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- Università degli Studi di Ferrara

1. V 3 dati in ingresso il clima padano veneto p gli obiettivi posti dalla ricerca attraverso questa sperimentazione stato necessario selezionare dati d ingresso significativi riguardanti gli eventi piovosi intensi Dati da cui ottenere sulla base di opportune valuta zioni di tipo qualitativo una risposta idrologica significativa per le prestazio ni idriche della stratigrafia prescelta per la sperimentazione Posto che il va lore della ritenzione idrica espresso dal coefficiente di deflusso Y si ottiene attraverso una sperimentazione normata dall FLL utilizzando quindi valori di ingresso prestabiliti la ricerca dei dati si concentrata sui valori necessa ri al calcolo della detenzione idrica pertanto stato scelto di analizzare le piogge intense verificatesi in un determinato territorio Sebbene sia corretto ritenere che gli eventi meteorici intensi cio i forti DEFINIZIONE acquazzoni e i nubifragi presentino picchi di intensit analoghi in territori DEI PARAMETRI CLIMATICI caratterizzati da diversi regimi pluviomettici in altre parole i rovesci violenti presentano intensit simili sia nella maggior parte delle regioni italiane sia nel centro nord Europa le piogge intense non sono caratterizzate da porta te differenti piuttosto da distribuzioni stagionali differenti stato fonda mentale studiare l andamento delle precipitazioni di una zona definita al fine di estrarre dati significativi per l
2. Tabella IV 9 Macro e micro porosit Alla caratterizzazione di macroporosit di un substrato indicata con la lettera M associata una maggiore capacit di drenag gio al contrario alla microporosit m associata la capacit di accumulo idrico substrati impiegati nelle coperture a verde sono pi drenanti di un suolo naturale pre sentano cio una macroporosit superiore determinata dall assenza di granulometrie finissime FRAZIONI SIGNIFICATIVE D ACQUA NEL SUOLO IL POTENZIALE IDRICO 200 e minore la capacit di ritenuta idrica contrariamente maggiore la per centuale della microporosita sulla porosit totale maggiore la capacit di ritenuta idrica e minore la capacit drenante A seconda della distribuzione e della percentuale dei macro e dei micro pori di un substrato possibile definire quattro intervalli di umidit in cui l acqua contenuta presenta altrettanti differenti destini in quanto soggetta a tensio ni diverse Questi intervalli rappresentati schematicamente nella figura IV 14 della pagina a fianco identificano l acqua gravitazionale capillare disponibi le capillare non disponibile e igroscopica 1 l acqua gravitazionale o di percolazione sottratta facilmente al sub strato per effetto della forza di gravit Essa scorre fra i macropori e perci ha una permanenza nella miscela limitata nel tempo In una copertura a verde l acqua gravitaziona
3. La parte della copertura in corrispondenza dell anello del cratere centrale totalmente priva di vegetazione in questo settore la composizione della stratigrafia non la me desima che nel resto della copertura perch l inclinazione superiore In questa porzione di involucro fortemente inclinata e priva di irrigazione automatica nessuna specie vege tale in grado di attecchire spontaneamente Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Figure serie II 18 Manutenzione straor dinaria della biblioteca dell Universit tecnica di Delft Le immagini illustrano l attivit di manuten zione straordinaria operata sulla copertura dell Universit tecnica di Delft Questa falda paragonabile per inclinazione lunghezza e spessore della stratigrafia a quella del Vulcano Buono di Nola documentato nella pagina a fianco tuttavia alcune differenze risultano evidenti nel progetto della biblio teca il substrato una miscela di sabbia laterizi macinati e materiale organico mentre nel Vulcano Buono costituito prevalen temente da lapillo e pomice La differente consistenza dei due substrati implica l impie go di inverdimenti diversi In questo caso stato applicato un tappeto erboso a prato inglese funzionale alla praticabilit da parte del pubblico come si vede grazie allo
4. RESISTENZA AGLI ATTACCHI BIOLOGICI Attitudine a non subire una riduzione di prestazione a Tutti gli strati seguito della presenza di organismi viventi Tabella IV 7 requisiti caratteristici della copertura a verde requisiti del sistema tecnologico di coper tura a verde sono descritti dalla normativa italiana UNI11235 Essi riguardano solamente il sistema a verde in quanto per il sistema di confinamento idrico vero e proprio la normativa rimanda ai requisiti propri dei sistemi di copertura continui Cinque dei sei requisiti del sistema a verde sono assolti in prevalenza dallo strato col turale 198 accumulo idrico dei vari componenti di una stratigrafia di copertura a verde La tabella IV 8 riporta un esempio di una copertura a verde estensivo a cui per ciascuno strato specificato lo spessore e la capacit massima di accu mulo Confrontando i valori della quarta colonna capacit di accumulo idri co emerge che il volume massimo d acqua contenuto nello strato colturale in questo caso di spessore pari a 10 centimetri di 30 litri al metro quadro mentre lo strato di drenaggio e di accumulo idrico in grado di contenere al massimo 4 litri al metro quadro valore addirittura inferiore della capacit di accumulo dell elemento di protezione meccanica che in questa stratigrafia una stuoia di polipropilene pari a 5 litri al metro quadro In termini percentuali circa il 77 della capacit
5. nia academy of sciences shines with solar roof Figure IV 24 e IV 25 Prospetto longitudi nale e sezione trasversale In corrispondenza delle calotte centrali si trovano la foresta pluviale un grande giardino climatizzato e un planetario Fonte www archgreen info it gt california academy of sciences Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale l acqua di origine meteorica viene filtrata e raccolta per essere reimpiegata come acqua di irrigazione sia per le piante in copertura sia per le piante dei giardini interni dell Accademia La copertura presenta una notevole complessit all interno delle calotte maggiori si trovano due calotte interne che generano cos uno spazio libero per la circolazione dell aria nell inter capedine sovrastante il giardino d inverno l aria si scalda per l effetto serra prodotto dai numerosi lucernari e dalle lampade posti in copertura raggiun gendo temperature favorevoli a mantenere il microclima tropicale richiesto dalla ricostruzione della foresta pluviale sottostante Altrettanto vale per Pintercapedine fra il planetario e la copertura seppur in forma attenuata vista la presenza di un numero di lucernai nettamente inferiore Invece in corrispondenza della grande serra la presenza del verde circostante attenua il riscaldamento dell estesa vetrata centrale po
6. Integrating green roofs and low impact design into municipal storm water regulation In atti del convegno World Green Roof Congress Chicago 2003 Tatano Valeria a cura di Verde Naturalizzare in verticale Santarcangelo di Romagna Maggioli Editore 2008 Tillinger Debra et al Hydrologic functions of green roofs in New York City In Green roofs in the New York Metropolitan Region Research report Columbia University Center for Climate Systems Research and NASA Goddard Insitute for Space Studies New York 2006 Valagussa Massimo Lo strato colturale caratteristiche agronomiche Materiale del corso Norma UNI 11235 progettare e realizzare coperture a verde secondo il codice di buona pratica Verona maggio 2008 Velasquez Ralph Life Cycle Cost Phase one Storm water management and life cycle calculation In atti del convegno World Green Roof Congress Minneapolis 2007 Weiler Susan e Katrin Scholz Barth Green roof system A guide to planning design and constructing landscapes over structure Hokoben John Wiley amp Sons 2009 Yu Chen et al Thermal benefits of rooftop gardens in Singapore In atti del convegno World Green Roof Congress Chicago 2003 Yu Chen e Wong Hien Nyuk Thermal benefits of city parks Energy and Buildings 38 2006 105 120 Zannoni Giovanni Manuale tecnico tegola italiana Treviso Europrint 1999 Zimmermann Astrid Constructing landscape Basil
7. ie eo een ee a lea midi Sii Sio riar bawn ara pira kiuii Fiera Bra nanti sono la crescita della popolazione i fabbisogni e le attivit degli indivi dui Escludendo i Determinanti naturali precipitazione evapotraspirazione e temperature che generano la sequenza conosciuta del ciclo idrologico e di cui segnalato un deficit idrico a causa dei supposti cambiamenti climati ci i Determinanti antropici citati cio i fattori influenti sulla disponibilit e la qualita della risorsa idrica sono l agricoltura i consumi d acqua la produ zione industriale e la produzione di energia Gli indicatori di Pressione descrivono in generale l uso di una risorsa e per quanto riguarda l acqua sono citati gli usi dei corrispettivi Determinanti vale a dire il rifornimento idrico per gli usi civili l irrigazione l acqua dei processi produttivi e l acqua per il raffreddamento dei motori industriali in generale Gli indicatori di Stato forniscono una descrizione quantitativa e qualitativa dei fenomeni fisici e chimici causati dagli indicatori di Pressione l eccessiva estrazione la riduzione di volume dei serbatoi sotterranei i livelli scarsi delle portate dei fiumi gli effetti ecologici avversi come l effetto isola di calore o l erosione e la riduzione delle aree verdi aree umide In questo diagramma gli indicatori di Stato corrispondono agli indicatori di Impatto che descrivo no i cambiamenti dell ambiente a caus
8. una tipologia caratterizza ta da una bassa inerzia idrica I parametri indagati sono stati 1 la ritenzione idrica descritta attraverso il coefficiente di deflusso y del la copertura che definisce la riduzione dei deflussi e dell evapotraspira zione totale annuale del sistema 2 la detenzione idrica cio la riduzione e il ritardo dei picchi del deflus so che descrive il decremento dell intensit con cui l acqua gravita zionale raggiunge le reti di drenaggio urbano Questi due parametri restituiscono il comportamento idrico dettagliato del sistema vale a dire dati attendibili e utilizzabili per analisi riguardanti la regi mentazione idrica di un territorio urbano Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 220 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale V 2 Descrizione della strumentazione la camera della pioggia a camera della pioggia un dispositivo atto a riprodurre il fenomeno meteorico all interno di un spazio chiuso non esposto agli eventi atmo sferici La camera composta di tre principali apparati il primo costituito dalla stanza vera e propria un volume intercluso all interno del quale ha luogo il fenomeno piovoso il secondo dal simulatore di pioggia una sorta di impianto di irrigazione posizionato sopra la stanza in grado di imitare vero similmente il fenomeno piovoso infine il terzo costituito da una serie di apparecchiature capaci
9. wr Eir Oa EF bn 253 USO DEL SUOLO Superfici impermeabili Superfici permeabili Stato di fatto 30 70 152 ha 21 3 Coperture Altre superfici Verde urbano Coperture a verde 15 15 0 70 Naslagiana gela ringagigae Garige sob diene peer di coasanione delle coperversa aslageni in coperture sarde Di suolo impermeabile paga aule media MI JEMNOU T so ui i a o ie re Wira iaa drian Ere pee eat Hara Pa klipr tipka chi Te n SRI 3 rigia del centro storico In quest area quindi Figure serie V 39 Deflussi annuali della a di 7 citt nei vari scenari di conversione dell area gialla un eventuale conversione a coperture a ver de assumerebbe meno significativit rispetto NP alle aree presedenti caratterizzate da un uso Come nel caso dell area arancione i deflussi Di f do del suolo pi elevato nei quattro scenari di conversione corrispon dono in termini percentuali agli stessi deflussi re riferiti all intera citt In quest area ca ratterizzata dal 30 di superficie impermea bile il deflusso annuo dello stato attuale significativamente pi basso dei casi precedenti e corrisponde a 392 millimetri contro ad esempio 867 millimetri dell area Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 254 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale USO DEL SUOLO Superfici impermeabili
10. CITT MOLTI PEDONI CITT POCHI PEDONI Tabella 1 3 Scenari proiettati durante il periodo recovery Dopo la visione del filmato stressor i 120 individui hanno assistito alla proiezione di 6 differenti documentari recovery 20 persone per ciascun documentario sei documentari sono caratterizzati da scenari differenti primi due hanno mostrato scene naturali una fitta vegetazione e un torrente i due successivi una via urbana carrabile in condi zioni di traffico diverse con traffico intenso e con traffico scarso infine gli ultimi due una strada pedonale sia molto frequentata sia poco frequentata Ulrich Stress recovery 211 30 DESCRIZIONE SUONO RUMORE Scenario dominato dagli alberi e da altra vegetazione qual Canto degli uccelli e brezza 42 64 dB che apertura fra i rami luce e brezza sullo sfondo nessun animale e nessuna persona presenti Scorrere dell acqua 63 64 dB costantemente Scenario dominato dagli alberi e da un torrente che scorre velocemente onde e guizzi sono visibili sulla sua superfi cie nessun animale e nessuna persona presenti Strada commerciale a doppio Traffico senso di circolazione con traffi 65 93 dB co moderatamente intenso 24 veicoli minuto differenti tipi di veicoli auto bus camion alla velocit di 55 75 Km ora Stessa strada commerciale a Traffico doppio senso di circolazione 64 85 dB con traffico scarso 4 veicol
11. PIANTE E RAPPORTO MOBILE CON L ESTERNO APERTO CHIUSO APERTO APERTO MANUTENZIONE ELEVATA ELEVATA ELEVATA NON ELEVATA NON SPECIALIZZATA SPECIALIZZATA SPECIALIZZATA NON SPECIALIZZATA CONSUMO ENERGIA SCARSO ELEVATO ELEVATO SCARSO INVOLUCRO RUDIMENTALE COMPLESSO INTE ASSENTE COMPLESSO artificale caratterizzata oltre che dall impiego di un involucro sofisticato dall apporto costante di energia per il funzionamento di impianti La terza colonna raggruppa gli ecosistemi artificiali produttivi e sono portati ad esempio l itticoltura e l agricoltura Questi ecosistemi di fatto non riproducono interamente un ecosistema naturale ma ne alterano significati vamente uno esistente Nei casi citati pesci e piante vengono allevati e colti vati impiegando la componente abiotica presente cio un ambiente total mente naturale il mare o il suolo e la componente biotica propriamente allevata e coltivata per ottenere prodotti alimentari Questi ecosistemi sono precisamente circoscritti densamente popolati e di dimensioni estrema Tabella II 1 Ecosistemi artificiali l addomesticamento di diverse forme di vita operato dall uomo siano esse vegetali o animali impone l uso o la riproduzione mente variabili nel caso dell agricoltura essi concorrono alla modificazione paesaggistica del territorio Poich si tratta di sistemi aperti le condizioni cli matiche a cui gli organismi sono soggetti sono naturalment
12. Universit degli Studi di Ferrara DOTTORATO DI RICERCA IN TECNOLOGIA DELL ARCHITETTURA CICLO XXIII COORDINATORE Prof Graziano Trippa UN SUOLO ARTIFICIALE IL RUOLO DELL ACQUA NELLA PROGETTAZIONE DELLA COPERTURA A VERDE Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Settore Scientifico Disciplinare Icar 12 Dottorando Tutore Dott Giacomello Elena Prof Zannoni Giovanni Anni 2008 2010 Indice INTRODUZIONE ssp SIL Ae 9 PRIMO CAPITOLO LE PRESTAZIONI DELLA COPERTURA A VERDE 15 1 1 Le attivit organiche della vegetazione come funzioni tecnologiche 17 1 2 Il rapporto sinergico fra vegetazione e costruzione 20 1 3 Un suolo in quota trasferire un sistema vegetale a un sistema edilizio 34 The High line New RC lei 44 1 4 Un sistema umido la presenza dell acqua nell elemento tecnico di copertura a verde 50 Musco d Pilagoia tcrelone rciisnarlal ocio 54 Lo Il comportamento termico della copertura a verde effetti sull ambiente interno confinato 58 Azienda vinicola Manincor Caldaro Bolzano 68 1 6 Il comportamento termico della copertura a verde effetti sull ambiente esterno immediato 76 SECONDO CAPITOLO CONCEZIONE E PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO DELLA COPERTURA A VERDE 83 Il 1 Riprodufre Mies emi arl 84 I 2 L elemento di confine fra il sistema o
13. arco delle 24 ore 0 15 decimetri cubi d acqua per ciascun metro quadro pari a 0 15 litri d acqua al metro quadro ovvero 150 litri per l intera superficie Di questa quota un tetto in coppi rilascerebbe 130 litri evaporandone quindi 20 mentre la copertura a verde ne rilascerebbe 50 trattenendone 100 Dei 100 litri di acqua piovana trattenuti dalla copertura a verde durante l evento meteorico una parte viene assorbita dalle piante per produrre e nu trire i tessuti vegetali e per la respirazione e una parte evapora direttamente dal terreno Il risultato che tutta la quota di acqua trattenuta dopo un certo periodo di persistenza nel sistema a verde viene trasferita in atmosfera TIPO DI SUPERFICIE COEFFICIENTE DI DEFLUSSO p Asfalto o piastre con fuga sigillata 0 85 0 90 Porfido con fuga sigillata 0 75 0 85 Porfido con fuga non sigillata 0 30 0 70 Impianti sportivi in materiale sintetico 0 60 Copertura inclinazione gt 3 0 90 1 Copertura inclinazione lt 3 0 80 Copertura con zavorratura in ghiaia 0 70 Copertura piana a verde semi intensivo 0 30 con strato colturale 15 25 cm Terra cortile 0 10 0 20 Giardino orto area verde 0 0 10 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Deflussi da una Pioggia acqua Deflusso tetto in Deflusso copertu copertura in coppi int
