Utama : (casa di terra) prototipo bioclimatico in terra cruda per il miglioramento del comfort termico in clima freddo e l'adozione di distemi di riscaldamento e cottura salubri nelle communità rurali vulnerabili di Tiwanaku, Bolivia

In the Bolivian Altiplano, where communities live at approximately 3,800 m a.s.l. in an extremely cold climate, the scarcity of energy resources combines with the poor quality of the built environment, significantly compromising the thermal comfort and respiratory health of the inhabitants. This study proposes the development of a bioclimatic housing prototype designed for the rural communities of Tiwanaku, Bolivia, proposing architectural solutions that integrate vernacular knowledge with current energy simulation tools. The design leverages passive strategies and locally available natural materials – such as adobe, sheep wool, and totora – with the aim of mitigating cold-induced thermal stress while containing environmental impact and construction costs. The methodology integrates climate analysis and a typological survey to define a baseline model, followed by building envelope optimization through the thermophysical characterization of local materials and passive strategies. The process culminates in the scientific validation of the UTAMA prototype through dynamic energy simulations, comparing the achieved improvements with international adaptive thermal comfort standards. The prototype also integrates low-tech active heating systems, clean cooking solutions, and renewable energy systems for self-consumption. The findings show how the integration of local building knowledge and passive bioclimatic design can significantly improve thermal comfort without relying on high-energy-intensity systems, offering a replicable and adaptable model for vulnerable communities in similar climatic contexts.

Nell’altipiano boliviano dove le comunità vivono a circa 3.800 m s.l.m. in un clima estremamente freddo, la scarsità delle risorse energetiche si combina con una bassa qualità dell’ambiente costruito, compromettendo significativamente il comfort termico e la salute respiratoria degli abitanti. Lo studio propone lo sviluppo di un prototipo di abitazione bioclimatica progettato per le comunità rurali di Tiwanaku, Bolivia, proponendo soluzioni architettoniche che integrano i saperi vernacolari con simulazioni energetiche attuali. Il progetto valorizza l'uso di strategie passive e materiali naturali locali come l'adobe, la lana di pecora e la totora con l'obiettivo di mitigare lo stress termico da freddo contenendo al contempo l'impatto ambientale e i costi di realizzazione. La metodologia integra l'analisi climatica e il sondaggio tipologico per definire un modello di riferimento, procedendo poi all'ottimizzazione dell'involucro tramite la caratterizzazione termofisica di materiali locali e strategie passive. Il percorso culmina nella validazione scientifica del prototipo UTAMA attraverso simulazioni energetiche dinamiche, confrontando i miglioramenti ottenuti con gli standard internazionali di comfort termico adattivo. Il prototipo prevede, inoltre, l'integrazione di sistemi di riscaldamento attivo a bassa complessità tecnologica, soluzioni per la cottura pulita e sistemi alimentati da energie rinnovabili destinati all'autoconsumo. I risultati finali mostrano come l'integrazione tra saperi costruttivi locali e progettazione bioclimatica passiva possa migliorare significativamente il comfort termico senza dipendere da sistemi impiantistici ad alta intensità energetica, proponendo un modello replicabile e adattabile per comunità vulnerabili in contesti climatici analoghi.