Utilizzo dei rivestimenti vegetali come schermatura solare

Impiegare un rivestimento a verde come schermatura dall’azione diretta del soleggiamento consiste nell’impiego strategico – opportunamente studiato e valutato – delle tecnologie descritte in questo capitolo, affinché le piante possano interporsi fisicamente al flusso solare diretto e alla radiazione esercitata dal sole, bloccandole completamente o modulandole. Dal punto di vista tecnologico, tale strategia consiste nell’applicazione di un rivestimento vegetale all’esterno58 _{di una chiusura edilizia}

56 _{Si rimanda al sesto capitolo per la trattazione dei vantaggi derivanti dalla commistione tra architettura e}

vegetazione.

57 _{I comportamenti relativi ai sistemi vegetali e qui declinati come attivi o passivi saranno oggetto di specifica}

trattazione nel capitolo VI.

58 _{È sempre consigliabile, per le nostre regioni geografiche ed aree climatiche tendenzialmente temperate,}

collocare una schermatura solare (di qualsiasi materiale o tipologia essa possa essere) all’esterno della superficie trasparente da proteggere. Ciò è riconducibile al fatto che un qualsivoglia elemento frangisole tende a scaldarsi

opaca o trasparente (Fig.III.84), con la finalità di trattenere il contestuale flusso energetico che altrimenti l’attraverserebbe: flusso che altrimenti penetrerebbe (per conduzione, convezione o irraggiamento, o mediante l’azione combinata di alcuni o di tutti questi fattori) all’interno del manufatto, alzandone la temperature e pregiudicandone il comfort per gli occupanti.

Fig.III.84 – Schema dello sfruttamento di vegetazione decidua come schermatura solare per chiusure trasparenti. Durante l’estate (a sinistra), quando la temperatura esterna è maggiore di quella di comfort per le persone, gli apparati fogliari delle piante bloccano gran parte della radiazione impedendogli l’ingresso nell’edificio. In inverno (a destra), essendo la pianta sprovvista di foglie, i raggi solari possono penetrare nel manufatto contribuendo al riscaldamento ambientale passivo. (Rielaborazione da: STEC, W.J., et al., “Modelling the double skin facade with plants”, in bibl., pp.420-421)

Una schermatura realizzata mediante sistemi vegetali funzionerà esattamente come un qualsiasi altro elemento di protezione solare, cioè modulando il flusso energetico che interessa una data chiusura edilizia: si sfrutteranno quindi, in questo caso, le funzionalità passive delle piante. Però essa, se adeguatamente conformata, opererà meglio di altri sistemi frangisole realizzati con materiali non vegetali, grazie alle doti attive dei sistemi vegetali: infatti – come spiegato in modo più esteso all’interno del sesto capitolo – le azioni fisiologiche attive delle piante gli permettono di presentare delle temperature superficiali sempre vicine a quelle dell’aria esterna (e quindi molto inferiori delle temperature riconducibili a schermi solari realizzati mediante materiali convenzionali), di intercettare maggiori quote di flusso solare grazie alla proprietà del fototropismo59 _{vegetale, nonché di incidere}

direttamente sulla qualità dell’aria.

sotto l’effetto del soleggiamento sia diretto che indiretto, andando poi a ri-emettere calore sottoforma di radiazione infrarossa nell’ambiente dove esso si trova, e quindi scaldandolo.

59 _{Il fototropismo è il comportamento fisiologico delle piante secondo il quale gli apparati fogliari tendono ad}

assumere una configurazione quanto più favorevole all’irraggiamento solare, al fine di massimizzare l’acquisizione energetica per poter garantire i processi di fotosintesi clorofilliana. Conseguentemente a tale comportamento le foglie tendono a disporsi perpendicolarmente allo stimolo luminoso: così facendo la quantità di radiazione che raggiunge la retrostante chiusura edilizia viene a diminuire. Tale proprietà naturale è paragonabile al comportamento di un vero e proprio schermo “mobile” che si auto-regola a seconda della posizione solare.

Fig.III.85 – A sinistra. Punto di Informazione ed Accoglienza Turistica di Lignano Sabbiadoro

(UD). Il rivestimento vegetale sempreverde ha qui un impiego dalla duplice valenza: viene utilizzato per la schermatura sia delle chiusure opache in calcestruzzo armato, che delle grandi logge trasparenti. Nel caso delle superfici vetrate, visto l’impiego di una pianta che non perde mai le foglie, sarà opportuno razionalizzare l’attività di potatura delle propaggini davanti alle finestre, se non si vuole compromettere la possibilità di acquisizione passiva dell’energia solare durante l’inverno.

Fig.III.86 – A destra. Laboratori Chelab, Resana (TV). Vista della schermatura a verde esposta a Sud, realizzata mediante una struttura metallica di supporto per specie rampicanti: si è adottato in questo caso un rivestimento vegetale distaccato dalla facciata. Da notare che il progettista, probabilmente non fidandosi molto delle garanzie schermanti offerte dalla vegetazione, ha preferito dotare le finestre anche di un sistema frangisole convenzionale. (Fonte: Carlo Bordini)

Sarà importante selezionare opportunamente i vegetali da collocare come protezione solare, tenendo conto delle caratteristiche sia delle piante (che non dovranno soffrire il maggiore o minore livello di soleggiamento o temperatura) che della tipologia di chiusure da schermare. È evidente come il comportamento richiesto alle piante debba variare a seconda delle caratteristiche di chiusura e della regione geografica d’inserimento. Per una superficie opaca potrebbero essere impiegate specie a fogliazione sia decidua che sempreverde (Fig.III.85): l’importante sarà soprattutto che tali vegetali presenzino durante la stagione calda, impedendo a una parte del flusso energetico di penetrare nell’edificio proprio quando, alle latitudini nazionali, il soleggiamento può rivelarsi critico. In inverno, le propaggini eventualmente presenti (nel caso di fogliazione sempreverde), possono essere considerate uno strato supplementare a quelli che compongono la chiusura, e quindi un apparato che presenterà delle intrinseche proprietà di resistenza termica. Si ritiene comunque che, in base alle attuali pratiche edilizie, l’impiego di specie sempreverdi in funzione della conservazione energetica invernale possa essere considerato del tutto facoltativo60.