14. conviene orientare la scelta verso specie rustiche che dimostrino resistenza all affaticamento idrico e alle temperature estreme calde e fredde Inoltre non solo il clima ma anche la posizione della falda di copertura influenzano la scelta delle piante e la loro collocazione l orientamento l inclinazione e la presenza di corpi di fabbrica nelle immediate vicinanze possono ombreggiare la vegetazione e quindi influire sulla loro pi corretta disposizione Il dimensionamento dello strato di vegetazione quindi direttamente DIMENSIONAMENTO dipendente dalla scelta della specie anche se alcune delle lavorazioni agro tecniche previste attivit manutentiva ordinaria comprendono la regolariz zazione delle dimensioni delle piante La previsione di crescita delle piante illustrata nella tabella III 2 Tabella III 2 Dimensioni indicative di TIPO DI VEGETAZIONE DIMENSIONI DELLA PIANTA diverse tipologie di vegetazione A COMPLETO SVILUPPO La normativa italiana non fornisce alcun requisito per lo strato di vegetazione ma Sedum 6 10 centimetri a P 9 raccomanda per le coperture estensive Erbacee perenni 20 25 cm sfalciate pochi centimetri impiego di specie vegetali particolarmen e frugali e resistenti con caratteristiche di Grandi erbacee perenni e piccoli arbusti 40 50 cm resistenza agli stress termici e idrici UNI 11235 29 Tappeti erbosi 5 15cm Per le coperture intensive invece le sp
15. design and contruction of landscapes over structures John Wiley amp Sons Hoboken 2009 313 78 sisesrisss cri Fre COPERTURA A VERDE SUBSTRATO 10cm COPERTURA A VERDE SUBSTRATO 8cm MEMBRANA BITUME ERBA SINTETICA MODIFICATO la densit di superfici scure quali quelle edilizie Il fenomeno isola di calo re appare quindi grave in quanto l incremento delle temperature implica un consumo massiccio di energia per il raffrescamento degli ambienti interni che nel caso del singolo edificio apprezzabile a livello di semplice spesa ma analizzando il fenomeno a livello globale ossia sommando l impiego energetico per il raffrescamento di ciascuna unit abitativa di una citt si ottengono ingenti impieghi energetici e che sono a loro volta responsabili di un aumento delle temperature dell aria esterna quindi di un ulteriore discomfort ambientale Come descritto nei paragrafi precedenti la copertura a verde una superfi cie fredda perch le piante sono corpi basso emissivi e differentemente dai materiali edilizi non emettono calore sotto forma di radiazione a infrarosso La figura 1 73 riporta gli scambi di calore con l atmosfera di diverse finiture superficiali di copertura una copertura chiara white roof non irradia calore infatti la temperatura dell aria circostante a questo tipo di chiusura presen ta valori pari a quelli registrati in ambiente aperto durant
16. ele mento di tenuta La posa a regola d arte dell elemento di tenuta fondamentale per prevenire le infiltrazioni d acqua all interno della coper tura Non solo i vari fogli della membrana devono essere perfettamente sigillati ma anche tutti gli elementi verticali vanno protetti dall impermeabilizzazione e dall elemento di a i a E Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde protezione dall azione delle radici Que sta sezione rappresenta un inverdimento estensivo di una falda piana sulla quale si riversa l acqua proveniente da un altra falda posta a un livello superiore La gronda della seconda copertura porta l acqua al livello dell elemento di protezione meccanica Nel punto di scolo il substrato e la vegetazione sono interrotti e al loro posto stata inserita una pavimentazione galleggiante rialzata che consente un allontanamento pi rapido dell acqua Fonte ZinCo 161 Figura III 29 Terminale di ventilazione una copertura piana Anche nel caso dei terminali di ventilazione la membrana impermeabilizzante deve ri svoltare in verticale fino a 15 centimetri al di sopra dello strato colturale lembi terminali della membrana sono accuratamente protetti da un collarino di guarnizione specifica mente progettato che esclude la possibilit d infiltrazione dell acqua fra gli interstizi della superficie dell elemento cilindrico e la membran
17. lentamente a causa del calore accumulato dagli involucri degli edifici Appare evidente che una temperatura esterna anche solo di pochi gradi pi alta implichi un uso di energia per il raffrescamento termico estivo superio re a quello che potrebbe essere necessario se l effetto isola di calore fosse contenuto Le cause che provocano tale effetto sono molteplici e possono essere rias sunte nei seguenti processi raffreddamento radiativo minore a causa della riduzione del fattore di vista del cielo Sky View Factor per la presenza di edifici alti aumento dell assorbimento della radiazione solare di un differente albedo unito a riflessioni multiple nei canyon urbani grande accumulo diurno di calore negli edifici e successiva cessione notturna aumento del Rapporto di Bowen Bowen Ratio fra flusso di calore latente e sensibile a causa della scarsa presenza di vegetazione e dell elevata impermeabilit dei suoli immissione diretta e indiretta di calore nei canyon urbani riduzione del mescolamento atmosferico a causa della scarsa ventila zione provocata dalla presenza di edifici alti Fra gli aspetti indicati come cause esplicite dell aumento delle temperature in ambiente urbano ci sono da un lato la scarsit di vegetazione e dall altro Tarperibara Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde 26 Chiara Lora et al Determinazione del l effetto isola di calore urba
18. peso acqua Erbacee perenni a 10 ridotto sviluppo INVERDIMENTO 150 300 Grandi erbacee 15 15 25 97 5 162 5 SEMI INTENSIVO peso acqua Arbusti di piccola 20 taglia INVERDIMENTO 150 Prato 5 10 25 162 5 INTENSIVO peso acqua 400 Arbusti di grande 40 25 40 162 5 260 taglia e piccoli peso acqua alberi gt 600 Alberi di IIl gran tabella gt 60 390 carichi di punta dezza altezza a dendrometrica peso acqua completo sviluppo 4 10 metri gt 600 Alberi di Il gran tabella gt 60 390 carichi di punta dezza altezza a dendrometrica peso acqua completo sviluppo 10 16 metri Tabella 11 2 Peso dei sistemi a verde estensivo e intensivo valori dei carichi permanenti generati dal sistema a verde devono essere valutati in condizione di massima saturazione idrica ossia presupponendo che tutti gli spazi vuoti dei materiali inerti dello strato colturale e del drenaggio siano completamente imbibiti d acqua Tale condizione nella realt irrag giungibile incrementa notevolmente il valore dei carichi per cui la struttura portante viene dimensionata l elemento che pi influisce sulla variazione del peso della copertura il substrato la cui densit apparente pu variare da 350 a 1000 chilogrammi al metro cubo sare Figura II 37 Giardino pensile di Villa Oddo a Pescara Gli arbusti di grandi dimensioni e gli alberi rappresentano carichi puntiformi e per questo vengono frequentemente collocati in corr
19. sis 912 66 Variazioni del flusso termico in relazione a diversi valori di LAI densit fogliare Tosi Dip Tris Pham vetta k i suugeeasgiali He SUE RE EYER G2 15 1m 110 4 ia 1 Ha mi CH 0 7 15 a il a 4 0 zm sl amp Fu J j 10 z 1 LA 0 x Variazioni del flusso termico in relazione a diversi valori di SPESSORE DEL SUBSTRATO 10 123 183 10 j 109 100 a E 5 a i i x n a Mm x 5 I a z 3 x a n m q 5 1 5 a Fg At I DI Piet Hell30 HAD Hol anche detto densit fogliare indica quanto fitte siano le chiome delle specie vegetali facenti parte di una piantagione La tabella I 7 nella pagina precedente spiega il significato dei parametri descrittivi della morfologia di una pianta La densit fogliare si esprime come rapporto tra la met dell area totale delle foglie per unit di superficie pertanto una densit fogliare pari a 10 sta a significare che per ciascun metro quadro di suolo la vegetazione presenta 10 metri quadri di foglie per gli ecosistemi naturali questo valore varia da 1 a 19 ma per una copertura a verde si assumono valori compresi Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale fra 1 e 6 dove 1 corrisponde a una vegetazione rada e bassa e 6 corrispon de a un inverdimento intensivo L altezza fogliare invece indica sem
20. ACQUA 50 1 4 Un sistema umido la presenza dell acqua nell elemento tecnico di copertura a verde a capacit di ospitare le piante sulla superficie di una copertura implica la compresenza di due componenti fondamentali per la vita vegetale la terra e l acqua Per una pianta la terra svolge una serie di funzioni fondamentali ncora le radici fornisce sali minerali e ospita i batteri degradatori l acqua invece consente di nutrirsi e di svolgere tutte le attivit proprie fisiologiche ogni reazione di sintesi di un organismo vegetale avviene fra sostanze disciolte La triade pianta terra acqua rappresenta quindi una sorta di unit minima di vita vegetale e la copertura a verde ne ricostruisce una porzione estesa sul suo estradosso Da questa considerazione si deduce che differentemente da tutti gli altri tipi di copertura che tendono ad allontare la pioggia intercettata nel pi breve tempo possibile la copertura a verde trattiene nella sua stratigrafia Pacqua piovana al fine di abbeverare e nutrire le piante ospitate si pu affermare quindi che queste coperture abbiano una priorit opposta rispetto a tutte le PIANTA TERRA Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale altre tipologie ossia di non disperdere l acqua meteorica ma di raccoglierla Al contempo per la copertura a verde un elemento di chiusura oriz
21. Generazione del microcli ma della foresta pluviale Il sistema di copertura raddoppia il suo spessore in corrispondenza delle calotte all interno posta una seconda pelle vetrata che genera un intercapedine d aria con l elemento portante della copertura a verde l aria riscaldata per effetto serra garantisce un microclima adeguato alla vegetazione pluviale sottostante Fonte http seedmagazine com slideshow california academy _of sciences 209 Figura IV 27 Dettaglio della copertura a verde in corrispondenza della gronda e del lucernario centrale In prossimit del cambio del manto della co pertura fra il lucernario centrale e l inverdi mento si trova una doppia linea di gronda ciascuna dedicata a raccogliere l acqua intercettata da un unica falda A ridosso della trave di bordo della copertu ra a verde si trova un drenaggio in ghiaino come appare di consueto nelle soluzioni conformi delle coperture inclinate Fonte Fonte The Plan 30 2008 24 Figura IV 28 Moduli pre vegetati impie gati nella copertura l inverdimento dell intera copertura costituito da pannelli pre vegetati di fibra di cocco racchiusa attraverso un addensato di lattice Questi moduli quadrati brevettati con il nome di Bio Tray hanno le seguenti dimensioni 48 centimetri di lato e 7 5 cen timetri di altezza si tratta quindi di un inver dimento estensivo e che in virt dell impiego della fibra di
22. L acqua 1 2009 19 32 Palla Anna Ilaria Gnecco e Luca G Lanza Hydrologic restoration in the urban environment using green roofs Water 2 2010 140 154 Palla Anna Ilaria Gnecco e Luca G Lanza Unsaturated 2D modelling for subsurface water flow in the coarse grained porous matrix of a green roof Journal of Hydrology 379 2009 193 204 Palomo Del Barrio Elena Analysis of the green roofs cooling potential in buildings Exergy and Buildings 27 1998 179 193 Rizwan Ahmed Memon Dennis Leung Liu Chunho A review on the generation determination and mitigation of Urban Heat Island Journal of Environmental Sciences 20 2008 120 128 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 272 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Theodosiou Theodore Summer period analysis of the performance of a planted roof as a passive cooling technique Exergy and Buildings 35 2003 909 917 Villarreal E L e L Bengtsson Response of a Sedum green roof to individual rain events Ecological Engineering 25 2004 1 7 Villarreal E L Semadeni Davies e L Bengtsson Inner city stormwater control using a combination of best menagement practices Ecological Engineering 22 2004 279 298 Wanphen Surakha e Katsunori Nagano Experimental study of the performance of porous materials to moderate roof surface temperature by its evap
23. Padiglione d Arte Vivente Torino museo e parco tematico Gianluca Cosmacini e Alessandro Fassi 2008 belvedere zona di sosta tribuna accessibile 530 m piana semi intensivo Seic 1 Parco d Arte Vivente di Torino un centro per Parte contemporanea che accoglie al suo interno un area espositiva occupata da un installazio ne permanente e alcuni ambienti dedicati a laboratori aule per la didattica e spazi di lavoro per gli artisti Questa struttura che appare un altura verde integrata con il terreno circostante sorge nel quartiere Lingotto di Torino occupando un area precedentemente destinata ad attivit industriali prima del recupero il sito era di propriet della Framtec industria che fino all inizio degli anni Novanta produceva componenti per automobili La particolarit dell edificio di configurarsi come un altura del terreno completamente inverdita al pari del prato circostante Questo effetto gene rato dall impiego combinato di due agrotecnologie la prima la copertura a verde vera e propria che chiude superiormente il museo la seconda una terra armata inverdita che si modella attorno all edificio costituendosi come una serie di versanti inclinati che dal livello zero raggiungono il livello del tetto La combinazione di due tecnologie che impiegano la vegetazione fa apparire il museo come un volume ritagliato in un dosso naturale ma in realt l intero museo a essere completamente ri
24. Superfici permeabili Stato di fatto 4 96 105 ha 14 6 Coperture Altre superfici Coltivazioni Coperture a verde 2 2 0 96 Vuetbafiona della ribertione bieira med divetil piesa di coimttilone delle coperture Heer in capiu a Pete a fools iInpimeablle Page ae me mess ll Wit comerme PO eee RIT i i gem tl a ll os toe tr drus iu eer pers ii clero cali ida Po EA Figure serie V 40 Deflussi annuali della citt nei vari scenari di conversione dell area verde Nel caso delle aree poco edificate la presen za di superfici verdi aggiuntive non appare significativa pertanto la conversione in que ste zone non assume senso Come si vede dalla riga blu del grafico i valori di deflusso si avvicinano molto ai valori di deflusso del l area grigio scura ossia al valore di deflusso che l area avrebbe se non fosse costruita ma interamente popolata dalla vegetazione Quinto capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale ma Lal E7 On 255 46 Anna Palla Unsaturated flow in enginee red porous media for Hydrologic restora tion Tesi di dottorato in fluidodinamica e processi di ingegneria ambientale DICAT Universit di Genova 2008 Figura V 41 Riduzione percentuale dei volumi di detenzione di Colle Olmetti a Genova In uno scenario del 20 di conversione la riduzione dei picchi di deflusso durante i pri mi 7 mi
25. Tabella III 11 Requisiti degli elementi di protezione meccanica componenti che costituiscono l elemento di protezione meccanica appartengono a tre tipologie La prima e pi diffusa costituita da materassini di geotessuti La seconda invece costituita dai pi tradizionali massetti in calcestruzzo che al giorno d oggi non viene quasi mai utilizzato poich incrementa significativamente il carico permanente della copertura Infine la terza tipologia rappre sentata dai pannelli di polistirene che oltre a svolgere la funzione di protezione meccani ca fungono anche da elementi di isolamento termico se di polistirene a celle chiuse cio incapace di assorbire acqua Fonte UNI 11235 24 Figura III 10 Materiali alternativi Molte aziende stanno testando nuovi mate riali per ottenere capacit di accumulo idrico anche da elementi della stratigrafia preposti ad altre funzioni In questo caso una stuoia in tessuto polimerico di spessore e densit consistenti in grado sia di proteggere meccanicamente l elemento di tenuta sia di assorbire elevati volumi d acqua 143 La funzione strutturale FUNZIONE 144 SOLAIO IN LATERO CEMENTO SOLAIO IN LEGNO E METALLO SOLAIO IN LEGNO e portante ha la funzione di sopportare i carichi permanenti e i sovraccarichi della copertura previsti dal progetto Gli strati funzionali che costituiscono il sistema a verde il substrato di coltivo gli elementi di ac
