilizzazione e per la valorizzazione dei suoi vantaggi. Un altro limite della tecnica della terra cruda coincide con uno degli elementi positivi: l’alto consumo di lavoro manuale che si traduce in un costo elevato o comunque crescente. La ricerca e la sperimentazione sono essenziali per consentire metodi più economici di produzione.


22

Earth/Lands Terra/Terre Casalincontrada, Chieti, (picture by Raffaella Petruzzelli)


Maria Cristina Forlani University of Chieti

Le prestazioni dell’involucro in terra cruda

The performances of envelopes in raw earth are part of “global configuration”1 of the hand-manufacture and (B) pre-selected constructive techniques. Global configuration For what concerns the global configuration of the system, the best way to introduce to the knowledge of the envelope performances in raw soil could start from some observations about the works of Hassan Fathy, the master that was able to conjugate specific technical mastery and high quality level of the environmental comfort. Fathy, through the use of the turned system – realized in raw soil – has concretized a global envelope and defined a “constructive model” qualified by a “structural” dimension of the space, as well as by a “bright and thermoregulating” unit (Figs.1 and 2). The chosen constructive system identifies, in short, both the structural and environmental peculiarity: the use of the archivolted system organizes a constructive-structural design (matrix also of a wide range of configurations containing, inwards, the idea of three-dimensional space able to define the optimal dimension for the control of the static and physical-environmental systems. The problem concerning comfort (in particular about the controlled air-conditioning and lighting2) is hence resolved inside the “constructive model”. In reality only rarely it is possible to shape a global envelope as it emerges from the case study of Fathy’s work. Even in the case of local and European (generally Western Europe) hand-manufactures in raw soil, it is possible to find hardly ever the archivolted systems in raw soil (very diffused in all the other constructions, realized in stone and in lateritious, even of reduced size and modest aspect). Nevertheless the reference to the traditional buildings based on the “massive systems” could become the right platform to make aware choices in the project since the tradiE. Mandolesi, Edilizia, UTET, Torino, 1978, p. 100 The fulfilment of the natural ventilation and lighting requisition is not entrusted – as it usually happens in temperate climates – only to the windows but to several expedients in the whole built systems: the air circulation is function of the “malkaf”, which is an air duct that, together with the opening in the top of the lantern of the dome determines a refreshing current of air; the dazzling coming from the windows at eye-height is controlled by shutters made by rounded wood sticks (mashrabiya) while the diffused lighting is assured by the openings displaced on the top of the dome. 1 2

La configurazione globale Per quel che concerne la configurazione globale del sistema, il modo migliore per introdurre alla conoscenza delle prestazioni dell’involucro in terra cruda può prendere avvio da alcune osservazioni intorno all’opera di Hassan Fathy, il maestro che ha saputo coniugare perizia tecnica specifica ed elevato livello di qualità del comfort ambientale. Fathy, attraverso l’uso del sistema voltato -realizzato in terra cruda- ha concretizzato un involucro globale e definito un ‘modulo costruttivo’ qualificato da una dimensione ‘strutturale’ dello spazio oltre che da una unità ‘luminosa e termoregolatrice’ (Figg.1 e 2). Il sistema costruttivo prescelto identifica, in sintesi, sia la peculiarità strutturale sia quella ambientale: l’uso del sistema archivoltato organizza inoltre una concezione costruttivo-strutturale (matrice anche di una vasta gamma di configurazioni contenenti, al proprio interno, l’idea di spazio tridimensionale) in grado di predefinire la dimensione ottimale per il controllo dei sistemi statico e fisico-ambientale. Il problema del comfort (in particolare della climatizzazione e dell’illuminazione controllata)2 viene dunque risolto all’interno del ‘modulo costruttivo’. In realtà solo di rado si riesce a configurare un involucro globale così come emerge dallo studio dell’opera di Fathy. Già nel caso dei manufatti in terra cruda locali o della cultura europea (occidentale in genere), quasi mai si trovano i sistemi archivoltati in crudo (molto diffusi invece in tutte le altre costruzioni, realizzate in pietra e in laterizio, anche di dimensioni ridotte e aspetto modesto). Eppure il riferimento alle costruzioni tradizionali basate sul ‘sistema massiccio’ può comunque divenire la piattaforma per effettuare scelte consapevoli nel progetto poiché l’architettura tradizionale di ‘terra’ fa generalmente riferimento a tecniche costruttive consolidate nel tempo ed è dimensionata nelle parti strutturali -o meglio, nell’involucro- anche per assicurare il benessere ambientale attraverso spessori definiti dall’esperienza derivante da una lunga pratica3. Mandolesi, E. 1978, Edilizia, UTET, Torino, pag.100 Il soddisfacimento dei requisiti di ventilazione e di illuminazione naturali non è affidato -come di solito avviene nei climi temperati- alle sole finestre ma a diversi accorgimenti nell’intero sistema costruito: la circolazione dell’aria è funzione del ‘malkaf’, ossia un condotto d’aria che insieme all’apertura nella sommità della lanterna sulla cupola determina una corrente d’aria raffrescante; l’abbagliamento proveniente dalle finestre ad altezza d’occhio è controllato da griglie in bastoncini arrotondati di legno (mashrabiya) mentre l’illuminazione diffusa è assicurata dalle aperture collocate sulla sommità della cupola. 3 Se lo scopo principale è quello di inserire le caratteristiche della ‘terra’ nella manualistica di riferimento per l’uso corrente dei materiali da costruzione più comuni, appare prioritario (per 1 2

23

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

The performances of envelopes in raw earth

Le prestazioni dell’involucro in terra cruda sono funzione della ‘configurazione globale’1 del manufatto e delle tecniche costruttive prescelte.


24

Earth/Lands Terra/Terre

tional “earth” architecture generally refers to constructive techniques consolidated in time and it is dimensioned in the structural parts – or better in the envelopes – even to assure the environmental welfare through thicknesses defined by the experience acquired from a long a practice 3. The model deduced by the analysis of traditional heritage emphasizes, compared to the inner environmental comfort research, structural choices (rather than energetic4) characterized by compatibility and low environmental impact. In the course of ages such model that could be defined as “conservative”5) has perpetuated elements of certain environmental advantage, in particular of “heating” type (the thicknesses – massiveassure a fresh climate in the summer period and maintain for a longer period the heat produced inside during the winter) and of acoustic type, always deriving from the insulation capacity of the consistent thickness of the massive structure. Furthermore, it seems useful to evaluate this function of the structure – masonry envelope as “flexible” support, hence it could be highly integrated to the “passive technological plant” organization. The reference to the “conservative model”, in short, tends to promote a bio-climatic approach to the project exploiting and configuring, for the air-conditioning, “interface” systems able to take place in internal comfort control instrument in relation to the energy consumption, in particular the interception of he solar energy, for the natural heating, and the use of wind characteristics, for cooling, could be take into consideration, enriching the monomateric and mono-structural envelope with integrated and diversified systems in the configuration of the building component. In the case of raw soil constructions it is necessary to observe that the qualitative level control, in order to the static safety and the environmental wel-being, it assumes particular feature and extreme delicacy since the material is not very well known and there are not regulations adequate to its use.

3 If the main purpose is that of adding the feature of the “soil” in the reference manualistic for the current use of the most common building materials, it appears priority (to establish on scientific basis the reintroduction of the “raw soil” in the building scientific materials category) a case study about the mechanical qualities of the same, in order to have sure references in the definition, mainly dimensional, of the structural components of the project: the behaviour of the material compared to the most common stresses– mainly the compression – should be verified in laboratory through experimentations and tests on several soil types and compounds. But the study of the thermic qualities of the material cannot be secondary, in different shapes and compounds – even these ones that have to be tested in special laboratories – in order to the use of the “raw soil” for the multitude of environmental situations. 4 “One evening a wild tribe arrived at a camping and found the land scattered with wood. There are two ways to use the environmental potentiality of that kind of wood: either to use it to build a wind-barrier or a shed against the rain – the structural solution – or to use for fire – the energetic solution”. Banham, with this “parable”, outlines in the best way the two possible options to the problem approach of the building and definition of the inner comfort. 5 Cfr. R. Banham, Environment and technique in the modern architecture, Laterza, Roma – Bari, 1978, p. 10. Cfr. R. Banham, op.cit.

fig. 1: Hassan Fathy, plan of traditional living module, Fathy, H. 1973, Architecture for the poor, The University of Chicago Press fig. 2: Hassan Fathy, section of traditional living module, Fathy, H. 1973, Architecture for the poor, The University of Chicago Press


6 This is mainly about “beaten soil” to whom could be tied also other techniques – typically local – that even moving from the packing of elements defined outside the work, in the assembling – humid and pressed – they provide a finished good assailable to a monolithic system. 7 This refers to “green bricks”, modelled, or compressed. 8 This considers in particular the lightened systems, rather than discreet or continuous elements (from the opus craticium to the earth straw – in formworks and in blocks – to light pre-fabricated panels).

Il modello desunto dall’analisi del patrimonio tradizionale mette in luce, rispetto alla ricerca di comfort ambientale interno, scelte di tipo ‘strutturale’ (piuttosto che energetico4) connotate da compatibilità e basso impatto ambientale. Tale modello, definibile ‘conservativo’5, ha perpetuato nei secoli elementi di indubbio vantaggio ambientale, in particolare di tipo termico (gli spessori – massicci – assicurano il fresco in estate e mantengono più a lungo il calore prodotto all’interno durante l’inverno) e di tipo acustico, sempre derivanti dalla capacità isolante dei consistenti spessori delle strutture massicce. Appare utile, pertanto, valutare questa funzione della struttura-involucro murario quale supporto ‘flessibile’ e dunque fortemente integrabile all’organizzazione ‘impiantistica passiva’. Il riferimento al ‘modello conservativo’, in sintesi, tende a promuovere un approccio bioclimatico al progetto sfruttando e configurando, per la climatizzazione, sistemi di ‘interfaccia’ in grado di porsi come strumento di controllo del comfort interno in rapporto ai consumi energetici; in particolare possono essere prese in considerazione la captazione dell’energia solare, per il riscaldamento naturale, e l’utilizzo delle caratteristiche del vento, per il raffrescamento, arricchendo l’involucro monomaterico e monostrutturale con sistemi integrati e diversificati nella configurazione del componente edilizio. Nel caso di costruzioni in terra cruda resta tuttavia da osservare che il controllo del livello qualitativo, in ordine alla sicurezza statica e al benessere ambientale, assume carattere particolare e di estrema delicatezza in quanto il materiale lo si conosce ancora poco e non vi sono normative adeguate al suo uso. Le tecniche costruttive La conoscenza delle prestazioni dell’involucro va inoltre affrontata attraverso l’analisi dei sistemi costruttivi con i quali può essere concretizzato fondare su basi scientifiche la reintroduzione del ‘crudo’ nel novero dei materiali da costruzione) uno studio delle qualità meccaniche dello stesso al fine di avere sicuri riferimenti nella definizione, soprattutto dimensionale, delle componenti strutturali del progetto: il comportamento del materiale rispetto alle sollecitazioni più comuni -la compressione, in particolare- va testato in laboratorio tramite sperimentazioni e prove su diversi tipi e composti di terra. Ma non può essere secondario lo studio delle qualità termiche del materiale, in diverse forme e composti -anche queste da testare in laboratori specialistici- alfine di una utilizzazione del ‘crudo’ per le molteplici situazioni ambientali. 4 « Una tribù selvaggia raggiunge una sera un campeggio e trova il terreno cosparso di legna. Esistono due modi per utilizzare il potenziale ambientale di quel legname: o usarlo per costruire un frangivento o una tettoia contro la pioggia -la soluzione strutturale- oppure usarlo per fare un fuoco -la soluzione energetica. » Banham, con questa ‘parabola’, delinea in maniera esemplare i due atteggiamenti possibili nell’approccio al problema della costruzione e della definizione del comfort interno. Cfr. Banham, R. 1978, Ambiente e tecnica nell’architettura moderna, Laterza, Roma-Bari, pag. 10. 5 Banham 1978.

25

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

Constructive techniques The knowledge of the envelope performances has to be faced through the analysis of the building systems with whom the hand-manufacture in raw soil could be concretized. The constructive methods refers to three fundamentally different case studies: • beaten soil • green bricks • light soil Furthermore, these configure different compositions of the “soil conglomerate” (heavy or light) belong to various working systems (in work or manual, mechanized or industrialized pre-fabricated) and comprises different functions: structural (monolithic6 and brickwork systems7) and external wall8. The material “soil” lends itself to accessible realizations for a plurality of productive organizations: from the self-construction to the handicraft, mechanized, industrialized production. Moreover, its features consent a wide range of building systems that the tradition could select in the course of time in order to obtain the best performances with the available “ingredients”, by using them in the most appropriate constructive methods. In fact, the “soil” that could be found in the building location might present different components and in really variable percentages that could not be indicated indifferently for any sort of technique. But when the material production takes place in a non-connected manner to the site (for instance, when it is refers to industrial production), the preparation of the soil conglomerate has to be appropriate to the choice of the product that has to be provided, selecting appropriately the components. Without forgetting that the main role of the earthen envelope (as in the case in which it could have a load bearing function, as in that of as simple external wall) stays in assuring the thermo- acoustic isolation, and at this point, it remains to summarize the main performances provided in order to some needs relative to the safety, well-being, organization and environmental preservation. With reference to the user fields of the raw components and to the prevailing techniques, one could notice that the hand-manufactures realized in “beaten soil” (generally the fasteners – vertical external walls – and the partitions – vertical internal walls) and in green bricks (the closures – vertical external walls and envelope – and the parti-


26

Earth/Lands Terra/Terre


p. 22 fig. 3: making earthen bricks in a traditional way. Adobe Workshop, Associazione Terrae onlus, DiTac, Ente Scuola edile di Chieti, CedTerra, Roccamontepiano (CH) 8-20 april 2002 (picture by Raffaella Petruzzelli) p. 23 fig. 4: making earthen bricks in a traditional way. Adobe Workshop, Associazione Terrae onlus, DiTac, Ente Scuola edile di Chieti, CedTerra, Roccamontepiano (CH) 8-20 april 2002 (picture by Raffaella Petruzzelli) fig. 5: Clay Mine Adobe, making bricks by multiple mobile forms. www.ClayMine Adobe.com. fig. 6: building a ‘pisè’ earthen wall. ‘Massone’ technique Workshop, Casalincontrada, Chieti, 15-19 september 2008. (picture by Danilo DiMascio).

il manufatto di terra cruda. Le modalità costruttive fanno capo a tre casi fondamentalmente diversi: • la terra battuta • i mattoni crudi • la terra alleggerita. Questi configurano composizioni diverse del ‘conglomerato di terra’ (pesante o leggera), appartengono a vari sistemi di lavorazione (in opera o prefabbricata di tipo manuale, meccanizzato o industrializzato) e comprendono differenti funzioni: strutturale (sistemi monolitici6 e in muratura7) e di tamponatura8. Il materiale ‘terra’ si presta dunque a realizzazioni accessibili ad una pluralità di organizzazioni produttive: dall’autocostruzione alla produzione artigianale, meccanizzata, industrializzata. Le sue caratteristiche consentono inoltre una vasta gamma di sistemi costruttivi che la tradizione ha saputo selezionare nel tempo alfine di ottenere le prestazioni migliori con gli ‘ingredienti’ a disposizione, utilizzandoli cioè nelle modalità costruttive più appropriate. Infatti, la ‘terra’ reperibile sul luogo della costruzione può presentare componenti diversi e in percentuali molto variabili che non possono essere indifferentemente indicati per qualsiasi tipo di tecnica. Ma quando la produzione di materiale ha luogo in maniera non strettamente connessa al cantiere (ad esempio quando si tratta di produzione industriale), la preparazione del conglomerato di terra deve essere appropriata alla scelta del prodotto da fornire, selezionando opportunamente i componenti. Senza dimenticare che il ruolo principale dell’involucro in terra (tanto nel caso in cui esso abbia funzione portante, quanto in quello in cui si tratti di 6 Si tratta specificamente della ‘terra battuta’ cui possono essere abbinate anche altre tecniche -tipicamente locali- che, pur muovendo dalla confezione di elementi definiti fuori opera, nell’assemblaggio -umido e compresso- forniscono un prodotto finito assimilabile ad un sistema monolitico. 7 Ci si riferisce ai ‘mattoni crudi’, modellati, estrusi o compressi. 8 Si considerano in modo particolare i sistemi alleggeriti, a elementi discreti o continui (dall’opus craticium alla terra paglia -in casseforme e in blocchi- ai pannelli leggeri prefabbricati).

27

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

tions – vertical internal walls and slabs) provide specific performances compared to the safety needs (opposing fire resistance), of thermo-hygrometric and acoustic wel-being (assuring acoustic isolation, heating inertia and hygrometric regulation), of running (rendering possible the de-construction, the recycling and the re-intake of the material in the surrounding environment) and of environmental preservation (limiting the environmental impact). For what concerns the fire resistance, both for the walls in beaten soil and for those in green bricks, the material offers great performances: it is not surprising that the German regulations DIN (18 952) judge “non-combustible” those hand-manufactures in soil that have specific weight over 1700 kg/mc. The thermal inertia (either referring to beaten soil or to green bricks) is generally raised and grows in relation to the used thicknesses; for this reason the hand-manufactures appear particularly suitable to those climates characterized by high ranges, both daily and seasonal. Referring to the maintainability, it is necessary to remember that the constructions in green bricks are of a remarkable quick use (figs. 3, 4, 5, 6 and 7). The hand-manufactures realized in light raw soil (generally the closures – vertical external walls and envelope – and partitions – vertical inner walls and slabs) provide specific performances, compared to the needs of thermo-hygrometric and acoustic welfare (assuring insulation – both thermic and acoustic – and hygrometric regulation), of administration (rendering easy the de-construction, the recycling and the re-intake of the material in the surrounding environment, as well as facilitating the interventions of normal maintenance) and of environmental preservation, limiting the environmental impact (figs. 8 and 9).


28

Earth/Lands Terra/Terre

Conclusions In conclusion, in order to evaluate in a more exhaustive way the environmental performance of the envelope-building, one relates to an essential reading of the life cycle (through 4 different phases) of the hand-manufactures in raw soil, upon which could be inferred some characteristics of the material “soil” to specify the quality depending of the impact that the constructions realized with it have on the environment. a) in the material production whereas they should be evaluated the “costs” at energetic level (resource consumption and issuing of pollutant substances), compared to different parameters (landscaping – construction of quarries; transport; transformation) it is necessary to underline that for what concerns the raw soil constructions one could recuperate exavated lands for other purposes, otherwise (at least in self-construction and handicraft sites) the material extraction could happen by exploiting the excavation land of the foundations. In the transformation phase of the material into “products” it is not foreseen the addition of further, particular, elements apart from water and other natural components, that need a minimum processing without the production waste. The working phase, that could be either manual or mechanical (even in the industries), foresees the use of machines that need a low production of energy; in addition, for the “raw” products it is not necessary the use of pollutant combustions. b) in the building construction whereas the site functionality (machines, special equipments) and the materials transportation have to be evaluated, one has to underline that, for the constructions in raw soil, are not necessary the machines that need a high quantity of energy and all the material in entry, both for casting and for assembly, is used without waste to discharge. A local industrial production consents to avoid wastes and pollution caused by transport. c) in the building administration whereas the energy consumption (lighting, heating, air-conditioning, etc.) for the building use phase has to be pre-evaluated, it is essential to underline, for the raw soil constructions, that the massive “model” allows already an efficient control of the inner comfort; a more careful planning could define a system-envelope even more adequate to limit the energetic consumptions. d) in the building demolition and in the materials recycle whereas the “waste” production and the getting rid of waste problems has to be evaluated, even for those phases referring to the refurbishment and modification, one has to underline, for the raw soil buildings, the easiest recyclability of the materials and their natural re-collocation in the environment.

semplice tamponamento) risiede comunque nell’assicurare l’isolamento termo-acustico, restano, a questo punto, da sintetizzate le principali prestazioni fornite in ordine ad alcune esigenze relative alla sicurezza, al benessere, alla gestione e alla salvaguardia d’ambiente. Con riferimento ai campi di utilizzo dei componenti in crudo e alle tecniche prevalenti, si può rilevare che i manufatti realizzati in ‘terra battuta’ (generalmente sono considerate le chiusure -pareti verticali esterne- e le partizioni -pareti verticali interne) e in mattoni crudi (le chiusure -pareti verticali esterne e copertura- e le partizioni -pareti verticali interne e solai) forniscono specifiche prestazioni rispetto alle esigenze di sicurezza (opponendo resistenza al fuoco), di benessere termoigrometrico e acustico (assicurando isolamento acustico, inerzia termica e regolazione igrometrica), di gestione (rendendo possibile la de-costruzione, il riciclaggio e la re-immissione del materiale nell’ambiente) e di salvaguardia dell’ambiente (limitando l’impatto ambientale). Per quanto riguarda la resistenza al fuoco, sia per i muri di terra battuta che per quelli di mattoni crudi, il materiale offre ottime prestazioni: non a caso le norme tedesche DIN (18 952) reputano ‘incombustibili’ i manufatti di terra aventi un peso specifico superiore ai 1700 Kg/mc. L’inerzia termica (che si tratti di terra battuta o di mattoni crudi) è generalmente elevata e cresce in rapporto agli spessori utilizzati; per questo motivo i manufatti appaiono particolarmente adatti a climi caratterizzati da forti escursioni termiche giornaliere e stagionali. Riguardo alla manutenibilità, deve rammentarsi che le costruzioni in mattoni crudi si prestano anche ad una notevole facilità di intervento (figg. 3, 4, 5, 6 e 7). I manufatti realizzati in terra alleggerita cruda (generalmente si considerano le chiusure -pareti verticali esterne e copertura- e le partizioni -pareti verticali interne e solai) forniscono specifiche prestazioni rispetto alle esigenze di benessere termoigrometrico e acustico (assicurando isolamento -termico e acustico- e regolazione igrometrica), di gestione (rendendo agevole la de-costruzione, il riciclaggio e la re-immissione del materiale nell’ambiente, nonché facilitando gli interventi di normale manutenzione) e di salvaguardia dell’ambiente, limitando l’impatto ambientale (figs. 8 and 9).


fig. 9: building an envelope with earth-chippings technique. (picture by Horst Schroeder, Dachverband-lehm Association)

fig. 8: building a terre-paille wall at Craterre. Craterre workshop 1999. (picture by Raffaella Petruzzelli)

29

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

fig. 7: rammed earth delivery. www.RammedEarthWorks.com

Conclusioni In conclusione, per valutare in modo più esaustivo la performance ambientale dell’involucro-edificio, si riporta una lettura essenziale del ciclo di vita (attraverso 4 fasi distinte) dei manufatti in crudo da cui possono essere desunte alcune caratteristiche del materiale ‘terra’ per specificarne le qualità in base all’impatto che le costruzioni realizzate con esso hanno sull’ambiente. a) nella produzione del materiale laddove devono essere valutati i ‘costi’ a livello energetico (consumo di risorse ed emissione di sostanze inquinanti), rispetto a diversi parametri (paesaggistico -costituzione di cave; di trasporto; di trasformazione), va evidenziato che per le costruzioni in crudo possono essere recuperate terre cavate per altri scopi oppure (almeno nei casi di autocostruzione e di cantiere artigianale) che l’estrazione di materiale può avvenire sfruttando la terra di scavo delle fondazioni. Nella fase di trasformazione del materiale in ‘prodotti’ non è prevista l’aggiunta di ulteriori, particolari, elementi oltre l’acqua ed altri componenti naturali, i quali necessitano di una lavorazione minima senza produzione di scarti. La lavorazione -che può essere manuale o meccanica (anche in industria) - prevede l’uso di macchinari scarsamente energivori; per i prodotti ‘crudi’, inoltre, non sono previsti inquinanti da combustione. b) nella costruzione dell’edificio laddove devono essere valutati il funzionamento del cantiere (macchine, attrezzature speciali) e il trasporto di materiali, va evidenziato che per le costruzioni in crudo non sono richiesti macchinari eccessivamente energivori e che tutta la materia in ingresso, sia per il getto sia per l’assemblaggio, è utilizzata senza scarti da smaltire. Una produzione industriale locale consente altresì di evitare sprechi ed inquinamenti da trasporto. c) nella gestione dell’edificio laddove devono essere prevalutati il consumo di energia per la fase di uso dell’edificio stesso (illuminazione, riscaldamento, raffrescamento ecc.), va evidenziato, per le costruzioni in crudo, che il ‘modello’ massiccio già consente un controllo efficace del comfort interno; una progettazione maggiormente attenta può inoltre definire un sistema-involucro ancora più idoneo a limitare i consumi energetici. d) nella demolizione dell’edificio e nel riciclo dei materiali laddove devono essere valutati la produzione di ‘scarti’ e il problema dello smaltimento dei rifiuti, anche per i momenti relativi alla ristrutturazione e modificazione, vanno evidenziate, per le costruzioni in crudo, la più facile riciclabilità dei materiali e una loro naturale ri-collocazione nell’ambiente.


30

Earth/Lands Terra/Terre

Claytec

Davide Giansante, Cepagatti. Photographic Competition 2000, CedTerra.


Maria Cristina Forlani University of Chieti

La qualità energetica e la sostenibilità ambientale

The current demand for sustainability – through the ecological quality of building choices, salubrity of home environments and reduction of running costs, especially energy costs – has encouraged the rediscovery of unbaked clay building systems, and the specific characteristics peculiar to them. However, as well as the hypothetical importance, it is necessary to prove the actual supportability of such choices and the level of the sustainability of each choice. The philosophy of the cycle of life, which came to the fore in the 1990s as the summary of strategies for the control and the attainment of environmental quality, is one of the most reliable systems of assessment. The path is very complex. Although the concept is starting to spread, and become known in several sectors, the building sector lags behind, even though production sectors are changing significantly. On the other hand, in the specific technical sector the situation is still complicated; whereas the concept of sustainable development principally means the modification of lifestyle, for the architect it means the modification of the project. The main environmental problems – which may be summed up as: the consumption of resources (both materials and energy), the release of pollutants, and the production of waste – may be translated into specific needs that must be considered in developing a project. To assess reduction of resource consumption, the first thing to do is to consider building material choices; initially, origin and quality (renewable; recyclable) have to be checked. Similarly, the production of building and demolition waste has to be considered. At the same time, energy consumption during the production of materials and components has to be considered. Therefore, the aim is to select processes, materials and technical elements that are characterized by the lowest rate of energy consumption – during the production stage – and building systems that entail the lowest consumption rates during the construction stage. This means choosing building and structural systems and materials that give best per-

31

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

Energy Quality and Environmental Sustainability

L’attuale richiesta di sostenibilità degli interventi - attraverso la qualità ecologica delle scelte costruttive, la salubrità degli ambienti interni e il contenimento delle spese di gestione, soprattutto energetica - ha favorito la riscoperta dei sistemi costruttivi in crudo, a partire dalle specificità che li connotano; è necessario però dimostrare, oltre le supposizioni, l’effettiva sostenibilità delle scelte nonché il livello stesso della sostenibilità connesso ad ogni scelta. La filosofia del ciclo di vita, emersa negli anni ‘90 come sintesi delle strategie per il controllo e il raggiungimento dell’obiettivo della qualità ambientale prefigura uno dei più accreditati sistemi di valutazione. Il percorso è molto complesso e se la diffusione del concetto comincia ad essere capillare, informando svariati settori, per quanto riguarda quello delle costruzioni si rilevano forti ritardi anche se in alcuni ambiti, quelli produttivi, sono in atto sensibili cambiamenti. Nel più specifico campo dei tecnici la situazione è invece ancora problematica; infatti, se è vero che l’acquisizione del concetto di sviluppo sostenibile significa prioritariamente modificazione del proprio stile di vita, per l’architetto si tratterà della modificazione dell’approccio al progetto. Le principali problematiche ambientali, sintetizzabili in consumo di risorse (materiali ed energia), emissioni di inquinanti, produzione di rifiuti, possono essere tradotte in specifiche esigenze da considerare nella redazione di un progetto. Per valutare il contenimento del consumo di risorse si procede muovendo dalla scelta dei materiali da costruzione per i quali va controllata prioritariamente l’origine e la qualità (rinnovabile; riciclabile), si verifica così anche la produzione di rifiuti da costruzione e demolizione. Va considerato parallelamente il consumo di energia nella fase di produzione di materiali e componenti; si mira, dunque, a selezionare processi, materiali, elementi tecnici, caratterizzati da minimi dispendi di energia in fase di produzione e di sistemi costruttivi in grado di determinare più bassi consumi in fase di cantiere. Questo significa scegliere sistemi costruttivo-strutturali e materiali in grado di soddisfare adeguatamente le prestazioni in relazione alle richieste dell’oggetto edilizio, senza ricercare le prestazioni migliori in assoluto e, spesso, non richieste dall’oggetto in questione; significa inoltre, ricercare soluzioni non solo vantaggiose durante la fase di costruzione ma altrettanto tali anche nella previsione delle problematiche di gestione (manutenzione) e di fine vita; in grado in altre parole di contemplare soluzioni costruttive appropriate con l’entità e la durata prevista del manufatto. Il contenimento del consumo di energia, comunque, riguarda prevalente-


32

Earth/Lands Terra/Terre

formance with respect to the demands of any specific building, without going all out for the best performance in an absolute sense, which is often not required by the building in question. It means also pursuing advantageous solutions both in the building stage and in the prediction of management or maintenance problems and eventual demolition. In other words, solutions that are appropriate to the nature and expected duration of the building. In any case, energy consumption restraint mostly concerns the stage when the building is being used. Knowledge of local climate conditions can be the basis for planning the exterior and – together with knowledge of physical and technical features – can contribute to control of the building’s environmental performance. In assessing the technologies of unbaked brick, it is worthwhile comparing and analysing some of the most significant building systems and their potentialities, from selfconstruction to industrialization. The study is applied to local unbaked-brick building systems and assesses – for the whole building process – levels of sustainability in choice of materials and operationmanagement, in a comparison between tradition and innovation. In particular, a comparison is made between a minimal traditional building module on the one hand and a similar one which has been redesigned to consider industrialization of production and building site mechanization on the other. Also considered are current levels of comfort expectations using air-conditioning systems and “bio-climatic” solutions. Finally, waste disposal strategies (for both building and demolition) are also considered. The answer to resource consumption restraint requirements Resource consumption restraint in building materials1 should be firstly assessed for quality of renewability and recyclability: Using unbaked clay involves a low consumption rate of resources: the material may come from the excavation site already prepared for the building itself; in the case of traditional building techniques and using natural elements, it may be recycled completely; it is recyclable even in the case of industrial production, because of its ecological nature. It should then be assessed for energy consumption in production and transport: a comparison between a production cycle using baked bricks and one using unbaked materials highlights the enormous difference between the two; in the sequence of excavation, preparation, production, drying, baking, packing and shipping, energy saving in the baking stage has the greatest impact2.

mente la fase di uso dell’edificio; la conoscenza del clima locale può costituire la base della progettazione dell’involucro e, insieme alla conoscenza dei principi fisico-tecnici, contribuire a controllare, la performance ambientale dell’edificio. Nella valutazione delle tecnologie della terra cruda è parsa utile una comparazione di alcuni sistemi costruttivi significativi analizzati nella possibile attualizzazione dei processi, dall’auto-costruzione all’industrializzazione. L’indagine è applicata ai sistemi costruttivi in crudo locali dove sono valutati – nell’intero processo edilizio – i livelli di sostenibilità delle scelte materiche e gestionali nel confronto tra innovazione e tradizione. In particolare si svolgono valutazioni comparate tra un modulo minimo della costruzione tradizionale ed uno analogo riprogettato tenendo conto dell’industrializzazione della produzione e della meccanizzazione del cantiere (fig. 1). è, inoltre, considerata l’attuale richiesta di comfort da soddisfare mediante impianti di climatizzazione e proposte ‘bioclimatiche’. Si prevedono, infine, strategie per lo smaltimento dei rifiuti da costruzione e demolizione. La risposta alle esigenze di contenimento del consumo delle risorse Il contenimento del consumo di risorse1 considerato rispetto ai materiali da costruzione va indagato prima per le qualità di rinnovabilità, e riciclabilità: la terra da costruzione configura una basso consumo di risorse: può provenire dallo scavo stesso predisposto per l’edificio e nelle tecniche tradizionali, addittivata con elementi naturali, può essere totalmente riciclata; anche nella produzione industriale conserva la sua riciclabilità in quanto materiale verde; quindi per i consumi energetici di produzione e di trasporto: la comparazione tra un ciclo di produzione di mattoni cotti rispetto a quelli crudi evidenzia la forte differenza tra la filiera del cotto e quella del crudo; la sequenza escavazione, preparazione, produzione, essiccazione, cottura, imballo e spedizione evidenzia il risparmio energetico inerente la fase di cottura, quella più impattante2. La risposta alle esigenze di riduzione dei carichi ambientali Si valuta che circa il 50% delle emissioni di sostanze inquinanti nell’atmosfera in Europa si deve al settore edilizio (40% CO2; 50% anidride solforosa). Anche per quanto riguarda i rifiuti il carico proveniente dal settore edilizio ammonta a circa il 50% ed è dovuto principalmente alla sempre maggiore complessità dei componenti; la crescente varietà dei materiali limita la possibilità di riutilizzo e di riciclo, attualmente attestato appena G. Minke ha valutato il costo energetico per l’estrazione, trasporto, preparazione messa in opera per la realizzazione di un fabbricato di medie dimensioni intorno all’1% del costo energetico per la realizzazione di un fabbricato equivalente realizzato in cemento armato o in mattoni. 2 Vedi paragrafo a cura di P. Milano. 1

G. Minke ha valutato il costo energetico per l’estrazione, trasporto, preparazione messa in opera per la realizzazione di un fabbricato di medie dimensioni intorno all’1% del costo energetico per la realizzazione di un fabbricato equivalente realizzato in cemento armato o in mattoni. 2 See the section by P. Milano. 1


33

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

Fig. 1a: manual production in auto-construction, on site-workshop in Casalincontrada, Chieti, 2000. (picture by Raffaella Petruzzelli)


34

Earth/Lands Terra/Terre

The answer to environmental burden reduction requirements In Europe, about 50% of environmental pollution comes from the building trade (40% CO2; 50% sulphur dioxide). The environmental burden from the building trade is also roughly 50% in the case of waste-production, principally owing to the increasingly greater complexity of components. The ever-growing variety of materials restricts the possibility of re-using and recycling, which is now only 28%. There is no doubt about the enormous reduction of the environmental burden in using unbaked material, which does not require any firing process and may be easily re-used or put back into the environment, without any resulting damage. The answer to domestic environment quality requirements In determining the energy requirements3 of a building when using unbaked material, local climatic and environmental features should be studied, along with the material and technological features of the building exterior. An analysis of traditional buildings highlights: 1) the poor quality of the surface-covering (which hardly ever contains a layer of insulation); 2) the superior performance of the walls themselves. The thermal inertia factor characterizing such a building highlights the potentiality of unbaked materials to counterbalance the high coefficient of thermal dispersion and to check variation due to outside climate changes, by maintaining stable conditions on the inside. Legal performance-quality requirements would entail modifying the walls to obtain best results through improved insulation, although modifications to the outer covering may be sufficient. As for structural additions, bio-climatic systems could quite simply be used, for example, a conservatory added onto the building, which would also be a good way of extending the minimal living space set by the module. Bio-climatic additions have led to marked energy saving, thanks to the passive contribution of glass.

al 28%. È indubbia la forte riduzione dei carichi ambientali nell’uso di un materiale, la terra cruda, che non deve subire processi di cottura ed è facilmente riutilizzabile o riportabile, senza danni, nell’ambiente. La risposta alle esigenze di qualità degli ambienti interni Per determinare il fabbisogno energetico3 di un fabbricato in terra cruda si procede allo studio delle caratteristiche climatiche ed ambientali del luogo insieme a quelle materiche e tecnologiche dell’involucro. L’indagine sui manufatti tradizionali mette in luce due fattori rilevanti: la cattiva risposta della copertura (difficilmente dotata di strato isolante) e l’interessante performance dell’involucro murario. L’inerzia termica -tipica del manufatto in oggetto- evidenzia la capacità del sistema in crudo di compensare gli elevati coefficienti di dispersione termica e di ‘controllare’ la variazione degli effetti climatici esterni mantenendo costanti quelli interni. L’adeguamento prestazionale richiesto dalla legge pone la necessità di ipotizzare modifiche al sistema dell’involucro alfine di ottenere migliori performance come esito di un maggiore isolamento anche se gli interventi sulla copertura parrebbero già sufficienti. Nei casi di nuovi interventi si può prevedere più semplicemente l’adozione di sistemi bioclimatici, come la serra addossata -utile anche per ampliare lo spazio abitativo minimo previsto dal modulo in oggetto. L’intervento bioclimatico ha consentito un notevole risparmio energetico con l’apporto passivo generato dal sistema vetrato.

Fig. 2: A earthen dwelling survey in Loreto Aprutino, Pescara (arch. R. Petruzzelli). The intervention hypothesis developed in the Architecture Construction Workshop (Prof. M. C. Forlani)

3

See the section by F. Chella

p. 31 Fig. 1b: ‘during the building process’ production in a traditional site in Berlin, Germany, Martin Rauch ent. (picture by Barbara Narici)

3

Per l’analisi dettagliata si rimanda al paragrafo curato da F. Chella.


35

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre


36

Earth/Lands Terra/Terre


Maria Luisa Germanà University of Palermo

Terra cruda nelle costruzioni fra passato e futuro A sort of dual perspective between past and future is required when tackling the subject of earth as a building material, departing from the early initial interest and including the last forty years, which have seen its development and diffusion. This paper does not shirk its responsibility to earth as a building material, as can be seen from the title. On the one hand, the earthen architectural heritage built up all over the world since time immemorial represents a relevant field of investigation because of its documentary value and the specific problems of conservation that it poses. On the other hand, earth is often proposed as a valid alternative in building today, as part of a widespread trend towards sustainability. This dualism deserves to be studied more thoroughly, whether we choose to examine earth as an inherited material from the past, or whether we intend to understand its innovative aspects with regard to present-day construction. In the past, building techniques employing earth were characterised by their immediacy, because of the need to use locally available materials; knowledge and skills deeply rooted in the specific identity (both physical and cultural) were a reflection of each individual productive co ntext. The crux of the matter of earth as a building material lies in this link with the contextual reality, in the shift from the past to present-day reality: the problematic aspects regard both the material and non-material values of this link. With regard to the former the question revolves around the earthen product itself, beginning with the procuring of the base material (today deprived of its traditional immediacy) and continuing with the verification of its performance (a present-day inevitability because of the comparison with other commonly available techniques). As for the non-material values, it is necessary to consider the link with the productive context and the profound transformation undergone in the processes: the unity of the traditional production, which is particularly evident in earthen buildings, proves incompatible with the present-day separation of planning, executive and management phases. Moreover, applying a vision of technological practice integrated with the culture that is expressed in it, and also considering building techniques as social phenomena, we cannot overlook the fact that in many cases the social set-up that

37

Earth/Lands Terra/terre Terra/Terre

Earth as a building material between past and future

Nel tema della terra cruda, a partire dall’esordio dell’interesse verso questo materiale e durante gli ultimi quarant’anni che ne hanno visto lo sviluppo e la diffusione, ricorre una sorta di dualismo tra passato e futuro, a cui non si sottrae la presente pubblicazione. Da un lato, il patrimonio architettonico in crudo costruito in tutto il mondo sin dall’antichità più remota costituisce un campo di indagine rilevante per il valore documentario e per gli specifici problemi di conservazione che esso pone. Dall’altro, frequentemente la terra cruda è posta come valida alternativa per le costruzioni di oggi, all’interno di una diffusa tendenza verso la sostenibilità. Simile dualismo merita di essere approfondito, sia se scegliamo di esaminare la terra cruda come materiale ereditato dal passato, sia se intendiamo coglierne gli aspetti innovativi rispetto alla produzione edilizia odierna. Nel passato le tecniche costruttive che utilizzavano terra cruda erano caratterizzate dall’immediatezza derivante dalla necessità di utilizzare materiali localmente disponibili e nella quale si rispecchiava un bagaglio conoscitivo ed operativo profondamente radicato nell’identità (fisica ma anche culturale) di ogni specifico contesto produttivo. Proprio nel legame con la realtà contestuale si riscontra il principale nodo del tema terra cruda nel passaggio dal passato alla realtà odierna: gli aspetti problematici riguardano sia le valenze materiali che quelle immateriali di tale legame. Per quanto riguarda le prime, la questione si concentra sul prodotto terra cruda, a partire dal reperimento del materiale base (oggi privato dell’immediatezza della tradizione) e continuando con la verifica delle sue prestazioni (attualmente inevitabile per il confronto con altre tecniche diffusamente disponibili). Per quanto riguarda le valenze immateriali, occorre considerare il legame con il contesto produttivo e con la profonda trasformazione dei processi: l’unitarietà della produzione tradizionale, evidente in modo particolare nelle costruzioni in crudo, si rivela inconciliabile con l’attuale separazione tra le fasi progettuale, esecutiva e gestionale. Inoltre, applicando una visione della pratica tecnologica integrata con la cultura che in essa si esprime e considerando anche le tecniche costruttive come fenomeni sociali, non possiamo trascurare il fatto che in molti casi è scomparso, o è in via di estinzione, l’assetto sociale che tradizionalmente si esprimeva nelle architetture in terra, quando la costruzione costituiva un evento che coinvolgeva intere comunità e gli utenti erano i protagonisti della cura materiale dell’edificio nel tempo. La terra cruda è stata utilizzata nelle più varie condizioni geografiche sin dall’antichità più remota e, se pure con differenti tecniche e diffusione, ha accompagnato l’evoluzione del costruire fino a due secoli fa. La ce-


38

Earth/Lands Terra/Terre

used to be expressed through earthen architecture has disappeared or is on the way to extinction. Construction was once an event that involved entire communities, and those benefitting from it were also the leading players, over the years, in the material upkeep of the building. Earth has been used in the most varied geographical conditions since the most ancient of times and although the techniques and locations may have been different, it was actively present in the development of building until two centuries ago. The break in this continuity of tradition, which took place with the appearance of building materials and architectural languages that had never been used before, is today the object of a profound re-thinking involving all aspects of construction. The rediscovery of earth as a building material could have a useful say in this re-thinking, as long as difficulties of a technical, cognitive, organizational and cultural nature (and posited by present-day and future scenarios) are not ignored. The issue that best sums up these difficulties, by highlighting their complex character, is that of technical regulations. The considerable responsibilities involved in building activity merit accurate checks during all phases of production (certification, tests and validations) on which an indispensible and rigid, normative framework can be based. Earth is not included in the list of building materials acknowledged by Italian legislation and, therefore, at the present time, since it is impossible to use it in the structural field, it has been relegated to the role of applying finishing touches. In fact, there are very few examples of its being used in the contemporary productive sphere in Italy, and those few interventions usually take the form of restoration operations on existing earthen buildings rather than as a result of an independent choice of one technical solution over another. Apart from this difficulty, it should be added that the weak-point in most cases is represented by a lack knowledge of the material and poor technical skills in its utilisation, which prevent it from spreading and proliferating to any significant extent; on the other hand, because local building techniques have fortunately survived in unbroken continuity with the past, in the few cases in which knowledge and skills have proved crucial, these have constituted a significant resource (one need merely think of the experimentation being carried out in Sardinia). The notable sustainability of earth as a building material, when compared to other building materials, is among the most recurrent motivations in contemporary and future hypotheses for its utilisation; this is evident in all the productive phases, from the procuring of the base material, to its working and its eventual abandonment. However, with an eye to dualism between past and future, this aspect must also be verified, since it can be compromised by the widespread detachment between context and production: applying earthen components that have been produced at some distance from the area of operations entails an environmental cost that is certainly higher if compared to immediate traditional production.

sura della continuità della tradizione, verificata con l’avvento di materiali costruttivi e linguaggi architettonici mai usati prima, è oggetto di una revisione profonda, che coinvolge tutti gli aspetti delle costruzioni. A tale revisione, la riscoperta della terra cruda potrebbe contribuire utilmente, a condizione di non ignorare le difficoltà di ordine tecnico, cognitivo, organizzativo e culturale poste dall’odierno scenario e da quelli futuribili. La questione che riassume meglio tali difficoltà, evidenziandone il carattere complesso, è quella della normativa tecnica. Le ingenti responsabilità connesse alle attività costruttive giustificano accurati controlli in tutte le fasi produttive (certificazioni, collaudi, validazioni) sui quali si fonda un’impalcatura normativa imprescindibile per quanto rigida. La terra cruda non rientra nel novero dei materiali costruttivi contemplati dalla norma italiana e pertanto allo stato attuale essa è relegata alle finiture, nell’impossibilità di utilizzarla in campo strutturale. In effetti, le esperienze di impiego nello scenario produttivo odierno in Italia sono piuttosto poche e spesso traggono spunto da interventi di recupero di costruzioni in crudo esistenti piuttosto che da un’autonoma individuazione di una soluzione tecnica preferita ad altre. A parte tale difficoltà, va aggiunto che la conoscenza del materiale e le competenze tecniche per utilizzarlo costituiscono, nella maggior parte dei casi, il punto debole che impedisce una diffusione significativa dal punto di vista quantitativo; invece nei pochi casi in cui conoscenza e competenze risultano vitali, grazie ad un filo fortuitamente intatto di continuità con le tradizioni costruttive locali (si pensa alle sperimentazioni che si stanno compiendo in Sardegna), esse certamente vanno considerate una risorsa significativa. Tra le motivazioni più ricorrenti nelle ipotesi di impieghi odierni e futuri della terra cruda, vi è certamente la sua notevole sostenibilità a fronte di altri materiali costruttivi, evidente in tutte le fasi produttive, dal reperimento della materia di base, alla sua lavorazione, alla sua dismissione. Anche tale aspetto, però, deve essere verificato rispetto al dualismo tra passato e futuro, in quanto esso può essere compromesso dallo scollamento tra contesto e produzione oggi diffuso: mettere in opera componenti in crudo prodotti in luoghi lontani da quelli di posa in opera implica un costo ambientale certo superiore rispetto alla produzione immediata tradizionale. Anche le prestazioni riferibili al comfort degli edifici in crudo, notevoli grazie all’inerzia termica delle masse murarie, sono oggetto di riserve, motivate dal generale innalzamento delle esigenze e dall’incremento dei requisiti energetici, oltre che dalla difficoltà di quantificare il comportamento del materiale utilizzato all’interno di tecniche miste e nell’insieme dell’edificio.


Ogni ipotesi di attualizzazione della terra cruda nelle costruzioni deve ammettere, da un lato, che sarebbe utopico riesumare il contesto produttivo (materiale e specialmente immateriale) del passato e, dall’altro, che sarebbe errato applicare rigidamente schemi inconciliabili con la natura del materiale terra cruda, che rischiano di ridurre la sostenibilità dei relativi procedimenti costruttivi in tutte le fasi processuali. La prospettiva di adottare oggi la terra cruda, al di fuori di nicchie elitarie poco rappresentative della comune produzione edilizia, avrebbe bisogno di un approccio tecnologicamente flessibile, innestato sul consenso e sulla partecipazione, che riesca a superare tanto le remore psicologiche ancora assai diffuse verso un materiale considerato simbolo di arretratezza e povertà, quanto le riserve sulle relative prestazioni statiche, energetiche e di durata. Il dualismo tra passato e futuro non implica conseguenze solo nel campo delle nuove costruzioni, ma anche in quello delle costruzioni in crudo ereditate dal passato. L’oblio per il materiale ha portato ad una diffusa sconoscenza che, oltre a compromettere la stessa identificazione delle architetture in crudo del passato, ha creato le condizioni di una conservazione inaffidabile, come dimostrano il caso molto noto delle mura di Capo Soprano a Gela e tanti altri esempi che versano in stato precario proprio per la diffusa mancanza di consapevolezza delle specificità del materiale terra cruda. Tanto la necessità di conservare meglio le testimonianze del passato quanto l’istanza di gravare meno possibile sull’ambiente con le scelte tecniche riguardanti nuovi edifici, portano ad una sola certezza: la centralità della conoscenza. Dopo decenni di studi condotti anche nel nostro Paese, si può affermare che non manchino affatto le nozioni base sul materiale e sulle tecniche di impiego e si deve riconoscere piuttosto avanzato lo sforzo di innovare i processi produttivi del passato, nel rispetto dei contesti di applicazione e assecondando un’adeguata guida normativa. Forse quello che sinora si è limitato a sporadiche occasioni, mentre meriterebbe di essere sviluppato più organicamente, è l’intreccio tra una conoscenza riferita agli impieghi remoti del materiale e una conoscenza mirata al futuro di questa tecnologia antica, una tecnologia che occorre considerare sempre tra i poli della conservazione e dell’innovazione, nella consapevolezza che il passato non è riproponibile né possiamo modificarlo, ma certamente possediamo la facoltà di agire per il nostro futuro, nella speranza che sia migliore.

39

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

With regard to comfort the performance (excellent because of the thermic inertia of the thick walls) of earthen buildings is also object of some reservations; these are motivated by more stringent demands and an increase in energy requirements, as well as by the difficulty of quantifying the performance of the material utilised both in mixed techniques and the building in its entirety. Any hypothesis for bringing earth up-to-date in its utilisation as a building material has to admit that, on the one hand, it would be a utopian ideal to exhume the productive context (especially material and non-material) from the past, and on the other hand, it would be a mistake to try to rigidly apply incompatible plans, which might risk reducing the sustainability of the earthen building processes in all the relative phases of the process. The prospect of adopting earth today, apart from in an élite niche that would be rather unrepresentative of common building practices, entails a technologically flexible approach, through consensus and participation, which might succeed in overcoming not only the psychological obstacles (still rather widespread with regard to a material considered a symbol of backwardness and poverty) but also the reservations about the relative performance in terms of statics, energy and duration. Dualism between past and future does not only have consequences in the field of new buildings but also in the field of earthen constructions from the past. The neardisappearance of the material has led to widespread ignorance, which, apart from compromising the actual identification of earthen architecture from times past, has created the conditions for unreliable conservation; this is amply demonstrated by the well-publicised case of the walls of Capo Soprano at Gela, as well as many other structures that find themselves in a precarious state precisely as a result of the widespread lack of awareness of the specific features of earth as a material. On the one hand, the need to better conserve the testimonies from the past and, on the other, the unavoidable effect on the environment of the technical choices taken with regard to new buildings, lead in a single direction: the centrality of knowledge. After decades of study carried out in Italy, it can be asserted that there is no lack of basic information regarding materials and techniques of employment, and it must be said that efforts to update productive processes from the past are rather advanced (whilst respecting the contexts of application and complying with adequate normative guide-lines). Perhaps one of the limitations might be that there have only been sporadic occasions when knowledge regarding bygone utilisation of the material, and knowledge aimed towards the future of this ancient technology, have been brought together; these links deserve to be developed more organically in a technology that should always be weighed up between the two poles of conservation and innovation, in the awareness that the past cannot be brought back, and nor can we alter it, but we certainly do possess the means to act for what we might hope will be a better future.


Knowledge management from ontologies to semantic web: an experiment


42

Earth/Lands Terra/Terre


Marco Masera University of Florence

La rete di Babele. Organizzazione della conoscenza e tecnologia dell’informazione per la conservazione del patrimonio costruito “Toutes les utopies sont déprimantes parce qu’elles ne laissent pas de place au hasard, à la différence, au divers. Tout a été mis en ordre et l’ordre règne. Derrière toute utopie, il y a toujours un grand dessein taxinomique: une place pour chaque chose et chaque chose à sa place”. George Perec, Penser/Classer The term Knowledge Management has its origins in the industrial domain in order to organize, produce, manage, and control the knowledge assets, so that first the common key concept defined was “Corporate Knowledge Management”. The theory is not new, the reason is the interest in pragmatic terms in the transition to a knowledgebased society, characterized by an economy based largely on the production of services, especially ones that manipulate information, and economic value of knowledge as a strategic resource. The objective of knowledge management is pragmatic: to promote collaboration within the working groups and thus improve the efficiency, sharing the knowledge that each member has acquired. There are two ways to understand and characterize the argument: the first comes from an organizational approach, the second one emphasizes the instrumental and technological domain. In the second case the Management is reduced to information technology (Information Technology - IT), on which

43

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

A Babel network. Knowledge management and Information technology in the conservation of the built heritage

Il termine Knowledge Management ha origine in ambito industriale relativamente all’organizzazione, produzione, gestione e controllo della conoscenza, tanto che se ne parla inizialmente in termini di ‘Corporate Knowledge Management’. La teoria non è nuova; il motivo di interesse sta nell’affrontare in termini pragmatici il passaggio ad una società dell’informazione e della conoscenza, caratterizzata da un’economia basata largamente sulla produzione di servizi, in particolare di servizi in cui si manipolano informazioni, e sul valore economico della conoscenza come risorsa strategica. L’obiettivo del knowledge management è quindi pragmatico: favorire la collaborazione all’interno dei gruppi di lavoro e quindi migliorarne l’efficienza esplicitando e mettendo in comune la conoscenza che ogni membro ha maturato. VI sono due modi di intendere e caratterizzare l’argomento: il primo deriva da un approccio organizzativo, il secondo privilegia l’aspetto strumentale, tecnologico. Nel secondo il Knowledge Management si riduce alla tecnologia dell’informazione (Information Technology – IT), su cui molto ha puntato il Corporate Knowledege Management. Sono state le aziende multinazionali a cogliere in particolare le prospettive di innovazione tecnologica che segue il compimento di un ciclo nell’informatizzazione dei sistemi aziendali: inizialmente gli investimenti si sono concentrati soprattutto sullo sviluppo dei mezzi per rendere veloce e semplice l’archiviazione, la descrizione e la comunicazione di dati e informazioni, successivamente si è compreso quanto le trasformazioni che riguardano i processi di comunicazione hanno una base organizzativa dalla quale non si può prescindere. L’obiettivo organizzativo del Knowledge Management si focalizza su come poter mettere a servizio di una comunità di pratica le conoscenze specifiche (professionali, tecniche, scientifiche) di ogni membro. È una logica che attinge al general intellect di una organizzazione per aumentare quantità e qualità delle conoscenze attraverso la collaborazione e la condivisione negli ambienti di lavoro di ricerca e di formazione. È per altri versi una necessità là dove gli stili organizzativi, la competizione, la frammentazione sociale, lo scontro culturale, porta alla dissimulazione delle conoscenze. Incontra resistenza da parte di esperti gelosi del proprio sapere, non disposti a cedere posizioni di vantaggio, di ruoli acquisiti raggiunti in anni di esperienza, è alla base di uno scambio nel rapporto fra maestro artigiano e allievo che deve sottostare al tirocinio inutilmente lungo per carpire ciò che che si potrebbe comunicare con facilità. Tacitazione, dissimulazione della conoscenza, infingimenti e pratiche esoteriche, sono frequenti nei saperi ‘deboli’. Il primario che impedisce all’as-


44

Earth/Lands Terra/Terre

much has pointed the Knowledge Corporate Management. The multinational companies understand from the beginning the perspectives of the technological innovation that follows the completion of a cycle computerization of business systems. The initial investments were concentrated mainly on developing the means to make quick and easy storage, description and communication of data and information, quickly was clear that the changes that affect the processes of communication have an organizational base that must be considered as a strategic resource. The goal of organizational knowledge management focuses on how to make service of a community of practice expertise (professional, technical, scientific) of each member. It is a logic supported by the general intellect of an organization to increase quantity and quality of knowledge through collaboration and sharing in the workplace research and training. It is otherwise a necessity where the organizational styles, competition, social fragmentation, the culture clash, leading to the concealment of knowledge. He meets resistance from jealous of experts not willing to cede positions of advantage, achieved roles acquired through years of experience, is the basis of an exchange in the relationship between student and master craftsman who has consented to be unnecessarily long apprenticeship to steal what you could communicate with ease. Silence, concealment of knowledge, dissimulation and esoteric practices, are common in the ‘weak’ knowledge domain. The surgeon that prevents the assistant to learn the crucial steps of the operation, the young architect who takes the project itself, because it would be too easy to escape and copy, the ideas are not patentable or difficult to protect trough a patent series, thesis and phd thesis classified as not grant academic advantages, the practical knowledge of the worker profitable buy the managers, but of which the first would gladly benefits at contract level: these are some possible examples of tacit knowledge, the “extraction” of which is not identified in a purely technical domain. The paradigm of the Tower of Babel In the domain of earth construction and knowledge management, the construction of the Tower of Babel is a paradigmatic case that relate to understanding the nature of the problem: the adobe like stone and the clay-like bitumen to get away from a second deluge. Humanity arose from the cancellation of the flood speaks only one language, according to Rabbi Itzhak Ben Shelomo spoke ancient Hebrew: “And the whole earth was of one language, and of one speech.” Appears that, as a condition enviable: a community at peace working for a common goal: “And they said one to another, Go to, let us make brick, and burn them thorough-

sistente di seguire ai passaggi cruciali dell’operazione, il giovane architetto che tiene per sé i progetti, ché sarebbe troppo facile sottrarglieli e copiarli, le idee non brevettabili per definizione o difficilmente difendibili da una serie di brevetti, le tesi di laurea e di dottorato secretate per non concedere vantaggi accademici, il sapere marginale del salariato tanto utile al manager ma del quale il primo trarrebbe volentieri benefici contrattuali: sono questi alcuni possibili esempi di conoscenza tacita la cui ‘estrazione’ non è isolabile in un dominio puramente tecnico. Terra e bitume: il paradigma della torre di Babele Parlando di costruzioni in terra e di gestione della conoscenza, la costruzione della Torre di Babele è un caso paradigmatico a cui riferirsi per comprendere la natura del problema: l’adobe come pietra e il bitume come argilla per mettersi al riparo da un secondo diluvio. L’umanità sorta dalla cancellazione del diluvio parla una sola lingua, secondo Rabbi Shelomo Ben Itzhàk parlavano l’ebraico antico: ”E fu tutta la terra un labbro unico e parole uniche”1. Appare, questa, come una condizione invidiabile: una comunità in pace che opera per un obiettivo comune: “Dài, fabbrichiamo i mattoni”, si dicono e si dedicano a tempo pieno ed esclusivo alla fabbrica della torre. “Dài costruiamo per noi una città ed una torre e la sua testa nei cieli e faremo per noi un nome. Che non saremo sparsi sopra i volti di tutta la terra”, si dicono e il dipinto di Bruegel ci restituisce l’immagine dell’enorme termitaio in cui, come formiche, gli uomini operosamente al lavoro costruiscono la torre secondo un programma preciso. Di un formicaio possiamo anche immaginare una comunicazione funzionale allo scopo, finalizzata all’esecuzione di un compito. Guardiamo l’obiettivo del progetto. Riuscirà l’umanità ad essere al sicuro dal rischio di un nuovo diluvio? É consapevole dei rischi che corre l’impresa di mettersi al sicuro dal rischio che si vuole allontanare? In una logica di complessità dei sistemi è evidente che quell’umanità sopravvissuta che si concentra su una torre corre un rischio terribile, fatale per la propria stessa sopravvivenza. “Una città e una torre proteggeranno da ritorno delle acque” è un progetto sbagliato, ma la decisione di costruire è unanime, nulla può impedire l’errore della torre, è una umanità che non comunica, sorda perché ha una sola lingua e una sola ossessione. L’intervento divino opera per una mitigazione del rischio, la dispersione 1 Compresi i virgolettati che seguono sono tratti dalla traduzione di Erri De Luca, Sottosopra: Alture dell’antico e del nuovo testamento, Mondadori, Milano, 2007


Knowledge management for conservation of architecture on earth The Babel of the construction and maintenance of buildings in raw earth is a particular community of practice. It is a community different for diverse cultural and geographical origins (Mediterranean, Central Europe, Central America, Middle East etc.) Profiles for technical/scientific and professional (architects, engineers, conservators, materials experts, public administrators, etc.) And social. Wellerlehm, pisé, adobe, massone are signs of differentiation, which is linguistic, geographical, technological. The act of building itself implies a language made of signs (gestures, actions, etc..) rhrough which one expresses the cognitive action of building. The same technical language and science are specify different domains distinguishing scientific explanation, models of representation, processes and protocols often confusing signs and semantics of discourse. Linguistic confusion in this case that the language of a Berber maaleem share the semantics and signs with the language of a German architect who speaks through

dell’umanità sulla terra, l’adattamento ne aumenterà la possibilità di sopravvivenza: “Dài, scenderemo e rigireremo loro il labbro: che non ascolteranno uomo labbro di suo labbro”. L’opera è realizzata e se ne comprende l’insensatezza e l’inutilità. A qualcosa quindi la costruzione della torre è servita: ottenere il dono delle lingue e usarle per comunicare:” ... e questo è il loro cominciare a fare. E adesso non sarà impedito da loro tutto ciò che progetteranno di fare”. La gestione della conoscenza per la conservazione delle architetture in terra La Babele della costruzione e della conservazione degli edifici in terra cruda è una comunità di pratica particolare. È una comunità eterogenea per provenienza geografica e culturale (Bacino del Mediterraneo, Europa Centrale, America Centrale, Medioriente ecc.) per profili tecnico/scientifici e professionali (architetti, ingegneri, conservatori, esperti di materiali, amministratori pubblici ecc.) e sociali. Wellerlehm, pisé, adobe, massone sono segni di una differenziazione che è linguistica, geografica, tecnologica. Il gesto del costruire è esso stesso lingua fatta di segni (gesti, azioni, ecc.) attraverso i quali si esplicita la cognizione del costruire. Gli stessi linguaggi tecnico scientifici si differenziano e specializzano distinguendo domini di spiegazione scientifica, modelli di rappresentazione, processi e protocolli spesso confondendo segni e semantica de discorso. In questa babele linguistica accade che la lingua di un maleem berbero condivide parte della semantica e dei segni con la lingua di un architetto tedesco che parla attraverso disegni e specifiche tecniche: per ognuna di queste lingue di segni esiste una pragmatica che riflette relazioni sociali, processi di simulazione e dissimulazione. L’obiettivo che viene posto nella prospettiva dello sviluppo della conoscenza è semplice: permettere ad ogni lingua di comunicare e impedire che ognuna di queste si riduca a mero agire funzionale. Come strutturare la conoscenza sul web? Per la Babele di una comunità di pratica internet è una sfida interessante. Osserviamo due caratteristiche importanti: • essa non dipende da una struttura organizzativa delimitata, chiusa. • È principalmente orientata al progetto, quindi a uno scopo. Da un punto di vista della comunicazione questi due aspetti fanno sì che il linguaggio usato debba essere rilevante in senso funzionale, per sostenere un agire materiale ma richiede al contempo un’in-

45

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

ly. And they had brick for stone, and slime had they for mortar. And they said, Go to, let us build us a city and a tower, whose top may reach unto heaven; and let us make us a name, lest we be scattered abroad upon the face of the whole earth”, and they encourage each other and pictures will give us an image of the huge termite, like ants, men at work building the tower according to a precise program. An ant can also imagine a functional communication in order, intended to perform the task. Look at the objective of the project. Will humanity be safe from the risk of a new deluge? It is aware of the risks if the company themselves safe from the risk that wants to remove? However, in a logic of complex systems is obvious that the mankind survived that focuses on a tower runs a terrible risk, fatal to its very survival. “A city and a tower to protect the return of water” is a mistake but the decision to build a consensus, nothing can prevent the error of the tower, is a humanity that does not communicate, deaf because it has only one language and one obsession. The divine intervention works for a mitigation of risk, the dispersion of mankind on earth and the adjustment increases the chance of survival: “Go to, let us go down, and there confound their language, that they may not understand one another’s speech.” The work is carried out and whether it includes the senselessness and futility. To build something and then the tower has served: to obtain the gift of languages and use them to comunicate :”... and this is their starting to do. And now it will not be hindered by what they are planning to do.”


46

Earth/Lands Terra/Terre

drawings and technical specifications for each of these languages there is a sign that reflects a pragmatic social relationships, processes simulation and dissimulation. The goal that is placed in the perspective of the development of knowledge is simple: to allow any language to communicate and to prevent any of these are reduced to mere act functional. How knowledge is structured? For the Babel of a community of practice on the web is an interesting challenge. We observe two important features: • it does not depend on an organizational structure bounded closed; • it is mainly oriented to the project, and then to an end. • From one point of view of communication these two aspects ensure that the language used should be relevant to the functional support for a pragmatical action but requires at the same time a linguistic intermediation not reducible to a code of practice. The Internet is a powerful means of communication for organizations open. Whether it’s Internet or a magazine article about and pictures of some detail, an understanding of a project needs a context, for example: “... Il comune di Roma voleva che i due poeti pagassero qualcosa per la sosta delle bestiole sotto gli alberi ma fu difficile stabilire il tasso da pagare; cioè il tasso del tasso del tasso del Tasso e il tasso del tasso del tasso barbasso del Tasso” (Achille Campanile). From which follows that the search for a ‘tasso’ may be much more complicated and costly in terms of time, having to navigate between animals, poets and plants as the text is, in our case deliberately, ambiguous, and polysemic. The taxonomy of the rate of the “Tasso Barbasso” On the other hand, the text as a whole does not facilitate the understanding and requires a degree of concentration: “That ancient tree trunk that one sees today on the Gianicolo in Rome, dry, dead, corroded and almost without form, taking on a wall within which was walled aiming at not falling or can not take firewood, is called the Tasso’s Oak because of, warns a tombstone, Torquato Tasso the poet went there to sit under, when it was leafy. Even in those days to call so. So far nothing new. Everyone knows everyone and they say the guides. Less well known is that, little far from it, there was, at the time of the great and unfortunate poet, another among the oak roots lived in one of those little animals of the genus of plantigrade, said “tasso” (a badger in English).

termediazione linguistica non riducibile ad un codice di pratica. Internet è un mezzo potente per la comunicazione per organizzazioni aperte. Che si tratti di internet o di un articolo su rivista o dei disegni di un dettaglio costruttivo, la comprensione di un progetto ha bisogno di un contesto, ad esempio: “... Il comune di Roma voleva che i due poeti pagassero qualcosa per la sosta delle bestiole sotto gli alberi ma fu difficile stabilire il tasso da pagare; cioè il tasso del tasso del tasso del Tasso e il tasso del tasso del tasso barbasso del Tasso” (Achille Campanile). Da cui segue che la ricerca di un tasso può risultare tanto più complicata e onerosa in termini di tempo impiegato, dovendosi destreggiare fra plantigradi, poeti e piante quanto più il testo è, nel nostro caso volutamente, ambiguo e polisemico. La tassonomia del Tasso e del tasso barbasso D’altra parte il testo nel suo insieme non facilita la comprensione e richiede una certa concentrazione: “Quell’antico tronco d’albero che si vede ancor oggi sul Gianicolo a Roma, secco, morto, corroso e ormai quasi informe, tenuto su da un muricciolo dentro il quale è stato murato acciocché non cada o non possa farsene legna da ardere, si chiama la quercia del Tasso perché, avverte una lapide, Torquato Tasso andava a sedervisi sotto, quand’essa era frondosa. Anche a quei tempi la chiamavano così. Fin qui niente di nuovo. Lo sanno tutti e lo dicono le guide. Meno noto è che, poco lungi da essa, c’era, ai tempi del grande e infelice poeta, un’altra quercia fra le cui radici abitava uno di quegli animaletti del genere dei plantigradi, detti tassi. Un caso. Ma a cagione di esso si parlava della quercia del Tasso con la “t” maiuscola e della quercia del tasso con la “t” minuscola. In verità c’era anche un tasso nella quercia del Tasso e questo animaletto, per distinguerlo dall’altro, lo chiamavano il tasso della quercia del Tasso. Alcuni credevano che appartenesse al poeta, perciò lo chiamavano “il tasso del Tasso”; e l’albero era detto “la quercia del tasso del Tasso” da alcuni, e “la quercia del Tasso del tasso” da altri. Siccome c’era un altro Tasso (Bernardo, padre di Torquato, poeta anch’egli), il quale andava a mettersi sotto un olmo, il popolino diceva: “È il Tasso dell’olmo o il Tasso della quercia?”. Così poi, quando si sentiva dire “il Tasso della quercia” qualcuno domandava: “Di quale quercia?”.


“Della quercia del Tasso.” E dell’animaletto di cui sopra, ch’era stato donato al poeta in omaggio al suo nome, si disse: “il tasso del Tasso della quercia del Tasso”. Poi c’era la guercia del Tasso: una poverina con un occhio storto, che s’era dedicata al poeta e perciò era detta “la guercia del Tasso della quercia”, per distinguerla da un’altra guercia che s’era dedicata al Tasso dell’olmo (perché c’era un grande antagonismo fra i due). Ella andava a sedersi sotto una quercia poco distante da quella del suo principale e perciò detta: “la quercia della guercia del Tasso”; mentre quella del Tasso era detta: “la quercia del Tasso della guercia”: qualche volta si vide anche la guercia del Tasso sotto la quercia del Tasso. Qualcuno più brevemente diceva: “la quercia della guercia” o “la guercia della quercia”. Poi, sapete com’è la gente, si parlò anche del Tasso della guercia della quercia; e, quando lui si metteva sotto l’albero di lei, si alluse al Tasso della quercia della guercia. Ora voi vorrete sapere se anche nella quercia della guercia vivesse uno di quegli animaletti detti tassi. Viveva E lo chiamarono: “il tasso della quercia della guercia del Tasso”, mentre l’albero era detto: “la quercia del tasso della guercia del Tasso” e lei: “la guercia del Tasso della quercia del tasso”. Successivamente Torquato cambiò albero: si trasferì (capriccio di poeta) sotto un tasso (albero delle Alpi), che per un certo tempo fu detto: “il tasso del Tasso”. Anche il piccolo quadrupede del genere degli orsi lo seguì fedelmente, e durante il tempo in cui essi stettero sotto il nuovo albero, l’animaletto venne indicato come: “il tasso del tasso del Tasso”. Quanto a Bernardo, non potendo trasferirsi all’ombra d’un tasso perché non ce n’erano a portata di mano, si spostò accanto a un tasso barbasso (nota pianta, detta pure verbasco), che fu chiamato da allora: “il tasso barbasso del Tasso”; e Bernardo fu chiamato: “il Tasso del tasso barbasso”, per distinguerlo dal Tasso del tasso. Quanto al piccolo tasso di Bernardo, questi lo volle con sé, quindi da allora quell’animaletto fu indicato da alcuni come: il tasso del Tasso del tasso barbasso, per distinguerlo dal tasso del Tasso del tasso; da altri come il tasso del tasso barbasso del Tasso, per distinguerlo dal tasso del tasso del Tasso. Il comune di Roma voleva che i due poeti pagassero qualcosa per la sosta delle bestiole sotto gli alberi, ma fu difficile stabilire il tasso da pagare; cioè il tasso del tasso del tasso del Tasso e il tasso del tasso del tasso barbasso del Tasso. “ (Il tasso, Achille Campanile)

47

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

A case But the cause of it is speaking of the Tasso’s oak with the “t” in capital and oak tree of the “tasso” (the badger) with the “t” tiny. In truth there was also a “tasso” (badger) in the Tasso’s oak and to distinguish the other, was called the “tasso” of the Tasso’s oak. Some believed that belonged to the poet, so they called him “the Tasso’s Tasso”, and the tree was called “the oak of the Tasso’s tasso” by some, and “the Tasso’s oak” of the “tasso” by others. Since there was another Tasso (Bernard, father of Torquato, a poet himself), who went to get under a elm tree, the populace said: ‘It is Tasso of the elm or Tasso of oak? “. So then, when you heard “the Tasso of the oak” someone asked, “What oak tree?”. “The Tasso’s oak.” And the badger above, which had been given to the poet as a tribute to his name, said: “the Tasso’s tasso of Tasso’s oak.” Then there was the Tasso’s “guercia” (similar to “quercia” - oak - but “guercia” means a women with an eye only): one poor with a crooked eye, that he was dedicated to the poet and therefore was called “guercia del Tasso della quercia”, to distinguish her from another who was dedicated to Bernardo Tasso (because there was a great rivalry between the two). She went to sit under an oak tree not far from that of his principal and therefore called la “guercia della quercia del Tasso”, while the Tasso’s was that “la quercia del Tasso della guercia” Sometimes we even saw the guercia del Tasso below quercia del Tasso. Someone said more briefly: “quercia della guercia” or “guercia della quercia.” Then, as you know the people, was also the Tasso della guercia della quercia, and when he put himself under the tree o, f her, people alluded to Tasso della quercia della guercia. Now you want to know if in the quercia della guercia one of those live animals such tasso. Lived He called it “tasso della quercia della guercia del Tasso”, while the tree was called “quercia del tasso della guercia del Tasso” and she the “guercia del Tasso della quercia del tasso.” Torquato subsequently changed tree: moved (caprice of the poet) at a tasso (tree of the Alps), which for a time it was said: “tasso del Tasso”. Even the little four-legged kind of bear followed him faithfully, and during the time that they stood under the new tree, the animal was described as “the tasso del tasso del Tasso”. As for Bernard, unable to move the shade of a rate because there were not at hand, moved along at a tasso barbasso (note the plant, also known as verbasco), which was then called “the tasso barbasso del Tasso”, and Bernardo was called” the Tasso del tasso barbasso” to distinguish it from the Tasso del tasso.


48

Earth/Lands Terra/Terre

As for the small tasso of Bernardo, he wanted with it, and since then the small animal was indicated by some as the tasso del Tasso del tasso barbasso, to distinguish it from the tasso del Tasso del tasso, other tasso as the tasso del tasso barbasso del Tasso, to distinguish it from the tasso del tasso del Tasso. The town administration of Rome was that the two poets pay something for the of the animals under the trees, but it was difficult to determine the rate (in Italian called “tasso”) to be paid, ie the tasso del tasso del tasso del Tasso and the tasso del tasso del tasso barbasso del Tasso. “(Il tasso, Achille Campanile) The ambiguity of the text makes it clear easily constructing a graph of the semantic relationships used in the text. One can easily understand more of who or what you’re talking through the long chains of specification in the text written with a pen by following the links “ di/del/della” (of) on the graph. The reading of the text with the graph at hand identifies without uncertainty all the “tasso” of the discourse, including that which the author brings stealth to the end of a mockery of the inattentive reader. The graph adds information about the classes of membership of the different “tasso” and provides a kind of map of concepts recalled. Practically every symbol identifies each associated to a class by removing ambiguities in the discourse. It would be like saying the “tasso” (a plantigrado) of “tasso” (it’s a plant) of the “Tasso” (the poet). Knowledge management and ontologies on the web Around the ontologies there is an increasing interest and you can find many publications that start stressing that we are talking about ontologies instead of Ontoloy1. Ontologies play an important role in the organization and knowledge management, namely in Knowledge Management. They are implicated in the ways in which they represent knowledge, communicate, store and reuse. Are interesting in three respects: • from the viewpoint of knowledge representation: ontologies to meet the need to describe real entities (physical objects, events, regions, quantities of material, etc..) meta categories and models (concepts, properties, qualities, states, roles, etc..) used to 1 Nicola Guarino and others, the CNR of Padova for the system and bio-engineering have developed a taxonomy of seven different operational interpretations of the term “ontology / ontologies: 1. discipline of philosophy - which we have mentioned; 2. as an informal conceptual - such as: “knowledge base” arbitrary “above; 3. as a formal semantic meaning. Ontology itself; 4. specification as a “concept” - as defined by Gruber and common in Artificial Intelligence; 5. as a representation of a conceptual system via a logical theory, which is characterized by specific formal properties or only from specific targets - a theory that is logically true, pure collection of claims; 6. as vocabulary used by a logical theory - with the risk being reduced to the above definition only if it consists of a set of logical definitions; 7. as specification (meta - level) of a logical theory.

L’ambiguità del testo si chiarisce facilmente costruendo un grafo delle relazioni semantiche utilizzate nel testo. Si può comprendere più facilmente di chi o di cosa si stia parlando attraverso le lunghe catene di specificazione nel testo scritto, seguendo con una penna i legami di/del/della sul grafo. La rilettura del testo con il grafo a lato identifica senza incertezza tutti i ‘tassi’ del discorso, compreso quello che l’autore introduce di soppiatto alla fine burlandosi del lettore disattento. Il grafo aggiunge informazioni circa le classi di appartenenza dei vari ‘tassi’ e fornisce una sorta di mappa dei concetti richiamati. In pratica ogni pittogramma associa ogni individua ad una classe togliendo ambiguità al discorso. Sarebbe come dire il tasso (è un plantigrado) della quercia (è una pianta) del Tasso (è il poeta). Knowledge management e ontologie sul web Attorno alle ontologie vi è un crescente interesse e si possono incontrare numerose pubblicazioni che iniziano sottolineando che stiamo parlando di ontologie anziché di di Ontologia.2 Le ontologie giocano un ruolo importante nell’organizzazione e nella gestione delle conoscenze, ossia nel Knowledge Management. In esse sono implicati i modi in cui si rappresenta la conoscenza, la si comunica, archivia e riutilizza. Sono interessanti sotto tre aspetti: • dal punto di vista della rappresentazione della conoscenza: le ontologie rispondono all’esigenza di descrivere entità reali (oggetti fisici, eventi, regioni, quantità di materia, ecc.), meta categorie e modelli (concetti, proprietà, qualità, stati, ruoli,ecc.) usati per la soluzione di problemi. Le ontologie astraggono regole e strutture più generali di rappresentazione di un sistema di conoscenze. Nella regione in cui abito ogni persona alla nascita ha un nome, un cognome e un codice fiscale. È una condizione “ontologica” ritenuta necessaria per esistere in quanto cittadini. Tale condizione è 2 Nicola Guarino e altri dell’Istituto padovano del CNR per la sistemistica e la bioingegneria hanno elaborato una tassonomia di sette differenti interpretazioni operative del termine “ontologia/ontologie”: 1. come disciplina filosofica – della quale abbiamo fatto cenno; 2. come sistema concettuale informale – del tipo: “base di conoscenza” arbitraria” di cui sopra; 3. come accezione semantica formale . Ontologia vera e propria; 4. come specificazione di una “concettualizzazione” - secondo la definizione di Gruber e comune in Intelligenza Artificiale; 5. come rappresentazione di un sistema concettuale attraverso una teoria logica, a sua volta caratterizzata da proprietà formali specifiche o solo da obbiettivi specifici – cioè una teoria logica vera e propria, pura collezione di asserzioni; 6. come vocabolario usato da una teoria logica – con il rischio di ridursi alla definizione precedente qualora consista soltanto in un insieme di definizioni logiche; 7. come specificazione (meta - livello) di una teoria logica.


Some conceptual tools Taxonomies and folksonomies “A) What belongs to the emperor, B) embalmed C) domesticated, D) pigs, dairy, E) sirens, F) fabulous, G) dogs loose, H) are included in this classification, I), which is worked up as obsessive, j) innumerable, k) paths with a very fine brush of camel hair, L) and so, F) making love, N) that seem to fly away.” George Perec recalled in Designing/Sort the “Preface” by Michel Foucault in Le mots et les choses (Words and Things), which makes this famous classification of animals in his lyrics Jorge Luis Borges attributes to an alleged encyclopedia Chinese that a unidentified Franz Kuhn would have been able to consult. The same text in that Perec has just said: “with my ratings have always a problem: they do not last, I have not finished doing that this order has already lapsed.” We are warned. The use of tassonomies for the construction of semantic networks is limited in space and time, has limited validity. Despite what some consider their disciplines very useful to organize their own knowledge bases. In scientific fields, as in botany, in zoology, but also in the conservation of cultural ex-

49

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

solve problems. Ontologies disregard rules and structures and more general representation of a system of knowledge. In the region where I live at birth every person has a name and a surname and a tax code. It is an “ontological” deemed necessary in order to exist as citizens. This condition is true. I.e. it is common sense, even if it can be forged by those who assume a false identity any purpose. What differentiates a theory from any ontological logic theory (or knowledge base), is its semantics, since its axioms are to be shared on the domain considered. In other words, while any knowledge base is linked to its epistemic status, it’s great when an ontology is the common knowledge, independent of this or that state epistemic; • from the viewpoint of its use in terms of communication processes, namely the production and transformation of knowledge bases: to define ontologies can formalize modes of production modes of production and organization of production of knowledge, regulate the transfer and ensure the permanence in time and space while respecting the mobility that requires continuous review and fundamental structures formalized; • from the viewpoint of manipulation that you can do with tools: the ontological schemas enable the connection between databases, between applications, prefigure the semantic web, also called Internet 2.0, and use of networking applications (web service), would the reasoning of that calculation tools applicable to knowledge bases.

Grafo della semantica del tasso barbasso

vera. Ossia è senso comune, anche se può essere falsificata da chi declina a qualsiasi scopo false generalità. Ciò che differenzia una teoria ontologica da una qualsiasi teoria logica (o base di conoscenza), è la sua semantica, dal momento che i suoi assiomi devono essere condivisi nel dominio considerato. In altre parole, mentre una qualsiasi base di conoscenza è legata al proprio stato epistemico, un’ontologia funziona se rappresenta la conoscenza comune, indipendente da questo o da quello stato epistemico; • dal punto di vista del suo utilizzo in termini di processi comunicativi, ossia della produzione e trasformazione delle basi di conoscenza: definire ontologie consente di formalizzare i modi di produzione i modi di produzione di produzione e organizzazione della conoscenza, regolarne il trasferimento e garantirne la permanenza nel tempo e nello spazio rispettandone la mobilità che impone continue e fondamentali revisioni alle strutture formalizzate; • dal punto di vista della manipolazione che se ne può fare con strumenti informatici: gli schemi ontologici permettono infatti il collegamento fra database, fra applicazioni, prefigurano il semantic web, altrimenti detto internet 2.0, e l’uso di applicazioni in rete (web service), permetto il reasoning ossia di strumenti di calcolo applicabili alle basi di conoscenza.


50

Earth/Lands Terra/Terre

tended taxonomies are used with the intent more different. Taxonomic criteria are the organization and presentation of projects. The knowledge on a given technology are organized using conventionally taxonomic or systematic approaches, such as in building and construction, where a good rating is already considered in itself a contribution to knowledge. Same criteria followed by the taxonomic analysis of spatial systems, geographical mapping etc.. Many standard techniques and name codes of practice, working at times in advance and sometimes exclusively define taxonomies of terms and concepts relating to any technical matter. Scientific disciplines may differ in degree of sharing or the stability of the taxonomies used, as in Perec some do not last, as for example the systematic scientific uses of Linnaeus and binomial nomenclature identifies a classification technique universally shared. Furthermore, the degree of effectiveness or utility of a taxonomy may be the subject of discussion as no. Two doctors may be concerned about a patient to share information in a concise manner by sharing the taxonomy of the parties the human body or a specific diagnostic lexicon. The opposite may be the interest of historians of architecture that discuss periodisation or the Classification of certain artistic trends. A building taxonomy aimed to describe a class of individuals of a population, if compared to the taxonomy of the human body is surely less important, having to come to terms with different bodies building belonging to different classes: perhaps in this case the more relevant comparison with running the tools that support the taxonomic study of the phylogeny of living organisms. It seems clear that, if finalized and shared taxonomy can also be useful. Vocabulary and structure are key elements of communication in any field but especially in technical domains in this sense because the taxonomy of the human body and is essential for any doctor. In more neutral terms such an ontology is a taxonomy as it is also a tree structure of instances known as individuals (or groups or classes) belonging to a group of concepts. A head structure is a single root node, whose properties are applied to all other instances of the hierarchy (sub - categories). Nodes below this root are more specific categories whose properties characterize the sub-group of all items classified in the taxonomy. Where the ontology can be differentiated from the taxonomy is in contrast with the methods of formal classification (particularly with the classical taxonomy), hybridating conceptual structures with relations of type rhizomatic related to web applications, through which content is disseminated Text and / or multimedia. The image “botanical” that best expresses this concept is the mangrove that is the good way that semantic networks may be the hybridization of hierarchical structures with a-hierarchical structures, such as folksnomy.

Alcuni strumenti concettuali Le Tassonomie e le folksnomie “A) Che appartiene all’imperatore, B) imbalsamati C) addomesticati, D) maiali da latte, E) sirene, F) favolosi, G) cani sciolti, H) inclusi nella presente classificazione, I) che si agitano come ossessi, J) innumerevoli, K) tracciati con un pennello molto fine di peli di cammello, L) eccetera, M) che fanno l’amore, N) che da lontano sembrano mosche.” George Perec rammenta in Pensare/Classificare la “Prefazione” di Michel Focault a Le mots e les choses (Le parole e le cose), in cui si rende celebre questa classificazione di animali che in un suo testo Jorge Luis Borges attribuisce a una presunta enciclopedia cinese che un non meglio identificato Franz Kuhn avrebbe avuto modo di consultare. Lo stesso Perec nello stesso testo ha appena affermato: ”con le mie classificazioni ho sempre un problema: non durano; non ho ancora finito di fare ordine che quell’ordine è già caduco.” Siamo avvisati. L’uso di tassonomie3 per la costruzione di reti semantiche è circoscritta nello spazio e nel tempo, ha validità limitata. Nonostante ciò alcune discipline le ritengono molto utili per organizzare le proprie basi di conoscenza. In ambiti scientifici, come nella botanica, nella zoologia ma anche nell’ambito della conservazione dei beni culturali sono utilizzate estese tassonomie con gli intenti più diversi. Tassonomici sono i criteri di organizzazione e presentazione dei progetti. Le conoscenze su una data tecnologia sono organizzate usando convenzionalmente approcci tassonomici o sistematici, come ad esempio nel campo dell’edilizia e delle costruzioni, in cui una buona classificazione è considerata già di per se stessa un contributo scientifico. Seguono ugualmente criteri tassonomici le analisi dei sistemi territoriali, le mappature geografiche ecc. Molti standard, nome tecniche e codici di pratica, si occupano a volte in via preliminare talvolta in via esclusiva di definire le tassonomie terminologiche e concettuali riferibili a qualsivoglia argomento tecnico. Le discipline scientifiche possono differire per grado di condivisione o di stabilità delle tassonomie utilizzate, come per Perec alcune non durano, mentre ad esempio la sistematica scientifica di Linneo utilizza una nomenclatura binomia e individua una tecnica di classificazione universalmente condivisa. La maggiore o minore efficacia o l’utilità di una tassonomia possono essere oggetto di discussioni come no. Due medici possono 3 Con il termine tassonomia (dal greco taxis = ordine e nomos = regole) ci si può riferire sia alla classificazione gerarchica di concetti, sia al principio stesso della classificazione. Praticamente tutti i concetti, gli oggetti animati e non, i luoghi e gli eventi possono essere classificati seguendo uno schema tassonomico.


The folksnomy, neologism derived from folksnomy describe a collaborative categorization of information by using keywords (or tags) choices freely. The term is formed by two words folk and taxonomy, a taxonomy folksnomy is created by those who use it. Practically ontologies are concerned to study and promote the methodologies used by groups of people spontaneously to organize information into categories available through the Internet. Conversely the folksnomy express the concept of how ontologies can be adapted to the technical means of a distributed classification and re-use facilities shared by demonstrating the usefulness. Given that the organizers are usually end-users, the folksnomy produces results that reflect a more defined information as the conceptual model of the population in which the project is implemented. Ontologies The star maps are maps of astronomy through which they can locate stars and other celestial bodies. The names of the constellations, the lines connecting the stars, regions of the sky, which take their name from the constellation is an example of ontology that although a conventional, but arbitrary sharing, provide easy guidance and useful information to those who observe the sky. As for now you prefer to distinguish the stars according to position and brightness rather than draw new maps of heaven. The stars of a constellation rarely have any astrophysical relationship to each other:

51

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

Fig. 3: Struttura di una base di conoscenza a albero rizomatico.

essere interessati, parlando di un paziente, a scambiare informazioni in maniera concisa condividendo la tassonomia delle parti corpo umano o un preciso lessico diagnostico. Di segno opposto può essere l’interesse di storici dell’architettura che discutono sulla periodizzazione o sulla classificazione di alcune tendenze artistiche. Una tassonomia dell’edificio atta a descrivere una classe di individui di una popolazione, se messa a confronto con la tassonomia del corpo umano è sicuramente meno significativa, dovendo fare i conti con differenti organismi edilizi facenti capo a classi differenti: forse in tal caso il paragone più pertinente corre con gli strumenti tassonomici che supportano lo studio della filogenesi degli organismi viventi. Appare chiaro che se finalizzata e condivisa una tassonomia può essere anche utile. Vocabolario e struttura sono elementi fondamentali della comunicazione in qualsiasi ambito ma soprattutto nei domini tecnici in questo senso quanto la tassonomia del corpo umano sia fondamentale e imprescindibile per qualsiasi medico. In termini più neutri un’ontologia è simile ad una tassonomia in quanto anch’essa è una struttura ad albero di istanze dette anche individui (o categorie o classi) appartenenti ad un dato gruppo di concetti. A capo della struttura c’è un’istanza singola, il nodo radice, le cui proprietà si applicano a tutte le altre istanze della gerarchia (sotto – categorie). I nodi sottostanti a questa radice costituiscono categorie più specifiche le cui proprietà caratterizzano il sotto gruppo del totale degli oggetti classificati nell’intera tassonomia. Dove l’ontologia si può differenziare dalla tassonomia è, in contrasto con i metodi di classificazione formale (in particolare con la tassonomia classica), nell’ibridazione di strutture concettuali con relazioni di tipo rizomatico legate ad applicazioni web, attraverso le quali vengono diffusi contenuti testuali e/o multimediali. L’immagine ‘botanica’ che meglio esprime questo concetto è la mangrovia che bene rappresenta il modo in cui le reti semantiche possono essere l’ibridazione di strutture gerarchiche con strutture a-gerarchiche, quali ad esempio le folksnomie. Le folksnomie, neologismo derivato dall’inglese folksnomy, descrivono una categorizzazione collaborativa di informazioni mediante l’utilizzo di parole chiave (o tag) scelte liberamente. Il termine è formato dall’unione di due parole, folk e tassonomia; una folksnomia è una tassonomia creata da chi la usa. Concretamente le ontologie si occupano di studiare e favorire le metodologie utilizzate da gruppi di persone che collaborano spontaneamente per organizzare in categorie le informazioni disponibili attraverso in-


52

Earth/Lands Terra/Terre

dominant pattern in the visual distance between the stars, appearing as a visual pattern which is associated with the conventional image. An ontology is an explicit and formal specification of a shared conceptualization: Shared because capture consensual knowledge (but not accepted by private groups of individuals) Explicit because they are explicitly defined in both the concepts that the constraints on their use Formal words must be understood by a machine Conceptualization is a abstract model that describes the concepts of some important real-world phenomena. The constellations of the Tuareg or the Chinese are not the same 88 of Ptolemaic origin while the ontological mapping between two different conceptualization is possible. In computing the Ontology is an explicit specification of a conceptualization and defines a set of technologies for modeling knowledge. It is based on an ontological model that explicitly defines the relationships and semantics of the entities of a domain and an ontological language necessary for the description of one or more ontological models comparable to one another. Why to build ontologies on raw earth In summary we can identify three main reasons to build an ontology on raw land: • to share a common understanding of the structures of information between people and between software agents and thus introduce standards that ensure interoperability; • to enable reuse of domain knowledge that is to avoid “re-invent the wheel” each time; • to make explicit assumptions on the domain or facilitate change on recruitment domain or facilitating the understanding and modification of existing data. On a more operational ontologies enable us to define the foundations of knowledge as represented schematically ontologies in place which are instances (or objects, resources, the monograph is a Gaudi s). In turn you specify ontologies through taxonomies, vocabularies and made of semantic structures in addition to constraints and relations. An example of a knowledge base The graph in figure presents an overall view of a portion of the ontology of raw land. The nodes represent classes and instances of the ontology while the carriers are the relationships or interactions between semantic entities of the ontology. If you focus your attention on a region of the ontology we can better understand which elements are composed. The nodes in this case represent the classes and subclasses. Identify a class: Ground

ternet. All’inverso le folksnomie esprimono il concetto di come le ontologie possono essere il mezzo tecnico adeguato all’esigenza di una classificazione distribuita dell’informazione e al riutilizzo delle strutture condivise in base all’utilità che dimostrano. Considerato che gli organizzatori dell’informazione sono di solito gli utenti finali, la folksnomia produce risultati che riflettono in maniera più definita l’informazione secondo il modello concettuale della popolazione in cui il progetto viene realizzato. Le ontologie Le mappe stellari permettono di orientarsi nel cielo notturno a chi voglia individuare la posizione di una stella o di una costellazione. I nomi delle costellazioni, le linee che congiungono le stelle, le regioni della volta celeste che prendono il nome dalle costellazioni sono un esempio di ontologia che seppure in modo convenzionale, arbitrario ma condiviso, forniscono facile orientamento e informazioni utili a chi osservi il cielo, per quanto oggi si preferisca distinguere le stelle in base a posizione e luminosità piuttosto che tracciare nuove cartografie celesti. Le stelle di una costellazione raramente hanno qualche relazione astrofisica tra loro: domina nel pattern visivo la distanza fra gli astri, appaiono come pattern visivi a cui si associa un’immagine convenzionale. Un’ontologia è una specificazione esplicita e formale di una concettualizzazione condivisa: • Condivisa perché cattura conoscenze consensuali (non private ma accettate da gruppi di individui) • Esplicita perché sono definiti in maniera esplicita sia i concetti che i vincoli sul loro uso • Formale ossia deve poter essere compresa da una macchina • Una concettualizzazione corrisponde a un modello astratto che descrive i concetti rilevanti di alcuni fenomeni del mondo reale. Le costellazioni dei tuareg o dei cinesi non sono le stesse 88 di origine tolemaica, mentre il mapping ontologico fra due diverse concettualizzazioni è possibile. In informatica l’Ontologia è un’esplicita specificazione di una concettualizzazione e definisce un insieme di tecnologie per la modellazione della conoscenza. Essa si basa su un modello ontologico che definisce in modo esplicito le relazioni e la semantica delle entità di un dominio e su un linguaggio ontologico necessario per la descrizione di uno o più modelli ontologici fra loro confrontabili.


Fig. 4: La mappa delle costellazioni è un tipico esempio di ontologia funzionale ad una rappresentazione convenzionale di oggetti contenuti in una base di conoscenza.

raw, element construction, building materials, Raw materials. The last three classes are to each other in a relationship of subordination semantics (meronymy - part of). A building element has among its components, which belong to the class building materials which in turn has components defined in the class Raw Material. It is defined as the inverse relationship: a raw material can be a component of building materials, which in turn is part of a building element. All objects (instances or subclasses) inherit properties and relationships defined for the classes they belong to. The class is a harsh land that crosses class separately with each of the three classes described first. These intersections give rise to three subclasses identified three classes namely: Raw earth ∩ Building Element ≡ building element in raw earth Raw earth ∩ Construction equipment ≡ Construction equipment in raw earth Raw earth ∩ Raw material ≡ Raw material based on raw earth The report indicates ∩ the intersection between the two classes, for example ≡ indi-

Un esempio di base di conoscenza Il grafo in Fig. presenta una visione di insieme di una porzione di ontologia della terra cruda. I nodi rappresentano classi e istanze dell’ontologia mentre i vettori rappresentano le relazioni o interazioni semantiche fra le entità dell’ontologia. Se focalizziamo l’attenzione su una regione dell’ontologia possiamo comprendere meglio di quali elementi sia composta. I nodi in questo caso rappresentano le classi e le sottoclassi. Identificano una classe: Terra cruda, Elemento edilizio, Materiale da costruzione, Materia prima. Le ultime tre classi sono fra loro in rapporto di subordinazione semantica (meronimia, parte di). Un Elemento edilizio ha fra i suoi componenti, elementi che appartengono alla classe Materiali da costruzione che a sua volta ha componenti definiti nella classe Materia Prima. È definita la relazione inversa: un elemento di Materia Prima può essere componente di un Materiale da costruzione, a sua volta componente di un Elemento edilizio. Tutti gli oggetti (sottoclassi o istanze) ereditano relazioni e proprietà definite per le classi di appartenenza. La classe Terra cruda è una classe che si interseca separatamente con ognuna delle tre classi prima descritte. Tali intersezioni danno luogo a tre sottoclassi identificate con tre classi corrispondenti vale a dire: Terra cruda ∩ Elemento edilizio ≡ Elemento edilizio in terra cruda

53

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

Perché costruire ontologie sulla terra cruda In sintesi possiamo individuare tre ordini di ragione per costruire un’ontologia sulla terra cruda: • per condividere una conoscenza comune delle strutture di informazione tra persone e tra agenti software e quindi per introdurre standard che garantiscono l’interoperabilità; • per permettere il riuso di domini di conoscenza ossia per evitare di “reinventare la ruota” tutte le volte; • per fare assunzioni esplicite sul dominio o facilitare i cambiamenti sulle assunzioni di dominio o facilitare la comprensione e l’aggiornamento dei dati esistenti. • In termini più operativi le ontologie ci permettono di definire le basi di conoscenza rappresentabili schematicamente come Ontologie in cui trovano luogo le istanze (o oggetti, risorse). A loro volta le ontologie si specificano attraverso tassonomie, fatte di vocabolari e strutture semantiche a cui si aggiungono vincoli e relazioni.


54

Earth/Lands Terra/Terre

cates that each element (Raw earth ∩ Raw material) is an element of (Raw material made of raw earth) and vice versa. Furthermore each element e.g. (Raw material made of raw earth) has the properties (is_a) of (raw earth) and inherits all the properties of (Raw material). How to represent knowledge in Internet The development of a knowledge base for the raw land may proceed through the specification of many morphological and syntactic elements that constitute it. The result is a complex structure, conceptually rich reports identifying conceptually overlapping levels. The computer technology allows us to support several important functions: • the ontology is the more significant because it puts to the side of a text, not replacing it, if anything, it is transparency in the structure and organization; • the texts of the knowledge base (pictures, texts and whatever narrative) must be taken in the conventional way by which you access pages on the Internet; • the sharing of knowledge also means that ontological you should be able to enrich the multi-level knowledge base (contribution instances, portions of ontological development, contribution to the change in the general ontological structure). Firstly these requirements pose a problem of use of the texts. Similarly to our initial research on the database, there is the problem to understand and decide how it should be presented the results of our research: a library for the problem is relatively simple, for example, show the records containing author, title and other information paratextual. For a selection of articles on line can show the same page the author, title, affiliation, the abstract and a link to download the text of the article in pdf. Paratexual All these elements are described in a specific ontological one particular ontology which has the task of organizing the way of presentation, rendering, information and related links. Now that the case of the ontology of raw land, we have a semantically rich, we can not return to 9200 results of the initial case. In essence we have according to the requested information to be able to select and prioritize issues and reports of the knowledge base. Simply can distinguish first the results of research done on the description of ontological relations from syntactic relations properly. Secondly we can decide to place the center of the page that will have a title, subtitle, labels to identify the bodies and place “around the text” semantic links grouped with appropriate criteria.

