Progettazione e Realizzazione di Orologi Solari


Esempi

Orologio-calendario a Noci

Bari

La masseria da ristrutturare, nella campagna nocese
All’inizio del 2012 ricevemmo la telefonata di un gentilissimo medico nocese, raffinato cultore di storia e tradizioni locali, nonché collezionista di orologi e proprietario di una masseria in via di ristrutturazione (fig. 1) nella campagna a pochi chilometri dal paese.

Proprio riguardo a questa ed al suo interesse per gli strumenti di misura del tempo ci spiegò che aveva pensato di inserire al centro della facciata dell’edificio una meridiana, che non solo fornisse quelle ovvie informazioni come l’ora o la data, ma che decorasse ed abbellisse quello spazio e che desse anche un significato in più al luogo stesso, sottolineando il valore del tempo e celebrando l’operosità di chi lavora a contatto con la Natura.

La piacevole conversazione telefonica si svolse attorno a questo tema, approfondendo qualche dettaglio, toccando anche altri argomenti e si concluse con l’affidamento preliminare, da noi accettato con piacere, di realizzare il progetto descrittoci, formalizzandolo quanto prima con un incontro sul posto.

Il bozzetto del quadrante sottoposto al cliente ed approvato dopo qualche piccolo ritocco
Concordato un appuntamento di lì a poche settimane potemmo così conoscere di persona il nostro committente ed effettuare le operazioni di rito, come alcune fotografie del contesto e i rilievi delle coordinate del luogo e soprattutto dell’orientamento della superficie prescelta per l’inserimento del quadrante: lo spazio tra il colmo del tetto e la porticina rossa visibile in fig. 1, spazio che domina l’aia antistante e si affaccia sulla campagna di ponente. A tal proposito ci sembra giusto dire che l’irregolarità della superficie intonacata (visibile anche dalla foto), tutt’altro che piana e liscia (soprattutto a causa della natura intrinseca del muro, in pietrame misto) ci ha costretto a considerare un piano ipotetico medio, aiutandoci con una tavola di legno appoggiata alla superficie, assumendo perciò i valori di quella, valori da considerare fino alla fine, come si dirà più avanti.

Comunque, ultimate le operazioni di rilievo, parlammo naturalmente anche di materiali e di tradizioni locali, ai quali giustamente il proprietario, nello spirito di appartenenza alla propria terra, si sarebbe voluto rifare: egli innanzitutto avrebbe desiderato realizzare in pietra (anziché in altri materiali o dipingendolo su intonaco) il quadrante dello strumento ed in particolare sperava di poter usare una chianca reperita in loco, dalla forma irregolare, caratteristica accattivante, ma dalle dimensioni troppo modeste (sui 70-80 cm al massimo della larghezza); considerando infatti il punto in cui la si sarebbe dovuta inserire, l’altezza e la distanza dalla quale si sarebbe dovuta osservare (il centro dell’aia), sarebbe risultata ben poca cosa, mortificandosi e rendendo illeggibile il suo contenuto.

Una fase dei lavori: l’incisione delle scritte nella lastra già bocciardata
Perciò, su nostro consiglio e consultandosi successivamente col suo marmista, il proprietario accolse l’ipotesi di tagliare una nuova lastra (in pietra di Apricena), di dimensioni ben maggiori (larga circa 1.80 m) e spessore adeguato (3 cm), di forma comunque eventualmente irregolare, che sfruttasse così in maniera ottimale lo spazio a disposizione, ed all’interno della quale poter quindi inquadrare lo schema cronometrico che avremmo concepito.