26. a LAAT Pe A BaAISISCIS SILE spago a e RI RR dala pai ae on ribet ids PRECIATAZIONI EVAPORAZIONE EVAPOTRASPRAZIONE Mm fra il deflusso superficiale o sotterraneo a seguito delle precipitazioni sulla terra e l affluenza dei corpi idrici recettori al mare All interno di questo tratto del ciclo l acqua segue svariati percorsi spontanei e qui si rende disponibile all estrazione per usi civili Nel momento in cui percorre questo tratto l acqua di elevata qualit in quanto ha attraversato lo strato biologicamente attivo del suolo cio il primo metro di spessore del suolo che attua un processo di depurazione chimica e di filtrazione meccanica Pata i 25 tafa rare onena DACO EMC DPOF 6 H_ECE SUPERFICIALI o f t ets Pata a ha Calata ta aa PRIOFIAZION E ae Feta te 72 a Bossa Tatto a al ti 3 Da a p p at OLOO Sa da Parti gt CICLO ID amp 0LOGICO DEL SUOLO 178 DEP LUGS ROTTER AARNE PRECIPITAZIONI SUOLO EWAROTRASRRAZIONE FLUSSO DI AMORO 1H i Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale raggiunta la superficie del suolo l acqua pu percorrere tre vie percolare sulla sua superficie deflusso in parte penetrare nel terreno infiltrazione e in parte ritornare nell atmosfera sotto forma di vapore evapottaspirazione nel caso in cui si sia infiltrata nei terreni r
27. acqua in ambiente antropico Tabella IV 4 Calcolo del coefficiente di deflusso Confrontando i coefficienti di deflusso di una copertura con pendenza della falda maggiore al 3 e di una copertura a verde semi intensivo della tabella IV 3 con i valori rappresentati dalle cumulate della figura IV 9 si vede che i coefficienti corrispondono i coefficienti corrispondono ai valori riportati nel grafico dell esperimento di Mentes Fon te Mentes Green roof as a tool VANTAGGI DELLA RITENZIONE IDRICA DI UNA COPERTURA A VERDE 191 192 li volumi di pioggia registrati a intervalli regolari Questa curva si chiama curva dell intensit in quanto fornisce i valori della portata della pioggia nei singoli intervalli di tempo in sequenza intervalli in questo caso pari a 5 minuti La curva dell intensit rappresenta lo stesso evento meteorico rappresentato nel rettangolo rosso del grafico in alto a destra e della figura IV 9 spiegata in precedenza Attraverso questo grafico si possono formulare ulteriori considerazioni La curva blu posta nella met superiore rappresenta l acqua piovuta e ciascuna colonna riporta precisamente i valori di intensit misurati ogni 5 minuti come si vede dal grafico in questa curva essi non vengono somma ti ma considerati come singoli eventi meteorici della durata di 5 minuti e affiancati l uno all altro in successione temporale La curva arancione nella met in basso del gra
28. altezza della sezione presenta la caratteristica di non agire in maniera costante a causa della sua permeabilit all acqua il substrato asciutto infatti ha valori di trasmittanza termica pros simi a quelli di un materiale isolante mentre il substrato bagnato ha valori di trasmittanza pi elevati e quindi non in grado di esercitare tale funzione Per questa ragione opportuno predisporre uno strato termoisolante all in terno della stratigrafia della copertura I materiali che costituiscono lo strato termoisolante possono essere svariati legno polistirene lana di roccia ecc La scelta del materiale pi appropriato influenzata dalla posizione che assume lo strato all interno del pacchetto della copertura a verde Nell inserimento di uno strato termoisolante si rende quindi necessa rio determinare il materiale la sua posizione all interno della stratigrafia e il suo spessore Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale In relazione alla posizione dell elemento di isolamento termico si hanno quattro tipologie differenti di copertura LL tetto freddo in questa sequenza lo strato termoisolante non esiste o collocato nell intradosso del solaio di copertura pertanto eventualmente svincolato dal requisito di resistenza ai carichi tetto caldo questa tipologia prevede che lo strato termoisolante si tro vi f
29. cfr nota 16 20 e allontanano tutta l acqua che intercettano molto rapidamente Differentemente dalle coperture in coppi o in scandole le lamiere metalliche possono essere utilizzate su falde di inclinazioni ridotte perch il sistema di aggraffatura garantisce una perfetta tenuta all acqua 51 Figura 1 43 Pioggia battente sul tetto Il trattamento che le coperture discontinue riservano all acqua di origine meteorica l allontamento pi rapido possibile Figura 1 44 Pioggia sulla copertura a verde Contrariamente alle altre tipologie di tetto la copertura a verde trattiene l acqua che inter cetta per abbeverare e nutrire la vegetazione che ospita Figura 1 45 pagina a fianco Complesso residenziale 8Tallet a Copenhagen Il complesso residenziale realizzato da Big Bjarke Ingels Group ha una copertura a verde inclinata di straordinaria lunghezza le falde rivestite di un tappeto della specie sedum scendono per gli 11 piani dell edificio fino a toccare il suolo Le due falde hanno una superficie complessiva di 1700 metri quadri Sistema Veg Tech Fonte www davidreport com gt blog gt big E8 house wins the 2010 scandinavian green roof award 52 umidit via via assunto dal sistema una copertura a verde asciutta infatti presenta un comportamento termico molto diverso da una copertura a verde umida Se da un lato questa caratteristica rende complessa la quantificazione dei benefici per
30. di conseguen 263 Figure C 6 e C 7 Preparazione della stratigrafia da sottoporre all esperimento La stratigrafia sottoposta all esperimento stata scelta con la precisa finalit di testare un sistema dalle prestazioni idriche minime per ottenere valori ampiamente cautelativi della risposta idrologica di una copertura a verde estensivo LE RICADUTE ALLA SCALA URBANA 264 processo di evapotraspirazione che responsabile del contenimento delle temperature sgravando parzialmente i corpi idrici recettori naturali e artifi ciali Al pari di un suolo naturale la superficie permeabile della copertura a verde contribuisce a immettere l acqua nel segmento del ciclo idrologico pi conveniente per la qualit dell ambiente urbano L individuazione e la descrizione di questa prestazione strategica rappresen ta al contempo un importante punto di arrivo e di partenza della ricerca da una parte questo fenomeno rappresenta in tutta la sua complessit una chiara espressione dell ibridazione assunta come fondante l intero percorso di indagine dall altra le sue ricadute a livello edilizio e soprattutto urbano ri chiedono di formulare delle valutazioni per entit e portata In questo senso la metodologia di ricerca si avvalsa dell importante opportunit di coope rare con uno dei maggiori produttori di sistemi a verde a livello mondiale ZinCo GmbH presso la cui sede in Germania sono stati effettuati alcuni test su pa
31. e proprio dove sono presenti delle discontinuit del piano di posa elementi emergenti forature del solaio o chiusure verticali la membrana impermeabilizzante deve sempre risvoltare in modo continuo ed essere perfettamente sigillata Tutti i dettagli ove la membrana richieda lavorazioni ad hoc sono particolar mente delicati normalmente in prossimit di questi punti si verificano le pi significative problematicit costruttive Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 160 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale 1 1 Concrete curt Figura III 27 Solaio di copertura a verde 1 2 Reinioroed concrete isusdation e carrabile 11 Hery dety paving sab depihc min 1053 ma Gli elementi drenanti in pannelli preformati LIStone chippings dept ca 0 em possono fungere da supporto per elementi RARA Van JA Liver rovini ri amd amali eves in calcestruzzo un cordolo in questo caso e 15 Drainage Elementi Suibllodindin S0 j LI Spaten sebstrate Iincobiend I depth Hin pavimentazioni carrabili Alcune stratigrafie a a ni EA mali 33 y yg Hincotiand bF verde sono appositamente studiate per poter ET Stable reo constrection with suitable waterpecafing La Drainage Pemeri Statbibodr are S0 00 alternare diversi tipi di finiture superficiali Li senza per questo generare delle discontinuit dell elemento di tenuta Fonte ZinCo ALTARE Ln bel ns bel Figura III 28 Risvolto verticale dell
32. gravitazionale suggerisce quindi che il substrato sia poco drenante mentre il valore alla capacit di campo descrive che la torba presenti ottime capacit di accumulo idrico La curva del compost della figura IV 17 sembra essere simile alla curva della torba per alcune differenze sono rilevabili innanzitutto la fase solida quasi doppia rispetto a quella della torba 18 contro 10 ugualmente l ac qua gravitazionale superiore 20 contro 10 e di conseguenza l acqua alla capacit di campo al 62 mentre quella della torba all 80 Il com post quindi un substrato leggermente pi drenante e denso della torba Sulla base di questa chiave di lettura della curva risulta evidente che la fibra di legno sia un materiale eccezionalmente drenante e caratterizzato a fronte di una capacit di campo del 35 del volume totale da una quota abbastan za elevata di acqua disponibile per l assorbimento radicale 20 I materiali inorganici delle figure IV 19 IV 20 e IV 21 sono in generale pi drenanti dei materiali organici infatti le curve sono pi basse Fa eccezio ne la lana di roccia che data una fase solida del 3 sia ben drenante sia capace di un consistente accumulo idrico peraltro facilmente disponibile per l assorbimento radicale Quarto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico 203 ACQUA GRAVITAZIONALE descrive la capacit drenante ACQ
33. in s la funzionalit richiesta a tale strato come de scritto nel paragrafo I 1 Lo strato di vegetazione le attivit organiche come funzioni tecnologiche Una copertura a verde che non riesca a inverdirsi secondo gli intenti definiti dal progetto non pu quindi essere effettivamente definita tale ossia a verde pur essendo in grado di impermeabilizzare l ambiente interno di un edificio e di garantire determinate prestazioni termiche per la presenza dello strato colturale MATERIALE La caratteristica fondamentale dello strato vegetale che la materia di cui costituito le piante materia organica viva quindi nel tempo essa cresce e aumenta la propria massa Le piante si distinguono per la specie di appartenenza e per la loro dimen sione e tutte le propriet che le caratterizzano sono l esito della storia evolu tiva della specie a cui appartengono La specie infatti individua una serie di caratteristiche e particolarit fra cui aspetto portamento forma e colore delle foglie rugosita del fusto dimensioni delle parti funzionalit fisiologia caducit delle foglie velocit di crescita preferenze climatiche andamento e valori delle temperature dell umi dit dell aria della piovosit preferenze di esposizione pieno sole mezz ombra ombra 7 preferenze pedologiche substrati acidi sabbiosi drenanti organici ecc Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione
34. lapideo di conleniments pannelli eot in vetro cellul ra T TARi pari con multe spessore 30 om Vai orti re A imoermes HEETE in PYG penne in vetro cellulare ennaa a ploy geile complementare ln os ton rato ciettrosaidara Soles la lopno a berco affiancate gabtigni di ciottoli di fume di obete a vista 1 interi pae babes barrio tenuto non tessuto TNT _ lagilio dicano muaieriala drenante i falda arcate copertina in petra impermeabili none umna _ __ oon temute pon feste girato supe fiore aniei mambo pareti in retro cellulare Sonar di bance hieuminosa a freddo parsssro ja uefa manumi ia legno emeni in daghe di legna _ tetas T PMI calce cana fear Be creer in ratte d cols cnead pio gatio comslamentare in chi coni rete wietiroi alzata solaio in legna a tire affiancate li aa Pia Tae Re REET COCO RIESCO A ARL a Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde 169 Figura III 41 Vista del cantiere Per la realizzazione dei versanti artificali sono stati movimentati centinaia di metri cubi di terra armata A fianco del PAV si trova Tr fle un percorso scoperto molto suggestivo rita gliato nel sottosuolo che disegna a terra un quadrifoglio concepito dall artista Dominique Gonzalez Foerster Fonte Gianluca Cosmacini Figura III 42 Vista del PAV a lavori ultimati l area ve
35. natura di organismi autotrofi e cio di produttori primari degli ecosistemi generano quelle condizioni microclimatiche favorevoli alla vita e al benessere di tutti gli altri organismi e queste propriet all interno di un ambiente urbano sono tanto pi rilevanti quanto maggiore la densificazione delle costruzioni poich in particolare da un punto di vista microclimatico le citt sono spesso caratterizzate da una carenza di attivit primaria vegetale e da un contestuale livello elevato di inquinamento per effetto delle immissioni dei gas da combustione generati dalle attivit antropiche Le attivit fisiologiche equilibratrici della qualit dell aria sono fondamentalmente tre il fototropismo la fotosintesi clorofilliana e la traspirazione vegetale Tali attivit esercitano tanto maggiore impatto quanto pi estesa l occupazione del suolo operata dalla vegetazione e al contempo quanto pi grandi sono i corpi vegetali Innanzitutto le piante che sono organismi fotosintetici immobili svolgono un azione schermante dai raggi solari e l effetto di ombreggiamento reso particolarmente efficace da un comportamento caratteristico chiamato fototropismo secondo cui le foglie tendono a disporsi in modo quanto pi favorevole all intercettazione diretta dei raggi luminosi In virt di questo comportamento le chiome tendono man mano che la pianta si sviluppa nel tempo a schermare totalmente porzioni di superfici costru
36. nonostante l intensit del deflusso inferiore all intensit della pioggia questo si evince dal confronto delle pendenze delle due curve Simulazione 3 sintesi dei dati in ingresso Durata dell intero evento Intensit del picco Volume totale dell acqua intercettata Volume totale dell acqua intercettata ora mm mm 5min Ml ll 5 40 13 0 11 0 9 2 8 0 5 4 357 0 2 Umidit del substrato all inizio della simulazione Substrato umido inferiore alla capacit di campo Inter evento 18 ore Grandezze indagate sintesi dei dati in uscita Ritardo della risposta Ritardo del Riduzione dell intensit Volume totale idrologica conferimento del picco del deflusso del deflusso ora mm mm ss mm Smin l 3 7 30 2 0 313 5 Nella simulazione 3 la copertura ha registrato la presenza di acqua gravitazionale dopo 3 minuti dall inizio dell evento meteorico lo strato colturale avendo raggiunto e superato la capacit di campo 18 ore prima ormai saturo e rilascia quindi rapidamente l acqua che riceve Durante l intera sessione della durata di 5 ore e 40 minuti in cui stata simulata una lunga serie di eventi molti dei quali caratterizzati da un elevata intensit sono stati raggiunti valori di picco di deflusso elevati Complessivamente in questa sessione la copertura ha dimostrato di reagire sia con una riduzione delle portate si
37. portata massima dell acqua meteorica intercettata ritardo del conferimento del picco e la riduzione di tale portata riduzione del volume del picco La ritenzione e la detenzione idrica operate da una copertura a verde varia no in base ad alcune caratteristiche della stratigrafia e a seconda dell inclina zione della falda della copertura La quantit effettiva di acqua di deflusso dipende in primo luogo dallo spessore dello strato colturale La seconda colonna della tabella IV 10 nella pagina a fianco riporta i valori di riferimento del coefficiente di deflusso di coperture a verde caratterizzate da strati colturali di differenti spessori Incrementando lo spessore dello strato colturale la ritenzione idrica della copertura aumenta in modo considerevole un substrato di 30 40 centimetri di spessore garantisce una capacit di ritenzione idrica pi che doppia 80 di acqua trattenuta e 20 rilasciata rispetto a un substrato di 8 10 centime tri 40 di acqua trattenuta e 60 rilasciata I valori sono da considerarsi indicativi a ciascun intervallo di valore defini to dallo spessore dello strato colturale associato un coefficiente di deflus so rappresentativo di un ipotetica combinazione fra spessore e composizio ne del substrato miscele diverse forniscono prestazioni idriche diverse di conseguenza il coefficiente si riferisce a un intervallo di valori dello spessore e non a valori specifici Secondariamente il deflusso gener
38. precipitazioni meteoriche Sulla base delle valutazioni e delle analisi esplicitate nel quinto capitolo viene descritta la verifica sperimentale vengono analizzati i dati ottenuti e ipotizzata una simulazione di comportamento in un contesto reale Le prove sono finalizzate a indagare i vantaggi in termini di riduzione e di ritardo del conferimento dell acqua in eccesso Nel corso della trattazione le varie tematiche vengono affrontate anche dal punto di vista applicativo esaminando alcuni progetti di rilievo che offrono interessanti spunti di riflessione riguardo le molte opportunit morfologiche di questa tecnologia Una tecnologia che ricreando un suolo artificiale suggerisce nuove forme di relazione tra architettura e paesaggio Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Introduzione Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde n involucro architettonico e in particolare una copertura per definizione un elemento preposto alla protezione e alla difesa dell ambiente interno La complessit del sistema di copertura data non solo dall articolazione degli strati che la costituiscono e da fattori geometrici ma anche e soprattutto da una serie di requisiti a cui deve rispondere attraverso prestazioni di diversa natura La possibilit di rivestire una copertura con uno strato vegetale modifica in modo sostanziale non solo l
