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Cupola

Elementi dei Forni



L'origine della costruzione dei forni a legna si perde nella notte dei tempi, ma durante l'impero romano raggiunse il massimo della sua diffusione: nella foto il forno a legna a Pompei con le macine per la farina.



La cupola di un forno a legna è certamente l'elemento prioritario anche se avremo modo di verificarlo in seguito sono molteplici gli elementi che possono condizionare la buona resa di un forno a legna.

Tralasciamo ora gli antichi progenitori dei forni a legna per occuparci dei forni attuali. In commercio sono disponibili molti forni prefabbricati che danno come vantaggio primario di accorciare di molto i tempi di costruzione del proprio fornetto. I risultati, come ho avuto modo di sperimentare direttamente sono validi e comparabili con i risultati dei forni costruiti direttamente in mattoni. La calotta prefabbricata è preferibile rivestirla esternamente con un rivestimento di mattoni per aumentare il volano termico, avendo anche cura di verificare che il piano di cottura sia in cotto.

Le cupole costruite in sito sono preferibili perchè si può intervenire sia sulla curvatura della volta che sulle dimensioni del portello; certamente mi riferisco a forni costruiti con le corrette regole perché  basta esplorare in internet dove si ha modo di vedere anche forni con costruzione definita dagli esecutori "ruspante"(qesto blog PDF è stato proprio definito "come costruire un forno ruspante"), con possibili effetti fessurativi della cupola o rilascio di parti della muratura durante la cottura degli alimenti.

Naturalmente anche questi forni possono cuocere il pane ed altro, ma oggi con le esperienze acquisite siamo in grado di costruire forni durevoli nel tempo e con un buon rapporto tra resa termica  e consumo della legna.

In alcune zone del meridione era uso costruire questi forni casalinghi utilizzando i più svariati materiali, come cocci di coppo e mattoni antichi, o dove disponibili anche blocchi di tufo o di pietra leccese
Naturalmente ogni esecutore realizza quanto di meglio può esprimere che va dal massimo della perfezione come alcuni esempi allegati, o con metodi più ruspanti dove ci si accontenta del risultato senza a mirare alla perfezione ed agli eventuali ponti termici dovuti alle discontinuità tra refrattario e le grosse fughe che possono risultare con un assemblaggio che utilizza molta malta per facilitare l'accostamento tra .mattone e mattone.

Sono indubbiamente anche questi metodi validi e gratificanti per chi vuole





attingere ai materiali locali di antico uso, resta da considerare  che anche nei vecchi forni, specie quelli comunitari la calotta era costruita con la corretta disposizione dei mattoni come si può notare nella foto a lato che riprende la volta del forno di cascina Croce a Cornaredo MI.

L'esecuzione del forno con utilizzo degli elementi  prefabbricati ha  tra i vantaggi oltre a ridurre i tempi di esecuzione, consente di utilizzare cupole ampiamente collaudate sia nelle miscele dei conglomerati refrattari che nei rapporti dimensionali come il diametro, l'altezza della cupola e della apertura della bocca del forno.


Uno degli aspetti dei fornetti a cupola prefabbricata consiste nel fatto che non sempre si ha un piano di cottura idoneo anche alla cottura del pane.  Alcuni utilizzano refrattari in conglomerato refrattario simile a quello della cupola o in mattoni con un alto grado di allumina buoni per la pizza ma per la forte conduttività poco idonei alla cottura del pane. Vi sono anche costruttori, (tra i quali la Valoriani) che per il piano di cottura utilizzano tavelloni refrattari rossi http://valoriani.it/it/refrattari_rossi a media conduttività termica.
Altro aspetto da non sottovalutare è lo spessore della cupola in prefabbricato che solitamente si aggira sui 6 cm.
Nel forno Cà Rossa  http://www.fornocarossa.blogspot.it/ questo spessore è stato incrementato con la posa di mattoni all'esterno della cupola con ottimi risultati per l'aumento del volano termico, utile nella cottura del pane. Si può anche ovviare al basso spessore della cupola con una maggiorazione della coibentazione.



Costruire un Forno
Il calore all'interno di un forno si trasmette per: Conduzione - Convenzione - Irraggiamento
Costruire il forno iniziando dalla cupola è il massimo della soddisfazione che un forno amatore possa ricavare.
Il fornista dovrà procurarsi i materiali necessari quali:
mattoni refrattari, malte refrattarie e prodotti isolanti quali: materassino in fibra ceramica, lana di roccia, pannello ceramico, vermiculite, argilla espansa, pannelli in gas beton, ecc.

