incontri con gli Amministratori, con i tecnici della zona e con la popolazione ha dato l’avvio all’attività di ricerca. I meeting hanno posto l’accento sulla necessità di intervenire sul quartie- re Linea per eliminare l’emarginazione e la delinquenza. Da un punto di vista esigenziale gli stessi hanno fatto rilevare presta- zioni quasi inesistenti di benessere termo-igrometrico, mettendo in evidenza come il non finito e le tecnologie applicate produces- sero situazioni di caldo asfissiante in estate, sia all’interno che all’esterno degli edifici.
La conoscenza del comportamento climatico e biometeoro- logico di un insediamento urbano fornisce i dati necessari per la valutazione della situazione climatica attuale e, con l’aiuto di software di nuova generazione, può opporre risorse nuove per limitare fenomeni nocivi e negativi. Questi comportamenti han- no guidato i processi ideativi e validato scelte ecologiche. Con il contributo della Fisica tecnica e del prof. Francesco Nocera, a partire dalla tesi di laurea “Riciclo e mitigazione climatica. Linee guida la riqualificazione dell’ex ferrovia di Adrano”, lau- reando Marco Esposito, 2017, la ricerca muove dal microclima della Linea di Adrano e dai fenomeni che in essa si manifestano, per proporre interventi di mitigazione e di miglioramento del benessere termo-igrometrico, all’interno di un progetto di rige- nerazione urbana.
La ricerca si è articolata in fasi:
- studio del sistema tecnologico urbano (composizione ma- terica degli edifici, delle strade, degli spazi aperti del quar- tiere Linea);
- individuazione delle condizioni climatiche avverse; - eventuale presenza di isole di calore tramite strumenti digi-
tali dedicati (software di simulazione);
- individuazione e confronto di tecnologie efficaci a mitigare le condizioni climatiche avverse;
- individuazione di strategie progettuali guidate dai risultati prodotti.
Il sistema tecnologico della Linea
Un sistema urbano, seppur di piccola scala come il quartiere
Linea, è composto dal sistema edilizio, dal sistema della viabili- tà, dal sistema degli spazi aperti (verdi e/o lastricati). Tutti sono stati studiati nelle loro componenti tecnologiche e dimensionali.
Il comportamento del sistema edilizio della Linea è sta- to analizzato, oltre che nei suoi elementi tecnologici e dimen- sionali, anche con i dati relativi a riflettività, capacità termica, conducibilità termica, permeabilità dei materiali con cui è stato edificato.
Nel caso della Linea l’indagine ha evidenziato la presenza di edifici realizzati con materiali tradizionali, privi di isolanti e di accorgimenti per l’isolamento termico. Il sistema è quello tradi- zionale: calcestruzzo armato, laterizi, malte cementizie, allumi- nio per gli infissi.
Il sistema della viabilità – le pavimentazioni, i manti e i la- stricati – nel quartiere Linea è realizzato con asfalto e marmette di cemento. Pochissimi, e di risulta, gli spazi aperti, alcuni incol- ti, altri utilizzati come pertinenze delle abitazioni.
Le condizioni climatiche della Linea
La zona della Linea è priva di vegetazione: è un intrico di strade strette e articolate, un labirinto di asfalto ed edifici di media altezza. È un luogo caratterizzato da “condizioni climati- che avverse” che producono un innalzamento della temperatura all’interno degli edifici. Queste “condizioni climatiche avverse” sono uno dei fenomeni climatici più pericolosi per il tessuto ur- bano cittadino. Si caratterizzano per la mancanza di aree ver- di, per la mancata circolazione dell’aria nell’ambiente urbano (canyon urbani), per il maggiore assorbimento di calore da parte dei materiali da costruzione (Salvati et al., 2017), tutti elementi presenti nella Linea di Adrano e che definiscono la Linea come un’isola di calore. Queste (UHI, Urban Heat Island) sono un fenomeno microclimatico che interessa zone intensamente edifi- cate dove, durante la stagione estiva, il calore si accumula e non riesce a disperdersi, a causa del persistente inurbamento, della fitta trama edificatoria, dell’assenza di aree verdi.
Per le isole di calore sono stati creati software di tipo pro- gnostico e di modellazione tridimensionale (CFD, Computatio- nal Fluid Dinamic); essi simulano il microclima alla scala del quartiere. L’uso di questo strumento ha consentito di valutare il microclima della Linea. Il software utilizzato è ENVI-met, svi- luppato per simulare il comportamento micro ambientale del tes- suto urbano; è un modello di calcolo che tiene conto dell’ombra, dell’emissione e riflessione delle radiazioni prodotte dagli edifi- ci, della vegetazione, nonché degli scambi di calore e di acqua, dei parametri metereologici, dei flussi d’aria e delle turbolenze e ha fornito, attraverso simulazioni, uno stato delle condizioni climatiche della Linea.
I dati climatici locali sono stati forniti dal SIAS (Sistema In- formativo Agrometeorologico della Sicilia).