39. smantellamente dello strato di vegetazione il substrato non trattenuto da alcun tipo di tessuto consentendo cos una fruizione agevole quanto pi simile a quella di un giardino vero e proprio Nel progetto del Vulcano Buono il rosmarino prostrato diffuso su tutta la superficie di copertura non consente alcuna accessibilit sull estradosso della falda Secondo capitolo Concezione e principi di funzionamento della copertura a verde 103 ARCHITETTO PAESAGGISTA REALIZZAZIONE USO DELLA COPERTURA PRATICABILITA SUPERFICIE 104 Complesso commerciale Meydan Istanbul complesso commerciale FOA Foreign Office Architects Farshid Moussavi e Alejandro Zaera Polo 2007 parco pubblico accessibile 2000 m variabile intensivo ricorso a specifici accorgimenti tecnologici finalizzati ad evitare lo slittamento dello strato colturale alla base della geometria variabile della copertura a verde del nuovo Complesso Meydan progettato da FOA Foreign Office Architects un estesa superficie commerciale in un area di espansione suburbana della citt di Istanbul Il progetto si distingue per le soluzioni architettoniche tipologicamente non convenzionali rispetto ai tradizionali grandi centri commerciali l insediamento pone al centro dell area edificata una piazza scoperta circondata dai vari edifici La piazza raggiungibile da rampe e scalinate che solcando il suolo la co
40. te la capacit isolante del sistema a verde Ciononostante anche d inverno si verifica una certa attenuazione delle dispersioni termiche dall interno di un ambiente chiuso all esterno Fonte Liu Thermal performance of green roofs 10 cfr figura 1 56 RIPRODURRE UN SUOLO 262 Aaaa Day Hey Fira Three Pass frase Rio 22 2008 Bag 2007 n fs ss fas e S Bj de da fi i di fa e se Bj da dd Spf ii am Pei o viceversa l edificio diventi parte del terreno Ci apre ulteriori scenari di indagine circa le possibilit fruitive e funzionali di architetture che assuma no la copertura a verde non come espressione del linguaggio o adesione a manifesti di ecosostenibilit ma come opportunit tecnologico costruttiva finalizzata ad ottenere determinati vantaggi in chiave di controllo ambientale La contiguit ad altre discipline e saperi ha suggerito di indagare la progettazione della copertura a verde non semplicemente come un fatto tecnico esito di una combinazione pi o meno raffinata di componenti inerti e organici ma come un ambizioso tentativo di riprodurre un suolo naturale di ricreare cio le condizioni tipiche di un terreno vero e proprio attraverso l artificio Il distinguo sottile ma fondamentale Il fatto tecnico infatti ineludibile la normativa pi volte perfezionata nel corso dell ul timo decennio prescrive alcuni accorgimenti e soluzioni che garantiscono una corretta applicazion
41. tiche e sfruttamento della risorsa idrica caratteristici n possono essere ricondotti a una scala di appartenenza dai confini precisamente delimitabili sia perch l acqua presenta ciclicit e percorsi di estensioni differenti sia perch il degrado del ciclo idrologico determinato da un insieme di cause ed effetti strettamente interdipendenti che sommandosi fra loro si manife stano con intensit e gravit via via superiore in comparti territoriali pi o meno lontani dal luogo di origine del problema Tuttavia gli effetti dell im permeabilizzazione possono essere raggruppati e definiti secondo le note problematiche riguardanti il dissesto idrogeologico che proprio dall edifica zione e dallo sfruttamento del suolo traggono la loro origine La figura IV 4 nella pagina seguente sintetizza tali effetti innanzitutto la riduzione dell infiltrazione inibisce l azione di filtrazione operata dal suolo infatti il primo metro di terreno a contatto con l atmosfera uno strato di materiale terroso e poroso microbiologicamente attivo capace di trattenere meccanicamente particelle e assimilare sostanze inquinanti e nutrienti conte nute nell acqua piovana che di tali sostanze si arricchisce gi nel suo percor so di caduta dall atmosfera al suolo Nell acqua che ha solcato i suoli urbani Quarto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico 181 Figura IV 4 Gli effetti dell
42. trattenuto dagli strati superficiali del terreno e un eguale quantit si infiltra negli strati pi profondi andando ad alimenta re le falde il 40 subisce il passaggio di fase allo stato gassoso per effetto dell evapotraspirazione e solo il 10 defluisce direttamente verso un corpo Quarto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico LE ALTERAZIONI DEL CICLO IDROLOGICO 179 torseeerseeneents a L I p PIPE tl nassasseseete Figure serie IV 3 Variazione del bilancio idrico in relazione all impermeabilizza zione del suolo ra a aa 1 i Man mano che la percentuale di imper meabilizzazione del suolo cresce il bilancio idrologico varia alla crescita del deflusso superficiale corrisponde una diminuzione dell evaporazione e dell infiltrazione Nelle condizioni di impermeabilit superiori al 75 condizioni comuni alla maggior parte delle citt l infiltrazione si riduce al 15 rispetto al 50 di un suolo naturale Il bilancio idrologico negli ambienti antro pizzati caratterizzato da una significativa riduzione dell infiltrazione che corrisponde in larga parte al crescere dei deflussi superficia o 50 40 2045 SUOLO IMPERMEABLE Ta 100 SUOLO Bete AGILE upensssianaza te ts li ma anche alla riduzione dell evaporazio ne processo che garantisce il contenimento delle temperatur
43. uomo Nella figura H 1 sono riportati tutti i componenti che costituiscono un eco sistema naturale e il riquadro giallo individua quelli che concorrono a defini re la copertura a verde e che sono coinvolti nel funzionamento della stessa le piante i produttori l acqua e i sali minerali elementi sempre presenti nel substrato gli organismi decompositori colonizzatori spontanei del substra Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale e ha h dida k s ira Bers ici p Dhesa h pi pai ia e biome j to fanno parte della copertura a verde e la loro presenza progettabile o programmabile solo in parte Ci nonostante la mancanza di uno di questi componenti potrebbe generare delle disfunzioni al sistema di copertura e richiedere pertanto il reintegro di componenti mancanti e di conseguenza una maggiore attivit manutentiva Oltre ai componenti appena citati altri possono definirsi indispensabili nel realizzare ecosistema tecnologico della copertura a verde Penergia solare Panidride carbonica e Possigeno sono rispettivamente il catalizzatore dei processi vitali vegetali e i prodotti di scambio dell attivit primaria vegetale con l atmosfera Osservando la figura II 2 si vede che evidentemente esclusi tutti i consumatori della catena ali mentare cio il regno animale i componenti coinvolti nella progettazion
44. zontale e in quanto tale la sua funzione primaria di impermeabilizzare gli ambienti a essa sottostanti La copertura a verde quindi svolge contempo raneamente due funzioni che sono antitetiche difende l edificio dall acqua e allo stesso tempo raccoglie l acqua per le piante La capacit di costituirsi sia come sistema di impermeabilizzazione per l edificio sia come bacino idrico di raccolta fa della copertura a verde un sofisticato dispositivo di gestione dell acqua dove l aleatoriet degli eventi meteorici cio le varie intensit la frequenza e l alternanza delle piogge della neve del soleggiamento e del vento non deve alterare il funziona mento della tecnologia procurare danni a parti dell edificio e nello stesso tempo recare sofferenza alla vegetazione Come conseguenza della presenza dell acqua la copertura a verde forni sce particolari prestazioni termiche che variano in funzione del livello di Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde Figura 1 41 Tetti a falda in scandole Le coperture a falda presentano nel la maggior parte dei casi un manto di impermeabilizzazione discontinuo cfr nota 16 20 l inclinazione delle falde garantisce un rapido smaltimento dell acqua verso gli elementi di gronda e quindi verso gli impianti di raccolta Fonte www malgabart blogspot com Figura 1 42 Tetti a falda in lamiera Anche i tetti in lamiera metallica sono coperture discontinue
45. 1 Componenti dell eco sistema tecnologico copertura a verde l area evidenziata in giallo individua tra tutti i componenti di un ecosistema naturale quelli che concorrono a definire la copertura a verde e che sono coinvolti nel funzio namento della stessa piante acqua sali minerali organismi decompositori energia solare anidride carbonica e ossigeno Fonte http tbagarolo blogspot com 2009 08 note al saggio di podolinskij html ECOSISTEMI ARTIFICIALI 85 86 zione da un apparato tecnologico rudimentale e dall assenza di impianti o di sistemi automatici di approvvigionamento idrico e nutritivo Queste condizioni fisiche impongono un attivit manutentiva costante da parte dell uomo poich l ecosistema artificiale elementare altamente incompleto non ospita altre forme di vita se non quella per cui stato specificatamente ricostruito e non a contatto con alcun altro ecosistema attraverso il quale scambiare materia organica e inorganica Al contempo il consumo di energia per garantire il benessere degli organismi ospitati molto basso Nell ecosistema artificiale elementare la longevit degli organismi garantita dalla qualit della manutenzione tanto pi costante e appropriata rispetto alle necessit della specie ospitata l azione correttiva dell uomo quanto pi gli organismi riescono a vivere in salute necessario sottolineare che questo tipo di ricostruzione
46. 11235 22 Kiesfang leiste KL 55 141 La protezione Meccanica GEOTESSILE IN POLIESTERE PANNELLI IN POLISTIRENE SOLETTA IN CALCESTRUZZO FUNZIONE elemento di protezione meccanica ha la funzione di proteggere la membrana impermeabilizzante da tutti i carichi statici e dinamici sovrastanti sia durante la cantierizzazione della copertura in cui il deteriora mento meccanico pu essere causato da urti uso improprio di attrezzature oppure da opere provvisorie sia durante la vita utile della copertura Per queste ragioni il posizionamento dell elemento di protezione meccanica deve avvenire immediatamente dopo la posa dell elemento di tenuta MATERIALE I materiali che vengono normalmente utilizzati per l elemento di pro tezione meccanica sono tre 1 geocomposti e geotessili 2 polistirene 3 calcestruzzo PROGETTAZIONE Con maggiore frequenza vengono impiegati materiali geocompositi e geotessili che vengono stesi immediatamente sopra l elemento di tenuta e l elemento di protezione dall azione delle radici Il polistirene oltre a fungere da protezione meccanica conferisce una certa capacit di isolamento termico i pannelli possono inoltre essere conformati pet accumulo idrico assolvendo cos tre funzioni nello stesso tempo la protezione meccanica il drenaggio e l accumulo idrico Il calcestruzzo soluzione impiegata normalmente in passato nella realiz zazione di giardini pensili non pi utilizzato freq
47. 2 Fonte Abram Giardini pensili 27 190 rappresentata per ciascuna tipologia di copertura curva della massa o cumulata in quanto descrive l ammontare degli incrementi di pioggia registrati in successivi intervalli di tempo La curva che delimita l area nera rappresenta la pioggia cio l acqua captata dalle superfici i tratti verticali della curva indicano il verificarsi degli eventi meteorici mentre i tratti orizzontali indicano le interruzioni fra un evento e il successivo La curva che delimita l area grigio chiaro rappresenta l acqua defluita da un tetto in coppi e come si vede il suo valore di poco inferiore all acqua precipitata alla fine delle 24 ore infatti l acqua rilasciata dal tetto in coppi pari a 13 millimetri 2 millimetri in meno rispetto all acqua captata 15 millimetri La curva che delimita l area grigio scuro rappresenta l acqua defluita da una copertura a verde che invece sensibilmente inferiore all ac qua captata dopo 24 ore l acqua rilasciata dal sistema a verde pari solo a 5 millimetri 4 quindi dell acqua precipitata Per avere un riscontro concreto di questi valori si possono calcolate i volu mi d acqua captati e rilasciati di un ipotetica superficie di copertura avendo come riferimento una superficie la cui proiezione orizzontale sia pari a 1000 metri quadri a seguito dell evento meteorico rappresentato nella figura IV 9 essa riceve nell
48. 43 centimetri di lato L impiego della fibra di cocco presenta un uni ca problematica di tipo strettamente commerciale un costo molto elevato non competitivo con i materiali per lo pi inerti comunemente applicati alle coperture a verde Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale i 1 bi z K 7 i a i a n ta ti fs if i 1 ap i r a L ap Pi i r 4 i k n n a a a i j i h F b af fl ai l x r 4i a p z ry a T i z i k 214 IV 4 La variazione delle prestazioni idriche in relazione alle differenti tecnologie E sintesi le prestazioni idrologiche di una copertura a verde dipendono essenzialmente dalla capacit di ritenzione idrica operata dallo strato col turale espressa attraverso il coefficiente di deflusso che fornisce i valori indicativi dei volumi d acqua assorbiti dal sistema a verde e restituiti all at mosfera per effetto dell evapotraspirazione a una scala temporale stagionale o annuale La stessa capacit di ritenzione idrica riferita alla scala temporale dell evento meteorico mette in luce per il ciclo idrologico nell ambiente urbano ulteriori effetti virtuosi che complessivamente si possono descrivere come un depotenziamento della risposta idrologica del sistema tecnologico in termini quantitativi e temporali Questi effetti sono due il ritardo della
49. 45 Figure serie V 31 Sequenza di costruzio ne del sistema a verde della sperimen tazione Il sistema impiegato nella sperimentazione una stratigrafia multistrato realizzata a norma Sopra la membrana impermeabile in poliolefina stato steso l elemento di protezione meccanica successivamente appoggiato un pannello di accumulo idrico e di drenaggio quindi l elemento filtrante e lo strato colturale Nelle sperimentazioni la vegetazione non prevista secondo le prescrizioni normative dell FLL perch uno strato di cui non possibile descrivere un comportamento costante 236 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale CARATTERISTICHE DEL SUBSTRATO PROPRIET UNIT VALORE Densit apparente materiale secco Kg m3 980 Densit apparente alla massima Kg m 1390 capacit di accumulo Porosit volume 63 Massima capacit di accumulo volume 40 Contenuto d aria volume 23 alla massima capacit di accumulo Contenuto organico massa 3 2 pH A 7 7 La simulazione 1 da considerarsi particolarmente importante in quanto le condizioni di partenza dell umidit del substrato erano note il substrato era arido e questo ha consentito di verificare la capacit di accumulo idrico Questo esperimento stato quindi interessante non tanto per osservare la detenz
50. 80 della radiazione solare incidente sulle sue foglie Infine il terzo dei processi vegetali influenti sulla qualit climatica dell ambiente l attivit di traspirazione vegetale al pari di qualsiasi organismo vivente la pianta traspira per mantenere stabilmente bassa la propria temperatura Se l organismo non fosse in grado di liberare acqua dai propri tessuti la temperatura interna aumenterebbe fino a danneggiarne le cellule invece cedendo acqua all atmosfera sotto forma di vapore la temperatura dell organismo resta costantemente bassa Anche questo processo avviene attraverso l esercizio di un lavoro il calore assorbito dalla pianta viene utilizzato per innescare il passaggio dell acqua dai tessuti dell organismo all atmosfera e l energia solare presente nell atmosfera sotto forma di calore viene utilizzata dalla pianta per una propria attivit Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde Tabella 1 1 Attivit vegetali che in fluenzano il microclima di un ambiente costruito Negli ambienti urbani parimenti a un qualsiasi ambiente naturale la presenza delle piante un fattore sempre migliorativo e la definizione stessa di vegetazione come elemento di compensazione ambientale deriva proprio dall azione equilibratrice della giche delle piante Fonte Elena Giacomello Verde verticale Utilizzo del verde oltre le coperture Tecnolo gie e applicazioni a confronto Modu