Entrando dunque più nel dettaglio delle funzioni che lo schema dello strumento avrebbe dovuto implementare, e fedeli allo spirito di sobrietà richiestoci dal committente, concordammo con lui che lo strumento avrebbe funzionato come segue:

La lastra, una volta completata (incisa e smaltata) e consegnata in cantiere, viene issata sul ponteggio per essere murata (si notano 3 dei 7 squarci per gli ancoraggi)
Lo schema sarebbe stato completato con un motto latino, coi dati tecnici dello strumento, il tutto graficizzato in uno stile semplice e ben leggibile. Lo gnomone che avrebbe dato vita al tutto, con l’ombra proiettata dal Sole sul quadrante, sarebbe stato costituito da un semplicissimo tondino polare d’ottone, terminante in una sferetta.

Presi dunque questi accordi e rientrati in sede, ci mettemmo subito al lavoro e calcolammo e progettammo lo strumento: scontornammo il quadrante secondo una forma irregolare che ne accentuasse il sapore naturale (e che vide lo gnomone rimanerne al di fuori, senza che questo comportasse problemi e come pure spesso si fa) e ne sottoponemmo il bozzetto (fig. 2) al cliente; ricevutane l’approvazione (non senza qualche piccolo ritocco), potemmo dare il via alla fase successiva dei lavori.

Spedimmo il file col disegno esecutivo delle incisioni (insieme al bozzetto a colori per le smaltature) al marmista di fiducia del nostro cliente, con tutte le indicazioni del caso, rimanendo in contatto telefonico e telematico quasi quotidiano nei giorni in cui si svolse la lavorazione, per fornire ogni consulenza fosse stata necessaria.


  1. Lastra in pietra calcarea tipica delle costruzioni rurali del territorio pugliese, usata, in diversi spessori e dimensioni, sia per le pavimentazioni sia per le coperture.

Le operazioni di taglio, bocciardatura (scelta per accentuare l’aspetto più “rustico” del risultato), incisione (fig. 3), rifinitura e smaltatura si svolsero in pochi giorni (sebbene dopo uno slittamento di alcune settimane rispetto al previsto per impegni precedenti del marmista) e così durante la primavera del 2012 la lastra col nostro strumento potè dirsi pronta. Noi intanto avevamo fatto preparare il semplice gnomone in ottone.

Nel frattempo in cantiere era stato rimosso l’intonaco dalla parte superiore della facciata della masseria, proprio nella zona in cui sarebbe stato collocato il nostro manufatto, evidentemente a causa dei rigonfiamenti fin troppo evidenti che ne denunciavano le cattive condizioni: sarebbe stato ripristinato alla fine, dopo la muratura della lastra. Inoltre erano stati aperti squarci nel muro (usando come riferimento una sagoma di cartone) in corrispondenza dei punti di ancoraggio (benché uno dovesse poi essere spostato — fig. 8) delle 7 zanche in ferro che avrebbero retto la lastra (fig. 4), zanche preparate preliminarmente da un fabbro locale.

Finalmente, col ponteggio montato, gli operai pronti, il cliente ed il progettista presenti sul posto a coordinare le operazioni, giunse la mattina dell’installazione della lastra a parete.

L’operazione in sé e per sé non presentò particolari difficoltà: issammo il manufatto sul ponteggio (fig. 4) e lo mettemmo in sede (inizialmente solo appoggiato su tavole e sostegni in legno) registrandone accuratamente la posizione (figg. 5-6), soprattutto la verticalità (ché tale era stata assunta, diremmo “imposta”, al momento del rilievo) e la rotazione della superficie (affinché, ad esempio, la meridiana rispettasse la sua verticalità nel disegno del quadrante o gli assi di riferimento dell’equazione del tempo si mantenessero orizzontali).