Gli elementi considerati, riferiti al periodo tra il 2013 e il 2019, sono stati mediati tra di loro per ottenere i dati relativi ai valori di:
- temperatura istantanea; - temperatura minima oraria; - temperatura media oraria; - temperatura massima oraria; - umidità Relativa istantanea; - umidità Relativa minima; - umidità Relativa media; - radiazione solare;
- direzione del vento istantanea; - direzione del vento a 2 mt;
- velocità del vento a 2 mt media giornaliera; Fig. 1
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Technology and Evolution of the Eco-Systemic Approach to the Design
Fig. 2
Fig. 3 - temperatura minima giornaliera;
- temperatura media giornaliera; - temperatura massima giornaliera; - radiazione totale giornaliera.
Una volta definiti i parametri, sono state individuate due aree campione, definite Z1 con maggiori spazi aperti e Z2 con un tessuto urbano molto fitto. Il software così predisposto ha pro- dotto simulazioni e calcolato le turbolenze in presenza di edifici, la temperatura e l’umidità. Definiti i caratteri delle due zone, è stato necessario individuare sistemi e tecnologie per migliorare la situazione microclimatica.
Le tecnologie per le condizioni climatiche avverse
Una volta assunti i dati come caratteristiche base, sono stati individuati una serie di sistemi tecnologici per il miglioramento microclimatico da provare sugli edifici, sulle strade e sugli spazi aperti della Linea:
- sistemi Cool Roof per le coperture – Soluzioni migliora- tive per l’abbassamento delle temperature di superficie e interne;
- pavimentazioni stradali Cool Pavements – Soluzioni mi- gliorative per l’abbassamento delle temperature dell’a- ria;
- soluzioni per spazi aperti Park – l’inserimento di biodi- versità adatte alla zona per abbassare il livello di CO2, migliorare la qualità dell’aria e aumentare le zone d’om- bra;
- sistemi Green Roof per le coperture – Soluzioni miglio- rative atte a creare sugli edifici con tetti piani, tetti verdi non praticabili, per fornire più superfici verdi.
I cool roof presi in considerazione sono del tipo sistema sin- tetico FPO ad alta riflettanza con valore SRI (Indice di Riflettan- za Solare) pari a 102 secondo la norma ASTM E1980, con una speciale colorazione bianca.
Per i cool pavements, sono stati considerati materiali con- traddistinti da riflettanza solare più elevata dei materiali ordinari grazie a pigmentazioni e stratificazioni del rivestimento super- ficiale.
Per quanto riguarda gli spazi aperti Park sono state conside- rate piantumazioni sempreverdi resistenti alle condizioni clima- tiche in essere.
Per iI Green Roof è stato preso in esame il sistema basato sulla sovrapposizione di primer, barriere vapore, membrane im- permeabilizzanti, strati di separazione e geocompositi drenanti; un sistema certificato CE per la resistenza alla penetrazione delle radici (EN13948 e FLL) e con elevata resistenza meccanica. A completamento del pacchetto le piante: ginepro, nepitella, som- macco, piccoli cuscini di fiori (Giardino Botanico di Chicago, 2015).
Questi sistemi sono stati applicati alle zone campione e il software ha effettuato un confronto con le condizioni climatiche di base. La simulazione sugli edifici è stata limitata ai giorni più assolati e caldi dell’anno (agosto), tra le 12 e le 14.
Gli esiti delle simulazioni di questi casi hanno dato fiducia a soluzioni green ed in particolare al green roof, soprattutto nella zona Z2, densamente edificata; i valori estrapolati evidenziano una diminuzione della temperatura massima anche di 8,97 °C e della minima di 4,8 °C (Fig. 3).
Le altre soluzioni tecnologiche hanno dimostrato diminuzio- ni della temperatura ma in maniera meno evidente:
- cool roof tra gli 0,09 °C e i 2,33 °C per le minime, tra gli 0,79 °C e i 2,58 °C per le massime;
- park tra gli 0,00 °C e i 2.34 °C per le minime, tra gli 1,70 °C e i 2,75 °C per le massime;
- pavements tra gli 0,00 °C e i 2.35 °C per le minime, tra gli 0,00 °C e i 3,52 °C per le massime.
Le strategie progettuali
Le simulazioni dello stato climatico delle zone Z1 e Z2 con- fermano la validità di alcuni dei sistemi tecnologi applicati che forniscono miglioramenti al microclima e al benessere termo-i- grometrico. Per il progetto, ciò comporta una preponderanza di azioni ecologiche e di mitigazione di climatica, calibrando le azioni di conservazione dell’identità culturale, fisica, sociale ed economica, con quelle di trasformazione tecnologica ed ecolo- gica (Fig. 4).
Nel caso della Linea, il progetto di rigenerazione urbana prende atto dello stato dei luoghi, si arricchisce delle indicazioni degli abitanti, utilizza le simulazioni come strumento di proget- tazione sostenibile e pone particolare attenzione al controllo pre-