51. Energy and Buildings 11 1988 289 299 27 RELAZIONE CON IL VALORE ECONOMICO DEGLI IMMOBILI 10 Sarah Nicholls Measuring the impact of parks on property values new research shows that green spaces increase the value of nearby housing www findarticles com gt Parks gt March 2004 marzo 2004 Tabella 1 2 Impatto della vicinanza delle aree verdi sul valore degli immobili Numerosi studi hanno dimostrato che la vista o la vicinanza di un edificio a un area verde ne incrementa il valore economico Le analisi citate che riguardano una casistica molto estesa dimostrano che la rendita di un edificio collocato in prossimit di un area verde cresce in media del 13 Nicholls Measuring the impacts of parks 4 Gli effetti microclimatici che la vegetazione apporta agli spazi costrui ti in modo pi o meno significativo in dipendenza delle dimensioni delle piante non sono gli unici benefici rilevabili La vegetazione in un ambiente edificato rappresenta un fattore migliorativo anche da un punto di vista strettamente percettivo Questo appare evidente dal fatto che gli immobili che godano di un affaccio su un area verde un parco un campo da gioco una zona ricreativa o anche un piccolo giardino risultano avere un valore economico superiore rispetto alla media del mercato Pur essendo la stima di un immobile determinata da una grande numero di fattori in cui concor rono oltre alla dimensione e alla qualit comple
52. Figura 1 12 Variazione dei quattro para metri fisiologici monitorati Ciascun grafico mostra la variazione del parametro durante la visione dei filmati proiettati in sequenza stressor e recovery filmati recovery aventi come scenario elementi naturali vegetazione e acqua rappresentati dalle curve verdi dimostrano che i 4 parametri monitorati assumono valori ottimali Differentemente accade per i filmati con scenari urbani dove i valori riguardanti l attivit cardiaca aumentano rispetto ai valo ri generati durante la visione dello stressor Ulrich Stress recovery 216 217 12 Ulrich Stress recovery 211 31 13 Ulrich Stress recovery 223 224 14 Hyukjae Lee e Hajime Koshimizu The psychological and physiological stress relief effect of the green roof World Green Roof Congress Minneapolis 2007 S Il testo integrale della Convenzione Europea del Paesaggio disponibile nel sito del Ministero per i beni e le attivit culturali www darc beniculturali it ita paesaggio con venzione htm Il testo stato presentato da Riccardo Priore La Convenzione Europea del Paesaggio un cambiamento concreto di idee e di norme Treviso Fondazione Be netton Studi e Ricerche 11 novembre 2004 32 recupero dello stato ottimale e nel caso del battito e del periodo cardiaci la visione si traduce addirittura in uno stato di mobilitazione superiore a quello generato dalla visione dello s
53. Pianta della High Line La sopraelevata si estende per una lunghez za di 2 chilometri e 300 metri sul confine occidentale di Manhattan Lungo il suo percorso si trovano svariati punti di accesso che portano i cittadini dal livello stradale al parco lineare attraverso scale e ascensori Fonte Area 106 2009 99 Figura 1 32 Vegetazione incolta Lungo il percorso la vegetazione non viene trattata in egual modo alcune parti vengono sfalciate o piantumate con bordure altre invece sono lasciate incolte costituendosi cos come preziosi corridoi verdi dove la piccola fauna urbana riesce a sopravvivere indisturbata Fonte www thehighline org gt images amp videos Figura 1 33 Moduli della pavimentazione e panchine Il percorso della High Line si apre a viste via via diverse in alcuni punti possibile sostare e riposarsi guardando panorami aperti perch la sopraelevata alta 10 metri dal suolo Le panchine su cui sostare sembrano essere delle rotaie piegate che si alzano dalle traversine Fonte www thehighline org gt images amp videos Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 46 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale aC LUNN it A i Sey 1 Hi me _ ss ne Figure 1 34 e 1 35 Sezioni verticali della High Line La struttura preesistente in acciaio e calce struzzo stata preservata e al di sopra del solaio stata predisposta un im
54. Sinchon di Seoul Il progetto realizza un taglio profondo rettilineo nel suolo una sorta di valle artificiale incuneata nella terra ai cui lati si elevano le due facciate vetrate che racchiudono gli spazi del campus Due bracci che costituiscono l edificio vero e proprio collocati interamente nel sottosuolo sono messi in relazione attraverso il percorso che congiunge l ingresso al quartiere universitario con le strutture sportive circostanti Il percorso costituito da una lunga rampa nel lato ovest dell intervento che scende fino alla quota di 15 metri per poi risalite in direzione opposta con un ampia scalinata che riporta il visitatore alla quota del suolo naturale Il campus risulta cos completamente nascosto dall esterno e questo effetto ulteriormente enfatizzato grazie all impiego di coperture inverdite che dan no continuit materica fra il suolo circostante un parco urbano e il suolo ricostruito della copertura dei due bracci dell intervento Oltre al vantaggio di recuperare una porzione di suolo altrimenti persa la copertura a verde si inserisce in un progetto tecnologico complesso le fac ciate vetrate dell edificio interrato sono infatti in grado di garantire un ade guato bilanciamento della luce naturale sia all interno negli spazi dedicati allo studio sia all esterno nel grande viale centrale che divide il campus in due Negli spazi esterni le ombre portate che per la natura ipogea del Un suolo
55. V 19 che invia i valo ri a un computer I dati dei flussi sono espressi in litri al minuto e vengono registrati ogni 15 secondi I programmi utilizzati per l elaborazione dei dati sono 1 AMR Control versione 5 10 0 125 05 12 2006 pet la registrazione dei dati misurati dal flussimetro di uscita figura V 20 2 Microsoft Excel per l elaborazione Quinto capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale 227 FASI DI REGISTRAZIONE DEI DATI 7 Figure V 19 V 20 e V 21 228 BS gi A0 r72 TECHE AA pa 01 00 3 0 Tira E Ga 01 00 i 7700da O08 00 00 7700708 59 750 ie O02 00 2 99 O18 se OF 01 00 rd CERTE dirt 04 01 00 3710119 SB Bd LEM on bis PE LE H i 210 0 09 00 00 27 10 49 0 027 O Bi 00 FF 00 04 58 853 9 01 00 7 27500219 9 7 2 0 LE Dee EER LEE EE us on 00 22 11 49 8 0 2 4 P07 01 007 37 12 08 9 2 1 9 n 0 00 77 12 19 B 0 4 0 03 01 00 33 17 34 B 0 6 ALESSI DI RPC 9 02 00 95509708 LANA na 01 00 33 13 19 9 9 7 7 ROL a ee LEE eo oe OF 02 00 72 13 49 1 9 9 7 9 US an LEE EELT GER F RA T mi cm Pree EIT LET oe ee a mp FF as Ti ff FIT 6 si es ee eT LEET E T VETERE ECT Pee ie ee AORTA TE FP 74 Ce var RI page pi da in a Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale
56. Valagussa Lo strato colturale caratteristiche agronomi che Corso Norma UNI 11235 progettare e realizzare coperture a verde secondo il codice di buona pratica Verona 15 maggio 2008 Il volume d acqua sottratto al deflusso alla tensione di 50 centimetri di colonna d acqua segmento verticale azzurro continuo e il volume d acqua alla tensione di 100 centimetri di colonna d acqua segmento verticale az zurro tratteggiato costituiscono l acqua capillare trattenuta dal substrato nei micro pori che viene assorbita dalle piante o evaporata dal suolo Questa porzione pari al 55 del volume totale e alla tensione di 50 centimetri di colonna d acqua si trova l acqua utilizzabile dalle piante qui pari al 40 del volume totale di cui il 33 acqua facilmente disponibile per le piante mentre il 7 acqua di riserva infine alla tensione di 100 centimetri di co lonna d acqua si trova l acqua capillare non disponibile che rispetto a questa curva assume il valore di 15 del volume totale La curva di ritenzione idrica rappresenta lo strumento di valutazione pi significativo delle capacit idriche di un substrato restituendo di conseguen za una precisa caratterizzazione della capacit di ritenzione e della capacit drenante del sistema tecnologico della copertura a verde Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e
57. a Sacramento in California attraverso la scher matura di una fila di alberi posta all esterno delle stesse pari per l intera stagione estiva al 30 circa con una riduzione dei picchi di potenza del 22 23 pari a 1 chilowattora Chen Yu ha dimostrato che la presenza di un parco in un ambiente urbano Singapore il luogo dell esperimento in grado di contenere le tempera ture delle aree costruite circostanti di 1 3 gradi Celsius con una conseguente riduzione dei carichi per il raffrescamento del 10 Ha inoltre dimostrato con evidenza che la vegetazione ha la capacit di stabilizzare le fluttuazioni termiche dei materiali edilizi e che le temperature misurate all interno del parco sono strettamente legate alla densit e alla dimensione delle piante Fritz Wilmers ha riscontrato che anche superfici edilizie poco estese collo cate fra edifici e dove sia presente della vegetazione da giardino presentano temperature superficiali inferiori di 20 gradi Celsius rispetto alle superfici esposte godendo quindi dei positivi effetti bioclimatici generati da una pur scarsa vegetazione Dalla lettura di questi dati si pu quindi intuire come la possibilit di incre mentare la quantit di vegetazione sfruttando le superfici degli edifici rap presenti una significativa opportunit di condizionamento del microclima di un isolato urbano attraverso il contenimento delle temperature superficiali dei materiali edilizi P
58. approfondimento successivi mediante un doppio salto di scala dalle caratteristiche generali al particolare della stratigrafia costruttiva per poi tornare a una valutazione complessiva riguardante le ricadute dall applicazione della copertura a verde sul tessuto edilizio In dispensabile in questa struttura logica si rivelata la scomposizione del siste ma in tutti i suoi principali elementi costitutivi Nella logica sistemica ogni elemento presuppone il suo livello di autonomia pur nella stretta relazione che si rende necessaria componendo la stratigrafia Il sistema di copertura stesso di qualunque tipo esso sia presenta al contempo un certo livello di autonomia rispetto al sistema edilizio inteso come la fabbrica nella sua interezza la copertura esiste infatti a prescindere dallo spazio interno tanto che essa pu anche delimitare e proteggere uno spazio aperto Dunque il principale tratto distintivo della copertura quello di opporsi agli eventi meteorici per proteggere ci che sotto di essa si svolge e di conseguenza la sua natura quella di essere concepita per smaltire quanto pi rapidamente possibile l acqua e garantire la totale impermeabilit La copertura a verde tende a sovvertire questa logica in quanto nella sua concezione insita la ne cessit di trattenere l acqua Acqua che diviene al tempo stesso un compo nente indispensabile seppur mai dichiarato della sua stratigrafia La presenza della vegetazion
59. artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale l edificio avrebbero potuto essere molto invasive e creare un luogo poco accogliente sono mitigate dalla finitura lucida con cui sono state trattate le strutture d acciaio delle facciate le ombre vengono illuminate dai riflessi degli stessi elementi che le proiettano che si comportano da enormi spec chi All interno la luce naturale riesce a permeare ogni piano dell edificio grazie al giusto dimensionamento del vuoto esterno che consente alle due patti in cui suddiviso il complesso di non adombrarsi mai Puna con l altra e che permette ai raggi solari di raggiungere senza ostacoli la profondit necessaria anche con l aiuto degli stessi riflessi delle strutture in acciaio dei prospetti Il sistema di distribuzione orizzontale sotto forma di ballatoi arretrato rispetto alle facciate creando uno spazio a tutta altezza che favo risce ulteriormente l illuminazione naturale degli ambienti interni Le aule che affacciano su tali ballatoi sono delimitate da pareti interamente vetrate dotate di tende semi trasparenti per consentirne eventuale oscuramento e riescono quindi ad essere pervase dalla luce diurna anche se non ad essere ventilate naturalmente Anche le coperture a verde contribuscono significativamente ad attuare una strategia sostenibile dell intervento Oltre al rec
60. che assolve alla funzione drenante dipende dallo spessore dello strato stesso La tabella sintetizza i valori di riferimento forniti dalla normativa UNI 11235 Fonte UNI 11235 12 REQUISITI 136 Qualsiasi materiale si scelga per questa funzione il drenaggio dev esse re posto in tutta la sezione corrente della falda questo significa che lo strato drenante ha una superficie pari a quella dell intera copertura Inoltre opportuno inserire materiali drenanti aggiuntivi normalmente ghiaia dove possano avere luogo carichi idrici maggiori come ad esempio lungo i bordi perimetrali della copertura o attorno ad elementi emergenti dal piano di falda come infissi camini o elementi di arredo Il grafico della figura III 6 definisce lo spessore dell elemento strato in questo caso di accumulo idrico e di drenaggio nel caso in cui sia impie gato materiale granulare Lo spessore determinato dalle curve empiriche rappresentate lt Q lt LU a N D O ZE PENDENZA DELLA FALDA SPESSORE DEL MATERIALE DRENANTE S GRANULOMETRIA G cm mm S lt 10 2 8 lt G lt 8 12 10 lt S lt 20 4 8 lt G lt 8 16 S gt 20 4 8 lt G lt 12 20 La frazione granulometrica lt 0 063mm non deve superare il 7 in massa Nell impiego di materiali granulari i requisiti dello strato drenante sono determinati dalla granulometria stessa Come illustrato nella tabella 111 7 mano a mano ch
61. che pre sentano delle cavit atte a contenere acqua Tali elementi oltre ad avere capacit di accumulo devono garantire l aerazione allo strato colturale ci avviene grazie a un opportuna sagomatura che consente la presenza di una lama d aria fra il pelo libero delle cavit e elemento filtrante che a diretto contatto con il substrato I pannelli preformati si applicano frequentemente per le superfici di coper tura molto estese dove sarebbe altrimenti complicato stendere un primo strato inerte drenante e poi al di sopra di questo un secondo strato inerte per la funzione colturale A parit di superficie inoltre i pannelli preformati hanno un costo inferiore rispetto ai materiali granulari Per contro i materia li granulari contengono sostanze nutritive per le piante e quindi rappresenta no una sorta di estensione dello strato colturale della copertura pur non contenendo sostanza organica favorevole al radicamento e allo sviluppo della vegetazione La quantit d acqua che dev essere accumulata in una copertura a verde non ha un limite superiore o inferiore ma dipende strettamente dalla zona climatica di inserimento e dal tipo di vegetazione che si voglia applicare Normalmente le coperture estensive che sono caratterizzate da spessori di substrato di circa 10 centimetri presentano un elemento di accumulo idrico e di drenaggio di circa 4 5 centimetri Per stratigrafie semi intensive o inten sive questo spessore a
62. cocco in grado di garantire un ottima inerzia idrica Fonte www flickr com photos tremco greenhg page4 Figura IV 29 Curva di ritenzione idrica della fibra di cocco La fibra di cocco un eccellente substrato per coperture a verde oltre a essere un materiale organico e quindi fertile caratte rizzato sia da una buona capacit drenante l acqua gravitazionale circa il 28 del vo lume apparente sia soprattutto da un ottima capacit di accumulo idrico 67 Il 30 del volume totale inoltre acqua facilmente utilizzabile dalla vegetazione Normalmente la fibra di cocco viene misce lata in quanto il suo valore commerciale molto elevato Fonte Valagussa Lo strato colturale 210 volume curva ritenzione idrica fibra di cocco NT Ro RIS ee o w 50 100 tensione applicata In cm di colonna d acqua Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Figura IV 31 Lucernario della copertura lucernari sono dotati di meccanismi auto matici di apertura chiusura che garantiscono la regolazione delle temperature della calotta interna innescando o meno una ventilazione naturale fra inteno ed esterno Ciascun lucernario fissato su un anello di calcestruzzo posto in continuit con il solaio della copertura ed emerge di circa una Quarto capitolo decina di centimetri dal limite superiore dello str
63. cocco la fibra di legno I materiali inorganici attribuiscono al substrato capacit drenante aerazione e leggerezza mentre i materiali organici conferiscono fertilit La percentuale di materiale organico varia a seconda della tipologia di inverdimento la normativa ne indica i valori minimi che devono essere a seconda della densit apparente della miscela superiori al 6 o al 12 Le caratteristiche da tenere in considerazione nella scelta di un substrato di coltivo sono di fatto definite dai requisiti imposti dalla normativa fra le principali caratteristiche si citano 1 la densit apparente cio la massa in unit di volume compresi tutti gli spazi vuoti che il materiale aggregato genera Si distingue dalla densit reale che invece considera solo il volume della parte solida del materiale La densit apparente definisce quindi il peso della miscela utilizzata e nel caso del verde pensile deve avere valori possibilmente Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale bassi a cui corrispondono ridotti carichi permanenti La normativa indica che la densit apparente debba essere compresa fra 350 e 1000 grammi al litro ossia fra 350 e 1000 chilogrammi al metro cubo 2 la distribuzione granulometrica la dimensione dei grani che costituiscono il substrato fondamentale per le applicazioni al verde pensile in particolare devono esse
