di C.A. Campiotti, G. Giagnacovo, M. Scoccianti
La Commissione Europea ha sottolineato l’importanza di soluzioni basate sulle infrastrutture verdi, quali coltri vegetali sugli edifici nelle aree urbane, giardini pensili, corridoi verdi, piantumazioni nelle città di siepi ed alberi, ai fini del miglioramento dell’efficienza energetica e della diminuzione delle emissioni di gas a effetto serra nelle città.
Il verde è da sempre un elemento di progetto nell’architettura degli edifici e nel decoro urbano delle città, ma fino a poco tempo fa il suo utilizzo era soltanto a scopo decorativo. Oggi, invece, le realizzazioni di coltri vegetali, definite tecnicamente come Green Roof o Tetti Verdi e Green Walls o Pareti Verdi, vengono considerate nel mondo delle costruzioni un vero e proprio componente edilizio. Gli effetti delle coltri vegetali sono più marcati durante i periodi di caldo intenso, poiché le coperture verdi agiscono da strato isolante per le superfici dell’edificio e aumentano l’efficacia di isolamento, poiché ostacolano l’eccesso di radiazione solare incidente sulla superficie delle costruzioni. Inoltre, parte della radiazione solare viene utilizzata dalle piante come calore latente per sostenere il fenomeno della traspirazione fogliare, che consente di mantenere una temperatura della pianta adatta alla fisiologia vegetale (la traspirazione di 1.000 litri di acqua consente un consumo di energia fino a 700 kWh, pari a 2-3 °C di raffrescamento dell’aria) e al processo della fotosintesi clorofilliana.
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CASO DI STUDIO - Coltri vegetali: edificio dimostrativo presso il Centro Ricerche Casaccia dell’ENEA L’ENEA ha avviato un programma di ricerca e sperimentazione per valutare gli effetti delle coltri vegetali sugli edifici, ai fini del miglioramento dell’efficienza energetica e del comfort microclimatico interno ed esterno. L’attività progettuale, che ha previsto la realizzazione di un edificio dimostrativo presso il Centro Ricerche Casaccia, ha l’obiettivo di definire, in termini energetici e biologici, gli effetti microclimatici dell’uso delle coltri vegetali disposte sia in orizzontale che in verticale (LEGGI QUI). Per valutare l’effetto di schermatura della radiazione solare incidente, entrante in un edificio dotato di coltre vegetale, è stato definito l’indice costante verde (Kv), pari al rapporto tra la differenza tra la temperatura della parete nuda e quella protetta e la differenza tra la temperatura della parete nuda e quella dell’aria esterna. La costante verde Kv varia tra 0 ed 1 e, in prima approssimazione, per Kv pari a 0 la coltre non esercita alcuna schermatura, mentre per Kv pari a 1 la coltre esercita completa schermatura. Dai calcoli risulta che la coltre vegetale riduce di circa il 44% il flusso termico entrante. La Tabella a lato mostra i valori della costante verde Kv per alcune essenze vegetali, derivanti da esperienze di misura effettuate dall’ENEA in collaborazione con le Università di Bari e di Pisa.
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I tetti verdi risultano di particolare interesse per migliorare l’efficienza energetica dei sistemi di condizionamento, soprattutto nei periodi di caldo intenso. In particolare, nei sistemi di condizionamento a compressione diretta, la temperatura di condensazione del gas refrigerante (tcond) è vincolata alla temperatura dell’aria esterna (t1) che li attraversa, pertanto un aumento della temperatura dell’aria esterna determina un aumento della temperatura e della pressione di condensazione del gas refrigerante.
Viene altresì aumentato il rapporto di compressione (pressione di mandata gas refrigerante/pressione di aspirazione gas refrigerante) e di conseguenza l’assorbimento di potenza elettrica (W). In definitiva, una temperatura dell’aria più elevata provoca una diminuzione della resa frigorifera e quindi un consumo maggiore di elettricità. Le coltri vegetali a copertura, dei sistemi di condizionamento localizzati sui terrazzi, creano condizioni di temperature dell’aria minori (schermatura della radiazione solare) e, in ultima analisi, ne migliorano l’efficienza con vantaggi energetici, ambientali ed economici.
