La casa Jacobs di Frank Lloyd Wright a Middleton

STORIA DELL’ARCHITETTURA CLIMATICA
Architettura climatica negli USA
La casa Jacobs di Frank Lloyd Wright a
Middleton (Wisconsin)
Nel 1936, i coniugi Herbert e Catherine Jacobs (1), entrambi giornalisti, affidarono
a Frank Lloyd Wright l’incarico di progettare una casa a Madison, Wisconsin (2), ma
già dopo pochi anni, la casa non soddisfaceva più le esigenze della famiglia,
soprattutto perché nella zona sorsero, in breve tempo, molte altre costruzioni.
Così, nel 1942, gli Jacobs lasciarono la casa e si trasferirono in un podere di 2,1
ettari che oggi si trova alla periferia di Middleton (sempre nel Wisconsin). Già al
momento dell’acquisto del terreno, i coniugi avevano pensato di affidare anche il
progetto della nuova casa a Frank Lloyd Wright.
La casa Jacobs a Middleton nel 1980 prima della ristrutturazione
(Fonte: Making Wright Right )
Il momento giunse nel 1944. Fu infatti nella primavera di quell’anno che Frank
Lloyd Wright stese il progetto per gli Jacobs che divenne una delle sue più famose
case, conosciuta oggi come il “Solar Hemicycle”, un esempio pionieristico
d’architettura climatica che sfrutta l’energia solare in maniera passiva.
Si era però ancora in piena Seconda Guerra Mondiale e procurarsi tutto il materiale
necessario per costruire una casa, era davvero molto difficile. Per questa ragione, i
lavori di costruzione poterono iniziare solo nel 1946. Gli Jacobs, con l’aiuto di
qualche impresa locale, eseguirono la maggior parte dei lavori con le loro proprie
mani e, proprio per questo, la casa non fu ultimata prima del 1949. In compenso il
suo costo risultò essere molto modesto: appena 20.000 dollari.
Il disegno architettonico si basa su curve, raggi e cerchi. Il progetto è stato ideato
proprio per sfruttare al massimo possibile, e in modo passivo, l’energia solare allo
scopo primario di usarla per il riscaldamento della struttura. Questa è la ragione per
cui, alla casa, venne data forma di semicerchio che si apre con una parete di vetro,
alta due piani, verso Sud e verso il verde. Grazie a questa esposizione, la parete di
vetro, in inverno, permette al sole di penetrare fino in fondo negli ambienti della
casa, mentre in piena estate, l’ampia sporgenza del tetto ombreggia
adeguatamente la vetrata. La parete-finestra, fatta di legno di pino, aveva solo
vetri semplici.
Facciata Sud del Solar Hemicycle dopo l’ultimazione
Sul lato nord, la casa è invece quasi totalmente chiusa da un muro costruito con
pietra calcarea locale, coperto, fino all’altezza del primo piano, da un terrapieno che
ha la funzione di proteggere dai freddi venti invernali. Su questo lato, della casa si
vede solo uno nastro di finestre, alto circa 45 cm, che da luce alla zona notte del
primo piano.
Il muro sul lato nord, ha uno spessore di tre piedi (ca. 90 cm) e, dove è a due
paramenti, persino di quattro (ca. 120 cm). Esso viene interrotto da una torre
circolare del diametro di 15 piedi (4,5 metri) in cui è inserita la scala che porta al
piano superiore. Verso Nordest, una piccola galleria trafora il terrapieno e conduce
alla terrazza sul lato sud dove si trova anche l’ingresso principale.
La terrazza davanti alla grande vetrata sul lato Sud, è completamente protetta dai
venti, così come Frank Lloyd Wright aveva promesso al signor Jacobs con le
seguenti parole: “You can light your pipe in front of the house, even when there’s a
high wind”.
L’interno della casa forma un unico grande spazio che si estende su due piani. Al
piano terra si trova il salotto e la zona pranzo posta davanti alla torre, a pochi passi
dalla cucina e dall’ingresso principale. Nella torre è stato ricavato un locale
tecnologico e, sul lato occidentale del piano terra, uno spazio utilizzabile sia come
zona TV sia come studio. Una bella vasca rotonda, colma d’acqua, la cui funzione
non è molto chiara, divisa in due dalla parete vetrata, si trova per metà all’interno
della casa, e per l’altra metà sulla terrazza.
Il piano superiore, alto solo circa 1,90 metri, è formato da una galleria con la zona
notte e la torre, dove si trovano i servizi igienici e la scala. La galleria è sorretta da
barre d’acciaio fissate alle travi del tetto. La galleria dista dalla parete vetrata a Sud
di circa 1,20 metri. Così l’aria calda, in ascensione, riscalda la zona notte nella
stagione invernale.
Planimetria del Solar Hemicycle di Frank Lloyd Wright
Il piano terra ha una superficie di circa 135 metri quadrati, mentre quella della
galleria circa 90.
Il riscaldamento era a pavimento, una rara tecnologia per quei tempi. Questo
riscaldamento consentiva di tenere la temperatura dell’acqua calda di mandata più
bassa di quella che sarebbe stata necessaria se il calore fosse stato conferito con
radiatori. L’umidità dell’aria si manteneva verso il 50 per cento circa.
Il concetto energetico della casa era buono, tanto è vero che, nel giorno più freddo
dell’anno, se c’era il sole, l’ambiente si manteneva caldo e non si rendeva
necessario accedere il riscaldamento. Il massetto di calcestruzzo del pavimento e le
oltre 400 tonnellate di pietra calcarea dei muri assolvevano egregiamente la loro
funzione accumulatrice di calore e procuravano un gradevole ed equilibrato clima
interno, in modo tale che la caldaia si poteva accenderla solo sul tardi, alla sera.
Quando gli Jacobs decisero di trasferirsi in California, vendettero la casa ad un
professore di storia dell’Università del Wisconsin. In quel momento l’edificio aveva
circa 15 anni ed era in buone condizioni, così come anche le sue funzioni
energetiche. Circa 20 anni più tardi, la casa passò al figlio del professore che ebbe
cura di restaurarla, ripristinando, con l’impiego di molto denaro, lo stato originale
del 1948, perché, nel frattempo, la casa aveva subito trasformazioni e modifiche.
In un sito Internet, il figlio racconta i problemi che la casa poneva nel 1980 (3):