Terra cruda ∩ Materiale da costruzione ≡ Materiale da costruzione in terra cruda Terra cruda ∩ Materia prima ≡ Materia prima a base di terra cruda La relazione ∩ indica l’intersezione fra le due classi mentre ≡ indica ad esempio che ogni elemento di (Terra cruda ∩ Materia prima) è un elemento di (Materia prima a base di terra cruda) e viceversa. Inoltre ogni elemento ad esempio di (Materia prima a base di Terra cruda) avrà le proprietà (è_ un) di (Terra cruda) e erediterà tutte le proprietà di (Materia prima). Perché implementare le conoscenze nel web Lo sviluppo di una base di conoscenza per la terra cruda può procedere attraverso la specificazione dei numerosi elementi sintattici e morfologici che la costituiscono. Il risultato è quello di una struttura complessa, concettualmente ricca di relazioni che permettono di identificare livelli concettualmente sovrapposti. La tecnologica informatica ci permette di sostenere alcune funzioni importanti: • l’ontologia è tanto più significativa in quanto si pone a lato di un testo, non lo sostituisce, semmai ne rappresenta in trasparenza la struttura e l’organizzazione; • i testi della base di conoscenza (immagini, testi narrativi e quant’altro) devono poter essere fruiti nel modo convenzionale con cui si accede alle pagine in internet; • la condivisione della conoscenza anche ontologica fa sì che si debba poter arricchire a più livelli la base di conoscenza (contribuzione istanze, sviluppo di porzioni ontologiche, contribuzione alla modificazione della struttura ontologica generale). In primo luogo queste esigenze pongono un problema di fruizione dei testi. Analogamente all’esempio iniziale della ricerca sul database, si pone il problema di capire e decidere come va presentato il risultato della nostra ricerca: per una biblioteca il problema è relativamente semplice, mostreremo ad esempio i record contenenti autore, titolo e altre informazioni paratesturali. Per una selezione di articoli scientifici on line possiamo mostrare nella stessa pagina l’autore, il titolo, l’affiliazione, l’abstract e un link per scaricare il testo dell’articolo in pdf. Tutti questi elementi paratestuali vengono descritti in un ambito ontologico specifico da una ontologia particolare che ha il compito di organizzare le modalità di presentazione, di rendering, delle informazioni e dei relativi collegamenti. Ora che nel caso dell’ontologia della terra cruda abbiamo una struttura semanticamente ricca non possiamo ritornare ai 9.200


55

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

Fig. 5: Modello concettuale di una ontologia sulla terra cruda

For a semiotic of the sientific knowledge shared on the web The paratext ontology Ultimately we are working on the structure paratextual text. While we have a semiotics of paratext for the works they have not written one for the organization of texts in the network and for use on the Internet. Fundamental, for example, a university student who tries, following a course, to understand what he/she needs to pass the exam, often overlooked by teachers who avoid taking into account the particular seemingly marginal, the paratext is not only a structural component linked to the text, it is limited to play a purely auxiliary role. In a course the university institutional paratext prevents the texts of oral, written, electronic or paper, ensuring the receipt, put it to work with Genette from threshold, the undecided between the inside (the course) and outside (the speech of individuals at course), without strict limits, it becomes a sort of instructions for use and provides an initial pact with the user, inviting him to take a certain attitude interpretation. The user takes the information from paratextual gender begins to assess the type of communi-

risultati della ricerca per parola chiave ‘terra cruda’ inserita in un motore di ricerca. In sostanza dobbiamo, in base all’informazione richiesta, essere in grado di selezionare e gerarchizzare nodi e relazioni della base di conoscenza. Semplicemente si può distinguere in primo luogo i risultati della ricerca compiuta sulla descrizione delle relazioni ontologiche dalle relazioni propriamente sintattiche. In secondo luogo possiamo decidere di posizionare al centro della pagina (ad esempio in fig. 7) un testo che avrà un titolo, dei sottotitoli, delle etichette di identificazione delle istanze e porre “attorno al testo” i link semantici raggruppati con criteri opportuni. Per una semiotica applicabili alla conoscenza scientifica condivisa sul web Una ontologia del paratesto In definitiva stiamo lavorando sulla struttura paratestuale del testo. Men-


56

Earth/Lands Terra/Terre

cative act that the text suggests, and at the same time to identify the portion of history and experience of previous similar text that is required to enable to proceed to the text. The loss of the usual user of text books in front of the net is due to a redefinition of paratext that, from a linguistic and semiotic, as a set of a set of distinct elements, text and graphs, contour prolong the duration and in space. The boundary of a text, if well defined, gives the text a materiality and a pragmatic dimension. The paratext be added to the text to present the current sense of the word but also in its deepest sense, to make this, closely linked to the distribution, receipt and consumption of text. The elements of paratext, we can locate: closely around the text, is the case of peritext; distance from the text, is the case of the epitext. The size of web browsing has substantially altered the perception of both. The paratextual is therefore a relationship between the text and those “signals accessories, or not considered as belonging to it, autographs or allographs, thereby giving the text an outline (= variable and sometimes an official or unofficial comment. Since its inception in paratext the web has already changed in different directions and how the practices and technical possibilities, from the portal site, a blog from wikipedia kinds of java applets for online video, with significant differences in the short term. With respect to a portal, paratext is the division into sections of content, the composition of graphic pages, the apparatus of pictures accompanying text, the amount of graphs, diagrams, summaries and so on. falling in computer, licenses, with eyelets, summaries, etc. The peritext The peritext is the category space, the area where you collect items paratextual close to the text around the text in the space of the work, with an almost exclusively paratextual the format, address and comments in the text. In the paper publication is the “hard core” of paratext, has a shape and generally fixed positions, almost canonical beginning of the text (frontispieces, titles, dedications, epigraphs, prefaces, etc..) In the margin (note, Chios etc..) and at the end of the text (afterword, tables, appendices, etc..) but are in the peritext the format of the work, its composition and so graphic. Similarly on the Internet are taking similar canonical forms, (home, name of the site / portal, logo, slogan, link to the primary site, etc..) (Header, footer, links and shortcut in the margins, with or without the thumbnail links.) Peritext are typically the metadata such as those that surround such a learning object (lom - learning object metadata). The epitext In the case of a project the pictures taken after the construction, in the case of a forum linking to a post of a blog, the place is everywhere dell’epitext out the work, without

tre disponiamo di una semiotica del paratesto per le opere scritte non ne disponiamo una per l’organizzazione dei testi in rete e per il loro utilizzo in internet. Fondamentale, ad esempio, per uno studente universitario che cerca, seguendo un corso, di capire cosa gli serve per superare l’esame, spesso trascurato dai docenti che evitano di prendere in considerazione particolari apparentemente marginali, il paratesto non è soltanto un elemento strutturale collegato al testo, né si limita a svolgere una funzione meramente ausiliare. In un corso istituzionale universitario il paratesto previene il testo delle comunicazioni orali, scritte, elettroniche o cartacee, ne assicura la ricezione, funziona per dirla con Genette da soglia, zona indecisa tra il dentro (il corso) e il fuori (il discorso delle persone sul corso); senza limiti rigorosi, diviene una sorta di istruzioni per l’uso e stabilisce un primo patto con il fruitore, invitandolo ad assumere un determinato atteggiamento interpretativo. Il fruitore coglie dal paratesto delle indicazioni di genere, comincia a valutare il tipo di atto comunicativo che il testo gli propone e al contempo a identificare la porzione di enciclopedia e le esperienze testuali pregresse simili che è chiamato ad attivare per procedere all’interpretazione del testo. Lo smarrimento dell’abituale fruitore di libri davanti al testo in rete è dovuto alla ridefinizione di un paratesto che, dal punto di vista linguistico e semiotico, come insieme di una serie di elementi distinti, testuali e grafici, di contorno lo prolungano nel tempo e nello spazio. Il confine di un testo, se ben definito, conferisce al testo una sua materialità ed una dimensione pragmatica. Il paratesto viene aggiunto al testo per presentarlo nel senso corrente del termine ma anche nel suo senso più profondo, renderlo presente, strettamente collegato alla distribuzione, ricezione e al consumo del testo. Gli elementi del paratesto, si possono situare strettamente intorno al testo, è il caso del peritesto, o a distanza dal testo, è il caso dell’epitesto. La dimensione della navigazione in rete ha modificato sostanzialmente la percezione di entrambi. La paratestualità è quindi come una relazione fra il testo e quei ‘segnali accessori’, considerati o meno come appartenenti ad esso, autografi o allografi, che procurano al testo un contorno (variabile= e a volte un commento ufficiale o ufficioso). Fin dagli esordi il paratesto in internet ha già mutato in più direzioni le pratiche e i modi e le possibilità tecniche, dal sito al portale, dal blog a wikipedia, dagli applet di java ai video on line, con differenze notevoli anche nel periodo breve. Per quanto riguarda un portale, è paratesto la divisione in sezioni dei con-


57

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

Fig. 6: Esempio di classi e di relazioni fra classi ontologiche in una base di conoscenza

prejudice to its possible inclusion in next peritext. While a document to pdf - portable document format - is actually very close to moving to the network structure paratextual of paper, the epitextual connects the text with paratextual anything that is not attached to the text but in connection with it, free to move and be modified, either in the web that in a physical space and communication without limitations. Many publications on the internet to capture a project or intervention only negligible marginal information, as well as second hand. Their function has not paratextual clearly: it is the spread of the comment in a speech indistinguishable and indefinable is the relationship with the work done. In an architectural form known to epitext (editorial) are the publications on the magazine which often entirely replace the direct use of the interviews but also the architect, project promoters and so on. Paratext are the public presentations of projects and related news reports etc. In the field of technologies and building materials, the main editorial of the epitext is that advertising and promotion, are an example of some mailing list, the items on electronic journals in advertising on the portals, the entire range of advertising related to adoption ‘publishing and the necessity of trade. The rendering of the presentation al-

tenuti, la composizione grafica delle pagine, l’apparato di immagini a corredo dei testi, la mole di grafi, schemi, riassunti ecc. che rientra nell’infografica, i titoli, con occhielli, sommari, ecc. Il peritesto Il peritesto è la categoria spaziale, la zona in cui si raccolgono gli elementi paratestuali vicini al testo: intorno al testo, nello spazio dell’opera, con una funzione paratestuale quasi esclusivamente di presentazione, di indirizzo e di commento al testo. Nella pubblicazione cartacea è il ‘nocciolo duro’ del paratesto, possiede una forma e generalmente posizioni fisse, quasi canoniche, all’inizio del testo (frontespizi, titoli, dediche, epigrafi, prefazioni ecc.) in margine (note, chiose ecc.) e alla fine del testo (postfazioni, tavole, appendici ecc.) ma fanno parte del peritesto anche il formato dell’opera, la sua composizione grafica ecc. Allo stesso modo in internet sta assumendo forme canoniche analoghe, (home, nome del sito/portale, logo, slogan, link al sito principale ecc.) (header, footer, link e shortcut a margine, miniature con o senza link ecc.). Sono tipicamente un peritesto i


58

lows an organization which is the context through which it travels a knowledge base.

Earth/Lands Terra/Terre

Conclusion: a target for the management of knowledge The problem of the construction and maintenance of a building, involves complex networks of interactions that fundamentally affect people and is also a need to network all the heritage buildings on earth to face the loss next venture. The connective of organizations working on projects is communication through which people are orientated towards a mutual goal. The purpose of communication is extended: for the conceptualization, sharing, extension of knowledge distributed and diffused in the organizational system that builds the project. The survival of the heritage of architecture on earth is given by its spread and adapt, differentiate, in the knowledge and language of building. Following a principle of evolution. More likely to survive a deluge you have any differentiating and increasing knowledge through the ability of the complex networks to resist the single catastrophic event. In short, the ontological structures allow us to represent and manipulate concepts and objects. To an object we can associate an explicit ontological structure (support, criticism, etc..). The result: • A sharing of resources of people and the resources; • A reuse: pieces of ontologies can be reused; • The distinction between structure and presentation of knowledge that allows you to separate the elements invariant by those subject to a limited validity. The management component paratextual text on the web can be managed through the presentation ontologies. The key is a methodology based on inter-organizational knowledge management: developing the “base language” of communication for the project, the interconnect models and domains in which you specify the models, ensuring interoperability among people and software agents. Core elements of the communication must be accessible and cognitively appropriate. Transparency is the key to cognitive confidence in relation to how the interaction with the world and in relation to assumptions about the world upon which the communication. Through the activation or reactivation of the discourse on the construction passes the new way for knowledge and action to counter the dumb act, the tacit knowledge, which may prelude to the abandonment: the silent act of a harmonious prelude abandonment is converted into new ways of knowledge and action. “And god did scatter them from there over the faces of all the earth and stopped the tower erection”.

metadata come quelli che ad esempio circondano un learning object (lom – learning object metadata). L’epitesto Nel caso di un progetto le foto scattate posteriormente alla costruzione, nel caso di un forum il collegamento ad un post di un blog, il luogo dell’epitesto è quindi ovunque fuori dall’opera, senza che questo pregiudichi un suo eventuale inserimento successivo nel peritesto. Mentre un documento in pdf – portable document format - è in realtà molto prossimo al trasferimento in rete della struttura paratestuale del documento cartaceo, l’epitesto connette il testo con qualsiasi elemento paratestuale che non si trovi annesso al testo ma in relazione con esso, libero di circolare ed essere modificato, sia in internet che in uno spazio fisico e della comunicazione senza limitazioni. Molte pubblicazioni in internet colgono di un progetto o di un intervento solo informazioni marginali trascurabili, oltre che di seconda mano. La loro funzione paratestuale non ha limiti precisi: in essa il commento dell’opera si diffondo in un discorso indefinibile e indistinguibile è il rapporto con l’opera realizzata. In campo architettonico una forma notissima di epitesto (editoriale) sono le pubblicazioni su rivista che spesso sostituiscono in toto la fruizione diretta dell’opera ma anche le interviste all’architetto, ai promotori dei progetti ecc. Sono paratesto le presentazioni pubbliche dei progetti e i relativi resoconti giornalistici ecc. Nel campo delle tecnologie e dei materiali da costruzione la funzione principale dell’epitesto editoriale è quella pubblicitaria e promozionale, ne sono un esempio alcune mailing list, le inserzioni sulle riviste elettroniche, negli spazi pubblicitari sui portali, tutta la serie di adozioni pubblicitarie legate all’editoria e alla necessità del commercio. Il rendering dell’informazione permette un’organizzazione della presentazione che costituisce il contesto attraverso il quale si percorre la base di conoscenza. Un obiettivo per i sistemi di gestione della conoscenza Il problema della costruzione e della conservazione di una costruzione, riguarda reti complesse di interazioni che fondamentalmente coinvolgono persone ed è anche la necessità di mettere in rete il patrimonio di costruzioni in terra per fronteggiare la perdita prossima ventura. Il connettivo delle organizzazioni che operano per progetti è la comunicazione attraverso la quale le persone si orientano reciprocamente verso un obiettivo. L’oggetto della comunicazione è esteso: riguarda la concettua-


Fig. 8: Rappresentazione multilinguistica di una ontologia. “isa” indica una relazione fra classi, ‘io’ le istanze di una classe, in celeste le specificazioni delle caratteristiche degli elementi dell’ontologia.

59

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

Fig. 7: Rappresentazione di classi ontologiche sul web

lizzazione, la condivisione, l’estensione di conoscenza distribuita e diffusa nel sistema organizzativo che realizza il progetto. La sopravvivenza del patrimonio delle architettura in terra è data dal suo diffondersi e adattarsi, differenziarsi, nell’elaborare le conoscenze e le lingue del costruire. Segue un principio evolutivo. Maggiori probabilità di sopravvivenza a qualsiasi diluvio si hanno differenziando e aumentando le conoscenze e con queste la capacità delle reti complesse di resistere al singolo evento catastrofico. In sintesi le strutture ontologiche ci permettono di rappresentare e manipolare concetti e oggetti. Ad un oggetto si può associare una struttura ontologica esplicita (condivisibile, criticabile ecc.). Ne risulta: • una condivisione di risorse da parte delle persone e da parte delle risorse informatiche; • un riuso: pezzi di ontologie possono essere riutilizzati; • la distinzione fra strutture e presentazione della conoscenza che permette di separare gli elementi invarianti da quelli soggetti ad una validità circoscritta. La gestione della componente paratestuale del testo in internet può essere gestita attraverso ontologie della presentazione. La chiave è una metodologia organizzativa interdisciplinare basata sul Knowledge Management: sviluppare le ‘basi linguistiche’ della comunicazione per il progetto, interconnettere i modelli e i domini in cui si specificano i modelli, assicurare una interoperabilità fra persone e agenti software. Gli elementi di base della comunicazione devono essere accessibili e cognitivamente adeguati. La trasparenza cognitiva è la chiave della fiducia: in relazione alle modalità i interazione con il mondo e in relazione alle assunzioni sul mondo su cui si basa la comunicazione. Attraverso la attivazione o la riattivazione del discorso sulla costruzione passano le nuove modalità di conoscenza e azione capaci di contrastare il muto agire, la conoscenza tacita, che può preludere all’abbandono: quel muto agire concorde preludio di un abbandono si tramuta in rinnovate modalità di conoscenza e azione. “E fece spargere Dio loro da là, sopra i volti di tutta la terra. E smisero di costruire la torre”.


60

Earth/Lands Terra/Terre


Valeriano Sandrucci, Marco Masera University of Florence

Un portale per il web semantico basato su ontologie

Technologies for ontological modelling and reasoning devise a new paradigm for the organization of software architectures with high degree of interoperability, maintainability and adaptability (Fayad 1996, ISO 2004). In fact: ontologies natively allow representation of explicit semantic models combining non ambiguity of technical specification with the un derstandability needed to fill the gap between technicians and stakeholders; ontologies enable the application of methods and tools off the shelf supporting reasoning for information search, model validation, and inference and deduction of new knowledge (Bozsak 2007); ontologies naturally fit into a distributed context, enabling creation of reusable models, composition and reconciliation of fragments developed in a concurrent and distributed manner (Tempich 2005, Tempich 2006); last, but not least, ontologies can model evolving domains, thus encouraging an incremental approach that can accompany the evolution towards shared models. In particular, this potential appears well suited for the organization of web portals, where ontologies provide a paradigm to consistently design, manage, and maintain information architecture, site structure, and page layout (Garzotto 1995). This has crucial relevance in the construction of portals with weblike organization (Lynch 2002), where pages are organized in the pattern of a generic graph, and navigation is driven by the inherent semantics of contents more than from a hierarchical upfront classification. In Schreiber (Schreiber et al., 2006), a semantic portal is presented which supports unified access to a va riety of cultural heritage resources classified ac cording to a public unifying ontology. The portal is developed using standard ontological technologies and SWI-prolog to support semantic search and presentation of retrieved data. In Stojanovic (Stojanovic 2001), a portal based on ontology technologies is used as a basis to support the contribution of contents by a distributed community. The proposed architecture assumes that contribution is limited to individuals, and the investigation is focused on different techniques supporting the determination of a rank of relevance for the result-set of semantic queries. In Yuhui Jin (Yuhui Jin, 2001), a declarative approach to the construction of semantic portals is proposed, which relies on the defini-

61

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

An ontology based semantic web portal

Le tecnologie per la modellazione ed il ragionamento ontologico delineano un nuovo paradigma per l’organizzazione di architetture software con alto grado di interoperabilità, manutenibilità ed adattabilità (Fayad 1996), (ISO, 2004). Infatti le ontologie permettono nativamente la rappresentazione di modelli semantici combinando la non ambiguità della specifica tecnica con la comprensibilità richiesta per colmare la distanza tra i tecnici e gli altri soggetti interessati; le ontologie abilitano l’applicazione di metodi e strumenti per il ragionamento per la ricerca di informazione, la validazione di modelli ed inferenza e deduzione di nuova conoscenza (Bozsak 2007); le ontologie naturalmente si adattano ad un contesto distribuito, abilitando creazione di modelli riusabili, composizione e riconciliazione di frammenti sviluppati in maniera concorrente e distribuita (Tempich 2005, Tempich 2006); ultimo, non per importanza, le ontologie possono modellare domini che evolvono, incoraggiando in questo modo un approccio incrementale che può condurre all’evoluzione verso modelli condivisi. In particolare, questo potenziale appare adatto all’organizzazione di portali web, in cui le ontologie forniscono un paradigma per progettare, gestire e mantenere l’architettura dell’informazione, la struttura del sito ed il layout delle pagine (Garzotto 1995). Ciò ha una rilevanza cruciale nella costruzione di portali con una organizzazione di tipo web (Lynch 2002), in cui le pagine sono organizzate secondo il pattern del grafo generico e la navigazione guidata dalla semantica inerente il contesto più che da una classificazione gerarchica fatta a priori. Schreiber (Schreiber 2006) presenta un portale che supporta un accesso unificato ad una varietà di risorse di cultural heritage classificate in accordo ad una ontologia pubblica unificante. Il portale è stato sviluppato usando tecnologie ontologiche standard e SWI-prolog per supportare la ricerca semantica e la presentazione dei dati recuperati. In un portale basato su tecnologie ontologiche (Stojanovic 2001) viene utilizzato come base per supportare la contribuzione di contenuti da parte di una comunità distribuita. L’architettura proposta assume che la contribuzione sia limitata agli individui e l’investigazione centrata su differenti tecniche per la determinazione di un indice di rilevanza per i resultset di query semantiche. In (Yuhui Jin 2001), viene proposto un approccio dichiarativo alla costruzione di portali semantici che si basa sulla definizione di un insieme di ontologie create dal programmatore del portale per definire i concetti e contenuti di dominio, struttura di navigazione e stile di presentazione. In (Corcho 2006), l’approccio dichiarativo di (Yuhui Jin 2001) viene este-


62

Earth/Lands Terra/Terre

tion of a suite of ontologies created by the portal programmer to define domain concepts and contents, navigation structure and presentation style. In Corcho (Corcho 2006), the declarative approach of (Yuhui Jin 2001) is enlarged into a framework based on ontologies supporting the construction of a web application combining information and services. The framework implements the Model View Controller architectural pattern (Schmidt 2000). While the model is declared using ontologies, views are implemented with existing presentation technologies, and in particular JSP, which mainly rely on the OO paradigm. To fill the gap between the two paradigms (Woodfield 1997), the developer is provided with a suite of predefined JSP components assuming the responsibility of the adaptation. In this chapter, we address the development of a portal enabling semantic access, querying, and contribution of both domain individuals and concepts. To this end, we propose an executable SW architecture based on standard languages and components off the shelf, which reduces the creation of a cooperative portal to the definition of an ontological domain model, and which is implemented with components that can be efficiently reused in a variety of data intensive and knowledge based applications. We report on the usage of the architecture in the case of a cooperative portal on mudbrick construction practices, that we call Muddy. In so doing, we also highlight the application programming model that permits the construction of a portal using the proposed architecture. The chapter is organized in 5 sections. After a brief overview of our perspective on the ontological paradigm in SW architecture, we introduce the Muddy case and we analyze its requirements, identifying abstract roles and use cases (Sect. 2). We then expound the architectural design and some salient traits of its implementation, and we identify the roles involved in its application (Sect. 3). Finally we describe the Muddy portal (Sect. 4) and draw conclusions (Sect. 5). Requirements analysis The Ontological Paradigm Ontological technologies mainly originate with the intent to contribute to the realization of the Semantic Web (Berners-Lee 1998). This denotes an evolution of the current web, in which infor mation is sematically defined so as to enable automated processing. The Semantic Web paradigm thus emphasizes the relation between information and meta information, which distinguishes the concepts of Resource, Ontology Data, and Ontology Schema, as illustrated in Fig. 1. Resources are any information object on the web: a file, an HTML page, an image, a movie. In the semantic web perspective, each Resource will contain its Seman tic Data. The Ontology Schema is a conceptualization

so in un framework basato su ontologie che supportano la costruzione di applicazioni web combinando informazione e servizi. Il framework implementa il pattern architetturale Model View Controller (Schmidt 2000). Mentre il modello è dichiarato usando le ontologie, le viste sono implementate con tecnologie di presentazione esistenti ed in particolare con JSP, che principalmente si basa sul paradigma OO. Per colmare la distanza tra i due paradigmi (Woodfield 1997), allo sviluppatore viene fornito un insieme di componenti JSP predefiniti che assumono la responsabilità dell’adattamento. In questo capitolo trattiamo lo sviluppo di un portale che abilita l’accesso semantico, l’interrogazione e la contribuzione sia di individui che di concetti. A questo fine possiamo sviluppare un’architettura SW eseguibile basata su linguaggi e componenti standard, scelta che riconduce la creazione di un portale cooperativo alla definizione di un’ontologia del modello di dominio, architettura che viene implementata con componenti che possono essere efficientemente riusati in una varietà di applicazioni data intensive e basate su conoscenza. Muddy è il nome dato al portale cooperativo sperimentale sulle pratiche costruttive in terra cruda per il quale è stata utilizzata tale architettura di cui si viene discusso qui il modello di programmazione che permette la costruzione di un portale. A questo scopo, dopo una breve panoramica riguardo la nostra prospettiva sul paradigma ontologico nelle architetture software, viene introdotto il caso di Muddy attraverso l’analisi dei suoi requisiti identificando i ruoli astratti ed i casi d’uso (Sect. 2). Successivamente viene allargato il progetto architetturale ed i tratti salienti della sua implementazione e sono identificati i ruoli coinvolti nell’applicazione (Sect.3). Infine si descrive il portale Muddy (Sect. 4) e si riportano le conclusioni (Sect. 5). Analisi dei requisiti Il Paradigma Ontologico Le tecnologie ontologiche nascono principalmente con l’intento di contribuire alla realizzazione del Semantic Web (Berners-Lee 1998). Questo denota un’evoluzione del web attuale in cui l’informazione semanticamente definita così da abilitare elaborazioni automatiche. Il paradigma del Semantic Web quindi enfatizza la relazione tra informazione e meta informazione, che ci permette di distinguere i concetti di Resource, Ontology Data ed Ontology Schema come illustrato in Fig.1. Le risorse sono qualunque oggetto di informazione sul web: un file, una pa-


Fig. 2: Esempio di annotazione.

shared among users, which captures the intensional part of the model, defining types of entities and their possible relations (concepts). Ontology Data (individuals), are the extensional part of the model, classifying Resources as realizations of the concepts in the Ontology Schema. Client is a Semantic Web reader and can be a human or an application. In both the cas-

Un Portale Cooperativo riguardo le Pratiche di Costruzione in Terra Cruda Il progetto Muddy mira a supportare la rappresentazione di conoscenza esplicita e condivisa riguardo le pratiche di costruzione basate sulla terra cruda. Ciò è motivato dal vasto uso di questa tecnologia costruttiva (stime indicano che il 30% della popolazione mondiale ancora vive in abitazioni di terra cruda), dalla ricca varietà di differenti pratiche sviluppate in diverse località e dall’alta efficienza energetica ed il basso impatto ambientare che la rende una pratica sostenibile. In particolare, il progetto Muddy mira a sviluppare un portale web basato su modelli ontologici che abiliti la cooperazione tra soggetti di differenti località e differenti domini di esperienza nello sviluppo di un modello condiviso e nella contribuzione di contenuti concreti per esso. Ruoli Astratti L’analisi dei requisiti funzionali del progetto Muddy nella prospettiva dell’organizzazione dell’informazione in accordo al paradigma ontologi-

63

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

Fig. 1: Resources and meta-data relations.

gina HTLM, un’immagine, un filmato. Nella prospettiva del Semantic Web ciascuna risorsa contiene i propri dati semantici. L’Ontology Schema è una concettualizzazione condivisa tra gli utenti che cattura la parte intensionale del modello, definendo i tipi delle entità e le loro possibili relazioni (concetti). Ontology Data (individui), sono la parte estensionale del modello, classificano le Resource come realizzazioni dei concetti in Ontology Schema. Client è un utente del Semantic Web e può essere umano od un’applicazione. In entrambi i casi il Client è interessato ad accedere a Resource e ad i suoi dati semantici relati. In Fig. 2 viene mostrato un esempio. Prendiamo come risorsa una immagine: in particolare una la fototessera del signor ‘Mario Rossi’. A questa, tramite l’ontologia pubblica denominata FOAF, è possibile associare una serie di concetti: un agente software così in grado di interpretare che la foto (foaf:Image) associata (foaf:img) ad una persona (foaf:Person), il cui nome (foaf:firstName) ‘Mario’ e il cognome (foaf:surname) ‘Rossi’. Inoltre, ‘Mario Rossi’ conosce (foaf:knows) altre persone: l’ontologia può essere estesa per esempio dall’insieme di conoscenti di ‘Mario Rossi’, corredati con le rispettive foto. Le tecnologie ontologiche comprendono un framework ricco di paradigmi, linguaggi e componenti pronti che può servire oltre lo specifico intento del Semantic Web e può diventare un pattern per l’organizzazione di complesse architetture SW.


64

Earth/Lands Terra/Terre

es, Client is interested to access Resources and their related semantic data. Ontological technologies comprise a rich framework of paradigms, languages, and components off the shelf, which can serve beyond the specific intent of the Semantic Web, and may become an effective pattern for the organization of complex SW architectures. A Cooperative Portal about Mudbrick Construction Practices The Muddy project aims at supporting explicit and shared representation of knowledge about construction practices based on mudbrick. This is motivated by the widespread use of this building technology (estimates indicate that almost 30% of world population still live in mudbrick habitations), by the rich variety of different practices developed in different localities, and by the high energetic efficiency and low environmental impact which make it a sustainable practice. In particular, the Muddy project aims at developing a web portal based on ontological models, enabling cooperation among subjects from different localities and different domains of expertise, in the development of a shared model and in the contribution of concrete contents for it. Abstract Roles Analysis of functional requirements of the Muddy project in the light of the organization of information according to the ontological paradigm of Fig. 1, identifies roles, users needs, and use cases generalized beyond the limits of the specific context of use (ISO, 1998). These roles are outlined in Fig. 2 Resource Readers correspond to readers in the conventional web. They are interested in accessing information, using meta-information to maintain context and to access resources, through direct links or search engines. Resource Writers are also enabled to insert, update and delete resources. Ontological Schema Readers correspond to the second-level reader of (Eco, 1994). They are interested in understanding the organization of concepts more then their concrete realizations. They need to navigate in ordered manner and search classes and properties of an ontological model. Ontological Schema Writers also modify models, taking part to the definition of the strategy of content organization. In particular, they may be interested in fixing errors, changing the model to follow some evolution, or extending the model by specialization and inheritance. An Ontological Data Writer is a human or a SW indexing Resources with respect to the concepts of an Ontological Schema. Besides, an Ontological Data Reader is a human or, more frequently, a SW which exploits Ontological Data to access concrete resources in

co di Fig. 1 identifica ruoli, bisogni degli utenti e casi d’uso generalizzati oltre i limiti dello specifico contesto d’uso (ISO 1998). Questi ruoli sono mostrati in Fig. 3 I Resource Readers corrispondono ai fruitori del web convenzionale. Essi sono interessati ad accedere all’informazione usando la meta informazione per mantenere il contesto ed accedere alle risorse attraverso collegamenti diretti o motori di ricerca. Resource Writers sono pure abilitati ad inserire, modificare e cancellare risorse. I fruitori di Ontological Schema corrispondono ai fruitori di secondo livello di (Eco 1994). Essi sono interessati nel capire l’organizzazione dei concetti più che alle loro concrete realizzazioni. Essi necessitano di navigare in maniera ordinata e ricercare classi e proprietà di un modello ontologico. I contributori dello Schema Ontologico pure modificano i modelli, prendendo parte alla definizione della strategia dell’organizzazione del contenuto. In particolare essi sono interessati nel correggere gli errori e nel cambiare il modello perché segua una qualche evoluzione, estendendo il modello con specializzazioni ed ereditarietà. Un contributore di Ontological Data un umano o un SW che indicizza Resource rispetto ai concetti di Ontological Schema. An Ontological Data Writer is a human or a SW indexing Resources with respect. Inoltre, un fruitore di Ontological Data un umano o, più frequentemente, un SW che sfrutta Ontological Data per accedere alle risorse concrete nelle interrogazioni semantiche (Bonino 2003). Ontological Data possono anche venire formattati per essere facilmente leggibili come le risorse per utenti umani (Dzbor 2004). Casi d’uso per il portale Muddy Nel contesto specifico del portale Muddy, gli obiettivi principali di un fruitore sono: consultare le pagine derivate dalle risorse ed i modelli semantici, navigare sui collegamenti dovuti alle relazioni nel modello ontologico, l’esecuzione di interrogazioni semantiche sulla base di conoscenza (Fig. 4). Inoltre, il contributore (Fig. 5), estende le capacità di accesso all’informazione del fruitore con la capacità di contribuire nuova conoscenza nella forma di un generico Ontological Schema o Data. Cioè l’utente abilitato può contribuire sia alla parte estensionale che intensionale del modello ontologico per il portale web. I contributori possono anche spedire e ricevere feeback e commenti circa il modello ontologico così da incoraggiare la collaborazione e cooperazione tra utenti. Per contribuire, gli utenti caricano i file di modello per semplificare lo sviluppo di un prototipo del portale.


Architettura del portale e processo di sviluppo Componenti Architetturali L’architettura concettuale del portale semantico si compone di una varietà di moduli che possono essere efficacemente assemblati usando componenti e specifiche supportate dal W3C. Modello Ontologico Il Modello Ontologico (Fig. 6) è il componente principale dell’architettura, con la principale responsabilità di fornire la rappresentazione del modello di dominio dell’applicazione. Viene implementato attraverso la composizione dell’Ontology Schema con l’Ontology Data (Fig. 1), entrambi codificati usando lo standard W3C Ontology Web Language (OWL) (W3C 2004). In linea di principio l’intera espressività di OWL-full può essere impiegata ma il buon fine di portare a termine i processi di ragionamento inclusi nei servizi del portale è garantito solo dall’assunzione del modello incluso nello schema OWL-DL. In una prospettiva logica (Fig. 7), il modello ontologico può essere scomposto in tre parti principali: classi, proprietà e individui. Le classi del Modello Ontologico sono parte dell’Ontological Schema e giocano un ruolo che può essere comparato a quello della definizione delle tabelle in un database relazionale. Comunque, a differenze delle tabelle relazionali, le classi possono essere composte per delega ed ereditarietà. Le proprietà sono anch’esse parte di Ontological Schema e sono usate per definire relazioni tra classi. Gli individui sono realizzazioni dei concetti descritti dalle classi e giocano il ruolo che può essere paragonato a quello dei record in un database relazionale. È bene notare che, in questa architettura, la logica di dominio modellata e specificata usando ontologie piuttosto che i diagrammi delle classi UML della comune pratica di sviluppo OO. In una prospettiva pratica, un modello UML può essere facilmente mappato in un’ontologia garantendo che alcune differenze maggiori tra diagrammi delle classi ed ontologie sono stati presi in considerazione (Brockmans 2004): nei modelli ontologici le proprietà esistono indipendentemente dalle classi cui si applicano e possono essere organizzate in modo gerarchico; una relazione tra due classi UML è codificata come una proFig. 3: Abstract roles. Fig. 4: Web portal Writer use cases. Fig. 5: Architectural components of the web portal.

65

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

Un ruolo strumentale aggiuntivo è l’amministratore la cui principale responsabilità è l’assegnazione dei privilegi di fruitore e contributore.


66

Earth/Lands Terra/Terre

semantic querying (Bonino 2003). Ontological data can also be formatted to be easily readable as well as a resource by human users (Dzbor M., 2004). Use cases in the Muddy portal In the specific context of the Muddy portal, the main goals of a Reader are browsing of pages derived from resources and semantic models, navigation of links due to relations in the ontologi cl model, execution of semantic queries on the knowledge base (see Fig. 3). Besides, the Writer (see Fig. 4), extends the Reader capability to access information with the capability to contribute new knowledge in the form of a generic Ontological Schema or Data. Namely, the enabled user can contribute either the extensional or the intensional part of the ontological model for the web portal. Writers can also send/receive feedback and comments about the ontological model so as to encourage collaboration and cooperation among users. To contribute, writers will upload model files to ease the development of a portal prototype. A further instrumental role is the Administrator, whose main responsibility is the assignment of readers and writers privileges. Architecture and development process Architectural Components The conceptual architecture of our semantic portal composes a variety of partecipants that can be effectively assembled using W3C supported specifications and components. Ontology Model The Ontology Model (Fig. 5) is the main component of the architecture, with the main responsibility of providing representation of the domain model of the application. It is implemented by composition of the Ontology Schema and Ontology Data (see Fig. 1), both encoded using the W3C standard Ontology Web Language (OWL) (W3C 2004). In principle, the entire expressivity of OWL-full can be exploited, but successful termination of reasoning tasks included in portal services is guaranteed only under the assumption that the model is encompassed within OWL-DL reasoning. In a logic perspective (Fig. 6), the ontology model can be decomposed in three main parts: classes, properties and individuals. Classes in the Ontology Model are part of the Ontological Schema and play a role that can be compared to that of table definitions in a relational database. However, as opposed to relational tables, classes can be composed through delegation

prietà il cui dominio e codominio sono le due classi stesse; in un modello ontologico, un individuo può appartenere a più classi che possono cambiare durante il suo ciclo di vita come se il tipo fosse una proprietà essa stessa dell’individuo; nei modelli ontologici le classi possono essere definite usando costrutti di tipo insiemistico. Possiamo immaginare facilmente un semplice esempio di modello semantico. Possiamo definire Book ed Author come due classi dell’ontologia tra le quali esiste una relazione orientata definita dalla proprietà hasAuthor e rappresentata nel diagramma come classe di associazione. Book, Author e hasAuthor costituiscono la parte intesionale del modello ontologico. Il Barone Rampante istanza della classe Book mentre Italo Calvino istanza della classe Author. I due oggetti sono in relazione infatti Il Barone Rampante ha un autore (hasAuthor) che Italo Calvino. Il Barone Rampante ed Italo Calvino sono individui ed assieme alle loro relazioni formano la parte estensionale del modello ontologico. Regole Per formare la base di conoscenza complessiva, il modello ontologico utilizza regole complementari che estendono l’informazione esplicitamente rappresentata con regole di inferenza che permettono al sistema di derivare nuova conoscenza. Una regola ha la forma: antecedent =¿ consequent per la quale sia l’antecendente che la conseguente sono in congiunzione di atomi scritti nella forma atomo1 and atomo2 and … and atomo ennesimo. Le variabili sono indicate utilizzando la convenzione standard di utilizzare come prefisso un punto interrogativo (ad es. ?x). Utilizzando questa sintassi una regola che afferma che la composizione della proprietà di ‘genitore’ e ‘fratello’ implica dedurra la proprietà ‘zio’ in certe condizioni: Person(?x) and Person(?y) and Person(?z) and parent(?x,?y) and brother(?y,?z) =¿ uncle(?x,?z) Da notare che Person è una classe del modello ontologico mentre parent, brother ed uncle sono proprietà. Nella nostra architettura le regole sono rappresentate usando il linguaggio supportato dal W3C SWRL. Per aggirare le limitazioni che affliggono i reasoner open source, si può utilizzare il linguaggio Jena rules (Company 2002) per rappresentare le regole internamente al sistema. Querying e reasoning Le interrogazioni sulla base di conoscenza sono espresse adoperando il linguaggio SPARQL del W3C. Mentre l’architettura supporta la completa espressività di SPARQL, per la ragione dell’usabilità ed in particolare


Fig. 7: Web portal layering.

and inheritance. Properties are also part of the Ontological Schema, and they are used to define relations among classes. Individuals are realizations of concepts described by classes, and play a role that can be compared to that of records in a relational database. It is worth noting that, in this architecture, the domain logic is modelled and specified using ontologies rather than UML class diagrams of the common practice of OO development. In a practical perspective, an UML model can be easily mapped to an ontology, provided that some major differences among class diagrams and ontologies are taken into account (Brockmans 2004): in ontological models, properties exist independently from classes to which they apply, and they can thus be organized in a hierarchy; a relation between two UML classes is encoded as a property, whose domain and range are the two classes themselves; in an ontological model, an individual can belong to mul-

dell’apprendibilità, solo un frammento ristretto del linguaggio è fornito all’utente. L’espressione di query che segue serve a recuperare il titolo, più precisamente il valore della proprietà http://purl.org/dc/elements/1.1/title, dell’individuo identificato dall’URI http://example.org/book/book1. Anche in SPARQL le variabili vengono rappresentate facendo precedere il loro nome da un punto interrogativo. SELECT ?title WHERE ¡http://example.org/book/book1¿ ¡http://purl.org/dc/ elements/1.1/title¿ ?title Utilizzando SPARQL si possono esprimere query anche molto complesse in maniera piuttosto semplice e compatta. La query che segue serve ad estrarre i titoli dei libri che contengono la parola Rampante PREFIX dc: ¡http://purl.org/dc/elements/1.1/¿ SELECT ?title WHERE ?x dc:title ?title FILTER regex(?title, ”Rampante”, ”i”) La API Jena è adoperata per guidare i ragionamenti e recuperare l’informazione decidendo le interrogazioni SPARQL sul modello. La API è anche usata per validare il modello ontologico e derivare nuova conoscenza usando gli assiomi OWL e le regole di inferenza. In generale ogni reasoner rappresenta un compromesso tra potenza ed efficienza nella computazione. In particolare, nel caso della nostra architettura la conclusione dei processi di ragionamento è garantita solo se il modello e le regole rispettano i limiti di OWL-DL e SWRL, rispettivamente. Partecipanti del Processo di Sviluppo L’architettura SW proposta supporta la separazione di interessi tra quattro differenti ruoli: Domain Expert, Ontology Expert, Stakeholder ed IT Expert. Questi naturalmente si adattano ad un contesto realistico di sviluppo (Cockburn 1996) e fondamentalmente corrispondo con i ruoli identificati in (Tempich 2005). Domain Expert è l’esperto nel dominio del portale e condivide modelli parzialmente formalizzati con la comunità cui appartiene. I Domain Expert usualmente usano strumenti specifici per fare le loro analisi e produrre i loro risultati di ricerca. Frequentemente non sanno niente di ontologie e non hanno nemmeno l’opportunità (tempo non disponibile) di imparare qualcosa su di esse. Un Ontology Expert è capace di usare gli strumenti di modellazione semantica e può descrivere la conoscenza contribuita dai Domain Expert con un Modello Ontologico. In questo modo l’informazione che era eterogenea e qualche volta anche tacita o embedded diventa formalizzata, esplicita, omogenea e consistente (Kryssanov 1998).

67

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

Fig. 6: Logical compontents of the ontology model.


68

Earth/Lands Terra/Terre

tiple classes which can change during its lifecycle, as the type is a property itself of the individual; in ontological models, classes can be defined using set-theoretical constructs. Rules To form the overall knowledge base, the ontological model is complemented with Rules that extend the information explicitly represented with inference rules that let the system derive new knowledge. In our architecture, Rules are represented using the W3C supported Rule Language SWRL. To circumvent limitations affecting open source reasoners, we internally represent the language using Jena rules (Company 2002). Querying and reasoning Query on the knowlegde base are expressed using the W3C supported the SparQL. While the architecture supports the full expressivity of SPARQL, for the sake of usability, and in particular learnability, only a restricted fragment of the language is provided to the user. The API Jena is used to drive reasoning and retrieve information by deciding SPARQL queries on the model. The API is also used to validate the ontology model and derive new knowledge using OWL axioms and inference rules. In general, any reasoner represents a trade-off between power and efficiency in computing. In particular, in the case of our architecture termination of reasoning tasks is guaranteed only if the model and the rules are encompassed within the boundaries of OWL-DL and SWRL, respectively. Participants in the Development Process The proposed SW architecture supports separation of concerns among four different roles of Domain Expert, Ontology Expert, Stakeholder, IT Expert. These naturally fit in a realistic social context of development (Cockburn 1996) and basically correspond to the roles identified in (Tempich 2005). The Domain Expert knows about the domain of the portal and share partially formalized models among the community who belongs to. Domain Experts usually use specific tools to do their analysis and produce their research result. It is often the case that they don’t know anything about ontologies and also they don’t have opportunity (no time available) to learn about them. The Ontology Expert is able to use sematic modelling tools and can describe knowledge contributed by Domain Experts with an Ontology Model. In this way the information, that was heterogeneous and sometimes also tacit or embedded, becomes formalized, explicit, homogeneous and consistent (Kryssanov 1998).The Stakeholder is interested in the domain logic but he/she is not necessar-

Uno Stakeholder è interessato alla logica di dominio ma non necessariamente esperto. Per questo ruolo è utile avere un modello ontologico che può essere letto e studiato e che può essere usato per navigare attraverso i documenti dei Domain Expert. Infine, IT Expert deve sviluppare gli strumenti software necessari agli altri ruoli così da permettere loro di leggere e scrivere risorse e modelli ontologici (Fig. 1 e 3). Aspetti Salienti dell’Implementazione Layering Il codice sorgente del portale web (Fig. 9) è organizzato in tre livelli (Schmidt 2000), (Fowler 2002). Come consueto, nelle architetture software, i livelli separano: presentazione, logica di dominio e persistenza. In questo caso la scomposizione in livelli aiuta anche a colmare la distanza tra prospettiva ontologica e ad oggetti (Woodfield 1997) (Guizzardi 2001) che in qualche modo riproduce il ben noto problema di Impedance Mismatch between Objects and relational databases (Ambler 2003). Specificatamente: il presentation layer contiene la logica per gestire l’interazione tra l’utente ed il software e si basa su Java Server Faces (JSF) (Mann 2004); il domain layer contiene la logica applicativa che consiste nel modello di dominio implementato con Plain Old Java Objects (POJO); il persisten layer è implementato con un’ontologia ed è usato per rendere persistenti gli oggetti del modello di dominio. Gli sviluppatori possono riferirsi a pattern come Active Record o Mapper (Fowler 2002) ed anche adoperare strumenti (Stanford University 2006), (Kalyanpur 2004) per fare corrispondere gli oggetti del modello di dominio agli individui del modello ontologico. Per il portale web viene adoperato un Mapping layer tra domain e persistent layer perché esso permette un miglior disaccoppiamento, un test più semplice e lo sviluppo concorrente (Heumann 2001, Beck 2002). In particolare si può notare che il Domain Layer contiene più sottocomponenti. Il Domain Model mostrato più avanti, il Domain Finder contenente un insieme di classi per l’interrogazione delle base di conoscenza al fine di recuperare gli oggetti di Domain Model ed infine il Service Sublayer checostituisce una faade di Domain Model e Domain Finder per gli strati superiori dell’applicazione. È interessante notare che il Domain Layer riesce ad accedere a tutte le funzionalità del Mapping Layer sottostante semplicemente attraverso l’interfaccia Session. Il Mapping Layer gestisce la mappatura tra modelli e meta-modelli elabora relazioni complesse come la reificazione, nasconde i codice SPARQL embedded e migliora le prestazioni con metodi di caching e proxing. In ul-


Salient Aspects of the Implementation Layering The source code of the web portal (Fig.7) is organized in three layers (Schmidt 2000), (Fowler 2002). As usual, in SW architecture, layering separates presentation, domain logic and persistence. In this case, layering also helps in filling the gap between ontological and object oriented perspectives (Woodfield 1997, Guizzardi 2001), which somehow reproduces the well known problem of Impedance Mismatch between Objects and relational databases (Ambler 2003). Specifically: the presentation layer contains the logic to handle the interaction between the user and the software, relying on Java Server Faces (JSF) (Mann, 2004); the domain layer contains the application logic i.e. the domain model, implemented with Plain Old Java Objects (POJO); the persistent layer, is implemented as an ontology used to persist objects of the domain model. Developers can refer to patterns such as Active Record or Mapper (Fowler 2002) and also use tools (Stanford-University 2006), (Kalyanpur 2004) to let objects of the domain model correspond to individuals of the ontology model. For the web portal, a Mapping layer was used between domain and persistent layers because it allows better decoupling, easer testing and concurrent developing (Heumann 2001, Beck 2002). The Mapping layer manages the mapping between models and meta-models, elaborates complex relations i.e. reification, hides SPARQL embedded code and improves performances with methods like caching and proxying. Last but not least, only the mapping layer refers to the low level API i.e. Jena (Company 2002) so that is easer to change the used library (Aduna 2007) and that could useful for a rapidly changing domain such as ontologies. Domain Model The POJO Model in the domain layer is composed by two Java packages which are derived from three ontological models. The User package contains data about profiles, users and related information, and it is automatically derived from an ontology User model, so as to map ontology classes and properties to OO classes and attributes. The Domain package has responsibility to manage information contributed by users and is derived from an ontological Domain model according to the architectural pat-

timo e non per importanza solo il Mapping Layer si riferisce alla API di basso livello che Jena (Company 2002) cosicché pi facile cambiare la libreria usata (Aduna 2007) e questo potrebbe essere utile in un dominio in così rapido mutamento come quello delle ontologie Per meglio comprendere la struttura del Mapping Layer conveniente osservare che è costituito da tre componenti principali: • la libreria Loom (da noi realizzata) che offre tutte funzionalità di base necessarie per realizzare comodamente uno strato di mapping. • i mapper e finder specifici per il dominio realizzati come classi che estendono alcune classi di base contenute in Loom Api. • infine altre librerie aggiuntive per l’accesso a basso livello di modelli ontologici OWL, Jena API. Modello di Dominio Il Modello POJO nel domain layer composto da due package Java che sono derivati da tre modelli ontologici. Lo User package contiene i dati relativi ai profili, agli utenti ed i dati relati ed è automaticamente derivato dal modello ontologico User, in modo da mappare classi e proprietà dell’ontologia in classi ed attributi OO. Il Domain package ha la responsabilità di gestire l’informazione contribuita dagli utenti ed è derivato dal modello ontologico Domain in accordo al pattern architetturale reflection (Schmidt 2000): tutti i tipi del modello ontologico sono mappati in una singola classe OO generica (che è una meta-level-class nel pattern reflection); questa classe generica ha la responsabilità di gestire le relazioni tra i tipi definiti dagli utenti nel modello ontologico (che comprende le classi base-levelclasse del pattern reflection). Questo disaccoppia la struttura del domain layer OO dagli specifici tipi definiti nell’ontologia Domain, abilitando quindi al riuso del layer OO per una varietà di differenti modelli ontologici di dominio, definendo differenti evoluzioni di un portale o differenti portali insistenti su differenti domini applicativi. Questa è anche la funzionalità che permette ai portali cooperativi di gestire la contribuzione non solo degli individui della parte estensionale ma anche dei concetti della parte intensionale della base di conoscenza. La derivazione di Domain package è influenzata da un’ontologia subordinata che definisce le direttive per la presentazione dei dati nella struttura della pagina. Gli individui di questa ontologia sono usati nel Mapping Layer per determinare la presentazione ed il filtraggio di concetti definiti nel modello ontologico Domain. Questo assolve ad una responsabilità che è molto simile a quella dei ‘site view graph’ nel framework OntoWebber (Yuhui Jin 2001).

69

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

ily expert. For this role, it is useful to have an ontology model that can be read and studied and that can be used to navigate through Domain Experts documents. Finally, the IT Expert has to develop software tools needed by other roles so to let them read and write resources and ontology models (Fig. 1).


70

Earth/Lands Terra/Terre

tern of reflection (Schmidt 2000): all types in the ontological model are mapped into a single generic OO class (that would be a meta-level-class in the reflection pattern); this generic class has responsibility to manage relations among types defined by the users in the ontological model (that would comprise base level-classes in the reflection pattern). This decouples the structure of the OO domain layer from the specific types defined in the Domain Ontology, thus enabling reuse of the OO layer for a variety of different ontological Domain models, defining different evolutions of a portal or different portals insisting on different application domains. Also, this is the feature that permits the cooperative portal to accommodate contributions not only in the individuals of the extensional part, but also in the concepts of the intensional part of the knowledge-base. Derivation of the Domain package is also affected by an additional ancillary ontology defining directives for the presentation of data in the page layout. The individuals of this ontology are used by the mapping layer to determine the presentation and filtering of concepts defined in the ontological Domain model. This accomplishes a responsibility which is much similar to that of ”site view graphs” in the OntoWebber framework (Yuhui Jin 2001). Mapping Layer Mapping between ontological and object-oriented models of the architecture was implemented following a pattern-oriented design (Fowler, 2002), (Schmidt et al., 2000) aimed at building an extensible and reusable framework. Mappers The mapping layer (Fowler 2002) includes a mapper class for each element of the OO domain model (Fig.9). Each mapper class can read information form the ontological model to assign it to the object-oriented model and vice versa, and it is implemented as extension of the abstract DataMapper base class. Mappers decouple the object-oriented Domain Layer from the ontological Persistence Layer, so that a client can ignore how objects are persisted in the ontology. For the sake of performance and and behavioral abstraction, DataMappers implement some specific patterns (Fowler 2002, Gamma 1995): • Identify Map (Cache): mappers have a cache memory to speed up repeated access to the same object. • Proxy: if possible, mappers substitute objects requested by the client with equivalent proxies. This delays the mapping operations until they are really needed. • LazyLoad: mappers load objects of a list when they are used so the slow mapping operation is executed for useful objects only. • UnitOfWork: unit of work class manages changes to objects that mappers have to persist.

Mapping Layer La mappatura tra modelli ontologici e ad oggetti dell’architettura è stata implementata seguendo l’approccio a pattern (Fowler 2002, Schmidt 2000) con l’intento di costruire un framework riusabile. Mappers Il Mapping Layer include una classe mapper per ogni elemento del modello di dominio OO (Fowler 2002) (Fig. 14). Ciascuna classe mapper può leggere l’informazione dal modello ontologico ed assegnarla al modello ad oggetti e vice versa ed implementata come un’estensione classe di base astratta DataMapper I mapper disaccoppiano il Domain Layer orientato agli oggeti dal Persistence Layer ontologico, in modo che un client può ignorare come gli oggetti sono resi persistenti nell’ontologia. Per la ragione delle prestazioni e l’astrazione del comportamento i DataMapper implementano alcuni pattern specifici (Fowler 2002, Gamma 1995): • Identify Map (Cache): i mapper hanno una memoria cache per velocizzare l’accesso ripetuto allo stesso oggetto. • Proxy: se possibile i mapper sostituiscono gli oggetti richiesti dal client con proxy equivalenti. Questo ritarda le operazioni di mappatura finché non sono veramente richieste. • LazyLoad: i mapper caricano gli oggetti di una lista quando sono usati cosicché le lente operazioni di mappatura sono eseguite solo per gli oggetti utili. • UnitOfWork: la classe UnitOfWork gestisce i cambiamenti agli oggetti che i mapper devono rendere persistenti. Gli sviluppatori possono usare un’istanza della classe Session per accedere alle funzionalità del framework di mapping (Fig. 15). Il portale muddy Muddy è un’applicazione di tipo web implementata come istanza dei requisiti e dell’architettura finora descritta. Essa permette la lettura e scrittura di informazioni concettuali e concrete in accordo al paradigma ontologico, fornendo le seguenti funzionalità: • navigare l’informazione seguendo link semantici; • eseguire interrogazioni semantiche sulla base di conoscenza; • contribuire nuova conoscenza caricando file di modello; • leggere/scrivere feedback circa la base di conoscenza. Come tratti caratteristici si sottolineano i seguenti: gli utenti conoscono il tipo di tecnologia impiegata per modellare i dati a differenza dei sistemi


71

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

Fig. 9: Web portal layering. Fig. 10: Muddy Web portal layering. Fig. 11: Structure of the Muddy Portal. Fig. 12: The Directory search page. Fig. 13: The Search page. Fig. 14: The ResourceView page


72

Earth/Lands Terra/Terre

Developers can use an instance of the class Session to access functions of the mapping framework (Fig. 10). The muddy portal Muddy is a web-based application implemented as an instance of requirements and architecture described so far. It allows reading and writing of concrete and conceptual information according to an ontological paradigm, providing the following user functions: navigate information following semantic links; execute semantic queries on the knowledge base; contribute new knowledge uploading model files; read/write feedback about the knowledge base. As characterizing traits: users know the kind of technology employed to model data, as opposed to systems where a service is offered to users who ignore the underlying technology; users can share arbitrary ontological models, as opposed to applications where users interact with predefined conceptual models by creating, retrieving, updating and deleting individuals only. The Portal Architecture Index is the first page of the portal with login and registration, giving access to the Home page and then, through Header page to the functions of the portal. Users can be readers, writers and administrators and they are provided with different functions. A new user is always classified as reader and only aministators can give users more privileges. Find page is used to execute queryies on the knowledge base by users and it is specialized in Search and Directory pages. ResourceView page allows users to read information contained in the knowledge base. Upload and Download pages allow users to contribute new knowledge. Admintools page is for the administrator. Find Pages The Directory page (Fig. 12) is used to execute pro-active search. The system shows to the user a list of categories that correspond to root classes of the ontological model managed by the portal. The user can select a category to get a page containing the list of instances of the category and the list of its direct subclasses. The user can navigate toward more specific classes or can inspect one of the instances found. The Search page (Fig.13) implements an extension of full-text search methods. Users can specify one or more words that must be contained in desired resources. They can also specify the kind of relations that link desired resources to specified words. For instance, the expression ”neededTools = sieve” lets a user require all resources that has a ”sieve” among needed ”tools”. This page tries to simplify the use of SPARQL to users.

dove un servizio offerto agli utenti che ignorano la tecnologia sottostante; gli utenti possono condividere modelli ontologici arbitrari a differenza delle applicazioni dove gli utenti interagiscono con un modello concettuale predefinito creando, recuperando modificando e cancellando solamente gli individui o istanze della base di conoscenza. L’Architettura del Portale La Fig.16 mostra l’architettura del portale gestito dall’applicazione. Index è la prima pagina del portale con login e registrazione che danno accesso alla pagina Home e poi attraverso la pagina Header alle funzioni del portale. Gli utenti possono essere fruitori, contributori ed amministratori e sono provvisti di differenti funzionalità. Un nuovo utente è sempre classificato come fruitore e solo gli amministratori possono dare agli utenti maggiori privilegi. La pagina Find è usata per eseguire interrogazioni sulla base di conoscenza da parte degli utenti ed è specializzata nelle pagine Search e Directory. La pagina ResourceView permette agli utenti di leggere l’informazione contenuta nella base di conoscenza. Upload e Download sono le pagine che permettono agli utenti di contribuire nuova conoscenza. La pagina Admintools svolge le funzioni per l’amministratore. Find Pages La pagina Directory in Fig. 17 viene usata per eseguire ricerche pro-attive. Il sistema mostra all’utente una lista di categorie che corrispondo alle classi radice del modello ontologico gestito dal portale. L’utente può selezionare una categoria per ottenere una pagina contenente la lista di istanze della categoria e la lista delle sue sottoclassi. L’utente può navigare verso classi più specifiche o ispezionare una delle istanze trovate. La pagina Search vedere Fig. 18 implementa un’estensione dei metodi di ricerca full-text. Gli utenti possono specificare una o più parole che devono essere contenute nelle risorse desiderate. Essi possono anche specificare il tipo di relazione che lega le risorse desiderate alle parole specificate. Per esempio, l’espressione ”neededTools = sieve” permette ad un utente di richiedere tutte le risorse che hanno ”sieve” tra ”neededTools”. Questa pagina prova a semplificare l’uso di SPARQL agli utenti. Resource View Page Questa pagina mostra le informazioni riguardanti una risorsa (Fig. 19), e permette agli utentidi velocizzare la navigazione verso risorse semanticamente relate.


73

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

Resource View Page This page shows information about a resource (Fig. 14), and allows users to speed up navigation towards semantic related resources. The portal also allows users to give feedback about accessed resources which is used to calculate appreciation indexes about resources. Conclusions and ongoing activity We are further developing the portal and its underlying architecture, facing various interrelated issues, with less scientific relevance but crucial to tackle the transition phase towards the context of use: • a usability cycle has been planned, to evaluate the capability of the portal to support the user in maintaining context in the navigation through the weblike structure of portal contents; in this perspective, the orientation towards change in the overall architecture, and in particular the concept of presentation ontology implemented in the mapper, provide major assets to face iterative refinement in design choices; • preliminary performance profiling indicates that performance can be largely improved by the integration of a more elaborated RDF repository; • functional extensions are being developed to implement the automated derivation of an editor of individuals based on the structure of ontology concepts and a tool for annotation of existing web resources with reference to the concepts of an ontological model.

Il portale abilita gli utenti a rilasciare feedback che permettono di assegnare una valutazione alle risorse consultate; da qui si rende possibile calcolare gli indici di apprezzamento per le risorse. Conclusioni e futuri sviluppi Il portale è costantemente sotto sviluppo così come la sua architettura sottostante, in conseguenza sia degli sviluppi teorici relativi alle modalità di utilizzo di sistemi di conoscenza basati su ontologie, sia in relazione allo sviluppo nel tempo dei componenti software che popolano e si integrano nel portale. Da questo punto di vista se le problematiche interrelate sono di minor rilevanza scientifica risultano cruciali per estendere la fase prototipale ad uno sviluppo robusto del contesto d’uso. A questo scopo gli sviluppi attesi sono rilevabili in: • una pianificazione di uno studio di usabilità per valutare la capacità del portale di supportare l’utente a mantenere il contesto nella navigazione attraverso la struttura web-like dei contenuti del portale; in questa prospettiva, l’orientamento verso il cambiamento dell’intera architettura ed in particolare del concetto di ontologia della presentazione implementato nel mapper fornisce il maggior contributo per applicare raffinamenti iteratici alle scelte progettuali; • la profilatura preliminare delle prestazioni indica le che prestazioni possono essere largamente migliorate con l’integrazione di un repository RDF più elaborato; • le estensioni funzionali sono possono essere sviluppate per implementare la derivazione automatica di un editor di individui basato sulla struttura dei concetti dell’ontologia ed uno strumento per l’annotazione di risorse web con riferimento ai concetti di un modello ontologico.


74

Earth/Lands Terra/Terre


Chiara Cirinnà University of Florence

La gestione delle conoscenze apre nuovi scenari di sviluppo

Migratory movements from the inner side of the Sahara and European regions have led to the gradual concentration of communities with specific culture, habits, traditions in the Mediterranean area, that is going to become a region where all the knowledge around the earthen material and building techniques is converging. The consciousness about this situation gives motivation to invest on the continuous development and research on earthen materials to improve its potentialities and value, not only concerning its building and physical aspects but also in order to protect the building technologies, safeguarding the technical skills of people that, for long time, have improved them. The restoration and the protection of local knowledge is considered the key element to sustain the conservation of the biological and cultural diversity, and to guarantee an active role of the communities towards the management of their resources: the stored knowledge can be produced, reproduced and disseminated to trigger autonomous processes of development. It is recognized that knowledge dissemination and decentralization are the most stimulating and innovative sectors: the globalization process has generated new knowledge societies, driven by information and communication technologies, capable to trigger new development models, paving the way to the poverty reduction and sustainable development.

75

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

Knowledge management strategies towards new developments scenarios

Movimenti migratori dalle aree interne del Sahara e dalle regioni Europee hanno portato alla graduale concentrazione nell’area Mediterranea di comunità con specifiche culture, abitudini e tradizioni e accomunate dall’utilizzo diffuso della terra cruda quale tecnica costruttiva privilegiata. La consapevolezza dell’esistenza di questo scenario dà forti motivazioni per investire nella ricerca sulle tecnologie costruttive in terra, non solo per aumentarne le potenzialità costruttive e per ottimizzarne le proprietà fisiche, ma anche per salvaguardare le tecniche di produzione di determinati manufatti, mantenendo vive le capacità tecniche delle persone che, nel tempo, le hanno perfezionate ed ottimizzate. Il recupero e la salvaguardia delle conoscenze locali è da considerare infatti un elemento chiave per sostenere la conservazione della diversità culturale e biologica e per garantire un ruolo attivo delle comunità verso la gestione delle proprie risorse: le conoscenze conservate possono infatti essere prodotte, riprodotte e disseminate e possono innescare nuovi processi di sviluppo. La diffusione e la decentralizzazione delle conoscenze si sta rivelando un settore tra i più innovativi e stimolanti: il processo di globalizzazione ha portato alla formazione di società di conoscenza, ampiamente guidate dalle tecnologie dell’informazione e della comunicazione, grazie alle quali la conoscenza e l’informazione possono determinare nuovi modelli di sviluppo e di creazione di ricchezza, aprendo possibilità per la riduzione della povertà e per lo sviluppo sostenibile. È quanto emerge dal World Summit on the Information Society (WSIS), svoltosi a Tunisi nel novembre 2005, supportato dall’Unesco, in cui si riconosce il valore strategico dell’accesso alle conoscenze e si esorta alla produzione e disseminazione di materiale culturale, scientifico ed educativo. A questo proposito, l’UNESCO, nella Convenzione per la salvaguardia del patrimonio culturale immateriale, in vigore dal 2006, definisce il patrimonio culturale immateriale l’insieme delle “….prassi, le rappresentazioni, le espressioni, le conoscenze, il know-how – come pure gli strumenti, gli oggetti, i manufatti e gli spazi culturali associati agli stessi – che le comunità, i gruppi e in alcuni casi gli individui riconoscono in quanto parte del loro patrimonio culturale. Questo patrimonio culturale immateriale, trasmesso di generazione in generazione, è costantemente ricreato dalle comunità e dai gruppi in risposta al loro ambiente, alla loro interazione con la natura e alla loro storia e dà loro un senso d’identità e di continuità, promuovendo in tal modo il rispet-


76

Earth/Lands Terra/Terre

These concepts have been discussed during the World Summit on the Information Society (WSIS), supported by UNESCO, held in Tunis in November 2005, where the strategic value of knowledge access has been emphasized and the advice needed to produce and disseminate cultural, scientific and educational has been highlighted. UNESCO, in the Convention for the safeguarding of the intangible cultural heritage, in force from 2006, defines the “intangible cultural heritage” as “…the practices, representations, expressions, knowledge, skills – as well as the instruments, objects, artefacts and cultural spaces associated therewith – that communities, groups and, in some cases, individuals recognize as part of their cultural heritage. This intangible cultural heritage, transmitted from generation to generation, is constantly recreated by communities and groups in response to their environment, their interaction with nature and their history, and provides them with a sense of identity and continuity, thus promoting respect for cultural diversity and human creativity1. The final scope of the Convention is to adopt “…measures aimed at ensuring the viability of the intangible cultural heritage, including the identification, documentation, research, preservation, protection, promotion, enhancement, transmission, particularly through formal and nonformal education, as well as the revitalization of the various aspects of such heritage”. What model for an effective knowledge management? Within the wide area of local and traditional building techniques, earthen building technologies form a knowledge heritage in danger for two kinds of reasons: first, it is particularly exposed to deterioration, lack of maintenance and progressive abandonment; second, it is subjected to the dispersion and loss of implicit knowledge, accumulated during thousands of years of practical and local experiences: a proper management of this knowledge becomes crucial to undertake new research directions in the field of earthen building technologies preservation. To reconstruct this complex framework of knowledge, it is impossible to reduce the research to the analysis of the final product; rather it is required to take into consideration each building technique that is used in a specific environment together with the local building procedures, that are the result of skills and competences hard to be handed down. Therefore it is necessary to document, deepen and manage knowledge-related earthen building technologies, not only through a systematic analysis of the procedures, but also through the variety of expressions they assume in different geographical environments. The information specific to the field of conservation of earthen architecture is lacking 1

http://unesdoc.unesco.org/images/0013/001325/132540e.pdf

to per la diversità culturale e la creatività umana.”1. Scopo della Convenzione è quello di “…garantire la vitalità del patrimonio culturale immateriale, ivi compresa l’identificazione, la documentazione, la ricerca, la preservazione, la protezione, la promozione, la valorizzazione, la trasmissione, in particolare attraverso un’educazione formale e informale, come pure il ravvivamento dei vari aspetti di tale patrimonio culturale”. Quale modello per una corretta gestione delle conoscenze? Nell’ambito del vasto settore delle tecniche costruttive locali e tradizionali, le tecniche costruttive in terra costituiscono un patrimonio di conoscenza a rischio per due ordini di ragioni: in primo luogo in quanto particolarmente esposto al deterioramento, per carenza di manutenzione e progressivo abbandono; in secondo luogo poiché fortemente soggetto alla dispersione e perdita delle conoscenze che per secoli si erano accumulate e tramandate oralmente di generazione in generazione: una corretta gestione delle conoscenze diventa cruciale per poter intraprendere nuove direzioni di ricerca nell’ambito della conservazione e delle tecniche costruttive delle architetture in terra. Per ricostruire questo patrimonio di conoscenze, non è possibile limitarsi alla sola analisi del prodotto finale; occorre invece studiare le singole tecniche utilizzate nel luogo specifico, secondo i procedimenti costruttivi locali che spesso sono eredità culturali rappresentate da capacità e competenze difficilmente trasmissibili. Pertanto è necessario documentare, elaborare e gestire le conoscenze relative alle tecniche di costruzione in terra, non solo attraverso un’analisi sistematica dei procedimenti, ma anche attraverso la varietà di espressioni con cui si presentano nei diversi contesti geografici. Le conoscenze tecniche specifiche nel campo della conservazione sono carenti in molte aree, anche a causa della diffusa incapacità di riconoscere una intrinseca attualità alla terra, al pari di altri materiali di antica tradizione che nel tempo hanno subito processi di evoluzione, innovazione o reinvenzione delle modalità di produzione e messa in opera, rivelando costantemente nuove potenzialità nelle prestazioni e nelle applicazioni. Per analizzare i manufatti in terra occorre pertanto attingere a discipline che hanno settori di conoscenze tecniche affini, quali ad esempio la mineralogia delle argille, la meccanica dei suoli, la microbiologia, la pedologia, la geotecnica etc., attraverso un processo di adattamento; risulta 1

http://www.unesco.org/culture/ich/doc/src/00009-IT-PDF.pdf


Knowledge accessibility In the present age, characterized by the development of communications at a global level, data accessibility is an essential factor. Today however it is difficult to interrupt the state of isolation that characterize this building technology because all the relevant knowledge is confined to restricted scientific communities; this is the main reason behind the unavoidable difficulty of communication between researchers, designers and producers, everyone using its specific terminologies, normative regulations and qualitative and productive parameters. At present, the knowledge in the field of earthen architectures is confined to the only

quindi indispensabile sostenere reti di professionalità diverse per poter estrarre conoscenza tecnica e ricomporre il frammentario dominio di conoscenza. Per ciascun argomento di ricerca è necessario dunque fare valutazioni incrociate e sintesi delle ricerche. Le parti di conoscenza mancanti devono inevitabilmente essere tratte o adattate da altre discipline oppure prodotte opportunamente come risultato di specifici percorsi di ricerca. Questo comporta non solo il coinvolgimento di ricercatori e professionisti provenienti da altre discipline, ma anche la possibilità per i ricercatori coinvolti nel settore della conservazione dell’architettura in terra di dedicare tempo a queste aree di studio, in modo da incoraggiare i necessari collegamenti e trasferimenti di conoscenze. Infine va sottolineato il fatto che non esiste una normativa ufficiale, nazionale o europea, che regoli il settore delle costruzioni in terra, mentre la corretta applicazione di standard potrebbe rivelarsi strumento essenziale nel processo costruttivo per assicurare un’appropriata progettazione, per una puntuale applicazione delle regole costruttive e per il controllo della qualità finale dei prodotti. Il primo obiettivo della ricerca consiste pertanto nella riorganizzazione del complesso quanto frammentato quadro delle conoscenze tecniche, attraverso l’acquisizione ed elaborazione di conoscenze esplicite scientifiche e normative e delle conoscenze tacite, non formalizzate. Questo risultato è auspicabile non solo per ottimizzare una procedura che ad oggi risulta non formalizzata, ma anche per consentire un progresso nelle conoscenze tecniche specifiche relative a questo dominio. L’accessibilità alle conoscenze In un’epoca contrassegnata dallo sviluppo delle comunicazioni a livello globale, l’accessibilità ai dati è un fattore imprescindibile. Ad oggi tuttavia è ancora difficile l’accesso alle conoscenze che, restando chiuse all’interno di ristrette comunità scientifiche, non consente di rompere l’isolamento in cui si trova questa tecnologia costruttiva; da ciò le inevitabili difficoltà di comunicazione tra ricercatori, progettisti e produttori, ognuno dei quali utilizza le proprie terminologie, i propri riferimenti normativi ed i parametri qualitativi e produttivi che ritiene più appropriati. Le conoscenze nel campo delle architetture in terra sono ancora per molta parte circoscritte ai soli luoghi dove vengono effettuate le ricerche, come i centri di ricerca e le università.; per valorizzare ed incentivare sperimentazione e ricerca, occorre disseminarle e condividerle tra tutti gli operatori coinvolti nel processo.

77

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

in a number of areas, also because of the difficulty to give recognition to this building material as other traditional materials that, in the course of time, have been improved and innovated, presenting always new potentialities in performances and applications. Nevertheless, a great deal of information exists in grey literature that is not readily accessible or reported on. Additional information exists in other disciplines, such as clay mineralogy, geotechnics, soil mechanics, microbiology, pedology, seismic engineering, thermal engineering, etc., but has not been informatively adapted and applied to earthen architecture; therefore it is necessary to sustain the development of different network of expertise to obtain technical knowledge and rearrange the fragmentary knowledge domain. For each specific research subject, it will be necessary to do a preliminary cross-disciplinary desk assessment and synthesis. Identified missing pieces will have to be adopted/adapted from other disciplines or generated specifically as a result of a specific research effort. This involves not only engaging researchers and professionals from other disciplines, but also allowing researchers within the earthen architecture conservation field to devote time to exploring these ancillary areas of study, in order to foster the necessary links and transfers. Finally it is important to underline that official laws, both national and European, are needed to regulate the earthen building sector: the right application of standards can be the essential way to ensure an accurate design, a proper application of building procedures and the product quality assessment. The first objective of the implemented tool is therefore the reorganization of the complex and fragmented framework of technical knowledge, through the acquisition and elaboration of explicit knowledge, both scientific and prescriptive, and of tacit knowledge, not formalized. This result is desirable not only to optimize a procedure that at present is not formalized, but also to sustain the advancement in the specific knowledge of this domain.


78

Earth/Lands Terra/Terre

places where researches are implemented, such as research centres and universities; to improve and expand experimentation and research, it is necessary to spread and share all this know how among all the actors involved. Earthen building techniques need places to share knowledge, opportunities to compare research results and disseminate acquired knowledge and findings, so as to overcome the narrow spaces where the only concern is the conservation and improvement of the natural environment, in order to recover the main assets of this building technique, from the traditional variety richness to the capability of adaptation to different environments. In the EAH domain there are some elements that hurdle the diffusion of this building technique: difficulty of access to existing data, that is severely limited due to the lack of centralized databases, online catalogues, international standards, best e bad practices, technical and scientific dictionaries and the like, and the consequence is the dispersion of technical specific knowledge and the lack of an appropriate terminology; in addition it must be underlined the difficulty in accessing the grey literature, like graduation and doctoral thesis, technical reports, national or international symposium papers. Increased access is key to fostering research that is responsive to needs in the field; results of the research not broadly accessible: solutions should be improved especially through the development of appropriate diagnostic methods and analytical tools. The lack of new management tools, able to implement technical and scientific studies, make the situation worse, as the UNESCO Convention concerning the Protection of the World Cultural and Natural Heritage has declared2. So it is crucial to achieve the dissemination of the acquired knowledge by using tools that allow to manage information, implement new data and spread knowledge through a shared vocabulary of terms. The second objective of the research is therefore the experimentation of a new way to retrieve and organise data and information, in order to develop and improve knowledge accessibility. The acquisition of local and tacit knowledge The tradition of building with earth is spread the world over, with a variety of typologies and local expressions that reveal its the complex identity and cultural diversity. This heritage is based on technical knowledge, competencies and skills that vary from culture to culture to culture and from region to region; all this know-how has been accumulated in the course of centuries thanks to local and practical experiences. Recently the growth of the consciousness about the risk of losing this heritage has UNESCO, “Convention Concerning the Protection of the World Cultural and Natural Heritage”, http://whc.unesco.org/en/ conventiontext/ 2

La terra cruda è una tecnica che, per crescere e capitalizzare le sue elaborazioni, necessita di luoghi ed occasioni di raccolta, di confronto e di divulgazione delle conoscenze acquisite, per uscire dai circoli, a volte un po’ elitari, della ricerca e della sperimentazione ambientalista e per ritrovare quella dimensione diffusa che storicamente ha avuto. Un ostacolo alla condivisione e diffusione delle conoscenze è infatti rappresentato dalla difficoltà di accesso ai dati, che risulta severamente limitato per varie ragioni: in primo luogo sta la carenza di letteratura specializzata, come cataloghi di standard, norme di riferimento, best e bad practice, dizionari tecnici e scientifici, con una conseguente dispersione delle conoscenze tecniche specifiche e con la mancanza di una terminologia propria che possa definirsi condivisa, cosa che crea ulteriori difficoltà di comunicazione fra gli operatori del settore; in secondo luogo la difficoltà di accesso alla cosiddetta letteratura grigia, costituita da tesi di laurea e di dottorato, rapporti tecnici, paper di convegni nazionali o internazionali. Aggrava la situazione, come è stato dichiarato nella Convenzione Internazionale dell’UNESCO sulla protezione del patrimonio culturale mondiale2, la mancanza di nuovi strumenti di gestione, in grado di implementare studi tecnici e scientifici. Evidente quindi la necessità di disseminare le conoscenze acquisite, attraverso strumenti che permettano di gestire le informazioni, implementare nuovi dati e diffondere le conoscenze attraverso un vocabolario di terminologie condiviso. Il secondo obiettivo della ricerca consiste appunto nella sperimentazione di una modalità di recupero e organizzazione di dati e di informazioni che consenta di sviluppare e sostenere l’accessibilità alle conoscenze. L’acquisizione delle conoscenze locali e tacite La tradizione costruttiva dell’architettura in terra è diffusa in tutto il mondo con una varietà di tipologie ed espressioni locali che ne riflettono la complessa identità e diversità culturale. Questo patrimonio architettonico costituisce la prova dell’esistenza di conoscenze tecniche, competenze e capacità che variano da cultura a cultura e da regione a regione; tutto questo know-how è stato accumulato durante centinaia di anni di esperienze pratiche e locali. 2 UNESCO, “Convention Concerning the Protection of the World Cultural and Natural Heritage”, http://whc.unesco.org/en/conventiontext/


Advantages of ontologies In recent years the development of ontologies is playing a key role in knowledge management. Ontologies allow for sharing and reuse of knowledge bodies in computational form. Ontological technologies mainly originate with the specific purpose of contributing to the realization of the Semantic Web. The first step in weaving the Semantic Web into the structure of the existing Web is the creation of ontologies to structure knowledge domains: the traditional resources are completed with a semantic description. The semantic information is organised through ontological models, that are technologies used for knowledge representation: ontologies are aimed at organising a shared conceptualisation, clarifying the intended meaning of concepts and defining reciprocal relationships: ontologies enable one to arrange an exhaustive and precise conceptual schema in a certain domain because they provide a data structure that contains all the

Recentemente la crescita della consapevolezza riguardo al rischio di perdere questo patrimonio ha contribuito al risveglio delle coscienze e all’inizio di un dibattito sul tema del recupero delle specificità geografiche. La tecnica costruttiva in terra deve gran parte della sua diffusione alle straordinarie capacità di adattamento ad ambienti estremamente diversi. La proliferazione di modalità e procedimenti costruttivi molteplici basati sulla ripetizione di gestualità ordinate è stato il fattore decisivo che ha permesso di trovare soluzioni conformi ai differenti contesti geografici e climatici. Questa caratteristica fa di queste tecniche dei processi difficilmente standardizzabili, legati invece alle necessità contingenti e contestuali. La tecnica costruttiva in terra cruda nasceva infatti dall’esigenza di costruirsi un riparo laddove altri materiali da costruzione non erano localmente disponibili; la componente legata alla sperimentazione del materiale e alla sua progressiva ottimizzazione è quindi molto forte. Questo solido legame col contesto geografico si traduce nella cristallizzazione di saperi e capacità tecniche all’interno di comunità locali o anche solo di individui che, di generazione in generazione, hanno tramandato queste abilità nel tempo e che sono gli unici detentori di questo tipo di conoscenza, quella cioè tacita, empirica, induttiva e come tale difficile da estrarre e spesso da decodificare. Questo patrimonio di saperi “intangibili” deve necessariamente essere documentato, in quanto costituisce la base di conoscenza attorno alla quale poter ricostruire quella sequenza di gestualità che caratterizza le particolari tecniche costruttive. La sopravvivenza del patrimonio architettonico in terra cruda è direttamente connessa con i problemi di gestione, conservazione e valorizzazione delle competenze e delle esperienze locali. Pertanto, per ottenere un sistema efficace di conoscenze, non si può prescindere dal dato locale, è necessario inquadrare le architetture in terra sulla base del milieu geografico, culturale e sociale in cui si sono sviluppate. Vantaggi delle ontologie Recentemente lo sviluppo delle ontologie sta giocando un ruolo chiave nella gestione della conoscenza. Le ontologie infatti permettono la condivisione e il riutilizzo di basi di conoscenza in forma computazionale. Le tecnologie ad esse associate nascono principalmente con lo scopo precipuo di contribuire alla realizzazione del Web Semantico. Il primo passo nella costruzione del Web Semantico è la creazione di on-

79

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

contributed to the awareness about the importance of preserving the local specificity and the related knowledge. The diffusion of earthen building techniques has been made possible by the exceptional capability of adaptation to very different environments. The development of new building procedures based on the application of continuous efforts was critical to find the appropriate solutions to different environments. Coming from different climatic conditions and depending on the local and contingent needs, these building techniques are hard to be standardized. The need to seek a shelter in places where other building materials were not available has led to the use of earthen building techniques; therefore the phase of the material testing was extremely important as well as its continuous improvement to obtain better results. This strong relationship with the environment has led to the creation of local “knowledge communities” composed of individuals that, from generation to generation, handed down their skills in the course of time and that now hold the tacit, empirical knowledge, hard to be acquired and comprehended. This intangible heritage must be documented insofar as it represents the knowledge base needed to reorganize the sequence of steps of the these specific building techniques. The survival of this heritage depends on the resolutions given to problems of local knowledge management, preservation and exploitation. Therefore, in order to obtain an effective knowledge framework, the local data in terms of knowledge, skills, experiences, cannot be disregarded; hence it is necessary to analyse earthen architectures on the basis of their geographical, cultural and social milieu.


80

Earth/Lands Terra/Terre

relevant entities (concepts or classes), the relationships between them, qualifying attributes, restraints (rules) on values for terms. For humans, ontologies enable better access to information and promote shared understanding. For computers, ontologies facilitate comprehension of information and more extensive processing. In some sense, computers have been using rudimentary ontologies in the form of data dictionaries, enterprise data schemas, web architectures and taxonomies. As systems begin making fuller use of ontologies, computers can make sense of unstructured and semi-structured materials and take on a significantly more extensive role in processing transactions because they ‘know’ how a piece of information (document, fact, record) relates to other pieces of information. Through the Semantic Web, that is structured on the basis on ontologies and thus of concepts connected with the definition of their relationships, it is possible to add meaning to information in order to provide clear value, delivering “the right information to the right person at the right time and in the right way.” Knowledge related to the domain of earthen constructions is disorganised and dispersed: a global framework that collects the existing pieces of relevant information is required. Moreover, in this domain the dispersion and the abundance of information implies a considerable difficulty in finding the right information: an attempt to bridge the semantic gap between the information need of the searcher and the search query, as it is interpreted by the search application, is to insert a domain model as mediator. Domain models serve to improve search results by disambiguating the domain concepts and providing an organizational structure. The disambiguation of the concepts is allowed by the use of a common language among the domain experts, the software developers and the final users. The use of ontologies and modelling technologies indicates the development of a new paradigm that could contribute to the arrangement of SW architectures with high potentiality like interoperability, cooperation, adaptation and ability to evolve over time. In this perspective the ontological approach enables to reach several goals; the most relevant are the following: • for their intrinsic vocation, ontologies allow the explicit representation of semantic models that combine the non-ambiguity, necessary to the technical specifications, with the capability for IT experts and stakeholders to understand each other; • ontologies enable the application of reasoning technologies aimed at information search, knowledge aggregation and inference, generating new knowledge; • ontological models are well-suited for distributed contexts, allowing the development of models for re-use, aggregation and adaptation of ontology fragments that have been developed in a concurrent and distributed way;

tologie per strutturare i domini di conoscenza, attraverso l’uso di una semantica condivisa. L’organizzazione semantica dell’informazione è ottenuta attraverso modelli ontologici, che sono tecnologie utilizzate per la rappresentazione della conoscenza: esplicitando il significato inteso dei termini e definendone le relazioni reciproche, le ontologie permettono di formulare uno schema concettuale esaustivo e rigoroso nell’ambito di un dato dominio, in quanto forniscono una struttura di dati gerarchica contenente tutte le entità rilevanti, le relazioni esistenti fra di esse, le regole, gli assiomi ed i vincoli specifici del dominio. Per le persone, le ontologie hanno il vantaggio di permettere un migliore accesso all’informazione, favorendo una comprensione condivisa dei concetti. Per i computer, le ontologie facilitano la comprensione dell’informazione ed una più efficace elaborazione dei dati. In un certo senso i computer hanno sempre usato delle forme elementari di ontologie come i dizionari di dati, gli schemi di dati, le tassonomie. Quando i sistemi inizieranno a fare un uso estensivo delle ontologie, i computer potranno attribuire un significato anche ai dati non strutturati o semi-strutturati e prendersi maggiormente carico di processi di elaborazione complessi in quanto essi ‘sapranno’ in quale modo un pezzo di informazione (sia esso un documento, un fatto, un dato) è relazionata ad un’altra. Attraverso il Web Semantico, che è strutturato sulla base di ontologie e dunque di concetti correlati mediante la definizione delle loro relazioni, è possibile recuperare l’informazione sulla base di ciò che maggiormente la caratterizza ovvero il suo contenuto. La conoscenza relative al dominio delle costruzioni in terra è disorganizzata e dispersa: un quadro di riferimento globale che raccolga i pezzi esistenti delle informazioni rilevanti è pertanto necessario. Inoltre in questo dominio di conoscenza la dispersione e nel contempo l’abbondanza di informazioni implica una significativa difficoltà nel reperimento dell’informazione corretta: un tentativo di colmare il vuoto semantico tra la richiesta di informazione e l’interrogazione nella ricerca, così come è interpretata dall’applicazione, è inserire un modello di dominio come mediatore. I modelli di dominio servono a migliorare i risultati della ricerca attraverso la disambiguazione dei concetti e l’uso di un linguaggio comune agli esperti di dominio, agli sviluppatori software e agli utenti finali. L’uso di ontologie e di tecnologie di modellazione indicano lo sviluppo di un nuovo paradigma che potrebbe contribuire alla creazione di architetture software con elevate potenzialità quali interoperabilità, cooperazione, adattabilità e possibilità di evoluzione nel tempo.


A prototype example: the mix design ontology While modern building technologies have to simplify the processes in order to reduce the variety of applications due to the standardization of the industrial production, traditional building technologies offer a variety of solutions developed in response to the requirement of environmental comfort in different spaces. The responses differ each other, in relation to the culture and the geographical context. For example, in earthen building technologies, although the basic material used for buildings is always the same, the earth, in some cases added with other natural materials and always mixed with water, the developed solutions have always an extraordinary expressive richness. By analysing the procedure to manufacture the products used for earthen constructions, a fact turns out to be relevant: all the technologies have something in common, since the building material must be prepared by selecting and dosing carefully its components. This phase, called “mix design”, is considered a critical step as the appropriate mixture is decisive to achieve high quality products and buildings. In the past earth was carefully selected, with empirical and intuitive methods; at present it is impossible to perform this essential phase due to the lack of experts able to execute such complex procedures and because scientific studies are needed to verify earthen characteristics in a reliable way. Moreover the lack of studies about the mutual relationship among all the elements that constitute the earth increases the difficulty associated to the use of this material. The earthen mix in fact vary depending on the building technique and an appropriate analysis of the material and of its physical properties is decisive to obtain high performance buildings. In earthen constructions the phase of the material selection, that is used as it is in the majority of applications, contributes to guarantee the execution of the building in a workmanlike fashion. therefore the technical expertise is fundamental. To achieve this expertise, it is necessary to obtain knowledge and skills from different disciplines that usually are hard to be found in literature. For this reason a part of the developed ontology is focussed on the analysis and systematisation of knowledge concerning the mix design of adobes, that was previously the subject of a doctoral thesis.

In questa prospettiva l’approccio ontologico permette di raggiungere diversi obiettivi; i più rilevanti sono i seguenti: • per la loro vocazione intrinseca, le ontologie consentono la rappresentazione esplicita di modelli semantici che combinano la non-ambiguità, necessaria alle specifiche tecniche, con la possibilità di una comprensione chiara fra esperti di IT ed altri attori coinvolti; • le ontologie permettono l’applicazione di tecnologie di ragionamento (reasoning) per la ricerca dell’informazione, l’aggregazione di conoscenza e l’inferenza, con la conseguente produzione di nuova conoscenza; • i modelli ontologici sono adatti a contesti distribuiti, permettendo lo sviluppo di modelli per il riutilizzo, l’aggregazione e l’adattamento di parti di ontologie sviluppate in modo simultaneo e distribuito; • le ontologie permettono di modellare domini di conoscenza nel tempo, superando notevoli complessità derivanti dall’uso di schemi di modellazione tradizionale. Il risultato derivante dall’applicazione di tali tecnologie alla modellazione della conoscenza è stato la realizzazione di un portale cooperativo che permette l’accesso semantico, l’interrogazione e la cooperazione distribuita di nuova conoscenza. Un esempio applicativo: l’ontologia del mix design Mentre le tecnologie costruttive moderne sono costrette a grandi semplificazioni per ridurre la varietà in funzione di una standardizzazione indispensabile alla produzione, le tecnologie costruttive tradizionali presentano una varietà enorme di soluzioni, sviluppate in risposta alle problematiche legate all’ottenimento del comfort ambientale in spazi di vita diversificati. Le risposte sono fra loro sempre diverse, sia in relazione alla cultura di riferimento sia in relazione al contesto geografico. Nelle tecnologie costruttive in terra, ad esempio, nonostante il materiale di base usato per le costruzioni sia sempre lo stesso, la terra, in certi casi addizionato con altri materiali naturali e sempre impastato con acqua, le soluzioni risultanti presentano una straordinaria ricchezza espressiva. Analizzando la modalità di esecuzione dei prodotti utilizzati per le costruzioni in terra cruda emerge però chiaramente un fatto: tutte le tecnologie devono passare per la fase iniziale costituta dalla realizzazione dell’impasto, ovvero il mix design, che si ottiene attraverso l‘appropriata miscelazione dei suoi elementi costitutivi. Questa fase è ritenuta il momento critico cioè complesso e problematico perché dalla corretta

81

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

• ontologies allows to model evolving domains over time, overcoming several complexities resulting from the use of traditional domain modeling schemes. The final result is the development of a cooperative web portal enabling semantic access, querying and supporting distributed contribution.


82

Earth/Lands Terra/Terre

The ontology development The mix design ontology was created with Protégé, an ontology editing and knowledge-acquisition environment developed by Stanford Medical Informatics, from the Stanford University School of Medicine. Protégé has an open-source platform, a flexible architecture and several plug-in for the processing of different kind of data, from graphical to multimedia, and many archive file formats. Since one of the earthen architecture domain is characterised by the variety and dispersion of the reference information, a huge work has been accomplished in order to reorganise the knowledge domain that was not ready to be formalised. The ontology was developed in order to structure and organise all the knowledge necessary to support the decision processes of the actors involved in the construction process, starting from the selection of the right mix of earth. The first objective was therefore to organise and structure the knowledge base as clearly as possible, so as to address the retrieval of the required knowledge and to guide the designer to the right building procedures. The protocol developed within the ontology does not aim to be a prescriptive guide but rather must be intended as a tool that support the decision process during the several steps of the building process. The different types of information have been selected and processed, in order to keep only those really necessary for the construction of the domain. Afterwards this information has been represented inside the ontology through the construction of a taxonomic structure that is containing the concepts used for the domain modelling. Once defined the top level classes, it is required to explicit the individual classes through the taxonomic representation of concepts, based on subsumption rules. Every single concept can have subclasses, more specific than the superclass, following the relation “kind-of”. After having completed the taxonomy, the next step is about the definition of the relationships among classes and the properties that characterise each class. Indeed the classes, organised following a taxonomic structure, are not sufficient to model a domain. The added value of ontologies is represented by the possibility of specifying the relationships that exist among classes, by defining for each relationship the attributes or properties that characterise it. Every relationship has a definite meaning, it establishes the admissible values and the concepts to which refer to, it specifies the imposed constraints. After having defined the architecture that governs the ontology, it is required to populate it with examples or, better, with concrete instances of the information. The instances constitute a true knowledge base that contains the description of procedures, used tools, materials, actors involved and it is obtained through the elaboration of data, information, tacit and explicit knowledge in the form of descriptions, images, tables, graphs, classifications, etc.

miscela prodotta dipendono, in gran parte, la qualità e le caratteristiche dei prodotti finiti e, per estensione, dell’intero manufatto. Sin dall’antichità, la terra è stata scelta accuratamente, in funzione della sua natura, con metodi piuttosto empirici e intuitivi; oggi questo non è più realizzabile sia per la mancanza di esperti in grado di operare scelte così complesse, sia perché il materiale necessita di studi scientifici che permettano di verificarne in maniera attendibile le caratteristiche, così come è stato fatto con tutti i moderni materiali da costruzione. Ad aumentare la difficoltà nella scelta della terra adatta per le costruzioni interviene il fatto che il materiale terra è in realtà composto di più elementi, dei quali non sono ancora del tutto scientificamente indagate le relazioni reciproche. La miscela di terra varia a seconda della tecnica costruttiva impiegata e la corretta valutazione della terra e delle sue proprietà in questa fase iniziale del processo è determinante per la realizzazione di manufatti dotati di prestazioni elevate. Nelle costruzioni in terra cruda, la fase di selezione del materiale, che viene usato tal quale nella maggioranza delle applicazioni, contribuisce notevolmente ad assicurare la realizzazione del manufatto secondo la regola d’arte. Fondamentale risulta dunque la competenza tecnica necessaria per operare scelte corrette. Per ottenerla, è necessario acquisire conoscenze e competenze multidisciplinari diversificate che difficilmente sono disponibili in letteratura. Per questo motivo una parte dell’ontologia è rappresentata dall’elaborazione delle conoscenze riguardanti il mix design dell’adobe, precedentemente oggetto di una tesi di dottorato3. Costruzione dell’ontologia L’ontologia del mix design è stata inizialmente sviluppata attraverso l’uso di Protégé, un ambiente grafico per la costruzione di ontologie sviluppato da Stanford Medical Informatics, presso la Stanford University School of Medicine. È una piattaforma open-source, ha un’architettura flessibile, in quanto possiede numerosi plug-in per il trattamento e la ricerca dei dati che possono essere costituiti da componenti di tipo grafico, multi-mediale e vari formati di archiviazione. Poiché una delle problematiche principali del dominio della terra cruda è rappresentato dall’eterogeneità e dalla dispersione delle informazioni cui dover fare riferimento, si è reso necessario un lavoro iniziale di Cirinnà C., “Un’ontologia per il knowledge management di costruzioni in terra: il mix design dell’adobe”, Tesi di Dottorato in Tecnologia dell’Architettura, XVIII ciclo/2005, Università di Firenze.

3


2

Immagine 1 - Nell’immagine è possibile esplorare, all’interno dell’istanza ‘argilla’ (che appartiene alla classe ‘Materiali naturali’), quali concetti ad essa fanno riferimento, quali documenti di tipo grafico sono visua-

83

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

1

costruzione ex novo del dominio di conoscenza che non era definito né pre-costituito e quindi nemmeno predisposto per essere formalizzato. L’ontologia è stata creata perché contenesse tutte le conoscenze, necessarie allo svolgimento di attività, organizzate in modo tale che costituiscano un vero e proprio strumento operativo di sostegno alla decisione. Un imperativo che ha guidato la costruzione dell’ontologia è stato la necessità di costruire la base di conoscenza, in maniera il più possibile chiara e utile al fine di sostenere l’acquisizione di conoscenze e i processi decisionali per chi non possiede esperienza in questo ambito. Il protocollo definito attraverso l’ontologia non fornisce una guida di tipo prescrittivo, ma si configura piuttosto come uno strumento che supporta le valutazioni da effettuare nelle varie fasi del processo. Le informazioni raccolte sono state analizzate e selezionate, in modo da conservare solo quelle effettivamente necessarie per la costruzione del dominio; successivamente sono state poi rappresentate all’interno dell’ontologia, in primo luogo attraverso la costruzione di una struttura tassonomica che comprenda i concetti utilizzati nel dominio. I concetti, o classi, sono organizzati secondo una gerarchia tassonomica, basata su regole di sussunzione. Ciascun concetto, o classe, può avere delle sottoclassi, più specifiche, secondo la relazione kind-of (untipo-di). Attraverso questa classificazione, si ottiene la rappresentazione tassonomica dei concetti che costituisce la struttura portante dell’ontologia. Le sole classi, organizzate secondo una tassonomia, non sono però sufficienti a modellare un dominio. Il valore aggiunto apportato dalle ontologie è costituito dalla possibilità di specificare le relazioni che intercorrono fra le classi, definendo per ogni relazione l’attributo o la proprietà che la caratterizza. Ogni relazione ha un significato preciso, definisce i valori ammissibili, i concetti a cui riferirsi e specifica i vincoli imposti. Dopo aver definito l’architettura che governa l’ontologia, occorre popolarla con istanze, cioè con esempi concreti di informazioni. Le istanze costituiscono la base di conoscenza vera e propria che contiene le procedure, gli strumenti adottati, i materiali, gli attori coinvolti e che è ottenuta attraverso l’elaborazione di dati, informazioni, conoscenze tacite e codificate, nella forma di descrizioni, immagini, tabelle, grafici, classificazioni etc.


3 84

Earth/Lands Terra/Terre

lizzabili, quali riferimenti bibliografici sono ad essa pertinenti, in quali procedimenti costruttivi essa compare. Immagine 2 – La classe ‘Strumenti’, che comprende gli oggetti fisici creati dall’uomo, funzionali allo svolgimento dei singoli procedimenti, si compone di dodici sottoclassi. Gli strumenti utilizzati durante i procedimenti di analisi delle terre sono numerosi. Per questo motivo, le classi sono state ampiamente dettagliate, in quanto si è voluto distinguere l’ambito di utilizzo degli strumenti descritti, per consentire un’esplorazione dell’ontologia anche indipendente dall’esecuzione del procedimento di analisi. In questo modo è possibile cercare, per esempio, solo all’interno della classe “Per analisi granulometrica” e sapere quali sono gli strumenti utilizzati.

Image 1 - The image contains the description of the instance “clay” (that belongs to the class “Natural materials”), with the specification of other relevant concepts that are related to it, the possibility of accessing graphical documents, bibliographic references, and other relevant information as the building procedures that require the use of clay. Image 2 – The class “Tools” consists of the physical objects created by men, necessary for the development of the procedures. The tools used for earthen analysis procedures are many. For this reason, they have been grouped in subclasses that refer to the single procedure considered, so as to search the ontology also in an independent way. Indeed it is possible to search inside the class “For granulometric analysis” and to know which are the used instruments. Image 3 - The class “Procedures” contains the methodologies for the development of activities related to the selected domain. They are described following the scientific literature (“Codified procedures”) or the practical skills of vernacular expressions (“Non codified procedures”). The image represents the instance “Preparation of rehashed samples” that is illustrated through the description of the procedure, the scope for which it is used, the earth fractions on which to apply the procedure, the quantity of earth and the instruments needed, the place of execution, the detailed description of the main steps, but also the related concepts, useful for a better comprehension of the process, notes, graphical documents, bibliographic references. Image 4 and 5 - The images illustrate the description of the instance “Granulometric analysis” that shows in a time sequence all the operations that must be performed for

Immagine 3 - La classe ‘Procedure’ contiene piani per l’esecuzione di azioni che permettono di ottenere risultati di una specifica qualità, forma o contenuto. Essa fa riferimento cioè alla descrizione delle procedure di analisi delle terre, che si possono a loro volta distinguere in due classi, ovvero ‘Procedure codificate’ e “Procedure non codificate”. Nello specifico, la classe ‘Preparazione dei campioni rimaneggiati’ è descritta attraverso delle proprietà, alcune delle quali visibili nell’immagine. Questa procedura ha un nome che la identifica, una descrizione, l’identificazione delle finalità per le quali è utilizzata, le frazioni di terra sulle quali deve essere effettuata, le quantità di terra necessaria, gli strumenti, il luogo di svolgimento della prova, la descrizione del procedimento nelle sue varie fasi, ma anche (non visibili nell’immagine) i concetti correlati, utili ad una migliore comprensione di alcune questioni ritenute importanti, le note che rimandano ad eventuali osservazioni, i documenti grafici allegati, i riferimenti bibliografici rilevanti. Immagine 4 e 5 – Nell’immagine è rappresentata la descrizione dell’istanza “Analisi granulometrica” che organizza in sequenza temporale tutte le operazioni da effettuare per l’esecuzione della suddetta prova. Per ricostruire quindi l’intera procedura di analisi, che prevede una prima fase di setacciatura ed una fase successiva di sedimentazione, è stato necessario costruire il diagramma delle relazioni che ha permesso di rappresentare l’intero procedimento. Il diagramma spiega che l’analisi granulometrica prevede una prima fase di setacciatura, che si può eseguire alternativamente per via secca o per via umida, alla quale segue successivamente la sedimentazione che (in relazione agli strumenti a disposizione) è possibile eseguire mediante pipetta di Andreasen o densimetro.


4

5 85

Earth/Lands Terra/Terre Terra/terre

its execution. To reorder the whole procedure, that foresees first a sieve analysis and then the sedimentation, it was necessary to build the diagram of relationships. In this way the diagram one can understand that the granulometric analysis envisages a first phase of sieving that can be executed in a dry or wet environment, which is followed by the sedimentation phase that, depending on the available tools, can be executed through the Andreasen pipette method or the densimeter. In order to be an effective support to the decision process and to be really operational, this instance contains additional processing tools, that cannot be found on literature, as data sheets, charts, documents with technical notes and the like. In this way the procedure can be really operational, since concrete tools are provided. Moreover it is possible to follow the different phases of the procedure also through the relationships that link them: the relation highlighted by the red arrow indicates that, after the implemented steps of sieving and sedimentation, the gained results can be entered in excel sheets (the red circles) and the obtained final data will be merged into the final computation (“Excel sheet for the creation of the granulometric curve”); finally a document containing elements to determine the granulometric composition of the analysed soil is provided. Besides the kind of relationship that links two phases of the process, it is also possible to specify annotations that characterise a particular relationship (for example, it is possible to annotate that the subsequent phase can be executed only in the presence of particular conditions or results).