Si predispone il fissaggio della lastra al muro, appoggiandola provvisoriamente su supporti e cunei in legno e registrandone accuratamente l’orientamento, come ad esempio la rotazione del quadro, qui verificata dall’operaio colla livella aiutandosi col grafico dell’equazione del tempo localizzata come riferimento
In questo particolare del quadrante (col motto e l’equazione del tempo localizzata) si noti, oltre ai cunei in legno sotto, anche il puntone a lato (protetto con un cappuccio di gomma per salvaguardare il manufatto), regolabile per registrare la declinazione della lastra per correzioni successive

Ma la condizione più delicata da riprodurre e mantenere, come si diceva sopra e come infatti sapevamo fin dall’inizio (con una superficie incerta e “mobile” come in questo caso) era quella di declinazione, che, con lo strumento ormai calcolato, disegnato e realizzato, doveva obbligatoriamente riprodurre quella assunta al momento del rilievo, ricavata dalla media delle misure effettuate in punti diversi, cioè quella di 36.0° O. Tale condizione poteva essere raggiunta solo per tentativi e verifiche, per approssimazioni successive.

Predisponemmo perciò sostegni e blocchi per la lastra in modo da mantenerne le condizioni già raggiunte (inclinazione e rotazione), ma lasciandole un minimo di gioco per muoverla se e come necessario fino a posizionarla esattamente alla declinazione voluta: in pratica la vincolammo come un’anta o una porta, incernierandola per così dire sul fianco sinistro ed agendo di pochi millimetri alla volta su quello destro, lasciato “libero”.

Sia chiaro che parliamo di posizioni che potevano differire di pochissimi decimi di grado dalla declinazione cercata, e di relative correzioni quantificabili in pochi millimetri di spinta della lastra verso il muro o dal muro, ma queste apparenti “inezie” si sarebbero tradotte e manifestate, se trascurate, in scarti nell’orario (ma non solo) di qualche minuto, ben percepibili soprattutto alle ore estreme del pomeriggio.

Si fora il muro per fissare lo gnomone: il punto è stato individuato in funzione della forma del tondino, opportunamente sagomato, e del piede dello gnomone, il cui riferimento si può vedere, tracciato come un punto a matita sulla lastra, a sinistra del numero I dell’ora pseudo-italica e in alto a destra del numero II
Lo gnomone fissato al muro con resina a presa rapida, dopo averne registrato la corretta posizione grazie ad una dima in cartone. Lo squarcio nel muro, preventivamente praticato per murare una delle 7 zanche in ferro per ancorare la lastra, verrà tuttavia colmato e ricavato poco distante, non risultando ottimale quella posizione

Perciò, quando al termine della mattinata, dopo essere intervenuti con diverse correzioni e successive verifiche, e dopo aver fissato al muro anche lo gnomone (sebbene con qualche difficoltà a causa della natura farinosa del muro proprio in corrispondenza del punto di fissaggio, tra la malta, la pietra e il laterizio — figg. 7-8) si verificò il risultato delle operazioni, ci sembrò di aver raggiunto, tutto sommato senza troppa fatica, l’obiettivo perseguito…

In realtà già poche ore dopo, con l’allungarsi dell’ombra nelle ultime ore del pomeriggio, apparve evidente che qualche ritocco in più sarebbe stato necessario… La conferma ce la diede anche l’indomani e nei giorni successivi il proprietario (essendo noi nel frattempo dovuti rientrare in sede), che monitorò per un po’ la situazione.

Così concordammo col committente una strategia per i giorni seguenti, in cui in sinergia e a distanza avremmo perfezionato l’intervento fino al raggiungimento di piena verifica dei risultati.

 

L’andamento della declinazione della lastra monitorato correzione dopo correzione: la media dei valori rilevati è di 36.0°
E così facemmo: per diversi giorni il proprietario sul campo effettuò i ritocchi millimetrici della lastra, mentre noi in studio verificavamo in tempo reale i risultati coi calcoli derivanti dalle misure che egli ci trasmetteva, suggerendo l’eventuale ulteriore correzione.

Per far ciò continuammo ad impiegare le formule astronomiche ed i principi usati fino a quel momento, che poi sono quelli alla base delle stesse operazioni di rilievo preliminare della declinazione che compiamo normalmente, formule che impiegano i seguenti parametri, calcolati o misurati:

L’orologio-calendario al termine della laboriosa installazione
Calcolando e confrontando (col nostro programma Phoebus) le posizioni del Sole rispetto all’orizzonte locale e rispetto alla superficie, si ottiene l’orientamento della stessa.