64. componenti della copertura a verde La tabella si rifersice alla sezione rappresen tata nella figura III 1 ed elenca le funzioni e i componenti primari della copertura a verde FUNZIONE PRIMARIA LEGENDA SISTEMA COMPONENTE PARTICOLARIT Inverdimento 1 Sistema a verde Strato di vegetazione Substrato di coltivo 2 Strato colturale Filtraggio 3 Elemento filtrante Accumulo idrico 4 Elemento di accumulo idrico Funzioni frequentemente integrate in un unico elemento Drenaggio 5 Elemento drenante Protezione meccanica 6 Elementi di interfaccia Elemento di protezione Pu fungere anche da meccanica elemento di accumulo idrico Protezione 7 Elemento di protezione Funzioni frequentemente dall azione delle radici dell azione delle radici integrate in un unico elemento Impermeabilizzazione 8 Sistema di Elemento di tenuta impermeabilizzazione Funzione strutturale 9 Elemento portante Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde 123 L inverdimento BORRACINA BIANCA Sedum Album Inverdimento estensivo PRATO SPONTANEO Setaria Viridis Inverdimento semi intensivo e intensivo LENTISCO Pistacia Lentiscus Inverdimento intensivo FUNZIONE ie funzione della vegetazione di ricoprire la superficie dello strato colturale quindi la vita sana e longeva delle piante che compongono lo strato di vegetazione
65. dal 4 al 13 agosto 2002 in cui si verificata la pi alta concentrazione di piogge intense nell arco dei 18 anni analizzati Di questi due periodi sono stati osservati successivamente 3 ivalori di pioggia registrati a 5 minuti ossia l intera progressione degli eventi meteorici dei due periodi scelti registrata a intervalli di 5 minuti Osservando le distribuzioni e le medie dei picchi si comprende complessiva mente l andamento delle piogge intense dell area scelta Come si vede dal grafico rappresentato nella figura V 23 i picchi di intensit di pioggia analizzati presentano un valore medio pati a 6 7 millimetri Os servando la distribuzione dei valori si nota che la maggior parte dei picchi compresa fra 6 e 8 millimetri 32 valori e secondariamente fra 4 e 6 milli metri 28 valori La distribuzione mensile dei picchi rappresentata nella figura V 24 mette in evidenza che la totalit dei picchi di massima intensit di pioggia distri buita nei mesi che vanno da maggio a settembre con una distribuzione pi elevata a luglio e agosto 47 picchi su 90 Per la scelta dei valori da sottoporre a sperimentazione si osservata la di stribuzione dei valori pi alti e la piovosit giornaliera riferita a questi picchi Come si vede nelle figure V 23 e V 25 il picco pi elevato in assoluto pari a 17 2 millimetri seguono otto valori superiori a 10 millimetri Di tutti questi Quinto capitolo La reazione dell
66. della chiusura dei volumi in ingresso oltre che di correzione delle valvole automatiche La valvola automatica viene regolata attraverso un interfaccia che presenta quattro canali ciascuno dei quali ha quattro programmi figura V 16 si pos sono quindi impostare sedici impulsi automatici pet ciascuna sessione dopo la quale necessario intervenire manualmente Quinto capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale IL SIMULATORE DI PIOGGIA 4 Figure V 9 V 10 e V 11 225 REGOLATORI DEL FLUSSO 2 Figure V 12 e V 13 APPARECCHIATURE DI REGOLAZIONE DEL FLUSSO 2 Figure V 14 V 15 e V 16 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 226 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale MISURATORI DI FLUSSO 2 e 6 Figure V 17 e V 18 La misurazione dei volumi d acqua immessi nella stanza e defluiti da essa avviene attraverso due flussimetri figure V 17 e V 18 il primo misura i flussi in ingresso ed posizionato fra il manometro e l impianto di irriga zione il secondo misura i flussi in uscita ed posizionato dopo il canale di gronda Ciascuno dei due flussimetri registra due valori il flusso che date queste condizioni equivale all intensit e alla portata espresso in litri al minuto e il volume totale d acqua transitata espresso in litri I flussimetri trasmettono i dati a una centralina figura
67. della copertura a verde 124 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale La dimensione della pianta e delle sue parti dato importante nella valuta zione del progetto determinata dalla specie che prevede un andamento caratteristico della crescita e quindi dall et della pianta La progettazione dello strato vegetale di una copertura a verde deve PROGETTAZIONE indicare specie collocazione e densit delle piante scelte tenendo presente quale tipologia di copertura estensiva o intensiva si voglia attuare e in ra gione di ci considerare contestualmente le differenze di peso delle strati grafie e le differenze di costi per l installazione e per l attivit di manutenzio ne durante il ciclo di vita del sistema Una ricerca preliminare raccomandata per la scelta della vegetazione da impiegare in copertura riguarda le specie presenti nel contesto territo riale del progetto poich di norma tutte le piante che riescono a popolare una certa area dimostrano di essere in grado di autosostenersi nel contesto climatico locale Questo approccio pur corretto in prima battuta non basta tuttavia ad assicurare una selezione adeguata delle specie pi adatte a un impianto in copertura dal momento che il suolo artificiale che costituisce il sistema a verde non presenta le stesse caratteristiche di un suolo naturale Per questa ragione soprattutto per quanto concerne le coperture a verde di spessore ridotto estensive o semi intensive
68. della strato colturale vegetazione a Sedum o erbacee di dimensioni ridotte e di conseguenza costi di costruzione contenuti costi di manutenzione contenuti Invece una copertura a verde intensivo richiede un livello di manutenzione medio o elevato e la stratigrafia caratterizzata da spessore elevato dello strato colturale vegetazione varia simile a quella dei giardini al suolo cio erbacee erbacee perenni arbusti cespugli alberi di conseguenza costi di costruzione elevati costi di manutenzione consistenti Viste le differenze che caratterizzano le varie tipologie di inverdimento si intuisce che le applicazioni a verde estensivo risultino particolarmente favorevoli per le estese superfici di copertura dove la funzione del verde non sia quella della fruibilit propria di un giardino invece le applicazioni a verde semi intensivo o intensivo sono generalmente applicate per funziona lit strettamente connesse all accessibilit da parte del pubblico L estensivo viene normalmente applicato per ottenere rendimenti energe tici favorevoli all ambiente interno confinato pet scopi di mitigazione e compensazione ambientale o per attenuare l impatto del costruito da un punto di vista paesaggistico Per i costi ridotti di manutenzione ma anche di costruzione di questa tecnologia essa risulta particolarmente adatta alle coperture di edifici commerciali o industriali di parcheggi o edifici di grandi dim
69. della tecno logia in relazione alle due principali aree climatiche italiane Le coperture a verde intensivo con opportu A ne selezioni rispetto alle specie vegetali non presentano problemi di capacit agronomica i in relazione alle zone climatiche di tutto il territorio italiano Differentemente gli inverdi menti estensivi che impiegano le specie ve getali Sedum trovano difficolt ad adattarsi nelle regioni tirreniche e del sud Italia area arancione perch inadatte a temperature cos elevate Nei territori marcati in giallo in vece gli estensivi tradizionali possono essere applicati con esito positivo Fonte Seic gt www harpo group com verde pensile index asp Figura III 18 Verifica del comportamento di alcune specie vegetali ai sistemi di s invedrimento estensivo Queste specie vegetali provenienti dalla j Sicilia sono sottoposte a osservazione e spe rimentazioni per verificare come reagiscano ai differenti substrati per coperture a verde estensivo e a prolungati periodi di siccit Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 154 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale COPERTURA A VERDE COPERTURA A VERDE ESTENSIVO INTENSIVO SEZIONE PASSANTE f 4 a ako LIVELLO DI MANUTENZIONE Basso 2 3 interventi all anno Medio Ako 4 12 interventi all anno consigliabile installare un consigliabile installare un impianto di ir
70. delle rica dute precise per l assetto dei territori e per la capacit di autodepurazione dell acqua stessa Dalla conoscenza dei movimenti spontanei dell acqua al suolo pos sibile comprendere le problematiche generate a carico del ciclo idrologico negli ambienti antropizzati L urbanizzazione di un territorio per molti versi un processo strettamente legato all artificializzazione del suolo la cui principale ricaduta l impermeabilizzazione della sua superficie nelle aree costruite infatti la maggior parte delle superfici orizzontali risulta pet lo pi compartimentata incapace cio di scambiare acqua e aria con l atmosfera Non solo il tessuto connettivo che comprende le strade le aree di parcheg gio i percorsi pedonali le zone di sosta ecc ma anche le coperture che rappresentano l impronta del suolo trasferita in quota sono superfici rea lizzate con materiali fondamentalmente sigillanti come l asfalto la pietra il calcestruzzo e il laterizio La chiusura del suolo un operazione costruttiva che presenta quindi una serie di effetti negativi ad ampia scala e che coinvol gono in prima battuta proprio le vie dell acqua La figura IV 3 nella pagina seguente mostra la variazione del bilancio idrico annuale di un territorio in dipendenza dal livello di urbanizzazione del suolo in un area naturale icona in alto a sinistra il 50 dell acqua meteorica precipitata penetra nel suolo di questa porzione il 25
71. di 18 ettari alla periferia sud est della citt Parte di un pi esteso programma di riqualificazione delle aree periferiche atto a dotare di nuove attivit culturali le aree adiacenti alla citt storica il progetto si pone un duplice obiettivo da un lato quello di estendere i percorsi museali interni verso il Parco e vicever sa dall altro quello di assumere il ruolo di andmark riconoscibile dalla citt come struttura integrata visivamente e funzionalmente al rilievo Incuneandosi nel declivio della montagna il corpo di fabbrica a pianta rettangolare sviluppa citca 1000 metri quadri di sale espositive uffici e spazi per la didattica distribuiti su due piani coperti attraverso un percorso a spirale che conduce il visitatore dal Parco attrezzato verso l interno del museo e ancora dall interno verso l esterno attraverso la copertura a verde Il museo ha quindi due ingressi uno al piano di spiccato dell edificio che convoglia i flussi di visitatori dalla citt e uno a livello della copertura che si collega al sistema di percorsi presenti nel Parco Uno degli elementi di maggiore criticit che interessa la maggior parte dei Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale progetti che operano mediante una variazione di pendenza su versante il controllo delle acque provenienti dalle superfici pi alte del pendio In caso di forte p
72. di accumulo 30 litri su 39 totali attribuita al substrato di coltivo il 10 all elemento di drenaggio e di accumulo e il 13 all elemento di protezione meccanica evidente quindi che l accumulo idrico pur essendo una funzione assolta anche da un elemento specificatamente preposto in realt garantito in modo pi significativo dallo strato di coltivo Assunto quindi che la gestione dell acqua di una copertura a verde preva lentemente affidata allo strato colturale e che dal comportamento idrologico dello stesso dipendono il soddisfacimento dei requisiti caratteristici e altres la capacit di regimentazione dell acqua ora necessario analizzare l anda mento delle tre fasi di un substrato ossia la capacit di ritenzione idrica pet stabilire le peculiarit idriche della tecnologia di copertura a verde Come descritto precedentemente la capacit di ritenzione idrica l attitudine riferibile a un materiale a una superficie o a un sistema tecno logico di trattenere l acqua che riceve diminuendo cos i volumi di deflus so La capacit di ritenzione idrica al contempo responsabile di un altro Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale STRATIGRAFIA COMPONENTE SPESSORE CAPACIT DI AC CAPACIT DI ACCU cm CUMULO IDRICO MULO l m2 IDRICO TOTALE Strato di vege
73. di tutte le superfici soleggiate circostanti Il grafico della figura 1 8 indica i valori della radiazione solare ricevuta dalla sfera sotto la pergola tali valori sono pari a circa 60 chilocalorie al metro quadro ogni ora e sono responsabili di quell innalzamento appena citato di 4 6 gradi Celsius della temperatura superficiale della sfera Confrontando i diversi valori registrati nel grafico emerge che la radiazione solare che un corpo riceve sotto la pergola circa della radiazione solare che lo stesso corpo riceve senza alcuna schermatura 50 60 chilocalorie al metro quadro ogni ora contro 200 220 chilocalorie A conferma dei dati rilevati dalle varie prove sperimentali il grafico della figura I 7 mette a confronto la differenza della temperatura media radiante all ombra della pianta e sotto il sole durante le ore pi calde della giornata fra le ore 10 e le ore 16 tale differenza pari a circa 4 gradi Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde Solar radiation received rom tha surrounding AoA Linder pargola AE opm grand Figure 1 7 e 1 8 Variazione della tempe ratura media radiante e della radiazione solare proveniente dall intorno sotto la pergola e sullo spazio aperto grafico rappresentato in figura 1 7 mostra a differenza fra la temperatura media ra diante sotto la pergola e sullo spazio aperto ale differenza pari a circa 4 gradi Celsius grafico in figura 1 8 mette in evidenza che a rad
74. ed europee Confrontando i valori delle precipitazioni medie annuali riportati nelle tabelle si evince che la piovosit in Italia mediamente su periore rispetto a quella della maggior parte dei territori europei Fonte Autore Ignoto Precipitazioni usai cap 25 26 per ll secolo 1651 1950 in mm Parra 749 Modena BE Bologna ri Frenze Ei Perugia qu Roma ce Hapai ber Palermo 4 Capitale o dini Precipitation media anna peril trentennio 1661 1550 fin man Aree ti Here set Brie e Brand W Bex aril 585 Elyn yig Liptrtigea H5 Dhire 133 Hekari H Firmad bre Talenti Estonia Te Lisbona mi Londra 611 E E Madinci i Magno sui Mosa n del mi a fotoni i _ Fema mu O a sno i n i EIE 900 e 1100 millimetri e non esiste una vera e propria stagione secca Diffe rentemente dalla maggior parte dei territori italiani infatti le estati presenta no una piovosit circa pari a quella autunnale e primaverile mentre l inverno la stagione meno piovosa Questi dati rispecchiano una distribuzione delle piogge costante in tutte le province del Veneto put con valori medi diffe renti in relazione alla latitudine In secondo luogo anche da un punto di vista dell uso del suolo Vicenza e la sua area metropolitana sono rappresentative di una tipica zona antropiz zata del nord est italiano Collocati in pianura la citt e i comuni limitrofi sono caratterizzati da una vasta oc
75. espansa ecc 2 igeotessuti Per il buon funzionamento l elemento filtrante deve avere una permeabilit all acqua di almeno dieci volte superiore rispetto a quella dello strato coltu rale Per questo lo strato filtrante in aggregati granulari che costituito dagli stessi materiali dei componenti inorganici di un substrato ha una gramma tura molto consistente POSA Quando costituito da materiali inerti l elemento filtrante viene sempli cemente steso al pari del substrato differentemente nel caso del geotessuto esso viene collocato sopra agli elementi di accumulo e drenaggio avendo particolare cura di svoltare il tessuto lungo i bordi di eventuali elementi verticali in modo che il substrato non possa trovare vie di accesso verso il basso La maggior parte dei produttori utilizza materiale in geotessuto Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 132 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale I requisiti riportati dalla normativa sono differenti a seconda del mate riale scelto per quanto riguarda gli aggregati granulari i requisiti fanno riferi mento alla granulometria mentre per i geosintetici a una serie di prestazioni meccaniche chimiche e alle dimensioni delle particelle che sono in grado di trattenere REQUISITI Tabella 1II 6 Requisiti caratteristici del l elemento filtrante secondo la normativa UNI 11235 Fonte UNI 11235 26 MATERIALI RE