Perché il procedimento descritto possa fornire un supporto efficace alla decisione e per dare un contributo allo svolgimento operativo delle analisi da effettuare, questa istanza contiene ulteriori elaborazioni e strumenti di supporto, che non si trovano nella letteratura esistente, quali fogli di calcolo, tabelle di dati, documenti contenenti indicazioni di azioni operative considerate appropriate al caso. In questo modo il procedimento diviene effettivamente esecutivo, nel senso che contiene elementi concreti con cui operare. Inoltre è possibile seguire le varie fasi del procedimento anche attraverso le relazioni che le uniscono: la relazione evidenziata dalla freccia rossa indica che, a seguito delle operazioni di setacciatura e sedimentazione, vengono prodotti input per la compilazione di fogli di calcolo (cerchi rossi), dati che infine confluiranno nel foglio di calcolo finale (“Foglio di calcolo-costruzione della curva granulometrica”), a seguito del quale viene fornito un documento contenente elementi per una valutazione della composizione granulometrica ottenuta dalle analisi. È possibile visualizzare non solo il tipo di relazione (in questo caso di sequenza temporale) che correla le due fasi del procedimento, ma anche inserire delle annotazioni che caratterizzano quella particolare relazione (si segnala che la fase successiva può essere effettuata al presentarsi di specifiche condizioni).


87

Earth/Lands Terra/Terre

Architecture and earth as material


Saverio Mecca University of Florence

Dall’oblio all’innovazione The decline of earthen architecture stems from the impact of the industrial (global) society on rural (and local) societies. The processes of standardization in goods production, which favored the first impetuous economic development after the second war, resulted in the turning away from a traditional way of living live in the countryside and in ancient and traditional architecture, of which the earthen architecture makes up a substantial part. While after some decades we rediscovered the quality of traditional masonry and the importance of traditional culture, resulting in the recovering and restoring of vernacular architectural heritage, criticism of rural culture, its practices and «lack of precision», has created a rather deep rift between the housing needs of today and the earthen architectural and building culture. Elements of a scenario Only some areas of Europe, such as the Campidano area in Sardinia ad the Alentejo in Portugal, places with a strong sense of identity and important agricultural economies, are saving their traditional knowledge, practices and building processes as living heritage, despite the shortage or absence of specific technical guidelines. However, the reasons for the permanence of a culture in these regions indicate the causes for a decline in other European regions: generally the process of disregard and «removal» has gone hand in hand with the emergence of rigid regulatory systems, but already had its roots in a change of values and needs. The complications are varied, but convergent: the process of industrialization lowers the cost of new construction elements and building processes related to higher living standards, while a new industrial culture and mass communication quickly require new models: economic development allows most of the population to delegate the design and realization of houses to professionals, workers rapidly specialize in operations required by the modern building site, losing track of local and traditional practices; and finally laws and regulations impose building standards which are increasingly more detailed and ignore tacit knowledge.

Il declino delle architetture in terra nasce dall’impatto che la società industrializzata (globale) ha prodotto su quella rurale (e locale). I processi di standardizzazione della produzione dei beni, che avevano favorito il primo impetuoso sviluppo economico a ridosso del dopoguerra, hanno prodotto un rifiuto del modo di abitare nei centri antichi e nelle campagne e nelle architetture tradizionali, di cui le architetture in terra costituiscono una parte consistente. Mentre però ben presto la riscoperta della qualità dell’abitazione tradizionale in muratura ha riproposto l’importanza di una cultura tradizionale, anche costruttiva e, con essa, del recupero e del restauro del patrimonio architettonico vernacolare, la ‘critica’ al mondo rurale, alle sue pratiche ed alla sua ‘approssimazione’ ha creato una frattura piuttosto profonda tra le esigenze abitative contemporanee e la cultura architeettonica e costruttiva della terra. Elementi di uno scenario Solo alcune zone d’Europa e fra queste l’area campidanese in Sardegna, l’Alentejo in Portogallo, territori dai forti connotati identitari e con economie agricole, mantengono vive ed attuali le conoscenze, le pratiche e i processi costruttivi in terra, pur nella carenza o assenza di norme tecniche specifiche. Ma i motivi della permanenza di una cultura in queste regioni indicano le ragioni di un declino nel restante contesto europeo: generalmente il processo di oblio e di “rimozione” è andato sì di pari passo con l’affermarsi di sistemi normativi rigidi, ma si era già prodotto per un cambiamento di valori e di esigenze. Gli intrecci sono molteplici, ma tutti convergenti: il processo di industrializzazione rende economici componenti della costruzione e processi costruttivi associati a standard abitativi più elevati, una cultura ed una comunicazione di massa impongono con rapidità modelli nuovi, lo sviluppo economico consente a gran parte della popolazione di delegare a professionisti ideazione e realizzazione del bene casa, le maestranze nel corso di poche generazioni si specializzano nelle operazioni richieste dal cantiere moderno, perdendo qualunque memoria delle pratiche locali; infine leggi e regolamenti impongono standard costruttivi sempre più dettagliati che ignorano le conoscenze tradizionali. Possiamo comprendere come una cultura basata sostanzialmente sull’autocostruzione venga espulsa per intero da un contesto radicalmente rivoluzionato. Inoltre spesso la filosofia che ispira il sistema normativo non offre spazi alla responsabilità del progettista costruttore, orientandosi verso una pletorica e analitica classificazione delle soluzioni possibili sia per quanto concerne i materiali che per le strutture.

89

Earth/Lands Terra/Terre

From disregard to innovation


90

Earth/Lands Terra/Terre

We may understand how a culture based essentially on self-building can be expelled entirely in a radically revolutionized context. Moreover, often the philosophy behind our regulatory system does not give free rein to architects or builders, preferring instead a detailed and analytical ranking of possible solutions both for the materials and for structures. In some countries like Italy or Portugal a dramatic history of earthquakes and social catastrophes, often linked to technically poorly built and poorly maintained architecture, has forced the regulators to define requirements and performance of materials in a particularly rigid and detailed manner. The evolution of rules on the structural safety of old masonry buildings is without doubt exemplary. For example, in Italy until the mid-eighties, technical norms obliged the amalgamation of traditional masonry construction systems with concrete or steel frame systems, replacing wooden floors, inserting dangerous reinforced concrete elements, etc., creating the real risk of erasing a whole history, a culture and a rich immaterial and material architectural heritage. Only in more recent times after several repeated earthquakes the technical norms have admitted the specificity of masonry walls. Reasons for disregard The culture of earthen construction as a whole is endangered by the combined actions of many factors, such as: • the impact of dominant socio-economic systems, • the impact of the «modern» mentality, • interruption of the local technical knowledge process, • the loss of operational competence, • a lack of specialized training, academic and professional, • pressure of technical norms on construction practices toward standardization • interference of lesser or non-compatible materials: cement, reinforced concrete, cement plaster, etc., • an industry-led building market • the impact of decisions and of standards for managing the day-after «natural disasters» • ignorance, at all levels, of an important heritage steeped in history • lack of awareness of the potential of earth from the viewpoint of environmental sustainability and interior comfort The specificity of earthen masonry, of which the body of technical knowledge still remains alive and vital, is difficult to impose on a diffused mentality (also in academies) which has difficulty representing and modelling whatever is not steel and reinforced concrete.

In alcuni paesi come l’Italia o il Portogallo una storia drammatica di sismi e di catastrofi sociali spesso legate a costruzioni tecnicamente povere e mal mantenute ha obbligato il legislatore a definire requisiti e prestazioni in modo assai rigido e dettagliato. È istruttiva la vicenda che, nel corso degli anni, ha caratterizzato lo sviluppo delle norme relative al recupero delle vecchie costruzioni in muratura che rappresentano la gran parte del costruito abitativo e quasi tutta di indiscusso valore. Ad esempio in Italia fino a metà degli anni ottanta, le norme obbligavano ibridare i sistemi costruttivi tradizionali della muratura con sistemi a telaio con il fine della sicurezza, a sostituire i solai in legno, ad inserire pericolosi cordoli in cemento armato, etc, con il rischio reale di cancellare insieme una storia, una cultura (in Italia fortissima) e un patrimonio ricchissimo (perché come è stato dimostrato). Solo in tempi più recenti e in Italia in seguito di ripetuti terremoti le norme tecniche hanno ammesso l’esistenza di una specificità della muratura. Le ragioni di un oblio La cultura delle costruzioni in terra nel suo complesso è in pericolo per l’azione congiunta di numerosi fattori quali: • l’impatto dei sistemi socioeconomici dominanti • l’impatto di mentalità “moderne” • l’interruzione del processo di sviluppo di una conoscenza tecnica locale • la perdita di competenze operative • la mancanza di formazione specializzata, accademica e professionale • la pressione delle norme tecniche sulle prassi costruttive • le interferenze di materiali poco o non compatibili: il cemento, il calcestruzzo armato, intonaci a base di cemento • un mercato edilizio guidato dalla produzione industriale e dalla sua logica, • l’impatto delle disposizioni e norme per la gestione del dopo “catastrofi naturali” • l’ignoranza, a tutti i livelli, su un patrimonio importante, denso di storia • la mancanza di sensibilizzazione sulle potenzialità della terra dal punto di vista della sostenibilità ambientale e del benessere interno La specificità delle murature in terra, di un patrimonio il cui valore è riconosciuto e condiviso in ogni settore della società ed il cui corpus di tecniche e conoscenze è mantenuto vivo e vitale, è tuttora difficile da imporre, con estrema fatica rispetto ad una mentalità chiusa rispetto a tutto ciò che non è acciaio e cemento armato. Si recupera una tecnica che è stata abbandonata solo se questa stessa tecnica può risolvere nuovi problemi, è efficace per le nuove architetture, è capace di rispondere a nuove esigenze delle comunità.


The impact of dominant socio-economic systems Consensus is growing that the monoculture of industrial produce, and its logic of integration with economic development, is incompatible with the sustainable growth of local economies and ultimately leads to low levelling of building knowledge and skills and of design, determining a local negative balance in the flow of economic and technical resources mobilized by the process of construction. Large-scale production and distribution of building materials, facilitated by the low cost of energy for transformation and transportation, has promoted the development of industrial networks of concrete, fired brick, and insulating materials, which are dominating the market and invading landscapes. These economic choices, controversial nowadays considering the impact on the environment and landscape, must reconsider the relevance of such locally available, less polluting, less energy consuming and more socially enhancing materials and expertise. Should we go on transferring materials over long distances for building while earth is universally available? The use of local resources can contribute to endogenous economies, developing chains of production of earthen building materials. These chains may exploit the potential of the natural, human, technological and cultural resources of different places, creating and maintaining the conditions for cultural diversity. Regulatory, legal and financial support to small and medium firms in the production chain (from quarries to building sites) will be a priority: at the same time specific professional skills, for training for construction management and quality control need to be supported. The impact of the ‘modern’ mentality One limit, perhaps the most significant of all, is psychological: as a result of the spread of reinforced concrete and modern architecture and engineering, earthen buildings have been was associated, more so than masonry buildings, with an image of a primitive way of life, a condition of poverty and generating a sense of shame. The mechanization of production, characteristic of the twentieth century, generated a ‘modern’ system of values relegating earthen architectures into the category of folkmaterials, used by a few nostalgic individuals or conservation specialists. The analytical scientific approaches and regulatory activities have designated to traditional tech-

L’impatto dei sistemi socioeconomici dominanti Incontra sempre più consenso il concetto che la monocoltura di prodotto industriale, e la sua logica di integrazione con lo sviluppo economico, sia incompatibile con la crescita sostenibile delle economie locali e determini un livellamento verso il basso delle competenze e conoscenze in materia di progetto e costruzione, un saldo negativo locale nel flusso di risorse economiche e tecniche mobilitati dal processo di costruzione. L’industrializzazione su larga scala di produzione e la distribuzione di materiali da costruzione, permesse dalla riduzione del costo del trasporto e delle fonti energetiche per la trasformazione ha promosso lo sviluppo delle filiere del calcestruzzo, del laterizio cotto e dell’isolamento termico artificiale, che dominano il mercato e di invadono il paesaggio. Queste scelte economiche, oggi controverse dal punto di vista del loro impatto sull’ambiente e sul paesaggio, richiedono di riconsiderare la pertinenza dei materiali e delle competenze disponibili localmente, meno inquinanti, meno consumatrici di energia e più valorizzanti socialmente. Possiamo continuare a trasportare materiali su lunghe distanze per costruire mentre la terra è universalmente disponibile? L’utilizzo di risorse locali può contribuire alla economia endogena, mediante lo sviluppo di filiere di produzione di materiali da costruzione in terra: tali filiere “corte” (come numero di processi concatenati e come trasferimento di materiali) possono valorizzare le risorse dell’ambiente naturale, umano, tecnologico e culturale dei diversi luoghi, mantenendo e creando di nuovo le condizioni per la diversità culturale. Il sostegno normativo, giuridico e finanziario ai progettisti e alle piccole e medie imprese è quindi una priorità: è necessario sostenere competenze professionali specializzate, la formazione e la creazione di posti di lavoro nella filiera della terra (dalle cave di estrazione fino al cantiere), alla direzione della costruzione e al controllo della qualità. L’impatto delle mentalità ‘moderniste’ Un limite, forse il più importante, è psicologico: a causa della comparsa della tecnica di costruzione in cemento armato e della cultura architettonica e ingegneristica moderna, alla costruzione in terra è stato associata, più che alle costruzioni in muratura, l’immagine di un modo di vita primitivo e arretrato, di una condizione di povertà, generando un senso di vergogna. La meccanizzazione della produzione, caratteristica del XX secolo, ha generato un sistema di valori ‘modernisti’ conseguentemente relegando la terra nella categoria dei materiali folcloristici, utilizzati da alcuni nostalgici o da pochi specialisti della conservazione. Gli approcci scientifici analitici e le attività normative guidate dalle industrie hanno associato alle tecniche tradizionali valutazioni di inaffidabilità e incertezza che so-

91

Earth/Lands Terra/Terre

We may, however, save an abandoned technique only if the same technique can solve new problems, is effective for new architectures, is capable of responding to the new needs of communities.


92

Earth/Lands Terra/Terre

niques values of unreliability and uncertainty that only in recent years are slowly but gradually being overcome. The credibility of a technique (or rather the collective belief about its reliability and its ability to meet current requirements), is a prerequisite for its use and for the enhancement of its performances. Given the pressing need to safeguard our environment, however, earth is definitely a material for the future. Examples of contemporary architecture show the possibilities of combining the convenience of modern life, energy efficiency and the beauty of the earthen walls. The interruption in the developing process of a specific knowledge Efforts in research and experimentation are beginning to produce some interesting results; technical knowledge is becoming stable enough to start small-scale experiments with investment and industrial innovations. The diffusion of earth as an architectural material can accelerate only if an ‘industrial’ technology (based on a scientific approach-experimental) is combined with local technical cultures supporting sustainable design and building processes. Only widespread consciousness and consensus on the advantages and specific performances of earth-based architecture, and more generally on the various technologies related to local resources and cultures, can eventually solve the needs of people without entailing a loss of operational efficiency and enhancement of cultural diversity. The main goal for earthen architecture should be the investment in knowledge, the revitalization of an evolutionary process of knowledge towards a common language, the sharing of a scientific and operational culture of design and of building in earth, on the scale of the Mediterranean region at the very least. Certainly the knowledge gained during the last decades is not definitive, the technique itself and the material evade standardization and rigorous classification, requiring something of a more complex design competence. The technology of earth can not be shaped and managed with a prescriptive or standardizing approach, but rather requires a more advanced scientific approach, to represent and manage all its cultural, social, economic and energy-efficiency aspects. Losing touch with place The standardization of construction, based on a limited number of materials, has completely changed the architectural landscape of Europe. Earthen architecture has always been produced using only local resources, of direct use and access. It has seen a slow development over generations that have passed the ways and know-how suited

lo in questi anni si stanno lentamente ma progressivamente superando. La credibilità della tecnica (o meglio la credenza collettiva circa la sua affidabilità e la sua capacità di soddisfare i requisiti attuali), è una condizione indispensabile per il suo utilizzo e per la valorizzazione delle sue prestazioni. Ma se si considera la necessità pressante di salvaguardare il nostro ambiente, la terra è decisamente il materiale per il futuro. I progetti di architettura contemporanea dimostrano che è possibile coniugare la comodità della vita moderna, l’efficienza energetica e la bellezza dei muri di terra. L’interruzione nel processo di sviluppo di una conoscenza Gli sforzi di ricerca e sperimentazione stanno iniziando a produrre alcuni risultati identificabili e sostanziali, le conoscenze tecniche cominciano a essere abbastanza stabili per poter passare a sperimentazioni su piccola scala con investimenti e innovazioni industriali. La diffusione dell’uso della terra come materiale dell’architettura, potrebbe vedere un’accelerazione solo se una tecnologia “industriale” (basata su un approccio scientifico-sperimentale) sarà innestata sulle culture tecniche locali per sostenere processo di progettazione e di costruzione sostenibili. Solo il consenso diffuso sui vantaggi e sulle specificità tecniche delle costruzione basate sulla terra e più in generale sulle diverse tecnologie legate alle risorse e alle culture locali, può condurre alla soluzione delle esigenze delle persone conservando allo stesso tempo efficienza operativa e valorizzazione della diversità culturale. L’obiettivo principale anche per la cultura architettonica della terra cruda dovrebbe essere investire in conoscenza, vitalizzare un processo di sviluppo delle conoscenze in modo che si possa arrivare ad un linguaggio comune, alla condivisione di una cultura, scientifica e tecnica, del progetto e della costruzione in terra, almeno alla scale della regione Mediterranea. Certo, le conoscenze acquisite nel corso degli ultimi decenni non sono definitive, la stessa tecnica, il materiale sfugge alla standardizzazione e alla classificazione rigorosa e richiede una competenza progettuale più complessa. La tecnologia della terra non può essere modellata e gestita con un approccio prescrittivo o standardizzante, ma anzi richiede un approccio scientifico più avanzato per rappresentare e gestire tutte le sue dimensioni culturali, sociali, economiche, energetiche. La perdita di un rapporto con il luogo La normalizzazione dell’insegnamento della costruzione, basata su un numero limitato di materiali ha completamente cambiato il paesaggio architettonico d’Europa. Le architetture in terra sono sempre state prodotte


The lack of academic and professional specialized training After the Second World War the need to quickly rebuild Europe led vocational training institutions to support the use of reinforced concrete: at the time it was an effective policy, but has resulted in the gradual marginalization of the traditional sectors of construction. Traditional knowledge needs to share and renew, and today only training and academic organizations are able to meet this challenge. Up to now earth as a material has largely been ignored by European organisations training designers and builders, those who have a key role to play in the renewal of this way of building. The standardization pressure on construction practices Our society is evolving towards increasing levels of protection and security, as reflected in standards for construction activities. The control of materials and of buildings is ever widening, without referring to empirical knowledge which has demonstrated reliability over time, resulting in a cancelling out of the oldest of materials. Since contemporary rules of construction do not consider earth as a material, a specific approach to local and traditional materials and building techniques needs to be developed. The normalization of earth techniques implies a different approach to the design of buildings, being an architecture on the whole resistant to its environment, and not just the material. Earth architecture also needs a specific system for testing materials different from the testing systems of concrete. The field of standardization is still open, and commitments to better resource management and the reduction of pollution, of which the construction industry is largely responsible, will help rehabilitate this material largely suppressed by regulations. Interference by non-compatible materials: cement The percentage of water embedded in an earthen wall is variable and depends on the outside conditions of humidity. The earth of a wall remains in constant hydro-equilibrium with its environment, a phenomenon which goes to improve the thermal comfort of users. When environmental conditions change, the moisture content of the wall varies: in particular, any excess water is removed by evaporation. The presence of a ce-

utilizzando solo le risorse locali, direttamente utili e accessibili. Si è sviluppata lentamente, nel corso delle generazioni che si sono trasmessi i gesti e le conoscenze adatte a ciascun contesto. Il potenziale costruttivo del materiale terra è inestimabile, come lo conferma l’esistenza di un patrimonio architettonico mondiale tanto diverso quanto notevole. Conservare questo patrimonio culturale dei costruttori in terra, aggiornanare le pratiche tradizionali, restituire il ruolo alle culture costruttive e ai saperi pratici locali assicurandone la trasmissione significa affermare il primato dello sviluppo endogeno a favore delle comunità locali. L’insufficienza della formazione specializzata, accademica e professionale Dopo la Seconda guerra mondiale la necessità di ricostruire rapidamente l’Europa ha portato gli istituti di formazione professionale a sostenere le filiere del calcestruzzo armato: a suo tempo una politica efficace, ma che ha emarginato progressivamente le filiere tradizionali della costruzione. Le conoscenze tradizionali hanno bisogno di trasmettersi e rinnovarsi, e solo gli organismi della formazione professionale e accademica sono in grado di sostenere questa sfida. Fino ad oggi il materiale terra è in gran parte ignorato dalle filiere europee della formazione dei progettisti e dei costruttori, che hanno un ruolo chiave nella innovazione delle pratiche della costruzione, e di riavviare questo modo di costruire. La pressione della normalizzazione sulle prassi costruttive La nostra società si sta evolvendo verso livelli crescenti di protezione e sicurezza, che si applicano anche alle norme in materia di costruzione. Il controllo dei materiali degli edifici si estende, ignorando i saperi empirici, anche se hanno dato prova di affidabilità nel corso del tempo, con il risultato di annullare i materiali più antichi. Dato che le norme contemporanee di costruzione non considerano la terra un materiale abbiamo bisogno di sviluppare un approccio specifico ai materiali e alle tecniche di costruzione locali e tradizionali. La normalizzazione della terra implica anche un approccio diverso alla progettazione degli edifici perché è un’architettura nel suo insieme che resiste al suo ambiente, e non solo il materiale. Inoltre la terra richiede uno specifico sistema di prove sui materiali diverso dal sistema di prove sviluppato per i calcestruzzo. Il campo di normalizzazione è ancora aperto, e l’impegno per una migliore gestione delle risorse e la riduzione degli inquinamenti, di cui il settore edile è in gran parte responsabile, contribuirà a riabilitare questo materiale cancellato dalle norme.

93

Earth/Lands Terra/Terre

to each individual context. The capacity of the material is invaluable, as confirmed by a worldwide architectural heritage as diverse as it is remarkable. Keep this cultural heritage of builders in earth, update traditional practices, restore the role of constructive culture and local practical knowledge to ensure that transmission means the affirmation of the primacy of endogenous development in favour of local communities.


94

Earth/Lands Terra/Terre

ment coating can prevent these exchanges: it may prevent the penetration of water into the wall, but certainly prevents its exit. The loss of know-how and lack of information has seriously damaged the image of earthen architecture, gradually transformed as it has been by cement based maintenance or waterproof coatings. These coatings, apart from altering the walls, have caused a degradation of the material and a decrease in hydrothermal comfort. The difficulties of constructing a viable market The difficulties of constructing a viable market persist: competent designers are insufficient in number and are struggling to convince inadequately informed customers about the benefits of the material. Prejudices about the material are still numerous and persistent: in some cases customers, in turn, may have difficulty in obtaining bank loans for this kind of, nowadays, unconventional construction. The potential, therefore, of the earthen sector is considerable and many projects have demonstrated its ability to significantly support local economies. The promotion of earthen architectural heritage, despite all the difficulties reported, has opened a market inadequately supported in terms of business organisation and professional competence: for example, the lack of shared documents such as specifications, prices lists, cost analysis, technical requirements and codes of practice are the expressions of a technological delay. The impact of decisions and standards for ‘natural disasters’ A current trend, characterized by sometimes very sophisticated engineering approaches, aims to increase the resistance of ‘earth’ to water, ignoring that a traditional and more effective, efficient approach is to make the ‘construction’ in itself waterproof, fully integrating the central role of architectural design in ensuring quality, performance, strength and the duration of buildings. The same approach characterizes high seismic risk areas, where the ‘reinforcing» approach has replaced the traditional sense of builders. The deformability and the capacity to absorb seismic waves gives earthen architecture different characteristics from seismic contemporary standard requirements, which impose rigidity by inserting steel or reinforced concrete beams and chains. This additional ‘reinforcement’ can become additional dangers. This process of ‘reinforcement’ is, unfortunately, often a strategy to correct errors the result of poor architectural design. The result of this approach, which stems from a social and cultural break with building techniques developed over past millennia, tends to make production more sophisticated and increase construction cost without, in most cases, offering real advantages.

Interferenze di materiali non compatibili: il cemento La percentuale di acqua incorporato in un muro nel terreno è variabile e dipende dalle condizioni igrometriche esterne. La terra di una parete si mantiene in costante equilibrio idrico con l’ambiente, fenomeno che consente di regolare il comfort termico degli utenti. Quando le condizioni ambientali cambiano, il contenuto di umidità del muro varia: in particolare, ogni eccesso di acqua viene eliminato per evaporazione. La presenza di un rivestimento a base di cemento può impedire questi scambi: può impedire la penetrazione dell’acqua nel muro, ma sicuramente ne impedisce l’uscita. La perdita di know-how e la mancanza di informazioni hanno frantumato l’immagine delle architetture di terra, gradualmente trasformate dalle manutenzioni a base di cemento o da applicazioni di rivestimenti impermeabili: questi rivestimenti, oltre a falsare le pareti, hanno causato il degrado del materiale e una diminuizione del benessere igrotermico. Le difficoltà nella costruzione di un mercato vitale Le difficoltà nella costruzione di un mercato vitale persistono: i progettisti competenti non sono sufficientemente numerosi e faticano a convincere i committenti che non sono sufficientemente informati sui vantaggi del materiale. I pregiudizi sul materiale sono ancora numerosi e resistenti. In alcuni casi i clienti, a loro volta, hanno difficoltà a ottenere prestiti bancari per questo tipo di costruzione fuori ormai dalle convenzioni. Pertanto il potenziale della filiera terra, dalla scala artigianale a quella industriale, è considerevole e numerosi progetti hanno dimostrato la sua capacità di sostenere significativamente il settore primario delle economie locali. La promozione del patrimonio in terra cruda, pur con tutte le difficoltà denunciate, ha aperto un mercato a cui non corrisponde un’organizzazione adeguata delle imprese e del personale tecnico: l’assenza di documenti condivisi quali capitolati o elenchi prezzi, analisi di costo, prescrizioni e codici di pratica, sono espressioni del ritardo tecnologico. L’impatto di disposizioni e di norme per le ‘catastrofi naturali’ Una tendenza attuale, caratterizzata da approcci ingegneristici talvolta molto sofisticati, finalizzati ad esempio ad aumentare la resistenza della ‘terra’ all’acqua, ignorando che un tradizionale e più efficace ed efficiente approccio è rendere la ‘costruzione’ di per sé resistente all’acqua, integrando pienamente il ruolo centrale del progetto architettonico nel garantire la qualità, le prestazioni, la resistenza e la durata degli edifici. Lo stesso approccio caratterizza le zone ad alto rischio sismico, in cui l’approccio della ‘corazza’ ha sostituito il tradizionale buon senso del costruttore. La deformabilità e la capacità di assorbire le onde sismiche danno al-


le architetture in terra proprietà, differenti dai requisiti delle norme antisismiche contemporanee, che impongono una rigidità in ogni condizione mediante l’inserimento di travi e catene di acciaio o cemento armato. Questi corazze aggiuntive divengono pericoli aggiuntivi. Questo processo di ‘corazzatura’ è purtroppo spesso un comportamento per nascondere errori di una povera progettazione architettonica. Il risultato di tale approccio, che nasce da una rottura sociale e culturale con le tecniche costruttive sviluppate nel corso degli ultimi millenni, tende a rendere la produzione più sofisticata e ad aumentare i costi di costruzione senza, nella maggior parte dei casi, offrire reali vantaggi compensativi. Verso nuove architetture in terra Accettando gli stimoli provenienti dalle nostre preoccupazioni ambientali riscopriamo ora le architetture in terra delle regioni del mediterraneo e le sperimentiamo in ancora pochi progetti nuovi. Con un nuovo sguardo cosciente dell’ambiente possiamo riscoprire la terra come una nuova tecnologia, una nuova invenzione per la costruzione del XXI secolo. Trova sempre più ampio consenso il concetto che la monocultura del prodotto industriale, e la sua logica di integrazione con le produzioni indotte, sia sostanzialmente incompatibile con la crescita di economie deboli in sviluppo e determini un livellamento verso il basso delle competenze e del know-how progettuale e costruttivo locale, trasferibile anche alla conservazione del patrimonio architettonico esistente, un saldo negativo del flusso di risorse economiche e tecniche mobilitato dal processo edilizio. In epoca di globalizzazione abbiamo necessità di valorizzare le culture locali e la costruzione in terra, che è tuttora la tecnologia dominante nei paesi non industrializzati, può essere oggetto di un processo di investimento di conoscenze quale è stato per il cemento armato nel secolo XX per esplorarne e svilupparne il potenziale tecnico. Possiamo rileggere oggi le parole che scriveva Hassan Fathy nel suo Architecture for the Poor e ritrovarvi un senso, una ragione per un progetto di cooperazione anche economico industriale fra i paesi del Mediterraneo: “Dobbiamo trovare una soluzione al finora insolubile problema del conflitto fra i prodotti dell’industria e le esigenze della natura e della società. Sarebbe utile sottomettere la tecnologia all’economia e ai materiali di ina specifica regione. In questo modo la qualità e i valori insiti nella tradizionale e umana risposta all’ambiente potrebbe essere salvata senza una perdita di avanzamento della scienza. La scienza può essere applicata a vari aspetti del nostro lavoro, mentre è subordinata al tempo stesso alla filosofia, alla fede e alla spiritualità”.

95

Earth/Lands Terra/Terre

Towards new earthen architecture Encouraged by our concerns about the environment, we are now rediscovering earthen architecture in the Mediterranean region and experimenting in some few new projects. With a fresh environmentally aware look we can revive earth as a new technology, a new invention for the architecture of the twenty-first century. In this era of globalization we need to enhance local cultures and earthen architecture, still the dominant technology in many countries, but investment in knowledge is necessary to explore and develop its potential as was done for reinforced concrete in the twentieth century. We can now read and find meaning in the words of Hassan Fathy in his Architecture for the Poor, a reason for industrial economic co-operation between Mediterranean countries: “We must find a solution to the hitherto insoluble problem of the clash between the products of industry and the demands of nature and of society. It would be useful to subject technology to the economy and materials of a particular region. In this way the quality and values inherent in the traditional and human response to the environment might be preserved without a loss of the advances of science. Science can be applied to various aspects of our work, while it is at the same time subordinated to philosophy, faith and spirituality.”


96

Earth/Lands Terra/Terre


Fabio Fratini ICVBC CNR Florence

La terra e i conglomerati di terra

The world earth commonly designates what must be correctly called soil, namely the superficial layer that cover the Earth’s crust and forms through weathering of the rocky substrate due to rain, thermal cycles, salt crystallisation, plant grow, microorganisms metabolism etc . These agents through chemical, physical and biological actions determine the transformation of the rock in another material, the soil, which has compositional, physical and mechanical characteristics completely different from the original rock material (Fig 1). The soil is composed by a solid portion (mineral component and organic component), a liquid portion and a gas portion. Along its formation it differentiates in a series layers (horizons). Those which can be easier recognised are the superficial horizon that contains 5%-10% of organic substance, an underlying eluviation horizon made of residual minerals (quartz), clay minerals and insoluble organic substances (humic acids) in which the percolation of the meteoric water leached the alkaline and alkaline earth elements towards the underlying illuviation horizon where the inorganic fraction strongly prevails with respect to the organic fraction (Fig. 2). There are many processes that play a role in the formation of a soil layer depending on the climate, kind of rock, morphology of the site. Many scientific disciplines are involved in pedology, the science that study the genetic processes of a soil: chemistry that is concerned in the chemical characterisation, mineralogy that investigates the composition of the inorganic fraction, geotechnique the studies the physic mechanical characteristics. In the following, the characteristics that mostly influence the behaviour of the “earth” in the masonries will be considered, namely the composition of the mineral component and the physic mechanical characteristics. The mineralogical characteristics of an earth The mineral component of an earth is made of a fine granulometry fraction composed mainly by clay minerals belonging to the class of Phyllosilicates (which dimension is

Le caratteristiche mineralogiche di una terra La componente minerale di una terra è costituita da una frazione di fine granulometria composta prevalentemente da minerali argillosi (che hanno dimensioni inferiori a 4 mm) e da una frazione di granulometria più grossolana (frazione limosa, sabbiosa e ghiaiosa) composta da minerali non argillosi e da frammenti di roccia (Fig. 3): • ghiaia (diametro > 2mm) • sabbia grossa (0,2-2 mm) • sabbia fine (0,02- 0,2 mm)

97

Earth/Lands Terra/Terre

Earth and earthen conglomerates

Con il termine terra si intende comunemente quello che in realtà si deve correttamente chiamare suolo cioè lo strato superficiale che ricopre la crosta terrestre e che deriva dall’ alterazione di un substrato roccioso ad opera dei così detti agenti esogeni (pioggia, cicli termici, cristallizzazione di sali, piante, microrganismi ecc.) che tramite azioni chimiche, fisiche e biologiche portano alla trasformazione della roccia in un altro materiale con caratteristiche composizionali, fisiche e meccaniche completamente diverse (Fig. 1). Il suolo è composto da una parte solida (componente minerale e componente organica), una parte liquida ed una parte gassosa e nel suo sviluppo si differenzia in una serie di orizzonti. Fra questi i più facilmente identificabili sono un orizzonte superficiale in cui il contenuto di sostanza organica insieme alle particelle minerali raggiunge una percentuale notevole (es: 5%-10%), un sottostante orizzonte di eluviazione costituito da minerali residuali (quarzo), minerali argillosi e sostanze organiche insolublili (acidi umici) in cui il processo di percolazione delle acque meteoriche ha lisciviato gli elementi alcalini e alcalino terrosi verso il sottostante orizzonte di illuviazione in cui prevale nettamente la frazione inorganica rispetto a quella organica (Fig. 2). I processi che originano un suolo sono svariati e dipendono dal clima, dal tipo di roccia madre e dalla morfologia della zona. Numerosi sono gli ambiti scientifici coinvolti nello studio dei suoli: la pedologia è la scienza che studia i processi genetici, la struttura e le modificazioni del suolo, la chimica del suolo si occupa della caratterizzazione chimica, la mineralogia dello studio della composizione della frazione inorganica, la geotecnica dello studio delle caratteristiche fisico meccaniche. Nel testo che segue prenderemo in esame in particolare le caratteristiche che più influenzano il comportamento di una “terra” nelle murature e cioè la composizione della componente minerale e le caratteristiche fisico meccaniche.


98

Earth/Lands Terra/Terre Fig 2: soil horizons in temperate humid climate areas: O) superficial horizon consisting of an inorganic fraction and an organic fraction in decomposition; A) leaching zone (eluvial horizon); E) whitish layer characteristic of environments with a strong leaching process made mainly of residual materials resistant to alteration; B) illuvial horizon; horizon of transition with the mother rock.

• limo (0,002-0,02 mm) • argilla (< 0,002 mm)

Fig 1: soil profile in a hilly area of the Northern Apennines \

below 4 mm) and by a coarse granulometry fraction (silt, sand and gravel fractions) composed by quartz, feldspars, carbonate, iron idroxides, rock fragments (Fig. 3): • gravel (Æ > 2mm) • coarse sand (0,2 <Æ < 2 mm) • fine sand (0.02 < Æ < 0.2 mm) • silt (0.002 < Æ < 0.02 mm) • clay (Æ < 0.002 mm)

I minerali argillosi I minerali argillosi sono il costituente prevalente delle argille e si distinguono in : • argille in depositi primari, (argille residuali) direttamente sopra le rocce madri e quindi definibili come suoli; • argille in depositi secondari cioè accumulatesi per fenomeni di trasporto e sedimentazione (argille sedimentarie s.s.). Queste ultime sono definite petrograficamente come rocce clastiche pelitiche e fra le rocce sedimentarie sono quelle più diffuse nella crosta terrestre. Geneticamente i minerali argillosi si formano per alterazione chimicofisica dei feldspati, in ambienre subaereo o per fenomeni idrotermali, con perdita di Na, K, Ca, Mg e conseguente arricchimento in Al e Si. Appartengono al gruppo dei Fillosilicati (da fillos, foglia in greco, con evidente riferimento al loro habitus più comune, che è lamellare). Il motivo strutturale è caratterizzato dalla varia combinazione di strati T, con Si4+ e Al3+ al centro di tetraedri e atomi di ossigeno ai vertici, e di strati gibbsitici o brucitici di configurazione ottaedrica (strati O) con Al o Mg al


illite chlorite kaolinite smectite vermiculite chlorite-vermiculite illite-smectite

(K,H2O)Al2(Si3Al)O10 (OH)2 (Mg,Fe,Al)12(Si,Al)8 O20 (OH)16 Al2Si2O5 (OH)4 (1/2Ca,Na)0,5-1(Mg,Fe,Al)4-6(Si,Al)8O10 (OH)20 × nH2O Mg0,5-1(Mg,Fe)4-6(Si,Al)8O20 (OH)4 × 7-8H2O

Minerals that do not belong to clay minerals In soils these minerals represent what is left of the primary not altered minerals of the mother rock while in the sedimentary clays they represent the coarser fraction of the sediment. In the following, the principal not clay minerals that can be present are reported: • other Phyllosilicates (muscovite, biotite) • quartz • feldspars • carbonates • oxides and hydroxides (goethite, hematite, gibbsite)

99

Earth/Lands Terra/Terre

The clay minerals The clay minerals are the main component of the fine fraction of an earth and the main component of the clays that can be distinguished according to the following classification: • clays of primary deposits (residual clays) which are directly over the mother rock and therefore can be referred to soils; • clays of secondary deposits formed through transport and sedimentation phenomena (sedimentary clays s.s). These rocks are petrographically defined as pelitic clastic rocks and among the sedimentary rocks are the more diffused in the Earth’s crust. Genetically the clay minerals form through chemical physical alteration of feldspars in exogenous environment or through hydrothermal phenomena with loss of Na, K, Ca, Mg and consequent enrichment in Al and Si. As previously said, they belong to the Phyllosilicates class (from fillos, leaf in Greek, with clear reference to their most common habit which is tabular). The crystal lattice is characterised by the various combination of tetrahedral layers (constituted by Si-O tetrahedra) and octahedral layers (gibbsitic and brucitic layers). A deficit of electric charge can be present between these layers which weaken the relative bond and give access to different ions (mainly K+ or H2O, Figs. 4a, 4b). In the following the principal clay minerals are reported:

Fig 3: macro photography of an earth in which the different granulometric fractions are visible

centro dell’ottaedro e atomi di ossigeno o gruppi ossidrili ai vertici. Tra questi strati possono essere presenti deficit di carica che indeboliscono i legami fra gli strati e lasciano accedere altri elementi allo stato ionico (principalmente K+) o molecole di H2O in numero variabile (Figs. 4a, 4b). Di seguito sono riportati i principali minerali argillosi: illite clorite caolinite smectite vermiculite clorite-vermiculite illite-smectite

(K,H2O)Al2(Si3Al)O10 (OH)2 (Mg,Fe,Al)12(Si,Al)8 O20 (OH)16 Al2Si2O5 (OH)4 (1/2Ca,Na)0,5-1(Mg,Fe,Al)4-6(Si,Al)8O10 (OH)20 × nH2O Mg0,5-1(Mg,Fe)4-6(Si,Al)8O20 (OH)4 × 7-8H2O

Minerali non argillosi Nei suoli rappresentano il relitto dei minerali primari non alterati della roccia madre mentre nelle argille sedimentarie rappresentano gli apporti di granulometria più grossolana. Di seguito sono riportati i principali minerali non argillosi che si possono incontrare: • altri Fillosilicati (muscovite, biotite) • quarzo • feldspati • carbonati • ossidi e idrossidi (goethite, ematite, gibbsite) • pirosseni • anfiboli • solfati (gesso) • solfuri (pirite)


100

Earth/Lands Terra/Terre

• piroxenes • anfiboles • sulphates (gypsum) • sulfures (pyrite) The physic mechanical characteristics and the plasticity of the earths The structural characteristics of the clay minerals strongly influence the properties of the raw materials (earths, residual clays, sedimentary clays) and particularly their technological characteristics (plasticity, hardening, shrinkage, liquefaction) to be considered in the production of earth artefacts (mud bricks, rammed earth, fired bricks, pottery).Particularly from the physical point of view, plasticity is one of the peculiarity of the clay minerals: • plasticity is defined as the property of a material to be deformed preserving the form received after the cessation of the deforming effort; • plasticity occurs when the material absorbs water and is lost when water goes away; • it is caused by the lubricant and binding action of the absorbed water that creates a liquid coating around each clay particle; • for each type of clay there is a well defined range of water content within which the plasticity occurs. Below this water content the material has an “earthy” aspect because the water is not sufficient to completely coat all the particles while above this content liquefaction occurs because the clay particles are too far apart to interact. The capability of the clay material to absorb water depends on the fact that, due to their particular molecular structure, on the outer surface of the clay and silt negative electrical charges are present (however broadly in balance with the charges inside the structure of the particles themselves), which have the capability to attract water molecules (which are dipoles), and ions dissolved in it. Therefore around the clay particles a film of water and ions forms, which is linked to them forming a complex (called absorption), which is an integral part of the particle itself This film of adsorbed water is therefore distinct from the so-called free water, which fills the pores and that can move in them. The phenomenon of adsorption is relevant, despite the small amount of electrical forces, due to the small size of soil particles and it is, in fact, the more important the smaller the specific surface s, of the particles. The specific surface is defined as the ratio between the outer surface of the particle and its volume. In the case of spherical particles of radius r, we have: s = 4pr2/( 4/3 pr3) The smaller the particle radius, the larger is the specific surface area and increased the

Le caratteristiche fisico meccaniche: la plasticità delle terre Dalle caratteristiche strutturali dei minerali argillosi dipendono le proprietà delle materie prime che li contengono (terre, argille residuali, argille sedimentarie) ed in particolare le loro caratteristiche tecnologiche (plasticità, indurimento, ritiro, fusibilità) sfruttate per la produzione di manufatti in terra (mattoni crudi, pisé, mattoni cotti, ceramiche). In particolare la plasticità è una delle peculiarità dei materiali argillosi e dal punto di vista fisico: • è definita come la proprietà di una massa di essere deformata conservando la forma ricevuta anche dopo la cessazione dello sforzo deformante; • si manifesta quando il materiale assorbe acqua e viene persa quando questa si allontana; • è dovuta all’azione lubrificante e legante dell’acqua assorbita che crea un rivestimento liquido attorno ad ogni particella argillosa; • per ogni tipo di argilla esiste un ben definito intervallo di % di acqua per cui si verifica la plasticità. Al di sotto il materiale presenta un carattere “terroso” perché l’acqua non è sufficiente a rivestire completamente tutte le particelle mentre al di sopra fluidifica perché le particelle argillose sono troppo distanti per poter interagire. La particolare capacità dei materiali argillosi di assorbire acqua dipende dal fatto che, per la loro particolare struttura molecolare, sulla superficie esterna delle argille e dei limi sono presenti delle cariche elettriche negative (comunque globalmente in equilibrio con le cariche interne alla struttura delle stesse particelle), che hanno la capacità di attrarre le molecole d’acqua (che sono dipoli), e gli ioni disciolti in essa. Intorno alle particelle si forma così un sottilissimo velo d’acqua e di ioni, che risulta legato ad esse, formando un “complesso” (detto di adsorbimento) che fa parte integrante della particella stessa. Questo velo di acqua adsorbita va perciò distinto dalla cosiddetta acqua libera, che riempie i pori e che si può muovere in essi. Il fenomeno dell’adsorbimento ha rilevanza, nonostante la modesta entità delle forze elettriche, grazie alla piccolissima dimensione delle particelle di terreno ed è, appunto, tanto più importante quanto minore è la superficie specifica s, delle particelle. Questa è definita come il rapporto tra la superficie esterna della particella ed il suo volume. Nel caso di particelle sferiche di raggio r si ha che: s = 4pr2/( 4/3 pr3) Quanto più piccolo è il raggio delle particelle, tanto più grande è la superficie specifica e maggiore il ruolo delle forze superficiali dovute al-


Figs. 5a, 5b: kind of porosity developed during drying; in fat earths (a) it is mainly fissure porosity while in lean earths (b) it is mainly intergranular porosity.

Fig 6: drying diagrams at 50°C of clays constituted of smectite and kaolinite (Bourry diagrams)

Relazione tra tipo di minerali argillosi, plasticità e ritiro Dai diagrammi di essiccamento a 50° C di materiali costituiti da montmorillonite (smectite) e caolinite (Fig. 6), è possibile osservare il diverso

101

Earth/Lands Terra/Terre

Figs. 4a, 4b: tetrahedral and octahedral layers in the structure of kaolinite (a) and illite (b).

la distribuzione delle cariche elettriche, rispetto a quello del peso proprio delle particelle. Per r = 1 mm, la superficie specifica è dell’ordine di 3 mm2/g e per particelle della dimensione di 0,01 mm essa è circa 3 m2/ g. Per determinate argille, può raggiungere valori dell’ordine del centinaio di m2 per grammo. Questi fenomeni spiegano la plasticità dei terreni a grana fine. Le argille possono quindi contenere acqua in tre forme diverse: acqua libera, acqua adsorbita e acqua di combinazione: l’eliminazione dell’ acqua libera e di quella adsorbita avviene a 100-120 °C per cui a temperature inferiori l’argilla conserva la proprietà di riprenderne ancora e di diventare nuovamente plastica. L’acqua di combinazione invece fa parte della struttura cristallina dei minerali argillosi e può essere eliminata soltanto con riscaldamento al di sopra di 400 °C. Il prodotto che ne deriva ha proprietà tecniche assai diverse da un materiale argilloso crudo ed in particolare perde in via definitiva la capacità di ridiventare plastico in presenza di acqua. Per questa loro caratteristica di essere plastici al di sopra di un certo contenuto di acqua ma rigidi al di sotto di tale contenuto, da un punto di vista tecnologico i materiali argillosi (terre) sono considerati rocce pseudocoerenti e possono essere distinti nelle seguenti due categorie: le terre grasse • sono costituite da un’elevata % di minerali argillosi; • trattengono una forte quantità di acqua e la perdono lentamente per evaporazione; • subiscono un forte ritiro in essiccazione; • sono molto plastiche; le terre magre • contengono una % rilevante di frazione grossolana; • trattengono poca acqua e la perdono più rapidamente; • hanno un basso ritiro in essiccazione; • sono poco plastiche. Per quanto riguarda il tipo di porosità che si sviluppa in fase di ritiro, questa è molto diversa per i due tipi di terre; in quelle grasse è soprattutto macroporosità di fessurazione mentre in quelle magre, in cui la frazione grossolana funziona da scheletro, il ritiro viene contrastato e la porosità è soprattutto di tipo intergranulare (Figs. 5a, 5b).


102

Earth/Lands Terra/Terre

role of surface forces due to the distribution of electric charges with respect to the weight of the particles. For r = 1 mm, the specific surface area is about 3 mm2/g and for particle size of 0.01 mm it is about 3 m2/g. For certain clays, the specific surface area can reach values of the order of hundred m2 per gram. These phenomena explain the plasticity of fine-grained soils. The clay can then store water in three forms: free water, adsorbed water and water of combination: the elimination of free water and adsorbed water occurs at 100-120 °C. Therefore at temperatures below this value the clay still retains the capability to take water and to become plastic again. The water of combination instead is part of the crystalline structure of clay minerals and can be removed only by heating above 400 °C. The resulting product has technical properties very different from raw clay materials and in particular definitely loses the ability to become once again plastic in the presence of water. For this characteristic to be plastic above a certain water content but stiff below that content, from a technological point of view the clay materials (earths) are considered pseudo-coherent rocks and can be divided into the following two categories: fat earths • consisting of a high % of clay minerals; • retaining a large amount of water and slowly losing it by evaporation; • strong shrinkage in dying; • high plasticity. lean earths • consisting of a high % of coarse fraction; • retaining a low amount of water and losing it quickly; • low shrinkage in drying; • low plasticity; The type of plasticity that develops during shrinkage is different for the two kind of earths: fat earths display mainly a cracking macroporosity while lean earths, where the coarse fraction acts as framework contrasting shrinkage, display mainly an intergranular porosity (Figs. 5a, 5b) Relationship among kind of clay minerals, plasticity and shrinkage According to the drying diagrams at 50°C of clays constituted of smectite and kaolinite (Fig. 6), it is possible to observe the different behaviour: the smectite undergoes a strong shrinkage leaving only a low pore space thus acquiring a high bulk density, while the kaolin display a lower shrinkage a higher porous space with a consequent lower bulk density.

comportamento: il materiale smectitico subisce un forte ritiro lasciando solo un piccolo spazio poroso e quindi acquisisce una notevole densità apparente mentre il caolino ha un minor ritiro lasciando un maggiore spazio poroso con una densità apparente più bassa. illite clorite caolinite clorite- vermiculite Illite- smectite Smectite vermiculite

grana relativamente grossa, non assorbono acqua all’interno del reticolo cristallino (non espandibili) grana fine, mediamente espandibili, aumentano la plasticità grana fine, assorbono acqua all’interno del reticolo (espandibili) aumentano la plasticità ed il ritiro

Effetto della presenza dei minerali non argillosi e sostanze organiche in una terra In base alle caratteristiche che i vari componenti possono fornire ad una terra, si comprende bene che quando la terra tal quale non è in grado di fornire un impasto adatto a realizzare il manufatto richiesto, se ne può correggere la composizione con smagranti (sabbia, ghiaia, fibre vegetali) nel caso di terre grasse o con plastificanti (terre più grasse) nel caso di terre troppo magre. muscovite biotite quarzo feldspati carbonati

hanno una funzione smagrante, determinano una diminuzione del ritiro

solfati (gesso)

hanno funzione smagrante pur essendo spesso di grana molto fine sono fonte di sali solubili potenzialmente dannosi

sostanze organiche

abbassano la plasticità

Influenza della composizione della terra sulle caratteristiche del prodotto finito Le caratteristiche meccaniche del prodotto essiccato dipendono da: • % di minerali argillosi: i minerali argillosi conferiscono al prodotto secco un forte potere di coesione che cresce all’aumentare della loro quantità ma nel contempo aumentano i problemi di fessurazione in fase di ritiro; • dimensione delle particelle argillose: più piccole sono le particelle argillose, tanto maggiori sono le forze coesive che si sviluppano;


quite coarse grained, no water absorption inside the crystal lattice (not swelling) fine grained, quite swelling, increasing the plasticity fine grained, absorption of water inside the crystal lattice (swelling), increasing the plasticity and shrinkage

Effect of the presence of clay mineral and organic matter in a ground material According to the characteristics that the different components can provide to a ground material, it is possible to understand that when the earth is not able to provide a mixture suitable to realise the required artefact, the composition, in the case of fat earths can be corrected adding a temper (sand, gravel, fibres) and in the case of lean earths adding a plasticizer (a fat earth). muscovite biotite quartz feldspars carbonates

acting as a temper, decreasing the shrinkage

sulphates (gypsum)

acting as a temper, decreasing the shrinkage although fine grained giving rise to soluble salts

organic substances (fibres)

decreasing plasticity

Influence of the composition of the earth on the characteristics of the finished product The mechanical characteristics of the dried product depends on: • % of clay minerals: the clay minerals give to the dried product a strong cohesion but at the same time increasing the cracking in the shrinkage phase; • dimension of the clay particles: smaller the clay particles, the greater the cohesive forces that are developed; • kind of clay minerals: the presence of swelling clay minerals can increase the shrinkage with strong cracking and worsening of the mechanical characteristics; • non-fibrous dispersed organic materials: they increase the plasticity and could cause cracking problems; • regularity during drying: it allows to develop balanced cohesive forces that hinder the formation of cracks Therefore in order to have good mechanical characteristics in the dried product, we need a quantity of clay minerals such as to produce a good cohesion (i.e. a low intergranular porosity) but also to avoid the development of cracking during shrinkage (Figs. 5a, 5b).

• tipo di minerali argillosi: la presenza di minerali a reticolo espandibile può aumentare molto il ritiro con fessurazione accentuata e peggioramento delle caratteristiche meccaniche; • sostanze organiche disperse non fibrose: aumentano la plasticità e possono dare problemi di ritiro; • le fibre vegetali: contrastano il ritiro e nella giusta misura migliorano le caratteristiche meccaniche; • regolarità di essiccazione: permette di sviluppare forze di coesione equilibrate e contrasta la formazione di fessurazioni. Quindi per avere buone caratteristiche meccaniche del prodotto essiccato, è necessaria una quantità di minerali argillosi tale da determinare una buona coesione (quindi una bassa porosità intergranulare) ma anche tale da evitare lo sviluppo di fessurazioni da ritiro (Figs. 5a, 5b).

103

Earth/Lands Terra/Terre

illite chlorite kaolinite clorite- vermiculite illite- smectite smectite vermiculite


104

Earth/Lands Terra/Terre


Luisa Rovero University of Florence

Analisi sperimentali per la determinazione delle caratteristiche meccaniche del materiale terra The search on the use of earth building techniques -both as regards the issues of preservation of existing heritage and the design of new buildings- involves multidisciplinary approaches. The bibliography regarding earth materials and their use as construction materials, has been brought together, dating back to 1993, by the two most important international organizations dealing with earth material constructions (CRATerre-EAG and ICCROM). This literature, however, contains a large number of publications that mainly present historical, morphological and construction aspects with emphasis on the local construction techniques employed. Regarding aspects which are strictly linked to laboratory analysis, the key reference remains the CRATerre [1], where the necessary geotechnical, mineralogical and mechanical tests for earth material characterisation are indicated. However, while in the CRATerre, the analysis of the geotechnical and mineralogical aspects are described in a detailed and exhaustive manner, the treatment concerning the mechanical characterisation is rather brief and synthetic. At present, there are no standard procedures for the determination of the mechanical properties of earth materials. This is mainly due to lacking regulations which currently, do not face at required levels, the problem of quality certification of the earth material itself. Some countries (eg New Zealand, Australia, India and Peru where earth material are widely used as construction material) have mandatory regulations governing the building on earth, but in these rules, the definition of procedures for the mechanical tests required for certification of quality of material is very simplified and clearly derived from those

1 Norme per materiali lapidei: UNI 9724 parte 3°, Determinazione della resistenza a compressione semplice; UNI 9724 parte 5°, Determinazione della resistenza a flessione; UNI 9724 parte 8°, Determinazione del modulo elastico semplice (monoassiale). Norme per laterizi: UNI 8942 parte 3°, Determinazione della resistenza a compressione; UNI 8942 parte 3° Determinazione della resistenza a trazione per taglio. Norme per malte e calcestruzzi: UNI EN 196-1, Determinazione della resistenza a compressione; UNI EN 196-1, Determinazione della resistenza a flessione.

105

Earth/Lands Terra/Terre

Experimental analysis for determining the mechanical properties of earthen materials

La ricerca nata intorno all’interesse per la valorizzazione delle tecniche costruttive in terra, sia per gli aspetti di salvaguardia del patrimonio esistente sia di progettazione di nuovi edifici, coinvolge ambiti disciplinari di natura diversa. Lo stato dell’arte delle pubblicazioni sulle costruzioni in terra, raccolto a partire dal 1993 dalle due più importanti organizzazioni internazionali che si occupano di costruzioni in terra (CRATerre-EAG e ICCROM), contiene numerosi lavori che riguardano prevalentemente gli aspetti storici, costruttivi, morfologici e tecnologici delle costruzioni in terra con riferimento alle specifiche realtà costruttive locali. Per quanto riguarda invece gli aspetti più prettamente legati alla sperimentazione di laboratorio il testo di riferimento è il trattato del CRATerre [1], dove vengono indicate le prove geotecniche, mineralogiche e meccaniche necessarie per caratterizzare la terra. Ma mentre le problematiche che riguardano gli aspetti geotecnici e mineralogici sono esposte in modo esaustivo e approfondito, la trattazione relativa alla caratterizzazione meccanica è invece piuttosto sintetica. Attualmente non sono ancora state messe a punto procedure standard per la determinazione delle proprietà meccaniche specificatamente del materiale terra perché di fatto non esistono normative che affrontino il problema della certificazione di qualità del materiale ai livelli necessari. Alcuni paesi (come ad esempio la Nuova Zelanda, l’Australia, l’India e il Perù dove la terra è ancora una realtà costruttiva) sono dotati di normative cogenti che regolano l’edificare in terra, ma all’interno di queste la definizione delle procedure per effettuare le prove meccaniche necessarie per la certificazione della qualità del materiale è molto semplificata e chiaramente derivata da quelle per i laterizi, senza i necessari adattamenti per tenere in conto la specificità del materiale terra [2-6]. Per affrontare il problema della determinazione delle proprietà meccaniche del materiale terra bisogna, almeno in prima istanza, riferirsi agli studi e alle procedure, ormai consolidate e codificate1, messe a punto per i materiali lapidei (pietre naturali e artificiali) che esibiscono molte caratteristiche comuni anche alla terra. I materiali lapidei sono costituiti da strutture cristalline caratterizzate da composizioni e orientamenti che determinano la tessitura del materiale, che può essere più o meno eterogenea, porosa e caratterizzata da anisotropia (comportamento meccanico diver-


106

Earth/Lands Terra/Terre

for the brick, without the necessary adjustments to take into account the specific nature of the earth material [2-6]. To address the problem of the determination of mechanical properties of earth materials, it is necessary to consult studies and procedures that have been consolidated, validated1, and established for stone materials (natural and artificial) which exhibit many characteristics in common with earth materials. Stone materials are formed by crystalline structures, with a composition and orientation determining a typical weaving of the material, which may be more or less heterogeneous, porous and characterized by anisotropy (different mechanical behaviour depending on the direction). Furthermore, stone materials exhibit unilateral mechanical behaviour, presenting good compressive strenght (although with very different values2 as a function of the composition, the degree of compactness as well as other physical characteristics) and poor tensile strength (on average a tenth of the compressive strength). Stone materials, especially those with high porosity grades, as for example tuff, show a particular behaviour, called “compactable”. This behaviour derives from the capacity of the material, when exposed to compression forces, to undergo deformation which reduce the pores and hence increases the density [7]. Furthermore, the possibility of the material to undergo deformations before collapsing allows energy dispersion, hence these materials are ductile, a very useful characteristics in the case of earthquakes. As the construction made of stones only permits application of compression forces, the most significant mechanical tests for these materials are clearly compression tests, highlighting the mechanical behaviour of the material. Earth materials are classified as stone materials showing many analogies, however, with respect to the latter, earth materials show several peculiar properties. Compared to stone materials, even earth materials demonstrate a heterogeneous structure, unilateral anisotropic behaviour, but on the contrary, earth materials do not exhibit a continuous crystalline structure and is mainly made up by incoherent particles that result aggregated as a function of their composition, the degree of compactness and as a result of the water content. The adhesion of the particles (clay, limestone, sand and gravel) is the result of the binding properties of the clay minerals which bound electrically with water molecules creating bridges. This permits the formation of bonds not only between the clay minerals but also between the sand component of the earth material. Another important charStandards for stone materials: UNI 9724 part 3°, Determination of simple compressive strenght; UNI 9724 part 5°, Determination of the bending strength; UNI 9724 part 8°, Determination of the uniaxial elastic modulus. Standards for bricks: UNI 8942 part 3°, Determination of compressive strenght; UNI 8942 part 3° Determination of indirect tensile strength. Standards for mortar and concrete: UNI EN 196-1, Determination of compressive strenght; UNI EN 196-1, Determination of bending strength. 2 Examples of compressive strength: granite = 100-270 MPa; sandstone = 20-170 MPa; brick formed for drawing = 25-30 MPA, brick formed for pressing = 18-20 MPa; Neaples tuff = 5-7 MPa. 1

so al variare delle direzioni). I materiali lapidei hanno inoltre un comportamento meccanico unilatero, presentando buona capacità di resistere a compressione (con valori di entità molto variabile2 in funzione della composizione, della compattezza e di tutte le altre caratteristiche fisiche) e scarsissima resistenza a trazione (pari mediamente a un decimo di quella a compressione). Fra i materiali lapidei, quelli con alto grado di porosità come i tufi, esibiscono un comportamento particolare, detto compattante, che deriva dalla capacità del materiale di subire deformazioni che aumentano la densità, riducendo i pori, quando soggetti a compressione [7]. La possibilità di deformarsi prima di giungere al collasso permette inoltre la dispersione di energia conferendo a questi materiali duttilità, caratteristica molto utile in caso di sisma. Per i materiali lapidei la prova meccanica più significativa è certamente la prova di compressione che può evidenziare il comportamento meccanico del materiale in opera (essendo le costruzioni in materiali lapidei concepite per lavorare esclusivamente a compressione). Il materiale terra si colloca naturalmente fra i materiali lapidei rispetto ai quali mostra molte analogie, ma anche alcune particolarità. Anche il materiale terra ha una struttura eterogenea, comportamento anisotropo e unilatero, ma a differenza degli altri materiali lapidei non ha una struttura cristallina continua ed è costituito da particelle sostanzialmente incoerenti che risultano aggregate in funzione della composizione, del grado di compattazione e dalla quantità di acqua che contengono. La coesione fra le particelle (argille, limi, sabbie e ghiaie) è data dalla proprietà dei minerali argillosi di legarsi elettricamente con le molecole di acqua, creando ponti anche fra le particelle sabbiose componenti la terra. Una caratteristica del materiale terra che condiziona il suo comportamento meccanico è la porosità, parametro fisico che dipende, a parità di altri fattori (composizione e contenuto di acqua), dal grado di compattazione applicato all’impasto di terra per la realizzazione dei mattoni o del pisè [8]. Estese sperimentazioni [8] hanno evidenziato che l’applicazione ciclica di carichi di compressione produce a causa della porosità un aumento notevole della rigidezza e della resistenza, come avviene ad esempio per i tufi, in quanto i pori si riempiono e il materiale diventa più compatto. Sempre per effetto della porosità interna, nel materiale terra, che è sostanzialmente incoerente, il fenomeno della dilatazione trasversale causato da tensioni longitudinali (effetto Poisson) è praticamente assente. Tale manEsempi di resistenze a compressione: granito = 100-270 MPa; arenaria = 20-170 MPa; mattone cotto formato per trafilatura = 25-30 MPA, mattone cotto formato per pressatura = 18-20 MPa; tufo di Napoli =5-7 MPa.

2


canza di dilatazione è manifestata macroscopicamente dal quadro fessurativo presente in prossimità del collasso, caratterizzato da lesioni verticali per tutta l’altezza del campione (fig.1), diverse dalle lesioni tipiche dei materiali lapidei a forma di clessidra. Nei materiali lapidei soggetti a prova di compressione, infatti, le dilatazioni trasversali in corrispondenza dei piatti di carico (di acciaio e quindi molto più rigido della pietra) vengono impedite, realizzando una sorta di cerchiatura che aumenta la resistenza a compressione e genera tensioni tangenziali che determinano la deviazione verso i 45° delle linee di tensione principali e quindi di frattura3. Per i campioni di terra, essendo le deformazioni trasversali praticamente nulle (e quindi dell’ordine di quelle delle piastre di acciaio), il fenomeno cerchiante è assente e la resistenza determinata su campioni di forma cubica è uguale a quella determinata su campioni parallelepipedi o cilindrici in cui l’altezza è doppia delle dimensione di base [8]. Per definire dei protocolli di prova per la determinazione dei parametri meccanici del materiale terra si dovrà quindi riferirsi a quanto codificato per i materiali lapidei, naturali o artificiali, tenendo però presenti le caratteristiche peculiari della terra. Nel seguito si trattano separatamente le prove meccaniche importanti per la terra, distinguendole in prove da eseguire in laboratorio e prove che si possono realizzare in situ. Prove di laboratorio Prova di compressione monoassiale. Il campione Essendo la terra un materiale eterogeneo, il primo aspetto da considerare riguarda la definizione delle dimensioni e della forma del campione da sottoporre a prova. È noto che il campione deve essere rappresentativo del materiale da studiare, ovvero deve essere il più piccolo in grado di rappresentare tutte le proprietà del materiale. Il criterio sulla dimensione minima da assegnare al campione è guidato dalla dimensione dell’eterogeneità maggiore, come stabilito dalla normativa sul calcestruzzo che impone che la dimensione minima del campione deve essere almeno 7-10 volte maggiore della dimensione dell’inerte più grande. Per la terra l’eterogeneità maggiore è la dimensione della particelle più grande, facilmente identificabile attraverso vagliatura. Particolare attenzione dovrà essere posta se nell’impasto della terra sono presenti particelle di ghiaia (dell’ordine an-

Fig. 1: Sample subjected to uniaxial compression test at the time of collapse: fractures pattern characterized by only vertical cracks .

3 Tale fenomeno è la causa per cui la resistenza cilindrica è circa l’80% di quella cubica. Infatti quando l’altezza del campione è almeno due volte il diametro l’effetto cerchiante delle deformazioni impedite è meno influente e il valore della resistenza così determinata più vicino a quello reale. Inoltre è possibile avere una parte di campione, quello centrale, dove lo stato tensionale è veramente uniforme ed è corretto fare misure locali di deformazione, con strain gauges ad omega, per determinare il modulo elastico.

107

Earth/Lands Terra/Terre

acteristic of earth materials, responsible for their mechanical behaviour, is their porosity. Porosity is a physical parameter which depends, (on equal basis with respect to other factors such as composition and water content), by the degree of compression applied to the earth-paste during the realization of the bricks or the pisè [8]. Results from extensive experiments [8] have highlighted that repeated applications using compression forces, as an indirect consequence of the porosity of the material, significantly increases the rigidity and strength of the material. This can be observed in the case of the tuff where this treatment results in a gradual filling of the pores hence producing a more compact material. Moreover, as a result of the internal porosity, the earth material being above all incoherent, the phenomenon of transversal strain due to longitudinal stress (the Poisson effect) is practically absent. The lacking strain is shown macroscopically by cracks, visible during a compression test before the collapse of the material, and in particular characterised by vertical cracks throughout the height of the sample (fig.1), different from the typical hourglass shaped damage of stone materials. In fact, in stone materials subjected to compression test, the transversal strain corresponding to the load plates (of steel and hence much more stiff compared to the stone) are prevented. This creates a sort of effect of containment and subsequently the production of tangential stress that determine deviations close to 45° from the principal stress di-


108

Earth/Lands Terra/Terre

rections and hence with respect to the fractures3. For earth material specimen presenting almost no transversal strain (in the order of those presented by the steel plates), the containment phenomenon is absent and the strength determined for cubic shaped samples is the same as that recorded for parallelepiped or cylindrical samples in which the height is double respect to the base [8]. Therefore, in order to define testing protocols for the determination of the mechanical parameters of earth materials it is hence necessary to refer to data for natural or artificial stone materials, but keeping in mind the peculiar properties of the earth materials. Accordingly, mechanical tests that are of importance for earth materials will be described, differentiating between laboratory tests and test which may be carried out in-situ. Laboratory tests Uniaxial compression test. The sample As earth materials are heterogeneous, the first aspect that needs to be taken into consideration is the shape and the dimensions of sample under investigation. It is known that the sample needs to be representative of the material which is to be studied, that is to say, it must be the smallest sample that can represent all properties of the material. The criteria for determining the smallest size of the sample is guided by the major heterogeneous dimensions, as described by the rule established for concrete, stating that the smallest dimension of the sample has to be at least 7-10 times larger than the dimension of the largest aggregate particles. For the earth the largest heterogeneous component is represented by the larges particles, easily identifiable through sieve analysis. However, special care has to be taken if the earth contains gravel particles being in the order of 10-20 mm compared to the sand particles that have a maximum size of 2 mm. Regarding the sample shape, based on earlier results [8] and according to the claims in the previous paragraph, it is possible to state that the classical parallelepiped shape 10x10x30 cm, generally suggested for samples (of concrete or stone), for the determination of the elastic module through measurements of the strain only in the central part, (away from the supports), in order to satisfy the principle of De Saint Venant, does not appear to be strictly necessary4. In fact, while on the one hand interactions beThis phenomena is the reason why the cylindrical strenght is about 80 % of that of cubic samples. In fact, when the height of the samples is at least twice the diameter the containment phenomenon is less evident and the values of the strength obtained are therefore closer to the real values. Furthermore, it is possible to obtain an area of the sample, in particular the central part which presents uniform strain and it is in this case correct to carry out local strain measures, with omega strain gauges, in order to determine the elastic modulus. 4 Experiments carried out on earth samples [8] have demonstrated that the values of the elastic module recorded on samples with different shape and dimensions do not indicate neither a scale effect nor a shape effect: the values of the elastic module (determined through the use of displacement transducers placed on the loading plate) for samples 5x5x5 cm, 10x10x10 cm and 10x10x30 cm respectively, did not indicate a significant difference if not for the difference of the obtained coefficient of variation which was much higher for samples of the dimensions 10x10x30 cm. 3

che di 10-20mm), altrimenti le sabbie hanno dimensioni massime di 2 mm. Per quanto riguarda la forma del campione, in base a precedenti sperimentazioni [8] e secondo quanto detto nel paragrafo precedente, si può affermare che la classica forma parallelepipeda 10x10x30, generalmente suggerita per i campioni (di calcestruzzo o di pietra), su cui determinare il modulo elastico, misurando le deformazioni solo della parte centrale lontana dagli appoggi per soddisfare il principio di De Saint Venant, non sembra strettamente necessaria4. Infatti, mentre da un lato non è rilevante l’interazione tra campione e piastre di carico per la scarsa dilatazione trasversale, dall’altro, è stato rilevato che non si possono comunque usare strumenti di misura delle deformazioni da applicare direttamente sulla parte centrale della faccia del provino (infatti le colle normalmente utilizzate per incollare gli strain gauges sulle superfici laterali dei campioni producono effetti di irrigidimento locali e alterazione delle misure). Da quanto detto, la forma dei campioni da sottoporre a prova di compressione può quindi essere cubica con la dimensione del lato almeno 7-10 volte più grande della eterogeneità maggiore. Questa procedura per definire il campione rappresentativo riguarda la possibilità di realizzare campioni ad hoc a partire dalla terra (test di accettazione in nuove costruzioni) e quindi costruendo cassaforme apposite ovvero tagliando con una sega un adobe (per esempio prelevato da un edificio da consolidare). Nel caso dell’adobe, l’operazione di realizzazione di cubetti per taglio non è agevole perché la terra tende a disgregarsi e il campione difficilmente ha superfici piane ortogonali. Per ovviare a questo problema, la RILEM5 ha messo a punto una procedura di prova di compressione per mattoni secondo la quale il campione di prova è costituito da due mezzi mattoni sovrapposti con un giunto di malta (realizzando una forma quasi cubica). La scelta di questo campione è motivata fondamentalmente da due fattori. Il primo riguarda la possibilità di utilizzare il mattone, facendo un solo taglio, e l’altra di avere un campione rappresentativo (parzialmente) della muratura, composta da mattoni e giunti. Taleprocedura è stata sperimentata anche per blocchi di terra compressi [9]. L’apparato di prova L’apparato per la prova di compressione monoassiale deve consistere di 4 Sperimentazioni svolte cu campioni di terra [8] hanno evidenziato che i valori del parametro “modulo elastico” registrati durante le prove su campioni di diversa forma e dimensioni non mostrano effetto scala o effetto forma. I valori del “modulo elastico“ determinati attraverso i dati rilevati da trasduttori di spostamento posti sulla piastra di carico per i campioni 5x5x5cm, 10x10x10cm o 10x10x30 non hanno evidenziato differenze se non per il coefficiente di variazione, molto più alto per i campioni 10x10x30. 5 RILEM Technical Committee 164.


tween the sample and the loading plates are not relevant (due to the minimal transversal strain), on the other hand, it has been observed that it is not possible to apply strain gauges directly on the central part of the sample (as a matter of fact, the glues which are normally used to fix the strain gauges on the lateral surface of the samples produce a local stiffening effect altering the measures). Subsequently, the sample shape onto which the compression tests are carried out has to be cubic with lateral dimensions being at least 7-10 times larger than the largest heterogeneous particles. Moreover, the procedure used for the determination of the representative sample also concerns the possibility to create samples ad hoc with the earth using special formwork (acceptance test of the material for new constructions) or by cutting out an adobe, for example taken from a building that needs to be reinforced. In the case of the adobe, the realisation of cubes through cuts is not facilitated as the earth tends to break up and hence it is rare that samples exhibits plain surfaces with orthogonal planes. In order to overcome this problem, the RILEM5 has developed a procedure of compression tests for bricks according to which, the test sample is constructed by two overlaying half bricks joined together with a mortar bed (realizing an almost cubic sample). The choice of this kind of a samples is motivated by two main factors. Firstly, by the possibility to use the brick after only a single cut, and secondly, in order to obtain a representative sample (partial) of the wall (composed by bricks and joints). This procedure has been tested on compressed earth blocks [9].

RILEM Technical Committee 164. UNI 9724 part 3° (determination of compression resistance of stone materials) establish that the loading speed has to be constant and equal to a value of 0.5MPa/sec.

Earth/Lands Terra/Terre

Experimental set-up The experimental set-up used for the uniaxial compression tests contained an hydraulic press with a loading cell6 as well as four displacement transducers placed on the upper surface of the loading plate and a data recorder TDS (fig. 2). Monotonic compression tests carried out in order to determine the elastic modulus [8] have demonstrated that for longitudinal strain it is not possible to use neither strain gauges nor displacement transducers applied directly on the lateral surface of the sample. These measuring instruments provide much higher values of the stiffness and a higher degree of dispersion (coefficient of variation as high as 89 %), due to the glue that impregnates the underlying area making it stiffer and more compact. As previously pointed out, it is however, reasonable to assume that the use of local strain gauges which exclude areas that are in close proximity with the loading plates and the weight application, are not strictly necessary in the case of earth samples. This assumption is valid as the friction caused by the strain differences between the plates and the samples is negligible. Nevertheless,

109

Fig. 2: Uniaxial compression test set-up

una pressa idraulica con cella di carico6 e quattro trasduttori di spostamento posti sulla superficie superiore della piastra di carico e da una centralina di raccolta dati TDS (fig.2). Prove di compressione monotone effettuate per la determinazione del “modulo elastico” [8] hanno evidenziato che per la misura delle deformazioni longitudinali non si possono usare né strain gauges né trasduttori di spostamento applicati direttamente sulle superfici laterali del campione. Tali strumenti di misura delle deformazioni forniscono valori molto più elevati e più dispersi (coefficiente di variazione anche fino all’89%) del parametro rigidezza, a causa della colla che impregnando la zona sottostante la rende più rigida e compatta. Come già evidenziato in precedenza è comunque ragionevole assumere che l’uso di misure di deformazione locali, che escludono le zone poste in prossimità dei piatti di appoggio e di applicazione del carico, non siano strettamente necessarie nel caso di campioni di terra in quanto i problemi di attrito per differenza di deformazione tra piastre e campione sono mol-

5 6

6 La UNI 9724 parte3° (determinazione della resistenza a compressione per materiali lapidei) stabilisce che la velocità di applicazione del carico sia costante e pari a 0.5MPa/sec.


110

Earth/Lands Terra/Terre

it remains useful and important to carry out strain measurements involving the entire sample height. This may be achieved by using displacement transducers placed on the loading plate, and hence, the obtained values do not refer to the elastic module but to its “homogenised” equivalent [8]. This value is lower than real elastic modulus because the deformability read by transducers placed on the load plate is amplified by the contact between sample and plate (produced by irregularities of the surface and then by interlocking of the surface particles). If the tests are carried out using displacement control, in order to record the load-displacement diagram also in the post-peak phase, it is possible to obtain useful indications of the behaviour of the material after reaching the maximum peak load. Determination of mechanical parameters During the tests, the central data recorder TDS, records the applied load together with the corresponding values of the displacements of the loading plates, and supply in realtime during the tests, the load-displacement diagram, or the equilibrium path for the samples under investigation (fig. 3). Introducing the sample dimensions (surface of the straight section and height) the load-displacement diagram may be transformed into a stress-strain diagram, in which it is possible to distinguish the following characteristic points (fig. 4): • li, start of linear segment • l, end of linear segment • m, peak load • l’, intersection between the linear branch and the ordinate corresponding to the peak load m • u, final load, by convention this is equal to 2/3 of the peak load Using the values from the x-axes (x) and y-axis (y) of the above characteristic values, it is possible to determine the following mechanical parameters (fig.5): • compressive strength s=ym • tangent stiffness Et=(yl-yli)/(xl-xli), • secant stiffness Es=(ym/xm), • cinematic ductility μc=(xm/xl’) • available cinematic ductility μcd=(xu/xm) Three-point bending test For earth materials, the three-point bending test has been proposed as a acceptance test for estimating compressive strength of materials, both in legislation and [2, 3] specialized texts [1, 10]. In fact, the three-point bending test may be carried out rath-

to esigui. Resta pertanto praticabile solo l’acquisizione di misure di deformazioni che coinvolgono l’intera altezza del provino tramite trasduttori di spostamento posti sul piatto di carico; i valori che così operando si ottengono non rappresentano propriamente il modulo elastico quanto un suo equivalente “omogeneizzato” [8]. Tale valore risulterà più basso di quello effettivo in quanto la deformabilità letta dai trasduttori posti sul piatto di prova è amplificata dall’effetto di contatto fra campione e piastra (prodotto dall’irregolarità della superficie e quindi dall’ingranamento fra le particelle superficiali). Se le prove vengono condotte a spostamento guidato, in modo da registrare il diagramma carico spostamento anche nella fase post-picco, si può ottenere utili indicazioni del comportamento del materiale dopo la fase di raggiungimento del carico di picco. Determinazione dei parametri meccanici Durante la prova, la centralina di raccolta dati TDS registra i valori del carico applicato e i corrispondenti valori degli spostamenti del piatto di carico, e fornisce, in diretta durante la prova, il diagramma carico-spostamento, o percorso di equilibrio, del campione soggetto a prova (fig.3). Introducendo le dimensioni del campione (superficie della sezione retta e altezza) il diagramma carico-spostamento può essere trasformato nel diagramma tensione-deformazione (s-e) nel quale è opportuno individuare i seguenti punti caratteristici (fig.4): • li, inizio tratto lineare • l, fine del tratto lineare • m punto di picco • l’, intersezione tra il tratto lineare e l’ordinata corrispondente al picco m • u, carico ultimo, convenzionalmente uguale a 2/3 del punto di picco Utilizzando i valori delle ascisse (x) e delle ordinate (y) di tali punti caratteristici, è allora possibile determinare i seguenti parametri meccanici (fig.5): • resistenza a compressione s=ym • rigidezza tangente (E) Kt=(yl-yli)/(xl-xli), • rigidezza secante Ks=(ym/xm), • duttilità cinematica μc=(xm/xl’) • duttilità cinematica disponibile μcd=(xu/xm) Prova di flessione su tre punti Per il materiale terra, la prova di flessione su tre punti è proposta sia nell’ambito di normative [2, 3] che di testi specialistici [1,10] come una prova di accettazione con la quale valutare la resistenza a compressione


111

Earth/Lands Terra/Terre

Fig. 3: Load-displacement diagram

Fig. 4: Stress-strain diagram with identification of characteristic points

er easily directly on the bricks at the building site without the need for cuts or the need to create ad hoc samples. The bricks are placed on their extremities and loaded on the centre line, perpendicular to the axes (fig.6) with an additional advantage that the load which produces the collapse by bending is very low and hence, does not require the use of special presses (it is in fact possible to apply the load simply by overlaying bricks). This test allows the determination of the bending tensile strength, which for fragile materials (such as natural and artificial stones) is linked to the compressive strength by a factor of about 10 (the tensile strength is about one tenth of the compressive strength). In this way, the bending test is proposed as an indirect test to determine the compressive strength . Considering fig.7, the compressive strength sc is determined as7 sc=10 x (1.5 x P x L)/(B x H2) In previous experiments [11] it have been demonstrated that it is possible to overestimate the compressive strength if the bending test is carried out on bricks with a height to length ratio of the brick less than three. In fact, in this case, the real structure within the sample is a kind of arc with only compressive stress (fig. 8) and the formula, by which it possible to determine the strength, is not longer valid, because the sample is not subject to bending. To overcome this problem, a valid alternative to the bending test is the cylinder splitting test (also referred to as the Brazilian test) which can be carried out on the building site with simple instrumentation and which can be used for the determination of the tensile strength, from which it is hence possible, using a proportionality coefficient, to obtain the compressive strength [11]. Splitting test (Brazilian test) In recent publications [11], the splitting test has been proposed as an alternative to the bending test as it is not influences by the sample dimensions. The ideal samples is a cy7

Using the Navier formula.

Fig. 5: Sketch of the uniaxial compression test

del materiale. Infatti tale prova può essere eseguita in modo abbastanza semplice in cantiere direttamente sui mattoni, senza operare tagli o realizzare campioni ad hoc. I mattoni vengono appoggiati alle estremità e caricati in mezzeria perpendicolarmente all’ asse (fig.6) con l’ulteriore vantaggio che il carico che produce il collasso per flessione è basso e quindi non sono necessarie presse particolari (addirittura si può applicare il carico attraverso la semplice sovrapposizione di mattoni). Tale prova permette la determinazione della resistenza a trazione (per flessione) che, per i materiali fragili (quali pietre naturali e artificiali), è legata alla resistenza a compressione da un fattore pari circa a 10 (la resistenza a trazione è circa un decimo di quella a compressione). In questo modo la prova di flessione viene proposta come prova indiretta per determinare la resistenza a compressione. Con riferimento alla fig.7 la resistenza a compressione sc viene così determinata7 sc=10 x (1.5 x P x L)/(B x H2) In precedenti sperimentazioni [11] è stato evidenziato che è possibile sovrastimare molto tale resistenza a compressione se si esegue la prova di flessione su mattoni “tozzi”, cioè con un rapporto tra altezza del mattone e lunghezza inferiore a tre. In questo caso infatti la struttura reagente all’interno del campione è una sorta di arco con sole tensioni di compressione (fig. 8) e le formule dalle quali si determinano la resistenza cessano di essere valide, perché l’elemento non è inflesso. Per ovviare a questo problema, una valida alternativa alla prova di flessione può essere la prova di trazione diretta (o prova brasiliana) da realizzarsi sempre in cantiere con strumentazioni semplici e capace di determinare la resistenza a trazione, dalla quale derivare poi attraverso un coefficiente di proporzionalità quella a compressione [11].

7

Utilizzando la formula di Navier.


112

Earth/Lands Terra/Terre

lindrical shaped sample but it is also possible to test cubic or prism-shaped samples. The testing consists in applying to the sample a compression force in a restricted area throughout the length of the sample (fig. 9). The breaking of the sample is obtained when the maximum tensile strength, perpendicular to the applied force, is reached. With reference to fig.10, from the maximum load it is possible to obtain the indirect tensile strength st using the following equation8: st=(2xP)/(PxLxD) The Proctor test The Proctor test is significant for compressed earth blocks and for pisè, ie in the case of earth technologies for which, during the production process, the compactness is important. The test allows the determination of the optimal water content for a given earth sample. In particular, the optimal water content, for which at a given level of compression force corresponds maximum densification (that is, reduction of the inter-granular spaces and an increase of the number of contact points between the particles) in order to increase the density, reduce the possibility of compaction and increase the cutting resistance. This reduces the permeability of the sample and hence, its tendency to absorb water. The test consists in preparing an earth sample that has been passed through a sieve 5 from the UNI 2332 series and hence placed in a cylindrical frame. Thereafter, the sample is hit with a pestle of known weight that is repeatedly falling from a given height. After completed pressing, the water content of the sample as well as its dry density are measured. The test is repeated on samples originating from the sample material with increasing water content, thus obtaining different values for the dry density. The results are used for plotting a diagram in which the x-axis represents the water content and the y-axis the dry density, creating in this way the Proctor curve from which it is possible to obtain the optimal water content corresponding to the maximum earth density of the sample under investigation (fig.11). Edometric test The edometric test consists in applying a vertical load onto a cylindrical sample which is kept in place laterally by a rigid ring and placed between two porous rocks, in order to permit drainage only in the vertical direction. The most frequently used method requires the application of an increasing load, kept constant for a period of time, usually 24 hours, enough to ensure the complete dissipation of the overpressure of the interstitial water which is generated by the load itself. From the edometric test it is possible to obtain several parameters9, that are fundamental for the evaluation of the stress8 9

Using the Hertz theory Coefficient of compressibility, edometric modulus, index of compressibility and coefficient of permeability.

Prova di trazione indiretta (o prova brasiliana) In recenti sperimentazioni [12] la prova di trazione indiretta viene proposta come alternativa alla prova di flessione perché il risultato non è influenzato dai rapporti dimensionali del campione. Il provino ideale è cilindrico ma è possibile testare anche provini cubici o prismatici. La prova consiste nel sottoporre un provino ad una forza di compressione applicata ad una zona ristretta per tutta la lunghezza (fig.9). La rottura avviene per raggiungimento della massima resistenza a trazione in direzione ortogonale alla forza applicata. Con riferimento alla fig.10, dal carico massimo si ricava la resistenza a trazione indiretta st nel modo seguente8 st=(2xP)/(PxLxD) Prova Proctor La prova Proctor è significativa per i blocchi compressi e per il pisè, cioè per quelle tecnologie della terra in cui nel processo produttivo è importante la compattazione. La prova permette di determinare per una data terra la quantità ottimale di acqua per la quale, con un dato livello di sforzo di compattazione, corrisponde un addensamento massimo, (ovvero riduzione dei vuoti intergranulari e l’aumento del numero dei punti di contatto fra le particelle solide) in modo da aumentare la densità, diminuire la compressibilità, aumentare la resistenza al taglio, ridurre la permeabilità e quindi la tendenza ad assorbire acqua. La prova consiste nel disporre di un campione di terra passante al setaccio 5 della serie UNI 2332 che viene disposto in una fustella cilindrica e costipato mediante un pestello di peso noto che cade ripetutamente da una certa altezza. A costipamento ultimato si misura il contenuto d’acqua della terra e la sua densità secca. La prova viene ripetuta su campioni dello stesso materiale con contentuti d’acqua via via crescenti, ottenendo diversi valori della densità secca. Inserendo in un grafico in cui è rappresentata in ascisse il contenuto d’acqua e in ordinata la densità secca, è possibile disegnare la curva Proctor (o curva di addensamento) dalla quale si determina il contenuto ottimo d’acqua in corrispondenza del quale si ha la massima densità della terra presa in esame (fig.11). Prova edometrica La prova edometrica consistente nell’applicare un carico verticale ad un provino cilindrico di terreno saturo contenuto lateralmente da un anello rigido e compreso tra due pietre porose, in modo da permettere il drenaggio nella sola direzione verticale. Il metodo più utilizzato prevede l’applicazio8

Utilizzando la teoria di Hertz.


113

Earth/Lands Terra/Terre

Fig. 6: Three points bending test set-up Fig. 7: Sketch of the three points bending test

Fig. 8: Compressive stress as in a arch

Fig. 9: Indirect tensile test (Brazilian test) on a piece of adobe Fig. 10: Sketch of the indirect traction test Fig. 11: Diagram of a Proctor test (W= water content and gd = dry density)

strain relationship and of the sample tendency to subside. The completion of the test normally requires a period of about 10 to 15 days. Direct shear test (the Casagrande device) The direct shear test is carried out by placing the earth sample inside a so called “Casagrande device”. The device allows reciprocal movements both in its upper and lower parts, hence, the sample is exposed to a compressive stress as well as a shear stress. The relation between the compressive stress and the shear stress10 permits the calculation of two very important parameters, that is c and f, the cohesion coefficient and the friction angle of the earth sample. On the basis of the shear strength it is possible to differentiate the earth in: • granular (sand and gravel) with almost no cohesion values and but generally with high friction angles (clearly not suitable as construction material) • cohesive (lime and clay) characterised by high cohesion values (essential for earth that is to be used as construction material). Based on the Mohr-Columb law, t=c+s tanf , according to which the maximum shear stress t is correlated to the compressive stress s through the cohesion c and the friction angle f.

10

ne di incrementi di carico, mantenuti costanti per un periodo, solitamente di 24 ore, sufficiente a garantire la completa dissipazione delle sovrappressioni dell’acqua interstiziale generate dal carico stesso. Dalla prova edometrica si possono ricavare alcuni parametri9 fondamentali nella valutazione delle relazioni sforzi-deformazioni e della tendenza a subire cedimenti. Per l’esecuzione della prova completa necessitano dai 10 ai 15 giorni. Prova di taglio diretta (Scatola di Casagrande) La prova di taglio diretta viene eseguita su campioni di terra inseriti all’interno di una apparecchiatura detta “scatola di Casagrande”. Il provino viene assoggettato ad uno sforzo normale e ad uno sforzo di taglio, in quanto la scatola è costruita in modo da permettere il movimento reciproco delle sue parti superiore ed inferiore. La relazione fra sforzo normale e sforzo di taglio10 permette di ricavare due parametri molto im9 Coefficiente di compressibilità, modulo edometrico, indice di compressibilità e coefficiente di permeabilità. 10 Basata sulla legge di Mohr-Columb, t=c+s tanf , secondo la quale la massima tensione tangenziale t è legata alla tensione normale di compressione s attraverso la coesione c e l’angolo di attrito f.


114

Earth/Lands Terra/Terre

In situ tests Flat jacks Flat jack tests are based on consistent horizontal cuts, in the masonry, preferable in correspondence with the mortar joint, and through the introduction of metallic cushion of the maximal dimensions of 400x200x6 mm capable of producing uniform pressure inside the masonry, hence the test is semi-destructive. This kind of test results particularly useful for earth masonry involving a simple cut in order to introduce the flat jack11. Flat jacks may be used for three different purposes: 1) for measuring the stress of an existing masonry; 2) for the determination of the strain characteristics and 3) for the estimation of the compressive strength. Flat jacks for stress measurements The test consists in performing a horizontal cut in the masonry, perpendicular to its surface. This cut cause a release of internal stress and, consequently, a partial closure of the cut. At this point, a flat jack is inserted into the cut in order to cancel the strain produced by the cut. The pressure values obtained from the jack gives an indication (after suitable calibration) of the stress present in the masonry. Flat jacks for the determination of strain characteristics In order to determine the strain characteristics it is necessary to use two flat jacks inserted in the horizontal cut placed at a distance of 500 mm one above the other. Thanks to the pressure exerted by the jacks, the masonry which is placed between the two jacks is exposed to uniaxial compression test. Through the measurements of the axial and transversal strain obtained with the appropriate instrumentation (strain gauges) placed on the surface of the masonry it is possible to determine the deformation characteristics. It is necessary, however, to note that the part of the masonry which is exposed to compression test is not completely isolated from the rest of the wall and hence, without doubt, this influences its response to the applied forces. Flat jacks for the determination of compression strength The tests is carried out as describe in 2.1.2, the main difference being that in the present case it is necessary to use pressure values that determine cracks, indicating that the masonry sample is close to breaking. Impact hammers The impact hammer is an instrument for non-destructive investigation that allows the in situ determination of the compression strength. In the field of concrete diagnosis it is a frequently employed method as it is easy to use, giving reliable results and moreo11

A difficult operation for stone irregular masonry.

portanti, ovvero c e f, coesione ed angolo d'attrito della terra. In base ai parametri di resistenza al taglio è possibile distinguere le terre in: • granulari (sabbie e ghiaie) con valore quasi nullo della coesione e valore generalmente elevato dell’angolo di attrito (ovviamente non adatti ad essere utilizzati per le costruzioni) • coesive (limi e argille) caratterizzati da entrambi i parametri (indispensabili nelle terre per costruzioni). Prove in situ Martinetti piatti I tests basati sull’uso dei martinetti piatti sono di tipo semidistruttivo perché si basano sull’esecuzione di tagli orizzontali, consistenti, nelle murature, in corrispondenza preferibilmente dei giunti di malta, e nell’introduzione di cuscinetti metallici delle dimensioni massime di 400x200x6mm capaci di produrre pressioni uniformi all’interno delle murature. Tale tipo di test risulta particolarmente adatto per murature di terra perché risulta facile eseguire il taglio per introdurre il martinetto11. I martinetti piatti possono essere utilizzati con tre differenti finalità: 1) Misura dello stato di sollecitazione esistente in una muratura; 2) Determinazione delle caratteristiche di deformabilità; 3) Valutazione delle caratteristiche di resistenza a compressione. Martinetti piatti per la misura dello stato di sollecitazione La prova consiste nella esecuzione nella muratura di un taglio orizzontale, perpendicolarmente alla superficie. Tale taglio provoca un rilascio delle tensioni interne con conseguente parziale richiusura del taglio. Si inserisce a questo punto nel taglio un martinetto piatto e si produce poi un graduale aumento della pressione all’interno del martinetto fino ad annullare la deformazione generata con il taglio. La pressione sul martinetto fornisce, a meno di parametri legati alla taratura, la sollecitazione preesistente nella muratura. Martinetti piatti per la determinazione delle caratteristiche di deformabilità Per determinare le caratteristiche di deformabilità si devono utilizzare due martinetti piatti inseriti in tagli orizzontali della muratura posti a 500mm di distanza uno sopra l’altro. Sostanzialmente grazie alla pressione esercitata dai martinetti la muratura compresa fra di essi è soggetta ad una prova di compressione uniassiale. Attraverso la misura di delle deforma11

Operazione a volte molto difficoltosa invece per murature di pietra a tessitura irregolare.


Fig. 12: Schmidt hammer. Fig. 13: Pendulum hammer.

12 13

Based on the measuring principle according to Schmidt. UNI EN 12504/2.

zioni assiali e trasversali ottenute con l’apposita strumentazione (strain gauges) posta sulla superficie della muratura è possibile determinare le caratteristiche di deformabilità cercate. Bisogna osservare che la muratura soggetta a azioni di compressione non è completamente isolata dal resto della compagine muraria che sicuramente influenza la risposta alle azioni applicate. Martinetti piatti per la determinazione delle caratteristiche di resistenza La prova si realizza come nel caso precedente, solo che in questo caso è necessario arrivare a valori della pressione che determinano quadri fessurativi che indicano che il campione di muratura è prossimo alle condizioni di rottura. Sclerometri Lo sclerometro è uno strumento di indagine non distruttivo che permette la determinazione in situ della resistenza a compressione. Nell’ambito della diagnostica del calcestruzzo è molto usato perché di facile impiego, attendibile nei risultati e inoltre facilmente trasportabile (pesa circa 2kg) e presenta un costo limitato. Per le costruzioni in terra può essere utilmente usato se ovviamente sottoposto a specifica taratura. Lo sclerometro a martello12 è costituito da una massa scorrevole che viene spinta da una molla contro un elemento d’acciaio posto a contatto con il materiale da indagare (fig. 12). Il rimbalzo di questa massa dipende dalle caratteristiche di resistenza e rigidezza della superficie su cui lo strumento è applicato. Lo sclerometro a pendolo è costituito da una massa che viene lasciata cadere sulla superficie da indagare e quindi rimbalza in funzione della durezza superficiale (fig.13). È importante sottolineare alcuni limiti delle indagini sclerometriche. Con le battute sclerometriche si indaga infatti solo la durezza superficiale perché il colpo interessa soltanto uno strato minimo di spessore, trascurando l’effetivo stato nell’interno del muro. Inoltre, le misure sono inevitabilmente fortemente influenzate dalle condizioni locali, ovvero dalla presenza di irregolarità (come grossi inerti). È opportuno quindi scegliere la zona su cui effettuare le battute in modo accurato ed eventualmente operare una regolarizzazione. La normativa per il calcestruzzo13 stabilisce che per ottenere un valore statisticamente significativo si debbano effettuare 9 battute sclerometriche.

12 13

Si basa sul principio di misura di Schmidt. UNI EN 12504/2.

115

Earth/Lands Terra/Terre

ver, it is easy to transport (weighing about 2 kg) as well as being available at relatively low cost. For earth constructions this method may be applied, clearly only after suitable calibrations. The Schmidt rebound hammer12 is constructed with a sliding weight which is pulled by a spring towards a steel structure which is placed in contact with the material under investigation (fig. 12). The bouncing back of the weight depends of the characteristics of the material onto which the instrument is applied. The pendulum hammer consists in a weight that is left to fall onto the surface of the material under investigation. The weight rebound as a function of the hardness of the surface (fig. 13). It is, however, important to underline some of the limits of the impact hammer tests. With the hammer test, it is only possible to investigate the hardness on the surface of the samples, not taking into consideration the real condition of the masonry. Furthermore, the measurements are strongly influenced by the local conditions of the surface, such as the presence of irregularities (as large particles or holes). It is therefore appropriate to carefully chose an area for carrying out the test and possibly, carry out a normalisation of the surfaces. The regulations regarding the tests on concrete13 states that in order to obtain statistically significant values it is necessary to carry out at least 9 rebound hammer tests.


116

Earth/Lands Terra/Terre Serramonacesca, Chieti. (picture by Raffaella Petruzzelli)


Maria Cristina Forlani University of Chieti

L’instabilità alle azioni climatico-ambientali

An unfired clay building is characterized by a particular environmental performance (for example, heat and humidity regulation), which is the reason why it is of particular interest to builders and planners. The material – unfired clay cement – used in the construction of unfired-brick walls, constitutes a heat and humidity regulation system by which humidity is absorbed in rainy spells and emitted in dry spells, providing a pleasant, salubrious environment. However, while this peculiarity makes for an attractive home environment, with no sharp heat and humidity variations, on the other hand, it sets off a process of decay in the material itself and, consequently, of its structural components; in the course of time the phenomenon, characterized by tiny dilations and contractions of the wall, produces marked cracks as a result of energy decay in the material itself. Hence, the characteristics of the material are the very reference points that, on one hand, determine its strength, raising home comfort quality, and, on the other hand, its weakness, revealing the vulnerability of the building. Nevertheless, it should be observed that these characteristics are the result not only of climate and environment conditions, but also of a multiplicity of factors, for example construction procedures, which regard the peculiarities of the building project itself. Therefore, any analysis of the vulnerability of the building, with respect to climate variation, must consider various interactive and highly determining factors. In the case of Abruzzo, we started from the characteristics of the porous materials used, focusing on the relationship between porosity and problems of water absorption. The first step consists of inspection of sites and analysis of buildings. After this, an examination is made of the relationship between one sort of construction and another (the building of annexes and creation of additional windows and doors; closing off rooms and structural repairs; temporary protection measures) and the manifestation of any problems, in order to identify vulnerability deriving from the characteristics of the material in a particular environmental context.