Nel caso di chiusure trasparenti (Fig.III.86) è opportuno che la schermatura a verde sia realizzata mediante specie decidue (e preferibilmente autoctone, in modo da essere sempre in equilibrio con la

stagionalità). Così facendo, esse permetteranno sia la protezione solare nei mesi caldi, in cui il soleggiamento diventa un problema per la gestione climatica di un edificio, che l’acquisizione solare nei mesi invernali. Le presenti considerazioni sono valide per i climi temperati caratterizzanti la maggioranza del territorio italiano, ma potrebbero discostarsi anche di molto nel caso fosse necessario progettare un rivestimento vegetale destinato ad altre aree climatiche o provenienze geografiche.

Fig.III.87 – A sinistra. Matteo Thun, Terme di Merano (BZ), 2005: scala di accesso al parcheggio interrato. Esempio di rivestimento a verde impiegato per la schermatura di chiusure trasparenti. Nel sopraluce della porta d’ingresso, l’incompleto sviluppo del sistema vegetale lascia intravedere il reticolo di cavi destinato al supporto delle propaggini della pianta.

Fig.III.88 – A destra. Matteo Thun, Terme di Merano (BZ), 2005. Vista dall’interno del vano scala per l’accesso al parcheggio interrato. L’apparato vegetale, oltre ad essere un efficiente sistema di schermatura solare, offre interessanti possibilità di caratterizzazione figurativa anche per gli spazi interni da esso interessati.

Ulteriore motivazione per cui un rivestimento vegetale a protezione di chiusure trasparenti possa rivelarsi un’opzione interessante, è quello della qualità dell’illuminazione nei confronti degli ambienti interni. Il colore verde si rivela particolarmente efficiente per la trasmissione luminosa61, se impiegato in elementi di schermatura alla radiazione solare. Esso è, infatti, il colore che garantisce contemporaneamente sia le migliori qualità schermanti del flusso solare diretto verso l’interno (che, nei casi di soleggiamenti molto forti tipici della stagione estiva, potrebbe creare dei discomfort visuali o termici), sia un maggiore equilibrio delle luminanze: ciò si traduce in una trasmissione luminosa di più elevata qualità62. Questo accade perché, solitamente, una quantità non troppo alta di luce in ambiente si rivela sufficiente a garantirvi un’idonea qualità dell’illuminazione naturale, mentre, al contrario, un flusso luminoso eccessivo potrebbe essere fastidioso per l’utenza.

61 _{Lo stesso accade anche per il colore marrone e tutti i colori tendenti allo scuro, ma non per il nero in quanto}

tonalità eccessivamente scura.

62 _{ROGORA, ALESSANDRO, “Eco Buildings in Hot Climate – EQUILIBRIO TRA ILLUMINAZIONE ED APPORTI}

SOLARI PER IL COMFORT VISIVO”, Atti del convegno In Case Of Sun, Bolzano, Libera Università di Bolzano, 29 aprile 2010.

Per lo stesso motivo, e volendo compiere un parallelismo storico con un altro elemento schermante tipico della tradizione mediterranea, è possibile ricordare come anche nel caso delle persiane tradizionali il colore dominante fosse il verde scuro (o il marrone). Una persiana eccessivamente chiara, proiettando troppa luce all’interno dell’edificio, creerebbe degli effetti di abbagliamento o disturbo alla vista: per di più, tale radiazione penetrante andrebbe a tramutarsi in calore quando re-irradiata dagli oggetti ubicati nella stanza. Anche l’impiego di tonalità più scure non ha conosciuto un’affermazione storica, in quanto un colore tendente al nero provocherebbe l’eccessivo assorbimento energetico da parte della schermatura stessa, unitamente ad una bassa trasmissione luminosa verso gli ambienti.

Fig.III.89 – Arnold Gapp, Edificio polifunzionale a Marlengo (BZ): vista verso l’entrata della biblioteca. La schermatura del curtain wall vetrato esposto a Sud è risolta mediante un rivestimento vegetale in distacco.

Fig.III.90 – Arnold Gapp, Edificio polifunzionale a Marlengo (BZ): dettaglio della struttura di supporto alla vegetazione e della sua connessione alla copertura, anch’essa frangisole. Oltre ai pilastri metallici portanti sono visibili dei cavi tesati verticali, che consentono di ottenere con le piante di glicine una maggiore superficie schermante.

Fig.III.91 – Formwerkz Architects, Maximum Garden House, Singapore, 2010. Al secondo piano, in corrispondenza della camera padronale, è presente una facciata a verde finalizzata alla schermatura solare. Tale frangisole, posizionato davanti ad una grande chiusura trasparente ubicata nel bagno (foto di destra), è ottenuto mediante fiorire equidistanti in altezza e contenenti specie decombenti. (Fonte: http://www.archdaily.com)