76. essere esplicitato non pu giovarsi dei sistemi di calcolo della trasmittanza termica normalmente applicati allo studio dell involucro poich come accennato nel paragrafo 1 3 Un sistema umido la presenza dell acqua nell elemento tecnico copertura a verde una parte della stratigrafia di copertura presenta delle propriet fisiche variabili in dipendenza dalla quantit d acqua contenuta nel substrato Per quasto regime l analisi deve quindi includere la trattazione di alcuni fenomeni legati al rapporto fra le piante il substrato e l ambiente che generano trasferimen to e uso di energia e di acqua Il pi importante di questi fenomeni la cos detta evapotraspirazione grandezza fisica che misura la quantit d acqua riferita all unit di tempo che passa all atmosfera per l attivit congiunta della traspirazione vegetale e dell evaporazione dal suolo Da queste considerazioni possibile dedurre che 1 la trasmittanza termica del substrato variabile la tabella I 4 mostra che un substrato poroso asciutto pu avere valori di trasmittanza prossimi a quelli di un materiale da isolamento termico per esempio quello del legno mineralizzato mentre un substrato bagnato presenta valori di trasmittanza superiori a quelli di un materiale denso come il calcestruzzo 2 la quantit d acqua contenuta nel substrato varia continuamente in dipendenza dall estrazione operata dalle piante per le proprie attivit fis
77. figure della serie IV 5 che metteno in rilievo i valori di uso del suolo di alcune fra le citt pi grandi d Italia le superfici nere corrispondondono a una impermeabilizzazione superiore al 70 e rappresentano il colore prevalente dei territori considerati Un dato negativo evidenziato nelle figure IV 6 e IV 7 della pagina seguente in un arco di tempo di 10 anni dal 1998 al 2007 tutte le aree me tropolitane pi estese d Italia hanno registrato un aumento procapite delle superfici classificate impermeabili aumento probabilmente non bilancia to da opportuni interventi di gestione dell acqua meteorica e di ripristino dei corridoi verdi urbani Nei dieci anni il processo di crescita dell uso del suolo si manifestato con una media di 2 metri quadri all anno per ciascun abitante e con punte di valori superiori a 4 metri quadri a Parma Venezia Potenza e Foggia In sintesi l alterazione del segmento del ciclo idrologico compreso fra le precipitazioni al suolo e il mare accelera il percorso dell acqua e il deflusso superficiale generato dalle superfici delle aree edificate considerato il processo dominante nella formazione dei picchi di flusso a seguito degli eventi meteorici causa alterazioni negative non solo e non semplicemente all ambiente costruito direttamente responsabile dell innalzamento dei vo lumi di deflusso ma anche al territorio procurando un complessivo dissesto idrogeologico e all
78. green roofs Energy and Buildings in corso di pubblica zione 1 7 Figura 1 53 Termografia di una porzione della copertura della Chicago City Hall Dalla stratigrafia emerge che il manto vege tale ha una temperatura molto pi bassa ri spetto a quella della membrana bituminosa le piante presentano una temperatura di 74 gradi Fahrenheit 23 gradi centigradi mentre il bitume raggiunge valore pari a 130 140 gradi Fahrenheit 54 60 gradi centigradi Fonte Caroline M Nolan Leading by exam ples Living Architecture Monitor 11 2009 12 15 15 Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde 61 Figura 1 54 Temperature dei vari strati componenti una copertura a verde estensivo Fra i vari parametri che influiscono sul comportamento termico della copertura a verde l umidit del substrato determinan te In questo modello tridimensionale sono evidenziate le temperature di ciascuno strato della copertura a verde ogni temperatura stata misurata con un termocoppia la figura a fianco mostra quella posta sullo strato di vegetazione Anche questo esperimento conferma che la vegetazione assume la temperatura dell aria e che gli strati a essa sottostanti hanno una temperatura leggermente inferiore a quest ultijma Fonte Feng Energy balance of extensive green roofs 5 23 Karen Liu e Bas Baskaran Thermal performance of green roofs through field evaluation Greening rooftops for su
79. i 1 UNI EN ISO 12958 Resistenza agli agenti microbiologici UNI EN 12225 Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde Tabella III 8 Requisiti caratteristici dell elemento drenante secondo la nor mativa UNI 11235 Fonte UNI 11235 24 25 Figura III 7 Combinazione di due ele menti di accumulo idrico Per gli inverdimenti intensivi possibile associare ai pannelli preformati i materiali inerti disciolti Questa soluzione garantisce sia un sicuro drenaggio grazie alla presenza del pannello sia un eccellente accumulo d acqua grazie all impiego dei materiali di sciolti La stratigrafia concepita come unione di due componenti diversi per le fuzioni di accumulo e di drenaggio molto pi perfor mante rispetto alla condizione di impiego di uno solo dei due componenti Fonte ZinCo 137 L impermeabilizzazione e la protezione dalle radici FUNZIONE DI IMPERMEABILIZZAZIONE FUNZIONE DI PROTEZIONE DALL AZIONE DELLE RADICI MATERIALE 138 MEMBRANA IN BITUME POLIMERO MEMBRANA SINTETICA IN PVC O A BASE DI POLIOLEFINE POSA DI UNA MEMBRANA SINTETICA impermeabilizzazione la funzione fondamentale di ogni copertura e Pee nell impedire la trasmigrazione dell acqua dall ambiente ester no all ambiente interno La protezione dalle radici invece una funzione caratteristica della copertu ra a verde necessaria perch le radici di q
80. il substrato soggetto allo scivolamento lungo i piani di falda per effetto della gravit quanto pi elevata la pendenza della copertura tanto maggiore il rischio che i materiali aggregati scivolino verso il basso Le coperture a verde piane e inclinate presentano quindi differenti stratigrafie Le coperture orizzontali o sub orizzontali possono essere costituite da spessori di substrato elevati dando luogo a inverdimenti molto rigoglio si in taluni casi prossimi a ricostruzioni paesaggistiche vere e proprie Il sovradimensionamento del sistema a verde non altera la composizione della stratigrafia che vede la medesima sequenza degli elementi pur variati nello spessore L unico fattore di criticit che si genera in questi casi riguarda Pin cremento dei carichi permanenti che gravano sugli elementi portanti della copertura e dell edificio Differentemente le coperture inclinate necessitano di contrastare lo sci volamento dei materiali attraverso opportune variazioni della stratigrafia Normalmente ciascun produttore propone soluzioni di copertura a verde inclinata attraverso l impiego di una componentistica specificatamente progettata per la propria tipologia di sistema la figura 11 12 nella pagina a fianco mostra le soluzioni adottate da uno dei produttori leader di questa tecnologia in relazione alla pendenza delle coperture e come si vede man mano che la pendenza aumenta necessario adottare soluzioni diversificate e a
81. in ascissa si ha il volume del terreno espresso in percentuale e in ordinata la tensione si assuma la tensione riportata nell asse delle ascisse e misurata in centimetri di colonna d acqua come una forza in grado di sottrarre l acqua contenuta nel terreno l area grigio scuro rappresenta la fase solida la percentuale corrispondente data dalla retta viola in questo caso 15 l area LE CURVE DI RITENZIONE IDRICA 202 TENSIONE lom colonna d acqual grigio chiaro rappresenta la fase liquida essa separata dalla fase gassosa area bianca dalla curva di ritenzione idrica curva arancione che assume valori pi bassi man mano che aumenta la tensione Fra 0 e 10 centimetri di colonna d acqua la curva definisce l acqua gravitazionale per centuale descritta dal segmento blu questa quantit d acqua non viene trattenuta dal terreno in quanto ne occupa i macro pori cfr figura IV 14 Fra 10 e 50 centimetri di colonna d acqua la curva definisce l acqua capillare disponibile per le piante oltre che la capacit di campo del terreno stesso cfr figura IV 14 Il segmento azzurro sopra la curva arancione indica la percentuale d acqua facilmente utilizzabile mentre il segmento azzurro sotto la curva la percen tuale di riserva In corrispondenza di 100 centimetri di colonna d acqua il segmento azzurro tratteggiato definisce la percentuale di acqua capillare non disponibile Fonte elaborata Massimo
82. in questo caso l elemento termoisolante sovrapposto all elemento di tenuta Questo implica che il componente facente parte del sistema a verde e non del sistema di impermeabilizzione possa essere bagnato dall acqua Come per il tetto caldo anche in questo caso la resistenza a compressione dev essere valutata in relazio ne al peso delle stratigrafie sovrastanti in condizione di saturazione idrica Lo strato termoisolante di un tetto rovescio nel caso delle coperture a verde di fatto funge anche da elemento di protezione meccanica e se opportunamente modellato da elemento di drenaggio e accumulo idrico tetto a sandwich questo il caso in cui l isolamento termico si trova sia sotto l elemento di tenuta che sopra di esso unendo cos le due prece denti soluzioni Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde 147 148 Ill 2 Il rapporto fra le scelte tecnologiche e il contesto climatico di riferimento H dei principali elementi di difficolt nella diffusione delle copertu re a verde rappresentato dall impossibilit di una sua applicazione indifferenziata rispetto al contesto climatico di inserimento Non solo la vegetazione cambia da zona a zona ma anche il funzionamento complessi vo del sistema a verde si deve adattare alle variazioni dei fattori climatici il rapporto specie vegetali substrato clima pu dar luogo a stratigrafie radi calmente differenti a se
83. inerte na caratteristica distintiva della copertura a verde la posizione della membrana impermeabilizzante al di sotto della vegetazione e del substrato di coltivo quindi non a diretto contatto con esterno bens in una posizione intermedia all interno del pacchetto tecnologico di copertu ra Proprio per questa ragione come descritto nel paragrafo 1 4 Un sistema umido la presenza dell acqua nell elemento tecnico copertura a verde una parte della stratigrafia precisamente quella posta al di sopra dell elemento di tenuta soggetta all azione degli agenti atmosferici e in particolare all assimilazione dell acqua meteorica Differentemente dalle altre tecnologie di copertura e di involucro pi in generale la funzione di impermeabilizzazione non la funzione limite del sistema nonostante ci l elemento di tenuta rap presenta un confine fondamentale della copertura a verde in quanto tutti i materiali che giacciono al di sopra di esso sono interessati ai processi biologici dell ecosistema artificiale della copertura mentre tutti quelli che sono collocati al di sotto di esso rappresentano riferendosi alla metafora organica tracciata nel paragrafo II 1 Riprodurre un ecosistema la parte minera le dell ecosistema L elemento di tenuta inteso come confine mediano della stratigrafia separa quindi ci che organico vivo da ci che inerte i componenti umidi dai componenti asciutti la tecnologia di cop
84. irrigazione figura V 3 L impalcato ha una superficie rettangolare di 5 metri quadri figura V 4 e poggia su robuste basi di calcestruzzo Presenta un inclinazione regolabile dal 2 al 9 attraverso il semplice inserimento di spessori fra la superficie inferiore dell impalcato e le sottostanti basi di calcestruzzo Lungo tre dei ASSETTO DI BASE DELLA quattro spigoli l impalcato chiuso da sponde alte 20 centimetri atte a con CAMERA DELLA PIOGGIA 5 tenere il sistema a verde da sottoporre ai test la sponda laterale interrotta Figura V 3 wo PARTICOLARI DELL IMPALCATO E DELLA GRONDA DI RACCOLTA DELLE ACQUE 5 Figure V 4 e V 5 Quinto capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale 223 lungo uno dei quattro spigoli per consentire il deflusso dell acqua verso una gronda figura V 5 Le sponde e l impalcato sono completamente rivestiti da una membrana a base di poliolefina che ne garantisce la totale impermea bilit durante le simulazioni Le pareti di vetro che racchiudono il volume della stanza sono intelaiate ad una struttura scatolare rigida di alluminio figura V 6 esse non possono essere aperte singolarmente ma possono essere interamente sollevate da due verricelli figure V 7 e V 8 a cui agganciato il telaio di alluminio La struttura portante delle quattro pareti semplicemente appoggiata alle fasce laterali dell impalcato ligneo di base IL SIST
85. l ambiente interno confinato dell edificio dall altro i vantaggi di cui gode l ambiente esterno immediato sono effettivi e presentano delle ricadute positive sia a livello microclimatico sia a livello di controllo dei deflussi idrici urbani Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale i gi dii ai a Re per Sea Ss EE Ss ARCHITETTO eeeeeeeeeeee eee eees PAESAGGISTA REALIZZAZIONE USO DELLA COPERTURA PRATICABILIT SUPERFICIE 54 Museo di Pitagora Crotone museo scientifico OBR Open Building Research 2007 camminamento zona di sosta belvedere parco tematico accessibile 1000 m 6 intensivo gt gt XX Nel K q L LLD 1 controllo delle acque meteoriche uno dei principali temi di progetto dell intervento realizzato a Crotone per il Museo di Pitagora dallo studio genovese Open Building Research infatti la continuit fra territorio ed edificio qui attuata lungo un versante scosceso di una montagna implica un attenta regimazione delle acque provenienti dal pendio naturale e che rifluiscono sulla copertura Esito di un concorso di idee indetto dal Comu ne di Crotone nel 2003 il Musco si trova sulle pendici del Monte Pignera all interno di un parco comunale che si estende per una superficie
86. la stesura della normativa inerente alla tecnologia della copertura a verde La prima versione fu pubblicata nel maggio del 2007 e nel 2008 usc una seconda versione rivisitata e corretta Uno degli aspetti pi interessanti connessi all applicazione del verde in copertura l occasione progettuale di funzionalizzare quella porzione di involucro di un edificio che normalmente non offre alcuna possibilit di fruizione Differentemente dai tetti tradizionali il cui strato pi esterno costituito dall elemento di tenuta la copertura a verde si presenta come un vero e proprio suolo ricostruito e in quanto tale predisposto a ospitare una serie di attivit legate alla presenza o all impiego delle piante giardini pen sili orti urbani zone ricreative piccoli parchi attrezzati sono alcune delle soluzioni applicabili a una copertura piana in quota che portano a un livello fuori terra quelle attivit normalmente confinate alla quota zero Le Corbusier per primo teorizz l impiego sistematico del verde pensile intravedendo nella possibilit di compensare la sottrazione di suolo gene rata dall edificazione un fondamentale beneficio per l architettura fatta per l uomo contemporaneo privato nelle residenze di citt del contatto con gli elementi naturali e con quegli spazi filtro esterni utili e al contempo dilet tevoli in grado di estendere le funzioni di un abitazione e di incrementare la qualit del vivere Pi recenteme
87. materiali inerti Qui sono rappresentati diversi sistemi in grado di consentire i deflussi d acqua in eccesso verso le gronde Queste tre soluzioni sono accomunate dall avere sia l ordito che l impalcato del solaio di copertura in legno Fonte ZinCo Figura II 16 Elementi antislittamento in prossimit della gronda Il sistema qui riportato che si avvale di numerose componenti aggiuntive rispetto a una copertura piana in grado di trattenere strati colturali di considerevole spessore An che le radici delle piante una volta cresciute collaborano nella capacit di trattenimento dei materiali disciolti del substrato Fonte ZinCo Secondo capitolo Concezione e principi di funzionamento della copertura a verde 101 102 Figure serie II 17 Il Vulcano Buono a Nola Il grande complesso del Vulcano Buono progettato da Renzo Piano interamente rivestito da una vastissima copertura a verde inclinata Pur non avendo un elevata pendenza lo strato colturale della copertura ricoperto e fissato attraverso un robusto tessuto in poli propilene unitamente a un agugliato dalla trama non fitta La copertura popolata da piante di rosmarino prostrato Rosmarinus Repens specie vegetale appartenente alle Lamiaceae ampiamente utilizzata per il verde pensile perch rustica sempreverde e particolarmen te adattabile a terreni leggeri e ben drenati come quelli che si impiegano frequentemen te per le coperture a verde