117

Earth/Lands Terra/Terre

The instability of the climatic-environmental actions

La costruzione in terra cruda si caratterizza come portatrice di particolari prestazioni ambientali (ad esempio legate al benessere termoigrometrico), che costituiscono la ragione per cui si ritrova riproposta all’attenzione di costruttori e progettisti. Il materiale -cemento di terra- che concretizza la muratura in crudo ha peculiarità tali da costituire un sistema termo-igro-regolatore in grado di assorbire l’umidità nei periodi piovosi e restituirla nei periodi più secchi, fornendo così un ambiente salubre e gradevole; ma tale caratteristica, se da un lato tende a determinare un ambiente interno degno di attenzione -privo di violente variazioni termoigrometriche- dall’altro innesca nel tempo un processo di degrado del materiale stesso e di conseguenza delle componenti strutturali; infatti, il fenomeno definito da piccole dilatazioni e contrazioni della massa muraria, tende, con il ripetersi nel tempo, a produrre più importanti sconnessioni esito del decadimento energetico del materiale stesso. Le caratteristiche del materiale costituiscono, dunque, i termini di riferimento che da una parte determinano i punti di forza, configurando la qualità del comfort interno, e dall’altra quelli di debolezza, evidenziando la vulnerabilità dell’involucro. Va osservato però che tali caratteristiche sono funzione non solo del sistema climatico-ambientale del contesto in cui il manufatto è inserito, ma anche di una molteplicità di fattori, tra cui le modalità esecutive ovvero le peculiarità del progetto. L’analisi della vulnerabilità dell’involucro, rispetto alle variazioni climatiche, non può prescindere quindi dalla considerazione di diverse azioni interagenti e fortemente determinanti. Per il caso abruzzese si è preso l’avvio dalle caratteristiche dei materiali porosi con speciale attenzione al rapporto tra porosità e patologie da assorbimento di acqua. Si è privilegiata la ricognizione dei luoghi e l’analisi a vista dei manufatti cui va a seguire l’osservazione delle relazioni tra le vicende costruttive (realizzazione di superfetazioni e di nuove aperture; interventi di chiusura di vani e di riparazione di guasti; opere provvisorie di presidio) e le manifestazioni delle patologie alfine di riconoscere le tracce della vulnerabilità derivata dalle caratteristiche del materiale nel contesto ambientale. L’osservazione e descrizione di un numero significativo di casi è stata la necessaria premessa per la conoscenza della vulnerabilità dell’involucro. Ci si è limitati, comunque, all’analisi dei sintomi del degrado (guasti) con effetti sulle prestazioni di tenuta e termiche-igrometriche; questi possono essere rilevati come perdita dell’integrità (sconnessione, sgretolamento, rotture, cavità, rigonfiamenti e mancanza di protezione) dell’elemen-


118

Earth/Lands Terra/Terre

The examination and the description of a significant number of cases were the prerequisites for assessment of a building’s vulnerability. However, analysis was confined to symptoms of decay (damage) affecting heat and humidity efficiency. These may be considered as the loss of soundness (cracks, crumbling, breaks, cavities, swelling and lack of protection) of the unfired clay element and the decaying and alteration (physical and chemical modification of the structure) of the material owing to various factors connected with physical processes (heat, damp, wind, mechanical elements), chemical processes (alteration of silicates, carbonates, iron ore) and biological processes (vegetation, insects, micro-organisms). An examination of the location of the damage allowed formulation of some possible hypothesis about the vulnerability of unfired clay systems and any further compatible and appropriate suggestions for intervention. The loss of soundness can be classified according to different phenomena or type of damage: 1. Crumbling, owing to erosion or washing away 2. Breaks and cavities such as cracks and splits 3. Disjointedness in walls or between different elements (generally of different materials) 4. Damage due to weeds 5. Biological life, such as insect nests. However, the most noticeable weakness is the crumbling of the wall, which may be more or less superficial. This type of damage consists of loss of material from the surface and is due to various processes, the primary effect of which is impairment of heat and humidity quality (loss of the building’s temperature and humidity control) and of resistance (inability to obstruct passage of atmospheric phenomena). The crumbling facilitates water penetration and consequent absorption in the walls; moreover, continuous penetration tends to alter the thermal inertia of the walls and to increase indoor dampness levels. This decaying (crumbling) is caused by a concatenation of factors. Erosion by the wind and washing away by rain (cyclic factors) may result in loss of material; it is important to note that this occurs mostly when protective surfacing is absent. Absence of protective surfacing, in turn, is due to two fundamental reasons: 1) lack of inclusion in the building design, often for economic reasons (congenital factors); 2) the state of neglect or the lack of maintenance (management factors), which lead to a series of types of damage. Roof collapse, for example, or badly designed overhangs, may result in washing away of material in the walls, and hence in initial damage due to loss of the plastering. In addition, weed growth may cause the same process of detach-

to in crudo e come fenomeno di decadimento e alterazione (modifica fisico-chimica della struttura del materiale) del materiale a causa di diversi fattori che possono sempre essere ricondotti a processi fisici (termici, igrometrici, eolici, meccanici), chimici (alterazione dei silicati, carbonati, minerali di ferro, ..) e biologici (vegetali, insetti, microrganismi, …). L’osservazione dell’ubicazione dei guasti ha permesso di formulare ipotesi di causa attendibili sulle quali svolgere riflessioni sulla specifica vulnerabilità del sistema ‘crudo’ e per le successive elaborazioni di proposte d’intervento, compatibili e appropriate. La perdita di ‘integrità’ è articolata in più fenomeni o guasti: 1. Sgretolamento, dovuto ad erosione o a dilavamento 2. Rottura e cavità come lesioni, fratture, crepe, fessure o fenditure 3. Sconnessioni nella muratura o tra elementi (generalmente di materiali diversi) 4. Vegetazione infestante 5. Presenze biologiche, come tane d’insetti La vulnerabilità più evidente comunque può essere ascritta al processo di sgretolamento, più o meno superficiale, della muratura. Tale guasto, consistente nell’asportazione di materiale dalla superficie, è dovuto a processi di natura diversa; l’effetto principale riguarda la compromissione di funzioni relative alle classi di requisiti termici-igrometrici (perdita del controllo della temperatura e dell’umidità dell’ambiente interno) e di tenuta (incapacità di impedire il passaggio degli effetti degli agenti atmosferici esterni). Lo sgretolamento favorisce le infiltrazioni d’acqua con il successivo assorbimento nella muratura; le infiltrazioni continue tendono poi ad alterare l’inerzia termica della muratura e favoriscono la permanenza di umidità anche negli ambienti interni. Le cause di tale degrado -sgretolamento- sono da imputare ad una concatenazione di fattori; infatti se l’erosione del vento o il dilavamento dell’acqua piovana (fattori ciclici) possono determinare l’asportazione di materiale è altrettanto importante osservare che tale fenomeno si verifica prevalentemente quando è mancante la protezione dell’intonaco. La mancanza d’intonaco è a sua volta dovuta a due ragioni fondamentali: la mancata previsione nel ‘progetto’ (spesso per esigenze economiche) (fattori congeniti), oppure l’abbandono e l’assenza di manutenzione (fattori di esercizio) da cui derivano una serie di guasti (il crollo del tetto, ad esempio (ma anche una cattiva progettazione consistente nella ridotta sporgenza), può favorire il dilavamento della parete e quindi un primo degrado costituito dal distacco dell’intonaco; l’installazione di vegetazione infestante, inoltre può innescare gli stessi distacchi con la con-


Regione Abruzzo / Area Territorio Beni Ambientali Parchi, Politica e Gestione dei Bacini Idrografici Facoltà di Architettura di Pescara / Dipartimento di Tecnologie per l'Ambiente Costruito (DiTAC) RECUPERO DELLE CASE DI TERRA - 1° LIVELLO CONOSCITIVO: Elementi del Sistema Tecnlogico

CUT: strutture - UT: pareti verticali / chiusure - UT: solai inferiori: piano di calpestio

CUT: strutture - UT: strutture orizzontali / partizioni - UT:solai Sistema portante in legno e chiusura in canniccio, terra-paglia e pianelle

Sistema portante in terra e chiusura di pianelle

Fig. 1: Notes for the organisation of the knowledge, usefull for the definition of the rehabilitation handbook for the Abruzzo’s raw earth heritage: the technological and material surveys

Elementi e materiali del sistema: pareti in terra parte portante

parte di chiusura Componenti: 1. canniccio tessuto con filo di ferro o corda vegetale d=2cm 2. strato di terra s=8-10cm 3. Pianelle 15 x 2,5 x 30cm; Materiali: 1. canne palustri 2. filo di ferro 3. terra argillosa 4. laterizio cotto

Elementi: 1. travi principali Dimensioni: 13-15 x 15-22cm , i=80cm; 2.travetti secondari Dimensioni: 7-8 x 4-5cm , i=50cm; 3.chiodi Materiali: 1. legno

pianelle (12x3x30cm)

Spaccato assonometrico manto di argilla

intonaco interno in terra e calce (2.5cm) intonaco esterno a calce (3cm) graticcio di canne

muro in terra (S = 80-60cm)

pianelle (15 x 2,5 x 30cm )

travicelli (6x3cm) travi (15x15cm) Sezione trasversale

Solaio con struttura portante di travi e travicelli, supporto pavimentazione in graticcio di canne , pavimentazione con pianelle in cotto

Sistema portante in legno e chiusura in mattoni Elementi e materiali del sistema: pareti in terra parte portante

battuto di terra e sabbia

(10cm)

Spaccato assonometrico

parte di chiusura Componenti: 1. Mattoni Dimensioni: 12 x 5,5 x 25cm (mattone abruzzese 13x6x26cm) Materiali: 1. laterizio cotto;

Elementi: 1. travi principali Dimensioni: 13-15 x 15-22cm , i=80cm; 1.travetti secondari Dimensioni: 8 x 4cm, i=25; 3.chiodi Materiali: 1. legno

mattone cotto (25x12x5.5cm)

terreno 80-60cm

Elementi e materiali del sistema: pareti in terra parte portante Elementi: Pareti continue Componenti: 1."massone" Dimensioni S = ca15cm, L= ca 20-30cm p= ca5-10kg (*non esiste una dimensione tradizionale del "massone" perché dipendeva dal dimensioni del muro da costruire) Materiali: 1. terra (argillosa) 2. paglia vegetale (grano o avena)

Particolare assonometrico

Elementi e materiali del sistema: solai a terra

parte di chiusura

parte portante

Materiali: interni - intonaco di calce s=2,5cm esterni - intonaco di terra e calce s=3cm pittura a calce

Materiali: 1. battuto in terra sabbia e detriti s=ca10cm

parte di chiusura

travicelli i=30cm (6x3cm)

Componenti : 1.Blocchi in laterizio (Pianelle) Dimensioni: 15 x 2,5 x 30cm; Materiali : 1. laterizio 2. terra battuta 3. malta in terra sabbiosa

travi (15x15cm)

Sezione trasversale

Solaio con struttura portante di travi e travicelli, , pavimentazione con mattone in cotto

Sistema portante in legno e chiusura in mattoni

Dimensioni: S variabile da 75/80cm alla base a 60 in sommità

Solaio con struttura portante di travi ,supporto e pavimentazione in tavoloni

Tipologie pavimentazioni in mattoni

Particolare attacco

Spaccato assonometrico

Elementi e materiali del sistema: pareti in terra

a spiga

a riquadri

parte portante

a correre

Nota: spesso i solai a terra sono privi di pavimentazione e sono realizzati solo con un battuto di terra e sabbia.

Elementi: 1. travi principali Dimensioni: 13-15 x 15-22cm , i=60cm; 2. chiodi Materiali: 1. legno

cm 0

5

10

15

20

30

40

parte di chiusura Componenti: 1.tavole Dimensioni: 20 x 3 x 60cm; Materiali: 1. laterizio cotto;

119

Earth/Lands Terra/Terre

Regione Abruzzo / Area Territorio Beni Ambientali Parchi, Politica e Gestione dei Bacini Idrografici Facoltà di Architettura di Pescara / Dipartimento di Tecnologie per l'Ambiente Costruito (DiTAC) RECUPERO DELLE CASE DI TERRA - 1° LIVELLO CONOSCITIVO: Elementi del Sistema Tecnlogico


120

Earth/Lands Terra/Terre

ment, with consequent surface water penetration. Bad design (congenital factors) can also be a specific cause of damage: for example, the wrong choice of plastering materials (for example those with a concrete base, which is incompatible with unfired clay) prevents the walls from breathing, causing build-up of dampness. This brings about the detachment of the two elements and, consequently, an increase in water absorption and the loss of structural density, resulting in mould. To conclude, unfired clay buildings are particularly sensitive to climate conditions and so need constant checking and care. Indeed, one of the most important features of unfired clay building is what is nowadays termed maintenance. In the culture of unfired clay building, it was a necessary phase of the whole building process – an inevitable condition for its efficiency and durability – and dependent on technical knowledge and thorough acquaintance with the problems that crop up during the construction process; in other words, awareness of the technical weaknesses and the vulnerability of the system (Fig. 1). Unfired clay has almost disappeared from the contemporary building scene, since it has been replaced by other material systems that guaranteed better performance (indoor comfort) and easier management: greater reliability and durability and the possibility of avoiding maintenance. Indoor comfort, which has since been almost entirely provided by heating and conditioning systems, has made the construction-structure interaction of buildings almost superfluous, rather highlighting considerable saving in materials, labour and time. Actually, the reduction in thickness of buildings has led to the loss of an important building requirement: preservation of a stable indoor microclimate with regard to outside variations, while acceptable levels of comfort are provided almost entirely by heating and cooling systems. Nonetheless, this solution has led to very high costs, specially in energy consumption. As far as concerns the necessary maintenance they require, it should be underlined that it is no greater than the maintenance required of any other building typology that includes maintenance planning in the design project. Therefore, re-consideration of unfired clay systems may be a valid option for today’s building, and, with appropriate design and planning, can even be competitive.

seguente infiltrazione di acqua sulla superficie). Gli errori di realizzazione (fattori congeniti) sono anch’essi una causa specifica del degrado; infatti gli interventi non corretti nella definizione dell’intonaco, ad esempio a base cementizia (materiale non compatibile con la terra cruda), non consentendo la traspirazione della muratura, induce il ristagno dell’umidità che provoca il distacco tra i due elementi con conseguente accelerazione dei fenomeni di assorbimento di acqua e perdita di consistenza del composto nonché con formazioni di muffe e putrescenze. In conclusione emerge una particolare sensibilità delle costruzioni in crudo all’ambiente climatico che determina la necessità di una costante azione di controllo e di accudimento; infatti una delle caratteristiche insite nella logica edificatoria della terra cruda è quella che è oggi identificata con il termine manutenzione; la manutenzione costituiva nella cultura del costruire in terra una fase ineludibile del suo processo edilizio, condizione assoluta della durata in esercizio, strettamente legata alla conoscenza dei problemi della tecnica e dei problemi occorsi nell’iter realizzativo, in altri termini di una coscienza acquisita sul campo della criticità della tecnica utilizzata e della vulnerabilità del sistema (Fig. 1). Il ‘crudo’ è quasi scomparso dal panorama ‘costruttivo’ contemporaneo perché è stato soppiantato da altri sistemi-materiali che ‘assicuravano’ prestazioni migliori (il comfort interno) e una gestione semplificata: maggiore affidabilità e durabilità nonché possibilità di ‘evitare’ la manutenzione. Il comfort interno, affidato nel frattempo quasi esclusivamente alla tecnica degli impianti, rendeva pressoché superflua l’interazione costruttivo-strutturale dei manufatti ponendo anzi in evidenza un consistente risparmio in termini di materiale, manodopera e tempi. In realtà, la riduzione dello spessore degli involucri ha determinato la perdita di un importante requisito della costruzione -quello di ‘conservare’ la stabilità del microclima interno rispetto alle variazioni esterne- delegando quasi esclusivamente agli impianti la funzione di fornire un comfort accettabile; questa soluzione ha comportato tuttavia costi assai elevati, soprattutto a livello di consumo energetico. Per quanto riguarda la necessaria manutenzione che essi richiedono va sottolineato che essa non va oltre quella ormai insita in qualsiasi altra tipologia costruttiva che deve essere prevista fin dal progetto. La ri-considerazione dei sistemi massicci in ‘crudo’ può dunque tornare ad essere attuale e rivelarsi, con una progettazione appropriata, sicuramente competitiva.


121

Earth/Lands Terra/Terre

Casalincontrada, Chieti. (picture by Raffaella Petruzzelli)


122

Earth/Lands Terra/Terre Casalincontrada, Chieti. (picture by Raffaella Petruzzelli)


Antonio Basti University of Chieti

Il comportamento ambientale di un edificio in terra The research results presented here concern the environmental analysis of a sample earthen building situated in the territory of the Commune of Casalincontrada (Chieti). At this time, we remember some functional and building characteristics which are useful to the subsequent quantification of the flux of materials used and to the comparison of the results of the enquiries with other building technologies1. Description of the study subject The building presents a gross surface of 54.44 m2. (29.18 m2 usable internal space) and an overall volume of 144.81 m3 (78.27 m3 usable internal space). Its imprint on the ground is 27.22 m2. with a ground-occupied surface relation/available volume2 equal to 2.87 m3/m2. From the point of view of the masses involved (volume and weight of the materials employed), it is possible to note the meaningful prevalence of earth (about 44% of the whole) and of other stony materials such as stone and brick. Their use, referred only to the structure of the foundation, represents about 43% of the whole and constitutes, together with the earth, almost 73% (about two-thirds) of the overall weight of the construction. The environmental assessment of the building: methodological and operative aspects Once the physical and structural aspects of the building have been discovered and described, it is possible to proceed to its environmental assessment. To this end, following Requirement expressly requested and suggested by the standards and environmental assessment procedures on the life cycle.

1

Reference is made expressly to the available volume, rather than to the usual gross building volume, in that what is of interest at this time is to evaluate the usefulness of the property examined (including, therefore, the usable space) in comparison with the environmental impact caused overall by its realization. The gross volume on the other hand, as we will see later, will be taken into consideration repeatedly in the course of the analysis, first with reference to the mass and weight of the materials used, subsequently to the energy needs necessary for the air-conditioning of the rooms.

2

L’oggetto dello studio L’edificio, di forma quadrangolare, presenta una superficie lorda di 54,44 mq (29,18 mq utili interni) ed una volumetria complessiva, articolata su due piani, di 144,81 mc (78,27 mc utili interni). La sua impronta al suolo è di 27,22 mq, con un rapporto superficie occupata al suolo/volume disponibile2 pari a 2,87 mc/mq. Dal punto di vista delle masse in gioco (volume e peso dei materiali impiegati), è possibile notare la significativa prevalenza della terra cruda (circa 44% del totale) e di altri materiali lapidei quali la pietra ed il laterizio. Il loro uso, riferito alla sola struttura di fondazione, rappresenta circa il 43% del totale e và a costituire, unitamente alla terra cruda, quasi il 73% (circa i 2/3) del peso complessivo della costruzione. La valutazione ambientale dell’edificio: aspetti metodologici ed operativi Una volta individuati e descritti gli aspetti fisici e costruttivi dell’edifico, risulta possibile procedere alla sua valutazione ambientale. A tal fine, seguendo la procedura fissata dai protocolli comunitari sulle fasi ed attività di valutazione sul ciclo di vita LCA (ISO 14040, 1997), risulta utile e necessario chiarire alcuni aspetti riguardanti gli obiettivi dello studio, i confini adottati per il sistema indagato, le metodologie adottate e la qualità dei dati d’inventario utilizzati. Obiettivo dello studio e confini del sistema indagato Obiettivo principale dello studio è quello di conoscere l’entità dei danni ambientali potenzialmente generati da un edificio in ‘terra cruda’ realizzato con tecnologie appropriate, lungo il suo intero ciclo di vita (dalla culla alla tomba), supposto in circa 50 anni.

1 Requisito espressamente richiesto e suggerito dalle norme e procedure di valutazione ambientale sul ciclo di vita. 2 Ci si riferisce al volume disponibile, piuttosto che al consueto volume lordo edificabile, in quanto ciò che interessa in questa sede è valutare l’utilità del bene indagato (compreso quindi lo spazio utilizzabile) rispetto all’impatto ambientale complessivamente causato dalla sua realizzazione. Il volume lordo per contro, come vedremo di seguito, sarà preso in considerazione più volte nella fase di analisi, dapprima in riferimento alla massa ed al peso dei materiali utilizzati, successivamente al fabbisogno energetico necessario alla climatizzazione degli ambienti.

123

Earth/Lands Terra/Terre

The environmental behaviour of an earthen building

L’esito di ricerca qui presentato riguarda l’analisi ambientale di un edificio campione in terra cruda sito nel territorio del Comune di Casalincontrada (CH). In questa sede vengono ricordate alcune caratteristiche funzionali e costruttive utili alla successiva quantificazione dei flussi di materiali utilizzati e alla comparazione degli esiti delle indagini con altre tecnologie costruttive1.


124

Earth/Lands Terra/Terre

the procedure established by community protocols on the phases and assessment activities on the LCA life cycle (Life Cycle Assessment), it is useful and necessary to clarify some aspects regarding the aims of the study, the boundaries adopted for the system examined, the methodologies adopted and the quality of the inventory data used. Aims of the study and boundaries of the system examined The principal aim of the study is to know the extent of the environmental damage potentially caused by a building in ‘earth’ carried out with appropriate technologies, through its whole life cycle (from cradle to gate), presumed to be about 50 years. To this end, the analysis dwells upon the assessment and critical reading of the technical elements which comprise the building, with particular reference to the impacts produced during the supplying and transformation phases of the materials and products used (from cradle to gate), transport and construction on the site of the technical elements which constitute the building body (structures, closures, partitions), cancellation at the end of the life of the materials and/or products used themselves. Instead, for the simplicity of treatment, it leaves out the analysis of environmental damage connected to maintenance activities and the potential damage caused by the building structure during its use (heating and cooling of the rooms) since energy needs call into play further variability elements (microclimatic, technological and bioclimatic factors). For this reason it was preferable to work according to two distinct phases, analysing at first the building in its physical structural characteristics (the materials and technical elements) and then possibly widening out the study to its energy behaviour in the use phase3. Methodology For the purpose of reaching an environmental assessment of the structure that can be shared scientifically both in the results and in the approach to the problem and in the methodologies and instruments used, it was considered appropriate to make use of the knowledge acquired up to this point and codified in the international field regarding the environmental analysis of the life cycle of industrial products, with particular reference to the family of ISO 14040 standards, and to their recent applications in the building field, represented by the family of ISO 21930 and 21931 Standard procedure, however, established in the course of time within the international scientific community and in particular within the research and experimentation activities of the IEA (International Energy Agency) Work Group ANNEX 31, active in the field of the LCA application for the environmental assessment of the energy behaviour of buildings. They suggest a closer examination of the possible interactions between the conformation of the building elements and the overall energy behaviour of the structure (insulation because of capacity or resistance; accumulation and thermal reduction, bioclimatic strategies, solar technologies) in a subsequent phase of environmental analyses, oriented towards the critical assessment and improvement of planning choices, by means of the possible redefinition of the building and plant engineering solutions carried out on the supply of the results previously elaborated.

3

A tal fine l’analisi si sofferma sulla valutazione e lettura critica degli elementi tecnici che compongono l’edificio, con particolare riferimento agli impatti prodotti durante le fasi di approvvigionamento e trasformazione dei materiali e prodotti utilizzati (from cradle to gate), trasporto e costruzione in cantiere degli elementi tecnici costituenti l’organismo edilizio (strutture, chiusure, partizioni), dismissione a fine vita degli stessi materiali e/o prodotti utilizzati. Tralascia invece di analizzare, per semplicità di trattazione, i danni ambientali correlati alle attività di manutenzione e i danni potenziali causati del manufatto edilizio durante il suo esercizio (riscaldamento e raffrescamento degli ambienti) poiché il fabbisogno energetico chiama in gioco ulteriori elementi di variabilità (fattori microclimatici, tecnologici e bioclimatici)3. Metodologia Allo scopo di addivenire ad una valutazione ambientale del manufatto scientificamente condivisibile tanto negli esiti quanto nell’approccio al problema e nelle metodologie e strumenti utilizzati, si è ritenuto opportuno avvalersi delle conoscenze sin qui acquisite e codificate in campo internazionale riguardo all’analisi ambientale sul ciclo di vita dei prodotti industriali, con particolare riferimento alla famiglia delle norme ISO 14040, ed alle loro recenti applicazioni all’ambito edilizio (ISO/TS 21931, 2006; ISO 21930, 2007). Secondo quanto descritto dalle procedure di analisi ambientale appena ricordate, si è ritenuto di adottare un approccio LCA di tipo dettagliato4 (Detailing LCA), e di non fissare una soglia minima di esclusione riguardo alla considerazione di categorie d’impatto poco rilevanti da un punto di vista quantitativo (es: bassa percentuale d’incidenza rispetto al totale). Peraltro, in mancanza di un metodo italiano che con3 Prassi peraltro consolidatasi nel corso degli anni all’interno della comunità scientifica internazionale ed in particolare nell’ambito delle attività di ricerca e sperimentazione del Gruppo di Lavoro ANNEX 31 della IEA (International Energy Agency), attivo nel campo dell’applicazione dell’LCA alla valutazione ambientale del comportamento energetico degli edifici. Essi suggeriscono di approfondire le possibili interazioni fra la configurazione degli elementi costruttivi ed il comportamento energetico complessivo del manufatto (isolamento per capacità o per resistenza; accumulo e attenuazione termica, strategie bioclimatiche, tecnologie solari) in una fase successiva delle analisi ambientali, orientata alla valutazione critica ed al miglioramento delle scelte progettuali, attraverso la possibile ridefinizione delle soluzioni costruttive ed impiantistiche eseguita sulla scorta degli esiti precedentemente elaborati. 4 L’adozione di un’LCA dettagliata consente di ottenere una valutazione completa dell’unità funzionale indagata. Consente altresì di approfondire i risultati ottenuti garantendo contemporaneamente un’alta credibilità dello studio. Prevede inoltre un miglioramento della qualità dei dati d’inventario, in quanto invece che riferirsi a dati standard o dati secondari di letteratura o da banche dati) procede con la raccolta e l’utilizzo di dati specifici riguardanti il caso in esame (dati primari), forniti dalle stesse Aziende o da esperti in materia (in genere è la fase che richiede maggiore tempo). Rif. (Basti, 2008; IEA-ECBCS, 2004).


Figs. 2 and 3: Environmental outcome of the building and its technical elements, organized in decreasing order compared to the damage caused. Analysis in categories of damage. Eco-indicator 99 method, egalitarian version (above), EPS 2000 method (below).

125

Earth/Lands Terra/Terre

Fig. 1: Summary of the quantities of materials used in the construction, divided into classes and technical elements. It allows the appreciation of the percentage incidence of the single materials and to prepare the informative data necessary to carry out the subsequent inventory analyses.


126

Earth/Lands Terra/Terre

standards. According to what has been described by the environmental analysis procedures just mentioned, a Detailed LCA approach4 has also been adopted, and a minimum exclusion threshold has been established concerning the examination of impact categories which are not very important from a quantitative point of view (e.g., low incidence percentage in comparison with the whole). In the absence of an Italian method which allows the “contextualization” of the environmental results regarding the territory and national politics, it was considered important to take as a reference point two of the methods most used by the scientific community and most quoted in literature. In particular, reference has been made to the ECO-INDICATOR 995 - egalitarian version6 (Prè Consultant, Holland, 1999) and to the EPS 20007 (Centre for Environmental Assessment of Products and Materials Systems, Sweden, 2000). The adoption of a detailed LCA allows a complete assessment of the functional unit examined to be obtained. It also allows a close examination of the results obtained, guaranteeing at the same time high credibility of the study. Furthermore, it envisages an improvement in the quality of the inventory data, in that, instead of referring to standard data or secondary data from literature or databases, it proceeds with the gathering and use of specific data regarding the case under examination (primary data), supplied by the Firms themselves or by experts on the subject (generally it is the phase which requires more time)

4

The eco-indicator 99 method refers prevalently to the European territory, with the exception of the greenhouse effect, the reduction of the ozone layer, radioactive substances and the depletion of resources, assessed on a global scale. Furthermore, it identifies three specific damage categories (endpoint): the use of resources, human health, the quality of the ecosystem. Regarding these it assesses the potential damage caused by the negative effects produced by the emission of damaging substances or by the use of resources, that is by the so-called real environmental impacts. Regarding the methods of identifying and quantifying these last-mentioned aspects and wanting to make reference only to the emission of climate-altering substances in the atmosphere (carbon dioxide CO2, methane CH4, nitrous oxide N20, tropospheric ozone 03, etc.), it is worth remembering how it has now been scientifically recognized how an increase in their concentration (environmental impact) beyond the limits established by the IPCC (International Panel of Climate Change) equal to 500 ppm (parts per million) in grams of equivalent CO2, would entail an estimated increase of the greenhouse effect (environmental effect GWP – Global Warming Potential), capable of producing potential environmental damage to human health in terms of infirmity or premature death (category of damage Human Health, indicator DALY – Disability Adjusted Life Years) caused by induced climatic changes. One refers in particular to the increase in infective diseases transmitted by means of the migration of animal vectors (malaria) and in cardiovascular and respiratory affections due to brusque variations in seasonal average temperatures. To the intensifying of extreme meteoric events. To the hardships caused to weaker subjects by the migration of populations from submerged coastal areas. To the loss of the productive capacity of the ecosystem (availability of alimentary resources). 6 From the point of view of damage assessment, the method identifies different reference socio-cultural archetypes, which take into consideration as many convictions and the life styles of individuals and their greater or lesser tendency to consider the environmental aspects. The distinctive characteristics of the five profiles can be summarized in an Individualist approach, of a person free from any tie which considers everything temporary and subject to negotiation. Egalitarian, of a person who possesses a strong attachment to a group but not to its impositions. Hierarchical, of a person who possesses strong ties both with a group and with its rules. For the purpose of the study, it was considered important to make reference to the profile which includes more environmental issues, so as not to leave out any aspect of the phenomena examined. For this reason, the analyses were carried out according to an egalitarian prospect. 5

7 The EPS 2000 method makes reference to the global scale, also assuming some similar damage categories compared to the ECO-INDICATOR 99. The Use of resources and Human health remain unchanged, while the quality of the ecosystem is subdivided into two subcategories: the reproduction Capacity of the ecosystem and the Preservation of biodiversity. Furthermore, the criterion for the assessment of environmental damage varies, in this case compared to the willingness to pay (WTP) for the purpose of avoiding any change that might entail a worsening of the environmental conditions and human health. Consequently, the unit of measurement of the eco-indicator is also expressed in the form of an economic factor, the ELU (Environmental Load Unit) equivalent to the Euro. Likewise, the category indicators adopted, years of life lost or spent on sick leave (YOLL – years of lost life) instead of years lost for infirmity or premature death (DALY – Disability Adjusted Life Years) are different; extinction of the animal and vegetable species (NEX – Normalised Extinction of species) instead of the percentage fraction of the species with a high probability of non-survival (PDF – Potentially Disappeared Fraction) for biodiversity; ELU per unit of additional or substitutive substance (ELU/kg) instead of increase of energy use for the extraction of the substance itself (MJ surplus) for the use of resources; and equally ELU per unit of biomass supplied or cultivated, concerning the reproductive capacity of the ecosystem.

sentisse di “contestualizzare” i risultati ambientali rispetto al territorio ed alle politiche nazionali, si è ritenuto di prendere a riferimento due dei metodi maggiormente utilizzati dalla comunità scientifica e più citati in letteratura. In particolare si è fatto riferimento all’ECO-INDICATOR 995 - egalitarian version6 (Geodkop, 2000) ed all’EPS 20007 (Steen, 1999). Analisi ed Interpretazione dei risultati Dalla lettura dei bilanci ambientali (LCIA, Life Cycle Inventory Assessment) relativi al ciclo di vita dell’intero edificio, emerge che il maggior danno prodotto riguarda la salute umana (Human Health). Tale maggior danno 5 Il metodo eco-indicator 99 si riferisce prevalentemente al territorio europeo, fatta eccezione per l’effetto serra, la riduzione dello strato di ozono, le sostanze radioattive e l’esaurimento delle risorse, valutati su scala globale. Individua inoltre tre categorie di danno specifiche (endpoint): il consumo di risorse, la salute umana, la qualità dell’ecosistema. Rispetto a queste valuta i danni potenziali causati dagli effetti negativi prodotti dall’emissione di sostanze nocive o dal consumo di risorse, ossia dai cosiddetti impatti ambientali reali. Rispetto alle modalità di individuazione e quantificazione di questi ultimi e volendo fare riferimento alla sola emissione di sostanze climalteranti in atmosfera (anidride carbonica CO2, metano CH4, protossido di azoto N2O, ozono troposferico O3, ecc), vale la pena di ricordare come sia stato ormai scientificamente riconosciuto come un incremento nella loro concentrazione (impatto ambientale) oltre i limiti fissati dall’IPCC (International Panel of Climat Change) pari a 500 ppm (parti per milione) in g di CO2 equivalente, comporterebbe un aumento stimato dell’effetto serra (effetto ambientale GWP – Global Warming Potential), capace di produrre un danno ambientale potenziale alla salute umana in termini di infermità o morte premature (categoria di danno Human Health, indicatore DALY – Disability Adjusted Life Years) causate dai cambiamenti climatici indotti. Ci si riferisce in particolare all’aumento di malattie infettive trasmesse per migrazione di vettori animali (malaria) e di affezioni cardiovascolari e respiratorie dovute a brusche variazioni delle temperature medie stagionali. All’intensificarsi degli eventi meteorici estremi. Ai disagi procurati ai soggetti più deboli dalla migrazione delle popolazioni dalle zone costiere sommerse. Alla perdita di capacità produttiva dell’ecosistema (disponibilità di risorse alimentari).

Dal punto di vista della valutazione dei danni, il metodo individua differenti archetipi socioculturali di riferimento, che tengono conto di altrettante convinzioni e stili di vita degli individui e della loro maggiore o minore propensione a considerare gli aspetti ambientali. Le caratteristiche distintive dei cinque profili sono riassumibili in un approccio Individualista, di persona libera da qualsiasi legame che considera tutto provvisorio e soggetto a negoziazione. Egualitario, di persona che possiede un forte attaccamento al gruppo ma non alle sue imposizioni. Gerarchico, di persona che possiede forti legami sia con il gruppo sia con le sue regole. Ai fini dello studio si è ritenuto di far riferimento al profilo maggiormente comprensivo delle problematiche ambientali, in modo da non tralasciare alcun aspetto dei fenomeni indagati. Per questo le analisi sono state condotte secondo una prospettiva egualitaria.

6

Il metodo EPS 2000 fa invece riferimento alla scala globale, anche assumendo delle categorie di danno similari rispetto all’ECO-INDICATOR 99. Restano invariate il Consumo di risorse e la Salute umana, mentre la qualità dell’ecosistema è suddivisa in due sottocategorie: la Capacità di riproduzione dell’ecosistema e la Conservazione della biodiversità. Varia inoltre il criterio di valutazione del danno ambientale, in questo caso rapportato alla disponibilità a pagare (WTP – Willingness To Pay) al fine di evitare qualsiasi cambiamento che possa comportare un peggioramento delle condizioni ambientali e della salute umana. Di conseguenza l’unità di misura dell’eco-indicatore viene espressa anche sotto forma di fattore economico, l’ELU (Environmental Load Unit) equivalente all’Euro. Differenti sono altresì gli indicatori di categoria adottati, anni di vita persi o passati in malattia (YOLL-years of lost life) in vece di anni persi per infermità o morte prematura (DALY- Disability Adjusted Life Years); estinzione delle specie animali e vegetali (NEX-Normalised Extinction of species) in vece della frazione percentuale di specie con alta probabilità di non sopravvivere (PDF-Potentially Disappeared Fraction) per la biodiversità; ELU per unità di sostanza aggiuntiva o sostitutiva (ELU/kg) in vece di incremento del consumo energetico per l’estrazione della sostanza stessa (MJ surplus) per il consumo di risorse; ed egualmente ELU per unità di biomassa approvvigionata o coltivata, riguardo alla capacità riproduttiva dell’ecosistema.

7


127

Earth/Lands Terra/Terre

Figs. 4 and 5: Percentage division of the potential damage generated by the single, technical elements of the building. Analysis by categories of damage. Eco-indicator 99 method, egalitarian version.

Figs. 6 and 7: Percentage division of the potential damage generated by the single, technical elements of the building. Analysis by categories of damage. EPS 2000 method.

8

12


128

Earth/Lands Terra/Terre

Analysis and Interpretation of the Results From the literature of the environmental statements (LCIA, Life Cycle Inventory Assessment) regarding the life cycle of the whole building, it emerges that the main damage produced concerns human health. Such major damage is confirmed by the results of the analyses conducted with both assessment methods (eco-indicator 99 and EPS 2000). In the first case, its value ceases at about 72% of the whole (685 pts out of 949 pts, Fig. 2), while in the second case it accounts for 67% of the damage caused on the whole by the construction (4413 pts out of 6542 pts, Fig. 3). Such a coherent result between the two assessment methods adopted finds confirmation also regarding the environmental results of some of the technical elements of the building. This is true in the case of the direct foundation in stone and brick, which proves itself to be the building element with the major environmental impact, with a variable incidence from 59.98% to 50.25% (see Figs. 4, 5, 6 e 7). This is a much higher reading than the percentage incidence in weight (43% of the whole, see Fig. 1), which this foundation has in comparison with the materials used overall in the construction. A similar result can be found for the covering and the ground floor, which assume a variable “environmental weight” between 6.46% and 9.27% for the first, and between 8.26% and 12.61% for the second; and this is despite the fact that their percentage incidence in the construction is 4% and 6% respectively. Regarding these last percentages, it is also worth highlighting a different overall environmental behaviour, in which the damage caused to the preservation of resources (Resources or Abiotic Stock Resource) prevails, respecting human health. The earth supporting walls, instead, despite their being present significantly in the building (44% of the whole in weight), differ from the behaviour previously described, by producing particularly low environmental damage, included between 3.89% and 5.20%. This is a very moderate environmental outcome, typical of the appropriate technologies, which is to be attributed also to the low degree of industrialization of the productive and building processes associated with the “massone” technique, which presents very low embodied energy and an environmental impact at the end of its life (elimination phase), as is better described later. The environmental behaviour of the technical elements of the building Within the limits of the above-mentioned considerations, it is certainly useful and above all exhaustive to get to the heart of the environmental impacts produced by some of the technical elements examined.As far as the direct foundation in stone and brick is concerned, for example, from the specific analysis of the results it emerges, in fact, how the major damage is caused, still in the category regarding human health, by the

risulta confermato dai risultati delle analisi condotte con entrambi i metodi di valutazione (eco-indicator 99 ed EPS 2000). Nel primo caso il suo valore si assesta intorno al 72% del totale (685 pt su 949 pt, Fig. 2), mentre nel secondo caso incide per il 67% del danno complessivamente generato dalla costruzione (4413 pt su 6542 pt, Fig. 3). Tale coerenza di risultato fra i due metodi di valutazione adottati, trova conferma anche rispetto agli esiti ambientali di alcuni degli elementi tecnici dell’edificio. È il caso della fondazione diretta in pietra e laterizio, che si rivela essere l’elemento costruttivo a maggior impatto ambientale, con un’incidenza variabile dal 59,98% al 50,25% (Figg. 4, 5, 6 e 7). Valore ben superiore all’incidenza percentuale in peso (43% del totale, vedi Fig. 1), che detta fondazione ha rispetto ai materiali complessivamente utilizzati nella costruzione. Un risultato similare è riscontrabile anche per la copertura e per il solaio a terra, che assumono un “peso ambientale” variabile fra il 6,46 ed il 9,27% la prima, e fra l’8,26 ed il 12,61% il secondo; ciò nonostante la loro incidenza percentuale nella costruzione sia rispettivamente del 4% e del 6%. Rispetto a questi ultimi vale inoltre la pena di evidenziare un diverso un comportamento ambientale complessivo, in cui prevale il danno causato alla conservazione delle risorse (Resources o Abiotic Stock Resorce), rispetto alla salute umana (Human Health). La muratura portante in terra cruda invece, nonostante sia presente nella costruzione in maniera significativa (44% del totale in peso), si discosta dai comportamenti precedentemente descritti, producendo un danno ambientale particolarmente basso, compreso fra il 3,89 ed il 5,20%. Un esito ambientale molto contenuto, tipico delle tecnologie appropriate, da attribuirsi anche al basso grado di industrializzazione dei processi produttivi e costruttivi associati alla tecnica del ‘massone’, che come co-

Fig. 8: Environmental outcome of the direct foundation, organized on the basis of its constituent elements. Analysis by categories of damage. Eco-indicator 99 method, egalitarian version. Fig. 9: Environmental outcome of the direct foundation, organized on the basis of its constituent elements. Analysis by categories of impact. Eco-indicator 99 method, egalitarian version. Fig. 12: Environmental outcome of the direct foundation, organized on the basis of its constituent elements. Analysis by categories of impact. Eps 2000 method. Fig. 13: Environmental outcome of the supporting wall in earth, organized on the basis of the most significant phases of the life cycle. Analysis by categories of damage. Eco-indicator 99 method, egalitarian version. Fig. 14: Environmental outcome of the supporting wall in earth, organized on the basis of the most significant phases of the life cycle. Analysis by categories of impact. Eco-indicator 99 method, egalitarian version.


Fig. 8

129 Fig. 12

Earth/Lands Terra/Terre Fig. 13

Fig. 9

Fig. 14


130

Earth/Lands Terra/Terre

realization of the underpinning in natural stone (484 pts out of 514 pts, about 94% of the whole, Fig. 8). Furthermore, as results from the subsequent analysis by impact categories (Fig. 9), the major factor responsible for such a risk is damage to the respiratory tract caused by the emission of inorganic substances (respiratory inorganics) into the air in the form of dust during the processes of extraction of the stone. A analogous result is reached by carrying out the assessment with the eps 2000 method. In that case, the damage to human health is assessed at 2851 pts out of 3287 (about 87%), with an 87% incidence of the underpinning in natural stone, to be traced back to a reduction in life expectancy tied in equally to the emission of dust. Foundation 2850.90 -3.11 450.47 -10.99 3287.27

Human Health Ecosystem Production Capacity Abiotic Stock Resource Biodiversity Total

Human Health Ecosystem Production Capacity Abiotic Stock Resource Biodiversity Total

Mechanical Natural stone sub- Clay brick foundation excavation foundation (1 m) (0.70 m) 1.02 2486.61 363.27 -0.004

0.10

-3.21

3.52 0.002 4.54

-124.17 -10.79 2351.75

571.11 -0.20 930.97

Figs. 10 and 11: Environmental outcome of the direct foundation, organized on the basis of its constituent elements. Analysis by categories of damage. Eps 2000 method.

Even in the case of the supporting wall in earth (massone technique) the major environmental damage emerges in the category regarding human health, with an incidence of 63.5% on the total (23.42 pts out of 36.88, Fig. 13). In this case, however, given the low complexity of the technical element examined, essentially of only one matter, it is possible to separate such result by dividing its weight regarding the phases of the most meaningful life cycle. Fifty-four percent damage to human health emerges caused in the realization phase (supplying and construction) and 88% (11.31 pts out of 12.78 pts, category total, Fig. 14) due to the emission into the air of inorganic substances (respiratory inorganics). These consist prevalently of nitrogen oxide (NOx, 44%) and dust

me meglio descritto in seguito, presenta un contenuto energetico (Hammond, 2006) ed un impatto ambientale a fine vita (fase di dismissione) molto bassi. Il comportamento ambientale degli elementi tecnici dell’edificio Nell’ambito delle riflessioni sopra riportate, risulta sicuramente utile e maggiormente esaustivo entrare nel merito degli impatti ambientali prodotti da alcuni degli elementi tecnici esaminati. Nel caso della fondazione diretta in pietra e laterizio ad esempio, dall’analisi specifica dei risultati emerge infatti come il danno maggiore sia generato, sempre nella categoria relativa alla salute umana, dalla realizzazione della sottofondazione in pietra naturale (484pt su 514pt, circa il 94% del totale, Fig. 8). Come risulta inoltre dalla successiva analisi per categorie di impatto (Fig. 9), il maggiore responsabile di tale rischio è il danno alle vie respiratorie provocato dalla emissione in aria di sostanze inorganiche (respiratory inorganics) sotto forma di polveri (dust) durante i processi di estrazione della pietra. Ad un risultato analogo si perviene eseguendo la valutazione con il metodo eps 2000. In quel caso il danno alla salute umana è valutato in 2851pt su 3287 (circa l’87%), con un’incidenza della sottofondazione in pietra naturale dell’87%, da ricondursi ad una riduzione dell’aspettativa di vita (life expentancy) egualmente legata all’emissione di polveri. Anche nel caso della muratura portante in terra cruda (tecnica del massone) il danno ambientale maggiore si manifesta nella categoria relativa alla salute umana, con un’incidenza del 63,5% sul totale (23,42 pt su 36,88, Fig. 13). In questo caso però, data la bassa complessità dell’elemento tecnico indagato, essenzialmente monomaterico, risulta possibile disaggregare detto risultato ripartendone i pesi rispetto alle fasi del ciclo di vita più significative. Ne emerge un danno alla salute umana causato per il 54% in fase di realizzazione (approvvigionamento e costruzione) e dovuto per l’88% (11,31pt su 12,78pt, totale di categoria, Fig. 14) all’emissione in aria di sostanze inorganiche (respiratory inorganics). Queste risultano costituite prevalentemente da ossido di azoto (N0x, 44%) e polveri (dust/SPM, 43%). In fase di dismissione tale danno incide per il 45% ed è generato quasi esclusivamente (10,48pt su 10,64pt) dall’emissione in aria di sostanze inorganiche, in questo caso prevalentemente polveri (dust/SPM, 82%). Sempre in questa fase è interessante notare il “guadagno ambientale” di -1,46pt ottenuto rispetto alla conservazione dell’ecosistema (Ecosystem Quality), pari ad una riduzione del danno stesso del 32% (1,46pt su 4,53pt, Fig. 13).


Conclusions Some results of the environmental analyses prove to be strongly influenced by the typology of the primary data and processes used. This is true in the case of the direct foundations, regarding which an excessive impact emerges tied in with the emission of dust produced in the phase of the extraction of the stone. This derives from having resorted to a production process of the stone from a Database, based on quarry supplies (therefore strongly mechanized). This is a process which is probably not very coherent with the building procedures of the structure examined, which were closer to the techniques of supply by means of collecting, deriving from the activities of breaking up of the earth. This consideration, far from aiming to call into question the up-to-dateness and validity of making reference to processes of an industrialized type, aims only to place attention on the necessity of developing more appropriate databases, both in the complexity of the processes and in the territorial contextualization of productive activities, capable of promoting a process of progressive improvement and reliability of the environmental analyses themselves. The environmental outcome of the processes regarding the earth is a demonstration of it, processes which have been developed ex novo by the DiTAC research group, who, besides having allowed the achievement of results more in keeping with the building techniques examined, have allowed until now to extend the processes available in databases regarding the production and construction of building elements.

Guadagno da attribuirsi alla riduzione nell’uso del suolo (Land Use -2,09pt, Fig. 14) correlato al riciclo della miscela terrosa (95%), evitando così una nuova estrazione di materia prima, ed alla conseguente possibilità di riconvertire parte del sito estrattivo agli usi agricoli e produttivi (5%). Conclusioni Alcuni esiti delle analisi ambientali risultano fortemente influenzati dalla tipologia di dati primari e di processi utilizzati. È il caso delle fondazioni dirette, rispetto alle quali emerge un eccessivo impatto legato alla emissione di polveri prodotte nella fase di estrazione della pietra. Ciò deriva dall’aver fatto ricorso ad un processo di produzione della pietra da Banca Dati, basato sull’approvvigionamento da cava (indi fortemente meccanizzato). Processo probabilmente poco coerente con le modalità costruttive del manufatto indagato, più vicine alle tecniche di approvvigionamento per raccolta, derivante dalle attività di dissodamento dei terreni. La presente considerazione, lungi dal voler mettere in dubbio l’attualità e validità di fra riferimento a processi di tipo industrializzato, vuole solo porre l’attenzione sulla necessità di sviluppare banche dati più appropriate, sia per complessità dei processi che per contestualizzazione territoriale delle attività produttive, capaci di favorire un processo di progressivo affinamento ed affidabilità delle analisi ambientali stesse. Riferimenti bibliografici

ISO 14040, Environmental Management. Life Cycle Assessment: Principe and framework, International Organization for Standardization, Bruxelles (B), 1997 Forlani C., Lepore M., Basti A., Sustainable procedures for environmental evaluation of building materials and technologies, in Brebbia C.A., Editor, Eco-architecture II, WIT Press, Southampton (UK), 2008 IEA-ECBCS, ANNEX 31, Energy-Related Environmental Impact of Buildings, CMHC (Canada Mortgage and Housing Corporation-CDN), 2004 ISO/TS 21931-1, Sustainability in building construction, Framework for methods for assessment of environmental performance of construction works, Bruxelles (B), 2006 ISO 21930, Sustainability in building constructions. Environmental declaration of building products, Bruxelles (B), 2007 Geodkop M., Spriensma R., The Eco-indicator 99, a damage-oriented method for life cycle assessment. Methodology report, Prè Consultant (NL), 2000 Steen B., A systematic approach to environmental priority strategies in product development, Centre for Environmental Assessment of Products and Material Systems, Gothenburg (S), 1999 Hammond G.P., Jones C.I., Enbodied energy and carbon in construction materials, Department of Mechanical Engineering, University of Bath (UK), 2006

131

Earth/Lands Terra/Terre

(SPM, 43%). In the elimination phase such damage accounts for 45% and is caused almost exclusively (10.48 pts out of 10.64 pts) by the emission into the air of inorganic substances, in this case prevalently dust (SPM, 82%). Still in this phase, it is interesting to note the “environmental advantage” of -1.46 pts obtained regarding the preservation of the ecosystem (Ecosystem Quality), equal to a reduction of the damage itself of 32% (1,46 pts out of 4.53 pts, Fig. 13). This is an advantage which must be attributed to the reduction in the use of the land (Land Use – 2.09 pts, Fig. 14) connected with the recycling of the earthy mixture (95%), in this way avoiding further extraction of raw materials, and to the consequent possibility of reconverting part of the extractive site to agricultural and productive uses (5%). Finally, as far as the consumption of resources is concerned, the major damage is seen to be caused in the realization phase (87%), especially because of the consumption of fossil fuels (8.926 pts, Fig. 14) connected with the processes for the extraction of lime (55%) and sand (36%).


132

Earth/Lands Terra/Terre Fig. 1: Assessment diagram by damage categories with EPS 2000 of the ‘(1 m2) Massone’ process.

Fig. 2: Assessment diagram by impact categories with EPS 2000 of the ‘(1 m2) Massone’ process.

Fig. 3: Comparison with EPS 2000 of the ‘(1 m2) Massone’ and ‘(1 m2) extruded, industrial, unfired Brick’ processes.

Fig. 4: LCIA of ‘(1 m2) extruded, industrial, unfired Brick’ process contributions


Patrizia Milano University of Chieti

Analisi di ciclo di vita della tecnica del ‘massone’ Developing the life cycle analysis (LCIA), carried out with the EPS 20001 assessment method and elaborated by the SimaPro 7.O2 calculation code, it emerges that the highest environmental impact is to be found prevalently in the realization phase (supply and production) of the massone; the predominant damage is attributable to the transport of straw from the place of supply (agricultural firm) to the construction site with a percentage incidence of 98.8% in comparison with the various life cycle phases of the building solution studied. Such a result can be traced in the damage category Abiotic Stock resources3 with an incidence percentage equal to 73%, and consequently in the impact category Depletion of reserves4 which is the only one examined by the damage indicator quoted. Studying the analysis in depth and working at the survey on the impact connected with the transport of straw, it emerges that the cause is in the use of depletable resources such as, particularly, lead (lead, in ground, with 0.00473 pts out of 0.0147 pts) and oil (oil, crude, 42.6 MJ per kg in ground, with 0.00459 pts out of 0.0147 pts). In the Human health5 damage category, the damage accounts for 27%, and from the survey on the motivations, it emerges that attention is focussed on the Life ExpectanThe EPS method procedure is privileged in that it carries out an assessment on a global scale of the whole planet, it examines the damage due to use of the soil with an importance equivalent to that of other damage (it attributes maximum value to soil occupied by buildings, industrial plants, roads, mines and rubbish tips and minimum value to that occupied by cultivated forests and agriculture), it examines the use of water and the harmful effect of carbon dioxide both in the category of Human Health damage and in Biodiversity, which is a largely coherent aspect because, if the greenhouse effect influences the climate, the damage is present on the species. 2 SimaPro 7.0 calculation software, an environmental survey instrument which, by means of the LCA methodology, elaborates detailed analyses of the life cycle through databases that are implemented (easily to update and integrate) and the application of the various assessment methods with which it is provided. 3 It examines the damage caused by the reduction in non renewable resources, that is, abiotic resources. The damage indicator is ELU, that is, the willingness to pay for the reduction of abiotic reserves. 4 It examines the damage generated by the extraction and use of abiotic resources (non renewable resources) such as oil, coal, methane gas and iron materials. 5 It considers the importance of the human health to preserve her in how much to hold correlation exists between the environmental pollution and the mortality. The damage indicator is the ‘Person-Year’ defined as the availability to pay for preserving the life. 1

1 Si privilegia la procedura del metodo EPS in quanto effettua una valutazione alla scala globale dell’intero pianeta, considera il danno dovuto all’uso del suolo con un peso equivalente a quello degli altri danni (attribuisce il massimo valore al suolo occupato da edifici, impianti industriali, strade, miniere e discariche e il valore minimo a quello occupato dalle foreste coltivate e dall’agricoltura), considera il consumo di acqua e l’effetto dannoso dell’anidride carbonica sia nella categoria di danno Salute Umana (Human Health) che in Biodiversità (Biodiversity) aspetto ampiamente coerente perché se l’effetto serra influisce sul clima il danno si ha anche sulla specie. 2 Strumento di indagine ambientale che mediante la metodologia LCA elabora analisi dettagliate del ciclo di vita previa l’utilizzo delle banche dati che vi sono implementate (facilmente aggiornabili e integrabili) e l’applicazione dei diversi metodi di valutazione di cui è provvisto. 3 Considera il danno causato dalla diminuzione delle risorse non rinnovabili ossia risorse abiotiche. L’indicatore di danno è l’ELU cioè la disponibilità a pagare per la riduzione delle riserve abiotiche. 4 Considera il danno generato dall’estrazione e dal consumo delle risorse abiotiche (risorse non rinnovabili) quali ad esempio il petrolio, il carbone, il gas metano e i materiali ferrosi. 5 Considera l’importanza della vita umana per preservarla in quanto esiste una stretta correlazione tra l’inquinamento ambientale e la mortalità. L’indicatore di tale categoria di danno è il ‘Person-Year’ definito come la disponibilità a pagare per preservare la vita. 6 Considera l’impatto dovuto alla mortalità in termini di aspettativa di vita ossia di migliori condizioni di vita in quanto la mortalità quotidiana è strettamente legata alla qualità della vita.

133

Earth/Lands Terra/Terre

Life cycle analysis of the ‘massone’ building technique

Sviluppando l’analisi di ciclo di vita (LCIA), condotta con il metodo di valutazione EPS 20001 ed elaborata dal codice di calcolo SimaPro 7.02, affiora che il più alto impatto ambientale è riscontrabile prevalentemente nella fase di realizzazione (approvvigionamento e produzione) della tecnica realizzativa del massone; il danno predominante è imputabile al trasporto della paglia dal luogo di approvvigionamento (azienda agricola) al sito di costruzione (cantiere) con un incidenza percentuale del 98,8% rispetto alle varie fasi di ciclo di vita della soluzione costruttiva studiata. Tale risultato è rintracciabile nella categoria di danno Diminuzione di risorse abiotiche (Abiotic Stock resources3) con una percentuale di incidenza pari al 73%, e di conseguenza nella categoria di impatto Esaurimento delle riserve abiotiche (Depletion of reserves4) che è l’unica considerata dall’indicatore di danno citato. Approfondendo l’analisi e portando avanti l’indagine sull’impatto correlato al trasporto della paglia si evidenzia che la causa è nell’utilizzo delle risorse esauribili quali in particolar modo il piombo (Lead, in ground, con 0,00473 Pt su 0,0147 Pt) e il petrolio (Oil, crude, 42,6 MJ per kg in ground, con 0,00459 Pt su 0,0147 Pt). Nella categoria di danno Salute umana (Human Health5) il danno incide per il 27%, dall’indagine sulle motivazioni di tale esito emerge che l’attenzione è focalizzata sulla categoria di impatto Aspettativa di vita (Life Expectancy6), 19%, a causa delle emissioni di anidride carbonica CO2 (Carbon dioxide, con 0,00317 Pt su 0,00549 Pt)’ durante il trasporto della paglia. Analisi di ciclo di vita della tecnica costruttiva del mattone crudo estruso industriale Anche per la produzione del crudo industriale il maggior impatto ambientale si rileva nella fase di realizzazione (approvvigionamento e pro-


134

Earth/Lands Terra/Terre

cy6 impact category, 19%, because of the emissions of carbon dioxide (with 0.00317 pts out of 0.00549 pts) during the transport of the straw. Life cycle analysis of the building technique of the extruded, industrial, unfired brick For the production of the unfired, industrial brick also, the major environmental impact is found in the realization phase (supply and production) of the brick; the prevalent damage is attributable to the transport of the materials, clay, lime, sand, straw, from the place of supply to the industrial plant which can be found with a percentage incidence of 52% compared to the overall life cycle phases of the building solution studied. Not of minor importance is the environmental import of the process of sand extraction (with a percentage incidence of 18%), of the process of production of electric energy used for the functioning of the product plants (with a damage incidence equal to 15%), and of the process of clay and lime extraction (with 14%). It is in the damage category Abiotic Stock resources with an incidence percentage equal to 65% and, consequently, in the Depletion of reserves impact category which is the only one examined by the indicator regarding the use of depletable resources, that environmental damage is found to be generated by the transport connected with the supply of materials to be used in the production. Studying the survey in depth, it emerges that the cause can be traced back prevalently to the use of depletable resources such as, mainly, oil (oil, crude, 42.6 MJ per kg, in ground, with 0.464 pts out of 1.4 pts) and lead (lead, in ground, with 0.24 pts out of 1.4 pts). The damage perceivable in the process of sand extraction weighs, instead, all on the Human Health damage category with an incidence of 35%, in particular in the Life Expectancy impact category because of the emission into the air of substances harmful to health such as carbon dioxide CO2 (with 0.24 pts out of 0.533 pts), nitrogen oxide (with 0.0568 pts out of 0.533 pts) and particulates (< 10 um with 0.396 pts out of 0.533 pts). Comparative analysis of the building techniques studied From the comparative assessment of the environmental outcome regarding the life cycle of the two realization techniques in unfired brick, it emerges that the major environmental damage lies in the use of the building technique of industrial production. Such results can be appreciated on the assessment graph, where it can be noticed that the massone technique, taken as a reference for its endurableness, accounts for overall environmental damage of 1% while the unfired, industrial brick stands out with damage equal to 99%. From the analysis, still carried out with the EPS 2000 assessment method and elaborated by the SimaPro 7.0 calculation code, it emerges that for the massone the major da6 It considers the impact due to mortality in terms of life expectancy, that is, of better living conditions in that everyday mortality is closely tied in with the quality of life.

duzione) del mattone; il danno prevalente è imputabile al trasporto dei materiali - argilla , limo, sabbia, paglia - dai luoghi di approvvigionamento all’impianto industriale riscontrabile con un incidenza percentuale del 52% rispetto alle fasi complessive di ciclo di vita della soluzione costruttiva studiata. Non meno trascurabile è il peso ambientale del processo di estrazione della sabbia (con un’incidenza percentuale del 18%), del processo di produzione dell’energia elettrica utilizzata per il funzionamento degli impianti di produzione (con un incidenza di danno pari al 15%), e dei processi di estrazione di argilla e di limo (con il 14% di danno). È nella categoria di danno Diminuzione di risorse abiotiche (Abiotic Stock resources) con una percentuale di incidenza pari al 65% e di conseguenza nella categoria di impatto Esaurimento delle riserve abiotiche (Depletion of reserves) che è l’unica considerata dall’indicatore riguardante il consumo delle risorse esauribili, che si riscontra il danno ambientale generato dal trasporto correlato all’approvvigionamento dei materiali da utilizzare nella produzione. Approfondendo l’indagine emerge che la causa è rintracciabile prevalentemente nell’utilizzo delle risorse esauribili quali in prevalenza il petrolio (Oil, crude, 42,6 MJ per kg, in ground, con 0,464 Pt su 1,4Pt) e il piombo (Lead, in ground, con 0,24 Pt su 1,4 Pt). Il danno rilevabile nel processo di estrazione della sabbia pesa invece tutto sulla categoria di danno Salute umana (Human Health) con un incidenza del 35%, in particolare nella categoria di impatto Aspettativa di vita (Life Expectancy) a causa delle emissioni in aria di sostanze nocive alla salute quali l’anidride carbonica CO2 (Carbon dioxide, con 0,24 Pt su 0,533 Pt), l’ossido di azoto (Nitrogen oxides con 0,0568 Pt su 0,533 Pt) e le polveri sottili (Particulates, < 10 um con 0,396 Pt su 0,533 Pt). Analisi comparativa delle tecniche costruttive studiate Dalla valutazione comparativa del bilancio ambientale relativo al ciclo di vita delle due tecniche realizzative in crudo emerge che il maggior danno ambientale risiede nell’impiego della tecnica costruttiva di produzione industriale. Tali risultati sono apprezzabili sul grafico della valutazione, dove si rileva che la tecnica del massone, presa a riferimento per la sostenibilità, incide con un danno ambientale complessivo del 1% mentre il mattone crudo industriale si impone con un danno pari al 99% Dall’analisi, condotta sempre con il metodo di valutazione EPS 2000 ed elaborata dal codice di calcolo SimaPro 7.0, emerge che per il massone il maggior danno prodotto riguarda la Diminuzione di risorse abiotiche (Abiotic Stock resources) e la causa è attribuibile totalmente al traspor-


to della paglia in particolare per il consumo della risorsa esauribile quale il petrolio. La tecnica costruttiva del massone si presenta infatti come quella a carattere artigianale e locale, legato ad un processo di produzione che non richiede l’uso di energia ed ha bassi livelli di emissioni nell’ambiente di cui quelle più incisive sono solo le emissioni di ‘dust’ (polveri) nell’aria disperse principalmente nel processo di riciclo della terra cruda, e in misura minore nel processo di produzione. Nella realizzazione della tecnica costruttiva il trasporto dell’unico materiale non approvvigionabile nel sito di cantiere pesa infatti in modo determinante sul bilancio ambientale costituendone il danno prevalente; tale criticità è ottimizzabile orientandosi verso i luoghi di approvvigionamento della paglia esclusivamente in prossimità del cantiere. Anche per la produzione industriale il maggior impatto ambientale è imputabile al trasporto dei materiali impiegati; il maggior danno prodotto riguarda, come per l’altra tecnica costruttiva, la Diminuzione di risorse abiotiche (Abiotic Stock resources) sempre a causa del petrolio utilizzato per la produzione del carburante. Emerge che i consumi elettrici impiegati per la movimentazione degli impianti relativi alla filiera della produzione quali: il rompizolle per la prima frantumazione; il laminatoio disaggregatore per una successiva lavorazione; il dosatore per il dosaggio di materiali; l’impastatrice per il primo impasto; il laminatoio raffinatore per la raffinazione dell’impasto; l’impastatore degasatore e la mattoniera per l’estrusione dell’unità di prodotto considerata hanno un peso ambientale inferiore. La motivazione di tale profilo ambientale risiede essenzialmente nella considerazione che in un impianto per laterizi le più alte emissioni nell’ambiente si generano essenzialmente durante le fasi di essiccazione e cottura del prodotto. Il ciclo di produzione del crudo implementato all’interno dello stabilimento industriale è invece interessato esclusivamente dai macchinari a valle della produzione, questi risultano essere sicuramente energivori, ed anche impattanti poiché emettono durante il funzionamento quantità di polveri generate dalla lavorazione dei materiali impiegati, ma dall’analisi del ciclo di vita emerge che l’incidenza percentuale di tale danno non è rilevabile rispetto a quello attribuibile al trasporto per l’approvvigionamento dei materiali in luoghi distanti dall’impianto industriale.

135

Earth/Lands Terra/Terre

mage produced concerns the Reduction of abiotic resources (Abiotic Stock resources) and the cause is attributable totally to the transport of straw in particular for the use of a depletable resource such as oil. The massone building technique presents itself, in fact, as the one of an artisan, local nature, tied in with a production process which does not require the use of energy and has low levels of emission into the environment of which the more incisive ones are only the emission of ‘dust’ into the air which are dispersed mainly in the process of recycling unfired earth, and to a lesser degree in the production process. In the realization of the building technique, the transport of the only material not supplied on the building site weighs, in fact, in a decisive way on the environmental outcome and constitutes the prevalent damage; such criticality can be optimized by opting for places for the supply of straw exclusively near the building site. For industrial production also, the major environmental impact is attributable to the transport of the materials used; the major damage produced concerns, as in the case of the other technique, the Reduction of abiotic resources (Abiotic Stock resources) still because of the oil used for the production of fuel. It emerges that the electricity used for the transport of the equipment regarding the production draw-plate, such as the earthbreaker for the first breaking, the separating rolling-mill for a further working, the measuring device for the measuring of materials, the mixer for the first mix, the refining rolling-mill for the refinement of the mixture, the degassing kneader and the brick-moulding machine for the extrusion of the production unit examined have an inferior environmental importance. The reason for such an environmental profile lies in the consideration that, in a brick plant, the highest emissions into the environment are generated essentially during the drying and baking phases of the brick. The production cycle of the unfired brick inside the industrial plant, instead, concerns exclusively the machinery following from the production, which certainly uses energy and which, during their functioning, emit dust blackened by the working of the materials, but with a percentage incidence of damage which is not perceivable when compared with that attributable to the transport for the supplying of materials in places distant from the industrial plant. Source of pictures “1kg massone” (sheets 1, 2, 3 and 4): • Training seminar on ‘massone’ building technique, 9-15 july 2001, Casalincontrada (Chieti), CedTerra, Case D’Arcangelo (in collaboration with DiTac, University of Chieti, Prof. Maria Cristina Forlani); • Workshop ‘Progettare con la terra cruda’, 12-15 september 2005, Casalincontrada (Chieti), CedTerra, Borgocapo Wirkshop; • www.wikipedia.it; Source of pictures ‘1kg mattone crudo industriale’ (sheets 6, 7, 8, 9 and 10): • www.bongioannimacchine.com • www.dimuziolaterizi.it


136

Earth/Lands Terra/Terre


137

Earth/Lands Terra/Terre


138

Earth/Lands Terra/Terre


139

Earth/Lands Terra/Terre


140

Earth/Lands Terra/Terre


141

Earth/Lands Terra/Terre


142

Earth/Lands Terra/Terre


143

Earth/Lands Terra/Terre


144

Earth/Lands Terra/Terre


145

Earth/Lands Terra/Terre


146

Earth/Lands Terra/Terre


Fabrizio Chella University of Chieti

La valutazione energetico/ambientale nella prassi del recupero del patrimonio edilizio esistente.

Today, most energy upgrading interventions arise more from a prescriptive obligation than from an awareness of the real problem connected with the environmental catastrophe which we all perceive. And it is precisely the paralysing inadequacy of operative instruments available today that do not make environmental planning a current procedure in the planning and restoration of architecture. Building activity represents one of the sectors with the greatest environmental impact, and despite this, even today the attention of planners, consigners and various operators is directed to new constructions rather than to the restoration of the existing construction patrimony. If, on the one hand, the process by which man intervenes in the transformation and alteration of the planet creates difficulties in the expenditure sector of the resources, the presence of some typical typologies of the rural, historical building industry, above all in our country there is a precious testimony of constructive procedures ‘ante litteram’ which support the ecological system, which are used to bring about that relationship between artefact and environment which is necessary to obtain the well-being of their occupants. The study of these particular contexts, characterized by construction configurations perfectly integrated with the surrounding environment, can lead to the identification of criteria that can guide one to the choice of optimal planning solutions for the energy upgrading of this precious historical patrimony. Operating in this direction means de-

Il caso di studio L’edificio oggetto di valutazione, è un piccolo manufatto dalle dimensioni modeste caratterizzato da chiusure verticali in terra cruda e chiusura superiore a struttura in legno. La tipologia dell’edificio è di tipo a torre ad un unico vano che si sviluppa su due livelli collegati da una scala interna in legno.

147

Earth/Lands Terra/Terre

Energy/environmental assessment in the practice of the restoration of the existing construction patrimony

Buona parte degli interventi di riqualificazione energetica, oggi, nasce più da un obbligo normativo che dalla presa di coscienza del reale problema legato alla catastrofe ambientale che tutti avvertiamo. Ed è proprio la paralizzante deficienza degli strumenti operativi oggi a disposizione che non rendono la progettazione ambientale prassi corrente nella progettazione e nel recupero dell’architettura. L’attività edilizia rappresenta uno dei settori a più alto impatto ambientale, e nonostante questo, ancora oggi l’attenzione di progettisti, committenti ed operatori vari, è rivolta alle nuove edificazioni piuttosto che al recupero del patrimonio edilizio esistenti. Se da un lato, il processo di antropizzazione del pianeta mette in crisi il settore del consumo delle risorse, la presenza di alcune tipologie tipiche dell’edilizie rurale storica, soprattutto nel nostro Paese, risulta una testimonianza preziosa di modalità costruttive ecosostenibili ‘ante litteram’, utilizzate per realizzare quel rapporto tra manufatto e ambiente necessario ad ottenere il benessere degli occupanti. Lo studio di questi particolari contesti, caratterizzati da configurazioni edilizie perfettamente integrate con l’ambiente circostante, può portare all’individuazione di criteri che possono guidare alla scelta di soluzioni progettuali ottimali per la riqualificazione energetica di questo prezioso patrimonio storico. Operare in questa direzione vuol dire definire nuovi codici in grado di razionalizzare i comportamenti rivolti al recupero dell’esistente attraverso l’individuazione di procedure di riqualificazione dell’esistente che non consideri solo le problematiche di tipo ambientale ma anche e soprattutto la salvaguardia delle identità locali, storiche ed architettoniche. Le soluzioni tecnologiche non devono essere viste come ‘semplici capricci’ formali, legati alla sola trasformazione fisica dell’edificato ma come sistemi in grado di integrarsi con il luogo di appartenenza nell’ottica di miglioramento delle condizioni ambientali, sociali e culturali. Occorre inoltre verificare le reali possibilità di integrabilità e di praticabilità delle azioni proposte negli strumenti urbanistici vigenti e verificarne la congruità in termini di costi e benefici.


148

Earth/Lands Terra/Terre

fining new codices capable of rationalizing the behaviour directed to the restoration of what already exists by means of the identification of upgrading procedures of what already exists, which considers not only problems of an environmental type but also, and above all, the safeguarding of the local, historical and architectural identities. The technological solutions must not be seen as ‘simple’ formal ‘whims’, tied to just the physical transformation of constructions but as systems which are able to blend in with the place of belonging with the improvement of the environmental, social and cultural conditions in mind. Moreover, it is necessary to verify the real possibilities of integrability and practicability of the proposed actions in the current urban instruments and to verify its suitability in terms of costs and benefits. A case study The building which is the subject of assessment is a small artefact of modest dimensions characterized by vertical closures in hard earth and a wooden-structured upper closure. The typology of the building is a tower type with only one room which extends over two levels connected by internal wooden stairs. The technology used is the big ‘boulder’ type, which are blocks formed by hand in hard earth mixed with straw, typical in the area, for supporting walls. The structure in earth/straw is characterized by the presence in the mixture of river pebbles and gravel which are useful for hardening the structure. The roofing is a two-layer type with a wooden supporting wall and a closure in laths finished by a layer of earth/straw and pantiles. External conditions of planning and checking. Man is a living being inserted in a defined environment with which he maintains a series of relationships which express themselves by means of reciprocal exchanges of energy of various types which depend on the tendency of the human body to maintain its own conditions stable as regards the environment which varies. Before dealing with the energy analysis, it is necessary to define the external ‘energy/environmental’ conditions of planning to adopt as a starting point for a correct checking of the residual energy supplies of the actual situation. The external conditions are defined as ‘normal’ and do not represent either the absolute maximums (in summer) or the absolute minimums (in winter), since it is not possible, above all in the cognitive phase, to consider the most exacting conditions in an absolute sense which may take place only in few hours in the space of the year. The knowledge of the plan’s external conditions is tied in with the study of the climatic and environmental characteristics of the site, such as the course of the air temperature, the course of the partial pressure of vapour in the air, the speed and direction of

La tecnologia utilizzata è del tipo a ‘massone’, blocchi formati a mano in terra cruda impastata con paglia tipica della zona, per murature portanti. La struttura in terra-paglia, è caratterizzata dalla presenza nell’impasto di ciottoli di fiume e ghiaia utili all’irrigidimento della struttura. La copertura è del tipo a due falde con struttura portante in legno e chiusura in canniccio finita da uno strato di terra-paglia e coppi. Condizioni esterne di progettazione e verifica. L’uomo è un essere vivente inserito in un ambiente definito con il quale mantiene una serie di relazioni che si esprimono attraverso scambi reciproci di energia, di diversi tipi che dipendono dalla tendenza del corpo umano a mantenere stabili le proprie condizioni rispetto all’ambiente che varia. Prima di affrontare l’analisi energetica, è necessario definire le condizioni ‘energetico-ambientali’ esterne di progetto da adottare come base di partenza per una corretta verifica delle prestazioni energetiche residue dello stato di fatto. Le condizioni esterne vengono definite come ‘normali’ e non rappresentano né i massimi assoluti (in estate) né i minimi assoluti (in inverno), in quanto non è possibile, soprattutto in fase conoscitiva, considerare le condizioni più gravose in senso assoluto che possono verificarsi soltanto in poche ore durante l’arco dell’anno. La conoscenza delle condizioni esterne di progetto, è legata allo studio delle caratteristiche climatiche ed ambientali del sito come l’andamento della temperatura dell’aria, l’andamento della pressione parziale del vapore nell’aria, la velocità e la direzione del vento, l’andamento della irradiazione solare diretta e diffusa, le caratterizzazione delle ostruzioni alla radiazione solare, tutti parametri necessari per una corretta verifica delle prestazioni energetiche dell’edificio caratterizzando, in un eventuale fase progettuale, le scelte tecnologiche in base ad un corretto uso della tecnologia stessa. Localizzazione dell’area L’edificio oggetto di valutazione, è sito nel comune di Loreto Aprutino in provincia di Pescara. Le caratteristiche della zona e la rispettiva classe climatica di appartenenza, sono riportate di seguito: − coordinate: 42°25’ latitudine, 13°59’ longitudine − altitudine: 294 s.l.m. − GG: 1699 − Zona climatica D


Localization of the area The building, which is the subject of assessment, is situated in the commune of Loreto Aprutino in the province of Pescara. The characteristics of the area and the respective climatic class of belonging, are reported as follows: – coordinates: 42°25’ latitude, 13°59’ longitude – altitude: 294 asl (above sea level) – GG: 1699 – Climatic area D The average monthly conditions referring to the area which is the subject of checking are also reported. (fig. 1) The use of computerized instrumentation has given us the possibility of defining with an acceptable precision the course of the various climatic parameters in unstable conditions, referring to both the summer and winter seasons. Finally, the hourly temperatures referring to the two reference seasons are presented herafter. (Fig. 2) Checking of the residual energy supplies. In a process of environmental energy upgrading of the existing construction patrimony, the checking phase of checking of the residual supplies represents a fundamental condition of knowledge for the definition of the technological solutions to adopt. Once the external conditions of planning have been established, it is possible to carry out Fig. 1: average monthly Temperature.

Vengono riportate inoltre le condizioni medie mensili riferite alla zona oggetto di verifica. L’uso della strumentazione computerizzata, ci ha dato infine la possibilità di definire con una accettabile precisione, l’andamento dei vari parametri climatici in condizioni non stazionarie, riferite sia alla stagione estiva sia a quella invernale. Di seguito vengono restituite infine le temperature orarie riferite alle due stagioni di riferimento. Verifica delle prestazioni energetiche residue. In un processo di riqualificazione energetico ambientale del patrimonio edilizio esistente, la fase di verifica della prestazioni residue rappresenta una condizione fondamentale di conoscenza per la definizione delle soluzioni tecnologiche da adottare. Una volta stabilite le condizioni esterne di progetto, è possibile effettuare alcune analisi per capire in fase preliminare, il reale funzionamento energetico dell’edificio (o degli edifici) in condizioni reali. Per una corretta valutazione, è necessario considerare in fase di diagnosi tutti quei fattori che possono incidere sulle prestazioni stesse del sistema edificio-impianto; per questo motivo, la definizione di una straFig. 2: Evolution of temperatures in the winter reference week. Fig. 3: Evolution of temperatures in the summer reference week.

149

Earth/Lands Terra/Terre

the wind, the course of the sun’s irradiation, direct and diffused, the characterization of the obstructions to the sun’s radiation, all necessary parameters for a correct checking of the energy supplies of the building characterizing, in a possible planning phase, the technological choices on the basis of a correct use of the technology itself.


150

Earth/Lands Terra/Terre

Fig. 4: Solar axonometries, January 21 at 10am, 12 and 14pm

Fig. 5: Solar axonometries, July 21 at 10am, 12 and 16pm

some analyses to understand, in the preliminary phase, the real energy functioning of the building (or of the buildings) in real conditions. For a correct assessment, it is necessary to consider, in the diagnostic phase, all those factors which may weigh on the actual supplies of the building/plant system; for this reason, the definition of a diagnostic strategy based on multi-criterion is compulsory, since it gives the possibility of verifying all the parameters, climatic and environmental, that can weigh on the supplies of the building under consideration. A strategy pattern used in this phase is here reported: • Checking of the physical/environmental system; • Checking of the energy supplies of the architectonic technologies; • Checking of the internal hygro-thermal climate; • Checking of the quality of light inside the rooms. Checking of the physical/environmental system. The checking of the physical/environmental system was carried out by means of the analysis of the sun/air impact, i.e., on how the building compares to the climatic characteristics of the site of belonging. The first step was of a qualitative type, by the use of the ‘solar axonometric’ instrument: this is useful to understand the relation between the sun and the building, representing in a geometric manner how the sun ‘looks at’ our building and giving us the possibility of carrying out the first considerations of a climatic and energy nature. (Figs. 3 and 4) From these first results, it is possible to make the first considerations of an energy nature. The analysis highlights how, in the winter period, the building enjoys a meaningful ‘free’ thermal input due to the sun’s radiation (a climatic characteristic of the site) which affects the building, and to the absence of obstructions on the south and west sides (Fig. 3). In the summer period, instead, (Fig. 4) the most exposed surface is the roofing which could cause the rising of the operative temperatures inside the spaces, precisely due to the radiative, thermal loads.

tegia diagnostica basata sul multi-criterio è obbligatoria, in quanto da la possibilità di verificare tutti i parametri, climatici ed ambientali, che possono incidere sulle prestazioni dell’edificio in esame. Un modello di strategia, utilizzato in questa fase è quello riportato di seguito: • Verifica del sistema fisico-ambientale; • Verifica delle prestazioni energetiche delle tecnologie architettoniche; • Verifica del clima igrotermico interno; • Verifica della qualità luminosa all’interno degli ambienti. Verifica del sistema fisico-ambientale. La verifica del sistema fisico-ambientale, è stata condotta attraverso l’analisi dell’impatto sole-aria e cioè di come l’edificio si relazione con le caratteristiche climatiche del sito di appartenenza. Il primo passo è stato di tipo qualitativo, con l’utilizzo dello strumento ‘assonometrie solari’: questo è utile per capire la relazione tra sole ed edificio rappresentando in maniera geometrica come il sole ‘guarda’ il nostro edificio dandoci la possibilità di effettuare delle prime considerazioni di carattere climatico ed energetico. Da questi primi risultati, è possibile fare delle prime considerazioni ti carattere energetico. L’analisi evidenzia come, nel periodo invernale, l’edificio gode di un significativo apporto termico ‘gratuito’ dovuto alla radiazione solare (caratterista climatica del sito) incidente sull’edificio, e dall’assenza di ostruzioni sui lati sud ed ovest (Fig. 4). Nel periodo estivo, invece, (Fig. 5) la superficie più esposta è quella di copertura che potrebbe determinare l’innalzamento delle temperature operative all’interno degli spazi, dovuto proprio ai carichi termici radiativi. A conferma di questi primi risultati di tipo qualitativo, le analisi numeriche della distribuzione della radiazione solare sulle superfici dell’edificio (Fig. 6, 7 e 8), confermano i precedenti risultati, dandoci inoltre un ordine di grandezza dei carichi termici che interessano l’intero sistema edificio, utili per le successive verifiche sia di carattere ambientale che energetico. Verifica delle prestazioni energetiche delle tecnologie architettoniche. I risultati dell’analisi preliminare sopraesposta, fissano le basi per la successiva verifica delle prestazioni energetiche dell’edificio in oggetto. Agli effetti del calcolo energetico, la trasmissione del calore attraverso l’involucro degli edifici (murature esterne, tetti) è causata dalla radiazione solare assorbita dalle superfici esterne (in regime estivo) e dalla differenza di temperatura tra aria esterna ed aria interna. È anche noto che, il benessere termico è determinato, oltre che da un adeguato isolamento, anche dall’inerzia termica legata alla massa termica dell’involucro, capace di attenuare i picchi di temperatura (smorzamento e attenuazione


Checking of the energy supplies of the architectural technologies The results of the preliminary analysis set out above, set the bases for the following control of the energy supplies of the building under consideration. As far as the energy calculation is concerned, the transmission of heat through the shell of the buildings (external walls, roofs) is caused by the solar radiation absorbed by the external surfaces (in summer regime) and by the difference in temperature between external and internal air. It is also known that thermal well-being is caused, not only by an adequate insulation but also by thermal inertia tied in with the thermal mass of the shell, which is capable of attenuating peak temperatures (damping and attenuation of the thermal wave both in winter and in summer), influencing in such a way the functioning and relative use of the air control system. The thermal capacity of the buildings’ shell, in fact, carries out the function of stabilizing the internal temperature, gives protection from the effects of the summer irradiation and contributes to the receiving and accumulation of the winter irradiation. Given the complex, cyclical variation of the temperature of the external air and of the irradiation effect, and the complexity of the surrounding phenomena, for the checking of the energy supplies in their present state a ‘difference of equivalent temperature’ was adopted, as a difference of temperature between inside and outside, a measurement which must consider the different types of construction, the different exposure, the various hours of the day, the geographical position of the building under consideration (latitude)1. The first step was the checking of the thermal transmission coefficient k of the various elements which make up the building; such a parameter is based on the coefficient of internal conductivity of the λ material, on the threshold coefficients αi αe regarding the transmission of heat between the surface under discussion and the air which brushes it, and on the thickness s of the structure. The regulations on the subject of energy which are in force today define supply parameters to be respected so that a building may be considered thermally efficient. The parameters, subdivided according to the type of structure and quantified in relation to the climatic area of belonging of the site, are referred both to the coefficients of therThe difference in equivalent temperature is defined as “…that difference in (fictitious) temperature between external and internal air which – in the absence of any exchange because of irradiation – would cause, by means of the structures of the building, the same flow of heat caused, in reality, by the combination of solar radiation, exchanges because of irradiation with the cycle and the external atmosphere, and exchanges because of convection with the external air”. 1

151

Fig. 6: Distribution of annual radiation, eastern façade.

Fig. 7: Distribution of annual radiation, south façade.

Fig. 8: Distribution of annual radiation, west façade.

dell’onda termica sia in inverno che in estate), incidendo in tal modo sul

funzionamento e sui relativi consumi degli impianti di climatizzazione. La capacità termica dell’involucro degli edifici, infatti, svolge la funzione di stabilizzare la temperatura interna, permette di proteggere dagli effetti dell’irraggiamento estivo e di contribuire alla captazione ed accumulo dell’irraggiamento invernale. Data la complessa variazione ciclica della tempera­tura dell’aria esterna e dell’effetto dell’irraggiamento, e la complessità dei fenomeni al contorno, per la verifica delle prestazioni energetiche allo stato di fatto, è stata adottata, come differenza di temperatura tra interno ed esterno, una ‘differenza di temperatura equivalente’, grandezza che deve considerare i diversi tipi di costruzione, le diverse esposizioni, le varie ore del giorno, la posizione geografica dell’edificio considerato (latitudine)1. Il primo passo è stato la verifica del coefficiente di trasmissione termica k 1 La differenza di temperatura equivalente viene de­finita come “…quella differenza di temperatura (fittizia) tra aria esterna ed aria interna che - in assenza di qualsiasi scambio per irraggiamento - provocherebbe, attraverso le strutture dell’edificio, lo stesso flusso di ca­lore determinato, in realtà, dall’insieme della radiazione solare, degli scambi per irraggiamento con il ciclo e con l’ambiente esterno, e degli scambi per convezione con l’aria esterna”

Earth/Lands Terra/Terre

In confirmation of these first results of a qualitative type, the numerical analyses of the distribution of solar radiation on the surfaces of the building (Figs. 5, 6 and 7) confirm the previous results, giving us also an order of size of the thermal loads which involve the whole system of the building and which are useful for the following controls of both an environmental and energy nature.


152

Earth/Lands Terra/Terre

mal transmission of the shell and to the levels of the energy needs of the building in winter regime. In Fig. 8 the data regarding our climatic area (D) are reported. If the indications proposed by the D.Lgs. 311/2006 for the assessment of winter energy needs can be accepted, those regarding energy needs for summer air control are vague and not exhaustive. It seems evident that the control of the energy needs of a building cannot leave out of consideration the conditions of internal comfort; this, in fact, identifies the surrounding conditions (temperature, humidity, ventilation, etc.) to be taken into consideration in identifying the best energy solution. As said previously, the well-being inside confined spaces is caused not only by adequate insulation of the structure but also by the thermal inertia tied in with the thermal mass of the shell which carries out the function of stabilizing the internal temperature, gives protection from the effects of summer irradiation and contributes to the receiving and accumulation of irradiation in the winter season. The calculation estimates the inertial capacity of the whole structure, thus supplying us with the possibility of assessing the real energy functioning of the building under consideration. Fig. 9: Performance Parameters related to climate zone D.

dei vari elementi che compongono l’edificio; tale parametro è in funzione del coefficiente di conduttività interna del materiale λ, dei coefficienti liminari αi αe relativi alla trasmissione del calore tra la superficie in oggetto e l’aria che la lambisce e dello spessore s della struttura. Le normative in tema energetico oggi in vigore, definiscono dei parametri prestazionali da rispettare affinchè un edificio possa essere considerato termicamente efficiente. I parametri, suddivisi per tipo di struttura e quantificati in relazione alla zona climatica di appartenenza del sito, sono riferiti sia ai coefficienti di trasmissione termica dell’involucro sia ai livelli di fabbisogno energetico dell’edificio in regime invernale. Nella Fig. 9, vengono riportati i dati relativi alla nostra zona climatica (D). Se per la valutazione del fabbisogno energetico invernale le indicazioni proposte del D.Lgs. 311/2006 possono essere accettate, quelle relative al fabbisogno energetico per climatizzazione estiva sono vaghe e non esaustive. Appare evidente che il contenimento del fabbisogno energetico di un edificio non può prescindere dalle condizioni di comfort interno; questo, infatti, identifica le condizioni al contorno (temperatura, umidità, ventilazione, ecc.) da tenere in considerazione nell’individuazione della soluzione energeticamente migliore.Come precedentemente detto, il benessere all’interno degli spazi confinati, è determinato, oltre che da un adeguato isolamento della struttura, anche dall’inerzia termica legata alla massa termica dell’involucro che svolge la funzione di stabilizzatore della temperatura interna, permette di proteggere dagli effetti dell’irraggiamento estivo e di contribuire alla captazione ed accumulo dell’irraggiamento nella stagione invernale. Il calcolo che segue, valuta la capacità inerziale dell’intera struttura, fornendoci quindi la possibilità di valutare il reale funzionamento energetico dell’edificio in oggetto. Pareti Le strutture perimetrali che delimitano l’edificio, sono realizzate in terra cruda amalgamata con paglia ciottoli di fiume, con uno spessore variabile che va dai 60 ai 80 cm. Tale materiale presenta delle ottime capacità di regolazione termoigrometrica e di accumulo radiante sia nella stagione fredda che in quella calda. Le caratteristiche fisiche della struttura appena descritta sono le seguenti: • spessore: 70 cm • coefficiente λ: 0,47 W/mK (per 1200 Kg/mc) • Peso specifico: 300-1200kg/mc • Calore specifico: 1 KJ/KgK (per 2000Kg/mc) Calcolate le caratteristiche termiche delle pareti è necessario, ai fini della verifica delle prestazioni energetiche residue, il calcolo dei flussi di calore che si generano tra l’ambiente esterno e quello interno.


Total Thickness

S

0,700

m

Surface Mass

M

980

Kg/m2

Frontal Heat Capacity

C

833

KJ/m2 K

Index of Thermal Inertia

D

9,58

adim.

Transmittance

U

0,573

W/m2 K

Transmittance Likely

Up

0,499

W/m2 K

Relative Heat Accumulation

Ca

10275

KJ/m2

Mass Factor

Mf

0,80

adim

Having calculated the thermal characteristics of the walls, in order to be able to assess the residual energy supplies, it is necessary to calculate the flows of heat that are produced between the external and internal environment. When the solar radiation strikes a structure, it is absorbed by that surface, making the temperature rise above the internal temperature of the room air. This difference in temperature thus created causes a flow of heat towards the inside of the structure by means of conduction and towards room air by means of convection. The knowledge of the course of the flows of heat which cross the various structures is necessary for the assessment of the thermal capacity of the system based on the effect of the thermal inertia which characterizes it. The calculation of the thermal flows through the vertical, opaque structures refer to 21st August for the summer season. These were calculated taking into consideration the opaque surface of the structure, the transparent surface and the orientation of the element. (Fig. 11) From the results we note how walls of this type, with respect to coefficients of thermal transmission higher than those provided for by the reference regulations, are characterized by (almost) ‘ideal’ thermal behaviour, a characteristic highlighted also by the

La radiazione solare colpendo una struttura, viene assorbita dalla superficie della stessa innalzandone la temperatura al di sopra di quella interna e dell’aria ambiente. Questa differenza di temperatura così creatasi provoca un flusso di calore verso l’interno della struttura per conduzione e verso l’aria ambiente per convenzione. La conoscenza dell’andamento dei flussi di calore che attraversano le varie strutture sono necessari per la verifica della capacità termica del sistema in funzione dell’effetto dell’inerzia termica che lo caratterizza. Il calcolo dei flussi termici per le strutture opache verticali, sono riferiti al 21 agosto per la stagione estiva. Questi sono stati calcolati considerando la superficie opaca della struttura, la superficie trasparente e l’orientamento dell’elemento (Fig. 11). Dai risultati notiamo come pareti di questo tipo, a fronte di coefficienti di trasmissione termica superiori a quelli previsti dalla normativa di riferimento, sono caratterizzati da un comportamento termico (quasi) ‘ideale’, caratteristica evidenziata anche dall’analisi dei flussi termici che risultano attenuati e sfasati nel tempo, grazie alle proprietà inerziali del sistema (Fig. 10). Questi risultati sottolineano come per un calcolo energetico sia in regime invernale che in regime estivo, non è sufficiente considerare i soli coefficienti di trasmissione termica ma, la conoscenza di altri parametri fisici come l’inerzia termica che influenza notevolmente il comportamento termico di un edificio, porti ad ottimizzare le scelte di ripristino e/o integrazione tecnologica dei vari sistemi ai fini di una riqualificazione non solo architettonica ma anche energetico-ambientale. Copertura Il sistema di copertura che caratterizza l’edificio, presenta una struttura in legno a due falde con chiusura in canniccio e strato di terra-paglia con finitura in coppi (Fig. 13). I risultati dell’analisi sul sistema copertura evidenziano un elevato coefficiente di trasmissione termica che lo caratterizza, pari a 1,70 W/m2°C, nettamente superiore rispetto a quello imposto dalla normativa di riferimento. L’assenza di isolamento, rende il sistema copertura un elemento permeabile ai carichi termici estivi, innalzando le temperature all’interno degli ambienti, e un elemento disperdente nelle stagioni invernali, risultati evidenziati anche dalla precedente verifica dell’impatto sole-aria. (Figs. 3 e 4). Dall’analisi del comportamento termico dell’involucro (Fig. 14), notiamo come l’elemento più gravoso, da un punto di vista termico, sia proprio il sistema copertura; nell’ipotesi di riqualificazione globale dell’edificio, è necessario intervenire in maniera puntuale e con tecnologie appropriate

153

Earth/Lands Terra/Terre

Walls The external structures which mark the boundary of the building (Fig. 9) are made of hard earth amalgamated with straw and river pebbles, of a variable thickness which goes from 60 to 80 cms. Such material presents an optimal capacity of thermal hygrometric regulation and radiant accumulation both in the cold and hot seasons. The physical characteristics of the structure which has just been described are the following: • thickness: 70 cms • coefficient λ: 0,47 W/mK (for 1200 Kgs/cubic metre) • Specific gravity: 300-1200 Kgs/cubic metre) • Specific heat: 1 KJ/KgK (for 2000Kgs/cubic metre)


con l’intento di ridurre al minimo sia le dispersioni termiche in inverno sia la possibilità di accumulo radiativo nel periodo estivo.

154

Earth/Lands Terra/Terre Fig. 10: Detail of analyzed masonry.

analysis of the thermal flows which turn out to be attenuated and confused in the course of time, thanks to the inertial properties of the system (Fig. 10). These results underline how, for an energy calculation both in winter regime and summer regime, it is not sufficient to consider only the thermal transmission coefficients but the knowledge of other physical parameters such as thermal inertia, which significantly influences the thermal behaviour of a building, leads to the optimization of restoration choices and/or technological integration of the various systems for the purpose of an upgrading not only architectonic but also energy/environmental. Roofing The roofing system which characterizes the building presents a two-layer wooden structure with a lathwork closure and an earth/straw layer with a pantile finish (Fig. 13). The results of the analyses on the roofing system highlight an elevated thermal transmission coefficient which characterizes it, equal to 1,70 W/m2°C, decidedly higher compared to that imposed by the reference regulations. The absence of insulation makes the roofing system an element which is permeable to summer thermal loads, making the temperatures rise inside the rooms, and a dispersant element in the winter seasons, which are results highlighted also by the previous assessment of the sun/ air impact. (Figs. 3 and 4). From the analysis of the thermal behaviour of the shell (Fig. 14), we note how the most

Verifica del clima igrotermico interno. Il calcolo termico (estivo ed invernale) consiste nel determinare gli apporti di calore sensibile e di calore latente all’interno degli ambienti confinati. Il carico sensibile è costituito da qualsiasi apporto di calore all’ambiente stesso per conduzione, convezione, o radiazione, mentre il carico latente ambiente è costituito da qualunque apporto di vapor d’acqua. Il carico latente è rappresentato dalla quantità di calore necessaria per condensare il vapore sviluppatesi o introdottosi in ambiente e mantenere così costante l’umidità specifica dell’aria ambiente stessa (risponde, per l’appunto, al carico latente ambiente). Le verifiche energetiche in questa fase, sono state effettuate mediante l’utilizzo di softwares in grado di effettuare calcoli energetici in regime transitorio e cioè considerando le componeti fisico-ambientali variabili durante tutto l’arco di simulazione e quindi dando la possibilità di valutare il reale comportamento energetico del sistema prendendo in considerazione non solo l’efficienza della trasmissione termica della struttura ma anche l’inerzia che caratterizza queste particolari configurazioni edilizie. Tutte le prove numeriche si riferiscono sia alla stagione estiva che in quella invernale, per un arco di prova di una settimana, considerando quella teoricamente più calda e quella teoricamente più fredda: dal 20 al 26 gennaio e dal 17 – 24 agosto. Le caratteristiche geometri dell’edificio oggetto di verifica, utili alle analisi che seguono, e i risultati (Fig. 14) della successiva verifica sono: • superficie disperdente: 118 m2 • volume disperdente: 99 m3 • rapporto s/v: 1,19 • superficie riscaldata: 28,8 m2 • fabbisogno energetico per il riscaldamento(da normativa): 136,6 kWh/ m2anno Analisi dei livelli di luce naturale. I valori dei fabbisogni energetici riferiti sia al periodo estivo sia a quello invernale sono riportati nella Fig. 17. Risultati: • riscaldamento fornito: 145,70 kWh/ m2 anno; • raffrescamento fornito:15 kWh/ m2 anno. Questi primi risultati danno la possibilità di effettuare alcune considerazioni importanti: siamo in presenza di particolari configurazioni edilizie caratterizzate da coefficienti di dispersione termica dell’involucro eleva-


demanding element, from a thermal point of view, is precisely the roofing system; in the hypothesis of a global upgrading of the building, it is necessary to intervene punctually and with appropriate technologies with the intention of reducing to a minimum both the thermal losses in winter and the possibility of a radiative accumulation in the summer period.

Earth/Lands Terra/Terre

Checking of the internal hygrothermal climate. The thermal calculation (summer and winter) consists in defining the input of sensitive heat and latent heat inside the confined rooms. The sensitive load is composed of any heat input to the environment itself by means of conduction, convection, or radiation, while the latent load of the environment is constituted by any input of water vapour. The latent load is represented by the quantity of heat necessary to condense the vapour which has developed or has got into the environment and thus to keep the specific humidity of the room air itself constant (it responds precisely to the latent environment load). The energy controls in this phase were carried out by means of the use of software which was able to carry out energy calculations in a transitory regime, i.e., taking into consideration the variable physical/environmental components during the whole period of simulation and thus giving the possibility of estimating the real energy behaviour of the system taking into consideration not only the efficiency of the thermal transmission of the structure but also the inertia which characterizes these particular building configurations. All the numerical proofs refer both to the summer and winter seasons, for a test period of one week, considering the theoretically warmer one and the theoretically colder one: from 20th to 26th January and from 17th to 24th August. The geometric characteristics of the building which is the subject of control, which are useful to the analyses which follow, and the results (Fig. 14) of the following control are: • dispersant surface: 118 m2 • dispersant volume: 99m3 • s/v relation: 1,19 • heated surface: 28,8 m2 • energy needs for heating (according to the regulations): 136,6 kWh/m2 a year • Analysis of the levels of natural light. The values of the energy needs referring both to the summer period and winter period are reported in Fig. 17. Results: • heating supplied: 145,70 kWh/m2 a year; • cool air supplied: 15 kWh/m2 a year.

155

Fig. 11: Hygrothermal verification of opaque vertical surfaces.

ti rispetto a quelli previsti dalla normativa di riferimento; contrariamente a quanto si possa prevedere, i livelli di fabbisogno energetico per il riscaldamento, se confrontati con quello prestazionali della normativa in vigore, sono però di poco superiori. Questo, come anticipato precedentemente, sottolinea l’influenza dell’inerzia termica di cui sono dotate queste particolari configurazioni architettoniche evidenziando la capacità di questi edifici di ‘controllare’ la variazione degli effetti climatici esterni mantenendo costanti quelli interni. Inoltre, osservando l’andamento delle temperature interne nel periodo estivo, si nota come i livelli di temperatura radiante sono sempre più bassi rispetto a quelli dell’aria interna, mettendo ancor più in evidenzia il ruolo dell’inerzia termica dell’intero sistema nella definizione delle condizioni di benessere all’interno degli ambienti di vita. Verifica della qualità luminosa all’interno degli ambienti. Per la verifica delle condizioni di benessere interne, non si può prescindere dalla verifica dei livelli di luce naturale, considerata come forse la risorsa più importante per la qualità interna degli spazi. Le verifiche sono state condotte con l’utilizzo di softwares in grado di simulare le interazioni fisiche tra lo spazio e la luce naturale. L’utilizzo delle simulazioni numeriche, ci danno la possibilità di verificare le condizioni di benessere dovute alla luce naturale, sia da un punto di vista quantitativo (quantità di luce naturale utile per il soddisfacimento del compito visivo) sia di tipo qualitativo legato alla distribuzione della luce all’interno degli spazi confinati. Per le analisi è stato considerato un modello di cielo coperto (CIE OVERCAST SKY), caratterizzato da un illuminamento costante pari a 5000 lux. Le simulazioni prevedono la verifica per ogni ambiente, sia dei livelli di illuminamento espressi in lux sia il calcolo dei fatto medi di luce diurna (FmLD2) espressi in percentuale. 2

Si definisce fattore medio di luce diurna, espresso in percentuale, il rapporto tra l’illumina-


156

Earth/Lands Terra/Terre

These first results give the possibility of carrying out some important considerations: we are in the presence of particular building configurations characterized by coefficients of thermal loss of the shell which are high compared to those provided for by the reference regulations; contrary to what one might expect, the levels of energy needs for heating, if compared with the supply needs of the regulations in force, are, however, a little higher. This, as anticipated previously, highlights the influence of thermal inertia which these particular architectonic configurations have and which highlights the capacity of these buildings to ‘control’ the variation of the external climatic effects maintaining the internal ones constant. Moreover, by observing the course of the internal temperatures in the summer period, one notes how the levels of radiant temperature are always lower compared to those of the internal air, which highlights still more the role of the thermal inertia of the whole system in defining the conditions of well-being inside the life environments. Checking of the quality of light inside the rooms For the control of the conditions of internal well-being one cannot leave out of consideration the control of the levels of natural light, considered as perhaps the most important resource for the internal quality of spaces. The controls were carried out with the use of software capable of simulating the physical interactions between the space and natural light. The use of numerical simulations give us the possibility of controlling the conditions of well-being due to natural light, both from a quantitative point of view (quantity of natural light useful for the satisfaction of visual functions) and of a qualitative type tied in with the distribution of light inside confined spaces. For the analyses a pattern of overcast sky (CIE OVERCAST SKY) was considered, characterized by a constant illuminance equal to 5000 lux. The simulations envisage the control for every room, both of the levels of illuminance expressed in lux and the calculation of the average facts of daytime light (FmLD2) expressed as a percentage. The physio-optical characteristics used for the simulations are the following: Element Wall

Transmission (%) -

Reflectivity (%) 48%

Loft

-

55%

Floor

-

30%

Glass

65%

-

2 The relationship between the average illuminance of a room and the illuminance, in the same conditions of time and place on a horizontal surface exposed to the open air, received from the whole sky, without direct irradiation from the sun is defined as the average factor of daytime light, expressed as a percentage.