La costruzione della cupola dipende dall'uso al quale è destinato il forno: pizza o pane e pizza. In particolare il profilo  della cupola sarà ad elisse perché il calore  per rifrazione deve interessare tutta la superficie del piano di cottura. Nei forni per pizza sarà elemento importante che la fiamma, l'irraggiamento ed i moti convettivi, dalla calotta "colpiscano" le pizze in cottura .
DIMENSIONI
Per consentire un razionale utilizzo del calore che come è noto si trasmette per conduzione, irraggiamento e convenzione, la formo idonea è quella circolare. Le dimensioni del piano di cottura possono variare in funzione dell'utilizzo:
  • diametro 80 -100 cm, piccolo forno ad uso domestico,
  • diametro 120-150 forno medio per pane e pizze
  • diametri maggiori, forni comunitari
I vecchi forni usualmente utilizzati per panificare  avevano cupole con altezze anche alte, che però questo comportava tempi lunghi per portarli in temperatura e poco idonei alla cottura delle pizze.  
Dalle esperienze maturate su vari forni di massima in base alla circonferenza del forno l'altezza della volta alla sommità interna si ricava con la formula:

h = d/3,4

dove:
h è l'altezza della volta
d è il diametro del forno in centimetri.

Comunque l'altezza della volta di un forno medio 80 - 100 cm, non deve mai scendere sotto i 25-30 cm.
Bisogna fare in modo che il centro della base del forno si avvicini al fuoco della volta che in genere è un paraboloide, in modo da concentrare la riflessione del calore della volta sul piano di cottura.
Teniamo presente che le altezze possono anche variare da forno e forno in funzione del suo utilizzo, e poi il risultato dipenderà dalle esperienze maturate in fase di utilizzo, alcuni esempi pratici:

Forno comunitario di Cascina Croce
d=2,00, h=0,48 rapporto d/h = 4,16

Forno Favaglie
d=1,80, h=0,60 rapporto d/h = 3

Forno prefabbricato Valoriani
d=1,10, h= 0,31 rapporto d/h = 3,2
Costruzione della Cupola in mattoni




Costruire una cupola implica una manualità che anche i muratori definiti esperti non possiedono, perchè come per tutti i lavori serve l'esperienza nel campo specifico maturata dopo diverse cupole realizzate.
Consigliamo pertanto ai forni amatori il taglio dei mattoni con mola ad acqua  e prove preliminari prima di accingersi all'impresa definitiva.
Diverse ditte produttrici di forni eseguono cupole montate con maestria da professionisti.
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La costruzione della cupola dipende dall'uso al quale è destinato il forno: pizza o pane e pizza. Dall'esperienza maturata sui forni comunitari per il pane la forma della cupola era ad elisse perchè si utilizzava essenzialmente la temperatura per rifrazione che doveva interessare tutta la superficie del piano di cottura.




COSTRUZIONE CON I MATTONI REFRATTARI

Come visibile in alcune delle foto allegate in alcuni casi sono stati utilizzati mattoni non sagomati, come visibile nello schema planimetrico a lato ipotizzando una posa accostata sul profilo interno della cupola all'esterno avremo le seguenti fughe:
Forno con diametro 100 cm = fuga 2,4 cm
Forno con diametro 120 cm = fuga 1,9 cm

Risulta evidente che le fughe si riducono con l'aumentare del diametro del forno. Si evenzia anche che questi scostamenti li avremo anche sul piano verticale.
Come in precedenza indicato, internet è affollata di forni-amatori che riportano le loro esperienze costruttive con blog e filmati. Molti, oserei dire usano tecniche primordiali; però anche quando ci si accontenta dei modesti metodi casalinghi ci sono sempre quelle soddisfazioni che derivano dalla cottura del proprio pane nel forno costruito con le loro mani.

Analizzando le varie sperimentazioni si giungerà a capire i fattori che possono valorizzare il tempo speso e consentire nel contempo il buon funzionamento del forno quali: la forma, le dimensioni, gli accorgimenti per contenere le dilatazioni termiche, le malte refrattarie, i mattoni refrattari costituenti il piano di cottura, l’isolamento, la rilevazione delle temperature, i portelli, e la illuminazione interna del forno sono tutti elementi che un buon fornoamatore deve ben considerare prima di iniziare il progetto e poi il suo cantiere. Caratteristica basilare che deve adottare un buon fornoamatore di saper discernere da tutti i pareri dei vari specialisti (compreso anche il sottoscritto) perché ognuno è fiero di quanto realizzato e non è pronto ad ammettere qualche errore commesso.

Diamo per scontato che il novello fornista abbia almeno una esperienza di base nella manipolazione delle malte ed esecuzione di murature, altrimenti prima di partire nella esecuzione della cupole conviene fare apprendistato e provare alcune campionature.


