In natura tutti gli organismi animali e vegetali nel proprio processo evolutivo si sono adattati alle condizioni climatiche della Terra ma i processi di adattamento non sono uguali per vegetali e animali: i primi hanno attivato tutta una serie di processi che più volte abbiamo ricordato esser definiti “passivi”, come ad esempio l’adattamento di forma e membrana esterna quale barriera di protezione o l’ottimizzazione dei flussi materiali ed immateriali, viceversa i secondi si sono adattati alla variabilità del clima della Terra in modo “attivo” ponendo un filtro, che va dall’abbigliamento alla costruzione di una dimora, tra il proprio corpo e il clima esterno variabile. Abbiamo visto che, per quel che riguarda gli esseri animali, l’attività costruttiva non li riguarda tutti, anche se è dimostrato che esistono buoni costruttori tra le differenti specie. In realtà in questo quadro è emerso che le specie costruttrici più abili non sono sempre quelle più evolute ma piuttosto quelle più organizzate, come ad esempio gli insetti, in cui all’interno del gruppo ogni individuo ha un ruolo sociale ben definito, sia per quel che riguarda le fasi costruttive che la vita in generale.

Ad esempio il nido delle termiti Macrotermes bellicosus, costruito con terra mescolata a saliva, può essere alto 4 m e contenere una colonia di 2 milioni di termiti. Nel basso del termitaio sono coltivati dei funghi che costituiscono il nutrimento degli insetti; in questa zona del termitaio l’aria è riscaldata dalla fermentazione del materiale vegetale, in modo tale che l’aria calda salga, spinta dalla pressione dell’aria esterna. Tutti i muri sono porosi, in modo da favorire lo scambio ventilativo: così l’ossido di carbonio fuoriesce ed è sostituito dall’ossigeno che, in maniera ciclica, rientra nel nido ricominciando il processo. Il termitaio ha forma tondeggiante, ed è coperto con una forma simile ad una conchiglia. I termitai appaiono come cunei giganti, con il lato largo esposto esattamente est-ovest. Questo serve a minimizzare il calore intenso di mezzogiorno (che incide su una piccola parte) ed invece esaltare il tiepido calore mattutino e del primo pomeriggio (che colpisce un’area più grande) attraverso forma ed orientamento. La forma a cuneo ha anche una funzione nella facilitazione del ricambio d’aria con l’incremento del rapporto massa/volume e dell’area esterna perimetrale. Il termitaio in sezione appare al centro come una struttura cava, che permette il passaggio dell’aria. Questa costruzione, da sola, riesce a creare un sistema di ventilazione automatico, che funziona con la sola forza di gravità: l’aria calda dal basso è riscaldata dalla fermentazione dei funghi e questa sale per fuoriuscire. Il ciclo è tenuto perennemente in vita, come già accennato, dai muri interni ed esterni che, in quanto porosi, permettono molto efficacemente un continuo scambio d’aria.

In analogia con i termitai, tra le strutture costruite dall’uomo, troviamo gli edifici tradizionali in creta, costruiti soprattutto in Africa, la cui tecnica tradizionale consiste nella realizzazione di un conglomerato di terra argillosa dello spessore di circa mezzo metro, gettato in opera dentro casseformi mobili in legno riutilizzabili. La radiazione solare forte e intensa del giorno è assorbita dalla muratura fatta di terra cruda, di notevole spessore, dalle notevoli capacità di isolamento termico. Nelle regioni a clima desertico, con scarsa umidità, la ventilazione non è necessaria a raffrescare gli ambienti chiusi, infatti in estate una brezza sulla superficie aggiungerebbe solo calore per conduzione. L’unità abitativa consiste in una struttura fatta di una muratura di fango di notevole spessore, con ottime caratteristiche di isolamento e inerzia termica. Anche alcuni alveari utilizzano tecniche simili: alcune specie di api conformano l’alveare come un cono a gradoni in modo che l’acqua piovana possa scorrere via il più velocemente dal nido. La forma di questo nido inoltre ricorda le case di creta delle popolazioni aborigene in Chad.

A differenza delle costruzioni di tipo tradizionale, caratterizzate dall’uso di materiali locali, di forme adatte al luogo, di flussi che imitano i processi naturali dell’habitat in cui sono inserite, gran parte delle abitazioni che si sono realizzate almeno negli ultimi cinquant’anni non hanno tenuto minimamente in considerazione le condizioni ambientali, termiche e igrometriche in cui si stavano inserendo.