Le caratteriste fisico-ottiche utilizzate per le simulazioni sono le seguenti: Elemento

Riflettività (%)

Trasmissione (%)

Parete

48%

-

Solaio

55%

-

Pavimento

30%

-

-

65%

Vetro

Il piano di lavoro considerato per le analisi è posizionato a 80 cm. I risultati delle analisi sono rappresentati nelle Figg. 18 e 19. fattore medio di luce diurna

FdLM

Em

Piano terra

1,07%

90,76 lux

Piano primo

1,75%

148,75 lux

I risultati dell’analisi illuminotecnica sottolineano la scarsa qualità e quantità dei livelli di luce naturale, dovuta alle piccole dimensioni dei punti luce (finestre, porte, ……..) tipiche delle architetture storiche. I livelli di FmDL sono tutti al di sotto del 2%, livello minimo normativo per la verifica delle condizioni di benessere all’interno degli ambienti di vita.Al fine di migliorare le condizioni di benessere all’interno degli ambienti, dovranno essere prese in considerazione alcune soluzioni migliorative, in un’ottica di miglioramento delle condizioni interne e di salvaguardia delle caratteristiche storico-architettoniche che caratterizza tale struttura. Progetto e verifica delle soluzioni Luce naturale. Tra i vari fenomeni fisici che possono migliorare le condizioni di benessere all’interno degli spazi confinati, la luce naturale rappresenta forse quella che più condiziona la regolazione dei ritmi biologici dell’uomo riferiti all’ambiente esterno che lo circonda. Nel caso specifico del nostro edificio oggetto di valutazione, i risultati ottenuti dalle analisi illuminotecniche, sottolineano la scarsa qualità e quantità di luce naturale all’interno degli spazi di vita. Questo è dovuto dalle modeste dimensioni delle superfici finestrate tipiche di queste particolari configurazioni edilizie. L’ipotesi di riqualificazione dell’edificio, nell’ottica di miglioramento della qualità degli spazi interni, è quella di intervenire per il soddisfacimento della quamento medio di un locale e l’illuminamento, nelle stesse condizioni di tempo e di luogo su una superficie orizzontale esposta all’aperto, ricevuto dall’intera volta celeste, senza irraggiamento diretto dal sole.


Fig. 13: Detail of analyzed roofing system.

157

Earth/Lands Terra/Terre

Fig. 15: Thermal Checking in summer

Fig. 16: Thermal Checking in winter

Fig. 14: Solar incident radiation on the cover.

Fig. 17: Energy needs in summer


158

Earth/Lands Terra/Terre

The working plan considered for the analyses is positioned at 80 cms. The results of the analyses are represented in Figs. 18 and 19. The average factor of daylight,

FdLM

Em

ground floor

1,07%

90,76 lux

first floor

1,75%

148,75 lux

The results of the technical lighting analysis highlight the scarce quality and quantity of the natural light levels, due to the small dimensions of the light points (windows, doors, …..) typical of historical architecture. The levels of FmDL are all under 2%, a minimum normative level for the checking of the conditions of well-being inside life environments. For the purpose of improving the conditions of well-being inside the rooms, some ameliorative solutions will have to be taken into consideration, from the viewpoint of improving the internal conditions and safeguarding the historic-architectonic characteristics which characterize such a structure. Design and control of the solutions Natural light Among the various physical phenomena which can improve the conditions of wellbeing inside confined spaces, natural light represents perhaps that which influences the most the regulation of the biological rhythms of man referred to the external environment which surrounds him. In the specific case of our building which is the subject of assessment, the results obtained from the technical lighting analyses underline the scarce quality and quantity of natural light inside the living spaces. This is due to the modest dimensions of the windowed surfaces typical of these particular building configurations. The hypothesis of upgrading of the building, from the viewpoint of improving the quality of the internal spaces, is that of intervening to satisfy the internal optical/visual quality in a non-invasive manner without modifying the architectonic configuration of the present state. For this reason, the inclusion of four systems for the receiving and transport of natural light placed on the roofing was envisaged. These are of a fixed oriented receiving type, of a 42 cm diameter with the height of the channel equal to 80 cm. All the simulations were carried out considering a uniform sky of the CIE overcast sky type, with external illuminance calculated in relation to the area under consideration equal to 5000 lux. The results highlight how, with such a hypothesis, the levels of illuminance inside the spaces exceed the minimum normative ones, (FdL≥2%) passing from an FdLm between 1,07% and 1,75% inclusive calculated on the basis of the present state to FdLm values between 3,05% and 4,25% inclusive. (Fig. 20)

lità ottico-visiva interna in maniera non invasiva senza modificare la configurazione architettonica dello stato di fatto. Per questo motivo, si prevede l’inserimento di quattro sistemi per la captazione ed il trasporto di luce naturale posti sulla copertura. Questi, sono del tipo a captazione fissa orientata, dal diametro di 42 cm con altezza condotto pari a 80 cm. Tutte le simulazioni sono state condotte considerando un cielo uniforme del tipo CIE overcast sky, con illuminamento esterno calcolato in relazione alla zona in esame pari a 5000 lux. I risultati evidenziano come con tale ipotesi, i livelli di illuminamento all’0interno degli spazi superano quelli minimi normativi, (FdL≥2%) passando da un FdLm compreso tra l’1,07% a 1,75% calcolati allo stato di fatto a valori del FdLm compreso tra il 3,05% ed 4,25% (Fig. 20). Comfort termico In un’ottica di soddisfacimento delle prestazioni energetiche dell’edificio relative alla verifica dei parametri prestazionali dettati dall’attuale normativa in vigore in campo energetico, sarebbe necessario intervenire con alcuni interventi migliorativi dell’involucro. I risultati delle analisi precedentemente effettuate, sono i seguenti: • pareti perimetrali: 0,58 W/m2°C > 0,50 W/m2°C • copertura: 1,70 W/m2°C > 0,46 W/m2°C • indice di fabbisogno energetico invernale: 145,7 kWh/m2anno > 136,6 kWh/m2anno Al fine di soddisfare i limiti prestazionali normativi e conseguentemente dei livelli di fabbisogno energetico invernale ed estivo, la soluzione sarebbe quella di integrare con uno o più strati isolanti le strutture opache per abbassare i valori di trasmissione termica e portarli a livelli uguali o minori dei valori prestazionali normativi. Sono state ipotizzate alcune soluzioni che puntano a migliorare, da un punto di vista energetico, l’involucro edilizio esistente: • Soluzione 1, intervento ‘interno’ al manufatto, • Soluzione 2, intervento ‘esterno’al manufatto. La prima soluzione è stata ipotizzata anche in un’ottica di attenzione ai caratteri originari dell’edificio oggetto di valutazione; la seconda, invece, considera soltanto l’integrazione tecnologica. In entrambe le soluzioni si è ipotizzato un sistema di copertura con tetto in legno ventilato in grado di migliorare in maniera considerevole le caratteristiche termiche dell’intero sistema. Le analisi energetiche evidenziano: Soluzione 1 – intervento ‘interno’ all’ambiente Caratteristiche termiche dell’involucro:


Fig. 19: Checking the average factor of daylight, first floor.

Intonaco interno in terra da 3 cm

pareti perimetrali: 0,49 W/m2°C < 0,50 W/m2°C

Isolamento a cappotto (tipo CELENIT) da 3 cm + intonaco da 2 cm

pareti perimetrali: 0,39 W/m2°C < 0,50 W/m2°C

Isolamento a cappotto (tipo POLIURETANO) pareti perimetrali: da 3 cm + intonaco da 2 cm 0,35 W/m2°C < 0,50 W/m2°C

Thermal comfort From the viewpoint of satisfying the energy supplies of the building regarding the checking of the supply parameters dictated by the present-day regulations in force in the energy field, it would be necessary to intervene with some ameliorative interventions on the shell. The results of the analyses previously carried out are the following: • external walls: 0,58 W/m2°C > 0,50 W/m2°C • roofing: 1,70 W/m2°C > 0,46 W/m2°C • index of winter energy needs: 145,7 kWh/m2 a year > 136,6 kWh/m2 a year For the purpose of satisfying the normative supply limits and consequently the levels of winter and summer energy needs, the solution would be to integrate the opaque structures with one or more insulation layers to lower the values of thermal transmission and bring them to levels equal to or less than the normative supply values. Some solutions have been suggested which aim at improving the existing building shell from an energy point of view: • Solution 1, intervention ‘inside’ the artefact, • Solution 2, intervention ‘outside’ the artefact. The first solution has been suggested also from the point of view of giving attention to the original characters of the building under consideration; the second, instead, considers only the technological integration. In both solutions a roofing system has been suggested with a wooden, ventilated roof capable of improving significantly the thermal characteristics of the whole system. The energy analyses highlight:

Soluzione 2 – intervento ‘esterno’ all’ambiente L’analisi ha considerato tre differenti soluzioni che sono: • Intonaco esterno in terra da 3 cm (Fig. 24); • Isolamento a cappotto (tipo CELENIT) da 3 cm + intonaco da 2 cm (Fig. 25); • Isolamento a cappotto (tipo POLIURETANO) da 3 cm + intonaco da 2 cm (Fig. 26). Intonaco esterno in terra da 3 cm

pareti perimetrali: 0,49 W/m2°C < 0,50 W/m2°C Isolamento a cappotto (tipo CELENIT) da pareti perimetrali: 3 cm + intonaco da 2 cm 0,39 W/m2°C < 0,50 W/m2°C Isolamento a cappotto (tipo POLIURETANO) pareti perimetrali: da 3 cm + intonaco da 2 cm 0,40 W/m2°C < 0,50 W/m2°C

Risultati Ai fini del miglioramento delle prestazioni energetiche del sistema edificio, l’integrazione di uno o più strati isolanti, rappresenta una prima ipotesi di soluzione percorribile e suggerita dalla normativa stessa. Vengono prese in considerazione due soluzioni possibili, declinate attraverso l’uso di materiali diversi: • nella prima soluzione, sono considerate modalità di intervento in cui gli strati aggiuntivi sono posti sempre sulla faccia interna delle pareti perimetrali; • nella seconda soluzione, gli strati sono stati integrati sulla faccia esterna delle pareti perimetrali. Dal calcolo termico pare che le due modalità di intervento, all’interno o all’esterno dell’involucro, siano indifferenti nel soddisfare i valori norma-

159

Earth/Lands Terra/Terre

Fig. 18: Checking the average factor of daylight, ground floor.

• spessore: 70 cm • coefficiente λ: 0,47 W/mK (per 1200 Kg/mc) • Peso specifico: 300-1200kg/mc • Calore specifico: 1 KJ/KgK (per 2000Kg/mc) • pareti perimetrali: 0,58 W/m2°C > 0,50 W/m2°C L’analisi ha considerato tre differenti soluzioni che sono: • Intonaco interno in terra da 3 cm (Fig. 21); • Isolamento a cappotto (tipo CELENIT) da 3 cm + intonaco da 2 cm (Fig. 22); • Isolamen (tipo POLIURETANO) da 3 cm + intonaco da 2 cm (Fig. 23)


160

Earth/Lands Terra/Terre

Solution 1, ‘inside’ intervention on the environment Thermal characteristics of the shell: • thickness: 70 cms • coefficient λ: 0,47 W/mK (for 1200 Kg/cubic metre) • Specific weight: 300-1200 Kg/cubic metre • Specific heat: 1 KJ/KgK (for 2000Kg/cubic metre) • external walls: 0,58 W/m2°C > 0,50 W/m2°C The analysis considered three different solutions which are: • 3 cm internal earth plaster (Fig. 21); • 3 cm coating insulation (CELENIT type) + 2 cm plaster (Fig. 22); • 3cm coating insulation (POLYURETHANE type) + 2 cm plaster (Fig. 23). 3 cm internal earth plaster 3 cm coating insulation (CELENIT type) + 2 cm plaster 3 cm coating insulation (POLYURETHANE type) + 2cm plaster

external walls: 0,49 W/m2°C < 0,50 W/m2°C external walls: 0,39 W/m2°C < 0,50 W/m2°C external walls: 0,35 W/m2°C < 0,50 W/m2°C

Solution 2 – ‘external’ intervention on the environment The analysis considered three different solutions which are: 3 cm external earth plaster (Fig. 24); 3 cm coating insulation (CELENIT type) + 2 cm plaster (Fig. 25); 3 cm coating insulation (POLYURETHANE type) + 2 cm plaster (Fig. 26). 3 cm external earth plaster 3 cm coating insulation (CELENIT type) + 2 cm plaster: 3 cm layer insulation (POLYURETHANE type) + 2 cm plaster:

external walls: 0,49 W/m2°C < 0,50 W/m2°C external walls: 0,39 W/m2°C < 0,50 W/m2°C external walls: 0,40 W/m2°C < 0,50 W/m2°C

Results For the purpose of improving the energy supplies of the building system, the integration of one or more insulating layers represents a primary solution hypothesis which is viable and suggested by the regulations themselves. Two possible solutions are taken into consideration, given through the use of different materials: in the first solution, intervention methods are considered in which the added layers are always placed on the internal surface of the external walls; inthesecondsolution,thelayerswereintegratedontheexternalsurfaceoftheexternalwalls. From the thermal calculation it seems that the two intervention methods, on the inside or outside of the shell, are indifferent in satisfying the normative reference values

tivi di riferimento in ordine alla trasmittanza termica del manufatto e al suo fabbisogno energetico. Ad un’analisi più dettagliata, però, si osserva come vi siano fondamentali differenze: nella prima soluzione, solo la prima modalità di intervento, l’ipotesi dell’intonaco di terra, non determina l’insorgere di condensa interstiziale, mentre le modalità 2 e 3 possono originare fenomeni di questo tipo, in conseguenza della differenza inerziale tra i vari materiali che vanno a costituire il nuovo pacchetto tecnologico; nella seconda soluzione, invece, in nessuna delle tre ipotesi si determinano fenomeni di condensa. Si deve sottolineare, dunque, che gli interventi semplicemente dedotti dalle indicazioni normative e scarsamente meditatti in ordine alle peculiarità del caso possono risultare anche peggiorativi ai fini del soddisfacimento delle condizioni del comfort interno complessivo. È possibile quindi ipotizzare ulteriori soluzioni al fine di migliorare le condizioni termoigrometriche del sistema, anche fuori degli schemi veicolati dagli standard correnti! Dai risultati delle analisi energetiche effettuate sull’edificio allo stato di fatto si riscontra un buon comportamento energetico del sistema tecnologico a fronte di elevati coefficienti di trasmissione termica dell’involucro. Se per le superfici opache verticali la differenza tra i valori di trasmissione termica calcolati e quelli normativi di riferimento è minima (ma pur sempre superiori), per il sistema copertura i risultati calcolati sono di gran lunga superiori a quelli di riferimento. Nonostante questa differenza, però, il calcolo del fabbisogno energetico ci restituisce un valore pari a 145,7 kWh/m2anno, di poco superiore a quello limite fissato dalla normativa, pari a 136,6 kWh/m2anno. A conferma delle analisi energetiche precedentemente effettuate, si può affermare che per il calcolo energetico riferito, sia al periodo invernale che a quello estivo, non è sufficiente limitarsi alla sola verifica dei coeffcienti di trasmissione termica dell’involucro ma vanno considerati altri parametri che possono influenzare il comportamento energetico del sistema come, ad esempio, le caratteristiche inerziali, tipiche di queste particolari configurazioni edilizie connotate da elevati spessori murari, forme compatte e ridotte superfici trasparenti. Tali considerazioni inducono pertanto a sperimentare interventi su parti specifiche dell’involucro, quali la copertura, che -uniche nell’involucro originario- si connotano con forti vulnerabilità prestazionali, conseguenza di mediocri realizzazioni tecnologiche. Nell’ipotesi di intervenire solo sul sistema di copertura, quindi, lasciando inalterate le superfici opache verticali, si ottengono i risultati riportati nella Fig. 27.


regarding the thermal transmission of the artefact and its energy needs. After a more detailed analysis, though, one observes how there are fundamental differences: in the first solution, only the first intervention method, the hypothesis of earth plaster, does not cause the development of interstitial condensation, while methods 2 and 3 may give origin to phenomena of this type, as a consequence of the inertial difference between the various materials which contributes towards the constitution of the new technological packet; in the second solution, instead, in none of the three hypotheses condensation phenomena are caused. It must be underlined, therefore, that the interventions simply inferred by the normative indications and insufficiently meditated regarding the peculiarity of the case may turn out to be even pejorative for the purpose of satisfying the conditions of internal comfort on the whole. It is therefore possible to suggest further solutions for the purpose of improving the thermal hygrometric conditions of the system, even outside the conventions transmitted by present-day standards! From the results of the energy analyses carried out on the building in its present state, good energy behaviour of the technological system is found compared to high thermal transmission coefficients of the shell. For the vertical, opaque surfaces, if the difference between the calculated thermal transmission values and the normative reference ones is minimal (though always higher), for the roofing system the calculated results are far higher than the reference ones. Despite this difference, though, the calculation of the energy needs gives us back a value equal to 145,7 kWh/m2 a year, slightly higher than the limit established by the regulations, equal to 136,6 kWh/m2 a year. In confirmation of the energy analyses previously carried out, it can be stated that, for the energy calculation, referred to both the winter and summer periods, it is not sufficient to confine oneself to just the checking of the thermal transmission coefficients of

In questo modo, è possibile diminuire notevolmente l’indice di fabbisogno energetico, migliorando in maniera sensibile le prestazioni energetiche dell’intero sistema e salvaguardando i caratteri originari dell’edificio oggetto di valutazione. In ultimo, è stata prevista l’aggiunta di una serra addossata sul lato sudest, con il duplice obiettivo di contribuire al miglioramento del comfort termoigrometrico degli ambienti di vita e di dotare l’edificio di un ulteriore spazio abitabile. La serra è un sistema solare passivo a guadagno diretto; il dotare l’edificio di una serra ha un duplice vantaggio: quella di controllare i flussi energetici tra l’ambiente esterno e gli ambienti interni e quella di essere a tutti gli effetti un ‘prolungamento’ dell’edificio, un ‘impianto abitabile’ sia in inverno che in estate. Fisicamente, la serra ipotizzata, prevede quattro superfici captanti di cui quella di copertura opportunamente schermata per evitare il surriscaldamento estivo. La verifica energetica ha considerato due soluzioni differenti: la prima, prevedendo per le superfici trasparenti l’utilizzo di un vetro a doppiacamera; la seconda prevedendo delle lastre in policarbonato trasparente. I risultati di entrambe le soluzioni sono: Soluzione 1 – vetro a doppiacamera Guadagno solare da serra

14,87 kWh/m2anno

Indice di fabbisogno energetico invernale

72,13 kWh/m2anno < 136,6 kWh/m2anno.

Soluzione 2 – lastre in policarbonato Guadagno solare da serra

18,15 kWh/m2anno

Indice di fabbisogno energetico invernale

68,85 kWh/m2anno < 136,6 kWh/m2anno.

Così facendo, il progetto di riqualificazione dell’edificio, è in grado di migliorare notevolmente le condizione di vita all’interno dell’edificio, integrando all’interno dello stesso progetto sia la problematica ambientale sia quella abitativa, rendendo migliore sia le condizioni di benessere termoigrometrico interne, mediante la progettazione tecnologica, sia la fruibilità degli spazi interni, facendo diventare la tecnologia stessa parte integrante dello spazio abitato. .

161

Earth/Lands Terra/Terre

Fig. 20: Checking the average factor of daylight, first floor after the insertion of light pipes.


162

Earth/Lands Terra/Terre

the shell but other parameters must be considered which may affect the energy behaviour of the system as, for example, the inertial characteristics typical of these particular building configurations associated with elevated wall thicknesses, compact forms and reduced transparent surfaces. Such considerations induce, therefore, to experiment interventions on specific parts of the shell, such as the roofing, which – unique in the original shell – are associated with strong performance vulnerability, a consequence of mediocre technological accomplishments. In the hypothesis of an intervention only on the roofing system, therefore, leaving unaltered the vertical opaque surfaces, the results are obtained that are reported in Fig. 27. In this way, it is possible to diminish significantly the index of energy needs, improving considerably the energy supplies of the whole system and safeguarding the original characters of the building which is the subject of assessment. Lastly, the addition of a greenhouse on the south-east side has been envisaged, with the twofold aim of contributing to the improvement of the thermal hygrometric comfort of the life environments and furnishing the building with a further living space. The greenhouse is a passive, directly obtained solar system; furnishing the building with a greenhouse has a twofold advantage: to control the energy flows between the external and internal environments and to be to all intents and purposes an ‘extension’ of the building, a ‘habitable plant’ both in winter and in summer. Physically, the suggested greenhouse is represented in Fig. 30; this provides for four sun-assimilating surfaces of which the roofing one is opportunely screened to avoid summer overheating. The energy checking considered two different solutions: the first providing the use of double glazing for the transparent surfaces; the second providing for sheets of transparent polycarbonate. The results of both the solutions are:

Fig. 21: Verification and verification of the index hygrothermal energy needs in winter - solution 1.

Fig. 22: Verification and verification of the index hygrothermal energy needs in winter - solution 2.

Solution 1: double glazing Greenhouse solar gain

14,87 kWh/m2 a year

Winter energy needs index

72,13 kWh/m2 a year < 136,6 kWh/m2 a year.

Solution 2: polycarbonate sheets

Fig. 23: Verification and verification of the index of hygrothermal winter energy needs - Solution 3.

Greenhouse solar gain

18,15 kWh/m2 a year

Winter energy needs index

68,85 kWh/m2 a year < 136,6 kWh/m2 a year.

In this way, the project of upgrading of the building is able to improve significantly the conditions of life inside the building, integrating in the same project both the environmental and living problems, improving both the conditions of internal thermal hygrometric well-being through technological planning and the usability of internal spaces, making the technology itself become an integral part of the inhabited space. Fig. 27. In this way, it is possible to diminish significantly the index of energy needs, improving considerably the energy supplies of the whole system and safeguarding the original characters of the building which is the subject of assessment.


163

Earth/Lands Terra/Terre

Fig. 24: Hygrothermal check - Solution 4.

Fig. 25: Hygrothermal check - solution 5.

Fig. 26: Hygrothermal check - Solution 6.


A material and immaterial cultural heritage


166

Earth/Lands Terra/Terre Gela, Capo Soprano (picture by Francesco Lombardo)


Maria Luisa Germanà University of Palermo

La terra cruda nelle costruzioni della Sicilia antica

If we consider earthen architecture in Italy in its entirety, it seems that the most valuable contribution that Sicily can make occurs at the very beginning of a chronological period stretching from pre-history to the present day. Sicily’s archaeological heritage is recognised as among the richest in the whole of Italy, and does, in fact, provide important evidence of the employment of earth in the distant past, whereas the employment of earth in more recent architecture is rather unremarkable and, on the whole, of lesser significance when compared to other Italian Regions. Earth is a readily available material and easily manipulated, and it is clearly for this reason that it has been used, since the early days of Man, in various ways for building. Archaeological evidence regarding the use of earth is not generally well documented and often leaves the field open to interpretation and hypothesis rather than certainty. As regards the earliest evidence, there are, in fact, considerable problems in identifying earthen architecture, for two sets of reasons, non-material and material. From the non-material viewpoint, the difficulty in identification often arises from ignorance or lack of interest in the material itself; actual archaeologists, with other types of artefact1 as their goal, often admit to totally neglecting remains of earthen walls during excavations. From the material viewpoint, identification is difficult because of the objective vulnerability intrinsic to earthen buildings2; once they have been reduced to rubble these tend o be transformed once again into earth in its natural state. Apart from these difficulties, we have to consider those posed by the aims of conservation: interventions on earthen structures are exposed to a high technical risk, i.e. the possibility of not achieving the desired effects or even compromising them,

1   Eugenio Galdieri reports the words of Sir Leonard Wolley, who discovered Ur, and according to whom, a German archaeologist destroyed all the earthen walls, so that only the thresholds remained, fortunately made out of stone, q.v Galdieri E., 1982, Le meraviglie dell’architettura in terra cruda, Laterza, Bari Roma, p. 56. 2   La Carta del Rischio I.C.R. defines vulnerability as the susceptibility to decay deriving from conditions intrinsic to the historical architectural object (original building and construction materials; anamnesis of the damage and transformations undergone); see Germanà M. L., 2005 The Vulnerability of the architectural heritage: type of risk and operational reliability, International Congress Report on ‘Vulnerability of 20th Century Cultural Heritage to Hazards and Prevention Measures’ 2002, CICOP (International Centers for Architectural Heritage Conservation), 2005, Leoforos Rodou-Lindou Print House, pp. 673-680.

1   Eugenio Galdieri riporta la testimonianza di Sir Leonard Wolley, scopritore di Ur, secondo cui un archeologo tedesco distruggeva ogni muro in crudo, fino a far rimanere solo le soglie fortunatamente in pietra. Cfr. Galdieri E., 1982, Le meraviglie dell’architettura in terra cruda, Laterza, Bari Roma, p. 56. 2   La Carta del Rischio I.C.R. definisce vulnerabilità individuale la suscettibilità al degrado derivante da condizioni intrinseche del manufatto architettonico storico (materiali e sistemi costruttivi originari; anamnesi delle trasformazioni e dei danni subìti). Cfr. Germanà M. L., 2005 The Vulnerability of the architectural heritage: type of risk and operational reliability, Atti International Congress on “Vulnerability of 20th Century Cultural Heritage to Hazards and Prevention Measures” 2002, CICOP (International Centers for the Architectural Heritage Conservation), 2005, Leoforos Rodou-Lindou Print House, pp. 673-680. 3   Per il rischio tecnico nelle costruzioni, vedi Mecca S., Masera M., 2002, Il rischio nel progetto di costruzioni, ETS, Pisa. Per il rischio tecnico riferito alla conservazione, cfr. Germanà M. L., 2003, Significati dell’affidabilità negli interventi conservativi, in Sposito A. cur., 2003, La conservazione affidabile per il patrimonio architettonico, Tavola Rotonda Internazionale, Palermo, 27-28/ IX/2002. Atti a cura di Maria Luisa Germanà, D. Flaccovio, Palermo, pp. 24-31.

167

Earth/Lands Terra/Terre

Earth in ancient Sicilian architecture

Considerando l’insieme delle architetture di terra in Italia, il contributo della Sicilia si colloca alla base di un arco cronologico esteso dalla preistoria ad oggi. Infatti il patrimonio archeologico siciliano, notoriamente fra i più ricchi del territorio nazionale, fornisce importanti testimonianze degli impieghi remoti della terra cruda, mentre le architetture più vicine a noi custodiscono forme di impiego poco appariscenti e, tutto sommato, per molti versi meno significative a confronto con altre Regioni italiane. In generale, le testimonianze archeologiche dell’uso della terra cruda sono poco documentate e si prestano ad interpretazioni o ad ipotesi, piuttosto che a certezze. Per le testimonianze più remote in effetti si pongono notevoli problemi di identificazione per due ordini di motivi. Sotto il profilo immateriale, la difficoltà di identificazione è scaturita spesso da sconoscenza e disinteresse: per ammissione degli stessi archeologi, frequentemente i resti dei muri in terra cruda sono stati perduti durante gli scavi, tesi al rinvenimento di altri tipi di artefatti1. Sotto il profilo materiale, l’identificazione è resa ardua dall’oggettiva vulnerabilità intrinseca delle costruzioni in crudo2, che ridotte in rudere tendono a tornare terra allo stato naturale. Oltre a tali difficoltà, vanno considerate quelle poste – sempre in generale – dall’obiettivo della conservazione: gli interventi sulle costruzioni in terra cruda sono esposti ad un particolarmente elevato rischio tecnico, ovvero alla possibilità di non raggiungere gli effetti voluti o addirittura di comprometterli, a causa di fattori, anche concomitanti, riconducibili alle diverse fasi processuali3. La Sicilia offre un campo di osservazione privilegiato per gli impieghi antichi della terra cruda a fini costruttivi innanzitutto perché custodisce numerosi reperti, risalenti ad epoche che vanno dalla preistoria all’età romana e che sono riferibili a tipologie costruttive varie: dagli edifici residenziali ed artigianali con relativi annessi alle fortificazioni; dagli edifici religiosi alle sepolture. In più, molti esempi siciliani nei quali sono stati realizzati


168

Earth/Lands Terra/Terre

due to factors (also contributory) arising out of the various phases of the process3. With regard to the ancient employment of earth for building purposes, Sicily provides a privileged field of observation, especially as it possesses numerous finds, dating back to periods ranging from pre-history to Roman times, and representing various building typologies, ranging from residential constructions and craftwork areas with accompanying fortified outbuildings to religious buildings and burial grounds. Over the last fifty years there have been many protective and conservational interventions in Sicilian structures, and these provide considerable food for thought about the specificity of similar aims as regards earth in ancient times. Once the archaeological sphere had been singled out as fundamental to any examination of how earth was used in Sicily, it was deemed indispensable to involve the BB.CC.AA (the Monuments and Cultural Heritage Offices), who handle every intervention that regards the sites, and on whom the sites in question are dependent. Furthermore, these bodies employ qualified professionals working in direct contact with a heritage of which they understand every type of exigency; naturally, they were considered to be in a position to provide definitive and detailed data. The contributions reported in the present section are the fruit of this involvement, i.e. from Sebastiano Tusa and Francesca Spatafora (archaeologists, at the management level at the Sicilian Regional BB.CC.AA – the Monuments and Cultural Heritage Offices) and a Study Day, organised by Rosalba Panvini, Superintendent at Caltanissetta, a Province possessing some of the best-preserved archaeological earthen architecture in Sicily; the reports have recently been published4. Even though the ancient roots of earthen architecture in Sicily are to a certain extent the endemic fruit of the primitive, indigenous peoples, they can be linked, in their subsequent development, to a ‘technological continuity’ common to the whole Mediterranean basin, which is deeply rooted in the Mesopotamian, Egyptian and Minoan-Mycenaean cultures5. When looking at the building structures as a whole, one is struck by the fact that, both in the earliest examples and subsequent development, earth, along with other building materials, plays its part in a mixed technique, ranging from stone to vegetal, the employment of either depending on the extent of their availability on site6.   For technical risk in building, see Torricelli M. C., Mecca S., 1996, Qualità e gestione del progetto nella costruzione, Alinea, Firenze, Mecca S., Masera M., 2002, Il rischio nel progetto di costruzioni, ETS, Pisa. For technical risk referring to conservation, see Germanà M. L., 2003, Significati dell’affidabilità negli interventi conservativi, in Sposito A. ed., 2003, La conservazione affidabile per il patrimonio architettonico, International Round Table, Palermo, 27-28/IX/2002. Report by Maria Luisa Germanà, D. Flaccovio, Palermo, pp. 24-31. 4   Q.v. Germanà M. L., Panvini R., ed., 2008, La terra cruda nelle costruzioni. Dalle testimonianze archeologiche all’architettura sostenibile. Report from the Caltanissetta Study Day 29 June, 2007, Nuova Ipsa, Palermo; Germanà M. L., 2008, Architettura in terra cruda nell’Italia del Sud. Dalla Sicilia nuovi sviluppi del tema, su “C.R.P.R. Informa” – Rivista del Centro Regionale Progettazione e Restauro Regione Siciliana, II/2008. 5   Q.v. Galdieri, 1982, op. cit., pp. 194-5. Q.v. articles by Tusa and Spatafora 6   La commistione legno, pietra e crudo caratterizzerà sempre l’ambiente elladico influenzando anche il Mediterraneo centra3

interventi di protezione e conservazione negli ultimi cinquant’anni forniscono spunti significativi per riflettere sulle specificità di simili obiettivi riferiti alla terra cruda in contesti antichi. Avendo individuato l’ambito archeologico come campo d’indagine fondamentale per studiare l’impiego della terra cruda in Sicilia, è stato ritenuto indispensabile coinvolgere le Soprintendenze BB.CC.AA, in quanto tali istituzioni, da cui dipende la tutela dei siti interessati, gestiscono ogni intervento che li riguarda. In più, tali enti vedono impegnati qualificati operatori (a diretto contatto con un patrimonio di cui conoscono bene tutti i tipi di emergenze) da cui si è giustamente ritenuto di poter ricavare dati certi e circostanziati. Di tale coinvolgimento sono in parte frutto i contributi di seguito riportati, una Giornata di Studi organizzata a Caltanissetta nel giugno 2007 e un Convegno nazionale tenuto a Palermo nell’ottobre 20084. Le radici antiche dell’architettura in terra cruda in Sicilia, se fino a un certo punto sono frutto endemico delle primigenie popolazioni indigene, nei successivi sviluppi possono essere ricondotte ad una continuità tecnologica comune all’intero bacino mediterraneo, che attecchisce in profondità nelle culture mesopotamiche, egiziane e minoico-micenee5. La principale caratteristica che si può riscontrare, sia nelle più remote origini che nelle successive evoluzioni, è che la terra, guardando all’insieme dei manufatti edilizi, contribuisce ad una tecnica mista, in cui concorrono altri materiali costruttivi, da quelli lapidei a quelli vegetali, accomunati dall’immediata disponibilità nel sito6. Le più remote tracce di uso edilizio di impasti argillosi in Sicilia risalgono al mesolitico e sono collegate ad insediamenti cavernicoli. Si tratta di superfici spianate, battute ed indurite col fuoco, utilizzate come basi per varie lavorazioni, come quella rinvenuta nella Grotta dell’Uzzo, nella costa settentrionale della provincia di Trapani, dove permangono, sulla terra consolidata, i segni di lisciatoi vegetali7. Solo all’epoca neolitica, col passaggio a forme d’insediamento stanziali collegate all’esordio di agricoltura e pastorizia, risalgono modalità d’impiego collegate ad un’attività costruttiva vera e propria. Guardando alle testimonianze più remote, si può già rimarcare la varietà delle tecni4   Germanà M. L., Panvini R., cur., 2008, La terra cruda nelle costruzioni. Dalle testimonianze archeologiche all’architettura sostenibile. Atti della Giornata di Studi Caltanissetta 29 giugno 2007, Nuova Ipsa, Palermo; Germanà M. L., 2008, Le terre crude nel Mezzogiorno. Dalla Sicilia nuovi sviluppi per un’architettura sostenibile, su “C.R.P.R. Informa” – Rivista del Centro Regionale Progettazione e Restauro Regione Siciliana, II/2008. 5   Galdieri, 1982, op. cit., pp. 194-195. Vedi anche qui i saggi di Tusa e Spatafora. 6   La commistione legno, pietra e crudo caratterizzerà sempre l’ambiente elladico influenzando anche il Mediterraneo centrale e la Sicilia. Da Tusa, più avanti. 7   Tusa e in particolare nota 1 e Fig. 1.


1 Fig 1: Circular huts at Mokarta (TP); ca XI century B.C. The ‘Nina’ hut is top right (didactic material Laboratory final synthesis Prof. A. Sposito ‘Coprire l’antico’). 3

Earth/Lands Terra/Terre

2

169

Fig. 2: Mokarta. View of hut 1. Tusa Nicoletti, 2000, op. cit., Tav. CLXXXIX. Fig. 3. Fragments of the roofing of Hut 1 at Mokarta, recovered during the 1997 excavations and housed in the Biblioteca comunale in Salemi (TP) (photo 2007 M. L. G.), to be compared with the hypothesis of conformation of the roofing reported here in Tusa, Fig. 5. Fig 4. Gela; Capo Soprano fortifications, IV century B.C. (photo 2009 F. Lombardo). Fig. 5: Gela; Capo Soprano fortifications, IV century B.C.; view from which the deterioration can be noted, due to the haphazard application of slabs to the earthen walls. Panvini, 2008, op. cit.

4

5


170

Earth/Lands Terra/Terre

The earliest traces of clay mixtures used in building in Sicily date back to the Mesolithic and are associated with cave dwellings. These took the form of flattened surfaces, beaten and hardened with fire (and used as work-tops for various activities), such as those found in the Grotta dell’Uzzo cave, on the northern coast of the Province of Trapani, where vegetal sleekers7 remain on the hardened earth. It was only in the Neolithic, with a change to more stable forms of settlement based around agriculture and grazing animals, that ways of employing earth, more closely linked to a true building activity, were applied. Consulting the earliest evidence one can already observe the variety of techniques employed that still characterise the use of earth in the present day8. As Francesca Spatafora points out (further on), it is not easy to understand from the meagre remains of wall structures from the Bronze and Iron Ages in what exactly the technique consisted: a spiccato of earth was laid on top of a base of variable height, made up of roughly-hewn stones cemented together with mud. Spatafora suggests that in the examples from the Bronze Age, when the typology with a circular or oval plan was prevalent, the earthen part was constructed in bauge (layers of a more compact clay mixture, without formworks) or in torchis (a technique in which earth functions as a filler on a frame of wood or cane), whereas subsequently, with the establishing of the rectilinear plan, she suggests a recourse to the pisé de terre technique; this was more demanding because of the use of formworks, but ensured greater resistance, in such a way that it was presumably employed from the Iron Age onwards. The variety of techniques using earth in prehistoric times can be amply supplemented, and it is worth recalling its widespread use in plastering and beaten earth floors, often with the addition of decorative elements such as the Mursia fire-places in Pantelleria (q.v. Tusa further on, fig. 4) or the ovens of Colle Madore (q.v. Vassallo - further on) Subsequently, when the island opened up its frontiers to non-indigenous migrations, (e.g. Phoenician-Punic and Hellenic), ancient Sicily adopted adobe (a common technique in the Mediterranean basin from the 7th B.C. onwards9) among its ways of using earth, and there are many more examples of this technique, and better-preserved ones, that have come down to us. For a fuller treatment it is suggested one refer to articles by Sebastiano Tusa and Francesca Spatafora. Hereafter, mention will only be made of a few of the most significant examples of ancient modes of employment of earth in Sicily. le e la Sicilia. By Tusa, q.v.further on. 7   Q.v. Tusa further on, and in particular note 3 and fig. 1. 8  For the variety of present-day techniques, q.v. Houben H., Guilland H. (EAG-CRATerre), 1989, Traité de construction en terre, Parethèses, Marseille. 9  De Chazelles C. A., 1995, Les origines de la construction en adobe en Extrême-Occident, in ‘Etudes Massaliètes’, 4, pp. 49-58, quoted further on by Spatafora.

che di impiego che ancora oggi caratterizza l’uso della terra cruda8. Come sottolinea più avanti Francesca Spatafora, non è facile comprendere nei pochi reperti delle strutture murarie dell’età del bronzo e del ferro quale fosse stata esattamente la tecnica utilizzata: sopra un basamento di altezza variabile, realizzato in pietre sommariamente sbozzate, si appoggiava uno spiccato in terra. La Spatafora ipotizza che negli esempi dell’età del bronzo, quando prevaleva la tipologia ad impianto circolare o ovale, la parte in terra fosse realizzata in bauge (stratificazione di impasto argilloso più compatto, senza casseforme) o in torchis (tecnica in cui l’impasto terroso funge da riempitivo di graticci di legno o canne), mentre successivamente, con l’affermarsi di piante rettilinee, suppone il ricorso alla tecnica del pisé, più impegnativa per l’uso di casseforme ma con maggiori garanzie di resistenza, tant’è che, presumibilmente, si sarebbe imposta dall’età del ferro in poi. Ad incrementare la varietà delle tecniche di impiego di terra cruda nella preistoria, giova ricordare il larghissimo uso negli intonaci e nei battuti delle pavimentazioni, talvolta comprendenti elementi di arredo come i focolari di Mursia a Pantelleria (cfr. avanti Tusa, Fig. 4) o come i fornetti di Colle Madore (cfr. più avanti Vassallo). Successivamente, a partire dall’apertura dell’isola a influssi non indigeni, fenicio-punici o ellenici, lo scenario delle forme di impiego della terra cruda nella Sicilia antica comprende l’adobe, tecnica comune nel bacino del Mediterraneo a partire dal VII secolo a. C.9, della quale sono giunti a noi molti più esempi e meglio conservati. Rimandando ai saggi di Sebastiano Tusa e Francesca Spatafora et al. per trattazioni più complete, nel seguito verranno ricordati solo alcuni esempi più significativi delle antiche forme d’uso della terra cruda in Sicilia. Nel sito di Mokarta, insediamento sicano abitato sin dal XIII secolo a. C. e distrutto dagli Elimi nel IX, è documentato in modo esemplificativo l’impiego della terra cruda nella cultura indigena siciliana10. Inoltre, quest’esempio è indicativo del tipo di conoscenza ricavabile, grazie alle interpretazioni degli archeologi, da reperti monchi e frammentati di manufatti che ormai hanno perduto la propria identità morfologica complessiva. 8 Per la varietà delle tecniche attuali, cfr. Houben H., Guilland H. (EAG-CRATerre), 1989, Traité de construction en terre, Parethèses, Marseille. 9  De Chazelles C. A., 1995, Les origines de la construction en adobe en Extrême-Occident, in “Etudes Massaliètes”, 4, pp. 49-58, cit. più avanti da Spatafora. 10  Il sito di Mokarta si trova su un’altura del territorio di Salemi (TP); per la sua importanza è stato definito la Pantalica occidentale. Oltre ai saggi di Tusa e Spatafora, cfr.: Tusa S., Nicoletti F., 2000, L’epilogo sicano nella Sicilia Occidentale: il caso Mokarta – Capanna I in Corretti A. cur., 2000, Terze giornate internazionali di studi sull’area elima (Gibellina 23-26/X/1997), Pisa; Tusa S., 2004, I problemi di tutela dei siti archeologici attraverso le situazioni di Mokarta, Erbe Bianche, Lilibeo, Mozia e Mursia in Sposito A. cur., 2004, Coprire l’antico, Palermo.


7a

7b

6

Fig. 6: Gela; Bosco Littorio trade centre; VI-V century B.C.; plan. Panvini, 2008, op. cit. Fig. 7: Gela; Bosco Littorio trade centre; VI-V century B.C.; walls in adobe (photo 2009 F. Lombardo). Fig. 8: Gela. Residential building near Villa Icona; VI century B.C. Panvini, 2008, op. cit.

8


172

Earth/Lands Terra/Terre

The use of earth in the indigenous Sicilian culture is clearly documented in the Mokarta site, a Sikan settlement inhabited from the 13th century B.C. and destroyed by the Elyms in the 9th century10. Among the huts with a circular plan, with a forceps entrance, most attention has been devoted to hut 1, named ‘Nina’ (because the skeleton of a young girl was discovered there) (Fig. 1). From an examination of the \remains of the hut, the archaeologists speculated that at the moment of its destruction the floor had been recently re-laid: two layers were discovered, a bottom layer of clay reddened by fire and one of yellowish marlstone; each layer had the remains of a fire-place, consisting of a circular area of clay (Fig. 2)11. Of particular interest were the studies carried out on the remains of the roof, subsequently removed following the 1997 excavations (Fig. 3). These elements were of concotto, a clay mixture that preserves very evident vegetal elements (see further on the mineralogical-petrographical analysis). From the shape of the fragments (which in some cases have concave or convex surfaces), a tholoid shape was hypothesised for the roofing, and a structure with two layers of plaster for filling in the lattice framework, with a building technique similar to torchis12. There are certainly far more examples of earthen architecture, and examples of a more varied typology, in the centuries following the 7th B.C. and up to the Hellenistic-Roman period. In the whole island, both in the Greek colonies and in the sites under Punic influence, earthen bricks were used for building residential dwellings, shops and workshops, as well as defensive structures and religious buildings. Here again, earth was not the only material used for building, but was employed along with stone for bases, and together with vegetal elements for intermediate floors and roofing. Whereas the walls were positioned on the ground with rather regular-shaped stone bases, in most cases the upper wall was made entirely out of adobe. The pisé technique survives, but fewer examples have come down to us; this lesser presence is probably due to a reduced possibility of identification during the excavation phases. Earthen bricks are also found to have been used in the restructuring of buildings that were originally made out of stone, with the aim of sealing gaps or modifying the ground plan. That ancient Sicily made so much use of earth is not surprising, merely confirming what is common knowledge, also on the basis of what Vitruvio reports on the subject of lateres, earthen bricks produced in at least three shapes (square, the pentadoron and

10  The Mokarta site is situated on high ground in the area of Salemi (TP); it has been called the ‘western Pantalica’ because of its importance. As well as articles by Tusa and Spatafora, q.v.: Tusa S., Nicoletti F., 2000, L’epilogo sicano nella Sicilia Occidentale: il caso Mokarta - Capanna I in Corretti A. ed., 2000, Terze giornate internazionali di studi sull’area elima (Gibellina 23-26 October, 1997), Pisa; Tusa S., 2004, I problemi di tutela dei siti archeologici attraverso le situazioni di Mokarta, Erbe Bianche, Lilibeo, Mozia and Mursia in Sposito A. ed., 2004, Coprire l’antico, Palermo. 11  Q.v. Tusa, Nicoletti, 2000, op. cit. 12  Because of the shape of the roofing and the relative building technique, q.v. Tusa, 2004, op. cit. and the article by the latter - further on, and also fig. 5.

Il sito comprende un gruppo di capanne circolari; dall’osservazione dei resti della capanna 1, denominata ‘Nina’ per il fatto che vi fu rinvenuto lo scheletro di una giovane donna (Fig. 1), gli archeologi hanno congetturato che al momento della distruzione nella capanna fosse stata rifatta da poco la pavimentazione: sono stati ritrovati due strati, uno sottostante di argilla arrossata dal fuoco e uno di marna giallastra compattata; ogni strato comprende i resti di un focolare, costituito da una distesa circolare di argilla (Fig. 2)11. Di particolare interesse sono gli studi condotti da Sebastiano Tusa sui resti della copertura, rimossi in seguito allo scavo del 1997 (Fig. 3 e da Tusa Fig. 5). Si tratta di elementi di concotto, impasto di argilla che conserva in modo evidente tracce di elementi vegetali (vedi l’analisi mineralogico-petrografica riportata da Giuseppe Montana più avanti). Dalla forma dei frammenti (che in alcuni casi presentano superfici concave o convesse), è stata ipotizzata per la copertura una forma tholoide, e una struttura a due strati di impasto posto a riempire un graticcio, con una tecnica costruttiva riconducibile al torchis12. Certamente più abbondanti, e diverse per tipologia, le testimonianze dell’architettura di terra cruda siciliana risalenti ai secoli successivi al VII a. C. e fino all’età ellenistico-romana. In tutta l’isola, sia nelle colonie greche che nei siti sotto l’influsso punico, mattoni crudi vennero utilizzati per costruire edifici residenziali, commerciali e artigianali, oltre a strutture difensive ed edifici religiosi. Ancora una volta, la terra cruda non era il materiale esclusivo per la costruzione, ma essa veniva utilizzata insieme ad elementi lapidei per le parti basamentali ed a elementi vegetali per i solai intermedi e di copertura. Se l’attacco al suolo delle murature era sempre uno zoccolo in pietre piuttosto regolari, nella maggior parte dei casi l’elevato era interamente in adobe. Sopravvive, ma è pervenuta a noi in minor numero di esempi, la tecnica del pisé, sulla cui minore permanenza, probabilmente, ha pesato una ridotta possibilità di identificazione in fase di scavo. Mattoni crudi, inoltre, si trovano utilizzati nella ristrutturazione di edifici in origine del tutto in pietra, allo scopo di chiudere vani di porte o finestre oppure di modificare l’impianto planimetrico. La diffusione del crudo nella Sicilia antica non stupisce, ma conferma quanto è noto in generale, anche sulla base di quanto riporta Vitruvio a proposito dei lateres, mattoni crudi prodotti in almeno tre formati (quadrati il pentadoron ed il tetradoron e rettangolare il lidio)13. Tusa, Nicoletti, 2000, op. cit. Per la conformazione della copertura e per la relativa tecnica costruttiva, cfr. Tusa, 2004, op. cit. e dello stesso il saggio più avanti e la Fig. 5. 13  Vitruvio (De Architectura., 2,3,1); Cicerone (De Divin, II, 47, 99); Varrone (De re rustica, I, 14,4); 11 

12 


Fig. 10: Mozia. Craftwork area (Area K); VI-V century B.C. Forno (photo by M. Schiera).

173

Earth/Lands Terra/Terre

Fig. 9: Mozia. Craftwork area (Area K); VI-V century B.C. Map from Superintendence Trapani BB.CC.AA., elaborated by M. Schiera for the PRIN 2005/07 file for the individuation of adobe walls.

Fig. 11: Mozia. Craftwork area (Area K); VI-V century B.C. Stone base â&#x20AC;&#x2DC;a telaioâ&#x20AC;&#x2122; (frameworked) and earthen bricks (photo by M. Schiera).

10

9

11

Fig. 12: Mozia. Craftwork area (Area T); VI-V century B.C. Overview; the roofing protects the adobe walls on the eastern side (photo by M. Schiera).

12


174

Earth/Lands Terra/Terre

tetradoron and rectangular, the lidio)13. More surprising is the fact that such a diffusion for so long escaped the attention of those (outside the archaeological discipline) working with earth. The only exception was the case of the fortifications at Capo Soprano a Gela, from the 4th century B.C.; these were notorious, both for their size (the earthen upper-wall has a linear development of ca 180 metres and an average height of over three metres) and the controversial restoration operations to which they had been subjected (Fig. 5)14. The Gela site provides a fundamental contribution to knowledge about the ancient roots of earthen architecture in Sicily, and not only because of the Soprano fortifications. In fact, the earthen constructions must have been much more common in this site, than those where the walls were entirely made of stone; transporting stone represented a burdensome task considering the distance from the nearest quarries. Moreover, the fact that by the late-archaic or Medieval periods, the archaeological remains were in many cases entirely covered by a layer of sand, meant that they have come down to us in conditions of excellent conservation. In the Bosco Littorio area there are the remains of a trade centre from the distant past (dating to the end of the VI century B.C.) where the walls, in earthen bricks of a constant square module, attain an average height of about 3 metres and still have the slots for the wooden posts of the roof covering. In this case the negative experience of Capo Soprano created the conditions in the early 1990s for effective conservation operations that respected the particular nature of earth: roofing with structures in lamellar wood; filling-in of the gaps with the material actually obtained from the rubble of the walls (previously documented) and nonchemical water-repellent treatment (Figs. 6 and 7)15. Gela also provides evidence of walls in pisé, although they are less well-preserved than the previously-mentioned ones in adobe: the 4th century B.C residential quarters at Capo Soprano, and a 6th century construction at Villa Iacona (Fig. 8). With reference to the period between the 4th and 5th centuries B.C., further ample evidence of the use of earth is to be found on Mozya, on a site of Phoenician-Punic charQ.v. Vitruvio (De Architectura., 2,3,1); Cicerone (De Divin, II, 47, 99); Varrone (De re rustica, I, 14,4); Columella (De Agricoltura IX, I, 2); quoted in Fernandez F., 2006, Le murature archeologiche: conoscenza storica, tecnologica e materica, Il Prato, Saonara (PD). Q.v. also Giuliani C. F., 1990, L’edilizia nell’antichità, Cairoli, Roma, p. 152. 14  Q.v.. Galdieri E., 1987, L’architettura in terra cruda: caratteristiche tecnologiche, potenzialità formali e problemi di conservazione, in “Restauro“, no. 94/87, pp. 55-72; Galdieri E., 1997, Le mura di Gela, in ‘Ambiente costruito’, no. 2/97, pp. 40-42; Galdieri E., 2006, Le mura greche di Gela a Caltanissetta: cause del degrado, strategie conservative, in ‘Restauro archeologico’, no. 3/06, pp. 15-18; Panvini R., 1996, Ghelas. Storia e archeologia, SEI, Torino; Panvini R., 1999 (2003), Ricerche e interventi di restauro conservativo su complessi in mattoni crudi di Gela. Gli esempi dell’emporio arcaico e delle mura di cinta di età timoleontea, su “Kokalos”, XLV, pp. 509-520; Panvini R., 2008, Strutture in mattoni crudi nell’antica Gela, in Germanà, Panvini, ed., 2008, op. cit. 15  Q.v.. Panvini, 1999 (2003), op. cit.; Panvini R., 2005, Gela, Bosco Littorio, in Minà P. (ed.) 2005, Urbanistica e architettura nella Sicilia greca (Agrigento, Museo Archeologico Regionale, 14th November 2004 -31st October 2005), Palemo 2005, p. 103; Panvini, 2008, op. cit. Q.v. also the files compiled by Lavinia Sole as part of PRIN 2005/07 research, which deal with the fortification of Vassallaggi at San Cataldo, as well as the examples described in the text. 13 

Sorprende di più che una simile diffusione sia a lungo sfuggita all’attenzione di chi si è occupato di terra cruda, al di fuori dalla disciplina archeologica. Unica eccezione, il caso delle fortificazioni timelontee del IV sec. a. C. di Capo Soprano a Gela, esempio molto conosciuto, sia per la mole (la sopraelevazione in crudo ha uno sviluppo lineare di circa centottanta metri e un’altezza media di oltre tre metri) sia per i controversi interventi di restauro a cui è stato sottoposto (Fig. 5)14. Il sito di Gela offre un contributo fondamentale per conoscere le radici antiche dell’architettura in terra cruda in Sicilia, e non solo per le fortificazioni di Capo Soprano. In questo sito, infatti, le costruzioni in crudo dovettero essere prevalenti rispetto a quelle con murature del tutto lapidee, rese relativamente molto più onerose a causa della lontananza di cave. In più, il fatto che le testimonianze archeologiche in molti casi già in epoca tardo antica o medievale furono interamente ricoperte da una coltre di sabbia, ha fatto sì che esse siano pervenute sino a noi in condizioni di conservazione eccellenti. In località Bosco Littorio sorgono i resti di un emporio di età arcaica, datato alla fine del VI secolo a. C., dove le murature, in mattoni crudi a modulo costante quadrato, raggiungono un’altezza media di circa tre metri e presentano ancora gli alloggiamenti delle travi lignee del solaio di copertura. In questo caso, l’esperienza negativa di Capo Soprano ha creato le condizioni, nei primi anni ’90, per interventi di conservazione efficaci e rispettosi della natura particolare del materiale terra cruda: copertura con struttura in legno lamellare; sarcitura delle cavillature con la stessa terra ricavata dalle macerie polverizzate dei muri (precedentemente documentate) e trattamenti idrorepellenti non chimici) (Figg. 6 e 7)15. Gela offre anche testimonianze di muri in pisé, per quanto meno conservati di quelli in adobe sopra ricordati: per esempio, i quartieri residenziali del IV secolo a. C. nei pressi delle mura di Capo Soprano e una costruzione del VI nei pressi di Villa Iacona (Fig. 8). Columella (De Agricoltura IX, I, 2); citati in Fernandez F., 2006, Le murature archeologiche: conoscenza storica, tecnologica e materica, Il Prato, Saonara (PD); anche Giuliani C. F., 1990, L’edilizia nell’antichità, Cairoli, Roma, p. 152. 14  Galdieri E., 1987, L’architettura in terra cruda: caratteristiche tecnologiche, potenzialità formali e problemi di conservazione, su “Restauro”, n. 94/87, pp. 55-72; Galdieri E., 1997, Le mura di Gela, su “Ambiente costruito”, n. 2/97, pp. 40-42; Galdieri E., 2006, Le mura greche di Gela a Caltanissetta: cause del degrado, strategie conservative, su “Restauro archeologico”, n. 3/06, pp. 15-18; Galdieri E., 2008, Le mura di Gela: un monumento, un progetto, su “Kalòs”, 4/08, pp. 1417; Panvini R., 1996, Ghelas. Storia e archeologia, SEI, Torino; Panvini R., 1999 (2003), Ricerche e interventi di restauro conservativo su complessi in mattoni crudi di Gela. Gli esempi dell’emporio arcaico e delle mura di cinta di età timoleontea, su “Kokalos”, XLV, pp. 509-520; Panvini R., 2008, Strutture in mattoni crudi nell’antica Gela, in Germanà, Panvini, cur., 2008, op. cit. 15  Panvini, 1999 (2003), op. cit.; Panvini R., 2005, Gela, Bosco Littorio, in Minà P. cur., 2005, Urbanistica e architettura nella Sicilia greca (Agrigento, Museo Archeologico Regionale, 14/XI/200431/X/2005), Palemo 2005, p. 103; Panvini, 2008, op. cit.; inoltre le schede compilate dalla Dott. Lavinia Sole nell’ambito della ricerca PRIN 2005/07, che riguardano, oltre agli esempi riportati nel testo, la fortificazione di Vassallaggi a San Cataldo.


14

13

15 Fig. 13: Mozia. Craftwork area (Area T); VI-V century B.C. Map from Superintendence Trapani BB.CC.AA., elaborated by M. Schiera for the PRIN 2005/07 file for the individuation of adobe walls. Fig. 14: Mozia. Craftwork area (Area T); VI-V century B.C. Detail of adobe wall on eastern side (photo by M. Schiera). Fig. 15: Mozia. Craftwork area (Area T); VI-V century B.C. Adobe wall on eastern side (photo by M. Schiera).


176

Earth/Lands Terra/Terre

acter; this site has been well-known since the first decades of the last century. On Mozya there are a great number of earthen bricks and ample stretches of the fortifications have been built from these. These bricks have more or less the same shape and size, i.e. 46 x 28 x 10 cm. Their colour varies according to the quality of the clay from which they are made, and the Museum houses examples with different shades of colour (e.g. grey, reddish, yellowish)16. The remains are concentrated mainly in areas of craft-workshops, situated along the northern coast of the small island. Area K was mainly home to ceramicists, as confirmed by several ovens (Figs. 9 and10), which are particularly interesting in this site because the bottom was made out of flat-convex clay bricks, in which, in the past, the craftsmen left deep grooves, perhaps to improve the adherence to the mortar, elements which (as Antonella Spanò underlines) reflect a technological tradition that began in Palestine in the Neolithic and established itself in Mesopotamia from the 3rd millennium onwards17. The same area offers us interesting proof of the integration of earthen bricks with stone material, as demonstration of a rather evolved mixed building technique; one of the variations has the base of the wall made out of stone in accordance with a ‘a telaio’ (frameworked) typology (i.e. with orthostats, which are monoliths of a greater size than other stones in the wall, and placed with their longitudinal axis in a vertical position. La Spanò noted that the width of the base (46 cm) corresponds to the largest side of the earthen bricks (45 x 30 x 10 cm), which are positioned with their shortest face to the front. The lack of co-planarity between stones and bricks (more accentuated in other cases) must have been hidden by the plaster (Fig. 11). Area T is bound on the eastern side by a wall of over 20 metres, with its base of irregular stones flattened down with mud mortar, and on which there are ample stretches of upper wall in mud-bricks. This area contains numerous elliptical cavities dug into the rock and covered over with clay; these were initially linked to funeral rites, but after the discovery of masses of murex (sea shells) it was assumed that these were basins for colouring with purple-dye. On the subject of these basins, Spanò mentions the archaeologist Cuomo di Caprio’s hypothesis that these cavities might have arisen from the extraction of earth for the manufacture of bricks, which, in fact, on Mozya contain calcareous glomerules in percentages that range from 20 to 40%18 (Figs. 12 and 15).

Altre ampie testimonianze dell’uso di terra cruda riferibili al periodo tra VI e V secolo a. C., ma realizzate in un sito di impronta fenicio-punica, si trovano a Mozia e sono note sin dai primi primi decenni dello scorso secolo: A Mozia si trovano mattoni crudi in grande quantità e ampi tratti delle fortificazioni sono costruiti con essi. Questi mattoni hanno per lo più la stessa forma e le stesse misure cioè 46 x 28 x 10 cm. Il loro colore varia secondo la qualità dell’argilla con la quale erano fatti e nel Museo sono conservati esemplari di diverse sfumature di grigio, rossastro, giallastro16. Tali testimonianze si concentrano prevalentemente nelle aree a destinazione artigianale ubicate lungo la costa settentrionale della piccola isola. L’area K ospitava prevalentemente ceramisti, come attestano alcuni forni (Figg. 9 e10) particolarmente interessanti in questa sede in quanto il fondo era realizzato in mattoni di argilla piano-convessi, cui gli artefici del passato lasciavano profonde scanalature, forse per migliorare l’aderenza alla malta, elementi che – come sottolinea Antonella Spanò – riflettono una tradizione tecnologica che prende l’avvio in Palestina nel neolitico e si afferma in Mesopotamia a partire dal III millennio17. La stessa area ci offre un’interessante prova dell’integrazione dei mattoni crudi con i materiali lapidei, a dimostrazione di una tecnica costruttiva mista piuttosto evoluta: lo zoccolo in pietra, tra le altre varianti, è presente nella tipologia “a telaio” (cioè con ortostati, monoliti di dimensioni maggiori rispetto alle altre pietre dell’apparecchio murario, posti con l’asse longitudinale a giacitura verticale). La Spanò ha notato che la larghezza dello zoccolo (46 cm) corrisponde a quella maggiore dei mattoni crudi (45 x 30 x 10 cm), che sono posti con lato corto in facciata. La mancanza di complanarità tra pietre e mattoni (in altri casi più accentuata) doveva risultare nascosta dall’intonaco (Fig. 11). L’area T è delimitata sul lato Est da un muro di oltre venti metri, con lo zoccolo in pietre irregolari allettate con malta di terra, su cui si ergono ampi tratti dell’elevato in mattoni crudi. Tale area presenta numerose fosse ellittiche scavate nella roccia e rivestite di argilla, in un primo tempo collegate a riti funebri e, dopo il rinvenimento di masse di gusci di conchiglie (murex), interpretate come vasche per la tintura con porpora. A proposito di tali vasche, la Spanò riporta l’ipotesi dell’archeologa Cuomo di Caprio che esse possano derivare dall’estrazione di terra per la manifattu-

Whitaker J., 1921, Motya, a Phoenician Colony in Sicily, London, p. 291; quoted by Spanò Gemmellaro A., 2002, Strutture in mattoni crudi nelle aree ‘industriali’ di Mozia, in Guzzo A., Liverani L., Matthie P., 2002, Da Pyrgi a Mozia. Studi sull’archeologia del Mediterraneo in memoria by Antonia Ciasca. Q.v. also Toti M. P. ed., 2004, Mozia. Dalle origini alla riscoperta dell’antica città, Fondazione Whitaker, Palermo. We thank the archaeologist Pamela Toti, for her support and readiness to help during our visits to Mozya (as part of PRIN 2005/07 research). 17  Q.v.. Spanò Gemellaro, 2002, op. cit., p. 552. 18  Q.v.. Spanò Gemellaro, 2002, op. cit., p. 550.

16  Whitaker J., 1921, Motya, a Phoenician Colony in Sicily, London, p. 291; cit. da Spanò Gemmellaro A., 2002, Strutture in mattoni crudi nelle aree “industriali” di Mozia, in Guzzo A., Liverani L., Matthie P., 2002, Da Pyrgi a Mozia. Studi sull’archeologia del Mediterraneo in memoria di Antonia Ciasca. Vedi anche Toti M. P. cur., 2004, Mozia. Dalle origini alla riscoperta dell’antica città, Fondazione Whitaker, Palermo. Ringrazio l’archeologa Pamela Toti, per il supporto e la disponibilità mostrata nel corso dei sopralluoghi a Mozia relativi alla ricerca PRIN 2005/07. 17  Cfr. Spanò Gemellaro, 2002, op. cit., p. 552.

16 


Fig. 17: Mozia. North-eastern fortifications, sector a; VI-V century B.C. (photo by M. Schiera).

177

Earth/Lands Terra/Terre

Fig. 16: Mozia. North-eastern fortifications, sector a; VI-V century B.C. Map from Superintendence Trapani BB.CC. AA., elaborated by M. Schiera for the PRIN 2005/07 file for the individuation of adobe walls.

Fig. 18: Mozia. North-eastern fortifications, sector a; VI-V century B.C. Detail of the lower face (photo by M. Schiera). Fig. 19: Mozia. North-eastern fortifications, sector a; VI-V century B.C. upper wall in adobe, at a higher level (photo by M. Schiera).

16

17

18

19


178

Earth/Lands Terra/Terre

The fortifications that surround the whole coastline of a small island with no natural defences, date back to the same period. In the north-eastern stretch an ample part of the wall, with its base in ‘a telaio’ (frameworked) stone, remains standing; this wall has a complex make-up resulting from successive phases of construction. In one stretch the earthen upper wall continues on two staggered levels, one with orthostats in line, the other a little behind and at a higher level (Figs. 16 and 19). Himera, a Greek colony that had the role of outpost for the area of Punic domination, and was inhabited from 648 to 409 B.C., also witnessed the amply documented use of earth in fortifications, dwellings, religious buildings and in a few burial places; the latter, in many places, were attributed to the Phoenician-Punic culture19. In subsequent centuries and throughout the Hellenistic-Roman period adobe continued to be used, and many traces remain in several parts of Sicily. The Patrician houses of Eraclea Minoa date back to the 1st or 2nd centuries B.C.; this was a Selinuntine colony that was situated on high ground near the Agrigento coast, in the Commune of Cattolica Eraclea. In this settlement most of the walls, be they perimetric or dividing, are made of earth (adobe and pisé) with some stretches still plastered (Figs. 20 and 22)20. The overall state of conservation is good, thanks to the covering that protects the walls from the elements without hindering their fruition. When compared to the overall size of the settlement21, there are very few vestiges of the use of earth at Soluntum, a Hellenistic-Roman site which looks out from the eastern coast of the Province of Palermo, in the Commune of Santa Flavia; however it is interesting because of the variety of uses of earth and, above all, because they offer casestudies of ‘protective’ interventions carried out in the last fifty years, highlighting in various ways their ineffectiveness or even harmfulness. Unit V of block 12, situated about half-way along the western side of the site, is so far the only example in Soluntum of a building having mainly a stone base and earthen upper part; very little remains, and it is also badly conserved (Figs. 23 and 24). On the other hand interventions carried out on earthen structures seem to be precise and to derive from the need for planimetric modifications or to fill in openings in pre-existing walls, made entirely of stone. Sealing done with cement and carried out in the 1950s, and evident in various areas, as well as block 12, provides a clear example of ‘unreliable conservation’22, which over

ra di mattoni, che in effetti a Mozia contengono glomeruli calcarei in una quota che varia dal venti al quaranta per cento18 (Figg. 12 e 15). Alla stessa epoca risalgono le fortificazioni che costeggiavano interamente l’isola, priva di difese naturali. Nel tratto a Nord Est è rimasto un ampio tratto della cinta muraria, con zoccolo in pietra “a telaio”. L’apparecchio murario è complesso e denuncia successive fasi di realizzazione; in un tratto, l’elevato in terra cruda si sviluppa su due piani sfalsati, uno a filo degli ortostati, l’altro arretrato e su una quota superiore (Figg. 16 e 19). Anche a Himera, colonia greca che ebbe il ruolo di avamposto rispetto all’area di dominazione punica, abitata dal 648 al 409 a. C., l’impiego della terra cruda è ampiamente documentato in fortificazioni, abitazioni, edifici religiosi e in alcune inumazioni, utilizzazione quest’ultima da più parti attribuita alla cultura fenicio-punica19. Nei secoli successivi e per tutta l’età ellenistico-romana l’adobe continuò ad essere ancora utilizzato, e ne rimangono tracce in diverse aree della Sicilia. Al II o I secolo a. C. risalgono le case patrizie di Eraclea Minoa, colonia selinuntina che sorge su un’altura nei pressi della costa agrigentina, nel comune di Cattolica Eraclea. In questo insediamento, la maggior parte delle murature, sia perimetrali che divisorie, è realizzata in terra cruda (adobe e pisé) con alcuni tratti ancora intonacati (Figg. 20, 22)20. Il complessivo stato di conservazione è buono, grazie alla copertura che protegge dalle intemperie le strutture murarie, senza impedirne la fruizione. Le testimonianze dell’uso della terra cruda a Solunto, sito ellenistico-romano che si affaccia sulla costa orientale della provincia di Palermo nel Comune di Santa Flavia, sono circoscritte ad esempi di rilievo quantitativo limitato rispetto all’insieme dell’insediamento21, ma interessanti per la varietà di impiego e soprattutto in quanto offrono una casistica di interventi di ‘protezione’ posti in opera negli ultimi cinquant’anni, che dimostrano per vari versi la loro inefficacia se non dannosità. L’unità V dell’isolato 12, posto circa a metà del lato Ovest del sito, costituisce sinora l’unico esempio soluntino di edificio prevalentemente realizzato con zoccolo in pietra ed elevato in terra, di cui rimangono pochi e mal conservati reperti (Figg. 23 e 24); per il resto, le opere in terra risultano inSpanò Gemellaro, 2002, op. cit., p. 550. Spanò Gemellaro, 2002, op. cit., e Vassallo S., più avanti. 20  Di Natale E., Lanzarone F., Canicatti F. E., 2008, Eraclea Minoa: architetture in terra cruda, in Germanà, Panvini, cur., 2008, op. cit. Il materiale documentario qui riportato è tratto dalla scheda compilata nel marzo 2007 dal Prof. Ernesto Di Natale con Fabio E. Canicattì. 21  Amato O., 2001, Tessiture murarie a Solunto: dal rilievo alla cronologia relativa, in Sposito A. cur., 2001, Morgantina e Solunto. Analisi e problemi conservativi, Palermo, pp. 57-62; Sposito A., Fernandez F., 2008, Murature in terra cruda a Solunto (PA): problematiche conservative e indagini diagnostiche, in Germanà, Panvini, cur., 2008, op. cit.; Di Leonardo L., più avanti. 18 

Q.v. Spanò Gemellaro, 2002, op. cit., and Vassallo S., (further on). 20  Q.v. Di Natale E., Lanzarone F., Canicatti F. E., 2008, Eraclea Minoa: architetture in terra cruda, in Germanà, Panvini, ed., 2008, op. cit. The documentary material reported here is taken from the file compiled in March 2007 by Prof. Ernesto Di Natale with Fabio E. Canicattì. 21  Q.v.. Amato O., 2001, Tessiture murarie a Solunto: dal rilievo alla cronologia relativa, in Sposito A. (ed.), 2001, Morgantina e Solunto. Analisi e problemi conservativi, Palermo, pp. 57-62; Sposito A., Fernandez F., 2008, Murature in terra cruda a Solunto (PA): problematiche conservative e indagini diagnostiche, in Germanà, Panvini, cur., 2008, op. cit.; Di Leonardo L., further on. 22  Germanà M. L., 2003, Significati dell’affidabilità negli interventi conservativi, in Sposito A. (cur.), 2003, La conservazione af19 

19 


179

Earth/Lands Terra/Terre

Fig. 20: Eraclea Minoa. Patrician’s house; II-I century B.C. Map and photographic documentation March 2007, Prof. Ermesto Di Natale et al.

Fig. 21: Eraclea Minoa. Patrician’s house II A; II-I century B.C. Wall - northern side. From Di Natale et al., 2008, op. cit.

20

21

22a

Fig. 22: Eraclea Minoa. Patrician’s house II B; II-I century B.C. Detail of sample. Photo by Di Natale (PRIN 2005/07 file).

22b


180

Earth/Lands Terra/Terre

a period of time has been shown to be not only useless, but also counter-productive (Figs. 26 and 27). The tile coverings have been just as harmful for the adobe walls, once again smoothed over with cement (Fig. 30). The concrete architraves too (Fig. 33) are of questionable taste from the aesthetic and interpretative point of view (not to mention that of conservation); they are spaced out at intervals in block 5, a peristyle residential building, with some areas plastered over and with finishing touches in imitation brick (Figs. 28 and 29). Mention should also be made of the iron and plexi-glass caskets which, on three sides, close off a dividing wall in the north-eastern corner area of the peristyle house (block 5, Unit 5) and three dividing walls in the north-eastern corner area in the house with a central court-yard (block 7, Unit XII; q.v. Figs. 35 and 36). Due to the ‘greenhouse effect’ the caskets are overgrown with weeds, leading to a subsequent crumbling of the adobe bricks underneath. No more than a brief look will suffice to see that, as in the better-known case of Capo Soprano a Gela, these protective measures need to be removed immediately and replaced with other more efficient ones in accordance with the aims of conservation and fruition. The need for urgent action is underscored by so many other archaeological earthen structures, which are not perhaps as large (and of lesser interest) as the cases illustrated so far. These are still subject to destruction by the elements, as in the case of the remains of earthen walls visible in the centre of Marsala, in a site dating back to the Hellenistic-Roman period, and recently redressed by the BB.CC.AA. Cultural Heritage Superintendence Trapani23 (Figs. 37/40). Probably also in Sicily, as in the rest of the Roman world, earthen constructions were gradually relegated to a marginal role, replaced by more refined techniques using stone or opus cementicium24 for their walls. This role, combined with the elevated rate of decay of earthen walls reduced to rubble, certainly contributed to a general and lasting neglect for earth as a building material. However, in Sicily this material continued to be used in the Medieval and subsequent ages, especially as a component of mortar and for filling in walls that were made principally of stones, and therefore with quite different shapes and techniques to those of the ancient world. The earthen architectural heritage that Sicily has inherited from its rich past has still to fidabile per il patrimonio architettonico, International Round Table, Palermo, 27-28/IX/2002. Report by Maria Luisa Germanà, D. Flaccovio, Palermo, pp. 24-31. 23  We thank Rossella Giglio, Superintendent of Trapani BB.CC.AA., for providing the maps of the San Gerolamo area in Marsala, used for compiling the PRIN 2005/07 files. 24  As the Roman building technique established itself, clay was necessarily relegated for a few centuries to use in the construction of more humble dwellings, in the poorer areas of the whole country. It would often be used, mixed with palustrine reeds, to fill in wooden supporting trellises (the ‘torchis’ technique) for humble dwellings similar to the group of multi-family houses in Ercolano known as ‘Case del graticcio’. From: Galdieri, 1982, op. cit. p. 195, where Ottaviano Augusto’s boast is also recalled, i.e. of having transformed Rome from a city of clay into a city of marble. Q.v. also Giuliani, 1990, op. cit.

23 Fig. 23: Solunto. Block 12 unit V. Residential building; Hellenistic-Roman period (photo by M. L. G. 2006).

terventi puntuali e sembrano derivare da esigenze di modifica planimetrica o da necessità di chiudere aperture in muri preesistenti, realizzati interamente in pietra. Le sigillature con malta cementizia messe in opera negli anni ’50 del secolo scorso, presenti in vari punti oltre all’isolato 12, offrono un esempio lampante di conservazione inaffidabile22, che nel tempo si è rilevata non solo inutile, ma controproducente (Figg. 26 e 27). Altrettanto dannose per le creste dei muri in adobe le copertine in laterizio, allettate sempre con malta cementizia (Fig. 30). Discutibili sul piano estetico ed interpretativo, oltre che conservativo, risultano gli architravi in cemento (Fig. 33), intervallati nell’isolato 5, edificio residenziale a peristilio, da partiture intonacate con finitura in finto mattone (Figg. 28 e 29). Ancora, vanno segnalate le teche in ferro e plexiglass che chiudono su tre lati un muro divisorio dell’ambiente d’angolo Nord Ovest della casa a peristilio (isolato 5 unità V) e tre muri divisori dell’ambiente Nord Ovest della casa a corte centrale (isolato 7 unità XII; vedi Figg. 35 e 36). Le teche, a causa dell’effetto serra, favoriscono lo sviluppo di vegetazione infestante e la disgregazione dei mattoni in adobe sottostanti. Basta un’osservazione superficiale ad evidenziare che, come è già avvenuto nel più noto caso di Capo Soprano a Gela, simili protezioni dovrebbero essere urgentemente rimosse e sostituite con altre più efficienti rispetto agli obiettivi della conservazione e della fruizione. 22 

Germanà M. L., 2003, op. cit.


181

Earth/Lands Terra/Terre

24a

24b

24c Figs. 24a-c: Solunto. Block 12 â&#x20AC;&#x201C;unit V. Residential building; HellenisticRoman period. Details of the part in raw earth, with traces of cement covering of the crest (ca 1955) (photo by M. L. G. 2006).

26

25 Fig. 25: Solunto. Sanctuary (block 8, unit I); Hellenistic-Roman period. Adobe wall patched-up with cement in the 1950s. Remarks by M. Schiera 2006. Fig. 26: Same detail of the previous Fig., in 1998 (photo by F. Fernandez).

27a

27b

Fig. 27a-b: Solunto. Adobe remains with the integration of tiles and patching-up with cement in 1988 (photo F. Fernandez) and 2006 (photo M. L. G.).


182

Earth/Lands Terra/Terre

be fully explored, with the awareness that certain difficulties must be resolved immediately; there are a vast number of case-studies to be examined that are difficult to identify and scarcely heterogeneous as regards epoch and typology. The knowledge-base is rather fragmentary and scattered among various disciplines, with opportunities for comparison and shared commitment usually quite rare. The main aim of this investigation should be the consolidation of the aspect that is most lacking: knowledge that still to the present day remains fragmentary and un-structured. During the PRIN 2005/07 research, in order to lay down the bases for processes of knowledge that can be shared and are above all functional to efficient conservation strategies, a file was prepared that, backing up a census, aimed to collect all available information whilst, at the same time, serving as a back-up, which could be constantly up-dated, for newly-reported discoveries and data. The file, which has so far been compiled for about fifteen examples, consists of a dossier including the following fields: data regarding compilation (operator, data, any up-dating); location; contextual data; the earth structure (identification of typology, dating, synthetic description); employment of earth (building element, location of building element, type of employment, dating, size of structure, specific restoration interventions carried out, protective elements added, state of things); conditions of risk noted (the ‘Carta del Rischio Istituto Centrale del Restauro’ categories); any remarks; any chemical, mineralogical and petrographical analysis; any other tests; references; dated photographic evidence25. During the visits carried out to compile the files various samples were taken, which would subsequently be reduced into thin sections and subjected to mineralogical and petrographical analysis by Prof. Giuseppe Montana, Palermo University Department of Chemistry and Physics of the Earth. The aim of drawing up a complete census of all evidence of the presence of earth in Sicilian archaeological sites would have been too ambitious for logistic reasons and, above all, for the time-scale of the project and research. However, the aim (which will hopefully be activated in the future) of developing a work-plan, to be shared with Regional and Provincial bodies dealing with Sicilian archaeological sites, was achieved. There was a similar goal for a Joint-protocol to carry out scientific research geared towards knowledge and conservation of all examples of employment of earth in the Sicilian architectural heritage needing to be safeguarded, between the Dipartimento Pro-

A tale urgenza si somma quella delle tante testimonianze archeologiche in crudo, di consistenza e interesse forse minore dei casi sin qui illustrati, che sono ancora esposte all’azione disgregante degli agenti atmosferici, come i resti di muri in crudo visibili nel centro di Marsala, nell’edificio di età ellenistico-romana rinvenuto nell’area di San Gerolamo23 (Figg. 37/40). Probabilmente anche in Sicilia, come nel resto del mondo romano, le costruzioni di terra gradatamente vennero relegate a un ruolo marginale, soppiantate dall’affinarsi di tecniche murarie che utilizzavano le pietre o l’opus cementicium24. Tale ruolo, unito all’elevata deperibilità delle murature in crudo ridotte in rudere, ha decisamente contribuito ad un oblio generalizzato ed ancora perdurante nella Regione per l’uso costruttivo della terra cruda. Nel Medioevo e nelle epoche successive, tale materiale continuò comunque ad essere utilizzato anche in Sicilia, soprattutto come componente di malte e di riempimenti in murature prevalentemente in pietra e quindi con forme e tecniche assai diverse da quelle del mondo antico. Invece, per molto tempo si è creduto che la tecnica dell’adobe, per la quale si può parlare di una koinè che aveva accomunato la Sicilia al resto del bacino mediterraneo fino all’età ellenistica, nell’isola si interrompa. Tale convinzione sembrerebbe smentita dalla recente scoperta di un intero muro in adobe nel corso di un intervento su un edificio nel centro storico di Cefalù (Figg. 41 a-c). Gli elementi della muratura evidenziano da un’indagine visiva una abbondante componente di paglia e hanno dimensioni 8 X 18 X 40. Fortunatamente, in questo caso la sensibilità dei progettisti, Architetti Mauro Caliò e Monica Guercio, intende che il reperto sia conservato, documentato e addirittura valorizzato nell’assetto futuro dell’edificio. Si può sperare che da simile scoperta possano scaturire nuove documentazioni che perfezionino una conoscenza ancora assai lacunosa, nonostante gli sforzi profusi durante la ricerca PRIN 2005/07. Il patrimonio architettonico in terra cruda che la Sicilia ha ereditato dal suo ricco passato costituisce ancora una realtà da indagare, con la consapevolezza che devono essere subito risolte alcune difficoltà: una casistica da esaminare vasta ma poco identificabile ed eterogenea per epoca Ringrazio Rossella Giglio, Soprintendente BB.CC.AA. di Trapani, per aver fornito i rilievi dell’area San Gerolamo a Marsala, utilizzati per la compilazione della scheda PRIN 2005/07. 24  Con l’affinarsi della tecnologia romana nell’edilizia, l’argilla viene necessariamente relegata per qualche secolo alle costruzioni più misere, nei quartieri più poveri dell’intero paese. Verrà spesso usata, mescolata con canne palustri, anche quale riempimenti di telai portanti lignei (la tecnica del torchis) per modesti edifici simili al gruppo di abitazioni plurifamiliari di Ercolano note come “Casa del graticcio”. Da Galdieri, 1982, op. cit. p. 195, dove si ricorda anche il vanto di Ottaviano Augusto, di aver reso marmorea una Roma di argilla. Cfr. anche Giuliani, 1990, op. cit. 23 

In the course of the two-year research files were compiled regarding the following sites: Gela and San Cataldo (four files regarding structures from the 4th and 5th centuries B.C., compiled by Lavinia Sole); Kamarina (one file regarding structures from the 3rd and 4th centuries B.C. compiled by Giovanni Di Stefano); Eraclea Minoa (one file regarding structures from the 4th and 5th centuries B.C., compiled by Ernesto Di Natale); Marsala (one file regarding a structure from the Hellenic-Roman age); Mozya (three files regarding structures from the 4th and 5th centuries B.C.); Mokarta (one file regarding a structure from the 11th century B.C.); Solunto (five files regarding structures from the Hellenic-Roman age). The files relative to the last four sites were compiled by Maria Schiera. 25 


29

30a

30c

30b

28

32b

32a

32c

31

32d

33

Fig. 28: Solunto. Residential building (Block 5); Hellenistic-Roman period; map by M. Schiera.

corner, with the window openings filled in with earthen bricks. Map by M. Schiera.

Fig. 29: Solunto. Residential building (Block 5); Hellenistic-Roman period; view from east of the wall 2 (q.v. previous Fig.) (photo by M. Schiera).

Fig. 32a-d: Details of the previous Fig. Views from north and south of the north-eastern point of the wall; detail of the bricks and plaster (photo M.L.G 2006).

Fig. 30: Solunto. Residential building (Block 5); Hellenistic-Roman period; wall 4; adobe with brick covering (photo from M. L. G. 2006). Fig. 31: Solunto. Block 7, unit XIV, peristyle house; Hellenistic-Roman period. Internal wall western

Fig. 33: Detail of Fig. 31. Concrete beam supported by solid-brick pillars; intervention dated 1966 (photo M.L.G 2006).


184

Earth/Lands Terra/Terre

getto e Costruzione Edilizia (Palermo University) and Centro Regionale del Restauro (Regional Centre of Restoration). The research (which needs to be adapted so that it can evaluate evidence from subsequent epochs) envisages an initial phase of adding the finishing touches to the files and seeing them compiled for as large a number of examples as possible from the whole of the Region. In parallel, another phase will be initiated, consisting in the elaboration of a data-base, where the analytic data of the individual files will be collected. The fourth phase, on the basis of synthetic results achieved, will serve to highlight those cases which are at greatest risk, and to compile a classification of emergencies to be dealt with, in the broader perspective of the Carta del Rischio. In the same phase the results of the restoration, consolidation and protection interventions so far activated, will be assessed with the aim of bringing to light cases of unreliable conservation and proposing possible corrective expedients26. No greater effort on our part could have been put into this work, thanks to which it will be possible to appreciate Sicily’s contribution (from the perspectives of both quality and quantity) to the timeworn history of earthen architecture in Italy. It is only on the surface that these roots seem to have little in common with the present-day utilisation of earth, something which is borne out by the Capo Soprano experience at Gela, where new earthen bricks were made from material taken from the hill itself, in order to fill in the holes in the walls27. Therefore, there is a link between the need to restore and conserve ancient earthen architecture and the survival, or (to be more exact in the case of Sicily) the revival of building techniques and know-how that might be applied to completely different areas such as modern construction. Thus, the ancient roots of earthen architecture may thrive once more, drawing fresh life-blood from a material and non-material context (such as the one we now inhabit) that has been totally transformed.

The Protocollo di intesa iniziative was possible thanks to the kindness of the architecture director Guido Meli and the commitment of Maria Giovanna Agosta and the architect Maria Elena Alfano, employees at the Centro Regionale Progettazione e Restauro della Regione Siciliana (Sicilian Regional Restoration Centre) 27  This is an example similar to the one that architect Maddalena Achenza pointed out to me, from the Nora Forum, an archaeological site (from the 1st cent. B.C) not far from Cagliari, where adobe walls have been built as part of an operation carried out under the guidance of the University of Padova Department of Archaeology. As regards the link between conservation of archaeological finds and the survival of traditional crafts q.v. Prosperi Porta C., 1997, Il recupero dell’architettura di terra per la conservazione dei siti archeologici, in Scudo G., Sabbadini S., cur., 1997, Le regioni dell’architettura in terra in Italia, Maggioli, Rimini, p. 195. 26 

e tipologia; una base conoscitiva frammentata in riferimenti ascrivibili a discipline differenti, tra cui sono abitualmente inconsuete le occasioni di confronto e sinergia. Obiettivo centrale di questa indagine dovrà derivare dal consolidamento dell’aspetto più lacunoso: una conoscenza che ad oggi rimane frammentaria e non strutturata. Per creare le basi di processi conoscitivi condivisi e soprattutto funzionali a strategie efficienti di conservazione, nel corso della ricerca PRIN 2005/07 è stata predisposta una scheda che, supportando un censimento, raccogliesse tutte le informazioni disponibili e allo stesso tempo fungesse da supporto, in futuro comunque aggiornabile, per rilievi e dati di nuovo reperimento. La scheda, compilata sinora per una quindicina di esempi, consiste in un fascicolo che comprende i seguenti campi: Dati sulla compilazione (operatore, data, eventuali aggiornamenti); Ubicazione; Dati contestuali; Manufatto che presenta terra cruda (identificazione tipologica; datazione; descrizione sintetica); Impiego di terra cruda (elemento costruttivo; ubicazione dell’elemento costruttivo; tipologia d’impiego; datazione; consistenza quantitativa; interventi di restauro specifici eseguiti; elementi protettivi aggiunti; stato di fatto); Condizioni di rischio evidenziate (categorie Carta del Rischio Istituto Centrale del Restauro); Eventuali rilievi; Eventuali analisi chimiche, mineralogiche e petrografiche; Eventuali altre prove; Riferimenti; Documentazione fotografica datata25. Durante i sopralluoghi svolti per compilare le schede, in alcuni casi sono stati prelevati campioni successivamente ridotti in sezioni sottili e sottoposti ad analisi mineralogico-petrografica dal Prof. Giuseppe Montana, del Dipartimento di Chimica e Fisica della Terra (C.F.T.A.) dell’Università di Palermo. L’obiettivo di redigere un censimento completo delle testimonianze in terra cruda presenti nei siti archeologici siciliani sarebbe stato troppo ambizioso per i limiti logistici e soprattutto per la tempistica del progetto di ricerca. Tuttavia è stato raggiunto l’obiettivo di sviluppare un piano di lavoro condivisibile con gli Enti regionali e provinciali che si occupano dei siti archeologici siciliani, che ci si ripromette di attuare con futuri sviluppi. In particolare, simile finalità è oggetto di un Protocollo di intesa per lo svolgimento di ricerca scientifica finalizzata alla conoscenza e conservazione delle testimonianze dell’impiego di terra cruda nel patrimonio Nel corso del biennio della ricerca sono state compilate schede che riguardano i seguenti siti: Gela e San Cataldo (quattro schede riguardanti manufatti del IV-V secolo a. C., compilate da Lavinia Sole); Kamarina (una scheda riguardante manufatti del III-IV secolo a. C. compilata da Giovanni Di Stefano); Eraclea Minoa (una scheda riguardante manufatti del IV-V secolo a. C. compilata da Ernesto Di Natale); Marsala (una scheda riguardante un manufatto di età ellenistico-romana); Mozia (tre schede, riguardanti manufatti del VI-V secolo a. C.); Mokarta (una scheda riguardante un manufatto del XI secolo a. C.); Solunto (cinque schede riguardanti manufatti di età ellenistico-romana). Le schede relative a questi ultimi quattro siti sono state compilate da Maria Schiera.

25 


34

35 Fig. 34: Solunto. House with central court (block 7, unit XII); Hellenistic-Roman period; map by M. Schiera. Fig. 35: Solunto. House with central court (block 7, unit XII); Hellenistic-Roman period; wall with stone base and upper wall in adobe, with traces of plaster (photo M. L. G. 2006). Figs. 36 (a/c). Details of the casket shown in the previous Fig. (photo M. L. G. 2006).

36a

36c

36b

36d


Fig. 37: Marsala. San Gerolamo area. Residential building, Hellenistic-Roman period (Map from Superintendence Trapani BB.CC.AA., (M. Catalano company) re-elaborated by M. Schiera).

186

Earth/Lands Terra/Terre 37

38

39

architettonico da tutelare in Sicilia, siglato tra il Dipartimento Progetto e Costruzione Edilizia e il Centro Regionale Progettazione e Restauro della Regione Siciliana. La ricerca prevede una prima fase di perfezionamento della scheda (che deve essere adattata a censire testimonianze di epoche successive) e la compilazione per un numero di esempi più ampio possibile, riferito a tutto il territorio regionale. Parallelamente sarà avviata un’altra fase, consistente nella realizzazione di un data-base, dove saranno raccolti sinteticamente i dati analitici delle singole schede. La quarta fase, sulla base dei risultati sintetici che saranno raggiunti, servirà ad evidenziare i casi in cui si riscontrano le condizioni di rischio più gravi e a compilare una graduatoria delle emergenze su cui intervenire, nell’ottica più ampia della Carta del Rischio. Nella stessa fase, verranno esaminati e valutati gli esiti degli interventi di restauro, consolidamento e protezione sinora messi in opera, allo scopo di mettere in luce i casi di conservazione inaffidabile e proporre possibili espedienti correttivi26. Grazie a simile lavoro, il contributo della Sicilia alle radici antiche dell’architettura in terra cruda in Italia potrà essere apprezzato, nei suoi aspetti quantitativi e qualitativi, meglio di quanto non si sia potuto fare in questa sede. Tali radici sono solo apparentemente scollegate dagli impieghi contemporanei della terra cruda. Lo dimostra l’esperienza di Capo Soprano a Gela, dove – per integrare le lacune dei paramenti murari – sono stati realizzati nuovi mattoni crudi, con materiale prelevato dalla stessa collina27. Quindi esiste un legame tra l’esigenza di restaurare e conservare le antiche architetture in crudo e la sopravvivenza o – per meglio dire nel caso della Sicilia – la riesumazione di tecniche costruttive e di saperi che possono essere applicati ad ambiti così diversi come la nuova costruzione. Le radici antiche della terra cruda, dunque, possono attecchire ancora, traendo nuova linfa da un contesto, materiale e immateriale, completamente trasformato come quello in cui oggi viviamo.

L’iniziativa del Protocollo di intesa è stata possibile grazie alla disponibilità del Direttore Arch. Guido Meli e all’impegno dell’Arch. Maria Elena Alfano e della Dott. Giovanna Agosta, funzionari presso il C.R.P.R. della Regione Siciliana. 27  Ulteriore esempio, piuttosto diverso, è quello, segnalatomi dall’Arch. Maddalena Achenza, del foro di Nora, sito archeologico del I sec. a. C. nei pressi di Cagliari, dove sono stati posti in opera muri in adobe di nuova realizzazione, nell’ambito di un intervento seguito dal Dipartimento di Archeologia dell’Università di Padova. Sul legame tra conservazione delle testimonianze archeologiche e sopravvivenza dei mestieri tradizionali, vedi Prosperi Porta C., 1997, Il recupero dell’architettura di terra per la conservazione dei siti archeologici, in Scudo G., Sabbadini S., cur., 1997, Le regioni dell’architettura in terra in Italia, Maggioli, Rimini, p. 195. 26 

40a Fig. 38: Marsala. San Gerolamo area. Residential building, Hellenistic-Roman period; part of the south-eastern corner (photo M. Schiera 2008). Fig. 39: Marsala. San Gerolamo area. Residential building, Hellenistic-Roman period; remains of earthen upper wall (photo M. Schiera 2008).

40b Fig. 40a, b: Marsala. San Gerolamo area. Residential building, Hellenistic-Roman period; the two sides of the same wall with an earthen upper wall (photo M. Schiera 2008). Evidence of lichen and the absence of floor drainage can be observed.


187

Earth/Lands Terra/Terre

Fig. 41 a Cefalù (PA). Wall in adobe. (photo 2010 by Mauro Caliò e Monica Guercio Architects)


188

Figg. 41 b-c.

Earth/Lands Terra/Terre

Cefalù (PA). Wall in adobe. (photo 2010 by Mauro Caliò e Monica Guercio Architects)


Giuseppe Montana University of Palermo

Un’analisi mineralogico-petrografica di campioni di terre archeologiche siciliane The results of the mineralogical - petrographic observations by optical microscope, in transmitted polarized light, on the thin section (0.03 mm) carried out on the samples object of the study are given as follows. In order to create the thin sections, due to the fact that the samples were on the whole weakly consistent, it was necessary to englobe them beforehand in epoxy resin and impregnate them under vacuum. A total of four samples coming from the sites of Eraclea Minoa, Pizzo Mokarta near Salemi, Solunto and Mozia were examined. For the description, as a rule, the scheme proposed by the norm UNI 11084 was followed. The attached microphotographs were taken with a polarizing microscope Leica DMLSP with an accessory digital photo camera Leica DC-200, interfaced to a personal computer mediate Leica IM -1000 software. The conditions of photographing, which were identical for all the samples examined, were the following: crossed nicol; magnification equal to 40X (dimensional bar = 0.5mm). Sample Ic (Pizzo Mokarta) Macroscopic Description Handmade sample with a clayey matrix with fine sand temper. The colour is pinkish- yellow. The cohesion is friable (very incoherent). Fig. 1 (cfr. also figs 1 and 3 in Germanà, p. 169) Microscopic Description: Sand temper, textural features The sand temper is distributed in a fairly uniform way with an estimated packing of about 30-35% (area). From the dimensional point of view, grains with a dimension between the classes of very fine sand (0.06-0.125 mm) and fine sand (0.125-0.25 mm) prevail, particles belonging to coarse silt (0.04-0.06 mm) are common. Grains with a

Di seguito vengono esposti i risultati delle osservazioni mineralogico-petrografiche condotte nel luglio 2008 al microscopio ottico, in luce polarizzata trasmessa, sulle sezioni sottili (0.03 mm) dei campioni oggetto di studio. Per la realizzazione delle sezioni sottili, i campioni, essendo per lo più debolmente coerenti, sono stati preventivamente inglobati in resina epossidica ed impregnati sotto vuoto (circa 10-4 Torr). In totale sono stati esaminati quattro campioni provenienti dai siti di Eraclea Minoa, Pizzo Mokarta presso Salemi, Solunto e Mozia. Per la descrizione, in linea di massima, è stato seguito lo schema proposto nella norma UNI 11084 (Manufatti e aggregati a matrice argillosa: schema di descrizione). Le microfotografie allegate sono state realizzate con un microscopio polarizzatore Leica DMLSP accessoriato con fotocamera digitale Leica DC-200, interfacciata ad un personal computer mediate software Leica IM-1000. Le condizioni di ripresa, identiche per tutti i campioni esaminati, sono le seguenti: nicol incrociati; barra dimensionale = 0.5 mm. Campione 1C (Pizzo Mokarta) Descrizione macroscopica Manufatto a matrice argillosa con scheletro sabbioso fine. Il colore è giallo-rosaceo. La coesione è friabile (assai poco coerente). Fig. 1 (cfr. anche Figg. 1 e 3 in Germanà, p. 169) Descrizione microscopica: Scheletro sabbioso, tessitura Lo scheletro sabbioso è distribuito in modo mediamente uniforme con un addensamento stimato intorno al 30-35% (area). Dal punto di vista dimensionale, prevalgono i granuli con dimensione compresa nelle classi della sabbia molto fine (0.06-0.125 mm) e della sabbia fine (0.125-0.25 mm), comuni le particelle appartenenti al silt grossolano (0.04-0.06 mm). Rari i granuli con diametro maggiore di 0.3 mm, ovvero quelli ricadenti nelle classi della sabbia grossolana (0.5-1 mm) e molto grossolana (1-2 mm). MGS (maximum grain size) pari a 0.8 mm (frammento litico calcareo a grana molto fine). La classazione dello scheletro sabbioso è moderatamente buona. Scheletro sabbioso: composizione Risulta prevalente il quarzo monocristallino con morfologia da angolosa a subangolosa. Costituenti molto subordinati (sporadici): frammenti litici e microfossili calcarei; quarzo policristallino; K-feldspato; frammenti litici arenacei. Massa di fondo/legante La massa di fondo è prevalentemente siltoso-argillosa e mostra una debole birifrangenza d’aggregato. Il colore è marrone a nicol paralleli e bruno scuro a nicol incrociati. La colorazione non è omogenea in seguito alla presenza di diffuse plaghe di calcite microcristallina di origine secondaria,

189

Earth/Lands Terra/Terre

A mineralogicalpetrographic analysis of samples of Sicilian archeological earthen mortars


190

Earth/Lands Terra/Terre

size over 0.3 mm that are those falling in the class of coarse sand (0.5-1 mm) and very coarse sand (1-2mm) are rare. MGS (maximum grain size) equal to 0.8 mm (very fine grain calcareous lithic fragment). The sorting of the sand temper is moderately good. Sand temper: composition It is prevalently composed of monocrystalline quartz with a morphology from angular to subangular. Very subordinate constituents (sporadic) are lithic fragments and calcareous microfossils, polycrystalline quartz, K-feldspar, arenaceous lithic fragments. Groundmass/binder The groundmass is prevalently silty-clayey and it shows a weak optical activity. The colour is brown with parallel nicol. The colouring is not homogeneous due to the presence of diffuse regions of secondary microcrystalline calcite, probably precipitated from aqueous solutions circulating in the subsoil. The deposits of calcite also impregnate the pores and the shrinkage fissures dispersed in the groundmass. The macro pores represent 15-25% of the groundmass and have irregular shapes or are represented by canals (casts of vegetable stems). Their dimensions are rather variable, between 0.1 and 1 mm. The groundmass, on the whole, is extremely cracked (shrinking following drying) and it is characterized by finely diffused abundant iron oxide submicrometric particles. Sample 4K (Mozia) Macroscopic Description Handmade sample with a clayey matrix with a medium to coarse sand temper. The colour is orange-red ochre. The cohesion is friable (very incoherent). Fig. 2 (cfr. also figs. 9 and 10 in Germanà, p. 173) Microscopic description: Sand temper, textural features The fine sand temper is distributed in a fairly uniform way with an estimated packing of about 30-40% (area). The sorting of the sand temper is scarce and the dimensional distribution of the grains is markedly serial. All the dimensional classes of sand are thus represented (0.06-2mm), with a slight prevalence of medium sand (0.25-0.5mm). Sporadic grains with a diameter over 2 mm. MG S (maximum grain size) is equal to 8 mm (calcareous alga fragment). Sand temper: composition Single crystalline quartz with a morphology from angular to sub angular in the finer fraction and from subrounded to rounded in the larger dimension grains (<0.5 mm) are prevalent. Common among the other components of the silicoclastic fraction are polycrystalline quartz, lithic fragments (quartz and feldspars bearing arenite with ferruginous cement, quartzarenite, radiolarite) grains of chert and K-feldspar. The grains of a carbonatic nature (calcarenite with detrital quartz in very variable quantity, very fine grained and compact limestone) are also common constituents; however, on the whole they result slightly subordinate to the silicoclastic ones.

probabilmente precipitata da acque di ruscellamento o da soluzioni circolanti nel sottosuolo. I depositi di calcite impregnano anche i pori e le fessure da essiccamento disperse nella massa di fondo. I macropori rappresentano il 15-25% della compagine ed hanno forma irregolare o sono rappresentati da canali (impronte di steli vegetali). La loro dimensione è piuttosto variabile, compresa tra 0.1 e 1 mm. La massa di fondo, nel complesso, si presenta fortemente fessurata (ritiro in seguito ad essiccamento) e caratterizzata da abbondanti particelle di ossidi di ferro finemente diffuse. Campione 4K (Mozia) Descrizione macroscopica Manufatto a matrice argillosa con scheletro sabbioso medio-grossolano. Il colore è rosso aranciato ocraceo. La coesione è friabile (assai poco coerente). Fig. 2 (cfr. anche Figg. 9 e 10 in Germanà, p. 173) Descrizione microscopica: Scheletro sabbioso, tessitura Lo scheletro sabbioso è distribuito in modo mediamente uniforme con un addensamento stimato intorno al 30-40% (area). La classazione dello scheletro sabbioso è scarsa e la distribuzione dimensionale dei granuli è marcatamente seriale. Sono quindi rappresentate tutte le classi dimensionali della sabbia (0.06-2 mm), con leggera prevalenza della classe della sabbia media (0.25-0.5 mm). Sporadici i granuli con diametro maggiore di 1 mm (sabbia molto grossolana). Presenti anche rari clasti con diametro maggiore di 2 mm. MGS (maximum grain size) pari a 8 mm (bioclasto: alga calcarea). Scheletro sabbioso: composizione Risulta prevalente il quarzo monocristallino con morfologia da angolosa a subangolosa nelle frazione più fine e da subarrotondata ad arrotondata nei granuli di maggiore dimensione (< 0.5 mm). Tra gli altri componenti della frazione silicoclastica sono comuni il quarzo policristallino, i frammenti litici (areniti quarzoso-feldspatiche a cemento ferruginoso, quarzareniti, radiolariti), la granuli di selce e K-feldspato. I granuli di natura carbonatica (calcareniti con quarzo detritico in quantità molto variabile, bioclasti, calcari compatti a grana molto fine) sono costituenti altrettanto comuni; tuttavia, nel complesso, risultano leggermente subordinati ai clasti silicei. Massa di fondo/legante La massa di fondo è in prevalenza siltoso-argillosa e mostra una debole birifrangenza d’aggregato. Il colore è marrone a nicol paralleli e bruno chiaro a nicol incrociati. La colorazione è abbastanza omogenea. Da segnalare la presenza di calcite microcristallina di origine secondaria, probabilmente precipitata da acque di ruscellamento o da soluzioni circolanti nel sottosuolo. I depositi di calcite impregnano anche i pori e le fessure da essiccamento disperse nella massa di fondo. I macropori rappresentano il


Sample B1 (Eraclea Minoa) Macroscopic Description Handmade sample with a clayey matrix with a very fine sand temper and an overall red ochre colour. It has a friable cohesion (very incoherent). Fig. 3 (cfr. also figs. 20 and 22 in Germanà, p. 179) Microscopic Description: Sand temper, textural features The sand temper is distributed in a fairly uniform way with an estimated packing of about 20-25% (area). From a dimensional point of view, prevail the grains with size between the class of coarse silt (0.04-0.06 mm) and that of very fine sand (0.125-0.25 mm) or medium sand (0.25 - 0.5 mm). Sporadic or rare are the grains with a size over 0.5 mm, that is those falling in the classes of coarse sand (0.5-1 mm) and very coarse sand (1-2 mm). M.G.S. (maximum grain size) equal to 3.5 mm (grain of chert). The sorting of the sand temper is scarce and can be classified as serial. Sand Temper: composition Quartz (monocrystalline and polycrystalline) represents the predominant mineralogical phase in all the dimensional classes of the sand temper. From common to sporadic are calcareous bioclasts, grains of chert (or flint, i.e. microcrystalline silica), lithic fragments derived from acid crystalline rocks (granitoid), plagioclase (isomorph mixture of NaAlSi3O8, albite and CaAl2Si2O8, anorthite), K.-feldspar (KALSi3O8), lithic fragments deriving from carbonate rocks of various nature. On the whole, the silicatic component dominates by far over the calcareous ones. The good roundness level of the grains with a relatively larger size (> 0.3 mm) supports the hypothesis about the origin of the sand, used as temper in this artificial aggregate, from the alluvial deposits of the river Platani, which, has its estuary on the beach below the site of Eraclea Minoa. Groundmass/binder The groundmass is silty-clayey (very small particles lower to 0.01mm) and it shows optical activity. The colour is light brown under parallel nicol and yellow brown if observed

20-30% della compagine ed hanno forma irregolare o sono rappresentati da canali (paglia?). La loro dimensione è piuttosto variabile, compresa tra 0.1 e 1 mm. La massa di fondo, nel complesso, si presenta fortemente fessurata (ritiro in seguito ad essiccamento) e caratterizzata da particelle di ossidi di ferro finemente diffuse. Campione B1 (Eraclea Minoa) Descrizione macroscopica Manufatto a matrice argillosa con scheletro sabbioso molto fine e colore d’insieme rosso ocra. Possiede coesione è friabile (assai poco coerente). Fig. 3 (cfr. anche Figg. 20 e 22 in Germanà, p. 179) Descrizione microscopica: Scheletro sabbioso, tessitura Lo scheletro sabbioso è distribuito in modo abbastanza uniforme con un addensamento stimato intorno al 20-25% (area). Dal punto di vista dimensionale, prevalgono i granuli con dimensione compresa nelle classi del silt grossolano (0.04-0.06 mm) e della sabbia molto fine (0.06-0.125 mm), ma sono comuni i clasti classificabili come sabbia fine (0.125-0.25 mm) o sabbia media (0.25-0.5 mm). Sporadici o rari i granuli con diametro maggiore di 0.5 mm, ovvero quelli ricadenti nelle classi della sabbia grossolana (0.5-1 mm) e molto grossolana (1-2 mm). MGS (maximum grain size) pari a 3.5 mm (granulo di selce). La classazione dello scheletro sabbioso è scarsa e classificabile come seriale. Scheletro sabbioso: composizione Il quarzo (monocristallino e policristallino) rappresenta la fase mineralogica predominante in tutte le classi dimensionali dello scheletro sabbioso. Da comuni a sporadici i bioclasti calcarei, i granuli di selce (silice microcristallina), frammenti litici derivanti da rocce cristalline acide (granitoidi), plagioclasio (miscela isomorfa di NaAlSi3O8, albite e CaAl2Si2O8, anortite), K-feldspato (KAlSi3O8), frammenti litici di rocce carbonatiche di varia natura. Nel complesso, la componente silicatica predomina di gran lunga su quella calcarea. La morfologia tipicamente ben arrotondata dei granuli con diametro relativamente più grande (> 0.3 mm) supporta l’ipotesi della provenienza della sabbia, usata come scheletro in questo aggregato artificiale dalle alluvioni del Fiume Platani, che, come noto, ha il suo estuario nella spiaggia sottostante il sito di Eraclea Minoa. Massa di fondo/legante La massa di fondo è siltoso-argillosa (particelle molto piccole ed inferiori a 0.01 mm) e mostra birifrangenza d’aggregato. Il colore è bruno chiaro a nicol paralleli e marrone-giallastro a nicol incrociati. La tessitura non risulta particolarmente omogenea data la presenza di grumi derivanti dal cattivo stemperamento della massa fine, indice di una precaria lavorazione dell’impasto. I macropori rappresentano il 15% circa della compa-

191

Earth/Lands Terra/Terre

Groundmass/binder The groundmass is prevalently silty-clayey and it shows a weak optical activity. The colour is brown if observed under parallel nicol and light brown under crossed nicol. The colour is quite homogeneous. To be underlined the presence of secondary microcrystalline calcite, probably precipitated from aqueous solutions circulating in the subsoil. The deposits of calcite also fill the pores scattered in the groundmass. The macro pores represent 20-30% of the total groundmass and mainly have irregular shapes or are represented by canals. Their dimensions are rather variable, between 0.1 and 1 mm. The groundmass, on a whole is extremely cracked (shrinking following drying) and it is characterized by finely diffused and abundant iron oxide submicrometric particles.