Nell’inverno del 1980 per il riscaldamento della casa bisognava spendere più
di $3500. Secondo le misurazioni effettuate nel 1980, circa il 20 per cento
delle perdite di calore era dovuto alla mancanza di una isolamento termico
sul tetto di legno che aveva uno spessore di soli 5 cm. Sopra i due strati di
legno c’era solo catrame è ghiaia. Per questo motivo il riscaldamento della
casa richiedeva 3500 galloni di gasolio, più di 13.000 litri. E questo
nonostante i guadagni solari durante il giorno. In quell’epoca una gallona
(3,785 litri) di gasolio costava circa $1,00.

Il terrapieno sul lato nord della casa era pensato per diminuire i costo del
riscaldamento del 20 percento, ma non esisteva nessun isolamento termico
tra casa e terra. Considerando che in Wisconsin, in inverno, la terra può
congelare fino a una profondità di 4 piedi (1,20 metri) , il terrapieno
assorbiva una buona porzione di calore della casa.
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L’installazione di una caldaia più efficiente fece crepare i tubi e il
riscaldamento a pavimento non era più utilizzabile, anche perché, a causa di
due anni di disuso, l’acqua nei tubi si era gelata facendoli crepare; e l’acqua
non si poteva far uscire perché la pendenza era insufficiente.
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La parete vetrata era lacera e mostrava fessure tra legno e vetro.
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Il tetto non era più impermeabile e la sporgenza della gronda era in stato
molto precario e rendeva l’interno troppo buio.
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Tutta i sistemi di distribuzione erano ormai obsoleti e non corrispondevano
più alle norme emanate nel frattempo.
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La maggior parte delle finestre si poteva aprire e chiudere solo con molta
forza.
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Per le giornate più calde dell’anno mancava qualsiasi mezzo di
raffreddamento
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Tutti le installazioni idrauliche della vasca erano inutilizzabili.
Gli interventi di restauro eseguiti dal nuovo proprietario :
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Rimozione del vecchio sistema di riscaldamento a pavimento e
Istallazione di un nuovo sistema con isolamento termica verso il basso
Istallazione di una nuova vasca d’acqua
Rimozione della parete vetrata e montaggio di una nuova parete
Rimozione di tutte le finestre e rivestimenti in legno al primo piano
Aumento dello spessore delle travi del tetto per adeguarle alle nuove norme
di portata (carico di neve)
Montaggio di una nuova gronda
Rifacimento del tetto con isolamento termico
Rimozione delle divisorie al primo piano
Rifacimento delle opere da lattoniere
Istallazione di una caldaia ad alto rendimento per accelerare il tempo di
riscaldamento e un nuovo sistema di ventilazione
Modernizzazione dell’impianto elettrico.
Note
(1) Jacobs, H.: Building with Frank Lloyd Wright, An Illustrated Memoir, San Francisco (1978)
(2) Il clima dello stato del Wisconsin è ottimo per l’agricoltura, le piogge si verificano principalmente in
primavera e in estate comportando almeno due terzi delle precipitazioni annuali, ma il Wisconsin è anche
noto per le abbondanti nevicate invernali.
(3) Making Wright Right