Esperienze di adattamento e mitigazione

Gli alberi e la vegetazione in generale sono più utili nelle strategie di mitigazione quando disposti opportunamente attorno agli edifici. Gli alberi fornendo ombreggiamento riducono il fabbisogno di energia necessaria per raffreddare gli edifici. Le prestazioni variano in base all'orientamento e alle dimensioni delle piante, così come la loro distanza dall‟edificio (Fig. 4.3). Piantare specie decidue a ovest è di solito più efficace per il raffreddamento dell‟ edificio e il conseguente risparmio energetico, soprattutto se questi alberi ombreggiano le finestre e parte del tetto dell'edificio.

Secondo un recente studio californiano (Donovan et al., 2009), dei ricercatori del National Institute of Standards and Technology (NIST) e il Dipartimento dell‟Agricoltura (USDA), gli alberi posizionati di fianco alle case, in modo tale da fargli ombra sul versante Sud e Ovest, possono diminuire in estate la richiesta di energia e di conseguenza il costo delle bollette elettriche.

Il primo studio su larga scala, stima l'effetto di alberi da ombra sul consumo estivo di energia elettrica in 460 case monofamiliari a Sacramento, in California, durante l‟estate del 2007 e fornisce statistiche che mostrano come un albero ben posizionato per fare ombra è in grado, oltre ad abbassare le temperature estive, di ridurre i costi energetici e le emissioni di CO2 nell‟atmosfera, attraverso l‟uso delle due strategie combinate; adattamento e mitigazione. La riduzione di CO2, si

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raggiunge direttamente attraverso il sequestro e indirettamente attraverso la riduzione di emissioni. I risultati di questo studio hanno mostrato che gli alberi posti sui lati ovest e sud delle case riducono l'uso di energia elettrica in estate, mentre gli alberi sul lato nord ne aumentano l‟uso. E‟ stato anche dimostrato che gli alberi sui lati ovest e sud hanno ridotto il consumo di energia di 185 kWh (5,2%), mentre quelli sul lato nord lo hanno aumentato del 55 kWh (1,5%). Come è facile intuire le superfici che vengono ombreggiate dalla chioma delle piante assumono temperature superficiali inferiori rispetto a quelle esposte direttamente alla radiazione solare, riducendo così le emissioni di calore in ambiente urbano ed implicitamente i carichi di climatizzazione.

L‟ombreggiatura del lato est e sud della struttura riduce anche la domanda di aria condizionata estiva (Simpson et al., 2001., McPherson et al., 2000) ma ciò deve essere fatto attentamente e tenendo in considerazione la specie arborea, l'altezza dell'edificio, e la distanza tra gli alberi e l‟ edificio, diversamente la presenza dell‟albero può essere dannosa per una strategia di efficienza energetica se blocca il guadagno di energia solare in inverno, quando il sole è basso nel cielo, senza fornire molto ombra durante l'estate, quando il sole è alto. Gli alberi con chiome più basse, invece, sono più appropriati sul lato ovest, dove l‟ombra è necessaria solo al pomeriggio, o per ombreggiare ogni zona asfaltata, riducendo così il calore irraggiato dal basso e raffreddando l‟aria prima che raggiunga i muri della casa o le finestre.

Alberi da ombra in posizione strategica sono di grande beneficio per parchi giochi, cortili delle scuole, campi da calcio e spazi aperti similari. Ombreggiare la pavimentazione nei parcheggi e nelle strade può essere un modo efficace per aiutare a raffreddare la città, piantando alberi intorno ai perimetri e nelle mediane all'interno dei parcheggi o lungo le strade.

Fig. 4.3- Posizionamento degli alberi per massimizzare il risparmio energetico (http://cfpub.epa.gov/npdes/)

41 4.6 Il confort climatico negli spazi aperti

E‟ ampiamente riconosciuto che c‟è una significativa mancanza di informazioni sulle condizioni di confort negli spazi aperti che potrebbe invece essere di aiuto nel disegno e nella pianificazione di tali spazi (Nikolopoulou e Lykoudis, 2006).

Secondo Brown e Gillespie (1995) e Torre (1999) il design microclimatico coinvolge precise analisi di tutti gli elementi presenti nell‟area di studio quali: - Localizzazione: Posizione geografica, posizione topografica, posizione riferita a masse di acqua, forma urbana;

- Forma: Orientamento, volume, dimensione, proporzione; - Limiti: Limiti verticali e orizzontali;

- Caratteristiche dei materiali;

- Vegetazione: Specie, età, suolo, ossigeno, acqua e risorse minerali disponibili, forma delle foglie, colore, tipo (sempreverde o stagionale);

- Misurazioni sul campo di un giorno tipico del periodo studiato (aria e temperatura radiante, velocità e direzione del vento, radiazione solare e relativa umidità);

- Ipotesi di crescita basata sui parametri rilevati.

Le teorie convenzionali sul confort climatico si basano su un modello consolidato dove la produzione di calore è uguale alle perdite di calore nell‟ambiente, così da mantenere costante la temperatura del corpo a 37o C. Secondo Dimoudi e Nikolopoulou (2003), l‟aumento della vegetazione in ambiente urbano può migliorare notevolmente il microclima, così come mitigare l'effetto isola di calore, riducendo la temperatura dell'aria estiva e creando zone di confort climatico anche in aree fortemente compromesse.

Delineare un quadro esaustivo delle condizioni climatiche urbane, individuando e mappando le aree di comfort termico, introdurrebbe maggiori elementi a supporto della pianificazione e gestione degli spazi aperti, tenendo accuratamente in considerazione i fattori di maggiore influenza nel processo di individuazione delle aree di comfort termico che corrispondono alla morfologia del sito e ai parametri metereologici e temporali.

Secondo Akbari e Taha (1992), i fattori che influenzano il comfort termico sono la:

- radiazione solare;

- la temperatura delle superfici esterne; - temperatura dell'aria;

- umidità dell'aria; - la velocità del vento.

Gli attributi indesiderati di questi fattori sono moderati e controbilanciati dalla presenza di spazi verdi.

Secondo Gianna (2001), gli attributi di spazi verdi urbani che influenzano il confort climatico positivamente sono la:

- capacità termica e bassa conduttività termica rispetto ai materiali degli edifici e degli spazi aperti urbani;

- alto tasso di assorbimento della radiazione solare;

- riduzione della temperatura dell'aria attraverso la traspirazione; - radiazione infrarossa;

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- riduzione della velocità del vento;

- assorbimento di polvere e sostanze inquinanti dall‟ aria; - protezione acustica.

Un interessante studio condotto da Dimoudi e Nikolopoulou (2003) ha analizzato la relazione esistente tra l‟abbassamento di temperatura dovuto alla presenza di aree verdi e alcune variabili, quali, densità del tessuto urbano, tipo di vegetazione, velocità del vento, distanza dall‟area verde, notando che l‟effetto rinfrescante della vegetazione non solo si avverte all‟interno dell‟area verde, ma anche nell‟area circostante. Questo potrebbe spiegare i maggiori benefici percepiti dai soggetti che abitano nelle vicinanze delle aree verdi. Secondo Avissar (1996) l‟effetto rinfrescante di grandi parchi urbani si estende nei dintorni per un raggio pari a molte centinaia di metri. Ciò significa che abitare nelle vicinanze di una vasta area verde urbana incide positivamente sullo stato di confort urbano, in particolar modo durante il periodo estivo.

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CAPITOLO 5.Le nuove tecnologie verdi