192

Earth/Lands Terra/Terre

under crossed nicol. The texture is not particularly homogeneous given the presence of clots deriving from poor mixing of the fine clayey mass, indicating a scarce grounding of the artificial paste. The macro pores represent about 15% of the whole groundmass and they have an irregular shape and extremely variable dimensions, between 0.1 and 1 mm. The groundmass is extremely cracked. These cracks are due to contraction (shrinking following drying), sometimes with a subcircular development isolating coarse clots relatively richer in iron oxide. Homogeneously widespread in the groundmass are colloidal submicrometric particles of iron oxide which gives the ochre colour macroscopically perceptible. Occasional deposits of secondary of microcrystalline calcite (CaCO3) and gypsum (CaSO4.2H2O), probably precipitated from underground water circulating in the burial environment. Sample 2 (Solunto) Macroscopic Description Handmade article with a clayey matrix with a coarse sand temper of a red ochre colour. The cohersion is quite good (it crumbles with difficulty). Fig. 4 (cfr. also figs. 31and 32a in Germanà, p. 183) Microscopic Description: Sand temper, textural features The sand temper is distributed in a fairly uniform way with a very high packing, estimated at about 50% (area). The sorting of the sand temper is very scarce with a dimensional distribution of markedly serial. All the dimensional classes of sand are represented (0.06-2 mm), with a slight prevalence of the grains falling in the classes of medium sand (0.25-0.5 mm) and of coarse sand (0.5.-1 mm). Also common are grains with a diameter over 1mm (very coarse sand) and grains greater than 2 mm (fine gravel). MGS (maximum grain size) is equal to 2.2 mm (fragments of over-fired terracotta). Sand Temper: composition Among the components of the silicoclastic monocrystalline quartz prevails, followed by polycrystalline quartz (from abundant to common), grains of chert (common), lithic fragments of quartzarenite (common), radiolarite (sporadic) and K-feldspar (sporadic to rare). Among the grains with a carbonatic composition the bioclasts prevail (mainly calcareous algae, but also, mollusc, bryozoans and echinoderms), and lithic fragments (mainly composed of calcarenite and in a relatively minor quantity fine grained limestones). Groundmass/binder The groundmass is silty-clayey and it shows a weak optical activity. The colour is maroon-brown when observed under parallel nicol and red-brown under crossed nicol. The macro pores represent about 20% of the whole groundmass and they have an irregular shape. Their dimensions are quite variable, between 0.1 and 1 mm. The groundmass, on the whole, is extremely cracked (shrinking following drying) and it is also characterized by finely diffused submicrometric particles of iron oxide.

gine ed hanno forma irregolare e dimensioni assai variabili, comprese tra 0.1 e 1 mm. La massa si presenta fortemente fessurata. Si tratta di fessure da contrazione (ritiro in seguito ad essiccamento), talora anche a sviluppo subcircolare ad isolare grumi grossolani coesi e relativamente più ricchi in ossidi di ferro. Sono diffuse omogeneamente nella massa di fondo particelle colloidali di ossidi di ferro che conferiscono la colorazione ocracea percepibile macroscopicamente. Sporadici i depositi secondari di calcite microcristallina (CaCO3) e da gesso (CaSO4.2H2O), probabilmente precipitati da acque di ruscellamento o da soluzioni circolanti nel sottosuolo. Campione 2 (Solunto ) Descrizione macroscopica Manufatto a matrice argillosa con scheletro sabbioso grossolano di colore rosso ocraceo. La coesione risulta abbastanza buona (si sbriciola con difficoltà). Fig. 4 (cfr. anche Figg. 31 e 32 a in Germanà, p. 183) Descrizione microscopica: Scheletro sabbioso, tessitura Lo scheletro sabbioso è distribuito in modo mediamente uniforme con un addensamento molto alto, stimato intorno al 50% (area). La classazione dello scheletro sabbioso è assai scarsa con distribuzione dimensionale dei granuli marcatamente seriale. Risultano rappresentate tutte le classi dimensionali della sabbia (0.06-2 mm), con leggera prevalenza dei granuli ricadenti nelle classi della sabbia media (0.25-0.5 mm) e della sabbia grossolana (0.5-1 mm). Comuni anche i granuli con diametro maggiore di 1 mm (sabbia molto grossolana) e i clasti con diametro maggiore di 2 mm (ghiaia fine). MGS (maximum grain size) pari a 22 mm (frammento di laterizio stracotto). Scheletro sabbioso: composizione Tra la componente silicoclastica prevale il quarzo monocristallino, seguito dal quarzo policristallino (da abbondante a comune), granuli di selce (comuni), frammenti litici di quarzarenite (comune), radiolarite (sporadica) e K-feldspato (sporadico-raro). Tra i granuli a composizione carbonatica prevalgono i bioclasti (alghe calcaree soprattutto, ma anche, molluschi, briozoi ed echinidi), ed i frammenti litici (per lo più costituiti da calcarenite ed in misura relativamente minore da calcari compatti a grana fine). Massa di fondo/legante La massa di fondo è siltoso-argillosa e possiede una debole birifrangenza d’aggregato. Il colore è marrone-bruno a nicol paralleli e bruno-rossastro a nicol incrociati. I macropori rappresentano circa il 20% della compagine ed hanno forma irregolare. La loro dimensione è piuttosto variabile, compresa tra 0.1 e 1 mm. La massa di fondo, nel complesso, si presenta fortemente fessurata (ritiro in seguito ad essiccamento) e caratterizzata anche da particelle di ossidi di ferro finemente diffuse.


193

Earth/Lands Terra/Terre

Fig. 1: Microphotograph of the thin section of sample collected among the finds of the the roofing of Hut 1 in Mokarta (photo G. Montana 2008).

Fig. 3: Microphotograph of a thin section of sample collected at the site of Eraclea (photo G. Montana 2008).

Fig. 2: Microphotograph of the thin section of sample collected at the site of Mozya (photo G. Montana 2008).

Fig. 4: Microphotograph of a thin section of sample collected at the site of Soluntum (photo G. Montana 2008).


194

Earth/Lands Terra/Terre


Sebastiano Tusa Heritage of the See Services

Origini e primi sviluppi dell’architettura siciliana in terra nel contesto mediterraneo The mixing of plain earth with water, or liquids of various kinds, was certainly one of the first activities of Man; this is borne out by copious archaeological evidence from all over the planet, giving substance to the idea that from his very beginnings Man made use of the most common element beneath his feet in order to construct potentially useful objects. The first evidence of the above-mentioned phenomenon in Sicily dates back to the Mesolithic (c 9,000 years ago) and seems to have been a mixture of earth and water used to construct certain non-structural objects connected with the home, to be placed inside the cave-dwelling. This custom was apparent in many Mediterranean caves, such as the Grotta dell’Uzzo, on the north-western coast of Sicily, where at the Mesolithic level there are raised platforms that had been smoothed down and used for various purposes inside the cave (Fig. 1). They were positioned directly on the ground underneath and were made out of earth beaten down over a layer of crushed stones. The surfaces were smoothed down precisely and hardened through the action of beating and prolonged exposure to fire. They were used as multi-functional work-surfaces: animals were cut up, hides were treated, wooden and bone tools were produced. There are various examples of these surfaces (often defined as concotti) all over the Mediterranean, starting from the Mesolithic levels. With regard to the Grotta dell’Uzzo, following extensive excavation, it could be seen that these surfaces were actually very hard and surrounded by the remains of the work carried out. In certain cases, near these surfaces there were large quantities of bones of animals brought into the caves to be cut up and boned. Moreover, around one concotto surface, there were many bones

1 Piperno M., Tusa S., 1976, Relazione preliminare sulla seconda campagna di scavi alla Grotta dell’Uzzo, in “Sicilia Archeologica” 31, pp. 39-42; Piperno M., Tusa S., Valente I., 1980, Campagne di scavo 1977 e 1978 alla Grotta dell’Uzzo (Trapani), in “Sicilia Archeologica” 42, pp. 49-64; Tusa S., 1985, The Beginning of Farming Communities in Sicily: the Evidence of Uzzo Cave, in “Italian Archaeology” IV, BAR Int. Ser. 244, pp. 61-82; Costantini L., Piperno M., Tusa S., 1987, La néolithisation de la Sicilie Occidentale d’après les résultats des fouilles a la Grotte de l’Uzzo (Trapani), in Guilaine J., Courtin J., Roudil J. L.,.Vernet J. L. cur.,1987, Premières communautés paysannes en Méditerranée occidentale, CNRS, pp. 397-405; Tusa S., 1996, Sicilia e Grotta dell’Uzzo, in Tiné V. cur., 1996, Forme e tempi della neolitizzazione in Italia meridionale e Sicilia, Rubbettino - Catanzaro, pp: 81-94, 145-147, 192-203, 243-251, 323, 371-381, 427-429, 454456, 529, 556, 574.

195

Earth/Lands Terra/Terre

Origins and initial developments of Sicilian earthen architecture in the Mediterranean context

L’impasto di terra non cotta con acqua, o liquidi di vario genere, fu certamente una delle prime attività dell’uomo. Ne è testimonianza una serie infinita di testimonianze archeologiche sparse sul pianeta che ci consolidano l’idea che fin dai primordi l’uomo abbia adoperato l’elemento più diffuso sotto i suoi piedi per realizzare oggetti e “cose” di sua utilità. Le prime testimonianze di quanto suesposto riguardanti la Sicilia risalgono al mesoltico (circa 9000 anni fa) e si estrinsecano nell’uso di terra impastata con acqua per la realizzazione di elementi connessi con l’abitazione, seppur non strutturali o capannicoli, inseriti all’interno delle dimore in grotta. Tale abitudine, presente in numerose grotte mediterranee, è attestata alla Grotta dell’Uzzo, sulla costa nord-occidentale della Sicilia, dove nei livelli mesolitici compaiono delle vere e proprie piattaforme levigate che servivano per vari scopi connessi con la vita all’interno della grotta (Fig. 1). Si tratta di superfici lisciate, direttamente posizionate sul suolo sottostante, costituite da terra allettata su uno strato di preparazione di pietrisco. La superficie era accuratamente levigata ed indurita mediante l’azione meccanica della battitura e l’esposizione prolungata al fuoco. Servivano come superfici da lavoro ad ampio spettro. Su di esse si sezionavano gli animali, si preparavano le pelli, si producevano utensili in legno ed osso. Testimonianze della presenza di queste superfici - spesso definite concotti si trovano in varie grotte del Mediterraneo a partire dai livelli mesolitici. Nel caso della Grotta dell’Uzzo, grazie a scavi estensivi ed accurati, si è avuta la possibilità di comprendere che si trattava di veri e propri piani dalla superficie estremamente indurita con intorno i resti delle lavorazioni effettuate. In taluni casi nei pressi di siffatte superfici si trovarono ingenti quantità di ossa degli animali che venivano portati in grotta per essere sezionati e disossati. In talaltro, intorno ad una superficie di concotto, si ebbe il rinvenimento di numerose ossa pertinenti le estremità degli arti degli animali cacciati. Ciò indicherebbe che l’area circostante alla superficie fittile era coperta da pelli. Dall’osservazione accurata di queste superfici si evince che per la loro lisciatura si utilizzavano lisciatoi vegetali (probabilmente foglie assemblate) che hanno lasciato tracce della loro struttura sulla terra indurita1. Siamo ancora nel campo di intonaci, piattaforme coperture etc. Pertanto


196

Earth/Lands Terra/Terre

from the tips of the limbs of the hunted animals, which might indicate that the area around was covered with hides. From an accurate observation of these surfaces it is clear that vegetal sleekers (probably a mass of leaves) were used to smooth them down, leaving traces in the hardened earth. We are still dealing with plastering, platforms, roofs etc., and so we cannot yet talk about the use of an earth or clay mixture in the actual supporting structure of a building. Verifiable evidence from the pre-Neolithic period certainly points to knowledge of the plastic qualities of the materials used, as we have seen, for various purposes, but we cannot yet safely speak of their utilisation as a structural supporting element. With the beginnings and early developments in the Neolithic agro-pastoral economy earth and clay mixed with water become a basic building element (mainly in northern Africa, the near and middle-East, central Asia, Central and South America). From this moment on simple clay and earth mixed with water would be commonly used in the various forms ranging from the simple tauf or pisé (agglutination of informally laid-out mud with or without formwork) to sun-dried bricks with the addition of bonding elements such as straw and/or dung. It is almost certain that the first constructions using this building-technique and these materials appeared in the area of the Nile delta, the Palestinian coast, the piedmont arch of Tauro and the Zagros and in central Anatolia; this record might be shared (there being perhaps a gap of a few centuries) with several Neolithic cultures in the Balkans, where certain settlements bear witness to the primordial presence of earthen architecture, e.g. Nea Nikomedeia (Fig. 2), in Macedonia (ancient Neolithic: 6500-5800 B.C.), where the houses were rectangular (8 m long), with a wooden and plant trellis structure covered entirely and externally with mud, and Sesklo (Fig. 3) in Thessaly with dwellings made of pisé and wood. On the inside of the dwelling the architectural typology of the megaron is already making its appearance; this would become widespread throughout Greece and the Mediterranean, especially in Mycenaean palatial architecture and that of archaic and classical temples. In the Helladic period (also during the subsequent Bronze Age) the employment of mud brick and pisé continued and is corroborated in numerous settlements both in mainland Greece, the Peloponnesus and the islands; but it would always be marginal, as in the whole Mediterranean, since stone was the basic construction material from the Mycenaean period onwards, for the building of dwellings, defensive and funerary structures. However, the use of mud brick continued, above all in the construction of façades and the internal divisions of large palaces. It is interesting to note that the mixture of wood, stone and mud is a constant characteristic of the Helladic world, also influencing the central Mediterranean and Sicily. There is little documentation regarding the use of earth in Sicilian prehistory, since

non si può ancora parlare di utilizzazione della terra o argilla cruda impastata nella vera e propria struttura portante di un edificio. Le attestazioni al momento riscontrabili in epoca pre-neolitica indicano certamente la conoscenza delle qualità plastiche di tale materia che viene usata, come abbiamo rapidamente visto, per vari scopi, ma non possiamo ancora parlare di sua utilizzazione come elemento strutturale portante. Con l’inizio ed il primo sviluppo dell’economia agro-pastorale neolitica la terra o l’argilla impastata con acqua diventano (principalmente in Africa settentrionale, Vicino e Medio Oriente, Asia centrale, America centrale e meridionale) elemento fondamentale per le attività edilizie. D’ora in poi si userà diffusamente la semplice argilla o terra impastata con acqua nelle sue svariate evoluzioni dal semplice tauf o pisé (agglutinazione di fango informale impostato con o senza cassaforma) al mattone essiccato al sole e con l’aggiunta di elementi leganti quali paglia e/o sterco. È quasi certo che le prime elaborazioni edilizie di questa tecnica costruttiva con questi materiali si debba localizzare tra la zona deltaica del Nilo, la costa siro-palestinese, l’arco pedemontano del Tauro e degli Zagros e l’Anatolia centrale. Anche se tale primato, forse con qualche secolo di differenza, lo potettero condividere con alcune culture neolitiche dei Balcani. In tal senso ricordiamo alcuni insediamenti che testimoniano di tale primordiale presenza di architetture in crudo come Nea Nikomedeia (Fig. 2), in Macedonia (neolitico antico: 6500-5800 a. C.) dove le case erano rettangolari (m 8 di lunghezza) con struttura in legno e graticcio vegetale ricoperto intermamente ed esternamente in fango e Sesklo (Fig. 3) in Tessaglia con abitazioni costruite in pisé e legno2. All’interno compare già la tipologia architettonica del megaron che tanta fortuna avrà in Grecia e nel Mediterraneo, soprattutto nell’architettura palazziale micenea ed in quella templare arcaica e classica. In ambiente elladico anche nella successiva età del bronzo l’uso del mattone crudo e del pisé continua ed è attestato in numerosi insediamenti sia nella Grecia continentale che nel Peloponneso che nelle isole. Ma sarà sempre marginale, come in tutto il Mediterraneo, poiché la pietra è la materia primaria di costruzione dell’età micenea in poi per la realizzazione di strutture abitative, difensive e funerarie. Tuttavia l’uso del mattone crudo continuerà a persistere soprattutto nella realizzazione degli alzati e nella ripartizione interna dei grandi edifici palazziali e non di epoca minoica e micenea3. È interessante notare che la commistione legno, pietra e crudo caratterizzerà sempre l’ambiente elladico influenzando anche il Mediterraneo centrale e la Sicilia. In Sicilia la presenza del crudo nella preistoria è poco documentata Kotsakis K., 1996, Thessaly – The northern Sporades, in Papathanassopoulos G. A. cur., 1996, Neolithic culture in Greece, Athens, pp. 49-57. Treuil R., Darcque P., Poursat J-C., Touchais G., 1989, Les civilisations égéennes, Paris.

2

3


197

Earth/Lands Terra/Terre

Fig. 1: Platform of concotto in the Grotta dellâ&#x20AC;&#x2122;Uzzo. Fig. 2: Axonometric projection of hut at Nea Nikomedeia Fig. 3: Sesklo ground-plan.


198

Earth/Lands Terra/Terre Fig. 4: Raised hearth at Mursia. Fig. 5: Reconstruction of hut at Mokarta.


poiché non sempre l’accuratezza degli scavi ne ha permesso l’identificazione. Abbiamo attestazioni di epoca neolitica nell’insediamento della Rocchicella, presso Mineo dove battuti ed intonaci erano d’argilla, così come alcune piattaforme rialzate4. Durante l’età del bronzo dobbiamo registrare l’esistenza nel villaggio di Mursia a Pantelleria di intonaci d’argilla e di podi-focolari circolari ed a sezione trapezoidale, rialzati sui battuti (Fig. 4), che ripercorrono le stesse tipologie degli analoghi manufatti che occupavano il centro delle sale reali dei palazzi micenei. Che l’uso del crudo possa essere anche questo un elemento di importazione dall’Oriente, al pari di vasi ed ornamenti (oltre che di costumanze ed elementi culturali), è probabile proprio a proposito di siffatti podi-focolari. Esempio interessante di utilizzazione del crudo durante la preistoria siciliana lo desumiamo dall’insediamento di Mokarta, nell’entroterra della Sicilia occidentale, vissuto intorno alla fine del I millennio a. C. All’interno di una delle capanne circolari scavate trovammo i resti dell’intero tetto crollato. Si trattava di terra cotta dal fuoco dell’incendio che provocò la fine dell’insediamento, con vistose impressioni di legna e canne. È evidente che si trattava di una struttura di legno e fibre vegetali con all’interno ed all’esterno un rivestimento di argilla cruda. Tale tetto, dai calcoli effettuati del suo peso in rapporto alla consistenza dei muri in pietra a secco della capanna su cui doveva poggiare, non potrebbe che essere stato ogivale o a tholos (Fig. 5). Anche questo elemento architettonico così peculiare, insieme alla presenza di alcuni muri in pietra realizzati con uno schema a spina di pesce, denotano un influsso orientale preciso che agisce in Sicilia stemperandosi da Oriente verso Occidente5. La commistione tra legno, pietra e crudo è verificabile anche nelle fasi formative della grande realizzazione architettonica in campo rituale che sarà il tempio greco con peristasi. Le prime sperimentazioni che stanno alla base dello sviluppo del tempio oltre che ad una progressiva regolarizzazione della fisionomia planimetrica con la maggiore enfatizzazione del ruolo della peristasi, dimostrano un lento ed irreversibile passaggio dalle strutture lignee ed in crudo verso l’uso quasi totalizzante della pietra. In altre parole si assiste a quello che taluni autori definiscono il processo di “liticizzazione” del tempio greco. Tuttavia è innegabile che il mattone crudo abbia avuto una importante funzione anche nella genesi della più spettacolare realizzazione dell’architettura antica: il tempio greco. Ulteriore riprova di quanto detto ci viene da Vitruvio (De architectura 2,1,3) che riteneva che il tempio greco traesse le sue origini proprio in quegli edifici primitivi costruiti in argilla e legno, la cui pianta era inizialmenIovino M. R., Maniscalco L., 2004, La Sicilia orientale e la Calabria centro-meridionale nel Neolitico, in Atti XXXVII Riun. Sc. I.I.P.P. Scalea, pp. 189-204. 5 Tusa S., Nicoletti F., 2000, L’epilogo sicano nella Sicilia occidentale: il caso Mokarta – capanna 1, in Atti delle terze giornate internazionali di studi sull’area elima, Pisa - Gibellina, pp. 963-977. 4

199

Earth/Lands Terra/Terre

there has not always been the necessary precision when identifying it. There is evidence from the Neolithic age in the settlement of Rocchicella, near Mineo, where the beaten floor and plastering were of clay, as were certain raised platforms. Evidence of clay plastering and circular and trapezoidal-sectioned raised hearths, dating from the Bronze Age, was found in the village of Mursia on the island of Pantelleria, along with raised platforms on beaten earth floors (Fig. 4), which were of a similar type to analogous structures occupying the centre of royal chambers in Mycenaean palaces. It is precisely because of these raised hearths that we realised that the idea of using earth might well have been imported from the Orient, along with vases and ornaments (and customs and cultural elements). We can observe an interesting example of the pre-historic Sicilian utilisation of earth from the settlement at Mokarta, in the interior of western Sicily, inhabited around the end of first millennium B.C. Inside one of the excavated circular huts we found the remains of an entire collapsed roof, resulting from earth baked by the fire that had destroyed the hut, leaving visible impressions of wood and cane. This was obviously a structure made out of wood and plant fibre with an internal and external covering of unbaked clay. From calculations made regarding its weight in relation to the thickness of the hut’s dry-stone walls (on which the roof was laid) this roof could only have been ogival or tholos-shaped (Fig. 5). This peculiar architectural element, together with the presence of stone walls built in a herring-bone pattern, also denotes the presence of a specific oriental influence in Sicily, a shifting from the Orient to the West. The combination of wood, stone and earth is also verifiable in the initial phases of the great architectural structure in the field of ritual, i.e. the Greek temple with its peristasis. The first experiments in the evolution of the temple, allied to a progressive regularisation of the outline (with a greater emphasis on the role of the peristasis) show a slow and irreversible shift from wooden and earth structures towards the almost total use of stone. In other words, and in the words of certain authors, a process of ‘mythicising’ of the Greek temple was taking place. Nonetheless, it is undeniable that earthen bricks also had an important function in the birth of the Greek temple. Further proof of this comes from Vitruvio (De architectura 2,1,3), who claimed that the origins of the Greek temple lay precisely in those primitive structures of clay and wood, whose floor-plan was initially irregular and often featured an apse and an end-point. During the 8th century B.C. the plan became rectangular and regular and the structure lost its wooden and earthen parts that were subsequently made out of stone. This is evident in certain buildings on Greek soil, but we are not sure whether this process also took place in Sicily, in Greek-Sicilian spheres, or especially in indigenous Hellenized areas. However it seems probable, especially with regard to the shrines and sanctuar-


200

Earth/Lands Terra/Terre

ies in certain settlements in large indigenous centres in the interior, such as Monte San Mauro at Calagirone, Sabucina, Gibil Gabib, Vassallaggi etc., that a mix of stone, wood and earth was widely used. Not only was earth widely used in the architecture of Greek temples, at least until the end of the archaic period, but it was also commonly employed in domestic and public architecture (city walls) through the archaic period; as regards the military sphere mention might be made of examples in Kaulonia, Siris-Policoro, in the archaic age, and Gela,in the 4th century B.C. The use of earth pervades the Greek ecumene in Sicily and we also find it in the Phoenician-Punic sphere, on the island of Mozya; around the industrial area where the murex was worked in order to extract the substance subsequently used to dye cloth purple, there is a long wall made of rectangular earthen bricks that probably served to mark off this area from the rest of the settlement. The use of mud brick in the Phoenician-Punic sphere (of which there is also evidence in centres of the central Mediterranean, in north Africa and the Iberian peninsula) is likely to have been the legacy of an age-old tradition with its roots in the near East (whence arrived the Phoenicians). In many parts of the world earth still plays an important role as the basic building material, whereas, over the course of time, in the Mediterranean it gradually fell out of use and has only survived in a few minor examples in the face of the dominant use of stone, baked brick and concrete. Roman architecture certainly made a great contribution towards the definite affirmation of these materials, imposing its systems not only in the Mediterranean but also throughout European Asia. However, also in virtue of the numerous criticisms arriving from all sides with regard to concrete, earth is now re-emerging from a quaint and almost vanished past, with its academic, projectual and industrial dignity restored; new buildings, above all in north Africa (Egypt) and Euro-Asia (Lebanon, Syria) represent potential models to be imitated also in the Western world, and not only for reasons of fashion or exoticism, but for the undoubted thermal, plastic and economic qualities that our earth has always had and always will have.

te irregolare e spesso caratterizzata da un’abside ad un’estremità. Nel corso dell’VIII sec. a. C. la pianta diventa rettangolare e regolare e la struttura perde le sue parti lignee e di crudo e si liticizza. Tale processo, visibile in alcuni monumenti in suolo greco, non siamo certi se avesse avuto luogo anche in Sicilia in ambito greco siceliota o, soprattutto, in ambiente indigeno ellenizzato. Tuttavia appare probabile, soprattutto a proposito dei sacelli e santuari di alcuni insediamenti nei grandi centri indigeni dell’interno come Monte San Mauro a Calagirone, Sabucina, Gibil Gabib, Vassallaggi etc., che la commistione pietra, legno, crudo sia stata ampiamente presente. Ma non solo nell’architettura templare greca l’uso del crudo è ampiamente presente, almeno fino al periodo arcaico. Anche nell’architettura domestica e poliercetica l’uso del crudo è diffuso e travalica l’epoca arcaica. In ambito militare ricordiamo gli esempi di Kaulonia, Siris-Policoro e l’esempio di Gela, nel IV sec. a. C.6. L’uso del crudo travalica l’ecumene greco in Sicilia e lo troviamo anche in ambiente fenicio-punico, a Mozia dove, nei pressi dell’area industriale dove si lavorava il murex per estrarne la sostanza che serviva per colorare i tessuti in rosso porpora, un lungo muro in mattoni rettangolari crudi serviva probabilmente a definire quest’area dal resto dell’insediamento. Ma è probabile che l’utilizzo del mattone crudo in ambiente fenicio-punico, peraltro attestato anche in altri centri nel Mediterraneo centrale, in Nord-Africa e nella penisola iberica, fosse il retaggio di una tradizione millenaria che affondava le sue radici nel Vicino Oriente da dove i Fenici provenivano. Se in molte parti del mondo il crudo ha ancora un forte peso e costituisce ancora la materia prima da costruzione, nel Mediterraneo il suo uso si è perso via via nel tempo ed è rimasto in taluni esempi assolutamente marginali nei confronti dell’uso imperante di pietra, mattone cotto e conglomerati cementizi. Un grosso contributo alla definitiva affermazione di tali materiali lo ebbe, indubbiamente, l’architettura romana che impose i suoi sistemi non solo in area mediterranea, ma anche euroasiatica. Tuttavia, anche in virtù di non poche critiche che da più parti vengono nei confronti del cemento, il crudo riemerge dalle tenebre di una memoria ormai sopita e quasi scomparsa e riceve dignità non solo accademica, ma anche progettuale ed industriale con nuove realizzazioni che, soprattutto in area nord-africana (Egitto) e euroasiatica (Libano, Siria, etc.) diventano potenziali modelli da seguire anche nelle nostre realtà occidentali non solo per moda o esotismo, ma per le indubbie qualità termiche, plastiche ed economiche che la nostra ‘terra’ ha sempre avuto e sempre avrà.

6

Tréziny H., L’architettura militare greca in Occidente, in Pugliese Carratelli G., op.cit., p. 351.


Francesca Spatafora, Alba Maria Gabriella Calascibetta, Monica Chiovaro, Laura Di Leonardo, Stefano Vassallo Archaeological Heritage Services Palermo Cultural and Environmental Heritage Superintendence

L’uso della terra cruda nella Sicilia centro-occidentale: attestazioni e documentazioni The Ancient World (F. Spatafora) Earth has been widely used as a building material since the earliest prehistoric times, but with archaeological excavation (de Chazelles-Poupet 1985) it is not always easy to recognise the ways in which it has been applied, and the definitions proposed by archaeologists often prove to be generalised and imprecise in relation to the technique employed. However, we should proceed by degrees and be fully aware that the available data is by no means complete; therefore it might be useful to obtain a preliminary overview of attestations (in central-western Sicily) that show how the use of this material was most widespread and well-documented through the centuries, and widely employed by the various cultures co-existing in this part of the island of Sicily since ancient times. The use of earth in its various forms is proven in both building of elevati, in the roofing of structures and in the realisation of various types of preparation/apprestamenti, often linked to household or craft work, but also as mortar or binder in stone walls (Fig. 1). The intrinsic vulnerability of earth must be borne in mind, since it leads to numerous problems of maintenance and conservation, but its employment in building, apart from its obvious adherence to traditional architectural forms, is fully justified by a series of advantages: it is easy to find, an aspect of fundamental importance in areas where the scarcity of stone might entail complex supplying operations and costly transportation from more distant areas; it must also have been easier to work earth and clay and less expensive, since they can be utilised over and again through the simple addition of water, and (in contrast to stone) do not require skilled manual labour nor specific equipment. Final-

201

Earth/Lands Terra/Terre

The use of earth in central-western Sicily: attestations and documentary evidence

L’età antica (F. Spatafora) Le modalità di messa in opera della terra cruda, ampiamente utilizzata come materiale da costruzione fin dalle più remote epoche preistoriche, non sempre sono facilmente riconoscibili attraverso lo scavo archeologico (de Chazelles-Poupet 1985) e spesso, in relazione alle tecniche impiegate, le definizioni proposte dagli archeologi risultano generiche e imprecise: pur tuttavia, volendo procedere per gradi e nella consapevolezza dell’assoluta incompletezza dei dati disponibili, è forse utile proporre una prima rassegna di attestazioni che, localizzate nella Sicilia centro-occidentale, dimostrano come l’uso di questo materiale sia ampiamente diffuso e documentato attraverso i secoli ed ugualmente impiegato dalle diverse componenti culturali che, almeno a partire dall’età arcaica, convissero in questa parte dell’isola. L’utilizzo della terra cruda, nelle sue varie forme, è attestato sia per la costruzione degli elevati, sia per la copertura degli edifici che per la realizzazione di apprestamenti di vario tipo, spesso legati ad attività domestiche o artigianali, ma anche come malta o legante nelle strutture murarie in pietra (Fig. 1). A prescindere dall’adesione a forme architettoniche tradizionali, l’uso della terra cruda nell’edilizia, tenuto conto della vulnerabilità intrinseca alla materia che comporta non pochi problemi di manutenzione e conservazione, si giustifica con una serie di vantaggi che si fondano, principalmente, sulla facilità di reperimento del materiale, fatto che diventa di importanza fondamentale in aree dove la mancanza di pietra rende complesse le operazioni di approvvigionamento anche in termini di costo per l’eventuale trasporto da zone meno prossime. Anche la lavorazione del materiale, più volte riutilizzabile se rilavorato con l’acqua e che, al contrario della pietra, non richiede manodopera specializzata né particolari attrezzature, doveva risultare più semplice e meno impegnativa sotto il profilo economico. Non trascurabili, infine, le qualità proprie della terra cruda, soprattutto in relazione alla capacità di isolamento termico e di rilascio e assorbimento rapido dell’umidità dell’aria. In età protostorica, nell’area oggetto della nostra analisi, è usuale la realizzazione di capanne o, comunque, di semplici edifici a carattere abitativo, con tecnica mista: su uno zoccolo in pietra, di altezza variabile a seconda della forma e delle dimensioni dell’ambiente, realizzato con blocchi appena sbozzati e legati con semplice malta di fango, si appoggiava spesso una struttura in terra cruda: i due sistemi principali di messa in opera, la bauge ed il pisé, rispecchiano in realtà il livello tecnologico delle popolazioni che li adottano, in considerazione della maggiore semplicità della prima tec-


202

Earth/Lands Terra/Terre

ly, the actual qualities of earth are not to be dismissed, especially in relation to its capacity for thermal insulation and its rapid release and absorption of moisture from the air. In the proto-historic period, in the area under examination, a mixed technique was commonly used in the building of huts, or simple constructions, as dwellings: an earthen structure was often placed on a stone plinth/zoccolo (of variable height according to the shape and size of the dwelling) made out of roughly-hewn blocks and cemented with ordinary mud: the two main operational systems bauge and pisé, in reality reflect the technological level of the peoples that adopted them, bearing in mind the greater simplicity of the first technique (consisting in manual application of a plastic mixture of earth, water and plant fibres, in successive layers, rammed down with clubs,) when compared to the application of pisé, (a compact mixture of earth, straw and stone chippings, in layers one on top of another, inside wooden formworks), which was a technique well-known for its considerable mechanical resistance. Not always is it possible, however, to assign the scattered remnants of these structures to one or other technique, even though, in the mid and late Bronze Age, bauge was much more widespread, especially in buildings with a circular or oval floor-plan, as was torchis, a mixture of clay, sand and vegetable fibres, being applied to both sides of a framework of flexible sticks, which enabled curved surfaces to be constructed. With the gradual affirmation of rectilinear architecture pisé started to gain a foothold; apart from allowing constructions of a more regular shape, it offered greater guarantees of resistance and might well be considered the traditional building technique of the indigenous peoples from the Iron Age onwards. With regard to the mid Bronze Age, since the excavations are still in progress and studies have only just begun, we are not yet certain if the huts in the village of the Faraglioni on Ustica were built entirely of local, roughly hewn stone, or whether, on the other hand, a structure in bauge or torchis was built on the stone plinth (which might have been of a considerable height). What is certain is that inside the individual dwellingplaces, thick and compact layers of clay and straw, hardened and baked red, were found in many areas; these, quite plausibly, might have belonged to the roofs of the huts themselves (Q.v. ultra ‘Ustica’). In the same period, or during the Bronze Age, in the village of Cannatello, in the province of Agrigento, evidence was found of huts with walls built of rather regular-shaped stones, protected at the base and the internal wall by a plinth of clay; other huts had floors of lime and clay laid out on a preparation of clay mixed with plant fibres (Mosso 1908). At Mokarta, in the province of Trapani, there were circular huts built of stone, whilst conspicuous remains of the collapsed roofs were found inside the structure. The material evidence comprises a thick layer of concotto, with traces of wooden beams,

nica – consistente nel montaggio a mano, per strati successivi compattati con l’aiuto di mazze, di una miscela plastica di terra, acqua e materiali vegetali – rispetto alla posa in opera del pisé, un impasto compatto di terra, paglia e pietrisco gettato, in assise sovrapposte, entro casseforme lignee sicuramente già noto per la sua forte resistenza meccanica. Non sempre, tuttavia, è possibile attribuire i residui disfatti di tali strutture all’una o all’altra tecnica anche se tra la Media e Tarda Età del Bronzo è certamente più utilizzata la bauge, soprattutto nel caso di edifici a pianta circolare e ovale, o il torchis, una miscela di argilla, sabbia e fibre vegetali applicata da un lato e dall’altro di un graticcio di legni flessibili che permette di realizzare superfici curvilinee: con l’affermarsi progressivo delle architetture rettilinee prende piede l’uso del pisé che, oltre a permettere costruzioni più regolari, offriva maggiori garanzie di resistenza e che, probabilmente, può considerarsi la tecnica costruttiva tradizionale delle popolazioni indigene dall’Età del Ferro in poi. Ritornando alla Media Età del Bronzo, non siamo ancora certi – essendo tuttora in corso lo scavo e appena avviato lo studio – se le capanne del villaggio dei Faraglioni di Ustica fossero costruite interamente in pietra locale grezza o appena sbozzata o se, viceversa, sullo zoccolo in pietra, comunque di notevole altezza, si elevasse una struttura in bauge o torchis: certo è che all’interno delle singole unità abitative si rinvengono, in molti casi, spessi e compatti strati di terra argillosa e paglia induriti e arrossati per l’azione del fuoco, di cui tuttavia, sembra plausibile la pertinenza ai tetti delle stesse capanne (cfr.ultra ‘Ustica’). Nello stesso periodo, o comunque sempre nel corso dell’Età del Bronzo, nel villaggio di Cannatello, nell’agrigentino, sono documentate capanne delimitate da muri costruiti con pietrame abbastanza regolare, protetti alla base e sulla faccia interna da uno zoccolo d’argilla e capanne con pavimenti in calce e argilla impostati su una preparazione d’argilla impastata con vegetali (Mosso 1908). Anche a Mokarta, nel trapanese, le capanne circolari erano realizzate in pietra mentre resti cospicui del tetto sono stati rinvenuti in crollo all’interno delle strutture: uno spesso strato di concotto, con impronte di travetti lignei, formato da un impasto d’argilla e paglia, di cui si conservano in modo eccezionale le fibre vegetali ne costituisce la testimonianza materiale (Tusa-Nicoletti 2000). Inoltre, all’interno della Capanna 1, il focolare, in posizione centrale, sembra formato da una ‘distesa circolare d’argilla’ appena indurita dal fuoco. Per quanto riguarda gli insediamenti di cultura elimo-sicana della Prima Età del Ferro e del periodo arcaico, la documentazione appare più consistente: significativa è la presenza nel centro indigeno di Montagnoli (VIII-


Fig. 1: Western Sicily: in black – the sites dealt with, in green – sites mentioned.

VII sec. a. C.), alla foce del Belice, di capanne con elevato in torchis, come documenta il consistente strato di argilla rossa decomposta formato da blocchi di argilla cruda, induriti e arrossati per l’azione del fuoco, in cui si riconoscono le tracce di un’anima lignea (Castellana 1988-89; Castellana 1992; Castellana 2000b). Sempre nella capanna 7 anche la banchina era costruita con pietre e argilla così come terra battuta argillosa costituiva il pavimento dell’ambiente al centro del quale era una teglia di grandi dimensioni poggiata su una base d’argilla. A Monte Maranfusa, un insediamento indigeno situato nella Media Valle del Belice, i muri dell’abitato arcaico (VII-VI sec. a. C.) sono costruiti con zoccolo in pietra e sopraelevazione in pisé e anche per i tetti si è ipotizzato l’uso di argilla con funzione impermeabilizzante (Spatafora 2003) (cfr. ultra ‘Monte Maranfusa’). Nessuna attestazione in tal senso proviene, invece, da Monte Polizzo nei pressi di Salemi, dove, com’è noto, i recenti scavi hanno evidenziato diversi edifici realizzati in pietra, rilevando un uso abbastanza limitato della terra cruda, destinata principalmente alla creazione di zone di calpestio o di aree da lavoro (Morris-Tusa 2004). Alla Montagnola di Marineo, l’antica Makella (Spatafora 2001) dislocata dell’alta Valle dell’Eleuterio, i resti troppo frantumati di impasto d’argilla e vegetali, concotti per l’azione del fuoco, non permettono di definire la tecnica di sopraelevazione delle capanne ovali e quadrangolari rinvenute nel Saggio 1. Anche in questo sito, tuttavia, sono state rinvenuti alcuni apprestamenti realizzati in argilla cruda tra cui, ad esempio una sorta di focolare, costituito da una piastra d’argilla cottasi per azione del fuoco all’interno dell’area sacra rinvenuta nei pressi delle mura. In area sicana, poi, nel sito di Colle Madore, nella valle del fiume Torto, è documentata la tecnica costruttiva mista, zoccolo in pietra ed elevato in terra cruda, oltre ad un’area artigianale con banchina e fornetti, interamente realizzata in terra cruda (Vassallo 1999) (cfr. ultra ‘Colle Madore’). A Cozzo Spolentino, nel corleonese, è stato possibile evidenziare, ancora nei secoli IV e III a. C., il permanere delle tecniche costruttive tradizionali documentate da edifici a carattere domestico (Spatafora 2002) realizzati con zoccolo in pietra ed elevato in mattoni crudi o adobe (cfr. ultra ‘Cozzo Spolentino’). A testimoniare la diffusione di quest’ultima modalità di messa in opera della terra cruda, nota in tutto il mondo occidentale almeno dal VII sec. a. C. (de Chazelles 1995) e realizzata modellando a mano o entro stampi un impasto di terra cruda e paglia e lasciando essiccare al sole i mattoni così ottenuti, contribuiscono anche le numerose attestazioni nel mondo greco coloniale e in quello fenicio-punico: a Himera, sulla costa settentrionale

203

Earth/Lands Terra/Terre

made from a mixture of clay and straw, in which the plant fibres have been wonderfully preserved (Tusa-Nicoletti 2000). Moreover, inside Hut 1, the fireplace, in a central location, seems to consist of a circular area of clay that has been slightly hardened by fire. There is rather more documentary evidence with regard to Elym/Sican settlements from the early Iron Age and Arcaic period; in the indigenous settlement of Montagnoli (VIIIVII century B.C.), at the mouth of the river Belice, there is a significant presence of huts with elevato in torchis, as demonstrated by a substantial layer of decomposed red clay formed from blocks of clay, hardened and fired, and displaying visible woody traces (Castellana 1988-89; Castellana 1992; Castellana 2000b). Again in Hut 7, the bank/rampart? (terrapieno?)/banchina was built out of stone and clay and the clay floor had at its centre a large pan placed on a clay base. In Monte Maranfusa, a settlement situated in the mid-valley of the Belice river, the walls of this Arcaic dwelling (VII-VI cent. B.C.) are built with a stone plinth and a sopraelevazione in pisé; the use of clay with its waterproofing properties has been hypothesised for the roofs (Spatafora 2003) (Q.v. ultra ‘Monte Maranfusa’). As for confirmation, the same


204

Earth/Lands Terra/Terre

cannot be said about Monte Polizzo near Salemi, where the recent excavations have brought to light several buildings constructed out of stone; these display a rather limited use of earth, which was, however, used mainly in the creation of trampled areas or work areas (Morris-Tusa 2004). At Montagnola of Marineo, ancient Makella (Spatafora 2001), in the isolated high valley of Valle dell’Eleuterio, the remains of the clay and plant mixture, concotti/baked by fire, were too fragmentary and do not consent conclusions as to the sopraelevazione technique in the oval and square huts found in Saggio/example 1. However, in this site, several preparations/apprestamenti made out of clay were found; among these there was a sort of fireplace, consisting of a fire-baked clay slab inside the sacred zone discovered near the walls. In the Sican area of Colle Madore, in the valley of the river Torto, there is evidence of a mixed building technique, with a stone plinth and earth elevato, as well as an area for craftwork with a bank/embankment/banchina and little ovens/fornetti, made entirely out of clay (Vassallo 1999) (Q.v.ultra ‘Colle Madore’). At Cozzo Spolentino, near Corleone, it is possible to observe the surviving vestiges of traditional building techniques in constructions of a domestic character (Spatafora 2002), again dating back to IV and III cent. B.C., and built with a stone plinth and upper wall/elevato of earth bricks or adobe (mud-bricks) (Q.v. ultra ‘Cozzo Spolentino’). As proof of how widespread this latter way of working with raw earth might have been, there are numerous attestations in the Greek and Phoenician-Punic colonial worlds. These have been well-known throughout the western world since at least the VII cent. B.C. (de Chazelles 1995); they were constructed by hand or using a mixture of earth and straw in moulds (the resulting bricks then left to dry in the sun). At Himera, on the northern coast of Sicily, earth, especially in the form of mud-bricks, is used equally in fortifications, in dwelling-places and in the necropolis (Q.v. ultra Himera). In many other western Greek cities, including those on the islands, there is extensive documentation of the various techniques in the widespread use of earth; occasionally there are monumental examples, such as the walls of Capo Soprano at Gela. In the Punic world, on the other hand, the documentation is certainly more meagre; this is due to the present situations of the cities founded by the Phoenicians, at least with regard to the area around Palermo. In fact, Ancient Panormos has lain helplessly under the modern city ever since its foundation in VII cent. B.C., and consequently, if we exclude several well-known buildings from the Roman era, very few remains of dwellings have come to light. However, although the evidence is sporadic, earth was clearly employed in the necropolis situated to the west of the city; out of a total of 730 tombs that have been excavated, in fact, it has only been possible to document the use of earth bricks and

dell’isola, la terra cruda, soprattutto sotto forma di adobe, è ugualmente utilizzata nelle fortificazioni, nell’edilizia domestica e nelle necropoli (cfr. ultra ‘Himera’). Del resto in molte alte città greche d’occidente, comprese quelle isolane, l’uso della terra cruda, nelle sue varie tecniche di messa in opera, risulta ampiamente documentato, a volte anche in forme monumentali: si ricordino in tal senso le mura di Capo Soprano a Gela. Nel mondo punico, invece, la documentazione è decisamente più scarna, anche se tale condizione è certamente determinata dalle situazioni attuali delle città di fondazione fenicia, almeno per quanto riguarda l’area del palermitano: l’antica Panormos, infatti, giace, senza soluzione di continuità dal momento della sua fondazione nel VII sec a. C., sotto la città moderna e, di conseguenza, pochissimi sono i resti dell’abitato riportati alla luce se si escludono alcuni ben noti edifici di età romana. L’uso della terra cruda è invece documentato nella necropoli situata ad Ovest della città, seppure con attestazioni sporadiche: su un numero complessivo di circa 730 sepolture scavate solo in due casi (Spanò Giammellaro 2004), infatti, se si escludono le fosse destinate alle incinerazioni primarie e rivestite d’argilla (Spatafora c.d.s.), è stato possibile documentare l’uso di mattoni crudi o di muretti in terra cruda (cfr. ultra ‘Panormos’). Passando a Solunto, è opportuno ricordare che pochissimo è noto della prima fondazione fenicia sul promontorio di S.Cristoforo, se si prescinde da alcune fornaci di tipo orientale in cui è attestato l’uso del mattone d’argilla piano-convesso per la realizzazione della suola interna alla camera di cottura (Greco 1997); nella città ellenistico-romana ricostruita sul Monte Catalfano si è notato inoltre un uso del tutto marginale della terra cruda, limitato per lo più a rifacimenti o tamponamenti (cfr. ultra ‘Solunto’) di murature in pietra, anche se è indiscutibile il fatto che l’uso del mattone crudo rientrava tra le tecniche costruttive tradizionali del mondo fenicio-punico occidentale. Lo dimostra l’evidenza archeologica di Mozia dove, in una situazione molto più favorevole sotto il profilo della ricerca archeologica, si è chiaramente documentato un largo impiego del mattone crudo in diverse tipologie di edifici (Spanò Giammellaro 2002): nelle strutture abitative o artigianali con zoccolo lapideo in tecnica a telaio, i mattoni crudi – di terra argillosa sabbia e paglia frammista a tritume calcareo e a minuscoli ciottoli – messi in opera con malta di fango, costituiscono l’elevato degli edifici. Anche in diversi punti delle fortificazioni, soprattutto nel corso della terza fase, è documentato l’uso di mattoni crudi utilizzati altresì per la costruzione dei forni da vasaio messi in luce nella parte nord dell’isola (Falsone1981). Quale luogo per la fabbricazione dei mattoni crudi è stato tra l’altro ipotiz-


Fig. 2: Ustica: areal photo of the Villaggio dei Faraglioni.

earth walls (Q.v. ultra ‘Panormos’) in two cases (Spanò Giammellaro 2004), if we exclude the trenches lined with clay and intended for primary incineration (Spatafora in c.d.s.). As regards Soluntum, it is opportune to remember that hardly anything is known about the first Phoenician settlement on the S.Cristoforo promontory, apart from a few furnaces/ovens/kilns/fornaci of an oriental type, in which there is evidence of the use of flat-convex clay bricks for the internal base of the cooking chamber (Greco 1997); in the Hellenist-Roman city re-constructed on Monte Catalfano earth was observed to have been used hardly at all, being mainly limited to re-constructing or shoring up (Q.v. ultra ‘Solunto’) stone walls, although earthen construction was unquestionably one of the traditional building methods in the western Phoenician-Punic world. Archaeological proof of this is to be found on Mozya, where, in a much more favourable situation from the point of view of archaeological research, there is clear evidence of widespread use of earth bricks in various types of building (Spanò Giammellaro 2002). In dwellings or craft workshops with a stone plinth in a framework technique, the earth bricks, made of clay, sand and straw mingled with limestone chips and minute pebbles, cemented together with mud, constitute the upper part/elevato of the buildings. Also in various points in the fortifications, above all during the third phase, the use of earth bricks is recorded in the construction of potters’ kilns, brought to light in the north of the island (Falsone1981). It has been suggested that the craftsmen’s quarter to the

Ustica. Villaggio dei Faraglioni (A.M.G. Calascibetta) Il villaggio preistorico dei Faraglioni si estende sulla vasta terrazza orientale del promontorio settentrionale di Ustica, in località Tramontana. L’area, molto estesa, è delimitata nel suo lato orientale da una ripida falesia alta circa 20 m s.l.m. prospiciente il Faraglione o Scoglio del Colombaio. Il luogo oggi appare fortemente modificato sotto il profilo morfologico, per effetto dell’erosione marina e di eventi naturali catastrofici (Fig. 2). Le esplorazioni del sito, iniziate negli anni Settanta (Mannino 1982) e tuttora in corso (Spatafora 2009), hanno riportato in luce ampi settori dell’insediamento che, grazie al suo ottimo stato di conservazione e all’enorme mole di materiale restituito, costituisce un esempio molto significativo e completo di abitato della Media Età del Bronzo (XIV–XIII sec. a. C.) e testimonia un momento di particolare sviluppo dell’isola conseguente all’intensificarsi dei rapporti intrattenuti con le altre culture del Mediterraneo. Il villaggio doveva estendersi su un’area di oltre 7000 mq, includendo anche il Faraglione, dove sono ancora presenti e visibili resti di strutture capannicole. Naturalmente difeso ad oriente dall’alta scogliera, sugli altri tre lati era chiuso e protetto da una possente fortificazione. Ciò che maggiormente caratterizza il villaggio usticese è il suo assetto planimetrico che segue un complesso piano preordinato che richiama analoghe esperienze del mondo egeo. La ricchezza degli strati archeologici relativi ai livelli d’uso dell’abitato, oltre a documentare le diverse attività quotidiane, attesta l’alto tenore di vita raggiunto dagli abitanti del villaggio. Tutte le strutture abitative presentano segni evidenti di distruzione e/o di abbandono frettoloso; l’improvvisa fuga fu dovuta probabilmente a un catastrofico evento naturale che indusse gli abitanti a lasciare definitivamente il villaggio e forse l’intera isola. Se articolazione planimetrica delle strutture e composizione del tessuto abitativo appaiono ben delineate, più problematico risulta ricostruire, in mancanza di elementi certi, lo sviluppo dell’elevato e il sistema di copertura delle capanne dell’insediamento. Per quanto riguarda la tecnica costruttiva, i muri perimetrali sono a doppio paramento con riempimento interno. Spesso una banchina guarnisce le pareti interne delle capanne circolari, particolarmente ampie. I piani pavimentali sono realizzati in terra battuta o in ciottoli e lastrine. Se si esclude un unico ambiente (Ambiente I) nel quale sono stati rinvenu-

205

Earth/Lands Terra/Terre

zato il quartiere artigianale rinvenuto a Sud della necropoli moziese, caratterizzato dalla presenza di numerose fosse che potrebbero interpretarsi come il risultato del prelievo del materiale necessario alla realizzazione dei mattoni stessi (Cuomo Di Caprio 1981; Spanò Giammellaro, 2002).


206

Earth/Lands Terra/Terre

south of the necropolis of Mozya was the place where earth bricks were produced; it might be supposed that the numerous trenches result from the removal of earth needed to make the bricks themselves (Cuomo Di Caprio 1981; Spanò Giammellaro 2002). Ustica. Villaggio dei Faraglioni (A.M.G. Calascibetta) The pre-historic village of the Faraglioni (lit. ‘stacks’) stretches out over the extensive eastern plain of the northern promontory of Ustica, in the zone of Tramontana. This large area has on its eastern side a steep cliff rising 20 above sea level and looking out on to the Faraglione (or Scoglio del Colombaio). The place today appears greatly changed from the morphological point of view, because of the marine erosion and natural catastrophes (Fig. 2). Exploration of the site was begun in the 1970s (Mannino 1982) and is still going on (Spatafora 2009); large areas of the settlement have been uncovered, and thanks to its excellent state of conservation and the enormous amount of material recovered, it represents a very significant and complete example of a mid Bronze Age dwelling-place (XIV – XIII cent. B.C.) and bears witness to a moment of particular development on Ustica, a consequence of the improved relations with other Mediterranean cultures. The village must have extended over an area of 7,000 sq m, including the Faraglione, on which there are still visible remains of hut-like structures/strutture capannicole; it had a natural defence to the east in the shape of the high cliff, and on the other three sides it was enclosed and protected by mighty fortifications. What principally characterised the village on Ustica was its planimetric lay-out, which followed a well thought-out plan, and was similar to other examples from the Aegean world. Apart from providing information about the various daily activities, the wealth of archaeological data in the strata pertaining to the living areas confirms the high tenor of life enjoyed by the inhabitants of the village. All the dwellings display evident signs of destruction and/or hasty abandon; sudden flight was probably due to a catastrophic natural event that forced the inhabitants to leave their village, and perhaps the whole island, for ever. While the planimetric design of the structures and the lay-out of the dwelling-places are apparently clearly defined, re-constructing the elevation and the roofing system of the settlement’s huts proves more problematic, because clear evidence is lacking. As regards the building technique, the perimeter walls have a double shell with an interior infill. Particularly large circular huts often have a ledge/banchina along their inner walls; the floors are made of clay or pebbles and stone-chippings. With the exception of one room (Ambiente/Room I) and the discovery of seven holes for posts in two parallel lines, the absence of post-holes eliminates the huts in the vil-

ti ben sette fori per pali, disposti in due file parallele, l’assenza di buchi per la palificazione discosta le capanne del villaggio dei Faraglioni dalla tipologia canonica della capanna siciliana della Media Età del Bronzo e fa ipotizzare per la copertura una struttura che doveva scaricare il peso direttamente sulle pareti, costituita da un’intelaiatura lignea, presumibilmente a ombrello, con interconnessioni di frasche, canne o altri elementi vegetali, e rivestimento in argilla cruda. L’incendio violento e diffuso che interessò tutta l’area dell’abitato ha consentito di rinvenire in contesto di crollo in situ, all’interno delle strutture abitative, abbondanti frammenti di impasto limo-argilloso sotto forma di “concotto”, in molti casi mescolati a resti lignei carbonizzati (Figg. 3 e 4). I frammenti di concotto, a una prima sommaria osservazione, mostrano un’estrema variabilità nello spessore, nel colore, nell’impasto, nel trattamento della superficie, nella presenza o meno di impronte di legni o cannucce. Il colore varia da tonalità chiare a rossastre fino al nero, ciò può essere dovuto, trattandosi di materiale sottoposto a una cottura accidentale, sia alla diversa reazione al calore dei componenti minerali, sia al diverso grado di esposizione al calore, sia al contatto con parti di legno che sono bruciate (Moffa 2002, 28). Gli impasti si differenziano sia per la matrice – fine, grossolana, porosa – sia per le tracce più o meno evidenti degli inclusi vegetali – paglia più frequentemente – sia per la presenza di altri inclusi di diversa natura. La superficie, nei casi in cui si conserva quella originaria, è più o meno uniforme, lisciata o ricoperta da uno strato di finitura di malta più fine e di diverso colore. Difficile stabilire se e quando nella costruzione delle unità abitative la terra cruda sia stata utilizzata per la realizzazione di specifiche parti strutturali (tetto, elevato) o di installazioni fisse (banchine, piani per la cottura). Gran parte dei frammenti, e in particolare quelli che recano le impronte dell’incannucciata, potrebbero essere attribuiti all’intonacatura delle coperture delle capanne, sia nell’ipotesi che l’intonaco venisse applicato sulle falde dei tetti per favorire lo scorrimento delle acque, sia nell’ipotesi che venisse intonacata la parte interna del tetto. Non è da escludere che le pareti, se realizzate interamente in pietrame, venissero intonacate per mantenere una temperatura costante all’interno della capanna. Nel muro perimetrale della Capanna IV sono stati individuati chiari segni dell’incamiciatura interna d’argilla. Più in generale potrebbero attribuirsi all’intonacatura dell’interno i frammenti caratterizzati da spessore minore e impasto più fine, privo di inclusi vegetali. Uno spesso strato d’argilla concotta di colore rosso intenso ricopriva il tratto nord-est della banchina perimetrale interna della Capanna X (Fig.


5). Il rivestimento della banchina interna è attestato in altri siti pre e protostorici. Resti del rivestimento in “terracotta” della banchina sono stati rinvenuti nella grande capanna circolare del villaggio dell’Età del Bronzo Antico di Coste di S. Febronia di Palagonia (Maniscalco 2005, 67). A Monte Castellaccio di Paternò, la banchina interna dell’edificio dell’Età del Ferro è rivestita di “argilla cotta” (McConnel 2005, 90). Anche nell’insediamento coevo di Madre Chiesa nell’agrigentino, sulla banchina della Capanna 1 si conservava per un tratto il rivestimento dell’ ”intonaco di terra cotta” (Castellana 2000a 69). Infine, una sorta di banchina è da considerare l’istallazione fissa in concotto (80 x 13 x 26 cm ca.) messa in luce all’interno dell’Ambiente I, addossata al muro perimetrale ovest; l’impasto in questo caso si differenzia per i numerosi inclusi minerali di varia natura. La complessa problematica relativa al “costruire in terra cruda” a Ustica potrà accrescersi di ulteriori più precise considerazioni, sia in relazione all’approvvigionamento della materia prima, sia alle varianti operative sviluppate dagli abitati del villaggio dei Faraglioni, con il procedere delle indagini e dell’esame dei dati di scavo.

Fig. 3: Ustica: stratum with concotto, room XII.

Fig. 4: Ustica: stratum with concotto, room XI.

Himera (S. Vassallo) La città greca di Himera, situata sulla costa tirrenica dell’isola, a ridosso della foce del fiume Imera Settentrionale, fu fondata nel 648 a. C. da un

207

Earth/Lands Terra/Terre

lage of the Faraglioni from the canonical typology of the Sicilian hut in the mid Bronze Age. It might be that the weight of the roofing-structure was taken directly by the walls; the structure consisted of a wooden framework, presumably umbrella-shaped, with interweaving branches, canes or plant fibres, and with a clay cladding. The violent and extensive blaze that affected the whole inhabited area consented the discovery, in the in situ context of the collapsed structures, of abundant fragments of a lime/clay mixture in the form of ‘concotto’, in many cases mixed with charred wood remnants (Figs. 3/4). The concotto fragments, at first glance, vary considerably in thickness, colour, mix, surface treatment, greater or lesser presence of impressions from wood or thin reed. The colours range from a light shade, to reddish, through to black; the material in question had been burnt by accident, and the different colours might be due to either the different reaction to heat of the mineral components, the different degrees of exposure to heat or to contact with the parts of wood that were burnt (Moffa 2002, 28). The mixtures differ according to: the matrix (fine, coarse, porous), the more or less evident plant traces (most frequently straw) or the presence of other inclusi/inclusions of varying nature. In those cases where the original has been preserved, the surface is more or less uniform, smooth or covered in a top layer of finer mortar of a different colour. It is difficult to establish whether and when earth was used in the building of specific structural parts of the dwellings (roof, elevato) or fixed installations (banchine, cooking surfaces). Most of the fragments, and in particular those that bear impressions from the


208

Earth/Lands Terra/Terre

framework, could have emerged from the plastering of the roofs of the huts; it might be supposed that the plaster was applied on the sloping pitch of the roofs to enable water to run off, and that the internal part of the roof was also plastered. It cannot be excluded that the walls, if they were made entirely of small stones, were plastered to maintain a constant temperature inside the hut. On the perimeter wall of Hut IV clear signs were found of an internal coating of clay. On a more general level, the fragments of a lesser thickness and of a finer mixture, with no vegetal inclusions, might be result from interior plastering. A thick layer of concotta clay of an intense red colour, covered the north-eastern section of the internal perimeter rampart/banchina/ledge of Hut X (Fig. 5). This cladding of the internal banchina has been recorded in other pre- and proto-historic sites. Remnants of the ‘terracotta’ cladding of the banchina were found in the large circular hut in the ancient Bronze Age village at Coste di S.Febronia di Palagonia, (Maniscalco 2005, 67). At Monte Castellaccio di Paternò the internal banchina of the Iron Age building is clad in ‘argilla cotta’ (baked clay) (McConnel 2005, 90). Also in the coeval settlement of Madre Chiesa in the area of Agrigento, on the banchina of Hut 1, there is a well-preserved section of ‘terracotta plaster’ cladding (Castellana 2000a 69). Finally, the fixed concotto installation (c 80x13x26 cm), brought to light in Ambiente 1, resting against the western perimeter wall, should be considered a sort of banchina; the mixture in this case is different as a result of the numerous mineral inclusions of a varying nature. As the study proceeds and the data from the excavation is examined, the complex issues regarding ‘earth construction’ on Ustica might increase in complexity as greater attention is focussed on the way raw materials were transported and the kind of operational variants the inhabitants of the ‘Villaggio dei Faraglioni’ evolved. Himera ( Stefano Vassallo) The Greek city of Himera, situated on the Tyrrhenian (i.e. northern) coast of Sicily, not far from the mouth of the Imera Settentrionale river, was founded in 648 B.C. by a group of Doric/Chalkidan colonisers and was then destroyed by Carthage in 409 B.C. Systematic archaeological research began in 1962, with the University of Palermo, Istituto di Archeologia, and has been continuing since on an annual basis, in collaboration with the Superintendence of Palermo, which has been carrying out its own excavations since 1984 (Himera I; Himera II; Vassallo 2005). At Himera the use of earth is confirmed, in different ways and with different functions, in all the colony’s principal topographic contexts: dwellings, fortifications and necropolis. Only in two cases, in the wall of a house in the eastern quarter of the upper city and in a tomb in the eastern necropolis of Pestavecchia, was it possible to determine the shape

gruppo di coloni dorico/calcidesi e distrutta da Cartagine nel 409 a. C. Le ricerche archeologiche sistematiche sono iniziate a cura dell’Istituto di Archeologia dell’Università di Palermo nel 1962 e da allora proseguono, con cadenza pressoché annuale, in collaborazione con la Soprintendenza di Palermo, che vi conduce proprie campagne di scavo dal 1984 (Himera I; Himera II; Vassallo 2005). Ad Himera l’impiego della terra cruda è attestato, con modalità e funzioni differenti, in tutti i principali contesti topografici della colonia: abitato, fortificazioni e necropoli. Soltanto in due casi, nel muro di una casa del Quartiere Est della città alta e in una tomba della Necropoli Est di Pestavecchia, è stato possibile riconoscere il modulo dei mattoni, non identificabile, invece, in tutti gli altri contesti, dove lo stato di conservazione non ha consentito di formulare ipotesi plausibili circa il tipo di mattoni e le tecniche adoperate nell’utilizzazione della terra cruda. Tuttavia, dalla varietà di contesti e di destinazioni in cui la terra cruda è attestata come materiale costruttivo, è possibile supporre un suo abituale impiego lungo tutto l’arco cronologico dell’esistenza della città. Abitato L’estese indagini realizzate in contesti abitativi della colonia, distribuiti in diversi punti della città alta e di quella bassa, documentano che nella costruzione delle case imeresi di età arcaica e classica, veniva diffusamente impiegata una tecnica muraria che prevedeva un elevato di terra cruda su uno zoccolo di altezza variabile, spesso mediamente 45/55 cm, realizzato in pietra, con ciottoli in parte sbozzati o con lastrine calcaree (Belvedere 1976, 587; Allegro 1976, 477, 485, 496; Camerata Scovazzo – Vassallo 1989, 703-704; Vassallo 2005, 63). Tale uso ricorrente della terra cruda nell’edilizia venne probabilmente favorito dall’abbondanza di depositi di argilla nell’area della stessa città e nell’immediata periferia, ma anche dalla difficoltà a reperire pietra idonea alle costruzioni, presente ad Himera soltanto in pochi affioramenti per quanto riguarda il calcare, mentre più abbondanti sono i ciottoli, di cui è ricco il greto del Fiume Imera Settentrionale e gli strati conglomeratici che formano gran parte delle colline imeresi. L’impiego della terra cruda è documentato dagli alti strati del deposito argilloso formatosi dal disfacimento dei muri delle case dopo l’abbandono che seguì la distruzione del 409 a. C. Tali strati, costantemente presenti nella città bassa dove i livelli archeologici sono stati maggiormente protetti dall’interramento successivo alla fine della colonia, possono raggiungere anche 1 metro d’altezza. Essi sono invece meno frequenti nella città


of the bricks; these were unidentifiable in all other contexts, where the state of conservation did not permit the formulation of plausible hypotheses about the type of bricks and the techniques in the use of earth. However, from the variety of contexts and destinations in which earth was substantiated as building material, one might postulate its being used habitually throughout the life-span of the city. Dwellings The extensive studies carried out in the colony’s inhabited area, throughout the upper and lower cities, demonstrate that a wall-building technique was commonly employed in the construction of the Himeran houses from the Archaic or Classical Ages; this envisaged an earth elevato on a plinth of variable height, about 45/55 cm thick on average, made out of stone, from partially hewn stones and limestone chippings (Belvedere 1976, 587; Allegro 1976, 477, 485,496, Camerata Scovazzo – Vassallo 1989, 703-704, Vassallo 2005, 63). This widespread use of earth for building was probably abetted by the abundance of clay deposits in the city itself and in the surrounding area, but also by the difficulty in finding stone suitable for building; apart from a few scattered outcrops there is very little limestone to be found at Himera, whereas there are far more stones and pebbles; the gravelly river-bed of the Imera Settentrionale is rich in these, as are the thick strata in most of the hills around Himera. The use of earth is borne out by the thick layers of clay deposits formed from the crumbling walls of houses abandoned following the destruction in 409 B.C. These layers can be as much as 2 metres thick and are present all over the lower city, where, after the de-

209

Earth/Lands Terra/Terre

Fig. 5: Ustica: Hut X.

alta, dove i lavori meccanici hanno quasi sempre asportato gli strati superiori dei crolli delle case. In tali condizioni è impossibile verificare la tecnica di messa in opera della terra cruda, benché appare probabile che fosse prevalente l’uso di mattoni, il cui impiego è certo soltanto in due casi: nel quartiere Est (Allegro 1976, 485, 496) e in vari contesti degli isolati settentrionali (Belvedere 1976, 587). Ad un’analisi autoptica, l’impasto della terra cruda appare composto da argilla, rinforzata con paglia e scaglie o grumi di trubo (friabile roccia locale di calcare quasi puro) e talvolta con ghiaietta. Le pareti erano protette da intonaco costituito da un impasto di argilla o da un sottile strato di impasto bianco di calce, realizzato probabilmente con il trubo. Riguardo la struttura del muro, erano probabilmente assenti le gabbie di pilastri di legno, comuni nel mondo greco (Belvedere 1976, 587). Utili indicazioni sui mattoni crudi sono fornite da due contesti del Quartiere Est dove l’incendio relativo probabilmente alla distruzione del 409 a. C. ha contribuito a consolidare e conservare resti dei mattoni (Allegro 1976, 485, 496): • nel primo caso, in un ambiente del santuarietto urbano, i mattoni, che costituivano l’elevato di un muro con zoccolo di ciottoli, spesso cm 45 e alto cm 55/60, sono stati trovati all’interno del vano, in posizione di crollo. I mattoni hanno uno spessore di cm 9/9,5 e un lato misura cm 42 (equivalente ad un piede e mezzo attico); •nel secondo caso, in un muro interno di una casa, grazie al fuoco dell’incendio si sono conservati 5 filari di mattoni crudi, su uno zoccolo di ciottoli (due assise) alto cm 20 (Fig. 6). I mattoni hanno misure variabili, in tre esemplari un lato era rispettivamente cm 54, 58 e 59, lo spessore cm 9 e la larghezza dovrebbe corrispondere ai cm 40 dello spessore del muro. Questa tecnica edilizia, con zoccolo di pietre ed elevato in mattoni crudi, caratterizza costantemente l’abitato imerese successivo alla trasformazione urbanistica della città, avviata nel secondo quarto del VI sec. a. C. e riflette una tecnica tipica e ben radicata nei contesti greco-coloniali d’occidente, come ben documentato, ad esempio nella colonia di Elea (Cicala 2002, 206-208). Per quanto riguarda la prima fase di vita di Himera, tra la seconda metà del VII e gli inizi del VI sec. a. C., non abbiamo al momento alcuna attestazione di questo tipo di tecnica con elevati in crudo, sebbene è probabile che essa fosse già abituale. Un caso diverso è, invece, documentato in livelli sottostanti un vano scavato nell’isolato XIII della città bassa, precedente, quindi la ristrutturazione urbanistica. Si tratta di tre muri (spessore cm 40 e 54) che delimitano un piccolo vano, pavimentato con battuto


210

Earth/Lands Terra/Terre Fig. 6: Himera: eastern quarter, room 34. in beige elevato of earth bricks in situ. Fig. 7: Himera: lower city, Block XIII: in beige the earthen foundations below room VII.

di trubo molto compatto, che sembrano realizzati, fin dalla fondazione, in terra cruda (Camerata Scovazzo – Vassallo 1989, 706) (Fig. 7). Fortificazioni L’impiego di terra cruda nella costruzione delle opere difensive della colonia appare ricorrente in tutti i tratti scoperti negli ultimi anni ad Himera, tranne che nel muro meridionale della città alta, identificato da Luigi Mauceri più di un secolo fa (Mauceri 1908, col. 394) ed esplorato negli anni sessanta dello scorso secolo da Nicola Bonacasa (Bonacasa 1976, 645). Esso è costituito da un massiccio muro in ciottoli allo stato naturale, spesso m 5/5,70 alla base, ma non è improbabile che anche in questo caso l’elevato possa essere stato realizzato, almeno in parte, con terra cruda. Città bassa 1- Nei tratti di fortificazione tardo arcaica e classica finora esplorati al vertice nord/ovest dell’abitato – sia sul fronte settentrionale della città (Vassallo 2005, p. 65; Vassallo 2006, 317) sia su quello occidentale (Vassallo c.d.s.) – il muro di cinta è costituito da una solida base in muratura (spessore medio m 2, ma a secondo dei tratti e della fase cronologica può arrivare a m 4) alta mediamente m 1,2/1,4, realizzata con due cortine in blocchi calcarei squadrati e tenace riempimento interno di lastre calcare e terra. Tale zoccolo costituiva una forte ed uniforme base per l’elevato in crudo (Figg. 8 e 9). Lo stato di conservazione della terra cruda, rinvenuta quasi sempre in strati di disfacimento alla base dei muri o in parte conservatasi per pochi centimetri sopra lo zoccolo in muratura, non permette di accertare se l’elevato fosse costituito da mattoni o da argilla cruda messa in opera con altre tecniche. 2- Un tratto di muro realizzato in terra cruda, fin dalla base, fondato su uno strato d’impasto cementizio, è stato ipotizzato in un tratto centrale del fronte settentrionale della città bassa (Allegro-Vassallo 1992, 125; Vassallo 2006, 318). Città alta Un muro di cinta interno all’abitato, con funzione difensiva del costone settentrionale di questa parte della città, realizzato interamente in terra cruda sin dalla fondazione, spesso m 2 circa, è stato localizzato a Nord della recinzione del Temenos di Atena (Allegro 1993, 71). Il muro, databile probabilmente agli inizi del V sec. a. C., è documentato per almeno 50 metri di lunghezza. (Fig. 10). Tecniche analoghe nella costruzione di fortificazioni sono attestate, ad esempio, nelle mura tardo-arcaiche di Elea (Sconfienza 2005, 69-70) ma anche nel mondo punico, dove le mura di Mozia ci documentano un ampio uso di mattoni crudi (Spanò Giammellaro 2002, 546).


Necropoli Nella Necropoli Orientale di Himera, in località Pestavecchia, la più estesa area cimiteriale finora nota ad Himera, situata sulla pianura costiera ad Est del Fiume Imera Settentrionale, sono state esplorate almeno dieci sepolture ad inumazione entro casse realizzate con mattoni crudi, databili nel VI sec. a. C. (Vassallo 1993, 93-95; Vassallo 1998). In questo tipo di sepoltura la cassa era costruita con mattoni posti per taglio per la definizione delle pareti laterali ed uno per ciascuna delle testate; altri mattoni, disposti in piano costituivano la copertura (Figg. 11 e 12). In due casi è stato possibile documentare le misure dei mattoni (cm 56 x 37 x 10) ed accertare che i mattoni erano rivestiti con intonaco di colore bianco. All’interno della cassa il cadavere veniva deposto direttamente sulla sabbia o su un letto di ciottoli, oppure su uno strato di mattoni crudi. Le casse messe in luce sono relative quasi sempre ad adulti, tranne un caso di dimensioni ridotte destinato alla sepoltura di un bambino. Le tombe di questo tipo che hanno restituito corredo si datano nella prima metà del VI sec. a. C. In Sicilia le attestazioni di casse in mattoni crudi per l’età arcaica sono al momento estremamente rare, essendo documentate solo in due casi nella necropoli punica di Palermo (Camerata Scovazzo-Castellana 1998, 196; Spanò Giammellaro 2004, 219), mentre ben note sono le sepolture databili in una fase più recente (fine V – inizi III sec. a. C.) a Lipari (Bernabò Brea-Cavalier 1965, 208). Sempre nella necropoli orientale-arcaico classica, un diverso impiego di terra cruda è documentato da un muretto, costruito interamente in terra cruda e destinato, probabilmente, a definire, per motivi non chiari, un settore interno della necropoli in un tratto molto fitto di sepolture (Fig. 13). La struttura, spessa mediamente cm 75, si conservava per un’altezza media di cm 25/30 e venne realizzata in una fase intermedia dell’uso di quest’area cimiteriale, dal momento che la sua costruzione comportò l’obliterazione di alcune sepolture di età precedente. Solunto (L.. Di Leonardo) Solunto fu rifondata intorno alla metà del IV sec. a. C. in seguito alla violenta distruzione del sito arcaico localizzato sui sottostanti promontorio di Solanto e pianoro San Cristoforo (Greco 2005, 667-675). La vita della città cessò gradualmente intorno agli inizi del III sec. d. C., quando le mutate condizioni socio-economiche della Sicilia tardo-imperiale provocarono un diffuso e progressivo declino di molti centri urbani. La scelta del Monte Catalfano (m 374 s.l.m.), privo, tra l’altro, di sorgenti idriche, fu det-

211

Earth/Lands Terra/Terre

mise of the colony, the archaeological strata were better protected by the interment. They are less frequent in the upper city, where mechanical operations have removed almost all the top layers of collapsed houses. In these conditions it is impossible to verify the exact manner in which earth was employed; it seems likely that the use of bricks was prevalent, but this is only proven in two cases: in the eastern quarter (Allegro 1976, 485, 496) and in various areas of the northern Blocks (Belvedere 1976, 587). Autoptic analysis established that the earthen mixture seemed to be composed of clay, reinforced with straw and flakes or lumps of trubo (a crumbly local rock of almost pure limestone) and occasionally with fine gravel. The walls were protected by plaster made from a clay mixture or a thin layer of lime plaster (probably prepared with trubo). As for the structure of the wall, frames of wooden pillars/gabbie di pilastri di legno, quite common in the Greek world (Belvedere 1976, 587) were probably absent. Useful data regarding earth bricks is provided by two contexts in the eastern quarter, where the fire that played a role in the destruction of 409 B.C. contributed to consolidating and conserving the remnants of the bricks (Allegro 1976, 485, 496): • In the first case, in the area of the urban sanctuary, bricks that made up the elevato of a wall with a pebble plinth (45 cm thick and 55/60 cm high) were found inside a room on the point of collapse. The bricks were 9/9.5 cm thick, with one side measuring 42 cm (equivalent to an Attic foot and a half); • in the second case, in an internal wall in a house, as an indirect result of the blaze, 5 rows of earth bricks had been conserved, on a plinth of small stones (two strata) 20 cm high (Fig. 6). The bricks vary in size; in three examples one side measured 54, 58 and 59 cm respectively; the thickness was 9 cm and the width corresponded to 40 cm of the thickness of the wall. This building technique, with a stone plinth and earth brick elevato, was characteristic of dwellings in Himera following the city’s urban transformation, which began in the second quarter of the VI cent. B.C.; it reflects a typical and deep-rooted technique in western Greek-colonial contexts, which is well documented, for example, in the colony of Elea (Cicala 2002, 206-208). Although it is probable that this technique was already widespread, at the moment we have no evidence of the use of this earth elevato technique during the first phase of Himera’s existence, between the second half of the VII and beginning of the VI cent. B.C. On the other hand, a different case came to light in the space below a room excavated in Block XIII in the lower city (and therefore before the urban re-structuring). Three walls (40 and 54 cm thick) enclose a small room, with a beaten earth floor in very compact trubo; the walls seem to have been built from earth, from their foundations up (Camerata Scovazzo-Vassallo 1989, 706) (Fig. 7).


212

Earth/Lands Terra/Terre Fig. 8: Himera: northern fortification.

Fig. 9: Himera: eastern fortification, base of wall of limestone blocks, on which the earthen structure was erected.

Fortifications The use of earth in the construction of the colony’s defences was widespread in all areas excavated in the last few years at Himera, except for the southern wall of the upper city, identified by Luigi Mauceri, over a century ago (Mauceri 1908, col. 394) and explored in the 1960s by Nicola Bonacasa (Bonacasa 1976, p. 645). The latter was a massive natural-stone/ciottoli naturali wall, with a plinth 5/5.70 m thick; it is not improbable that in this case too the elevato may have been built, at least in part, with earth. Lower city 1-In those sections of fortification from the late Archaic and Classical periods so far explored at the north-western end of the inhabited-area, at both the northern end of the city (Vassallo 2005, 65; Vassallo 2006, 317) and the western end (Vassallo c.d.s.), the boundary wall is made up of a solid brick plinth (average thickness: 2 m, but up to 4 m thick, depending on the section in question and the chronological phases) and on average, 1.2/1.4 m high, built with two slabs of squared limestone blocks and with a compact infill of limestone slabs/lastre and earth. This plinth represented a strong and uniform base for the earthen elevato (Figs. 8/9). The state of conservation of the clay, often found in layers of debris at the foot of the walls or partly conserved for a few centimetres on top of the masonry of the plinth, provides no definite proof as to whether the elevato was made of bricks or clay applied with other techniques. 2-It was thought that there might have been a stretch of wall, built from clay from the

tata dalle necessità di difesa e dall’esigenza di non scostarsi troppo da una posizione strategicamente importante. La città si estende su una superficie di diciotto ettari e, malgrado la posizione disagevole del declivio, che raggiunge la forte pendenza del 25%, mostra una disposizione urbanistica di tipo ippodameo, segno del profondo livello di ellenizzazione della popolazione punica. In assenza di un esaustivo studio delle strutture abitative della città, è stata avviata, attraverso l’esame autoptico delle strutture murarie delle unità abitative, una ricognizione complessiva delle realtà architettoniche in cui compare l’uso della terra cruda. A Solunto essa è adoperata sia come legante che come struttura muraria. Come legante appare in tutte le murature, ad esclusione delle isodome, dove è sempre presente una malta argillosa o argilla e calce (Amato 2001,59). Come struttura muraria, messa in opera con la tecnica dell’adobe, serve per lo più a modificare l’impianto planimetrico con il tamponamento di varchi preesistenti, mentre meno diffusamente per intere parti dell’organismo edilizio (Amato 2001, 58). In questo caso i mattoni crudi poggiano su un alzato costituito, quasi sempre, da conci squadrati irregolarmente e tozzetti disposti a pila, che li isola dall’umidità del terreno. I mattoni crudi sono ordinati in corsi orizzontali, sovrapposti sfalsati per un’ottimale tenuta della struttura; sono posati in piano sulla faccia più larga e rivestiti di intonaco di colore biancastro, usato come protezione. I mattoni in argilla cruda, in genere delle dimensioni di 30 x 20 x 7 cm


(Sposito-Fernandez 2008), erano realizzati in stampi in cui era sistemato l’impasto di argilla locale e inerti vari, successivamente essiccato al sole in maniera che la contrazione del mattone, in seguito all’evaporazione dell’acqua contenuta nella miscela, avvenisse prima della messa in opera del materiale. La datazione proposta per gli alzati intorno al II sec. a. C (Amato 2001, 61-62), collocherebbe tali interventi al momento in cui la città, pur mantenendo, probabilmente, l’impianto urbano precedente, fu investita da un’imponente ristrutturazione che causò un cambiamento della distribuzione delle superfici delle case, con l’aumento degli spazi abitativi a discapito dei cortili, e che determinò nuove decorazioni effettuate secondo il gusto romano che si andava diffondendo nella città (Albanesi 2006, 177-178). Ad un primo esame sono stati riconosciuti i seguenti interventi murari in cui compare l’utilizzo della terra cruda: • muri in mattoni crudi, con zoccolo costituito da pietre, conci irregolari di tufo e conci di tufo squadrati regolarmente, dell’altezza di cm 70, che chiudono a Sud e a Ovest il vano settentrionale dell’Unità Abitativa V dell’isolato 5 (casa a peristilio) (Fig. 1a); • muri in mattoni crudi con zoccolo in pietra (h cm 80, 33, 50) costituito da conci squadrati irregolarmente e tozzetti disposti a pila, con andamento NE/SO, che dividono i quattro vani ad Ovest della corte centrale dell’Unità Abitativa XII dell’isolato 7 (casa a corte centrale) (vedi indietro Figg. 34-36 in Germanà Earth in ancient Sicilian... e qui Figg. 15-16)); • tamponamenti in mattoni crudi su zoccolo di pietra, realizzato con la tecnica sopra indicata, dell’altezza di cm 47 e 62, che delimitano a Nord e a Sud il vano che si sviluppa ad Ovest del peristilio lungo l’ambitus dell’Unità Abitativa XIV dell’isolato 7 (casa a peristilio); • tamponamento nel muro divisorio con andamento (vedi indietro Figg. 32-33 in Germanà Earth...) est-ovest tra i vani “i” e “g” dell’Unità Abitativa I dell’isolato 8 (edificio sacro con altare betilico) (vedi Fig. 17 e cfr. indietro Figg. 25-26 in Germanà, Earth...); • muro in mattoni crudi con zoccolo in pietra eseguito sempre con la stessa tecnica, con andamento NE/SO, che divide i vani “i” e “h” dal vano “f” dell’Unità Abitativa V dell’isolato 12 (casa dal vano circolare). Proprio in questo ambiente è stato possibile confermare la misura del mattone già proposta. Si è accertata anche la presenza di mattoni crudi sui due muri laterali che immettono nel vano “h”, caratterizzato da un’edicola votiva (Figg. 18-20). Un intervento di tamponamento nell’isolato 6 (Spanò Giammellaro 2002,

213

Earth/Lands Terra/Terre

base up, on a layer of mortar at the northern end of the lower city (Allegro-Vassallo 1992, p.125; Vassallo 2006, 318). Upper city A boundary wall (about 2 m thick in parts) was localised around the dwelling-area to the north of the fence/ recinzione of Temenos di Atena (Allegro 1993, 71); built entirely out of earth, including the foundations, this functioned as a defence for the northern coast of this part of the city. The wall, probably dating back to the V cent. B.c., has been documented for at least 50 metres of its length (Fig. 10). There are records of analogous techniques in fortification construction, for example, in late-Archaic Elea (Sconfienza 2005, 69-70) but also in the Punic world, where the walls of Mozia provide proof of widespread use of earth bricks (Spanò Giammellaro 2002, 546). Necropolis In the eastern necropolis at Himera, near Pestavecchia, the largest cemetery so far uncovered at Himera, situated on the coastal plain to the east of the Imera Settentrionale river, at least ten graves, dating back to the VI cent. B.C. (Vassallo 1993, 93-95; Vassallo 1998) were explored, the bodies being laid in cases of earth bricks. In this type of burial the case was built with bricks (usually two) placed by shear/posti per taglio following the line of the lateral walls, and one for each of the testate; other bricks were placed flat over the top (Figs. 11/12). In two cases it was possible to document the measurements of the bricks (56 x 37 x 10 cm) and ascertain that the bricks were clad with whitish plaster. Inside the case the corpse was laid directly on sand or a bed of small stones, or on a layer of earth bricks. Except for one small example that was intended for a child, the cases uncovered have always contained adults. This type of tomb date back to the first half of the VI cent. B.C. In Sicily the attestations of earth brick cases from the Archaic period are extremely rare at the moment, there being only two recorded cases in the Punic necropolis in Palermo (Camerata Scovazzo – Castellana 1998, p. 196; Spanò Giammellaro 2004, 219), whereas there are widely-reported burials from a more recent period (end of V cent. – beginning of III cent. B.C.) on the island of Lipari (Bernabò Brea - Cavalier 1965, p. 208). Again in the Classical Archaic eastern necropolis, a diverse employment of earth was recorded in the form of a low wall made entirely of earth and probably intended to mark off an internal section of the necropolis (for reasons hitherto unclear) containing many graves (Fig. 13). The structure has an average thickness of 75 cm, and about 25/30 cm high; it was built during an intermediate phase of utilisation of the cemetery, since its construction entailed the obliteration of several graves from a previous epoch.


214

Earth/Lands Terra/Terre Fig. 10: Himera: upper city, Temenos di Atena, foundations of earthen wall (from Allegro 1993). Fig. 11: Himera: eastern necropolis, tomba earthen grave no. 92.

Fig. 12: Himera: hypothetical re-construction of grave no. 92. Fig. 13: Himera: eastern necropolis, earthen wall.

Soluntum (L.. Di Leonardo) Soluntum was re-founded around the middle of the IV cent. B.C., following the violent destruction of the Archaic site of Solunto below and on the plain of San Cristoforo (Greco 2005, 667-675). Life in the city came to an end around the beginning of the III cent. B.C., when the changed socio-economic conditions in late-imperial Sicily resulted in the widespread and progressive decline of many towns. The choice fell on Monte Catalfano (374 m above sea level.), which, although it had no spring waters, was not too distant from such a strategically important location in terms of defence. The city extends over an area of 18 hectares and, in spite of the awkward slope (which attains a steep 25% gradient), boasts a Hippodamian-type urban lay-out, a sign of the profound level of Hellenization of the Punic population. As a comprehensive study of the housing structures was lacking, an overall survey of the architectural context in which earth had been used, was launched, via an autoptic examination of the walling of all the city’s dwellings. In Soluntum earth was used as both binder and wall structure; as a binder it was present in all walls, except for the isodomes, where a clay or a clay/lime mortar was always used (Amato 2001,59). Although the adobe technique was used for the building of walls, earth was used mainly to modify the planimetry by shoring up pre-existing gaps, and less frequently in the construction of entire structures (Amato 2001, 58). In this case the earth bricks are positioned on an alzato/external wall/façade, which is almost always formed from roughly squared ashlars, which insulates them from moisture from the ground. The earth bricks are positioned in horizontal lines, in a brick bond to make the structure as stable as possible; they are laid flat on the widest face and clad with whitish plaster with a protective function. The clay bricks, usually about 30 x 20 x 7 cm in size (Sposito-Fernandez 2008), were made in moulds in which the mixture of local clay and various inerti were placed, subsequently dried in the sun so that the shrinking of the brick (due to evaporation of the moisture contained in the mixture) might take place before the bricks were utilised. It has been suggested that the alzati might date back to the II cent. B.C. (Amato 2001, 61-

552) si data nel corso del I sec. a. C., poiché è coevo alla stesura sulle pareti della casa di stucco con decorazione del II stile, che cela il precedente rivestimento con decorazione di I stile. La matrice dei mattoni, osservata ad occhio nudo, sembra essere costituita da argilla di colore variabile dal giallo al rossastro con diversi tipi di inclusi, tra cui glomeruli calcarei, frammenti ceramici, ciottoli, gasteropodi e, forse, paglia. Pur con dati ad oggi estremamente schematici e indubbiamente riduttivi per una realtà quale quella di Solunto, la presenza di terra cruda all’interno di una città profondamente ellenizzata sembra connotare ancora una volta, come già emerge nella sfera religiosa, la sua appartenenza al mondo culturale punico. Palermo. La necropoli punica (M. Chiovaro) Nella necropoli punica di Palermo l’impiego della terra cruda è attestato raramente. L’uso è documentato in alcune tombe che si sono conservate nel lembo di necropoli presente all’interno della caserma Tuköry e in due sepolture che si trovano nell’area dei Vivai Gitto, ma i limiti propri della ricerca archeologica in centri urbani che presentano una continuità di vita dall’antichità ai nostri giorni consentono di ipotizzare l’uso di queste tecniche anche in altri casi ancora non venuti alla luce o debitamente indagati. Infatti, dalla molteplicità di contesti, di usi e di ambiti cronologici in cui la terra cruda è testimoniata, in genere, come materiale da costruzione nel mondo antico, è possibile immaginare un suo frequente impiego anche a Palermo, per esempio anche in contesti abitativi. Per quanto riguarda i rinvenimenti avvenuti nell’area della caserma Tuköry, la presenza di argilla cruda è documentata in alcune incinerazioni primarie realizzate in fosse terragne; questo tipo di rito è caratteristico delle tombe più antiche dell’area, databili entro la prima metà del VI secolo a. C. All’interno di queste sepolture, il defunto era adagiato in posizione supina e quindi cremato. Le fosse erano di forma rettangolare o sub-rettangolare


Fig.17: Plugging in the partition wall of the rooms “i” and “g” of the living unit I in the Insula 8

Fig.15-16: Details of raw brick wall of the living unit XII in the Insula 7

Fig.18-19-20 : Raw brick walls with stone board of the living unit V in the Insula 12

215

Earth/Lands Terra/Terre

Fig.14: Northern room wall of the living unit V in the Insula 5


216

Earth/Lands Terra/Terre

62), and this would place the interventions at a time when the city probably still maintained its previous urban lay-out but was subjected to extensive restructuring; this led to a change in the distribution of surfaces of the houses, with an increase in living space at the expense of the courtyards, and determined new embellishments in line with Roman taste that was gathering consensus around the city (Albanesi 2006, 177-178). After an initial examination the following interventions using earth in walls were individuated: - earthen walls, with a plinth of stones, irregular-shaped tuff ashlars and regular, squared tuff ashlars, 70 cm high, closing off the south and west section of the northern room in Dwelling V in Block 5 (peristyle house) (Fig.14); - earthen walls, with plinth of stone (80, 33, 50 cm high) formed with irregular-shaped squared ashlars and tozzetti disposti a pila, in a NE:SW direction, which divide the four rooms to the west of the central court of Dwelling XII, Block 7 (house with central court) (Figs. 15-16); -shoring-up with earth bricks on a stone plinth (made with the above-mentioned technique) to a height of 47 and 72 cm; enclosing the north and south of the room to the west of the peristyle along the living-space of Dwelling XIV, Block 7 (peristyle house) ; - shoring-up in the dividing wall laid out in an east-west direction between rooms ‘I’ and ‘g’ of Dwelling I, Block 8 (sacred building with a Betilic altar) (Fig. 17); - wall of earth bricks with a stone plinth (again built with the same technique) in a NE:SW direction, and dividing rooms ‘I’ and ‘h’ from room ‘f’ of Dwelling V, Block 12 (house with circular room). This was the room in which it was possible to measure the afore-mentioned brick. The presence of earth bricks was also ascertained in two side-walls that lead into room ‘h’ characterised by a votive shrine (Figs. 18-20). The shoring-up intervention in Block 6 (Spanò Giammellaro 2002, 552) dates back to the I cent. B.C., since it is contemporary with the plastering of the walls of the house with style II decoration, which conceals the previous cladding with style I decoration. To the naked eye the bricks seem to be made out of clay varying from yellow to reddish in colour, with various types of inclusi/inclusions, including limestone glomerules, ceramic fragments, pebbles, mollusc-shells and, perhaps, straw. The data is still extremely schematic and, doubtless, rather limited for somewhere as important as Soluntum, but the employment of earth in a city as profoundly Hellenized as this seems to confirm the fact that it definitely belonged in the Punic cultural world (a fact that had already emerged in the religious sphere).

ed erano rivestite da uno strato uniforme di argilla che, per effetto del rogo funebre, è diventato compatto e rossastro. Solo in due casi, nelle tombe a camera nn. 42 e 59, ricadenti nel lembo di necropoli conservatasi all’interno dei Vivai Gitto e databili alla metà del VI secolo a. C., si è rinvenuto una specie di sarcofago ricavato addossando alle pareti dell’ambiente scavato nella roccia dei muretti che avevano la funzione di sponda; uno era fatto in argilla cruda compattata, l’altro in veri e propri mattoni crudi, con i primi due filari realizzati con elementi posti per testa, nel terzo, invece, disposti per taglio (Camerata Scovazzo-Castellana 1998, 196); i mattoni erano realizzati con terra minutissima, sabbiosa, di colore beige e misuravano 50 x 30 x 10 cm, valori che rimanderebbero ad un modulo di origine orientale, forse lidia (Spanò Giammellaro 2002, 552 e 547). L’uso di terra cruda nelle necropoli puniche è attestato abbastanza diffusamente – a differenza che nel mondo greco, dove il suo impiego forse è mutuato dall’ambiente punico – anche in vari altri contesti sepolcrali, per esempio in Africa, dove sono testimoniate tombe databili all’VIII-VII sec. a.C. con strutture in mattoni crudi, oppure in Spagna, in sepolture che si datano al IV-III sec. a.C. che presentano l’impiego di terra cruda (Spanò Giammellaro 2004, 219 con bibliografia). In generale, la tecnica aderisce molto probabilmente a tradizioni culturali proprie del Vicino Oriente, oltre a indicare una certe varietà nelle scelte costruttive utilizzate (muretti sia in semplice fango pressato, sia in veri e propri mattoni crudi) (Spanò Giammellaro 2002, 552-553). A Palermo queste due attestazioni, finora sporadiche, dell’uso di terra cruda sono particolarmente significative, sia per l’arcaicità dei rinvenimenti, sia perché confermano una consuetudine tecnica la cui origine è forse da ricercare nelle tradizioni costruttive dei paesi che si affacciano sulla sponda orientale del Mediterraneo. Colle Madore (S. Vassallo) Colle Madore è un piccolo rilievo, situato alla periferia di Lercara Friddi, dove la Soprintendenza di Palermo ha realizzato diverse campagne di scavo, mettendo in luce resti di un interessante insediamento indigeno in vita tra il XV e il V sec. a. C. (Vassallo 1999). Nell’ambito degli ambienti del pendio meridionale, a valle del piccolo edificio sacro, sono stati messi in luce alcuni muri realizzati parzialmente in terra cruda (Vassallo 1999, 55). La tecnica edilizia è analoga a quella ben nota delle abitazioni imeresi, soprattutto nel contesto della città bassa, e consiste in uno zoccolo costruito con una certa regolarità con lastrine calcaree, spesso mediamente cm


Fig. 21: Colle Madore: in the foreground a wall with earthen elevato on a plinth/footing of limestone slabs.