L’esempio più eclatante ed evidente sono i grattacieli realizzati in tutte le maggiori città industrializzate, simbolo del potere delle società multinazionali, localizzati a New York come a San Paolo o a Hong Kong, a Dubai, a Shangai o a Kuala Lumpur: tutti luoghi geograficamente ben distinti, con caratteristiche climatiche totalmente differenti. In questi spazi l’ambiente confinato è continuamente controllato da sistemi impiantistici “attivi” che utilizzano, per il controllo termico, igrometrico e luminoso, energie di tipo “non rinnovabile”, con enormi costi ambientali, economici ed energetici su scala planetaria.

Si può dire in sintesi che la grande differenza tra gli edifici costruiti dall’uomo e le costruzioni realizzate dagli animali architetti è la diversa capacità di utilizzare elementi naturali e del luogo, sia materiali che immateriali, la totale riciclabilità degli elementi da costruzione, l’assenza di materiali di scarto o rifiuti, tutte caratteristiche presenti nel mondo “architettonico” animale e vegetale, ma assenti in molte delle costruzioni dell’uomo. Fortunatamente la sensibilità di una parte dei progettisti si sta orientando verso un quadro in continua evoluzione di materiali, componenti e sistemi tecnologico-costruttivi differenti, che hanno talvolta l’umiltà di richiamare alcuni caratteri delle costruzioni di tipo tradizionale, ma hanno anche il coraggio di utilizzare tecnologie innovative che prendono spunto ed imitano le scelte compiute dalla natura.

Un esempio interessante in questo senso, nell’ambito dei tanti studi e ricerche che si stanno conducendo sul problema del riciclaggio dei materiali da costruzione, è costituito dalla realizzazione dei rivestimenti d’involucro in materiali sintetici, come accade, tra gli altri, nella Kunsthaus di Graz progettata dagli Spacelab e nell’edificio della City Hall di Londra progettato da Foster.

L’edificio degli Spacelab a Graz, in Austria, di recente realizzazione, ha una facciata mediatrice illuminata dall’interno. Ogni pannello è tagliato e curvato individualmente, tecnica possibile solo con questo tipo di materiali. La particolarità del materiale acrilico è l’elevata dilatazione termica (5 volte superiore all’acciaio), che rende necessaria la possibilità di scorrimento in corrispondenza degli elementi di fissaggio. Questi rivestimenti in materiali plastici offrono una buona resistenza agli agenti atmosferici (acqua, vento), anche con spessori ridotti, sono totalmente impermeabili al passaggio dell’aria e per impedirne la deformazione delle lastre in caso d’incendio è stato predisposto in facciata un impianto di nebulizzazione. Le lastre, dello spessore di ben 15-20 mm, sono colorate con pigmenti blu-verdi che reagiscono in maniera differente dal punto di vista cromatico al mutare delle condizioni climatiche stagionali assumendo sfumature di colorazione abbastanza diverse nel corso dell’anno, quasi come una sorta di “termometri bioclimatici”.

L’edificio della City Hall a Londra di Norman Foster è molto simile, per forma e governo dei flussi bioclimatici, ai termitai di cui abbiamo trattato. La principale caratteristica di questo edificio è quella di aver puntato sul creare una, come la definisce lo stesso Foster, «architettura di industrial design di basso consumo energetico». La particolare forma riduce la dispersione termica e il sistema di facciata a scalini ombreggia la superficie vetrata. La facciata, attraverso la particolare forma dell’edificio, è composta di elementi di vetro di differente orientamento e inclinazione. Nell’intercapedine, lamelle di protezione solare intercettano il carico termico lasciandolo fuori dall’involucro. La facciata ha aperture per l’aerazione naturale regolabili da sensori posti in diversi punti dell’involucro edilizio; un tema, questo della regolazione della ventilazione naturale all’interno dell’edificio, che è centrale e caratterizza fortemente le soluzioni tecnologiche e di progetto di questo edificio, in quanto si fa in modo che l’aria, proveniente dall’esterno attraverso l’intercapedine dell’involucro verticale, prima di essere immessa negli ambienti interni attraverso il pavimento venga trattata termicamente e umidificata tramite processi di tipo assolutamente naturale.