La sequenza della costruzione della cupola del Nuovo Forno Favaglie, ha consentito di prendere atto della facilità con la quale un esperto in forni (Alessandro Bertoli, MN) possa eseguire in tempi brevi la struttura in mattoni refrattari costituenti la cupola di un grande forno a legna per il pane. Il segreto del risultato oltre alla esperienza, elemento indispensabile, il risultato è stato facilitato dal perfetto taglio di ogni mattone, premontati e numerati nel laboratorio prima del loro trasporto sul cantiere.
Mi rendo conto che per un amatore alle prime armi non è possibile ricorrere a questi sistemi professionali e visto che in internet (come costruire un forno) molti si sono cimentati con i più svariati metodi per formare la cupola, metodi in alcuni casi molto complessi.






DIMENSIONE DELLA BOCCA DEL FORNO
Le dimensioni della bocca dipendono anch'esse dal diametro del forno, da cosa si intende cucinare, e dalla dimensioni dei tegami che si vuole inserire. Un forno con un diametro di 120 cm. dovrebbe avere la base della bocca di almeno 50 cm. e una altezza di 28 cm. Anche la forma della bocca è influenzata dalla destinazione che si intende dare al forno. I forni destinati alla cottura del pane possono avere dimensioni maggiori per visionare tutto il piano di cottura durante il carico delle forme: durante la cottura il portella verrà chiuso e sigillato. Mentre il portello del forno da pizza, avrà una altezza ridotta perchè operando a forno aperto e a fuoco acceso questa consente di mantenere all'interno della calotta la massima tempera dell'aria presente, in alcuni casi sono presenti due allarghi laterali per manovrare la pala da pizza.
Per consentire il mantenimento della temperatura all'interno del forno si consiglia per il portello di adottare un profilo curvo come dagli esempi sottostanti. Per i portelli verranno forniti maggiori dettagli nella apposita pagina degli accessori.










Esempi di possibili portelli da adottare in funzione dell'uso che si intende effettuare. Nel della bocca tipo Genova risulta evidente che per introdurre la grande teglia che abitualmente si usa per la farinata, era indispensabile inserire le due fessure laterali.









Cupola con il metodo della preforma interna


L’antico metodo di creare una forma in argilla o con sabbia umida leggermente dosata con cemento usata come stampo, da rimuovere poi a calotta ultimata attraverso la bocca del forno, aveva il vantaggio di poter modellare la calotta interna a proprio piacimento ma come aspetto negativo il fatto che questo metodo non consentiva di rifinire le fugature sul lato interno e togliere le eccedenze delle malte di assemblaggio perché erano a contatto della forma.
Come si può notare nella foto a lato, sono stati utilizzati normali mattoni refrattari, questo ha comportato di avere all'esterno della sagoma un notevole spessore delle fughe tra mattone e mattone.
Cupola con il metodo della esecuzione libera


E' la metodologia più complessa perché implica un alto livello di esperienza muraria e la necessità di impiegare possibilmente mattoni sagomati da impiegare nelle zone dove finisce la parete sub verticale ed inizia la  la curvatura della volta.
L'utilizzo dei mattoni sagomati acquistati sul mercato o tagliati direttamente con sega per piastrellisti ad acqua, ha il vantaggio di ridurre ad uno spessore minimo le fughe tra mattone e mattone con il vantaggio che i mattoni possono essere assemblati con l'impiego di una maltina ad inerte fine  che garantisce il sostegno per semplice coesione.

Come visibile dalle foto che seguono i forni amatori si sono sbizzarriti ad utilizzare particolari sistemi che possono aiutare nella posa dei mattoni:
Dime a braccio variabile per il sostegno del singolo mattone;
Dime a sagoma rotante, ecc.
pulizia facile del forno
Pulire il forno rimuovendo le ceneri ed anche le braci, nel caso serva pulirlo per liberare il piano di cottura, può comportare difficoltà nella rimozione delle ceneri con carboni ancora in combustione, nel forno Favaglie, frutto delle esperienze acuisite su altri forni, è stata predisposta una apertura antistante la bocca del forno chiusa con una lamiera. La camera sottostante il forno dove vengono fatte confluire cenere e carboni, grazie ad una chiusura frontale e pareti coibentate con lana di roccia, contribuisce ad incrementare il volano termico del corpo del forno.

Il problema e le difficoltà operative della rimozione delle molte braci presenti nel forno risultano chiaramente da queste due foto.

Vista del nuovo forno Favaglie dove una apertura antistante la bocca del forno consente di scaricare ceneri  e carboni nella camera sottostante al piano di cottura.
Nella foto a lato risulta bene evidente quanto risulti un'operazione facile la rimozione di carboni accesi e ceneri dal piano del forno.
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