50, su cui si innalza la parte superiore in terra cruda (Fig. 21). Lo stato di conservazione non consente di confermare o meno l’impiego di mattoni; esternamente le cortine erano rivestite con intonaco protettivo realizzato con un sottile strato di impasto bianco. I muri si datano tra la seconda metà del VI e gli inizi del V sec. a. C., in una fase storica in cui il centro di Colle Madore venne fortemente influenzato dal punto di vista culturale, dalla colonia di Himera, e pertanto la presenza di questa tecnica muraria potrebbe essere ricondotta a modelli della colonia greca. Il vano III/IV del complesso di ambienti di cui si è detto sopra, chiuso a Sud dal muro con pareti di mattoni crudi, era destinato ad attività artigianali, probabilmente un’officina per la lavorazione dei metalli. Lungo la parete occidentale è stata messa in luce una struttura interamente modellata e realizzata con terra cruda, consistente in una bassa banchina (altezza media cm 20/25) e da una serie di sette fornetti di forma circolare o quadrangolare (Vassallo 1999, 34-36), la cui conservazione è stata assicurata dal forte incendio che ha determinato la distruzione del vano (Figg. 22 e 23). Si tratta di una testimonianza isolata e senza confronti in insediamenti della Sicilia arcaica, sia in relazione all’uso di terra cruda, sia per la tipologia dell’impianto. L’impiego di terra cruda in un contesto di età tardo-arcaica, per modellare e definire elementi strutturali nel tessuto abitativo e produttivo, è, tuttavia, assai significativo e fa pensare che l’uso della terra cruda fosse ben più diffuso e radicato di quanto le sporadiche testimonianze di scavo ci consentono di ipotizzare.

Fig. 22: Colle Madore: workshop with earthen ledge/banchina and little ovens. Fig. 23: Colle Madore: detail of little earthen oven.

217

Earth/Lands Terra/Terre

Palermo. The Punic necropolis (M. Chiovaro) Evidence of the use of earth is rare in the Punic necropolis in Palermo. Its employment is documented in a few tombs that have been conserved on the margins of the necropolis on the inside of the Tuköry barracks, and in two burial-sites situated near Vivai Gitto; but in urban centres, the actual limits of archaeological research, which reveal a continuity of life from antiquity to the present day, also allow one to hypothesise the use of these techniques in other cases that have not yet come to light or been duly investigated. In fact, from the range of contexts, uses and chronological ambits in which earth has been documented as a building material in the ancient world, it is possible to imagine its frequent use in Palermo too, including inhabited contexts. As regards the findings in the area of the Tuköry barracks, the presence of clay is recorded in several primary incinerations carried out in earthen ditches; this type of rite is characterised by the oldest tombs in the area, dating back to the first half of the VI cent. B.C. Inside these sepulchres, the deceased was laid in a supine position and then cremated. The ditches were rectangular or sub-rectangular in shape, and were clad with a uniform layer of clay that, as a result of the funeral flames, became compact and reddish in colour. There are only two cases (the tombs in chambers 42 and 59), located on the margins of the necropolis that was conserved inside Vivai Gitto and dating back to the mid VI cent. B.C., where a sort of sarcophagus was discovered lodged against the sides of walls (of the area excavated in the rock) which acted as a kind of back-stop. One of these was built out of rammed earth, the other out of actual earth bricks, with the first two rows formed with header bricks and the third, instead, with rowlock bricks (Camerata Scovazzo-Castellana 1998, 196); the bricks were made out of very fine, san-


218

Earth/Lands Terra/Terre

dy beige-coloured earth, and measured 50 x 30 x 10 cm – figures which hark back to a model of eastern, perhaps Lydian, origin (Spanò Giammellaro 2002, 552 and 547). The use of earth in the Punic necropolis is confirmed quite frequently (as opposed to that of the Greek world, where its use may be modified by the Punic environment) also in various sepulchral contexts, e.g. in Africa, where there are records of tombs dating back to the VIII-VII cent. B.C., with earthen structures, or in Spain, in sepulchres dating back to the IV-III cent. B.C., which display signs of deployment of earth (Spanò giammellaro 2004, 219 with bibliography).In general, the technique adheres most probably to cultural traditions from the Near East itself, as well as indicating a certain variety in the building choices adopted (low walls, made of simple compressed mud, and actual earth bricks) (Spanò Giammellaro 2002, 552-553). In Palermo these two (hitherto sporadic) attestations of the use of earth are particularly significant both for the antiquity of the discoveries and because they confirm a technical usage whose origin is perhaps to be sought in the building traditions of countries on the eastern shores of the Mediterranean. Colle Madore (S. Vassallo) Colle Madore is a small tract of land outside Lercara Friddi, where the Palermo superintendence has carried out several excavation campaigns, bringing to light the remains of an interesting indigenous settlement that flourished between the XV and the V cent. B.C. (Vassallo 1999). Several walls made partly out of earth were discovered (Vassallo 1999, 55) on the southern slopes, down the hill from the small sacred building. The building technique is similar to the well-known technique of the Himerans, especially in the context of the lower city, and consists of a plinth built with lastrine calcaree/limestone slabs, on average about 50 cm thick, on which is built the upper part in earth (Fig. 21). The state of conservation does not consent the use of bricks to be confirmed; on the outside the cortine/footing slabs were clad with protective plaster consisting of a thin layer of a white mixture. The walls can be dated between the second half of the VI and beginning of the V cent. B.C., in a historic phase in which the settlement of Colle Madore, from the cultural point of view, was greatly influenced by the colony at Himera, and therefore this masonry technique could be linked to models in the Greek colony. Room III/IV of the complex of rooms mentioned above, closed off to the south by the wall of earth bricks, was destined for craftwork, probably a workshop for metal-smiths. A structure modelled and built entirely from earth was brought to light along the western wall; this consisted of a low ledge/ banchina (average height 20/25 cm) and a series of seven little circular or square-shaped ovens (Vassallo 1999, 34-36), whose conser-

Monte Maranfusa (A.M.G. Calascibetta) Il Monte Maranfusa, noto in età medievale con il nome di Calatrasi, si innalza nella media Valle del Belice, lungo il corso del ramo destro del fiume (Fig. 24). La ricerca sistematica sul sito, iniziata nel 1986 e tuttora in corso (i risultati delle indagini dal 1986 al 1999 in Spatafora 2002b e Spatafora 2003), ha accertato che la prima occupazione da parte di gruppi indigeni, genericamente definibili come sicano-elimi, risale alla ultime fasi del Bronzo Finale/Prima Età del Ferro. La vita dell’insediamento conosce una fase di maggior sviluppo in età arcaica (VII-VI sec. a. C.), periodo in cui, attraverso la via naturale del Belice, il centro entra in contatto con il mondo greco coloniale, in particolare con la vicina Selinunte, e non si prolunga oltre i primi decenni del V sec. a. C. Sono state portate in luce alcune porzioni dell’abitato che si dispone sia sulla parte sommitale che sulle pendici inferiori dell’altura; del settore maggiormente indagato sono state individuate tre diverse fasi abitative che coprono l’arco cronologico compreso tra la fine del VII sec. e il 480 a. C. circa. Per quanto riguarda le tecniche edilizie impiegate, nelle diverse fasi dell’abitato non si riscontrano sostanziali differenze, ad eccezione delle dimensioni più piccole dei blocchetti nelle costruzioni più antiche; le murature sono a sacco con doppio paramento di filari di pietre appena sbozzate o squadrate, assemblati a secco. In taluni casi le murature, sfruttando il banco roccioso, sono impostate su uno zoccolo di marna, appositamente tagliata e lisciata. Sull’alta zoccolatura lapidea era impostato l’elevato che, sulla base dell’analisi degli strati di distruzione depositati sopra i livelli pavimentali, costituiti da terreno argilloso molto compatto, frammisto a detriti calcarei marnosi e a pietrisco di piccole dimensioni, è stato ipotizzato in fango misto a pietrisco, ‘una sorta di pisé’. Tuttavia, non essendoci al momento evidenze significative, come frammenti con tracce della cassaforma lignea o con impronte dell’incannucciata, è impossibile stabilire quale delle varianti tecnologiche sia stata adottata per la costruzione degli elevati in terra cruda a Monte Maranfusa. L’utilizzo di argilla mescolata a pietrisco è supposto anche per le coperture. Sono stati proposti tetti a falda unica, con inclinazione verso Nord e in un caso verso Ovest, costituiti da un’orditura lignea e interconnessioni di piccoli rami o canne, protetta dallo strato impermeabilizzante di terra cruda, ricoperto a sua volta da fasci di paglia per assicurarne l’isolamento termico (Figg. 25 e 26). Solo in un caso (Vano E) le dimensioni ampie del tetto (lungh. 6,5 m ca.) hanno reso necessaria l’inserzione di un supporto centrale di sostegno, costituto da un palo poggiante su una lastra circolare, incassata parzialmente nel pavimento dell’ambiente.


Singolare risulta la realizzazione dei livelli pavimentali interni a una quota più bassa rispetto ai piani di calpestio esterni, che ha comportato la costruzione di uno o due gradini di raccordo. Il quadro culturale offerto dall’abitato su Monte Maranfusa presenta caratteri di forte identità e autonomia; emerge, infatti, come tradizioni conservative convivono con elementi innovativi dovuti a influenze coloniali che, tuttavia, vengono spesso rielaborati in maniera peculiare.

Monte Maranfusa (A.M.G. Calascibetta) In medieval times Monte Maranfusa, which is situated in the mid-Belice river valley, along the right fork of the river (Fig. 24), went under the name of Calatasi. Systematic research on the site was begun in 1986 and is still in progress (the results of the investigation from 1986 to 1999 are in Spatafora 2002b and Spatafora 2003), and has confirmed the initial occupation by indigenous groups, generally defined as Sican-Elym, and dating back to the final phases of the late Bronze Age/early Iron Age. Life in the settlement enjoyed a period of more rapid development in the Archaic Age (VII-VI cent. B.C.), when the centre, as a result of the natural course of the Belice river, came into contact with the Greek colonial world, and in particular neighbouring Selinunte; this phase does not go beyond the first decades of the V cent. B.C. Several sections of dwellings, which extend from the area of the summit to the lower slopes of the hill, have been brought to light; three different phases of inhabitation have been individuated in the most widely-investigated area, covering the periods ranging from the end of the VII cent. to c 480 B.C. With regard to the building techniques employed, there are no substantial differences between the various phases of inhabitation, with the exception of the smaller sizes of building block in the oldest structures; the dry-wall masonry is in the shape of murature a sacco/cement-core walls with a double shell of rows of roughly hewn or squared bricks. In certain cases the walls exploit the rocky round and are built up on a marl plinth, specially cut and smoothed. The elevato was raised on a high stone plinth and it is thought that it was made from ‘a sort of pisé’, mixed mud and stone chippings; this is on the basis of analysis of the layers of destruction deposited on the floor levels, consisting of very compact clayey ground, mingled with marl/limestone detritus and small stone chippings. All the same, without any conclusive present evidence, such as fragments with traces of wooden formwork or the impression from a incannucciata/trellis, it is impossible to establish which of the technological variants was adopted for the construction of the earthen upper walls/elevati at Monte Maranfusa. The employment of clay mixed with stone chippings was also thought to have been

Cozzo Spolentino (A.M.G. Calascibetta) Cozzo Spolentino, ubicato all’incirca a metà strada tra gli attuali centri di Corleone e Prizzi, sovrasta da quota 1000 m la linea di spartiacque tra la Valle del Belice e quella del San Leonardo. Dopo un primo intervento del 1993, la campagna di scavo condotta nel 1996 ha consentito di portare alla luce, lungo il ripido e accidentato fianco settentrionale del monte, i livelli di età ellenistica di un insediamento, probabilmente attivo fin da età arcaica (Spatafora 1997, 1283 e Spatafora 2002a) e, ai piedi della cima di Sud-Ovest, resti di un abitato di età alto-medievale. Oltre a un interessante scarico di materiale votivo, databile tra il IV e il III sec.a.C., pertinente a un piccolo santuario, ubicato in un’area immediatamente esterna all’abitato, sono stati indagati diversi settori dell’abitato di età ellenistica, periodo in cui il sito, ricadendo nel territorio controllato politicamente ed economicamente da Cartagine, mostra chiari i segni dell’avvenuta punicizzazione. Di notevole interesse, ai fini dell’attestazione dell’impiego della terra cruda, la tecnica costruttiva dell’ambiente a destinazione domestica esplorato nel SAS III (Fig. 27). Sulla base degli elementi rinvenuti nello strato di crollo, è possibile ricostruire un elevato realizzato in adobe impostato su un alto zoccolo di base, di cui si conservano 2/3 filari, in blocchetti di pietra sbozzati o grossolanamente squadrati, legati con una malta di argilla di colore verdognolo. Sono stati recuperati consistenti frammenti dei mattoni, di colore variabile dall’arancio al rosso, per effetto del fuoco, di cui in alcuni casi sono state individuate le dimensioni 35 x 20 x 10 cm che si avvicinano a moduli metrici pressoché analoghi rilevati in ambiente punico, ad esempio a Mozia (Spanò Giammellaro 2002, 547). Per quanto riguarda la copertura, sulla base sia dei resti lignei carbonizzati che dei frammenti di concotto con evidenti impronte dell’incannucciata, è ipotizzabile un tetto con orditura lignea e incannucciata rivestita di argilla. Terra pressata e mescolata con argilla giallastra viene utilizzata anche per il pavimento dell’ambiente.

219

Earth/Lands Terra/Terre

vation was ensured by the mighty fire that destroyed the room (Figs. 22-23). This is an isolated example and there is nothing comparable in any other settlements in Archaic Sicily, either as regards the use of earth or the type of structure. However, the use of earth in a late Archaic context, for modelling and defining structural elements in living and working spaces, is rather significant and leads one to think that the use of earth was much more widespread and deep-rooted than the sporadic evidence might lead us to believe.


220

Earth/Lands Terra/Terre

used for the roofs, which it is suggested had a single pitch sloping towards the north, and in one case, to the west; they may have had a wooden orditura interwoven with small branches and reeds, protected by a water-resistant layer of earth, which in turn was covered by batches of straw to ensure thermal insulation (Figs. 25-26). Only in a single case (Room E) did the ample size of the roof (c 6.5 m in length) necessitate the insertion of a central support, consisting of a post placed on a circular slab, partially set into the floor of the room. The construction of the internal floor levels is rather strange because they are lower than the external trampling levels, which entailed the building of a few connecting steps. The cultural picture provided by the village on monte maranfusa is one of marked identity and autonomy; in fact, it emerges how conservative traditions co-exist alongside innovative elements that are due to colonial influences, often re-worked in an original manner. Cozzo Spolentino (A.M.G. Calascibetta) Cozzo Spolentino is situated about half-way between the present towns of Corleone and Prizzi, and rises about 1000 m above the watershed dividing the valleys of the Belice and San Leonardo rivers. After an initial intervention in 1993, the excavations carried out in 1996 along the steep and rough northern slopes of the mountain, led to the discoveryof several levels of a settlement from the Hellenistic Age, probably flourishing since the Archaic Age (Spatafora 1997, 1283 e Spatafora 2002b) and, at the foot of the south-western summit, the remains of a settlement from the High Medieval Age. Apart from an interesting amount of votive material from a small shrine, dating back Fig. 24: Monte Maranfusa: view from the south. Fig. 25: Monte Maranfusa: building 2, hypothetical re-construction. Fig. 26: Monte Maranfusa: building 2, longitudinal section.


The Medieval Age Palermo (M. Chiovaro) The city of Palermo in the Byzantine age did not witness any great structural changes in the organisation of the urban lay-out when compared to the Greek-Roman period. Its appearance changed substantially after the Muslim conquest; the continual arrival of waves of immigrants meant there was a need for more housing. Only with the arrival of the Normans were all the inhabited districts adjacent to the perimeter of the ancient city included within the new city-walls; the city continued to grow and was embellished by great civil and religious buildings. Later, on the other hand, at the beginning of the Swabian period there was a gradual decline which led to the abandoning of several areas. The city walls, from that moment onwards, and throughout the Aragonese period, were restored several times; a little later, as a reflection of the ruling powers of that period, multiple-storied palaces began to be built in the city, which were often influenced, in their architectural choices, by ideas arriving from the Iberian peninsula (Spatafora 2006, 27-31). In this varied urban context, earth was used both as mortar, to smooth over stone walls, and as a principal component, above all in the structures mentioned by the documentary sources for the XIV and XV centuries. Clayey red earth was used, which in Palermo is the layer that covers the seams of calcarenite in this area; this material, rich in iron

Il Medioevo

221

Palermo (M. Chiovaro) La città di Palermo in età bizantina non fu caratterizzata da grandi cambiamenti edilizi rispetto all’organizzazione degli spazi urbani di età greco-romana. Il suo aspetto cambiò in modo sostanziale dopo la conquista musulmana; la continua immigrazione di popolazione comportò l’esigenza di ampliare l’abitato. Solo con l’arrivo dei Normanni tutte le zone abitate limitrofe al perimetro della città antica furono comprese all’interno di una nuova cinta muraria; la città, inoltre, continuò a svilupparsi e si arricchì di grandi edifici civili e religiosi. Più tardi, all’inizio dell’età sveva, si assiste, invece, a una lenta decadenza che comportò anche lo svuotamento di alcuni quartieri. Le mura urbiche da quel momento in poi, e per tutto il periodo aragonese, furono a più riprese restaurate; poco più tardi cominciarono anche a essere costruiti in città palazzi a più elevazioni, espressione dei potentati dell’epoca e influenzati spesso, nelle scelte architettoniche, da suggestioni provenienti anche dalla penisola iberica (Spatafora 2005, 27-31). In questo contesto urbanistico così variegato, la terra cruda è usata sia come malta, per allettare muri di pietra, sia come componente principale, soprattutto in strutture citate dalle fonti documentarie di XIV e XV secolo. Era utilizzata la terra rossa argillosa che a Palermo è lo strato che ricopre i banchi di calcarenite nell’area della città, ricco di ossidi di ferro e dotato di grande plasticità; questo materiale era cavato e trasportato dalla zona di Ponte dell’Ammiraglio (Bresc 1983, 149) e di solito era mescolato a calce – per conferire alla malta maggiore resistenza – e a componenti vegetali presenti in misura variabile. L’uso di questo tipo di terra è atte-

Earth/Lands Terra/Terre

to the IV and III cent. B.C., and located in an area immediately outside the settlement, istudies were carried out on several sectors of the settlement from the Hellenistic Age, a period in which the site shows clear signs of absorbing Punic influence, lying as it did in territory controlled politically and economically by Carthage. As regards evidence of the use of earth, the building technique in the dwelling-area examined in sample/saggio III is of considerable interest (Fig. 27). On the basis of elements found in SAS, it is possible to reconstruct a elevato built out of mud-bricks (of which 2/3rows have been conserved) laid on a high plinth in blocks of roughly hewn or coarsely squared stone, cemented together with clay mortar of a greenish hue. Sizable fragments of bricks (varying in colour from orange to red, as a result of fire) have been recovered; some of these bricks measure 35x20x10 cm, which is close in size to almost analogous metric modules discovered in the Punic areas (e.g. on Mozia) (Spanò Giammellaro 2002, 547). As for the roofing, on the basis of both charred wooden remnants and fragments of concotto with evident traces of incannucciata/trellis, the roof might be thought to have had a wooden orditura and clay-clad incannucciata/framework; rammed earth mixed with yellowish clay is also used for the floor.

Fig. 27: Cozzo Spolentino: stratum of the destruction of the room from SAS III.


222

Earth/Lands Terra/Terre

oxides and possesses great plasticity, was extracted and transported from the area near the Ponte dell’Ammiraglio (Bresc 1983, 149) and was usually mixed with lime (to make the mortar more resistant) and with variable quantities of vegetal components. The use of this type of earth is attested in Palermo above all in domestic structures, over a large span of time, ranging from the time of the Roman empire until the XVIII century (Pezzini 2003, 624). The structures built with this technique were particularly solid and stood up to exposure to water; an archive document describes how a house in the Porta Patitelli district had foundations of stone and clay that reached the level of water in the ancient river port (Pezzini 2003, 625). Walls made from earth and stone were generally cheaper than squared stone and lime; however they were not only erected in more humble dwellings, but also in the houses of particularly well-off purchasers. The employment of this masonry is documented in the city, for example, in the internal walls of palaces, whilst the façades are made out of squared stone and lime. This fact is of particular interest since there is the tendency to interpret the use of different techniques as a clue to chronologically diverse moments in construction, whereas it ought to direct one towards functional requirements of a different order. Furthermore, in the early Medieval period in Palermo there were skilled workers coming from various parts of the Mediterranean (from Sicily, from the peninsula, from Spain, from France) who were capable of building in both pietra da taglio e malta and in stone and earth (Pezzini 2003, 625). Unfortunately the archaeological data that exists is made up merely of cases known through preliminary excavation reports. Among these there is an saggio aperto su via dell’Incoronazione which brought to light a wall dating back to between the III and V cent. B.C., consisting of blocks held together with earth (Di Stefano 2002, 311-312). A different chronological context offers us the example of Villa Napoli, a 17th century building that incorporated the Cuba Soprana, which had been built in Norman times. The evidence of two structures was discovered here, antecedent to the construction of the Cuba, and built from stone blocks cemented together with earth mortar (Pezzini 2003, 627 with bibliography). On the other hand, as regards the extra-urban districts in the trans-Papireto area, the excavation of the Nuova Pretura revealed structures designed as dwellings from a period between the X and XII centuries. In fact, in this area there is documentation regarding the custom of compacting and smoothing out clay in direct contact with the rock, as preparation for a beaten earth floor made from calcarenite, and dating back to the second half – end of the X century; moreover the remains of paved cobbling, held together with clay, can be dated to around the XI century (Arcifa 1995, 295). As for the

stato a Palermo soprattutto in strutture domestiche, collocabili in un arco cronologico molto ampio, cioè tra l’età imperiale romana e il XVIII secolo (Pezzini 2003, 624). Le strutture costruite con questa tecnica erano particolarmente solide e non temevano l’esposizione all’acqua; per esempio, un documento d’archivio ci attesta che una casa nel Quartiere di Porta Patitelli arrivava con le proprie fondazioni, costituite da pietre e terra rossa, fino al livello dell’acqua dell’antico porto fluviale (Pezzini 2003, 625). Le murature in terra e pietrame erano in genere più economiche rispetto a quelle in pietra squadrata e calce; tuttavia non erano utilizzate solo nelle abitazioni meno lussuose, ma anche in case di committenti particolarmente agiati. In città è documentato, per esempio, l’uso di queste murature nelle pareti interne dei palazzi, mentre quelle delle facciate erano in pietra da taglio e calce. Il fatto è particolarmente interessante, poiché spesso si è portati a interpretare l’impiego di tecniche diverse come indizio di momenti di costruzione cronologicamente differenti e invece l’uso deve, probabilmente, riportarci a esigenze funzionali di diverso tipo. D’altra parte a Palermo, in età bassomedievale, erano presenti maestranze che provenivano da varie aree del bacino del Mediterraneo (dalla Sicilia, dalla penisola, dalla Spagna, dalla Francia) che erano capaci di costruire sia con pietra da taglio e malta, sia con pietrame e terra (Pezzini 2003, 625). Purtroppo pochi sono i dati archeologici noti, costituiti soltanto da casi conosciuti attraverso relazioni preliminari di scavo. Tra questi, un saggio aperto su via dell’Incoronazione che ha messo in luce una muratura databile tra il III e il V sec. d.C. costituita da blocchi tenuti insieme con terra (Di Stefano 2002, 311-312). Un contesto cronologico diverso ci offre l’esempio di Villa Napoli, un edificio seicentesco che ha inglobato la Cuba Soprana, costruita in età normanna. Qui sono state scoperte due fasi antecedenti rispetto alla costruzione della Cuba, realizzate in blocchi di pietra legati con malta di terra (Pezzini 2003, 627 con bibliografia). Per quanto riguarda invece il quartiere extraurbano nell’area del transpapireto, lo scavo della Nuova Pretura ha messo in luce strutture pertinenti ad abitazioni di età compresa tra il X e il XII secolo. Nell’area è, infatti, documentato l’uso di compattare e livellare l’argilla, a diretto contatto con la roccia, come preparazione di un battuto stradale costituito da calcarenite, databile alla seconda metà – fine del X secolo; inoltre i resti di un acciottolato, tenuto insieme da argilla, sono databili all’interno dell’XI secolo (Arcifa 1995, 295). Per quanto riguarda le murature, sono stati messi in luce tratti di muri databili nella seconda metà del X secolo, costituiti da pie-


tre appena sgrossate, legate con malta di terra, oppure costruiti con pietre di medie dimensioni, grossolanamente sbozzate in facciavista e allettate con malta simile all’esempio precedente (Ardizzone 1995, 293), del tutto somiglianti a strutture databili alla seconda metà del XII secolo e rinvenute nella stessa area; poco più tardo è un muretto costituito da blocchetti squadrati, legati con lo stesso tipo di malta e intonacati (Arcifa 1995, 295, 297). Recentissimo è il rinvenimento all’interno del Teatro di Santa Cecilia di due fornaci in mattoni d’argilla cruda, databili tra la seconda metà dell’XI secolo e gli inizi del XII secolo, di prossima pubblicazione. Nel convento della Magione, eretto in età normanna, le fondazioni sono costituite da blocchi grossolanamente sbozzati, legati con terra, come gli elevati, costituiti da pietrame di reimpiego allettato alla stessa maniera (Pezzini 2003, 627 con bibliografia); tra la fine del XII e l’inizio del XIII secolo si può datare, invece, una struttura di notevole spessore rinvenuta in via Torremuzza costituita da blocchi squadrati di reimpiego ordinati su letti di malta di terra; gli si appoggia un altro muro a tessitura poco regolare costituita da blocchetti reimpiegati e terra (Pezzini 1998, 730-731). Ancora nell’attuale quartiere della Kalsa, e precisamente in via Alloro, la facciata del palazzo Cefalà, costruito nella prima metà del XIV secolo, è costituita da blocchetti messi in opera in modo regolare e tenuti insieme da malta, mentre uno dei muri perimetrali è costutito da pietrame e terra. Inoltre, i tramezzi di alcune case in via Discesa dei Bianchi, databili poco più tardi, erano costituiti da pietrame e terra e quindi rivestiti da intonaco spesso; nei depositi annessi allo Steri, invece, si notano murature a doppio paramento realizzate con pietre di calcarenite disposte a filari non regolari allettati con malta di terra. Anche a Palazzo dei Normanni, alla metà del XVI secolo, alcune strutture interne utilizzavano malta di terra; infine, in via della Ruota, al Capo, è visibile un breve tratto di muro costituito, nella parte inferiore, da pietrame e calce, nella parte superiore da pietrame di dimensioni più piccole e terra, forse messe in opera mediante casseforme, come si usava fare costruendo con la tecnica della tabia. Da questa breve rassegna di attestazioni, si può concludere che a Palermo sono a lungo sopravvissute tecniche che affondano le proprie radici in un passato multietnico e multiculturale assai stratificato, che in parte si riaggancia alle tradizioni dell’età medievale, ma che probabilmente utilizza anche conoscenze pregresse; inoltre, l’economicità della terra cruda e la sua facilità di reperimento, rispetto agli altri materiali da costruzione, favorirono il prolungarsi di questi metodi fino a, quasi, i nostri giorni (Pezzini 2003, 627 con bibliografia).

223

Earth/Lands Terra/Terre

walling, stretches of wall dating back to the second half of the X century have been uncovered; these are made from roughly-hewn stones, bound together with earth mortar, or built from medium-sized stones, roughly-hewn, un-plastered and flattened over with mortar similar to that of the previous example (Ardizzone 1995, 293) These are very similar to structures dating back to the second half of the XII century and discovered in the same area; a low wall made from squared blocks, cemented together with the same type of mortar and plastered over, is from a later period (Arcifa 1995, pp. 295, 297). Data is soon to be published regarding the recent discovery of two kilns of clay blocks (dating back to the second half of the XI and beginning of the XII centuries) found inside the Teatro di Santa Cecilia. In the Magione convent, built in the Norman period, the foundations consist of roughly-hewn blocks, cemented together with earth/clay, just like the elevati, which are made from re-cycled stones smoothed over in the same way (Pezzini 2003, 627 with bibliography); a structure of some importance was discovered in via Torremuzza, made from squared, re-cycled blocks arranged on beds of earth mortar, and dating to the end of the XII and beginning of the XIII centuries; leaning against it, there is also another wall of irregular shape, made from re-cycled blocks and earth (Pezzini 1998, 730-731). Again in the present Kalsa district, in via Alloro to be exact, the façade of Palazzo Cefalà, built in the first half of the XIV century, is made from blocks put together in regular fashion and cemented together with mortar, whilst one of the perimeter walls is made from loose stones and earth. Moreover, the partition walls in several houses in via Discesa dei Bianchi, from a later period, were built from loose stones and earth and then clad with thick plaster; in the store-rooms next to the Steri, on the other hand, one can observe walls with a double shell, built out of calcarenite stones laid out in irregular rows and flattened over with clay. In Palazzo dei Normanni too, in the middle of the XVI century, internal structures often used clay mortar; finally, in via della Ruota, in the Capo district, a short stretch of wall is visible, the lower part consisting of loose stones and lime, and the upper part smaller loose stones and earth, perhaps applied using formworks, which used to be employed in the technique called tabia. From this brief overview of documentation, one might conclude that in Palermo techniques which had their roots in a rather stratified multi-ethnic and multi-cultural past, survived for a long time; to an extent this past adopted the traditions of the Medieval period, but probably incorporated knowledge from a previous age. Furthermore, the cheapness of earth and the ease with which it is found (compared to other building materials) favoured the continuation of these methods almost up to the present day (Pezzini 2003, p. 627 with bibliography).


224

Earth/Lands Terra/Terre

Entella (M. Chiovaro) Entella was situated on a large open space of irregular shape, on a hill of the same name (a little over 500 m in height), in a strategic position along the Belice river, which was an important access route to the interior of western Sicily. The Laboratorio di Topografia Storico-Archeologica del Mondo Antico della Scuola Superiore Normale di Pisa began scientific studies of the site in 1985, and noted a continuous occupation of the site from the end of the Aeneolithic up to 1246 A.D Of some note, with regard to the use of earth, are the walls, made out of perfunctorily hewn stone, cemented together with earth, situated in the Medieval quarter between the building housing the hammam and the Pizzo della Regina (Corretti 1995, 94). The castle structures also have similar features and consist of walls with a double shell, which is made out of loose stones of various sizes, roughly hewn and placed in irregular rows levelled out with fragments of laterizi and smoothed over with chalky earth. This chalky earth is also used for the ground-level floors, which are made out of earth, tiny stones and fragments of tiles; in some cases the rock-surface is levelled out, the more irregular parts being filled in with earth and stones of various sizes (Corretti 1994, 147). Furthermore, very recent studies in the same area have brought to light earthen walls, in the shape of a structure that is c 60 cm thick, made out of chalky earth that may have been recovered from the layers of rubble and remnants of the walls from the Roman period, especially as there are ceramic fragments from that period among the residual material present in the mixture used for the walls. The wall has a compacted surface, with traces of levelling out about every 50 cm. As often happens in this type of masonry, the jambs and the threshold were made out of blocks of calcarenite. There is also a counterfort inside the castle built with same technique; this structure also shows signs of levelling out at rather regular distances. The counterfort was probably an element intended to provide greater stability to the building, generally being built with loose stones smoothed over with clay mortar. These new findings, yet to be published, might suggest the employment of the tabia technique at Entella too; in fact the wall made out of blocks of compacted earth is typical of this building technique and quite probably associated with workers from an Islamic culture. This fresh data is in no way surprising, but is further proof of the important role of the settlement with its considerable Muslim component. It was for this reason that, in the mid XIII century, the stronghold was to be overcome by imperial troops, never to be occupied again.

Entella (M. Chiovaro) Il sito di Entella era posto su una vasta spianata, di forma irregolare, situata sull’omonimo rilievo, a poco più di 500 m d’altezza, in posizione strategica lungo il corso del Fiume Belice, importante via di accesso alle aree più interne della Sicilia occidentale. Le indagini scientifiche sul sito sono cominciate nel 1985 da parte del Laboratorio di Topografia Storico-Archeologica del Mondo Antico della Scuola Superiore Normale di Pisa e documentano una continuità di occupazione del sito dalla fine dell’Eneolitico fino al 1246 d.C. In particolare, per quanto riguarda l’uso di terra cruda, si può ricordare la presenza di muri costituiti da pietre sommariamente sbozzate, legate con terra, presenti nell’abitato medievale posto tra il palazzo con hammam e il pizzo della Regina (Corretti 1995, 94). Anche le strutture del castello hanno caratteri simili e sono costituite da muri a doppio paramento, realizzato con pietrame di varie dimensioni, grossolanamente sbozzato e disposto a filari irregolari livellati con frammenti di laterizi e allettati con terreno gessoso. Il terreno gessoso è utilizzato anche nei piani pavimentali, realizzati appunto con terra, pietrame minuto e frammenti di tegole; in alcuni casi, poi, si livella il piano della roccia aggiungendo, nelle aree più irregolari, terra e pietre di diverse dimensioni (Corretti 1994, 147). Recentissime indagini, inoltre, hanno messo in luce, nella stessa area, muri in terra cruda; si tratta di una struttura spessa 60 cm ca., realizzata con terreno gessoso forse prelevato dagli strati di abbandono e di dissoluzione delle strutture murarie di età romana, visto che tra i materiali residuali presenti nell’impasto che costituisce le murature ci sono molti frammenti ceramici di questo periodo. Il muro presenta una superficie compattata, con tracce di spianamento ogni 50 cm ca.. Come spesso accade in questo tipo di murature, gli stipiti e la soglia erano, invece, in blocchi di calcarenite. Inoltre, all’interno del castello si trova pure un contrafforte costruito nella stessa tecnica; anche questa struttura presenta dei livellamenti a distanza piuttosto regolare. Il contrafforte era probabilmente un elemento destinato a favorire una maggiore stabilità dell’edificio, costruito in genere con pietrame allettato con malta argillosa. Questi nuovi rinvenimenti, ancora inediti, fanno supporre l’uso della tecnica della tabia anche a Entella; la muratura in blocchi di terra compattata, infatti, è tipica di questa tecnica costruttiva e assai probabilmente collegata a maestranze di cultura islamica. Tali nuovi dati non stupiscono e anzi confermano ulteriormente l’importante ruolo del centro in cui era presente una fortissima componente musulmana. Proprio per questo motivo la roccaforte, alla metà del XIII secolo, sarà travolta dalle truppe imperiali e non sarà più rioccupata.


Riferimenti bibliografici

Spatafora F., 1997, Corleone:insediamenti preistorici e centri indigeni, in Seconde Giornate Internazionali di Studi sull’Area Elima, Gibellina, 2226 ottobre 1994, Atti, III, Gibellina, pp. 1273-1286. Spatafora F., 2001, Un contributo per l’identificazione di una delle “città di Sicilia”dei decreti di Entella, in Da un’antica città di Sicilia. I decreti di Entella e Nakone, Catalogo della Mostra, Pisa, pp. 101-114. Spatafora F., 2002a, Cozzo Spolentino, in Spatafora F., Vassallo S., (cur.), Sicani, Elimi e Greci. Storie di contatti e terre di frontiera, Catalogo della mostra, Palermo 27 giugno-20 ottobre 2002, Palermo, pp. 147-149. Spatafora F., 2002b, Monte Maranfusa. L’abitato indigeno, in Spatafora F., Vassallo S., (cur.), Sicani, Elimi e Greci. Storie di contatti e terre di frontiera, Catalogo della mostra, Palermo 27 giugno-20 ottobre 2002, Palermo, pp. 57-75. Spatafora F., 2003, Monte Maranfusa. Un insediamento nella Media Valle del Belice. L’abitato indigeno, Palermo. S patafora F., 2005, Da Panormos a Balarm. Nuove ricerche di archeologia urbana, Palermo. Spatafora F., 2009, Ustica tra il Tirreno e la Sicilia. storia del popolamento dell’isola dalla preistoria all’età tardo-romana, in Immagine e immagini della Sicilia e delle isole del Mediterraneo (Seste Giornate Internazionali di Studi sull’Area Elima, Erice ottobre 2006), Pisa, pp. 507-517. Spatafora F., in c.d.s., La necropoli punica di Palermo (scavi 20002005). Spazio funerario, tipologie tombali e rituali, in 6° Congresso Internacional de Estudos Fenicìo Pùnicio, Lisboa 2005, Sposito A., Fernandez F., 2008, Murature in terra cruda a Solunto (PA): problematiche conservative e indagini diagnostiche, in Germanà M. L., Panvini R., (cur.), La terra cruda nelle costruzioni. Dalle testimonianze archeologiche all’architettura sostenibile, Palermo. Tusa S., Nicoletti F., 2000, L’epilogo sicano nella Sicilia occidentale: il caso Mokarta – Capanna 1, in Terze Giornate Internazionali di Studi sull’Area Elima, (Gibellina-Erice-Contessa Entellina, 23-26 ottobre 1997), Atti, II, Pisa - Gibellina, pp. 963-977. Vassallo S., 1993, Himera –Necropoli di Pestavecchia, in Di terra in terra, Palermo, pp. 89-97. Vassallo S., 1998, Himera – Indagini a Pestavecchia 1994-1996, in Kokalos XLIII-XLIV (1996-1998), tomo II, pp. 731-744. Vassallo S., 1999, Colle Madore. Un caso di ellenizzazione in terra sicana, Palermo. Vassallo S., 2005, Himera città greca. Guida alla storia e ai monumenti, Palermo. Vassallo S., 2006, La guerra ad Himera. Il sistema difensivo della città e del territorio, in Guerra e pace in Sicilia e nel Mediterraneo antico (VIII-III sec. a. C.). Arte, prassi e teoria della pace e della guerra, Pisa, pp. 315-325. Vassallo S., in c.d.s., Scavi della Soprintendenza Beni Culturali di Palermo nella città bassa e nelle necropoli di Himera, in Atti del colloquio scientifico organizzato dall’Istituto Siciliano per la Storia Antica “E. Manni” Per servire alla storia di Himera, in Kokalos.

225

Earth/Lands Terra/Terre

Albanesi C., 2006, Architettura ellenistica a Solunto: un caso singolare di teatro-tempio, in Osanna M., Torelli M. (cur.), Sicilia Ellenistica, Consuetudo Italica. Alle origini dell’architettura ellenistica d’Occidente, Spoleto - Complesso Termale di S. Nicolò (5-7 novembre 2004), Roma, pp.177-192. Allegro N., 1976, Il Quartiere Est, in Himera II, pp.471-566. Allegro N., 1993, Il santuario di Athena sul Piano di Himera, in Di terra in terra, Palermo, pp.65-72. Allegro N., Vassallo S. 1992, Himera - Nuove ricerche nella città bassa (1989-1992), in Kokalos, XXXVIII, pp.79-150. Amato O., 2001, Tessiture murarie a Solunto: dal rilievo alla cronologia relativa, in Sposito A. (cur.), Morgantina e Solunto. Analisi e problemi conservativi, Palermo, pp.57-62. Arcifa L., 1995, Saggi archeologici nell’area della Nuova Pretura di Palermo, Saggio E-D, in Federico e la Sicilia, p. 295. Ardizzone F., 1995, Saggi archeologici nell’area della Nuova Pretura di Palermo, Saggio A, in Federico e la Sicilia, pp. 293-295. Bernabò Brea L., Cavalier M., 1965, Meligunis LIpara II, Palermo. Belvedere O., 1976, Tipologia e sviluppo delle abitazioni, in Himera II, pp. 575-594. Bonacasa N., 1976, I saggi di scavo, in Himera II, pp. 629-620. Bresc Bautier G., Bresc H., 1983, Maramma. I mestieri della costruzione nella Sicilia medievale, in I mestieri, Atti del II Congresso Internazionale di Studi Antropologici Siciliani (26-29 marzo 1980), Palermo, pp. 145184. Camerata Scovazzo R., Castellana G., 1998, Scavi nell’area dei Vivai Gitto (1980), in Palermo Punica, Catalogo della mostra, Palermo. Camerata Scovazzo R., Vassallo S.,1989, Himera: città bassa, scavi 19841987. Area albergo lungo la SS 113, in Kokalos XXXIV-XXXV (19881989), tomo II, pp. 697-709. Castellana G., 1988, L’insediamento di Montagnoli nei pressi di Selinunte. Un contributo per la conoscenza delle popolazioni anelleniche lungo il corso finale del Belice, in Gli Elimi e l’area elima fino all’inizio della Prima Guerra Punica, Atti del seminario di studi, Palermo-Contessa Entellina 1989, in Archivio Storico Siciliano, S. IV, XIV-XV, pp. 325-333. C astellana G., 1992, Nuovi dati su scavi condotti nel versante orientale del Basso Belice e nel bacino finale del Platani, in Giornate Internazionali di Studi sull’Area elima (Gibellina, 19-22 settembre 1991), Atti, I, Pisa – Gibellina, pp. 191- 202. Castellana G., 2000a, La cultura del Medio Bronzo nell’agrigentino ed i rapporti con il mondo miceneo, Palermo. Castellana G., 2000b, Nuovi dati sull’insediamento di Montagnoli presso Menfi, in Terze Giornate Internazionali di Studi sull’Area elima (Gibellina – Erice – Contessa Entellina, 23-26 ottobre 1997), Atti, I, Pisa – Gibellina, pp. 263-271. de Chazelles C-A., Poupet P., 1985, La fouille des structures de terre crue: definitions et difficultés, in Revue Aquitania, Tome 3, pp. 149-160. de Chazelles C-A., 1995, Les origins de la construction en adobe en Extreme-Occident, in Sur les pas des Grecs en Occident, Collection Etudes Massaliète, 4, pp. 49-58. Cicala L., 2002, L’edilizia domestica tardo arcaica di Elea, Pozzuoli.

A. Corretti, 1994, Entella. Relazione preliminare delle campagne di scavo 1990-1991, in ASNSP, serie III, vol. XXIV,1, pp. 146-153. A. Corretti, 1995, Entella, in Federico e la Sicilia, pp. 92-109. Cuomo di Caprio N., 1981, Annotazioni tecniche in margine al cosiddetto “luogo di arsione” di Mozia, in Sicilia Archeologica, 45, pp. 7-14. Di Stefano C.A., 2002, Il territorio della provincia di Palermo tra la tarda età romana e l’età bizantina. Problemi aperti e nuove acquisizioni, in Byzantino - Sicula IV, Atti del I congresso internazionale di archeologia della Sicilia bizantina, Quaderni dell’Istituto siciliano di studi bizantini e neoellenici, n. 15, Palermo, pp. 307-321. Falsone G., 1981, Struttura e origine orientale dei forni da vasaio di Mozia, Palermo. Federico e la Sicilia, dalla terra alla corona. Archeologia e architettura (a cura di C.A. Di Stefano e A. Cadei), Palermo 1995. Greco C., 1997, Solunto: scavi e ricerche 1992-1993, in Seconde giornate internazionali di studio sull’area elima, (Gibellina, 22-26 ottobre 1994), Atti, II, Pisa-Gibellina, pp. 889-908. Greco C., 2005, Solunto arcaica: nuovi dati topografici e cronologici, in Atti del V Congresso Internazionale di Studi fenici e punici, vol. II, pp. 667-675, Palermo. Himera I, Campagna di scavo 1963-1965, Roma 1970. Himera II, Campagna di scavo 1966-1973, Roma 1976. Maniscalco L., 2005, Il Villaggio delle Coste di S. Febronia di Palagonia, in Privitera F., Spigo U. (cur.), Dall’Alcantara agli Iblei. La ricerca archeologica in provincia di Catania, Guida alla mostra, Catania, 22 ottobre 2005 - 31 gennaio 2006, Palermo, pp. 67-71. McConnel B.E., 2005, Monte Castellaccio e l’area Pietralunga/poggio Cocola-Poira, in Privitera F., Spigo U. (cur.), Dall’Alcantara agli Iblei. La ricerca archeologica in provincia di Catania, Guida alla mostra, Catania, 22 ottobre 2005- 31 gennaio 2006, Palermo, pp. 89-92. Mannino G., 1982, Il villaggio dei Faraglioni di Ustica, notizie preliminari, in Studi in onore di Ferrante Dittatore von Willer, pp. 279-297. Moffa C., 2002, L’organizzazione dello spazio sull’acropoli di Broglio di Trebisacce, in Peroni R., Vanzetti A. (cur.), Grandi contesti e problemi della Protostoria italiana 6/2, Prima di Sibari, Firenze. Morris J., Tusa S., 2004, Scavi sull’acropoli di Monte Polizzo, 2000-2003, in Sicilia Archeologica, XXXVII, fasc. 102, pp. 35-90. Mosso A., 1908, Villaggi preistorici di Caldare e Cannatello presso Girgenti, M.A.L. XVIII, Roma, coll. 46-110. Pezzini E., 1998, Un tratto della cinta muraria della città di Palermo, in Mélanges de l’École française de Rome – Moyen Age, 110, 2 , pp. 719-771. Pezzini E., 2003, Alcuni dati sull’uso della terra nell’architettura medievale a Palermo: fonti documentarie e testimonianze materiali, in III Congresso Nazionale di Archeologia Medievale, Salerno, 2-5 ottobre 2003, pp. 624-628. Sconfienza R., 2005, Fortificazioni tardo classiche e ellenistiche in Magna Grecia, i casi esemplari nell’Italia del Sud, in BAR International series 1341. Spanò Giammellaro A., 2002, Strutture in mattoni crudi nelle aree “industriali” di Mozia, in Oriente Antiguo 13, pp. 545-554 Spanò Giammellaro A., 2004, I luoghi della morte: impianti funerari nella Sicilia fenicia e punica, in El mundo funerario, Actas del III Seminario Internacional sobre Temas Fenicios, Guadamar del Segura, 3-5 de Mayo de 2002, Alicante, pp. 205-251.


226

Earth/Lands Terra/Terre


Maria Cristina Forlani University of Chieti

Un patrimonio storico-culturale in Abruzzo: le strategie di recupero

Abruzzo is known as ‘the region of parks’, since national and regional parks occupy about 30% of its territory. Therefore, the regional government often has to deal with particular issues of environmental preservation and, at the same time, increasing demands for housing extension; in brief, the government is faced with the question of ‘sustainability’, which includes the question of conservation of the man-made heritage that is very much part of its material culture. Particular awareness of the environmental and architectural heritage can be seen in a fundamental intervention, sustained by the regional law for the reclamation of rural unfired-clay houses in the lower hilly areas (RL n° 17/97), followed by a census-taking of these types of buildings in the three coastal provinces (1999). The first data indicate about 800 buildings and it has finally been possible to ascertain where they are located, what type of constructions they are and, above all, the extreme state of decay most of them are in (Fig. 1). Further legislative interventions aimed at encouraging reclamation of unfired-clay houses have already been promoted by R.L. 17/97: local councils, particularly those interested in preserving this kind of building, have been urged to take into account the results of the census and to set out building regulations and incentives for renovation and restoration. Later, with the most recent Regional Law (n° 5, 2001), incentives for intervention and restoration were extended to the whole region. This law supplements the regional building regulations: by giving unfired-clay buildings in the regional territory the value of ‘historical testimony of the culture of Abruzzo’, in order to promote reclamation, on one hand the law states that the actual volume of these buildings need not be included in the calculation of existing maximum building norms; on the other hand, it provides for building grants to be issued to individual owners wishing to undertake restoration work.

Ci si riferisce ai PIT (progetti integrati territoriali attuati dalle provincie con il partenariato locale) e alle iniziative dell’Agenda 21 Locale delle Province Abruzzesi che si configura come il punto di convergenza sia degli strumenti ordinari di programmazione e pianificazione che di quelli di carattere più contingente. Particolare importanza, per le province ed i comuni abruzzesi, rivestono i P.R.U.S.S.T. (La città lineare della costa, La Città diffusa dei parchi, etc.) e la programmazione concertata - Delibera CIPE 21.03.97 (Patti territoriali, Contratti d’area e Accordi di Programma).

1

227

Earth/Lands Terra/Terre

Conservation strategies of Abruzzo’s historical and cultural heritage

La situazione di contesto L’Abruzzo si propone come ‘la regione dei parchi’ in quanto questi occupano circa il 30 % del suo territorio. In gran parte l’attività del governo regionale, si trova dunque a dover fare i conti con particolari questioni di tutela ambientale e al contempo con una cospicua domanda di sviluppo insediativo; in sintesi l’ente regione deve misurarsi con le tematiche della ‘sostenibilità’ anche per la conservazione di quel patrimonio antropico che testimonia la propria cultura materiale. Un intervento basilare che può attestare questo tipo di atteggiamento, connotato cioè da una particolare sensibilità per le questioni inerenti il patrimonio insediativo-ambientale, è costituito dalla legge regionale per il recupero delle abitazioni rurali in crudo della prima fascia collinare (LR n°17/97) cui ha fatto seguito -in stretta connessione- il censimento di tali edifici nelle tre province costiere (1999). I primi dati indicano circa 800 manufatti di cui si è potuto finalmente conoscere la localizzazione, la particolare morfologia e soprattutto le condizioni di estremo degrado in cui versa la maggior parte di essi (Fig. 1). Ulteriori interventi legislativi hanno inteso successivamente promuovere il recupero delle case di terra già avviato dalla L.R. 17/97: le amministrazioni comunali -a partire da quelle interessate dalla presenza di tali costruzioni- sono state sollecitate a recepire i risultati del censimento e a predisporre norme di incentivazione edilizia, attraverso facilitazioni per gli adeguamenti funzionali rispetto alle nuove esigenze di vita. In seguito, con la più recente Legge Regionale n°5 del 2001, le previdenze a sostegno degli interventi di recupero sono state addirittura estese tutto il territorio regionale. Il provvedimento legislativo integra di fatto la legge regionale urbanistica: nell’attribuire alle costruzioni di terra cruda presenti nel territorio regionale il valore di ‘testimonianze storiche della cultura abruzzese’, al fine evidente di incentivarne il recupero, dispone da un lato che le relative cubature non vengano computate nel calcolo dei parametri edilizi ammissibili dalle norme di piano, dall’altro prevede persino l’erogazione di finanziamenti a fondo perduto ai privati interessati. Nel contempo si aggiungono ulteriori strumenti1 di sostegno, per favorire il recupero e la riqualificazione di questi sistemi insediativi, nel-


228

Earth/Lands Terra/Terre

In the same time, new incentives have been added1, to encourage reclamation and improvement of these buildings with a view to ‘sustainable’ reutilization, including transformation from private use to large-scale catering and holiday facilities. Such restoration incentives, however, are not sufficient, even with financial support, if residents’ awareness and involvement have not first been actively encouraged; indeed, the several enactments of R.L. 17/97 have not produced satisfying results. An unusual and perhaps unexpected situation arose whereby owners of the houses in question were unconvinced about the reclamation of older buildings and instead preferred to knock down the existing houses, and apply to build equivalent new houses using contemporary building techniques. Indeed, the unfired-clay building heritage has become fixed in the popular memory as something reminiscent of past poverty rather than evidence of an ecologically rich and technologically appropriate material culture. Suspicion of government-inspired plans are perhaps the hardest obstacle to overcome. It is therefore necessary to create new awareness of environmental questions and building sustainability to encourage compliance with regulations that specifically tackle the question of reclamation of the unfired-clay building heritage. Hence, it is necessary to try and promote a sense of popular involvement in a project that has evolved from the ancient tradition of owner-built homes to a new form of cooperation between technical experts and users. A further drawback for the implementation of the project has also materialized: the near-complete absence of technical knowledge and the lack of workers with the skills needed for restoration work using traditional masonry techniques. Moreover, whether it is a case of new building (quite apart from the question of owner-building) or a more modest extension to an existing building, the situation is made even more difficult by the high costs of materials and components (simple bricks or plaster) that are much more expensive compared with contemporary materials, since they are produced only by firms located too far away, in northern Italy (Trentino) or even in mainland Europe. At this point, the crux of the matter became apparent: regional government agencies have issued regulations and funding aimed at reclaiming the unfired-clay heritage for the reasons above, but paradoxically this has shown up the limited applicability in a series of structural and functional deficiencies. In other words: local production was urgently required; guidelines for restoration and new building operations had to be prepared; technical experts obviously had to be trained in project-management and specific building skills; above all, it was necessary that the residents themselves demanded the environmental quality envisaged. 1 We refer to the PIT (Integrated Territorial Projects implemented by the provincial councils together with local council participation) and to the initiatives of the Abruzzo Provinces Local 21 Agenda, which coordinates both ordinary planning schemes and more specific ones. The P.R.U.S.S.T (the linear coastal town, the town affected by the national and regional parks, etc.) and the concerted planning – CIPE Resolution, 21.03.97 (Territorial Pacts, Area Contracts, Planning Arrangements) are of particular importance for the provinces and municipalities of Abruzzo.

la prospettiva di un riuso ‘sostenibile’ anche come servizio turistico-alberghiero diffuso. Non è sufficiente, però, proporre ‘azioni’, nemmeno se queste sono supportate da un aiuto finanziario, quando preventivamente non sia stata promossa una sensibilizzazione e avviata la ‘partecipazione’ degli abitanti; infatti, le diverse emanazioni dei bandi previsti dalla LR17/97 non hanno sortito risposte adeguate. Si è configurata una situazione anomala e forse non prevista: i proprietari delle case oggetto della legge regionale si mostravano diffidenti verso la proposta di ‘recupero’; preferivano invece demolire, recuperare la cubatura e realizzare nuove dimore con le tecniche costruttive attualmente più diffuse. In effetti il patrimonio edilizio in crudo si pone, ancora, più come memoria indelebile di un passato connotato da estrema indigenza piuttosto che come testimonianza di una cultura materiale, ricca di qualità ecologica e di appropriatezza tecnologica. La diffidenza nei confronti di una proposta ‘calata’ dall’‘alto’ evidenzia l’ostacolo forse più arduo da superare. Risulta allora necessario formare una sensibilità e una coscienza nuove verso i problemi dell’ambiente e della sostenibilità delle attività costruttive per ottenere quel consenso necessario a qualsivoglia indicazioni legislative, nello specifico a quelle inerenti i processi di recupero/ riappropriazione del patrimonio in crudo. Occorre dunque ricercare una forma di partecipazione al progetto che, dall’antica autocostruzione, evolva verso nuove modalità di cooperazione tra tecnici ed utenti. Si è rilevato poi un ulteriore elemento frenante per l’attuazione del programma: la perdita quasi totale delle conoscenze tecniche e la mancanza pressoché assoluta di nuove maestranze in grado di costituire un cantiere di recupero utilizzando la tradizionale tecnica del ‘massone’. Inoltre, non solo se si intende procedere a nuove edificazioni -aldilà del fenomeno dell’autocostruzione- ma persino quando si rendono opportuni i più modesti ampliamenti dell’esistente, ci si scontra con una situazione di grave difficoltà per gli alti costi dei materiali e dei componenti (i semplici mattoni o intonaci), troppo al disopra di quelli correnti in quanto prodotti soltanto da industrie ubicate in località eccessivamente lontane, nel nord Italia (Trentino) o addirittura nell’Europa continentale. A questo punto sono apparsi chiari i nodi della questione: gli organi di governo regionale puntavano, con leggi e finanziamenti, a recuperare il patrimonio in crudo per le ragioni sopra addotte, ma tale intendimento mostrava paradossalmente i suoi limiti di applicabilità in una serie di carenze strutturali e funzionali. In altri termini: urgeva una produzione locale; doveva essere approntata una guida per le operazioni di recu-


229

Earth/Lands Terra/Terre

Fig. 1: Location of earthen biuldings surveyed in the three coastal provinces


230

Earth/Lands Terra/Terre

From Assessments for Conservation of the ‘Earthen Architectural Heritage’ to Assessments for conservation of the ‘Earthen Architectural Technique’ The passage from an initial discovery/awareness2 phase (that is, from the indexing of particular ‘objects’ belonging to a specific sector of the material culture) to questions about what to do (apart from preserving the memory of past traditions) marks a stage of the research project that is specifically characterized by large-scale production of programmes and time-related feasibility studies. Inevitably, because of reasons connected with the very evolution of building traditions3, interest in historically and anthropologically important unfired-clay building systems focussed on the ‘building’ sector: initially for reclamation of an existing heritage, and later for projects for new buildings. Precise temporal sequentiality naturally cannot always be identified, but does however indicate the possible pinpointing of stages in the development of interest in unfired clay; moreover, it indicates the focus of research into the sustainability of projects. Indeed, reflection on the sustainability of development has led to the legitimate inclusion of research into unfired-clay systems in the more general domain of ‘building’. In brief, a lesson may be argued from the history of architecture (with specific reference to the unfired-clay tradition) which proceeds from an analysis of the performance qualities of existing buildings to highlight the contribution of this building system in the safeguarding of the environment (and in energy saving), in the creation of a comfortable home environment, and in sustainable management. This ‘lesson’ therefore offers the possibility of reconsidering ‘unfired clay’ material as if it were just another building material. At this point the difficulties arise– because of the re-introduction of this material into current practice – and some differences in studies in developing countries come to the light. For several years, we have been meeting in conferences and workshops and producing results of studies and research in both European and non-European countries with a view to suggesting new building projects using local craftsmanship and self-building techniques. In actual fact, the developments we hoped so much for have not been such as to encourage the ‘do it yourself’ experience to go on, notwithstanding these re-discovered techniques and re-acquired skills and renewed sense of ‘building sociability’. What has been done has been very limited and has not developed any further than a restricted ‘amateur’ context4. I refer specifically to the Structural Morphology courses I held at the Faculty of Architecture (Pescara) from 1978 to 1995; the subject of “clay” concerned above all the study of building techniques and systems, in an attempt to give students some knowledge of “history” and “tradition”. 3 I refer to remarks about unbaked-clay building performances, with regard to the principles of sustainability, or eco-compatible building. 4 In particular, we are referring to the Italian situation where – even though there have been some interesting results in the light of the difficulties seen in the renewed interest in unbaked-clay buildings – there has been absolutely no evidence of any practical consequences of the high level of research done.

pero e di nuova edificazione; occorreva naturalmente formare tecnici in grado di gestire progetto e cantieri specifici; era indispensabile soprattutto che fossero gli abitanti stessi a richiedere quella qualità ambientale prefigurata. Dalle valutazioni per il recupero del ‘patrimonio in crudo’ alle valutazioni per il recupero del ‘crudo’ Il passaggio dalle prime scoperte-conoscenze2 (dalla schedatura, dunque, di ‘oggetti’ particolari di uno specifico settore della cultura materiale) agli interrogativi sul ‘che fare’ (oltre al mantenimento della memoria sotto varie forme testimoniali) segna, in modo peculiare, una fase della ricerca specificamente contraddistinta dalla più varia produzione di programmi e verifiche di fattibilità nel tempo. Inevitabilmente, per motivi connessi all’evoluzione stessa della cultura del costruire3, l’interesse per i sistemi costruttivi in crudo, da quelli più squisitamente storici e antropologici, si è indirizzato verso i settori della ‘costruzione’: prima per il recupero del patrimonio esistente e successivamente per la proposizione di nuovi manufatti. La sequenzialità temporale non è, naturalmente, strettamente rilevabile ma rappresenta in ogni modo la possibile individuazione di fasi nello sviluppo dell’interesse verso il crudo; rappresenta, inoltre, la focalizzazione degli studi sulla sostenibilità delle proposte. Infatti, riflettere all’interno della sostenibilità dello sviluppo ha condotto a considerare, a pieno titolo, le ricerche sul crudo nel più generale panorama delle ‘costruzioni’. In sintesi si può configurare una lezione dall’architettura storica (nello specifico ci si riferisce al patrimonio in crudo) che procedendo dall’analisi delle qualità prestazionali dei manufatti esistenti giunge ad evidenziare il contributo di tale sistema costruttivo in ordine alla salvaguardia dell’ambiente (e al risparmio energetico), al benessere microclimatico e ad una gestione sostenibile. Tale ‘lezione’ configura dunque la possibilità di riconsiderare il materiale ‘terra cruda’ alla stregua degli altri materiali costruttivi. È a questo punto che sorgono le prime difficoltà -per la effettiva reintroduzione del materiale nella pratica corrente- ed emergono alcune forti differenze con gli studi rivolti ai P.V.S. Per molti anni, infatti, ci si è ‘incontrati’

2

2 Si fa riferimento, in particolare, al lavoro svolto nei corsi di Morfologia Strutturale da me tenuti dal 1978 al 1995 presso la Facoltà di Architettura di Pescara: in questo ambito, la trattazione del materiale ‘terra’ ha riguardato soprattutto l’indagine sulle tecniche e sui sistemi costruttivi cercando di condurre gli studenti alla conoscenza, a partire dalla ‘storia’ e dalla ‘tradizione’. 3 Ci si riferisce alle osservazioni sulle prestazioni delle costruzioni in crudo in cui si è constatata l’aderenza ai principi della sostenibilità ovvero della costruzione eco-compatibile.


Therefore, the problems that were holding back the execution of the programme had to be analysed, their causes pinpointed and finally, strategies to eliminate the problems and achieve the targets had to be created. A framework has been devised that begins by listing the problems (considered each in its own context), identifies the people and organizations concerned (their roles and interrelationship), defines the primary targets and the most effective strategies to reach them. The problems seemed very complex and entangled, and an early analysis already revealed several people and organizations that had to be involved. These are mainly local boards and authorities, manufacturers, technical experts, builders and those potentially interested in restoration work, in particular the owners of the existing houses. Those involved have different interests (improvement in quality of services and facilities provided by the local area, creation of new market and employment opportunities, increased home comfort), take part in distinctly different ways and at different times and all have a particular influence that can be exerted according to their varying attitudes and contributions. As for the context itself, the re-introduction of unfired clay into the building proc-

in convegni e seminari riportando esiti di ricerche e studi, provenienti sia da paesi extraeuropei che da alcune zone dell’Europa, configurando nuovi progetti da concretizzare in cantieri prevalentemente pensati con modalità artigianali e di auto-costruzione. In realtà gli sviluppi auspicati, sia pure in presenza delle ri-scoperte/riacquisizioni tecniche e di una rinnovata ‘convivialità costruttiva’, non sono stati tali da incoraggiare la prosecuzione dell’esperienza del ‘fai da te’. Gli interventi sono stati molto limitati e non sono riusciti ad emergere da un ristretto ambito ‘amatoriale’4. L’utilizzazione del crudo ha continuato ad avere connotazioni di economicità, da proporre per i P.V.S. con cantieri di autocostruzione anche guidata, o al contrario ha assunto caratteri di estrema costosità e configurato risposte, seppure ambientalmente appropriate, riservate ad un pubblico ristretto e snob. La volontà di re-introdurre tale materiale nella produzione edilizia corrente, per le specifiche qualità -ormai riconosciuta a livello diffuso tra i tecnici- porta necessariamente ad una svolta nelle proposte e nei progetti che lo riguardano; si riconosce il bisogno di costruire un quadro complesso di attività con cui, per passi successivi, si possa giungere ad una completa acquisizione delle possibilità costruttive nonché ad una chiara individuazione degli ambiti dove in maniera più appropriata possano essere proposte costruzioni di questo tipo. Il programma messo a punto in Abruzzo muove da questa volontà e dalla consapevolezza che solo attraverso la combinazione di più azioni coordinate (singoli progetti) si riesca a centrare l’obiettivo di re-introdurre il crudo nel processo edilizio. La configurazione di tale programma ha mosso i passi iniziali proprio dai primi interrogativi posti in seguito al censimento del patrimonio rurale abruzzese: come proteggere e conservare tale patrimonio dall’abbandono, dal degrado e dalla perdita effettiva dell’oggetto stesso? Sono stati previsti musei della memoria, ma i progetti di restauro non potevano che interessare soltanto alcune delle costruzioni, non potevano certo essere dilatati a tutti i manufatti esistenti. È stata emanata una legge che prevedeva incentivi economici per il recupero, ma ben pochi proprietari hanno reputato interessante l’operazione: per alcuni si è posto il problema delle difficoltà tecniche che si frapponevano nel perseguire tale attività; per molti invece non si è trovata una convenien4 Ci si riferisce in particolare alla situazione italiana dove -pur annoverando interessanti risultati, rispetto alle difficoltà incontrate nella ri-proposizione di attenzione per i manufatti in crudo- non si possono, in assoluto, riscontrare evidenti ricadute degli esiti delle ricerche, peraltro di elevato livello.

231

Earth/Lands Terra/Terre

The use of unfired clay has continued to have connotations of inexpensiveness, suitable for use in developing countries where local craftsmanship is present or can be taught; or else, on the contrary, it has taken on the character of extreme costliness and is considered environmentally appropriate, but with a certain amount of snob appeal. The desire to re-introduce this material into contemporary building practices, because of the specific qualities it is now generally acknowledged by technical experts to possess, necessarily leads to a change in ideas and projects. The need to create a complex plan of action is recognized, in order to build up a gradual, but complete, idea of its possibilities and to pinpoint clearly the geographical areas this type of building is best suited to. The programme planned in Abruzzo starts from this desire and from the awareness that only through the combination of several coordinated actions (individual projects) will it be possible to re-introduce unfired clay into the building process. The plan for this programme started from the initial questions raised after the census of Abruzzo’s rural heritage: how can this heritage be protected and saved from neglect, decay and the actual loss of the heritage itself? Some heritage museums have been planned, but restoration projects could only deal with some of these buildings, and could not be extended to all existing buildings. A law providing for financial incentives for reclamation has been issued, but very few owners have considered the operation worthwhile: some were only too aware of the technical difficulties involved, while many more saw no real point in doing anything about buildings they could continue to use quite adequately even in dilapidated conditions! (Fig. 2)


232

Earth/Lands Terra/Terre

ess implicates a very complex one that regards principally (but not in order of importance) the institutional, manufacturing and social contexts. The institutional context is already involved as the promoter of a programme which, for various reasons, has not been properly developed and completed; nevertheless, we can use it in the case of new buildings. The manufacturing context has to be involved as much as the social one; thorough awakening of opinion is necessary for both, in order to persuade people of the need and validity of the undertaking: production of materials on an industrial level and restoration/building of houses using unfired clay. At this point, the problems start taking shape: the main one can be seen in the suspicion and prejudice that prevent people from accepting the idea of unfired-clay houses, because they are associated in people’s minds with past conditions of poverty. It is also precisely for this reason that existing houses have not been given the attention they deserve and hence are not always satisfactory with regard to durability, stability and salubriousness. To this primary problem are also added: the question of building and technical skills: the buildings, abandoned during the economic boom because of changing social conditions, are no longer looked after and skilled workers are gradually disappearing from the scene; the question of government regulation: if the aim were to build in unfired clay, even after overcoming the difficulties of projects, building techniques, and the lack of readily available materials, no authority would grant the planning permission, since there are no adequate regulations in force, especially in the case of a seismic area. Therefore, it is necessary: to initiate dealings with the Regional Council in order to bring into force technical regulations to fill the gaps in regional legislation5; to actively involve local residents and to develop ‘ecological’ awareness, including, in particular, involvement of the now dwindling numbers of traditional stonemason craftsmen6. To persuade at least some local businesses to start production of materials in line with industrial ecology and environmental quality7.

Significant dealings began with the Region in 2001 with financial support for the research project “Reclamation of unbaked-clay houses”, coordinated by M.C. Forlani, in order to define technical regulations to implement R.L. no. 17/97. The involvement of residents in the restoration of their own unbaked-clay houses began under the auspices of “CEDterra” and “Terrae Association”, with the first reclamation sites (Casalincontrada/Ch. 2000) involving old master craftsmen; and a trainee building site and production of new materials necessary for the enlargement of Roccamontepiano town hall (Ch. 2001). From 1995 until today these associations, with the support of the university and other organizations, have kept residents up to date and aware of the whole question, particularly those living locally, through various events and on-line contacts. 7 In Abruzzo, “Di Muzio Laterizi” from Alanno/Picciano (Pe) and “Primavera Prefabbricati” from Orsogna (Ch) were the first businesses to be convinced by the project and to invest in an extension of their production by introducing “ecological” lines. A programme for the production of “unbaked-clay products for sustainable tourism-oriented development” has been developed by the University research group and these businesses. 5

6

te giustificazione per un uso che poteva, a ragione, continuare anche nel degrado! (Fig. 2). Dunque, andavano analizzati i problemi che frenavano l’attuazione del programma, dovevano essere individuate le cause che li determinavano e configurate infine le strategie utili a rimuoverli per raggiungere gli obiettivi prefissati. È stato predisposto un quadro logico che, muovendo dall’enunciazione dei problemi (da leggere nel proprio contesto), individuava gli ‘attori’ principali (da considerare nel ruolo e nelle interrelazioni) e definiva gli obiettivi primari oltreche la scelta delle strategie più opportune per conseguirli. I problemi apparivano molto complessi, intrigati tra loro, e una prima lettura già metteva in campo più soggetti da coinvolgere. Gli ‘attori’ implicati sono principalmente gli enti locali, i produttori, i tecnici, le maestranze e gli utenti, a partire dai proprietari delle case esistenti. Tutti sono coinvolti, in varia misura, per interessi diversi (il miglioramento della qualità complessiva dei servizi offerti dal territorio, l’individuazione di nuovi spazi di mercato e di lavoro, l’aumento del comfort abitativo) e per partecipazioni distinte -nei modi e nei tempi- nonché per l’influenza che ognuno può esercitare con il proprio atteggiamento-contributo sul problema. Per quanto riguarda il contesto, la reintroduzione del crudo nel processo edilizio ne chiama in causa uno molto articolato che concerne in primo luogo, anche se non in ordine di importanza, quello istituzionale e quindi quello produttivo e sociale. Il contesto istituzionale è già coinvolto quale promotore di un programma che, per motivi diversi, non è stato adeguatamente sviluppato e portato a termine: lo utilizziamo tuttavia come base per per le nuove costruzioni. Il contesto produttivo deve essere partecipe al pari di quello sociale; per entrambi occorre una capillare opera di sensibilizzazione volta a convincere della necessità e validità dell’azione da intraprendere: produrre materiale a livello industriale e recuperare-costruire la propria casa con il crudo. I problemi a questo punto possono cominciare a configurarsi: il principale può essere individuato nella diffidenza pregiudiziale che impedisce di accettare abitazioni in crudo in quanto c’è un lungo trascorso di miseria cui vengono associate; proprio per queste motivazioni, inoltre, le costruzioni esistenti non sono esito di ‘buona pratica’ e quindi mostrano prestazioni non sempre soddisfacenti, per lo stato in cui versano, rispetto alla durevolezza, alla stabilità, alla salubrità! A questo primario problema si aggiungono inoltre: • la questione inerente le capacità costruttive e tecniche. Le costruzioni, abbandonate nell’epoca del boom economico per le mutate condizioni


233

Earth/Lands Terra/Terre

Fig. 2: Synthesis of a first experience of buildong site for restoring earthen buildings: the survey of building techniques in the detection of degradation, in the production of building elements â&#x20AC;&#x2DC;massoniâ&#x20AC;&#x2122; and of finishes (plasters).


234

Earth/Lands Terra/Terre

These are the conditions for achieving some of the main objectives, such as: reintroducing unfired clay into the building process reclaiming, improving and adapting the existing heritage (adapting some buildings for holiday and accommodation purposes, as a means of spreading familiarity with unfired-clay living conditions8); building new ecologically sustainable houses; developing parkland and sensitive areas; re-creating an historically and traditionally authentic rural landscape. Through industrial production we aim to pursue a primary target, that is, the production of materials, in a perspective of development coherent with the need for sustainability, based on principles of industrial ecology. This means demonstrating to manufacturers that new items can be produced easily and new markets opened up by expanding the range of products offered by the building material industry, giving priority to traditional components and products that have been improved by innovation in order to guarantee functionality in line with market requirements. It also means increasing competitiveness among businesses through certification of environmental performance in response to growing awareness to the ecocompatibility of processes and products. Moreover, through industrial production we aim to pursue further targets for each category of people or organization involved: demonstrating to users the salubriousness and inexpensiveness of the products; demonstrating the low environmental impact to government organizations and people; demonstrating to technical experts the facility of implementation and the new possibilities of building design. Together, the ‘actions’ needed to achieve these objectives involve different strategies whose assessment, with respect to available resources and contextual factors, has entailed the various projects being developed not only sequentially but also being overlapping and correlated. The programme is very complex and arose from the requirements of the local context. With R.L. n. 17/1997, unfired-clay buildings were recognized, on an institutional level, as a heritage to protect and preserve; later, the Census promoted by the Abruzzo Regional Council determined the actual numbers and conditions of the unfired-clay buildings in the three coastal provinces (Pescara, Chieti, Teramo). This led to an urgent need to create a means of allowing/encouraging and controlling actual restoration and subsequent re-use of the buildings.

8 Experimental provision of quality services for alternative tourism is a programme integrated with the manufacturing and reclamation programme.

sociali, non sono state più oggetto di cura e le maestranze stanno gradualmente scomparendo; • la questione inerente le normative. Qualora si intendesse costruire un edificio in crudo (superando le difficoltà relative al progetto e alle tecniche costruttive nonché alla mancanza di materiale pre-confezionato), nessun ente azzarderebbe il rilascio di una concessione edilizia in quanto non ci sono adeguati riferimenti normativi, soprattutto se trattasi di zona sismica! Occorre dunque: • stabilire un rapporto continuo e interlocutorio con l’ente regione alfine di configurare una normativa tecnica atta a colmare le carenze attuative della legislazione regionale5; • instaurare uno scambio interattivo con gli abitanti del territorio in oggetto per diffondere una sensibilità ‘ecologica’, muovendo dal coinvolgimento degli ultimi ‘testimoni’ della tecnica del ‘massone’6; • persuadere almeno alcune aziende ad introdurre una linea di produzione locale aderente ai principi dell’ecologia industriale e rispondente alle richieste di qualità ambientale7; queste le condizioni per il raggiungimento di alcuni principali obiettivi quali il: • reintrodurre il crudo nel processo edilizio; • recuperare, riqualificare e riusare il patrimonio esistente (sperimentare un servizio alberghiero-turistico, nel caso di riuso di alcuni manufatti, come veicolo per la diffusione della conoscenza del particolare habitat di terra cruda8); • costruire nuove case eco-sostenibili; • proporre uno sviluppo per le aree parco e le zone sensibili; • ricostruire un paesaggio rurale doc. 5 Il rapporto con la regione è iniziato in maniera significativa nel 2001 con il finanziamento della ricerca ‘recupero delle case di terra’, coordinata da M. C. Forlani, finalizzata alla definizione di una normativa tecnica attuativa della LR 17/97. 6 La partecipazione degli ‘abitanti’ al recupero della propria casa di terra è stata avviata per iniziativa del CEDterra e dell’associazione Terrae: nei primi cantieri di recupero (Casalincontrada/ Ch. 2000) con il coinvolgimento dei vecchi ‘mastri’; nel cantiere-scuola e produzione per la concretizzazione di nuovi materiali necessari all’ampliamento del municipio di Roccamontepiano (Ch. 2001). Dal ‘95 ad oggi dette associazioni hanno svolto, con il supporto dell’università e di altri enti, un’azione continuativa di informazione e di sensibilizzazione degli abitanti, a partire da quelli locali, attraverso eventi diversi e on line. 7 Le prime aziende abruzzesi a credere e ad investire in un ampliamento della propria filiera produttiva con l’introduzione di linee ‘ecologiche’ sono la ‘Di Muzio Laterizi’ di Alanno/Picciano (Pe) e la ‘Primavera Prefabbricati’ di Orsogna (Ch). Il gruppo di ricerca dell’università ha sviluppato con dette aziende un programma per la produzione di ‘prodotti in terra cruda per uno sviluppo turistico sostenibile’ . 8 La sperimentazione dell’offerta di servizi di qualità per un turismo alternativo costituisce un programma integrato a quello di produzione e recupero.


We are referring to the research (2000-2003) conducted for Abruzzo Region “Area, Territory, Environmental Resources, Parks, Policies and Management of River Basins” regarding “The Reclamation of Unbaked-Clay Houses”. 10 For further details, see paragraph 3.4.3. 9

Attraverso la produzione industrializzata si intende perseguire un obiettivo prioritario, ossia la produzione di materiali, in un’ottica di sviluppo coerente con le esigenze della sostenibilità, basata sui principi dell’ecologia industriale: dimostrare dunque ai produttori la facilità di produzione nonchè la possibilità di accedere ad un nuovo mercato, ovvero ampliare il mix di prodotti offerti dall’industria dei materiali da costruzione favorendo il ripristino di componenti e prodotti tradizionali arricchiti da aspetti innovativi che ne garantiscano una funzionalità in linea con le esigenze del mercato; aumentare inoltre la competitività delle imprese della filiera, mediante il ricorso alla certificazione della performance ambientale, per rispondere alla crescente sensibilizzazione in ordine alla eco-compatibilità di processi e prodotti. Attraverso la produzione industrializzata si intendono altresì perseguire ulteriori obiettivi per ciascuna categoria di ‘attori’ coinvolti: dimostrare agli utenti la salubrità e l’economicità dei prodotti; dimostrare agli enti di governo e alla collettività il basso impatto ambientale; dimostrare ai tecnici la facilità di messa in opera e le nuove possibilità di configurazione spaziale. L’insieme delle ‘azioni’ con cui possono concretarsi tali obiettivi configurano strategie diverse la cui valutazione, rispetto alle risorse disponibili e ai fattori di contesto, ha condotto a prospettare i diversi progetti in un arco temporale che li vede sviluppare non solo in sequenza ma anche in sovrapposizione e correlazione. Il programma, molto articolato, è scaturito sempre dalle esigenze rilevate in ambito locale. Quando con la L.R. n.17/1997 le costruzioni in terra cruda sono state riconosciute, a livello istituzionale, come patrimonio da tutelare e conservare, e quando successivamente con il Censimento promosso dalla Regione Abruzzo, tra i primi provvedimenti, è stata conosciuta la effettiva consistenza, in numero e in ‘stato’, delle presenze dei manufatti in crudo nelle tre province costiere (Pescara, Chieti e Teramo), si è posto, urgente, il problema di formulare uno strumento in grado di consentire-favorire e controllare un effettivo recupero e una conseguente riutilizzazione dei manufatti. I codici di pratica come strumento per il recupero delle ‘case di terra’ in Abruzzo L’opportunità offerta dalla Regione9 per impostare uno strumento ope9 Si fa riferimento alla ricerca (2000-2003) svolta per la Regione Abruzzo ‘Area Territorio, Beni Ambientali, Parchi, Politica e gestione dei Bacini Idrografici’ riguardante il: ‘Recupero delle case di terra’.

235

Earth/Lands Terra/Terre

Codes of Practice as a Means of Reclaiming the ‘Unfired-Clay Houses’ in Abruzzo The chance offered by the Abruzzo Regional Council9 of creating a means of preserving the unfired-clay heritage in Abruzzo has produced some concrete results that could lead to a definition of a code of practice for reclamation intervention. Since the formulation of guidelines for reclamation entails exhaustive and detailed knowledge of the subject, and since technical knowledge is even more decisive in the case of interventions on historic buildings (because past building techniques were strikingly different even within individual geographical areas), the programme submitted started from the ‘regional census of unfired-clay buildings’ to select buildings that were representative of local building techniques in order to build up some preliminary knowledge. General reference to contemporary records and manuals is resorted to only if it is supported by specific technical and building information and experience with regard to particular geographical areas and historical periods, since if we have only limited knowledge of the building systems and structural typologies regarding most of the building involved this will merely lead to further loss of the quality for the building. It was therefore deemed necessary: to re-create a heritage of technical know-how; to create specific areas of competence regarding durability of elements and formal solutions; to identify specific compatibilities between previous technology and the sort of technology that can be adopted nowadays. In this perspective and on these premises the research programme’s contribution has been based, which in particular has enabled us to: analyse the local unfired-clay building system; reconstruct the building process; pinpoint the dynamics of building decay. Analysis of the building system was based on knowledge of some essential data regarding technical elements and components (dimensions; morphology; materials; building apparatus; relations with the system), but above all it tried to highlight the critical points of the ‘framework’ - considered as a system of relations - which set off processes of natural or induced ageing. Analysis of the performance system, referring to the function of the components, aimed to define the dynamics of decay10. It was therefore deemed important to clarify that the concept of obsolescence implies a whole set of the factors on which the gradual diminishing of a building system’s performance levels depends. The effects of


236

Earth/Lands Terra/Terre

ageing processes and the dynamics of these processes are extremely variable; physical, functional and technological obsolescence push the performance levels below a threshold of ‘minimum acceptable quality’, measured in relation to users’ needs and legal requirements, particularly as regards safety. This threshold is not constant in time and space, but varies according to requirements and improvements in living standards., It is therefore necessary to pinpoint criteria to enable a flexible definition of ‘acceptable standards of quality’ to be guaranteed in the case of maintenance interventions. So maintenance, which is one of the essential parts of the building process, becomes the fundamental condition if improvement and preservation of building quality are the final purpose. Moreover, in the case of unfired-clay buildings, it represents also the essence of the building itself since, by its very nature, it needs constant care. Furthermore, the tradition of owner-built homes - which is characteristic of this heritage - assigns the main role in maintenance to the user, and a ‘handbook of maintenance and use” (Fig. 3) is therefore the main implement to develop for these buildings11. The surveys on the quality of the constructions in raw soil as strategy for a promotion of the constructive system. The sustainability demand of the interventions – through the ecological quality of the constructive choices, the healthiness of the internal environment and the containment of the administrative expenses, mainly at energy level – has encouraged the rediscovery of construction systems in raw soil, starting from the specific ecological quality that characterize them. But it is necessary to add further considerations to the ones already mentioned, to complete its sustainability fundamental to the effective re-consideration of the raw soil in the building process. A first survey has to determine the causes that have eclipsed the raw soil system from the building scenario, besides the usual socio-economic reasons. The material no longer in use in the contemporary ‘construction’ panorama has been supplanted by other systems-materials that ‘assured’ better performances and a simplified operation: a greater reliability and durability, as well as the possibility to ‘avoid’ the maintenance services. Furthermore, the dwellings’ inner comfort, in the meantime entrusted almost entirely to the plant techniques, rendered nearly pointless the constructive-structural interaction of the hand-manufactures (in fact it derives the abandonment of every ‘massive traditional systems’ – not only the one in raw soil!) underlining a noteworthy saving in terms of materials, workforce and time. Actually, the reduction of the covering thickness has determined the loss of an important requisition of the construction – the one of ‘preserving’ the stability of the inner microclimate compared to the external variations – commissioning to the systems almost exclusively the function of providing an acceptable comfort; this solu-

rativo finalizzato alla salvaguardia del patrimonio in ‘crudo’ abruzzese ha prodotto alcuni risultati concreti verso la definizione di un codice di pratica per gli interventi di recupero. Consci che la formulazione di linee guida per il recupero, non può prescindere dalla conoscenza approfondita e dettagliata dell’oggetto considerato e che la conoscenza delle tecniche si fa ancora più determinante, nel caso di interventi sull’edilizia storica, in quanto le tecniche costruttive del passato si connotano e differenziano notevolmente anche all’interno di singole aree geografiche, il programma proposto ha mosso dal ‘censimento regionale dei manufatti in crudo’ per effettuare una selezione di edifici rappresentativi delle realtà costruttive locali alfine di consentire un primo livello di conoscenza. Il richiamo generalizzato alla manualistica coeva, infatti, è consentito soltanto se supportato da riferimenti specifici relativi a realtà ed esperienze tecnico-costruttive individuate a livello geografico e temporale, poiché la limitata conoscenza dei sistemi costruttivi e delle tipologie strutturali costituenti gran parte dell’edificato su cui si opera ha come esito la ulteriore perdita di qualità del costruito. È apparso dunque necessario: • ricostituire un patrimonio conoscitivo tecnico; • formare specifiche competenze riguardo la durabilità degli elementi e delle soluzioni formali; • individuare precise compatibilità tra le tecnologie preesistenti e quelle adottabili. In questa ottica e con queste premesse si è collocato il contributo del programma di ricerca che in particolare ha assolto ai compiti di: • effettuare una lettura sistemica del sistema edilizio locale in crudo; • ricostruire il processo costruttivo; • individuare la dinamica del degrado. La lettura del sistema edilizio ha tenuto conto della conoscenza di alcuni dati essenziali riferiti agli elementi tecnici e ai componenti (dimensioni; morfologia; materiali; apparato costruttivo; relazioni con il sistema) ma è stata soprattutto volta ad evidenziare i punti critici insiti nella ‘struttura’, intesa come sistema di relazioni, sui quali vanno ad innescarsi i processi di invecchiamento naturale o provocato. La lettura del sistema prestazionale, riferita alla funzione dei componenti, è stata indirizzata alla definizione delle dinamiche del degrado10. È apparso dunque importante chiarire che il concetto di obsolescenza esprime l’intero complesso dei fattori dai quali dipende il progressivo Per una conoscenza più approfondita di questo argomento si faccia riferimento al paragrafo curato da R. Petruzzelli.

10 11

For further details, see paragraph 3.4.4.


Re-qualification strategies and re-use for a sustainable tourist development The Abruzzo Region, recognizing to the ‘raw soil houses’ the quality of ‘good’ to guard, has promulgated a law for the recovery (LR 17/97) which became the occasion and the stimulation for a debate relative to the individualization of the new naturalized methods and shapes, as well as strategies tended to an effective-possible re-use of such heritage. From a re-cognitive analysis of the earth constructions, diffused in the Abruzzo territory, it has been possible to notice: the character of adequate and ecological ‘archetype’ (these houses are the result of these choices bound to the local resources and to the material culture, configuring the optimization of shapes, structures and use of some materials in particular climatic and technical conditions). The advanced degrading state (consequent to the state of abandonment mainly caused by their inadequacy compared to the current needs).

abbassamento dei livelli prestazionali di un sistema edilizio; gli effetti dei processi di invecchiamento e le dinamiche con cui questi si manifestano risultano essere estremamente variabili; l’obsolescenza, tanto fisica quanto funzionale e tecnologica, sospinge i livelli prestazionali al di sotto di una soglia di ‘qualità minima accettabile’ misurata in relazione alle esigenze poste dall’utenza e ai requisiti definiti dalla normativa, in primo luogo quelli connessi alla sicurezza. Detta soglia non è costante nel tempo e nello spazio ma varia in ragione delle esigenze e del miglioramento degli standard abitativi. Occorrerà dunque individuare un criterio che consenta di definire in maniera flessibile gli ‘standard qualitativi accettabili’ che devono essere garantiti negli interventi manutentivi. La manutenzione, che rappresenta una delle componenti fondamentali del processo costruttivo diviene dunque la condizione essenziale se l’obiettivo finale cui si tende è il miglioramento e la conservazione della qualità edilizia. Nel caso di manufatti in crudo, inoltre, rappresenta anche l’essenza della costruzione stessa in quanto per sua natura ‘bisognosa’ di continua attenzione; e, ancora, l’autocostruzione, caratteristica di tale patrimonio, mette in evidenza l’utente come principale attore della manutenzione stessa e il ‘libretto’ di manutenzione e d’uso (fig. 3) come principale strumento da puntualizzare per tali costruzioni11.

Per una conoscenza più approfondita di questo argomento si faccia riferimento al paragrafo curato da D. Radogna.

11

Fig. 3: Analysis of a deterioration process of earthen buildings as a background for the recovery and maintenance recommendations

237

Earth/Lands Terra/Terre

tion involved high expenses, both at administration and environmental impact level. The adoption of these constructive methods could surely assure the best structural performances but it could not exempt, in any way, the estimate of maintenance interventions intent to guarantee the quality in exercise of the hand-manufacture. The re-consideration of the massive traditional systems can still be actual today since the necessary maintenance does not overreach any other type pf constructive system (in fact it must be provided from the start, in case the project ). The performances compared to the inner comfort are, with no doubts, better and the entire energetic-environmental balance could – in an appropriate design – be surely competitive. The reintroduction of the raw soil in the building system appears fully re-proposable also because it improves upon the performances of the hand-manufactures in the right of the environmental protection.


238

Earth/Lands Terra/Terre

The proposed methodology, since these first revelations, underlines the necessity of moving from a deeper reflection concerning ‘which recovery’ and ‘which re-use’ and therefore from the opportunity of valuing the new dwelling needs, in order to predispose solid references to any kind of intervention, featured by the adaptation and/or the raising of the performable level of these hand-manufactures. Concerning the earth constructions in the Abruzzo region rural territory, that could be considered as emblem of a typically Mediterranean patrimony, sustainable and ecologic, subsist several problems. The prejudice and the distrust toward the use of the ‘raw soil’ material has ancient and known origins, connected to a difficult socio-economic past and to a cultural climate scarcely opened to self-constructive practices. The will to recover the enormous patrimony and, even more, the will to propose new constructions – maybe the most appropriate in vulnerable areas like the rural ones, and, for instance, for those protected territories – rendered necessary and urgent a reflection of the entire building process to be compared to the sustainability principles, starting from the evaluation of eco-industrial strategies for the re-introduction of these building systems in the current practices, until the conclusive hypothesis of the life cycle of the hand-manufactured with its de-construction. Therefore, it appears essential to proceed to a reading of the existing building system aimed on the one hand to rebuild the cognitive technical patrimony, necessary to carry out the recovery (and to establish the allowable transformability limit of the handmanufactures in object as to maintain its recognition, even inside a possible actualization of their essence, and to respect its constructive-performable identity), on the other hand to define a support and a good for the innovation, addressed to the new building. As per the knowledge of the constructive systems and further to the surveys for the performances control offered by the hand-manufactures in order to the technological and environmental systems, there were suggested some design topics concerning: • the recovery of the existing heritage • the proposal of a new building. With such topics we wanted to verify the possibility of experimenting new residential forms, in particular concerning tourism, trying to balance again the coastal antropization, displacing part of the load towards the hills (barycentric areas – compared to the coast-line and the highland territories – in addition rich in cultural heritage). The offer looms of specific environmental quality both at a comfort (thermohygrometric well-being) and at an appearance level (typical landscape of a certain interest). We wish to try likewise a constructive method rich in further qualifications, such as the reversibility of the entire process and the definition of a life cycle of the handmanufactures controllable in every phase. The above hand-manufactured seem to be the most appropriate for a sustainable development, inside these protected areas that characterize about 30% of the Abruzzo territory.

Le indagini sulle qualità delle costruzioni in crudo come strategia per una promozione del sistema costruttivo La richiesta di sostenibilità degli interventi - attraverso la qualità ecologica delle scelte costruttive, la salubrità degli ambienti interni e il contenimento delle spese di gestione, soprattutto energetica - ha favorito la riscoperta dei sistemi costruttivi in crudo, a partire dalle specifiche qualità ecologiche che li connotano. Ad esse devono aggiungersi ulteriori considerazioni tese a completare il quadro della sostenibilità necessario all’effettiva riconsiderazione della terra cruda nel processo edilizio. Una prima indagine deve accertare le cause che hanno eclissato dalla scena costruttiva il sistema in crudo, aldilà e oltre le semplici motivazioni di natura socio-economica. Il materiale è quasi scomparso dal panorama ‘costruttivo’ contemporaneo perché è stato soppiantato da altri sistemi-materiali che ‘assicuravano’ prestazioni migliori e gestione semplificata: una maggiore affidabilità e durabilità nonché la possibilità di ‘evitare’ la manutenzione. Inoltre, il comfort interno delle abitazioni, affidato nel frattempo quasi esclusivamente alla tecnica degli impianti, rendeva pressoché superflua l’interazione costruttivo-strutturale dei manufatti (ne è scaturito, di fatto, l’abbandono di tutti i ‘sistemi tradizionali massicci’- non solo di quelli in crudo!) ponendo anzi in evidenza un consistente risparmio in termini di materiale, manodopera e tempi. In realtà, la riduzione dello spessore degli involucri ha determinato la perdita di un importante requisito della costruzione -quello di ‘conservare’ la stabilità del microclima interno rispetto alle variazioni esternedelegando quasi esclusivamente agli impianti la funzione di fornire un comfort accettabile; questa soluzione ha comportato tuttavia costi assai elevati, sia a livello di gestione che di impatto ambientale. L’adozione di tali modalità costruttive poteva di certo assicurare le migliori prestazioni strutturali ma non poteva esimere, in alcun modo, dal dover prevedere interventi di manutenzione tesi a garantire la qualità in esercizio del manufatto. La ri-considerazione dei sistemi massicci tradizionali può dunque tornare ad essere attuale in quanto la necessaria manutenzione che essi richiedono non va oltre quella ormai insita in qualsiasi altra tipologia costruttiva (va infatti prevista fin dal progetto). Le prestazioni rispetto al comfort interno sono però, senza dubbio, migliori e l’intero bilancio energetico-ambientale può rivelarsi -in una progettazione appropriata- sicuramente competitivo. La reintroduzione del crudo nel sistema edilizio appare, in sostanza, ampiamente ri-proponibile anche perché apporta un miglioramento prestazionale dei manufatti nel giusto rispetto dell’ambiente.


12

For further details, see paragraph 3.1.8.

Strategie di riqualificazione e riuso per uno sviluppo turistico sostenibile La Regione Abruzzo, riconoscendo alle ‘case di terra’ la qualità di ‘bene’ da tutelare, ha promulgato una legge per il recupero (LR 17/97) che è divenuta l’occasione e lo stimolo per un dibattito relativo all’individuazione di nuovi modi e forme insediative nonchè di strategie tese ad un effettivo-possibile riuso di tale patrimonio. Da un’analisi ricognitiva sulle costruzioni in crudo, diffuse sul territorio abruzzese, è stato possibile riscontrare: • il carattere di ‘archetipo’ appropriato ed ecologico (queste abitazioni rappresentano il risultato di scelte legate alle risorse locali e alla cultura materiale, configurando l’ottimizzazione di forme, strutture e uso dei materiali in particolari condizioni climatiche e tecniche). • l’avanzato stato di degrado (conseguente l’abbandono dovuto principalmente dalla loro inadeguatezza rispetto alle attuali esigenze). La metodologia proposta, già da queste prime rilevazioni, evidenzia la necessità di muovere da un’approfondita riflessione riguardo ‘quale recupero’ e ‘quale riuso’ e dunque dall’opportunità di valutare le nuove esigenze abitative, alfine di predisporre concreti riferimenti a qualsivoglia intervento, connotato dall’adeguamento e/o innalzamento del livello prestazionale di tali manufatti. Per le costruzioni in crudo del territorio rurale abruzzese, che possono a ragione essere considerate come emblematiche di un patrimonio tipicamente mediterraneo, sostenibile ed ecologico, sussistono però diversi problemi. Il pregiudizio e la diffidenza verso l’uso del materiale ‘terra cruda’ ha radici antiche e note, legate ad un difficile passato socio-economico e ad un clima culturale scarsamente aperto a pratiche di auto-costruzione. La volontà di recuperare l’ingente patrimonio presente e, ancora di più, la volontà di proporre nuove costruzioni -forse le più appropriate in aree vulnerabili come quelle rurali e, maggiormente ad esempio, per i territori protetti- ha reso necessario e urgente un ripensamento dell’intero processo edilizio da commisurare ai principi della sostenibilità, a partire dalla valutazione di strategie eco-industriali per la reintroduzione di questi sistemi costruttivi nella pratica corrente, fino all’ipotesi di conclusione del ciclo di vita del manufatto con la decostruzione dello stesso. Appare dunque indispensabile procedere ad una lettura del sistema edilizio esistente mirata da un lato a ricostituire il patrimonio conoscitivo tecnico, necessario per effettuare il recupero (e a stabilire la soglia di trasformabilità ammissibile dei manufatti in oggetto per mantenerne la riconoscibilità, sia pure all’interno di una possibile attualizzazione

239

Earth/Lands Terra/Terre

Introduction to a planning experimentation The topic chosen for the design exercise, characterized as expression of a wide and current interest raised by the Abruzzo Region, aims (through the proposition of the diffused hotels and, contemporaneously, through the solicitation of the recovery of buildings in raw soil) at a sustainable tourist development in the rural hill (exportable for the protected areas). Therefore it has been established the recovery (or the realization) of dwelling cells for a desultory residence finalized to vacation periods. It is a minimum dwelling composed by a sleeping area with the relative services and a small dining space, equipped for breakfast preparation, for whom is was suggested the possibility of an outside showing during the summer period. At most, as per the dwelling it could be considered the only sleeping area with the services, in the hypothesis in which the hand-manufactures, being part of a hotel complex (of a diffused type) defers the restoration to other common buildings. In particular, the project directed to the recovery of the existent individualizes actions aimed at the performable improvement of the buildings themselves or at the individualization of those peculiarities inherent in the building system (of conservative type) and at their valorization through the introduction of new technical elements scarcely invading and of ‘light’ figurative load, in order to avoid the loss of the formal identity but mainly in the behavioral respect of the traditional building hand-manufactures; for the specific patrimony in raw soil already existing in the Abruzzo territory, the project development has been structured according to different survey levels: • the contest knowledge • the analysis of the building system (environmental, technological and plant subsystems) • the analysis of the existing performances (comparison with the current standards) • the evaluation of the compatible and appropriate proposals for the restoration and the improvement of the structural and integrability performances, referring also to the environmental comfort (heat and cold protection control and natural lighting warranty)12, to the usability and the adaptability, to the running and maintainability and environmental preservation (In short, it was underlined the necessity of extreme reliability in the activity even when this refers to a small size space that could be conceived to last a limited time). Thus, we set ourselves in front of a planning commitment intent on concretising, with a modest cost, the intervention that has to answer to precise requisitions: the stability of the structures, the plant equipment, the usability, comfort and a privileged connection with the contest.


240

Earth/Lands Terra/Terre

During the planning experimentation, it was assumed a position careful to the resources consumption; but mainly careful to privilege the specificity of the surrounding area, in respect to the environmental problems. New constructions in ‘raw soil’ (the proposal for a tourism suitable to the protected areas) The matter concerning the re-introduction of the raw soil, assuming from the point of view of a research oriented to the production industrialization and the normalization of the constructive process, has to promote essential study directed to the research of morphologies, performances and compatible and adequate application fields; it is necessary to reflect further on the quality concept, that has to be proved with the transfer from a handmade production process to an industrialized one, where it is perceived the demand of a codification of the quality level of the product. In brief, it is set the necessity of defining a morphologic quality informed of the environmental and cultural standards of the area at issue. Therefore, it is possible to attempt to outline a building process able to accomplish even that assumed morphological quality. In the new proposed design concerning the temporary tourist-rural residence, it has been controlled mainly for: • the flexibility, in other words the availability of the spaces able to undergo modifications in their organization, distribution or function according to the changing of the environmental or utility needs – in particular to the climate variations and therefore to the necessity and/or will of defining a system able to concretize a dwelling that could be used in several ways. • the aspect, and specifically for the requisition of the ‘building features recognizability’

della loro essenza, e per rispettarne l’identità costruttivo-prestazionale) dall’altro a definire un supporto e uno stimolo per l’innovazione, indirizzata al nuovo costruito. Sulla conoscenza dei sistemi costruttivi e in seguito alle indagini per la verifica delle prestazioni offerte dai manufatti, in ordine ai sistemi tecnologico e ambientale, sono stati proposti dei temi progettuali verso: • il recupero del patrimonio esistente • la proposta di una nuova edificazione. Con tali argomenti si è voluto verificare la possibilità di sperimentare nuove forme residenziali, in particolare relative al turismo, per cercare di riequilibrare l’antropizzazione della costa, spostandone parte del carico agli ambiti collinari (zone baricentriche - rispetto ai territori litoranei e a quelli montani - ricche, per giunta, di patrimonio cultural). L’offerta si connota di specifica qualità ambientale sia a livello di comfort (benessere termoigrometrico) sia di aspetto (paesaggio tipico di particolare interesse). Si vuole sperimentare altresì una modalità costruttiva ricca di ulteriori requisiti, quale la reversibilità dell’intero processo e la definizione di un ciclo di vita del manufatto controllabile in tutte le fasi. Tali manufatti si presentano quindi come i più appropriati per uno sviluppo sostenibile, all’interno delle aree protette che caratterizzano circa il 30% del territorio abruzzese. Introduzione ad una sperimentazione progettuale L’argomento scelto per l’esercitazione progettuale, caratterizzato come espressione di un interesse ampio ed attuale sollevato dalla Regione Abruzzo, mira (attraverso la proposizione di alberghi diffusi e, con-


Recovery and re-qualification of earth dwellings (a proposal for new tourist residences) For what concerns the recovery of hand-manufactures in raw soil, for a tourist-rural residence, the reading of the building system dwelled upon the study of the knowledge of some essential data – referred to the technical elements and to the components (size, morphology, materials, constructive apparatus, relations with the system) – and it was mainly directed to underline the critical points, inborn in the ‘structure’ – as system of relationships – upon which the natural and provoked ageing processes started. The analysis of the traditional construction, considering in particular the one in soil, underlines the ‘conservative model’, thus the overlap of the carrying and covering functions of the hand-manufacture building with the consequent necessity of facing the problems in parallel, generally divided, concerning basically the exigency classes, in the specific those corresponding respectively to safety and well-being. According to the individualized performances the adjustments, or improvements, were established to achieve the minimum use and comfort acceptable standards.

temporaneamente, attraverso la sollecitazione al recupero del costruire in terra cruda) ad uno sviluppo turistico sostenibile nell’ambito collinare rurale (esportabile per le aree protette). È stato dunque stabilito il recupero (o la realizzazione) di cellule abitative per una residenza saltuaria finalizzata a periodi di vacanza. Si tratta di un alloggio minimo composto di una zona notte con relativi servizi e di un piccolo spazio soggiorno, attrezzato per la preparazione di colazioni e merende, per il quale è suggerita la possibilità di una proiezione all’aperto durante il periodo estivo. Al limite, per l’alloggio può essere considerato il solo spazio notte con i servizi, nell’ipotesi in cui il manufatto, facente parte di un complesso alberghiero (di tipo diffuso), rimandi la ristorazione ad altri edifici comuni. In particolare, il progetto teso al recupero dell’esistente individua azioni mirate al miglioramento prestazionale degli edifici stessi ovvero all’individuazione delle peculiarità insite nel loro sistema costruttivo (di tipo conservativo) e alla loro valorizzazione mediante l’introduzione di nuovi elementi tecnici scarsamente invasivi e di ‘lieve’ peso figurativo, onde evitare la perdita dell’identità formale ma soprattutto nel rispetto comportamentale del manufatto edilizio tradizionale; per lo specifico patrimonio in crudo esistente sul territorio abruzzese, l’iter di progetto è stato strutturato secondo diversi livelli di indagine: • la conoscenza del contesto • l’analisi del sistema edilizio (sottosistemi ambientale, tecnologico e impiantistico) • l’analisi delle prestazioni esistenti (confronto con gli standards attuali)

241

Earth/Lands Terra/Terre

– or for the ‘ability in expressing precise characteristics o technical suitability of the materials and constructive techniques for those elements of the anthropic environment in the existing relationship with the morphological, typological and architectural-ornamental features’ – with the aim of finding a cultural identity of the building, starting from the use of the soil material from which the typical peculiarities referred to resistance, insulation, mouldability, expressivity are probed; these features are all able to return originality and typicalness to the building; as well as to sustainability, setting up systems able to determine environmental well-being conditions through a low use of non-renewable raw materials, characterized in addition by a whole recyclability aspect.