Potendocelo permettere, non avendo ormai nessuna fretta, il nostro meticoloso rilevatore acquisì una ventina abbondante di misurazioni attraverso le quali noi calcolammo altrettante piccole correzioni: già dopo una decina d’interventi emerse che avevamo quasi raggiunto l’obiettivo, cominciando i valori ad oscillare attorno al valore da noi inseguito.

In fig. 9 si può vedere, graficizzato, l’andamento delle operazioni.

In questo modo nel giro di un paio di settimane (potendo gli interventi essere svolti solo di pomeriggio, nelle giornate di sole e compatibilmente cogli impegni del cliente) la perseveranza e la pazienza (soprattutto da parte del committente e dell’operaio che lo aiutava) ripagarono gli sforzi.

Alla fine la lastra raggiunse la declinazione “obbligatoria” di 36.0° O, potendo così essere finalmente murata con le zanche (fig. 10); inoltre lo gnomone fu stabilizzato meglio anch’esso (non garantendo il primo fissaggio l’affidabilità necessaria).

E così l’ultima parola, che spetta sempre all’ombra sul quadrante, ci diede ragione: le ore moderne vengono oggi segnate con una notevolissima precisione, con un’approssimazione dell’ordine di non più di mezzo minuto nelle ore estreme del pomeriggio e addirittura impercettibile in quelle centrali, e le date (date medie, cioè valide per tutti gli anni) sono segnate con l’approssimazione al massimo di un giorno.

Lo strumento svetta silenzioso sulla facciata della masseria, svolgendo paziente il suo compito, ora dopo ora, giorno dopo giorno
Alla fine delle operazioni, nell’estate 2012, fummo soddisfatti del risultato sia noi che lo avevamo concepito sia il proprietario che lo aveva fortemente voluto.

Per noi non era certo la prima opera che progettavamo che aveva preso forma, ma era la prima nel suo genere che ci aveva impegnato così tanto per essere messa in opera (a causa delle asperità del supporto e della natura degli elementi che lo costituiscono), e certamente anche per il committente era la prima a dover essere accompagnata a prendere vita, in una maniera sicuramente inaspettata e che siamo certi gliel’avrà fatta sentire più sua, a dispetto dell’impegno richiestogli.

In conclusione dobbiamo dire che l’esperienza è stata molto interessante e soddisfacente: lavorare così, in sinergia e a distanza, con persone tenaci e pazienti (che non ci stanchiamo di ringraziare per questo) e sperimentando un metodo nuovo di verifica ed intervento ci ha arricchito ed i risultati ci hanno gratificato.

SCHEDA TECNICA
Luogo Latitudine: 40°45'29.9" N
Longitudine: 17°02'53.3" E
Quadro
Inclinazione: (verticale)
Declinazione: 36.0° O (sud-occidentale)
Misure lastra: 177×123 cm
Gnomone Tipologia: stilo polare
Lunghezza stilo: 326 mm (ø 10 mm)
Diametro sfera: 25 mm
Funzioni
  • Orologio ad ore moderne vere locali
  • Orologio ad ore pseudo-italiche
  • Equazione del tempo localizzata
  • Calendario stagionale
Anno 2012
Oggi (dopo il completamento dei lavori di rifacimento dell’intonaco della facciata) lo strumento è lì a svolgere il suo compito di doppio orologio e di calendario, guardando l’aia della masseria e oltre quella la campagna circostante, fino all’orizzonte, dove ogni sera tramonta il Sole (fig. 11).

U·B·I E·S·T D·O·M·U·S N·O·S·T·R·A
I·B·I F·E·L·I·C·I·T·A·T·I·S N·O·S·T·R·Æ
T·R·A·N·S·E·U·N·T H·O·R·Æ