242

Earth/Lands Terra/Terre

The substitution of technical elements, missing or with particular damages, has determined (consented) the proposition of new environmental performances in a ‘construction game’ that characterize the re-qualification intervention with the substitution of technical elements toward innovative performable proposals. ‘Light’ and ‘heavy’ have been matched with the same rules in the search of a sustainable balance and of an aware answer to the various requisitions of environmental level relatively to the thermohygrometric wel-being. In particular, the answers referring to the required performances have been appointed to the different systems, heavy and light: for instance, as per the ‘heavy’, the insulation and conservative role of the inner temperature; as per the ‘light’ the one of filter and protection against the sun and the wind. Images of training experiments13 Design experiences in the laboratories of e Architectural Construction hold by Maria Cristina Forlani: Final images of students works. For a sustainable recovery of the hand-manufactures in raw-soil present in the Abruzzo territory, the main purpose is that of defining the criteria of a performable adjustment. In particular, in the interventions related to the substitution of technical elements, which are missing or are particularly degraded, it is foreseen the proposition of new environmental performances; are indicated in the interventions concerning the sustainability objectives of the project, which are specific controls of the ecological quality of the materials and of the design choices depending on climatic matters and management of the hand-manufacture. For the new edification of the rural and protected territories, it has been proposed living cells that “recover” the essence of the constructions in soil, respecting their dimensional characteristics and emphasising their relation with the territory; in particular it has been elaborated some hand-manufactures according to the “conservative model” which are often integrated by additional volumes able to improve the environmental performances. For example, it is possible to configure building solutions energy compatible and with low emissions, thanks to the use of light selective building systems in the realisation of functional additional units (closures and shields), equipped with active energetic performances (photovoltaic solar interceptors) and passive energetic performances (selforiented energy saving sun-barriers).

The following works are tokens of a collective project developed in the Architecture Building Laboratories 1st (1999-2000) as test/application of a research led for several years (starting from 1980) on minor architecture and on raw soil technologies.

13

• la valutazione delle proposte compatibili e appropriate per il ripristino e il miglioramento delle prestazioni strutturali e di integrabilità, di comfort ambientale (controllo della difesa dal caldo e dal freddo e garanzia di illuminazione naturale)12, di fruibilità e adattabilità, di gestione e mautenibilità e di salvaguardia d’ambiente (In breve, è stata evidenziata la necessità di una estrema serietà nel lavoro anche quando questo tratta uno spazio di modeste dimensioni che per giunta può essere concepito per durare un tempo limitato). Ci si è posti, dunque, di fronte ad un impegno progettuale teso a rendere concreto, con modica spesa, l’intervento che, se pure minimo, deve rispondere a requisiti ben precisi: la stabilità delle strutture, la dotazione d’impianti, la fruibilità, il comfort e un privilegiato rapporto con il contesto. Nel corso della sperimentazione progettuale, inoltre è stata assunta una posizione attenta al consumo delle risorse; ma soprattutto attenta a privilegiare, in sintonia con le problematiche ambientali, la specificità del luogo. Nuove costruzioni in ‘crudo’ (la proposta di un turismo per le aree protette) La questione per la reintroduzione del crudo, posta dal punto di vista di una ricerca volta alla industrializzazione della produzione e alla normalizzazione del processo costruttivo, deve promuovere necessari approfondimenti volti alla ricerca di morfologie, prestazioni e ambiti di applicazione compatibili e appropriati; si deve ulteriormente riflettere sul concetto di qualità che deve affermarsi con il passaggio da un processo di produzione artigianale ad uno industrializzato, dove si avverte l’esigenza di una codificazione del livello qualitativo del prodotto. Si pone, in sintesi, la necessità di definire una qualità morfologica informata dei parametri ambientali e della cultura del luogo. In quest’ottica si può quindi tentare di delineare un processo edilizio in grado di conseguire anche quella qualità morfologica ipotizzata. Nella nuova progettazione la proposta della residenza temporanea turistico-rurale è stata controllata soprattutto per: • la flessibilità, in altre parole la disponibilità degli spazi a subire modifiche nella loro organizzazione, distribuzione o funzione in accordo con il mutare delle esigenze ambientali o di utenza –in particolare alle variazioni climatiche e quindi alla necessità e/o alla volontà di definire un sistema in grado di rendere concreto un’abitazione capace di fornire più modalità d’uso. 12 Per una conoscenza più approfondita di questo argomento si faccia riferimento al paragrafo curato da F. Chella.


243

Earth/Lands Terra/Terre


244

• l’aspetto, e nello specifico per il requisito di ‘riconoscibilità dei carat-

Earth/Lands Terra/Terre

teri costruttivi’ –ovvero per la ‘capacità di esprimere precise caratteristiche di idoneità tecnica dei materiali e tecniche costruttive per parti ed elementi dell’ambiente antropico nella stretta relazione esistente con le caratteristiche morfologiche, tipologiche e architettonico-decorative’- nell’intento di rintracciare un’identità culturale del costruito a partire dall’uso del materiale terra del quale si indagano le peculiarità tipiche riferite alla resistenza, all’isolamento, alla plasmabilità, all’espressività, tutti caratteri appunto in grado di restituire originalità e tipicità alla costruzione; nonché alla sostenibilità, configurando sistemi capaci di determinare condizioni di benessere ambientale mediante un basso consumo di materie prime non rinnovabili, caratterizzate per giunta da totale riciclabilità.

Fig. 4: Design experiences in the laboratories of e Architectural Construction hold by Maria Cristina Forlani: Final images of students works.

Recupero e riqualificazione di abitazioni di terra (una proposta per nuove residenze turistiche) Nel recupero dei manufatti in crudo, per un alloggio turistico-rurale, la lettura del sistema edilizio si è soffermata ad approfondire la conoscenza di alcuni dati essenziali -riferiti agli elementi tecnici e ai componenti (dimensioni, morfologia, materiali, apparato costruttivo, relazioni con il sistema)- ed è stata volta soprattutto ad evidenziare i nodi critici, insiti nella ‘struttura’ -come sistema di relazioni- sui quali vanno ad innescarsi i processi d’invecchiamento naturale o provocato. L’analisi della costruzione tradizionale, in particolare di quella in ‘terra’, evidenzia il ‘modello conservativo’ e dunque la sovrapposizione delle funzioni portante e involucrante del manufatto edilizio con la conseguente necessità di affrontare in parallelo le problematiche, generalmente scisse, inerenti più classi esigenziali, nello specifico quelle rispettivamente corrispondenti alla sicurezza e al benessere. In relazione alle prestazioni individuate sono stati stabiliti gli adeguamenti, ovvero i miglioramenti, per raggiungere i requisiti minimi accettabili per l’uso e il comfort. La sostituzione di elementi tecnici, mancanti o particolarmente degradati, ha determinato (consentito) la proposizione di nuove prestazioni ambientali in un ‘gioco delle costruzioni’ che caratterizza l’intervento di riqualificazione con la sostituzione di elementi tecnici verso proposte prestazionali innovative. ‘Leggero’ e ‘pesante’ sono stati coniugati così con le stesse regole nella ricerca di un equilibrio sostenibile e di una risposta consapevole ai numerosi requisiti di carattere ambientale relativi al benessere termoigrome-


Prodotti della sperimentazione didattica13 Esperienze di progettazione nei laboratori di Costruzione dell’Architettura tenuti da M. Cristina Forlani Per un recupero sostenibile dei manufatti in terra cruda presenti sul territorio abruzzese è stato posto l’obiettivo prioritario di definire i criteri di adeguamento prestazionale. In particolare, negli interventi di sostituzione di elementi tecnici, mancanti o particolarmente degradati, si prevede la proposizione di nuove prestazioni ambientali; sono indicati gli interventi relativi agli obiettivi di sostenibilità del progetto, ovvero negli specifici controlli della qualità ecologica dei materiali e delle scelte progettuali in ordine a questioni climatiche e di gestione del manufatto. Per la nuova edificabilità dei territori rurali e protetti sono state proposte cellule abitative che ‘recuperano’ l’essenza delle costruzioni in crudo, rispettando cioè le loro caratteristiche dimensionali ed enfatizzandone il rapporto con il territorio; in particolare sono stati eleborati manufatti secondo il ‘modello conservativo’ spesso integrati da volumi accessori in grado di migliorarne le prestazioni ambientali. Ad esempio con l’utilizzazione di sistemi costruttivi leggeri di tipo selettivo nella realizzazione di unità funzionali aggiuntive (chiusure e schermature), dotate di prestazioni energetiche attive (captatori solari fotovoltaici) e passive (frangisole autorientanti energy saving) consente di configurare soluzioni costruttive energeticamente compatibili e basso emissive.

13 I lavori presentati sono testimonianze di un progetto collettivo sviluppato nei Laboratori di Costruzione dell’Architettura 1° (1999-2002) come verifica/applicazione di una ricerca condotta da diversi anni (a partire dal 1980) sull’architettura minore e sulle tecnologie del crudo.

245

Earth/Lands Terra/Terre

trico. In particolare sono stati delegati (Fig.4) ai diversi sistemi, pesanti e leggeri, le risposte specifiche alle prestazioni richieste: al ‘pesante’, ad esempio, il ruolo di isolamento e di conservazione della temperatura interna; al ‘leggero’ quello di filtro e di schermo rispetto al sole e al vento.


246

Earth/Lands Terra/Terre


Saverio Mecca University of Florence

Lamezia Terme: un patrimonio architettonico da scoprire

The social, cultural and technical heritage of Calabria tied to this simple material, earth, can not be further ignored: it is probably the most significant earthen architectural heritage in Italy and one of the most varied in the Mediterranean, but also the one of the least known and undervalued, even in Calabria. Reviving the roots of earthen architecture in Calabria or identifying and characterizing the consistency and quality of this important architectural and cultural heritage is by no means an easy task: research conducted to date has often been limited to local contexts. Archaeological campaigns, historical and technical investigations, and therefore the scientific literature available, are clearly inadequate when compared to the problem. To date it is not yet possible to quantify exactly how many earthen houses there are and how much of Calabrian architecture involves this technique. Any study of modern earthen architectural heritage can begin in 1783, when a series of repeated telluric shocks occurred in the region. The event marks a turning point in the history of Calabrian vernacular architectural heritage.

247

Earth/Lands Terra/Terre

Lametia Terme: an architectural heritage waiting to be discovered

Il patrimonio tecnologico, sociale, culturale della Calabria legato a questo semplice materiale, la terra, non può essere più ignorato, ci troviamo di fronte al patrimonio architettonico probabilmente più consistente in Italia e più vario del Mediterraneo, ma anche il meno conosciuto e valorizzato, anche nella stessa Calabria. Ricostruire le origini delle architetture in terra in Calabria o identificare e caratterizzare la consistenza e la qualità di questo importante patrimonio architettonico e culturale non è lavoro facile: gli studi ad oggi condotti sono stati spesso limitati a contesti locali e parziali, le campagne archeologiche, le indagini storiche e tecnologiche, e quindi la letteratura scientifica a disposizione, sono nettamente carenti rispetto al problema. Ad oggi non si può ancora quantificare con esattezza quante siano le abitazioni in terra e quanta parte del territorio sia interessata da questa tecnologia,. Ogni studio del patrimonio architettonico moderno in terra cruda può iniziare dal 1783, anno in cui una serie ripetuta di scosse telluriche si è verificata nella regione. L’evento costituisce un crinale per la storia del patrimonio architettonico vernacolare della Calabria.


248

Earth/Lands Terra/Terre


Valerio Alecci, Silvia Briccoli Bati, Luisa Rovero University of Florence

Il costruito storico del comune di Lamezia Terme: problemi di conservazione e sicurezza di una realtà singolare

A brief account of the construction events of the Lamentine centers The territory of the Lamezia Terme municipality occupies geographically the Tyrrhenian Calabria, between the coastal counterfort of Reventino and the sea, opening itself up as an amphitheatre from the Calabria Apennines towards the seashore. The name Lamezia Terme originates, on the one hand from the very ancient community, the Lametìnoi, which in prehistoric times settled in the territory along the river Làmetos and on the other hand, by the presence of sulphuric thermal water, today the Caronte, which beneficial properties have been known since the time of the Romans. The Lamezia Terme municipality, was created in 1968 from the “annexation” of the ancient centres of Nicastro and Sambiase to the newer centre of S. Eufemia Lamezia, and hence the municipality is made up by three macro structures still physically divided. The biggest urban installation is the centre of Nicastro, followed by the neighbouring Sambiase which is situated 7 km from the centre of Sant'Eufemia Lamezia. The municipality has also incorporated other small fractions more or less densely populated that are situated on the hills and surrounding mountains. Consequently, the history of the Lamezia Terme is

249

Earth/Lands Terra/Terre

The historical constructions in the Lamezia Terme municipality: the problem of conservation and safety of an unique reality

Breve cronistoria delle vicende costruttive dei centri del lametino Il territorio del Comune di Lamezia Terme occupa il centro geografico della Calabria tirrenica, tra i contrafforti costieri del Reventino e il mare, aprendosi ad anfiteatro, dalle pendici dell’Appennino calabro, verso il litorale marino. Il nome di Lamezia Terme si rifà, da un lato al nome della più antica comunità, i Lametìnoi, insediata nel territorio presso il fiume Làmetos già in età protostorica e dall’altro alla presenza di sorgenti di acqua termale sulfurea, oggi in località Caronte, le cui proprietà benefiche erano note fin dal tempo dei romani. Il Comune di Lamezia Terme, nato nel 1968 dalla ”annessione” degli antichi centri di Nicastro e Sambiase al nuovo edificato di S. Eufemia Lamezia, è costituito da tre macro frazioni ancora fisicamente divise. Il più grosso insediamento urbano è il centro abitato di Nicastro, segue poi quello più prossimo di Sambiase che a sua volta dista 7 chilometri dall’agglomerato urbano di Sant’Eufemia Lamezia. Il comune annovera inoltre innumerevoli frazioni minori, più o meno densamente popolate, ubicate sulle colline e montagne circostanti. La storia di Lamezia Terme è rappresentata dunque dalle vicende dei tre paesi le cui origini risalgono al medioevo anche se, è certo, che il territorio fosse abitato già molti secoli prima che questi centri sorgessero. Infatti i reperti archeologici rinvenuti sui luoghi testimoniano la presenza di comunità del periodo italico e del periodo magno-greco, tanto che la maggior parte degli studiosi ritiene che l’antica città greca di Terina si trovasse nel territorio di Lamezia Terme le cui rovine, sommerse da secoli di alluvioni causate dal torrente Bagni, sono attualmente oggetto di studio. In questa sede non è possibile riferire, nel dettaglio, sulle vicende storiche che hanno portato all’attuale assetto del territorio lametino, basta ricordare che le caratteristiche topografiche e geomorfologiche del sito hanno avuto una influenza determinante sulle tecniche costruttive messe in atto e sulla distribuzione degli edifici, sia di quelli di prima fondazione sia di quelli dell’epoca moderna che si sono diffusi, aprendosi a ventaglio, sulla piana lametina. È tuttavia opportuno osservare che gli eventi sismici che hanno colpito il territorio nel corso degli ultimi quattro secoli, oltre ad aver prodotto effetti catastrofici sugli edifici dei tre centri abitati, come sempre accade in seguito ad eventi sismici di forte impatto, hanno influito in maniera determinante sulle caratteristiche morfologiche, costruttive e strutturali degli edifici che costituiscono attualmente l’edificato storico degli agglomerati urbani del Comune di Lamezia Terme. Nonostante che le cronache locali riferiscano, con dovizia di particolari, sugli eventi catastrofici, terremoti, alluvioni e conseguenti carestie, che


250

Earth/Lands Terra/Terre

represented by the development of these three towns, which origin can be traced back to Medieval times, even if it is certain that this territory was already populated many centuries before the development of these urban centres. In fact, archaeological findings from the area testify the presence of communities from the italico and magnogreco periods, to such an extent that the majority of researchers believe that the ancient Greek city of Terina was founded in the Lamezia Terme area and which ruins, submerged for centuries by floods from the river Bagni, are currently under investigation. It is not possible in this context to report on details regarding the historical events that have brought the Lametine territory to its actual state. However, it is important to point out that the topographical and geomorphologic characteristics of the territory have greatly influenced the choice of construction techniques as well as the distribution of buildings, both regarding buildings of the first foundations as well as those in modern times that have been spread, opening themselves as a fan on the Lametine planes. It is nevertheless necessary to observe that seismic events that have struck the territory during the last four centuries have had a catastrophic outcome on constructions as well as on the three urban centres, as always happens as a consequence of high impact seismic events. Moreover, it is important to emphasise their influence in a conclusive manner on the morphological, constructive and structural characteristics of the buildings that currently constitute the historical buildings of the urban centres of the Lamezia Terme municipality. Despite the fact that local chronicles have reported in detail on the catastrophic events and their characteristic consequences, earthquakes, floods etc that have struck the Lametine territory starting from the XVI century, for who might be interested it is enough to consider the events following the earthquake on 27th March 1638. This incident has been described as an event that caused a complete modification of the area, producing huge damages and razing to the ground most of the constructions including some of the most significant buildings. As a consequence of this disastrous event the new centre of Sant’Eufemia del Golfo, today Sant’Eufemia Vetere was established.     After the earthquake followed an intense period of restoration activities for the reconstruction of the collapsed and/or damaged structures. However, within less than hundred years followed another likewise devastating seismic event in the area. In fact, the earthquake that occurred on 5th February 1783, razed to the ground once more large parts of the buildings in the already damaged territory. Travellers who visited the region after the reconstruction, describe the city centres as constituted mainly by wooden barracks and houses in lime bricks with wooden frameworks. From historical documents describing the reconstruction of the urban centres following the earthquake it is evident that, as always happens in these kind of circumstances, the event represents a vector of

hanno colpito il lametino a partire dal XVI secolo, per i fini che qui ci interessano, è sufficiente considerare gli eventi succedutisi a partire dal terremoto del 27 Marzo1638. Questo infatti, a quanto si narra, modificò completamente l’aspetto dei luoghi producendo danni ingenti e radendo al suolo la maggior parte delle costruzioni compresi gli edifici più significativi; in seguito a questo evento disastroso venne fondato il nuovo centro di Sant’Eufemia del Golfo, oggi Sant’Eufemia Vetere. Al terremoto seguì un periodo di intensa attività edilizia per la ricostruzione degli edifici crollati e/o danneggiati, ma a distanza di poco più di un secolo un nuovo evento sismico altrettanto devastante scosse il territorio. Infatti il terremoto del 5 Febbraio 1783, di nuovo, rase al suolo la maggior parte degli edifici della zona colpita. I viaggiatori che visitarono i luoghi successivamente alla ricostruzione seguita a tale evento descrivono i centri abitati costituiti per la maggior parte di baracche di legno, ma anche di case in calce e mattoni con intelaiatura in legno. Dai documenti scritti sulla ricostruzione dei paesi distrutti dal terremoto risulta anche che, come sempre accade in tali circostanze, questo evento fu un vettore di trasformazione urbanistica ed architettonica che ha conferito l’attuale volto ai centri abitati della zona. Questa breve cronistoria è sufficiente per poter concludere che gli edifici dei nuclei storici lametini sono quasi tutti successivi, quelli più vecchi al 1638 e gli altri al 1783, ma comunque tutti riedificati dopo eventi sismici. Una tale asserzione, oltre ad essere suffragata da quanto scritto nelle cronache del tempo, trova la sua giustificazione principale nei caratteri tipologici, costruttivi degli edifici di antica costruzione che ancora oggi costituiscono parte del costruito delle tre frazioni. La uniformità dei materiali utilizzati e la diffusione della singolare tecnica costruttiva messa in atto, fanno pensare che le ricostruzioni, se pur succedutesi nel tempo, sono avvenute sicuramente ad opera di maestranze qualificate; anche se ciò non risulta da documenti scritti, le tecniche ed i provvedimenti adottati mostrano chiaramente il recepimento degli insegnamenti prodotti dall’osservazione dei danni derivati dalla sequenza degli eventi sismici subiti. Per i casi nei quali si rese necessaria un’opera di ricostruzione più consistente o totale è comunque evidente che una certa attenzione fu adottata nella scelta dei siti e delle norme sulla regolamentazione di distanze, altezze e forse anche dei materiali; tali conclusioni tuttavia non emergono dalla disponibilità di documentazione scritta bensì dai bandi e dalle regole dettate, ma non sempre applicate, e soprattutto dalle analisi di ciò che ancora è reperibile sul territorio.


251

Earth/Lands Terra/Terre

architectural transformations shaping the actual aspect of the urban centres in the area. From this brief description it is possible to conclude that the buildings in the historical Lametine centre are almost all dating back either to dates prior to 1638 (the oldest ones), or to 1783, however, all have been reconstructed following seismic events. Such an affirmation, apart from chronicles of the time, finds its principal justification in the typical characteristics of the buildings of ancient construction that still today constitute part of the buildings of the three Lametine fractions. The consistency of the used building materials and the diffusion of unusual constructive techniques, imply that the reconstructions, although successive in time, have been carried out by qualified workmen. Even if this does not result from written documentation from the time, the techniques and the adopted actions clearly show assimilations of teachings originating from the observation of the damages derived from the sequence of endured seismic events. For cases where more consistent reconstruction work has been necessary it is evident that attention has been paid regarding the choice of the building site and the regulations that govern distances, heights and maybe also the type of material used. Nevertheless, such conclusions do not emerge from available written documentation but from announcements and dictated rules and above all from the analysis of what is still available on the territory. Â Constructive characteristics of the historical centres of Lamezia Terme As previously described, the municipality of the Lamezia Terme, on the Tyrrhenian coast in the province of Catanzaro, is composed of three main fractions: S. Eufemia, Sambiase and Nicastro. In particular, when talking about the historical centre of Lamezia Terme, reference is usually made to the ancient locations of the fractions of Nicastro and Sambiase. The historical buildings, although not perfectly maintained, constitute a review of the typical constructive models that are characteristic of a building tradition linked to the use of local and easily available materials from the surrounding environment. The repertoire of materials and the constructive techniques used are limited to vertical structures in mixed masonry with lime mortar, horizontal wooden structures, wooden structures used for coverage with inclined slopes, staircases and other accessories in masonry or wood. The stone, present in different sizes, was extracted both from local quarries, as well as take up from materials deposited by rivers and during land reclamation (Fig. 1a, 1b, 1c). The clay, or rather the earth material was easily and abundantly available in both lowlands and in the hills. The wood for the warping of the floors and roofs originated from the woods of chestnut trees that still grow in the area. Material was also extracted from the limestone quarries for the manufacturing of base mortars.

1a

1b

1c


252

Earth/Lands Terra/Terre

The buildings forming the historic constructions in this area are the expression of a recognizable theme in terms of design and materials used. The buildings typically consist of a ground floor, a first and a second floor, but sometimes even by four or five floors. The warping between different structural levels does not always show a smooth wellorganized transition, and even the mesh walls are often not perfectly orthogonal (fig. 2). In such circumstances the whole box-structure shows serious irregularities in both vertical and horizontal directions. The irregularities in the vertical direction are represented by: - the discontinuity of the masonry walls as a result of the increasing number of levels which almost always is not only a result of the changing thickness of the walls but also due to the changing materials, - the uneven distribution of the masses on the different floors due to the fact that the historic buildings, have almost always been subjected to succeeding changes and transformations that have altered in a more or less evident way the appearance of the buildings. In a horizontal direction the most important irregularities are represented by: - the lack of horizontal structures sufficiently rigid and strongly connected to the perimeter walls - from poor and sometimes absent linkage between vertical wall (Fig. 3), - lack of effective linkages at the pitches of the roof. Typically the buildings have foundations made of stone and lime mortars with a depth of at least 50 cm. The portion above ground which varies from 50 cm to 120 cm constituting the basement sometimes rises to the height of the first floor. The roofs are made of chestnut beams (Fig. 4a, 4b), placed at a distance of about 1 m, arranged along the shorter direction, usually no more than 4,5 - 5 m apart. These beams support a wooden plank (fig. 5) with a thickness of approximately 2-3 cm. Above the wooden structure is a mortar of lime and coarse sand grains followed by yet another layer of mortar with finer grained sand constituting the floor. In wealthier buildings sometimes a real pavement is present as well as wallpaper linings on walls and ceilings (Fig. 6). In the case of the horizontal structures, even if the present situation these are represented by wooden floor with wooden beams. Some cases of vaulted structures made from clay pipes (tubi fittili) have been observed (Fig. 7). It is hence not surprising the lack of vaulted structures in the area because, as is well known, these structures transmit horizontal forces that are enhanced by seismic events. It is therefore correct, although not obvious, that in a highly seismic area, pushing structures have been avoided. In the few existing examples great concern has been

2

Caratteri costruttivi dei centri storici di Lamezia Terme Il Comune di Lamezia Terme, sul lato tirrenico della provincia di Catanzaro, come già detto, è costituito da tre macro frazioni: S. Eufemia, Sambiase e Nicastro; quando si parla del centro storico della città di Lamezia Terme ci si riferisce ai borghi antichi delle due frazioni di Nicastro e Sambiase. L’edificato storico, ancorché in uno stato di conservazione non ottimale, costituisce una rassegna dei modelli tipologico-costruttivi propri di una cultura edificatoria legata all’uso dei materiali locali ovvero reperibili nell’ambiente circostante. Il repertorio degli elementi e delle tecniche costruttive messe in atto è limitato a strutture portanti verticali in muratura mista con malta di calce, strutture orizzontali in legno, strutture di copertura esclusivamente in legno a falde inclinate, scale ed altri elementi accessori anch’essi in muratura o legno. La pietra presente in pezzatura di diverse dimensioni veniva sia prelevata dalle cave locali, sia raccolta tra i materiali depositati dalle fiumare e durante il dissodamento dei terreni (Figg. 1a,1b,1c); l’argilla, o meglio il materiale terra, era facilmente e copiosamente reperibile sia in pianura sia in collina; il legno per l’orditura dei solai e delle coperture proveniva dai boschi di castagni che abbondano ancora oggi nella zona. Dalle cave di pietra calcarea veniva estratto anche il materiale per produrre la calce che serviva per la confezione delle malte di allettamento delle murature. Gli edifici che formano il costruito storico di questo territorio, espressione di un’architettura riconoscibile in termini di tematiche costruttive e materiali impiegati, sono costituiti in genere da un piano terra, un primo ed un secondo piano; alcune volte anche da quattro o cinque piani.


5

4a

4b

6

7

253

Earth/Lands Terra/Terre

3

L’orditura strutturale ai vari piani non sempre risulta regolare e ben organizzata e neppure la maglia muraria è sempre perfettamente ortogonale (Fig. 2); in tali circostanze l’intera scatola edificata presenta delle gravi irregolarità sia in direzione verticale sia orizzontale. Le irregolarità nel senso verticale sono essenzialmente rappresentate: • dalla discontinuità delle pareti in muratura al progredire del numero dei piani cui quasi sempre corrisponde non solo una rastremazione delle spessore dei muri, ma anche un cambiamento di materiale, • dalla distribuzione non uniforme delle masse ai vari piani dovuta anche al fatto che gli edifici storici, attualmente in essere, sono stati quasi sempre oggetto di successive modifiche e trasformazioni che hanno alterato in maniera più o meno evidente la sostanza e l’aspetto dell’edificio. Nel senso orizzontale le irregolarità di maggiore rilievo sono costituite: • dalla mancanza di orizzontamenti sufficientemente rigidi e solidalmente collegati alle pareti perimetrali, • da scarso e a volte assente ammorsamento tra paramenti murari verticali (Fig. 3), • dalla mancanza di collegamenti efficaci a livello delle falde di copertura. In genere gli edifici presentano fondazioni realizzate in pietrame e malta di calce aerea della profondità di almeno 50 cm; la porzione fuori terra, variabile da 50 cm a 120 cm che costituisce la zoccolatura, alle volte si eleva fino all’altezza del primo solaio. I solai sono costituiti da travi di castagno (Figg. 4a-4b), ad interasse di circa 1 m , ordite lungo la direzione di misura minore, in genere non superiore ai 4,5-5 m; su queste era appoggiato un tavolato (Fig. 5), sempre in legno, dello spessore di circa 2-3 cm; al di sopra dell’assito in legno veniva steso un massetto di malta di calce e sabbia di grossa granulometria seguita ancora da un ulteriore strato di malta a granulometria più fine a costituire il piano di calpestio. Negli edifici di maggiore pregio è presente, a volte, una vera e propria pavimentazione così come soffitti a cassettoni o rivestimenti di pareti e soffitti con carta da parati (Fig. 6). Per quanto riguarda ancora le strutture orizzontali, anche se la situazione ricorrente è rappresentata da solai in legno con assito in legno, sono stati osservati alcuni casi di orizzontamenti realizzati da superfici voltate in tubi fittili (Fig. 7). Non deve meravigliare la scarsità di strutture voltate nell’edificato storico della zona poiché, come ben noto, queste trasmettono comunque ai paramenti murari circostanti azioni orizzontali che vengono esaltate dall’azione del sisma. È corretto dunque, se non ovvio, che in un territorio fortemente sismico, siano state evitate strutture spingenti; nei pochi esempi rinvenuti ci si è giustamente preoccupati di alleggerire il volume


254

Earth/Lands Terra/Terre

placed on trying to lighten the vaulted volume by including in their thickness hollow brick cylinders so, called “fittili” tubes, of different heights and with drilled bases (fig. 8a, 8b). In wealthier buildings it is sometimes possible to observe false vault or curved surfaces made with a plastered lathing but with no bearing function. The covers are one-pitch or bell-shaped (fig. 9) with the bearing structure being constructed by non-hewn chestnut wooden beams placed on the external walls almost always without ground-beams. The covering is made of tiles placed directly on the beams (fig.10) in turn orthogonal with respect to the beams and arranged along the pitch of the roof with slopes usually directed toward the front of the house. The overhang of the trough is usually more than 30 cm. In the constructive tradition of Sambiase, the walls were constructed using stone and fired bricks as primary material but above all, from raw earth materials. Generally all three materials were used for the construction of a building, although the bricks have been the least used. Generally, even in the case of buildings with peculiar architectural and constructive solutions (fig.11a, 11b), the walls of the ground floors of the buildings were made of stone masonry, while those of the upper floors were made by masonry of stone, clay and bricks made with earth materials. In any case, although the presence of this different elements with very thick and irregular mortar joints, care has been taken in order to limit the effects of shrinkage by inserting fragments of fired bricks and stone. Moreover, in order to reduce the effects of shrinkage, always trying to limit the irregularities of the beds (determined by the irregularities of the elements) and to ensure, at least at times, a uniform transmission of the forces at regular intervals, ranging from 60-70 cm to 90-100 cm, attempts have been made to try to restore the horizontality and continuity walling up for the entire thickness of the wall, one or sometimes two brick layers are inserted (Fig.12). Even the walls made with elements only in raw earth blocks results interspersed, with some regularity, (always scanned from a distance of about 60-80 cm), by fired bricks, which also define the plane for laying the upper wall. This building technique is not characteristic of the Lametini territory but appears to have been implemented in all places where walls were erected using stones with irregular shapes and sizes. Almost all building parameters are characterized by the presence of openings such as doors and windows. In the case of masonry of earth blocks these openings are all surrounded by wooden lintels in turn covered by arches almost always made with fired bricks (fig.13a, 13b). The constructive strategies and the adobe elements of the Lametini’s area are completely different from those of the classic masonry in raw earth material and do not coincide with that of the usual fired bricks. The blocks of raw earth material, the so called

8a

voltato con l’inserzione nello spessore delle volte di cilindri cavi in laterizio, detti tubi fittili, di diverse altezze e con le due basi forate (Figg. 8a-8b). Negli edifici più ricchi è possibile osservare anche false volte ovvero superfici curve realizzate con un incannicciato intonacato che pertanto non ha alcuna funzione portante. Le coperture sono realizzate con tetti ad una falda o a capanna (Fig. 9) con struttura portante in travi di legno di castagno non squadrate appoggiate sulle murature perimetrali quasi sempre senza dormienti. Il manto di copertura è costituito da coppi appoggiati direttamente sui travicelli (Fig. 10) a loro volta ortogonali alle travi e disposti lungo la falda del tetto con pendenza di solito rivolta verso il fronte dell’abitazione. La sporgenza della gronda è in genere non inferiore ai 30 cm. Nella tradizione costruttiva di Sambiase l’opera muraria veniva realizzata utilizzando come materiale primario la pietra ed il mattone sia cotto sia soprattutto di terra cruda. In genere tutti e tre i materiali venivano usati per la costruzione di uno stesso edificio, ma la muratura in soli mattoni di laterizio è la meno usata. Generalmente, anche nel caso di edifici con soluzioni architettoniche e costruttive ricercate (Figg. 11a-11b), i muri dei piani terra degli edifici erano realizzati in muratura di pietra, mentre quelli dei piani successivi in muratura mista di pietra, laterizi e mattoni in terra cruda. In ogni caso, trattandosi dell’assemblaggio di elementi irregolari con giunti di malta di calce necessariamente molto spessi si aveva cura di provvedere a limitare gli effetti del ritiro con l’inserzioni di frammenti di mattone cotto e di pietra a ridurre gli effetti del ritiro; sempre per ovviare alla irregolarità dei letti di posa determinata dalla irregolarità della pezzatura degli elementi e per garantire, almeno a tratti, una uniforme trasmissione degli sforzi ad intervalli regolari, variabili da 60-70 cm a 90-100 cm, si provvedeva a ristabilire l’orizzontalità e la continuità murando, per l’intero spessore della muratura uno, a volte due, ricorsi di laterizi (Fig. 12). Anche la compagine muraria realizzata con l’apparecchiatura di elementi esclusivamente in mattoni di terra cruda risulta intervallata, con una certa regolarità, scandita sempre da una distanza di circa 60-80 cm, da ricorsi in mattoni cotti che definiscono altresì il piano di posa per la fascia muraria superio-

8b


9

10

12

13a 13b

255

Earth/Lands Terra/Terre

8b

re. Questa tecnica costruttiva, non è caratteristica del territorio lametino, ma risulta essere stata messa in atto in tutti i luoghi in cui venivano eretti paramenti murari utilizzando elementi lapidei di pezzatura e forma irregolare. La quasi totalità dei paramenti murari è caratterizzata dalla presenza di vani di apertura quali porte e finestre; nel caso di muratura in mattoni di terra cruda essi risultano tutti delimitati da architravi in legno a loro volta sormontati da archi di scarico quasi sempre in mattoni cotti (figure13a-13b). La logica costruttiva e l’apparecchiatura degli elementi in adobe del lametino si presenta affatto diversa da quella classica di una muratura in crudo e non coincide con quella usuale dei mattoni cotti. I blocchi in terra cruda detti “vriesti” hanno per lo più dimensioni di (26-27)x(13-14)x(11-13) cm (Fig. 14); questi presentano dunque due facce quasi quadrate, gli spigoli più corti sono pressoché uguali e di misura circa pari alla metà dello spigolo più lungo. I blocchi in laterizio invece presentano in genere le dimensioni del mattone calabrese pari a 5,5x12,8x26 cm. La tessitura muraria, funzione anche delle dimensioni del singolo blocco, è del tutto specifica della zona e può essere classificata come muratura di “punta” nel caso di paramenti a due teste (Fig. 15) e come muratura a “blocco”, (Fig. 16) quando trattasi di paramenti realizzati a tre o quattro teste; infatti sulle superfici maggiori dei paramenti murari in vriesti, i blocchi, in filari sovrapposti si presentano rispettivamente disposti tutti di testa o alternativamente disposti tutti di testa e tutti di fascia indipendentemente dal fatto che siano realizzati a tre o a quattro teste. Gli spessori delle murature in vriesti possono essere dunque rispettivamente di circa 30 cm o di 41-43 cm e di 56-59 cm cui debbono ancora aggiungersi gli spessori dell’intonaco o della civatura, una sorta di rivestimento tipico del luogo cosi detto dal termine dialettale “civare”. Questa circostanza rende ancor più arduo l’accertamento della consistenza della muratura sottostante, tuttavia il fatto che, a seconda del materiale di cui erano costituiti, gli edifici venivano e vengono ancora oggi designati, nel linguaggio comune del luogo, rispettivamente con i termini “casedde” e “casini” o “turri”, permette di fare una stima, seppure approssimata, della effettiva consistenza attuale del costruito in terra. Nel territorio lametino, l’impasto con il quale venivano formati i mattoni in terra, per limitare il processo di ritiro durante l’essiccazione, risulta piuttosto grossolano e costituito da: acqua, terra non vagliata, inerte vegetale, quale paglia tritata, e piccoli inerti lapidei (Figg. 18a-18b). L’impasto veniva posto in stampi, costituiti da una cassaforma di legno, compat-


256

Earth/Lands Terra/Terre

«vriesti» have predominantly a size of (26-27) x (13-14) x (11-13) cm (Fig. 14), thus presenting two almost square sides, the shorter edges are almost identical, measuring approximately half of the longer edges. On the other hand, the bricks have generally the size of the calabrese brick 5,5 x12,8x26 cm. The “vriesti” brickwork, function of the size of the block, is quite specific to the area and can be classified as “head” walls in the case of two heads brick (fig.15) and as «block» masonry (Fig. 16), in the case of walls of three or four heads. In fact, on the major surfaces of the vriesti wall, the blocks, placed on superimposed layers, show or all the smallest face (fig.17) or alternately all the largest face and all the smallest face, regardless of whether they are wall of three or four heads. The thickness of the walls in vriesti may therefore be approximately 30 cm or 41-43 cm and 56-59 cm to which has yet to be added the thickness of the plaster or of the “civatura”, a sort of coating typical of the area referred in the local dialect as «civare». This circumstance makes it even more difficult to ascertain the consistency of the un11b

tandolo a mano ripetutamente. Una volta riempiti gli stampi la superficie veniva spianata con un regolo di legno e l’acqua in eccesso eliminata mediante scuotimento della cassaforma. Infine i mattoni, sformati capovolgendo la cassaforma sopra un letto di sabbia, venivano lasciati ad asciugare per un periodo di due, tre settimane al massimo. Le finiture più comuni dei paramenti murari realizzati in muratura, sia di pietra sia di vriesti, sono rappresentate da intonaco di calce e sabbia, a formare uno spessore livellante e protettivo, e, soprattutto sulle superfici esterne, da una specifica e caratteristica tecnica di intonacatura peculiare di tutta l’area detta “civatura”. Tale termine, di origine e significato incerti, potrebbe anche semplicemente derivare dal termine dialettale “civare” (cibare dar da mangiare a piccole dosi). Questo tipo di rivestimento, realizzato con modalità e materiali diversi, ricopre le superfici esposte all’esterno di gran parte dell’edificato dei centri storici della zona; esso viene lasciato in vista e si trova messo in opera non solo nel caso di abitazioni modeste ma anche di palazzotti signorili e indipendentemente dal fatto che si tratti di paramenti in pietra o in vriesti. Si deve dunque concludere che tale tecnica non è da relazionare alla muratura in elementi di terra cruda. Nello specifico si tratta non di un comune intonaco, bensì di uno strato di spessore consistente di malta di calce nel quale sono inseriti in profondità frammenti di mattoni cotti e schegge di pietra (Figg. 19a-19b); il risultato visivo è una sorta di mosaico a superficie scabra ed anche variamente colorata. La ragione di questa particolare tecnica di finitura è da attribuire, non come si potrebbe pensare, ai soli scopi di proteggere e/o rinforzare la muratura, ma anche e soprattutto a riempire il volume vuoto definito dal filo della muratura ed il filo di due ricorsi successivi in laterizio. Infatti, a causa della irregolarità degli elementi in pietra o in vriesti che costituiscono la compagine delle murature, è indispensabile provvedere, ad intervalli più o meno regolari, a ristabilire un piano con letti di posa perfettamente orizzontali e continui su tutto lo spessore murario, la regola del “buon costruire” impone di utilizzare, a tal fine elementi regolari e tutti delle stesse dimensioni. L’operazione di regolarizzazione dei letti di posa della muratura, necessaria a fini costruttivi, avviene inserendo, in tutto lo spessore del muro, ricorsi in laterizi che certamente sono elementi molto più regolari e di dimensioni costanti rispetto ai mattoni di terra ed ai conci di pietra appena sbozzati. È facile constatare che dovendo ricoprire tutto lo spessore della muratura sia in vriesti, a due o tre o quattro teste, sia in pietra, con uno o due strati di laterizi disposti di fascia, questi vengono a costituire una superficie piana che, date le dimensioni rispettive degli elementi, deborda dalla sottostante muratura di alcuni centimetri. Pertanto, per ri-


11b

257

Earth/Lands Terra/Terre


258

Earth/Lands Terra/Terre

18a

19a

19b

18b

17

14

stabilire il filo del paramento murario, e questo non solo per motivi estetici, è necessario riempire con un consistente spessore di malta il volume che, se rimanesse vuoto, porterebbe a facilmente immaginabili disastrose conseguenze. Ma un consistente spessore di malta comporta un forte ritiro durante la presa e la maturazione con inevitabili fessurazioni anch’esse dannose per la salute del muro; per ovviare ai nocivi effetti del ritiro si provvede dunque ad inserire, con funzione di inerti, frammenti e scaglie di pietra o di cotto. All’esterno le superfici murarie evidenziano in ogni caso,come già detto, la presenza, ad intervalli regolari, di ricorsi di mattoni cotti disposti di fascia e di buche pontaie la cui distribuzione non denuncia una relazione precisa con quella dei ricorsi di mattoni cotti (Fig. 20). Le buche pontaie, situate in prossimità degli spigoli degli edifici ad una distanza da questi pari circa allo spessore della muratura, non hanno l’asse longitudinale normale alla superficie del paramento come in altre parti, ma inclinato di circa 45 gradi, ovvero parallelo alla bisettrice dell’angolo formato dai due paramenti incidenti in uno spigolo (Fig. 21). Una tale inclinazione rende infatti possibile disporre di un ponteggio che permette di procedere alla erezione della muratura, sia sul lato interno sia su quello esterno senza troppo compromettere la continuità della muratura in corrispondenza della intersezione di due paramenti non complanari. L’isolato della frazione di Sambiase e l’edificio oggetto di indagini Il primo nucleo abitativo documentato della frazione di Sambiase, collocata ad una altitudine di 220 m e bagnata da due torrenti il Cantagalli e il Bagni, sembra risalire all’incirca al X secolo d. C. ed occupava il territorio intorno al monastero di San Biagio. Dal nome del santo deriva, per successive trasformazioni linguistiche, quello della città. Nel 1482 il feudo di Sambiase venne aggregato alla Contea di Nicastro di cui seguì le vicende storiche fino al 1799. Nel corso di questi tre secoli si è venuta configurando una struttura socio-abitativa caratterizzata dall’accentramento di gran parte dei nuclei familiari nel centro urbano, con le terre coltivate nelle immediate vicinanze. Successivamente durante il governo di Giuseppe Bonaparte e di Gioacchino Murat, vennero adottati quei provvedimenti legislativi che incisero, mutandola, sulla struttura politica e socio-economica del luogo. È di questo periodo la separazione dei territori di Sambiase e di Platania dal comune di Nicastro. Con l’unità d’Italia la Calabria veniva, infine, inserita in un contesto più ampio e dinamico ma le contraddizioni esistenti tra le classi sociali si aggravarono. Alla fine del XIX secolo la struttura economica del versante occidentale della piana di Sant’Eufemia


16

derlying masonry, however, depending on the material they were made of, the buildings were and are still referred to in the local dialect respectively with the words «casedde» and « casini» or «turri», which allows an estimation, although only approximate, of the actual amount of the existing buildings. In the Lametine territory, the mix with which the earth blocks were formed, to limit the shrinkage process during drying, results rather coarse and consists of: water, not sieving earth, vegetable fibres such as chopped straw, and small stones (figs. 18a, 18b). The mix was placed in molds made with a wooden framework, and hence compacted repeatedly by hand. Once the molds were filled, the surface was smoothed with a wooden ruler and excess water removed by shaking the wooden framework. Finally the formed blocks, removed from the framework onto a bed of sand, were left to dry for a period of maximum of two to three weeks. The most common finished wall made of masonry, both stone and vriesti, are represented by plaster of lime and sand, forming a thick protective layer, and, especially on the external surfaces, by the specific and characteristic technique of plastering known as «civatura». This type of coating, produced with different methods and materials is covering the exposed surfaces of most of the historic buildings of the area. The coating is used not only in the case of smaller buildings but also in more noble buildings, irrespective of whether stone or vriesti have been used. It is hence possible to conclude that this technique is not typical for hearth masonry. Specifically it is not a common plaster, but a thick layer consisting of lime mortar in which has been inserted in-depth pieces of fired bricks and splinters of stone (figs. 19a, 19b), the visual result is a sort of mosaic, variously coloured and with a rough surface. The reason for the use of this particular technique is due, not as one might think, for the purposes of protecting and/or to reinforce the masonry, but above all to fill the empty volume defined by the irregular surface of the walls and two subsequent brick layers. Because of the irregularity of the elements in stone or vriesti that make up the structure of the building, it is essential to ensure, with a more or less regular step, a plan with lay-

259

Earth/Lands Terra/Terre

15

si presentava definitivamente organizzata in poli: Sambiase come centro di produzione agricola e Nicastro come centro commerciale e di servizi. Agli inizi del XX secolo Sambiase, nonostante la crisi agricola, è oggetto di espansione edilizia; infatti, a partire dal dopo terremoto del 1905, ha inizio il frazionamento e la vendita dei suoli edificatori a ridosso dell’antico nucleo; il conseguente sviluppo edilizio modifica l’assetto del territorio così come i rapporti tra gli agglomerati edilizi e la campagna. Durante il periodo fascista viene realizzata l’opera di bonifica della Piana di Santa Eufemia che produce un cambiamento di direzione dello sviluppo economico e culturale della intera area del lametino; nel 1935, Lamezia Terme diviene comune autonomo. Nell’immediato dopoguerra, ovvero negli anni 50, a Sambiase si registra un nuovo sviluppo edilizio caratterizzato da una tipologia costruttiva ancora ispirata al modo di vivere degli abitanti del luogo e dunque aderente ai modelli abitativi tradizionali presenti nel centro storico. Infine, a partire dagli anni 60, la redazione e l’approvazione del piano regolatore generale sostiene una nuova fase di espansione edilizia, ma con una mutata struttura insediativa. Il 4 Gennaio 1968, su proposta del Senatore Arturo Perugini, nasce il Comune di Lamezia Terme dall’unione dei tre grossi centri abitati di Nicastro, Sambiase e Sant’Eufemia diversi tra loro, ma complementari. Sambiase mantiene ancora oggi la sua originaria peculiarità di insediamento rurale, con tracce di antichi splendori nei palazzi nobiliari ancora presenti. L’edificato storico di Sambiase, manipolazioni a parte, era prevalentemente ed è, ancora oggi, il frutto di una cultura dell’edificare legata all’uso di materiali locali; la tecnica costruttiva si è venuta formando e consolidando con le esperienze acquisite e gli insegnamenti tratti dalle distruzioni prodotte dai terremoti, ma la cultura urbana, nonostante le molteplici ricostruzioni, è sempre rimasta la stessa. L’”isolato tipo” su cui sono state svolte le indagini più approfondite è stato scelto, all’interno del centro storico della frazione di Sambiase, sulla base di alcuni requisiti essenziali: possedere una conformazione che si fosse mantenuta nel tempo, essere rappresentativo di un modello tipologico-costruttivo basato sull’uso di materiali provenienti dall’ambiente circostante e, non ultimo, essere facilmente accessibile in modo da rendere il lavoro di indagine e ricerca più facilmente espletabile. L’isolato prescelto si trova lungo l’asse viario di via Domenico Porchio e Corso Vittorio Emanuele che collega il quartiere di Santa Sofia, a quello della chiesa Dell’Annunziata. Questo percorso detto “percorso matrice”, ha una larghezza media di 5 m, esiste da prima che intervenissero le progettazioni moderne ed è delimitato da una edilizia che risale alla prima fa-


260

Earth/Lands Terra/Terre

ers perfectly horizontal and continuous throughout the thickness of walls, the «regola dell’arte « requires the use of regular elements all of the same size. The regularization of the brick-layers beds, which is necessary for construction, is achieved by placing throughout the thickness of the wall, bricks that are certainly much more regular and constant in size compared to earth blocks and rough stone. It is easy to see that having to cover the entire thickness of the masonry made of vriesti, both of three and four heads, and of stone, with one or two layers of bricks, these form a flat surface that, given the respective sizes of the elements, overflow from the underlying masonry by a few centimetres. Therefore, in order to get well again thread of a masonry wall, not only for esthetical reasons, it is necessary to fill with a consistent thickness of mortar the volume which, if left empty, easily cause imaginable disastrous consequences. However, a substantial thickness of mortar brings with it the shrinkage and the inevitable aging with subsequent cracks which are harmful to the health of the wall. To remedy the harmful effects of the shrinkage it is necessary to include fragments of stone and brick. On the outside, the wall surfaces show in any case, as already mentioned, the presence, at regular intervals layers made by fired bricks and scaffolding holes (“buche pontaie”); these does not show a precise relation with the fired bricks layers ( Fig. 20). The “buche pontaie” located near the corners of buildings at a distance from those that are about the thickness of the wall, do not have the longitudinal axis normal to the surface of the wall as in other parts, but are tilted about 45 degrees, or parallel to the bisector the angle formed by the two incidents walls in a corner (Fig. 21). This tilt makes it possible to have a scaffold that allows to proceed with the erection of the wall, both on the inside and on the outside without compromising the continuity of the masonry at the intersection of two non coplanar walls.    The housing block of Sambiase and the building under investigation The first inhabited centre documented of the fraction Sambiase, situated at an altitude of 220 m and surrounded by the two streams Cantagalli and Bagni, seems to date back approximately to the X century A.D. and occupies the territory around the monastery of San Biagio. From the name of the saint originates, through subsequent linguistic changes, the name of the city. In 1482 the area of Sambiase was added to the County Nicastro, following its historical events up to 1799. During these three centuries a social housing characterized by centralisation, where most families lived in the city centre with agricultural land in the immediate vicinity, was set up. Successively, during the rule of Joseph Bonaparte and Joachim Murat, laws that influ-

se di edificazione, ovvero alla metà del XVII secolo, dunque la più antica. L’isolato oggetto di studio - situato a sud della Chiesa Matrice, delimitato a nord da Via Franzì, ad ovest da Via Spaventa e a sud ed est da Corso Vittorio Emanuele II - è composto da un aggregato di 8 unità (Fig. 22) edilizie di 3-4 piani fuori terra la cui distribuzione mostra singolari incastri planimetrici segni permanenti della sua storia aggregativa (Fig. 2). La configurazione attuale dell’isolato si è venuta formando, nel corso dei secoli XVII e XIX, in fasi successive che è possibile ancora oggi rintracciare per intasamento di tutti gli spazi. Intorno al 1950, questo isolato viene frazionato nelle unità edilizie che oggi lo costituiscono. Il processo di edificazione che lo caratterizza è chiaramente connotato dall’applicazione di regole costruttive derivanti dall’esperienza e dalla tradizione costruttiva locale e quindi da una sorta di «coscienza spontanea”. Gli edifici che insistono su questa area, con un dislivello sul fronte di Corso Vittorio Emanuele II di circa 3 m (Fig. 23), si presentano quasi tutti in uno stato di degrado e abbandono. Attualmente l’intero isolato è in fase di riqualificazione con interventi programmati dall’amministrazione comunale di Lamezia Terme. Questo è uno dei motivi che ha indirizzato la scelta poiché questa fortunata circostanza rendeva possibile l’analisi approfondita e dettagliata delle caratteristiche tipologiche, costruttive e strutturali degli edifici storici rappresentativi della cultura edilizia del luogo. All’interno di questo isolato è stato individuato, quale oggetto di indagine specifica, un edificio comunale (Figg. 24a-24b) sito nella piazza Matrice, dal nome della Chiesa omonima. Anche in questo caso specifico i muri dei piani terreni, come avviene generalmente in tutta la zona, sono realizzati in muratura mista di pietrame, mentre la muratura di mattone crudo si sviluppa solo agli ultimi due piani. Le murature son realizzate con diversi materiali ed hanno sezioni variabili a seconda dei piani; si possono distinguere in murature di pietra al piano terra con dimensioni dei conci da molto grandi a medie per uno spessore che oscilla da 1 m a 0,7 m, rivestite a tratti da uno strato di calce o a faccia vista. A partire dal primo solaio la muratura è prevalentemente realizzata in pietra e laterizi con una sezione muraria variabile di 60-80 cm mentre gli ultimi due piani, presentano invece una muratura in vriesti con disposizione a “blocco” a tre o quattro teste. L’apparecchiatura a due teste è riservata a pareti divisorie interne e a tamponamenti posticci di aperture. Questa organizzazione è tipica della tradizione costruttiva delle zone urbane dove, al contrario di quanto avviene nelle aree rurali, l’uso del crudo è stato quasi sempre limitato a singole parti degli edifici; l’edificio oggetto di indagini dettagliate esibisce dunque, alla lettera, tutte le caratteristiche


21

Le indagini sperimentali I risultati delle indagini sperimentali, qui di seguito presentati, devono essere inquadrati nell’ambito delle problematiche della conservazione e riuso del singolare patrimonio edilizio costruttivo che caratterizza il costruito storico presente nel lametino ed in particolare quello che costituisce il centro di Sambiase. L’indagine sperimentale è stata svolta sia su campioni di materiale prelevato in situ, sia su modelli in scala rappresentativi di elementi strutturali rilevati nell’edificato storico. I risultati esposti ci sembrano di fondamentale importanza qualora si vogliano o debbano fare valutazioni sulla capacità portante delle strutture esistenti e se si vogliano eseguire operazioni di integrazioni o ricostruzioni parziali con materiali compatibili. Il materiale prelevato in situ, in particolare sia i mattoni in terra cruda sia il materiale terra sciolta, costituisce una campionatura rappresentativa del materiale da costruzione terra reperibile nella frazione di Sambiase; i mattoni prelevati sono stati scelti tra quelli che presentavano una diver-

261

Earth/Lands Terra/Terre

20

tipologiche, materiche e costruttive tipiche dell’edificato storico lametino. Poiché la salvaguardia del patrimonio edilizio storico richiede la definizione di metodologie di intervento, per il restauro e il consolidamento degli edifici, che devono tenere conto da un lato della sicurezza strutturale insidiata anche dal rischio sismico - e dall’altro del rispetto dell’originaria struttura, sia dal punto di vista formale sia del suo funzionamento strutturale, è indispensabile la conoscenza delle tecniche costruttive, del comportamento meccanico dei materiali e delle strutture tipiche di ciascun contesto edilizio. Le scarse conoscenze del comportamento meccanico, la mancanza, almeno in Italia, di normativa specifica e di indicazioni sulle procedure per certificare la qualità del materiale terra contribuiscono a rendere difficoltosa ed incerta la valutazione della consistenza statica degli edifici realizzati in toto o in parte elementi di terra cruda come quelli che costituiscono i centri storici del Comune di Lamezia Terme. Le analisi e la campagna sperimentale intrapresa nascono da tali considerazioni e vorrebbero offrire alla comunità interessata un contributo per una riflessione più profonda, che coinvolga anche gli aspetti legati alla sicurezza, a proposito di conservazione e nuova edificazione di edifici in terra cruda. Quanto poi osservato durante i sopralluoghi effettuati impone una necessaria ed indifferibile riflessione sul tema della compatibilità, della sostenibilità e della convenienza, anche dal punto di vista economico, degli interventi edilizi volti al recupero delle costruzioni in terra cruda.


262

Earth/Lands Terra/Terre

enced by changing the political structure and socio-economic structure were adopted. During this period, the territories Sambiase and Platania were separated from the town of Nicastro. With the unification of Italy, Calabria was included in a broader and more dynamic context, but with the contradiction as differences between the social classes worsened. At the end of the nineteenth century the economic structure of the western side of the plain of St. Eufemia was finally organized in two separate fractions, Sambiase as a center of agricultural production and Nicastro as a center of trade and services. At the beginning of the twentieth century Sambiase, despite the agriculture crisis, was the subject of building expansions. In fact, after the earthquake of 1905, the division and sale of land close to the historical centre was opened up to builders. The following edificial development modified the spatial aspects of the territory as well as the relationship between built-up area and the countryside. During the fascist period reclamation work of the Plain of Santa Eufemia was carried out, causing a change of direction of the economic and cultural development of the whole Lametine area. In 1935, Lamezia Terme becomes a municipality. Immediately after the war, during the 50th, Sambiase new housing developments are characterized by inspirations by the ways of living of the inhabitants of the area and hence linked to the traditional residential patterns that were present in the historical centre. Finally, starting from the 1960, the drafting and approval of the general land use plan

sa composizione percepibile già a vista ovvero a scala macroscopica. Sulle terre componenti sette differenti blocchi di vriesti - alcuni impastati con elementi lapidei di piccole dimensioni ed altri con paglia - prelevati da edifici in precario stato di conservazione e sulla terra sciolta - prelevata allo stato naturale ad una profondità di circa 1,5 m in un cantiere edile nel quale veniva al tempo effettuato lo scavo di fondazione - sono state eseguite tutte le analisi mineralogiche, fisiche e meccaniche necessarie a caratterizzare il materiale terra. Durante i sopralluoghi effettuati è stato anche possibile prelevare una porzione ridotta di muratura in vriesti che è stata sottoposta a prova di compressione in laboratorio. Infine sono stati realizzati due modelli in scala 1:8 di parete con vano di apertura, costruiti con mattoni di terra, anch’essi in scala, e ricorsi in laterizio secondo la tecnica costruttiva caratteristica degli edifici del centro storico di Sambiase. Sui modelli in scala di paramenti in adobe e mattoni cotti è stata effettuata una serie di prove meccaniche di compressione con cicli di carico e scarico. La sperimentazione su modelli è stata svolta con il duplice scopo di identificare da un lato il comportamento meccanico delle pareti in vriesti con ricorsi di mattoni cotti inseriti nella muratura ad intervalli più o meno regolari e dall’altro di accertare l’efficacia della tecnica di consolidamento “cuci-scuci”anche nel caso di murature in terra. Le indagini effettuate hanno permesso di acquisire informazioni sia qualitative sia quantitative sulle proprietà del materiale e sul comportamen-

23


to degli elementi strutturali caratteristici degli edifici oggetto di studio. Da tali informazioni, oggettive poiché acquisite su base scientifica, non si può prescindere se si vuole valutare la consistenza statica e la vulnerabilità sismica degli edifici e garantirne la conservazione attraverso interventi di consolidamento mirati. Analisi sperimentali per la caratterizzazione mineralogica geotecnica e fisica del materiale terra Per la caratterizzazione mineralogica, fisica e geotecnica dei mattoni di terra usati nelle costruzioni del centro storico di Lamezia, sono stati prelevati, da edifici in precario stato di conservazione, sette differenti blocchi in terra cruda (Fig. 25); per avere termini di confronto, in prossimità degli edifici e su indicazione delle maestranze locali, sono stati prelevati anche campioni di terreno allo stato naturale. Al fine di rendere più agevole la descrizione e la lettura dei risultati, si riporta in tabella 1 l’elenco dei provini testati con indicazione dei corrispondenti contrassegni, la provenienza, la zona e la destinazione d’uso degli organismi edilizi da cui sono stati effettuati i prelievi. Su tutti i campioni sono state eseguite le analisi necessarie alla determinazione della composizione mineralogica del peso specifico dei granuli, della curva granulometrica dei limiti di consistenza. Le analisi per la determinazione della composizione mineralogica principale e della composizione dei minerali argillosi (tabelle 2-3) sono state effettuate dal “Centro Studi sulle Cause del Deperimento e Metodi di Conservazione delle Opere d’Arte” CNR-ICVBC di Firenze. Per la determinazione del peso specifico dei granuli della terra si è fatto riferimento alla procedura indicata nella norma CNR- UNI 10013. Il valore medio del peso specifico dei granuli, determinato sui provini presi in esame, è risultato pari a 2,65 g/cm3. Le analisi per la determinazione della curva granulometrica (Figg. 26-33) e della frazione fine sono state eseguite sia attraverso vagliatura sia con densimetro; è stato così possibile raggruppare in diverse classi di grandezza le particelle del campione e determinare successivamente le percentuali in peso di ciascuna. I valori ottenuti dalla pesatura, sono stati inseriti nel grafico dove in ascisse, in scala logaritmica, sono riportate le aperture dei vagli e in ordinate le percentuali di materiale passante. Dal punto di vista della pezzatura granulometrica le terre dei mattoni 2, 3, 4 e 6 esibiscono una curva granulometrica praticamente coincidente con la curva di Fuller; le curve delle terre mattone 1, 5, 7 e terra esibiscono una curva con andamento discosto da quella di Fuller. Si può osservare che le

263

Earth/Lands Terra/Terre

supports a new phase of building expansion, but with a changed location structure. On 4 January 1968, on suggestion of Senator Arturo Perugini, the municipality of Lamezia Terme is founded from the union of the three major towns of Nicastro, Sambiase and Sant'Eufemia which are different but complementary. Sambiase still keeps its original peculiarity as a rural settlement, with traces of its former glory in the noble palaces still present. The historical buildings of Sambiase, excluding following changes, were primarily and are still today, the fruit of a culture tied to the use of local materials. The techniques have been formed and consolidated thanks to the experience and lessons learnt from the destruction caused by earthquakes. However, the urban culture, despite the many reconstructions, has always remained the same. The «typical building» on which further investigations were carried out was chosen, within the historical centre of Sambiase, based on some essential requirements: having a conformation that has been maintained over time, being representative of a typological-constructive model based on the use of materials from the surrounding environment and, last but not least, being easily accessible in order to facilitate the investigation and research work. The chosen block is located along the road of Via Domenico Porchia and Corso Vittorio Emanuele, which connects the district of Santa Sofia, to that of the church. This path called «the matrix path», has an average width of 5 m. The path existed before the intervention by modern design and is surrounded by buildings dating back to the initial building phase, in the middle of the seventeenth century, hence being among the oldest. The housing block which is the object of this study – lies just south of the Matrice Church, delimitated to the north by Via Franzì, west from Via Spaventa and south and east from Corso Vittorio Emanuele II – it consists of a cluster of 8 units (Fig. 22) buildings with 3-4 levels above ground level which show unique embedding layouts, permanent signs of its aggregated history (Fig. 2). The actual configuration of the block has been formed in different stages throughout the XVII and XIX centuries, which development it is still possible to trace back thanks to the filling of the spaces. Around 1950, this block was split in housing units that still constitute the building. The construction process of the block is clearly characterized by the application of experience and local building traditions and thus to by a sort of «spontaneous awareness». The buildings which constitute this area, with a height difference on the front of Corso Vittorio Emanuele II of about 3 m (Fig. 23), are almost all in a state of deterioration and abandonment. Currently, the entire block is being re-programmed for interventions by the municipality of Lamezia Terme. This is one of the reasons for the choice of this building block since


264

Earth/Lands Terra/Terre

this fortunate circumstance has made the thorough and detailed analysis of characteristics, and structural design of the historic buildings representative of the culture of the construction site possible. Within the block, the municipal building has been chosen as a specific subject of investigation (figs. 24a, 24b), located in the square, with the same name as the Matrice Church. Also in this case the walls of the ground floors, as generally occurs throughout the area, these are made with mixed stone masonry while raw brick masonry are only used for the last two floors. The walls are made with various materials and sections vary according to the floors, there are stone masonry walls on the ground floor which blocks vary in dimension from very large to medium with a thickness ranging from 1 to 0.7 m, coated with a layer of lime or naked.

22

24a

24b

curve coincidenti con il fuso del Fuller presentano anche percentuali di argilla molto elevate. Nella tabella 4 sono riportatati i valori dei limiti di consistenza mentre nella Fig. 50 è rappresentata la carta di Casagrande relativa alle proprietà determinate sui campioni analizzati. I risultati delle prove effettuate per la classificazione delle terre hanno evidenziato caratteristiche di plasticità analoghe per i diversi campioni analizzati (Fig. 34). I punti di ascisse “limite di liquidità” ed ordinate “indice di plasticità” si collocano quasi tutti nella zona cui corrispondono valori di plasticità medio bassa. Analisi sperimentali per la caratterizzazione meccanica del materiale terra Durante i sopralluoghi è stata effettuata anche una campagna di battute sclerometriche, con due diversi tipi di strumenti sui paramenti murari in “vriesti” (Figg. 35-47) situati al terzo livello dell’edificio comunale oggetto di indagini e sito nella piazza Matrice. In particolare sono stati utilizzati due sclerometri (Fig. 48) rispettivamente uno Schimdt Hammer/PT ed uno sclerometro per rocce. Tale campagna è stata effettuata con l’intento di scoprire se anche nel caso del materiale terra cruda fosse possibile proporre prove in sito non distruttive tali da fornire indicazioni affidabili sul valore del parametro resistenza. I valori degli indici di rimbalzo registrati con i due diversi strumenti sono stati poi confrontati con i risultati delle prove di compressione effettuate sui provini in laboratorio. Lo scopo di questo tipo di indagine era quello di accertare, ovviamente previa necessaria taratura, la affidabilità dei valori di resistenza a compressione deducibili dalle letture sclerometriche. Dal confronto dei risultati forniti dallo sclerometro per rocce (tabella 5) con quelli ottenuti per prove di compressione monoassiale su provini cubici è risultato che il valore fornito dallo strumento è 10 volte maggiore di quello determinato con prova di compressione monoassiale su provini. Se questa circostanza venisse confermata con ulteriori campagne di prova, avremmo a disposizione uno strumento per rilevare in sito i valori della resistenza da attribuire ad una muratura in mattoni di terra cruda. Durante le battute sclerometriche effettuate con il martello Schmidt si è notato che al procedere del numero di battute si registrano via via valori dell’indice di rimbalzo crescenti. Questa circostanza, anch’essa da verificare ulteriormente, renderebbe inaffidabili i risultati ottenibili con tale strumento; non solo i valori registrati dallo strumento (tabella 6) sembrano essere circa venti volte superiori ai valori di resistenza determinati con prova di compressione.


Le prove meccaniche di compressione monoassiale, flessione per tre punti e trazione indiretta (prova brasiliana) sono state eseguite sia su campioni ottenuti per taglio dai blocchi prelevati dagli edifici sia su provini confezionati ad hoc utilizzando la terra prelevata e la terra ottenuta per disgregazione dei blocchi. Tre provini di forma cubica con lato di circa 5cm ottenuti per taglio da tre blocchi prelevati in sito e altrettanti campioni di forma cubica, e sempre delle stese dimensioni, ma confezionati in laboratorio rimpastando la terra ottenuta disgregando i blocchi originari, sono stati sottoposti a prova di compressione monoassiale (Figg. 49a-49b). Con la terra prelevata sono stati inoltre confezionati ulteriori campioni cubici, sempre con lato di 5cm, e parallelepipedi delle dimensioni di 30x9x9 cm da sottoporre rispettivamente a prova di compressione monoassiale e prova di flessione su tre punti (Fig. 50). Infine anche sui monconi derivanti dalle prove di flessione sono state eseguite prove di compressione monoassiale e prove di trazione indiretta (Fig. 51). Le prove di compressione monoassiale sono state eseguite con una macchina capace di procedere a deformazione impressa in modo da registrare l’intero percorso di equilibrio ovvero anche il ramo discendente; per il rilievo dei parametri deformativi sono stati utilizzati trasduttori di spostamento, posti sul piatto di prova superiore (Figg. 49a, 49b). Dai valori dei risultati e diagrammi carico-spostamento registrati durante le prove di compressione (Figg. 52a-52b) sono stati determinati i seguenti parametri: • resistenza a compressione R, calcolata come rapporto tra il carico di picco e l’area della faccia del provino a contatto con i piatti di prova; • “modulo elastico” Ec a compressione, determinato nel tratto del percorso di equilibrio che può ragionevolmente ritenersi lineare; • duttilità cinematica mc, ottenuta come rapporto tra lo spostamento misurato in corrispondenza del carico di picco e quello del punto cha ha come ascissa l’intersezione tra la retta corrispondente al tratto lineare e quella orizzontale corrispondente al carico di picco; • duttilità cinematica disponibile mcd, determinata come rapporto tra lo spostamento misurato in corrispondenza di una capacità portante residua pari ad 1/3 del carico di picco e lo spostamento in corrispondenza del carico di picco stesso. I valori medi dei principali parametri meccanici determinati sui provini cubici ottenuti sia per taglio dai blocchi prelevati in situ sia per rimpasto sono riportati in tabella 7. Il risultato fondamentale di questa indagine consiste nel fatto che la terra prelevata esibisce un comportamento meccanico analogo a quello del-

265

Earth/Lands Terra/Terre

Starting from the first floor the masonry is mainly made of stone and brick walls with variable sections of 60-80 cm, while the last two floors are vriesti wall of three or four bricks heads. The walls make ready the two-headed are used for internal walls and to close the existing openings. This organization is typical of traditional construction in urban areas where, unlike the situation in rural areas, the use of earth materials has almost always been limited to individual parts of buildings. The building which has been the subject of detailed investigations thus, literally, exhibits all the specific characteristics, materials and construction styles typical of the historical Lametini building traditions. The preservation of historical buildings requires the definition of the methods used for the interventions of restoration and consolidation of the buildings. These methods must take into account, on one hand the structural safety threatened by seismic risks – and on the other the respect for the original structure both from a formal point of view as well as considering the operating structure. For this reason, the knowledge of building techniques, the mechanical behaviour of materials and structures in the typical context of each building are essential. The limited knowledge of the mechanical behaviour, the lack, at least in Italy, of the specific legislations and guidelines regarding procedures to verify the quality of the earth contribute to the uncertain and difficult assessment of the static load-bearing of the buildings made in whole or in part of raw elements as those that constitutes the historic centres of the municipality of Lamezia Terme. The analysis and experimental campaign undertaken stem from these considerations and would like to offer the scientific community a contribution for a more in depth consideration, involving security aspects, with regard to conservation and construction of new buildings using raw earth materials. The observations carried out during the undertaken visits impose a necessary and postponed discussion regarding the compatibility, sustainability and affordability, also from an economic point of view, of the construction interventions aimed at the recovery of raw earth constructions. Experimental investigations The results of the experimental investigations presented, must be viewed in the light of the problems linked to maintenance and reuse of the unique constructive patrimony which characterizes the present building history in the Lametine area and particularly what constitutes the centre of Sambiase. The experimental investigation was carried out both on sample materials withdrawn in-situ as well as on in scale models representative of the structural elements present in the historical buildings. The presented results appear of fundamental importance for


266

Earth/Lands Terra/Terre

evaluations of the carrying ability of the existing structures and for performing integration work or partial reconstructions with compatible materials. The material sampled in-situ, particularly bricks in raw earth as well as the raw earth itself, constitute a representative sample of the earth construction materials available in the fraction of Sambiase. The sampled bricks were select among those that at sight, or on a macroscopic scale, presented a different perceivable composition. In order to characterize the earth materials, mineralogical, physical and mechanical analysis were performed on earth composing seven different vriesti blocks - some mixed with small dimension stone elements and others with straw - sampled from buildings in a precarious maintenance state and from the loose earth - withdrawn in the natural state at a depth of around 1,5 m in a building yard in which, at the time, the foundation diggings were carried out. During the inspections carried out it was also possible to sample a small portion of masonry in vriesti that was submitted for compression tests in the laboratory. Finally, two models were realized in a scale of 1:8 of wall with opening, built with earth bricks, also these according to the same scale and tiled according to the constructive techniques characteristic of the buildings of the historical centre of Sambiase. On the in scale models with adobes and bricks mechanical compression tests were carried out using a series of load and unloading cycles. The experimentations on the models were carried out with the double purpose of identifying, on the one hand, the mechanical behaviour of the vriesti walls with bricks inserted in the masonry at more or less regular intervals and on the other to verify the effectiveness of the technique of consolidation “cuci-scuci” in the case of earth masonries. The carried out investigations have allowed the acquisition of both qualitative and quantitative information regarding the properties of the materials and the behaviour of the structural elements characteristic of the buildings under investigation. Consequently, if one wants to carry out an evaluation regarding the static consistency and the seismic vulnerability of the buildings in order to guarantee their maintenance through restoration interventions it is not possible to put aside this kind of information acquired on a scientific base.   Experimental analyses for the mineralogical, geotechnical and physical characterization of the earth materials   For the mineralogical, physical and geotechnical characterization of the earth blocks used for the constructions in the historical centre of Lamezia, seven different raw earth blocks were withdrawn from buildings in precarious state of maintenance (fig. 25). In order  to obtain a reference, ground samples were also withdrawn in proximity of the

le terre utilizzate negli edifici storici; in particolare è evidente l’analogia di comportamento della terra prelevata al suolo con quello esibito dalla terra del mattone 5. In questo senso tale terra può sicuramente essere utilizzata per eventuali interventi di consolidamento con integrazioni o ripristino di materiale. Osservando i dati si può notare come i valori della resistenza dei provini ottenuti per taglio rientrino in un range compreso tra 0,2-0,8 MPa cui corrisponde un valore medio pari a 0,5 MPa. Trattandosi di provini ottenuti per taglio da blocchi prelevati in situ i risultati potrebbero risentire di inevitabili danni subiti durante le operazioni di prelievo, trasporto e taglio. Il comportamento post picco ha evidenziato invece una discreta riserva di resistenza. I valori del parametro duttilità sono infatti tutt’altro che modesti. Il quadro fessurativo determinato durante la prova è stato caratterizzato da una serie di lesioni con andamento verticale ovvero parallelo alla direzione di carico. I valori dei principali parametri meccanici esibiti dai provini rimpastati appaiono incrementati in media di circa il 50% rispetto a quelli determinati su provini ottenuti da blocchi prelevati in situ (Fig. 53); ciò è più evidente per i parametri “modulo elastico” e resistenza, meno per la duttilità i cui valori non sembrano discostarsi da quelli originari. I risultati ottenuti fanno intravedere una correlazione tra i valori dei parametri meccanici resistenza e modulo elastico a compressione e la percentuale di minerali argillosi; in particolare i provini con una percentuale di argilla del 60-63% con un rapporto quarzo-minerali argillosi di 1:2 esibiscono i valori di resistenza più alti. Dal valore del carico di rottura registrato durante la prova per flessione su tre punti è stata determinata la resistenza a trazione per flessione (tabella 8). Poiché, come è noto, le prove che vengono svolte nei cantieri di costruzioni in adobe consistono in genere, per motivi speditivi, in prove di flessione su tre punti, queste ultime sono state effettuate per accertare la correttezza delle conclusioni che è possibile trarre sui valori della resistenza a compressione ottenibili come multipli di quelli a trazione forniti dalla prova di flessione su tre punti. Dal valore del carico di rottura registrato durante la prova brasiliana si è determinato un ulteriore valore della resistenza a trazione indiretta. Per meglio evidenziare i legami tra caratteristiche fisiche e meccaniche nella Fig. 54 è riportato un istogramma con la resistenza a compressione e la percentuale di argilla relativa ad ogni campione, mentre la Fig. 55 rappresenta un istogramma dove, per ciascun campione, è evidenziata all’interno di ogni percentuale di argilla l’aliquota di minerali a grana fine, espandibili, che conferiscono maggiore plasticità e quelli a grana più


25

buildings on indication of the local workers. For the purpose of simplifying the interpretation of the results, in Table 1 is presented a list of the samples tested with indication of the corresponding characteristics, their origin, the sampling area and the use of the building from which the sampling was carried out. On all the samples the necessary analyses for the determination of the mineralogical composition and the specific weight of the granules were performed using the grain size curve and the consistency limits. The analyses for the determination of the principal mineralogical composition and the composition of the clay minerals (table 2 and 3) were carried out at the “Centro Studi sulle Cause del Deperimento e Metodi di Conservazione delle Opere d’Arte” CNR-ICVBC in Florence. For the determination of the specific weight of the earth granules reference was made to the procedure in the legislative guidelines CNR - One 10013. The mean value of the specific weight of the granules, determined on the samples under investigation was 2,65 g/cm3. The analyses for the determination of the grain size curve (figures 26-33) and of the fine fraction were performed both through sifting and with a densimeter. This permit-

Prove su modelli in scala di elementi strutturali Presso il Laboratorio Ufficiale Prove Materiali e Strutture annesso al Dipartimento di Costruzioni, sono state svolte una serie di prove meccaniche sia su modelli in scala di paramenti in adobe e ricorsi di mattoni cotti di una parete tipo individuata all’interno degli edifici del centro storico (Fig. 56), sia su una porzione di paramento murario in adobe prelevata da una costruzione (Fig. 57) nella quale era già in atto un intervento di recupero. Il primo obiettivo di tale sperimentazione consisteva in una indagine sul comportamento meccanico di tali particolari apparecchiature murarie, sia tramite la valutazione della capacità portante di elementi strutturali siffatti in relazione alle caratteristiche meccaniche dei componenti, sia tramite l’analisi dei quadri fessurativi e delle modalità di collasso. Il secondo obiettivo ha riguardato invece la verificare dell’efficacia della tecnica di consolidamento denominata “cuci-scuci” anche nel caso di questa particolare tipologia costruttiva. Per la realizzazione dei pannelli (figura58) sono stati impiegati blocchetti confezionati con la terra prelevata in prossimità degli edifici del lametino costruiti con elementi in adobe ed elementi in cotto ottenuti per taglio di laterizi comunemente reperibili sul mercato. Entrambi i pannelli sono stati realizzati con un’apertura sormontata da architrave ligneo con arco di scarico sovrastante. Il modello 1 (Fig. 59) riproduce, in dimensioni ed apparecchiatura muraria, una parete posta al terzo piano (Fig. 56) di un edificio sito in piazza Matrice; la parete è stata riprodotta nella sua condizione originaria, cioè a meno di una tamponatura realizzata successivamente all’impianto originario

267

Earth/Lands Terra/Terre

grossa non espandibili che non conferiscono plasticità al composto. I risultati raggiunti fanno presumere che approfondendo ulteriormente le indagini sarà possibile individuare precise correlazioni tra composizione mineralogica e proprietà meccaniche. Le terre analizzate presentano composizioni mineralogiche abbastanza differenti come evidenziato dalle differenti percentuali di minerali argillosi che variano dal 34% (mattone 4) al 71% (mattone 7). Il confronto fra i risultati delle prove di caratterizzazione delle terre e quelli ottenuti dalle prove di compressione evidenziano un legame tra la percentuale di argilla e la resistenza a compressione; sembra che per queste terre la percentuale ottimale di minerali argillosi sia intorno al 60%. Infatti sia le terre con percentuali più basse sia quelle con percentuali più alte hanno esibito valori di resistenza a compressione relativamente più bassi.


268

Earth/Lands Terra/Terre

ted to gather the sample particle in different size classes and to subsequently determine the weight percentages of each class. The values obtained by the weighing were inserted in the graph where on the x-axis, on a logarithmic scale, were plotted the sieve sizes and on the y-axis the percentages of material sieved. From the point of view of the grain size structure the earth of blocks number 2, 3, 4 and 6 exhibited a grain size curve practically coincident with the Fuller curve. The curves for blocks number 1, 5, 7 exhibited a shifted curve respect to that of the Fuller curve. Furthermore, it was possible to observe that the curves which coincided with the Fuller curve exhibited very elevated clay percentages. In table 4 are presented the consistency limits while in Fig. 50 is represented the Casagrande map related to the properties determined on the analyzed samples. The results of the tests carried out for the classification of the earth material have underlined characteristics of analogous plasticity for the different analyzed samples (fig. 34). The samples on the curve with “limit of liquidity” on the x-axis and “index of plasticity” on the y-axis almost all fall in the zone which corresponds to average or low plasticity values. Experimental analyses of the mechanical characterization of the earth materials During the sampling sclerometric mesures were also carried out using two different types of tools. The measures were carried out on the building with walls in “vriesti” (figures 35-47) situated at the third level of the the building which was the object for the in-depth investigations, located in the Matrice square. Particularly two sclerometric hammers were used (fig. 48) respectively a Schimdt Hammer/PT and a rock hammer. These tests were carried out with the intent to discover if also in the case of the raw earth materials it was possible to propose in-situ non destructive tests in order to obtain reliable indications on the strength parameter. The measured rebound index values recorded with the two different tools were compared with the results obtained from the compression tests carried out on the samples in the laboratory. The purpose of this type of investigation was to verify, obviously after necessary calibrations, the reliability of the values of compressive strength deducible from the sclerometric readings. The comparison of the results obtained with the rock hammer (table 5) with those obtained from uniaxial compression on cubic samples indicate that the values obtained with the hammer are 10 times greater than those determined with uniaxial compression tests. If these results are confirmed after further sampling campaigns, this would offer a tool able to measure in-situ the strength values of raw earth masonry bricks. During the hammer tests measures effected with a Schmidt hammer it was noticed that with an increas-

34

e visibilmente non ammorsata a quella adiacente. La compagine muraria è stata composta ponendo in opera otto ricorsi in cotto disposti ad intervalli non regolari. Il pannello denominato modello 2 è stato invece realizzato nelle medesime dimensioni del precedente, ma secondo una differente apparecchiatura muraria, ove i ricorsi di mattoni cotti sono disposti con cadenza regolare ad una distanza l’uno dall’altro, in scala, tale da corrispondere nella realtà a circa 70 cm. Entrambi i pannelli sono stati realizzati con un’apertura sormontata da architrave ligneo con arco di scarico sovrastante. Le prove meccaniche sui pannelli, rispettivamente delle dimensioni di 48,5x42,2x5,4 cm e di 49x38,6x5,4 cm, sono state effettuate al fine di identificare il comportamento di una muratura mista adobe e mattone

48


269

Earth/Lands Terra/Terre

26

27

28

29

30

31

33

32


270

Earth/Lands Terra/Terre

ing number of strokes an increasing value of the rebound index was recorded. These results, if confirmed after further verifications, would make the obtained results with such tool unreliable; not only as the values recorded with this instrument (table 6) are about twenty times greater than the strength values determined using compression tests. The mechanical tests of uniaxial compression, three-point bending tests and indirect traction (Brazilian test) were performed both on samples obtained by cutting the blocks taken from the buildings, on samples manufactured ad hoc using the sampled earth and on the block obtained by moulding the earth originating from the breaking up of the blocks taken in situ. Uniaxial compression tests were carried out on three cubic 5x5x5 cm samples obtained by cutting three blocks taken in-situ and other cubic samples always of the same dimensions but manufactured in the laboratory by moulding the earth originating from the breaking up of the blocks taken in situ(Fig. 49a, 49b). With the sampled earth further cubic samples of the same dimensions were manufactured, and parallelepiped samples of the dimensions of 30x9x9 cm. The samples were subjected to uniaxial compression tests and three-point bending tests (Fig. 50). Finally, the remaining stumps from the bending tests were subjected to uniaxial compression and indirect traction test (Fig. 51). The uniaxial compression tests were performed with an apparatus able to proceed with displacement control in order to record the whole equilibrium path including the descending branch. For the recording of the deformation parameters displacement transducers placed on the sample superior surface were used (Fig. 49a). From the results and from the load-displacement diagrams recorded during the compression tests (fig. 52a, 52b) the following parameters were determined: – compressive strength, calculated as the ratio between the load peak and the area of the face of the sample in contact with the test plates; – compressive “elastic modulus” Ec, determined considering the linear part of the loaddisplacement diagram; – kinematic ductility mc, obtained as the ratio between the displacement corresponding to the peak load and that of the point which has as ordinate the peak load and as abscissa the intersection between the linear part of curve and that the horizontal straight corresponding to the peak load; – kinematic available ductility mcd , determined as the ratio between the measured displacement in correspondence of the residual carrying capacity (1/3 of the peak load) and the displacement in correspondence of the peak load. The mean values of the principal mechanical parameters determined on the cubic samples both obtained by cutting the blocks sampled in-situ and from the moulding samples are presented in table 7.

cotto e verificare l’efficacia della tecnica di consolidamento denominata “cuci-scuci” anche nel caso di questa particolare tipologia costruttiva. I due pannelli con vano di apertura ed intonacati con una malta costituita da una miscela di terra e calce (Fig. 60) nelle proporzioni di 2:1, sono stati sottoposti a una duplice condizione di carico: a) carico distribuito su 4 segmenti equidistanti del bordo superiore, al fine di simulare le azioni trasmesse dalle travi del solaio in legno (Fig. 61); b) carico distribuito su tutta la superficie del bordo superiore del pannello (Fig. 62). La composizione della malta , sia di allettamento sia per l’intonaco, costituita da un impasto magro ben amalgamato, con un legate di calce aerea ed un aggregato relativamente ben classato di frammenti di rocce metamorfiche silicatiche, è stata suggerita dai risultati dell’analisi mineralogica, tramite diffrattometria a raggi x e osservazioni al microscopio ottico in luce polarizzata su sezione sottile, effettuata dal CNR-ICVBC di Firenze su un campione di malta di allettamento prelevato in situ. Per la registrazione delle deformazioni sono stati utilizzati dei trasduttori di spostamento posti sul piatto di prova superiore ed alcuni estensimetri ad Ω, con base 5 cm, collocati sulle superfici maggiori del pannello (Fig. 61) in direzione del carico ed ortogonalmente a questa. In entrambi i casi i pannelli sono stati sottoposti a cicli di carico e scarico; più precisamente dopo aver raggiunto un certo livello di danneggiamento (Figg. 63-64), caratterizzato da evidenti lesioni sulle superfici dei pannelli, si è proceduto allo scarico e all’intervento di consolidamento con la tecnica denominata “cuci-scuci”. Per conseguire il ripristino della continuità muraria si è proceduto alla sostituzione degli elementi danneggiati con elementi integri del medesimo tipo, posti in opera con una malta di terra calce e acqua di composizione identica a quella già utilizzata per la confezione. Le porzioni oggetto di intervento sono state nuovamente intonacate (Figg. 65a-65b) ed i pannelli così consolidati sono stati di nuovo sottoposti a prova secondo la condizione di carico b fino a collasso totale. La rottura definitiva dei pannelli è avvenuta per collasso del maschio murario più esile, come visibile nelle Figg. 66 e 67 Sia durante il primo ciclo di carico sia durante il secondo realizzato sui pannelli riparati, e sempre procedendo in controllo di spostamento, sono stati registrati i diagrammi carico-spostamento. Il percorso di equilibrio completo del ramo discendente permette infatti di registrare e individuare le eventuali differenze di comportamento sia in fase ascendente, sia discendente, degli elementi strutturali integri e ripristinati sottoposti a prova. In Fig. 68 è riportato il diagramma carico-spostamento registrato duran-


271

Earth/Lands Terra/Terre

35

36

39

37

40

43

44 52a

38

47

41

42

45

46

52b


272

Earth/Lands Terra/Terre

Observing the data it can be noticed that the strength values of the samples obtained by cutting enters in a range of 0,2-0,8 MPa which corresponds to a mean value of 0,5 MPa. As the results regards samples that have been obtained by cutting blocks that have been obtained in-situ the results could be sensitive to inevitable damages suffered during sampling, transport and cutting. The post peak behaviour has underlined a discreet reserve of strength. The obtained ductility values are in fact anything else than modest. The cracking pattern determined during the test has been characterized by a series of fractures with vertical or parallel directions with respect to the load. The values of the principal mechanical parameters exhibited by the remoulded samples appear in average around 50% higher in comparison to those determined on samples obtained from blocks collected in-situ (fig. 53). This behaviour is more evident for the parameters “elastic module” and strength, less for the ductility values which do not appear to shift from those originally present. The obtained results give a glimpse of a correlation between the mechanical strength and the elastic module and the percentage of mineral clay. In particular, the samples with a 60-63% clay with a relationship quartz-mineral clay of 1:2 exhibited the highest strength values. From the value of the peak load recorded during the thee-point bending tests the tension strength has been determined (Tab. 8). Since, as it is known, the bending tests carried on adobes in the building yards generally consist, for time reasons, in three-point bending tests, these last ones were carried out in order to verify the correctness of the conclusions that it is possible to obtain values of the compression strength as multiples of those obtained by the three-point bending tests. From the peak load recorded during the Brazilian tests an additional value of the strength to indirect bending was determined. For better underlining the bonds between physical and mechanical characteristics, in Fig. 54 is presented histogram with the compressive strength and the relative clay percentage for each sample, while Fig. 55 presents a histogram where, for every sample, is underlined inside every clay percentage the share of fine grained minerals, expandable, that gives higher plasticity and those with bigger grain size, not expandable that do not give plasticity to the mixture. Tests on real size models of structural elements At the Laboratory of Official Material Tests and Structures annexed to the Department of Constructions of the University of Florence, a series of mechanical tests were carried out. The tests were carried out both using in scale models of adobe and layers of bricks as a typical wall found inside the buildings of the historical centre (Fig. 56), and on a

te la prova sul pannello denominato modello 1, mentre nelle Fig. 69 sono riportati i percorsi di equilibrio registrati sul modello denominato 2 rispettivamente prima e dopo l’intervento di consolidamento. I risultati ottenuti, espressi in termini dei principali parametri meccanici dedotti dalle prove di compressione secondo le due diverse tipologie di carico svolte su entrambi i pannelli, sia integri sia consolidati, sono riportati in tabella 9; i pannelli consolidati sono contrassegnati con la lettera c. Si può osservare che i pannelli testati secondo la condizione di carico a) esibiscono un valore del carico di picco inferiore rispetto a quelli testati secondo la condizione di carico b) e questo nonostante la presenza in sommità di un filare di mattoni cotti per meglio diffondere i carichi. Questa circostanza evidenzia ancora una volta che il materiale muratura di terra, come del resto qualunque muratura, non è capace di ben diffondere le azioni dei carichi concentrati. Anche i quadri fessurativi esibiti differiscono per qualità e confermano quanto già osservato a proposito dei carichi di picco. Infatti i pannelli testati secondo la condizione di carico a) esibiscono un quadro fessurativo caratterizzato (Fig. 63) da fratture generatesi in corrispondenza ed immediatamente al disotto della zona di applicazione dei carichi, mentre nel caso dei pannelli caricati su tutto il bordo superiore il quadro fessurativo è caratterizzato da lesioni più diffuse , che investono gran parte della superficie del pannello e, in talune zone, l’intero spessore murario (Fig. 64). Le differenze rilevabili nei valori dei carichi registrati sui due pannelli sono certamente ascrivibili alla diversa disposizione dei ricorsi in cotto, più regolare nel modello 2 oltre a talune imperfezioni di confezione del modello. Dai dati acquisiti e riportati in tabella 9, risulta evidente come l’intervento di ripristino strutturale, effettuato tramite la tecnica del cuci-scuci, abbia comportato una ri-acquisizione della originaria capacità portante del pannello; anche il comportamento post picco mostra ancora la presenza di una buona riserva di duttilità. Le prove effettuate sui modelli hanno permesso dunque anche di validare l’efficacia di tecniche di consolidamento economiche, come quella semplice del cuci e scuci, compatibili, poco invasive e di conseguenza con impatto minimo sul manufatto architettonico, dal punto di vista del risultato finale dell’opera. I risultati ottenuti ci sembrano infatti permettere almeno di ribadire la possibilità di intervenire nel recupero delle costruzioni in terra cruda rispettando le istanze di compatibilità e sostenibilità. Appare lecito, in conclusione, asserire che è possibile consolidare con successo, con le tecniche descritte, una parete in adobe; per conferirle di nuovo le sue capacità portanti originarie è sufficiente ristabilire la continuità delle


273

Earth/Lands Terra/Terre

49a

49b

50

51

53

portion of a adobe wall take from a construction (Fig. 57) in which was already under way reconstruction interventions. The first objective of this experimental campaign consisted in an investigation on the mechanical behaviour of such particular building structures, both through the evaluation of the carrying ability of the structural elements in relationship to the mechanical characteristics of the components, and through the analysis of the cracking pattern as well as on the type of collapse. On the contrary, the second objective was to verify the effectiveness of the consolidation technique named “cuci e scuci” in the case of this particular type of construction. For the realization of the panels (Fig. 58) blocks were created with the earth withdrawn in proximity of the lametine buildings. The blocks were made with adobes and brick elements obtained by cutting tiles easily available on the market. Both panels were realized with an opening surmounted by a wooden lintel with an overlying arch structure. The model 1 (Fig. 59) reproduces, in dimensions and building equipment, a wall from the third floor (Fig. 56) of a building located in the Matrix square. The wall has been reproduced in its originally state, that is without the buffering subsequently realized on the original plant and visibly not bonded to the adjacent wall. The building was composed by placing eight layers of bricks at irregular intervals. The panel denominated “model 2” was realized in the same dimensions as the previous

parti impiegando lo stesso materiale costituente la parete in terra cruda. È così coniugata la messa in sicurezza della costruzione con l’esigenza di conservarne e tutelarne le tecniche costruttive ed i materiali originari. Naturalmente è possibile anche ipotizzare interventi di consolidamento capaci di aumentare la capacità portante di un edificio seppur costruito con materiale povero dal punto di vista meccanico come la terra cruda. Occorre allora dedicare studio e ricerca, ed è ciò che attualmente siamo impegnati a fare, per confezionare malte di composizione idonea al consolidamento con la tecnica delle iniezioni. Le miscele iniettabili dovranno essere compatibili e meno invasive delle miscele attualmente e generalmente usate che contengono una quantità più o meno grande di additivi a base di resine sintetiche. Infine, essendo stato possibile estrarre da un paramento murario dell’edificio del centro storico, sito in piazza Matrice a Sambiase, (Fig. 57) una porzione di muratura di dimensioni 48x35x15 cm circa, si è proceduto in laboratorio ad eseguire su di essa una prova di compressione uniforme. La porzione di muratura prelevata era costituita da due ricorsi di mattoni in terra cruda assemblati con malta di calce e con la stessa intonacata da un solo lato (Figg. 70a-70b). In tabella 10 sono riportati, per la porzione di adobe prelevata, i valori dei principali parametri meccanici determinati con prova di compressione uniforme. Come è evidente il provino ha esibito una bassa resistenza meccanica,


274

Earth/Lands Terra/Terre

wall, but according to a different construction technique, were the layers of bricks were placed at regular intervals from one another, in scale, corresponding to around 70 cm. Both the panels were realized with an opening surmounted by lintel wooden with an overlying arc structure. The mechanical tests on the panels, respectively of the dimensions of 48,5 x 42,2 x 5,4 cm and 49 x 38,6 x 5,4 cm, were carried out with the purpose to identify the behaviour of mixed masonry adobe and bricks and to verify the effectiveness of the consolidation technique named “cuci-scuci” also in the case of this particular construction technique. The two panels with opening and plastered with a mortar constituted by a mixture of earth and lime (Fig. 60) in the proportions of 2:1, were exposed to two loading conditions: a) load distributed on four equidistant segments of the superior edge, with the purpose to simulate the actions transmitted by the beams of the wooden floor(Fig. 61); b) load distributed on the whole surface of the superior edge of the panel (Fig. 62). The composition of the mortar, both for joint and for the plaster was made up by an thin mix, well amalgamated, with a binding of lime and an aggregate, with relatively well grain size distributions, of fragments of silicate metamorphic rocks suggested by the results of the mineralogical analysis, through diffractometric analysis and x-rays and observations with an optical microscope with thin polarized light, carried out by the CNR-ICVBC in Florence on a mortar sample sampled in-situ. For the recording of the deformations, displacements transducer placed on the overlying load plate and some Ω strain gauges, with a 5 cm base, placed on the greater surface of the panel (Fig. 61); they are set in both parallel and orthogonal to the load direction. In both cases the panels were submitted load and unloading cycles. More precisely, after having reached a certain level of damage (figures 63-64) characterized by evident fractures on the panel surfaces the panels were unloaded and the consolidation intervention with the “cuci e scuci” technique was carried out. To achieve the restoration continuity of the building, substitution of the damaged elements was carried out using entire elements of the same type, as well as using earth mortar and water with identical composition to that already used for the wrapping. The parts of the wall under investigation were again plastered (figures 65a-65b) and the consolidated panels were once more submitted to loading tests using the condition described in (b) until obtaining a total collapse. The definitive breakup of the panels occurred due to the collapse of the more slender part of the wall, as shown in figures 66 and 67. Both during the first loading cycle as well as during the second cycle realized on the sheltered panels, and always proceeding with displacement, load-displacement diagrams were recorded. In fact, the complete equilibrium run of the descending branch allowed to record and to individualize the

54

55

peraltro garantita quasi esclusivamente dallo “scheletro” costituito dai giunti di malta e dallo spesso strato di intonaco (Fig. 71) e nessuna proprietà elastica; il comportamento post-picco, come risulta dal diagramma carico- spostamento riportato in Fig. 72 mostra invece una buona duttilità cinematica disponibile. Il basso valore registrato per il parametro resistenza è quasi certamente da imputare agli inevitabili danneggiamenti subiti dalla porzione di muratura prelevata in seguito alle operazioni di asporto e di trasporto fino alla sede del laboratorio in Firenze. Considerazioni sui risultati ottenuti con le indagini svolte Al fine di offrire un appropriato supporto conoscitivo, scientifico e decisionale alle amministrazioni locali ed ai tecnici chiamati rispettivamente a programmare, progettare ed attuare gli interventi di consolidamento di taluni edifici del centro storico, i ricercatori del Dipartimento di Costruzioni della Università degli Studi di Firenze hanno esteso il campo di indagini sul costruito in terra cruda anche al territorio lametino con sopralluoghi, rilievi e prelievi di materiale in situ. Successivamente, presso il Laboratorio Prove Materiali e Strutture annesso al Dipartimento di Costruzioni, sono state svolte una serie di prove meccaniche; le indagini svolte hanno permesso di acquisire informazioni sia qualitative sia quantitative sulle proprietà del materiale e sul comportamento degli elementi strutturali caratteristici degli edifici del centro storico di Sambiase nel Comune di Lamezia. La salvaguardia di un patrimonio edilizio come quello di Sambiase, con le


Earth/Lands Terra/Terre

60 59 58

57 56

275


276

Earth/Lands Terra/Terre

possible differences of behaviour both in the up-swing and in the descending phase, of both the intact and restored structural elements. In Fig. 68 is shown the load-displacement diagram recorded during the test on the panel denominated model 1, while in Fig. 69 is shown the load-displacement diagram recorded on model 2, respectively before and after the consolidation interventions. The obtained results, expressed in terms of the principal mechanical parameters deduced from the compression tests according to the two different typologies of loading on both the panels, intact and consolidated, are shown in table 9; the consolidated panels are marked with the letter c. It is