88. medio alta contenuto di materia organica pi basso che nella torba Buona capacit di ritenzione idrica PROGETTAZIONE Tabella 1II 3 Materiali organici e inor ganici impiegati per la preparazione dei substrati Un substrato per coperture a verde costi tuito da una miscela di materiali minerali e organici che vengono specificatamente mescolati in relazione alle specie vegetali che si vogliano piantare in copertura In generale le specie pi frugali prediligono substrati minerali e ben drenanti mentre le piante superiori necessitano di substrati organici pi fertili 128 La scelta della miscela avviene considerando le specie vegetali che si vogliano installare sulla copertura e la tecnica irrigua scelta In linea di massima un substrato destinato a inverdimenti estensivi presenta una parte organica del 30 circa mentre un substrato destinato a inverdimenti inten sivi presenta una parte organica pari al 40 50 Ci che un progettista deve tenere in considerazione rispetto alla scelta di un substrato che esso non pu assolutamente essere un suolo generico come ad esempio la terra di scavo in quanto le sue propriet chimico fisiche difficilmente rientrerebbero all interno dei valori prefissati dalla normativa un suolo naturale comprende normalmente granulomettie finissime che compromettono le funzioni di drenaggio densit troppo elevate che ne incrementano il peso porosit insufficiente che non garanti
89. nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde Figure 1 13 e 1 14 Torre Guinigi a Lucca La Torre Guinigi fu costruita nei primi anni del 300 per volere della pi importante famiglia della citt i Guinigi Sin dalla sua costruzione la torre ospit degli alberi per volere dei proprietari stessi attualmente sono presenti cinque lecci molto anziani Figura 1 15 Rappresentazione dei giardi ni di Babilonia celebri giardini pensili di Babilonia citt situata vicino all odierna Baghdad furono costruiti nel VI secolo a C sotto il regno di Nabucodonosor Il Secondo la ricostruzione di alcuni storici questi giardini sarebbero stati dotati di impianti di irrigazione relativamente sofisticati collegati al fiume Eufrate Fonte ww aje it Notizie Commenti AGE_ 010809 2 html Figure 1 16 Edificio ACROS prefettura di Fukuoka Il nuovo palazzo della prefettura di Fukuoka progettato da Emilio Ambasz presenta una copertura a verde composta da 15 grandi gradonate rivestite da un inverdimento intensivo Fonte www treehugger com files 2008 07 green roofs fukuoka japan php 35 pi superficiali La consistenza di questa stratigrafia spessa e pesante impe diva che questa tecnologia venisse applicata all edilizia popolare e il lavoro speso per la manutenzione in particolare l approvvigionamento idrico non g
90. ordinate lo spessore del substrato spessore che proporzionale ai costi di realizzazione Muoven dosi verso destra in ascissa le tipologie di verde passano gradualmente dal l estensivo all intensivo In basso a sinistra del grafico punto E collocata Ci COSTI DI REALIZZAZIONE C SPESSORE PESO i 2 a 4 5 M COSTI OI MANUTENZIONE x CLASSI IRRIGAZIONE MANUTENZIONE M C m3 m Mdo h m anno solo di soccorso lt 0 02 lt prevista 0 02 0 06 les prevista gt 0 06 gt 5 M costo totale annuo della manutenzione ordinaria C costo di costruzione della copertura a verde al netto delle spese logistiche e di messa in quota dei materiali Mdo manodopera Secondo capitolo Concezione e principi di funzionamento della copertura a verde Figura II 24 Tipologie di inverdimento estensivo e intensivo La principale classificazione delle coperture a verde si basa sul rapporto fra i costi di co struzione e i costi di manutenzione del siste ma a verde Pur non essendo di immediata comprensione tale classificazione fornisce in realt molte informazioni riguardanti le ca ratteristiche agrotecniche della stratigrafia del sistema a verde e di conseguenza riguardanti anche le caratteristiche strutturali dell ele mento portante della copertura Ad esempio un inverdimento estensivo caratterizzato sia da bassi costi di costruzione e di realizza zione e tale combinazion
91. possibilit di successo della vita degli organismi allevati o coltivati alta poich trattandosi di prodotti alimentari a cui attribuito un valore economico le lavorazioni che l uomo compie sono finalizzate a garantire la maggior produzione possibile Questi eco sistemi richiedono un elevato impiego di lavoro altamente specializzato e coadiuvato da macchinari capaci di ridurre il lavoro umano Infine nella quarta colonna rientrano gli ecosistemi artificiali indipedenti tra i quali si colloca la copertura a verde Questi tipi di ecosistemi si diffe renziano dai primi due poich sono totalmente aperti all ambiente esterno e quindi soggetti a tutti gli agenti atmosferici e dal terzo in quanto risultano essere sistemi interamente ricostruiti Poich aperti all ambiente esterno tali ecosistemi impongono l inserimen to di specie viventi adattate al clima e nello stesso tempo particolarmente resistenti a condizioni climatiche estreme Rispetto a un ecosistema natu rale infatti gli organismi sono qui sottoposti a due diverse limitazioni La prima riguarda la ridotta possibilit di spostamento o di crescita e la seconda riguarda la parziale incapacit del sistema di dissipare l energia che riceve dall atmosfera a causa delle dimensioni ridotte e dei confini predefiniti In questi ambienti la dotazione impiantistica normalmente scarsa il conteni tore semi aperto e la tecnologia non sofisticata nella sua parte material
92. prestazioni idriche complessive della copertura a verde necessario descrivere alcune propriet fisiche che caratterizzano i materiali impiegati per lo strato colturale Innanzitutto un substrato al pari di qualsiasi terreno si definisce come un sistema trifasico intendendo con il termine fase lo stato di aggregazione della materia quindi solido liquido e gassoso Ci che comunemente si in tende per suolo terra o substrato in realt la fase solida di questi composti ossia l insieme di particelle terrose inorganiche e organiche che identificano il materiale vero e proprio Ma nella realt un qualsiasi terreno comprende sempre nel suo volume una frazione d acqua fase liquida e una frazione d aria fase gassosa e precisamente la fase liquida costituita dalla soluzio ne circolante ossia dall acqua e da tutti i sali disciolti in essa mentre la fase gassosa costituita dall atmosfera del terreno ovvero dall aria interclusa tra le particelle terrose La compresenza delle tre fasi del terreno una condizione indispensabile per la vita delle piante infatti 1 la fase solida assicura l ancoraggio degli apparati radicali e contiene alcune delle sostanze inorganiche di cui le piante si alimentano 2 la fase liquida fornisce l approvvigionamento nutritivo e idrico le radi ci delle piante assorbono i minerali solo in soluzione 3 la fase gassosa garantisce la respirazione radicale e la vita agli organismi degr
93. prodotto stesso del suo deperimento Infatti l impiego di un materiale organico in architettura quasi totalmente confinato all uso del legno e dei suoi prodotti derivati implica un attenzione alle caratteristiche del materiale che tenga in considerazione la sua deperibilit per esempio il legno collocato in ambiente esterno eiene facilmente intaccato dagli agenti atmosferici e si rende pertanto necessario applicare dei trattamenti protettivi o accettarne una rapida obsolescenza Nel caso della copertura a verde il cosiddetto strato di vegetazione individua l intera popolazione vegetale che abbia occupato la superficie della copet tura e ciascuna pianta che ne faccia parte pu essere considerata un singo lo componente di questo strato funzionale In quanto insieme di singoli componenti pianta lo strato vegetale uno strato vivo caratterizzato nel suo insieme da un comportamento variabile le piante nascono crescono si riproducono e muoiono ma soprattutto interagiscono con l ambiente in modo attivo muovendosi e instaurando rapporti con altri esseri viventi Per queste ragioni la vegetazione rappresenta lo strato sensibile del sistema sia nel significato di dotato di senso in quanto vivente e predisposto a ricevere stimoli dall ambiente esterno e a modificarsi sia nell accezione di debole poich capace di un adattabilit limitata al contesto di progetto in dipendenza dalla propria fisiologia la sua vit
94. restituisce il comportamento termico della copertura a verde in sintesi le colonne blu rappresentano il flusso termico passante attraverso la copertura senza inverdimento le colonne verdi invece il flusso termico passante attraverso la copertura con inverdimento l arco di tempo preso in considerazione di circa 2 anni Confrontando i valori riferiti alle due tipologie di copertura si pu notare che la vegetazione in grado di ridurre drasticamente in regime estivo il flusso termico passante attraverso la stratigrafia questo non corrisponde al regime invernale proprio perch Pumidita del substrato inibisce l azione termoisolante ciononostante un certo isolamento si verifica anche durante la stagione invernale Il comportamento termico della copertura a verde quindi conosciuto e pur non potendone descrivere precisamente le prestazioni in quanto la quantit di umidit un dato in continua variazione le capacit termiche in regime estivo e invernale sono state esplicitate da molte sperimentazioni e documentate da una vasta letteratura scientifica Uno degli aspetti invece meno indagati riguardo alle caratteristiche termiche della copertura legato alle differenze di prestazione in relazione agli spessori delle stratigrafie presumibile infatti che coperture aventi una vegetazione particolarmente folta abbiano un comportamento differente rispetto a coperture ricoperte solo da erbacee o da piccole piante succulente Un suolo ar
95. ridu zione dell altezza del picco Confrontando le due colonne pi alte della curva arancione e di quella verde rispettivamente da 10 a 15 minuti e da 30 a 35 minuti appare evidente che il picco della copertura a verde non solo viene conferito in ritardo ma assume anche un valore significativamente pi basso rispetto a quello della copertura in coppi 1 5 contro 5 5 millimetri Risulta perci evidente che la copertura a verde non partecipa alla genera zione dei picchi di deflusso delle reti di drenaggio urbano durante il verifi carsi degli eventi meteorici Infine un ultima propriet che emerge dalla lettura del grafico rappre sentata dalla riduzione complessiva dei volumi d acqua conferiti la somma totale dei millimetri d acqua che generano le curve di deflusso in altre patole l integrale delle due curve significativamente diverso La copertura in coppi conferisce 16 6 millimetri d acqua mentre la copertura a verde 4 9 millimetri Queste tre propriet il ritardo del conferimento del picco la riduzione dell altezza del picco e la riduzione dei volumi di deflusso rese evidenti dal Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale am OF EE a OS Se Se Po ia i Figura IV 10 Curva dell intensit di diffe renti tipologie di copertura Le colonne azzurre che per interpolazione danno origine a una curva rappresenta
96. si possano modificare ulteriormente e cio offuscarsi ma non per simulare Pestetica di una cantina tradizionale bensi per creare l ambiente adatto ai microorganismi necessari e per garantire dunque una conservazione otti male Cos come nel processo di fermentazione del vino vengono impiegati i batteri locali dai propri giardini al posto di quelli coltivati anche l architet tura rinuncia a interventi tecnologici se luogo e tradizione ammettono delle soluzioni diverse e pi dirette Non si tratta quindi di decisioni ideologiche bens di cogliere il concetto di continuit in senso pragmatico e allo stesso tempo in modo rispettoso Sulla punta del vigneto che contiene o meglio l impianto Erik Steinbrecher ha posto una pergola tradizionale che essendo di metallo mostra la sua artificialita Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde Figura 1 66 Ingresso all ampliamento della cantina La parte nuova della cantina si riconosce per la presenza di alcuni elementi architettonici sulla superficie inverdita della copertura L ingresso principale all ampliamento della cantina sembra una breccia nel terreno Fonte Jacopo Gaspari Figura 1 67 Presa d aria della copertura Sulla superficie di copertura si trovano svariati terminali impiantistici che denunciano l artific
97. siano non solo conosciuti ma posti come obiettivi della tecnologia stessa Nel caso di un ecosistema indipendente normalmente verificato che tanto pi sia grande la riproduzione dell eco sistema tanto meno frequenti risultino essere le attivit di manutenzione Una delle sfide spesso pi difficili che derivano dalla riproduzione di un piccolo ecosistema la capacit di dare autonomia agli organismi riuscendo a riprodurre le condizioni che rendano possibile il verificarsi dei processi vi tali la risoluzione di tale complessit affidata alla tecnologia e alla capacit intuiti i meccanismi e le specifiche necessit degli organismi viventi che essa ha di compensare l artificialit che deriva dall addomesticamento in ambien te ricostruito con un altra artificialit che migliora le condizioni di vita con opportune strategie di imitazione delle condizioni naturali Secondo capitolo Concezione e principi di funzionamento della copertura a verde 89 28 Rispetto ad altri elementi tecnici i requisiti delle coperture sono molti Non esiste attual mente una normativa nazionale che individui la totalit dei requisiti riferibili alle coperture tuttavia un elenco esaustivo organizzato se condo le diverse classi esigenziali si trova in Giovanni Zannoni Manuale tecnico tegola italiana Quinto di Treviso Europrint Industria Grafica 1999 24 90 II 2 l elemento di confine fra il sistema organico e il sistema
98. significativa da 200 a 120 litri per chilometro quadrato al secondo nelle aree urbanizzate invece tale intervallo risulta molto ampio da 700 a 40 litri per chilometro quadrato al secondo e ci dimostra sia che i deflus si superficiali nelle citt sono molto pi abbondanti sia che nei periodi di scarsit di piogge il suolo urbano evapora la poca acqua che contiene molto rapidamente favorendo di conseguenza l arsura e la carenza idrica dei cotpi fluviali superficiali A queste due problematiche sintetizzate dalla figura IV 4 se ne aggiunge una terza molto importante che riguarda l alimentazione delle falde sotterranee come illustrato in precedenza dalla figura IV 3 il deflusso sotterraneo dei suoli edificati deflusso estremamente scarso porta a una riduzione critica dei volumi dei corpi idrici profondi caratterizzati da un ac qua di elevata qualit in quanto filtrata a fronte di una crescente attivit di estrazione d acqua per l impiego nei diversi settori civili Ai fattori elencati si deve aggiungere che alla scala strettamente urbana Pim permeabilizzazione influisce in modo molto significativo anche sull effetto isola di calore Le superfici impermeabili infatti non possono dissipare energia solare attraverso l evaporazione perch respingono l acqua e pertan to trasferiscono all atmosfera una buona parte del calore che ricevono sotto forma di radiazione infrarossa cio radiazione termica calore Qu
99. suolo Le frazioni d acqua significative di un suolo sono quattro La prima la saturazione idrica si verifica quando micropori e macropori sono totalmente imbibiti d acqua In una condizione come questa si generano dei deflussi e l acqua che lascia il substrato definita acqua gravitazionale La massima saturazione idrica cio la totale occupazione dei macro e micro pori non si verifica in una copertura a verde La seconda la capacit di campo che rap presenta uno stato molto importante poich descrive la condizione in cui un substrato non rilascia acqua gravitazionale pur essen do tutti i suoi micropori imbibiti in sostanza questa frazione descrive la massima capacit di accumulo idrico La terza definisce un suolo asciutto la cui poca acqua contenuta non in gran parte estraibile dalle piante E infine l ultima frazione significativa quella che descrive un suolo arido dove le particelle terrose contengono solo acqua igroscopica 201 ACOLIA GRAVITAZIONALE ACQUA CAFILLARE FACILMENTE UTILIZZABILE fase gassosa E F Fal E ked Pe vat By 5 Pa ACQUA CAPILLARE di uu T rali ACQUA CAPILLARE 3 HOH DISPONIBILE E 5 i _ N fase liquida E T F l 7 i z fase solida i TE 10 Figura IV 15 Curva di ritenzione idrica del terreno La curva di ritenzione idrica di un terreno ne descrive dettagliatamente le caratteristi che idrologiche
100. superfici orizzontali di tipo convenzionale con positive ricadute anche sul piano della gestione idrica Un ulteriore filone operativo potrebbe riguardare la creazione di un databa se aggiornabile su scala nazionale o europea riguardante lo stato di funzio namento e il livello di manutenzione richiesto dagli interventi eseguiti dai Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale maggiori produttori di sistemi di copertura a verde con la finalit di incro ciare i dati prestazionali e individuare possibili segmenti di sviluppo o fattori di correzione Seppur normata e ormai divenuta parte di un bagaglio conoscitivo solido la tecnologia a verde per la copertura rappresenta ancora un fertile terreno di ricerca soprattutto nell ottica di sondare le potenzialit che ancora si celano nella combinazione tra la tecnologia propria dei componenti edilizi e quelle caratteristiche di adattabilit e dinamicit proprie degli organismi viventi Una ricerca che mutuando strumenti e metodi provenienti da settori conti gui pu sostenere su basi scientifiche e non semplicemente sulla base di un calcolo di compensazione ambientale l applicazione di un sistema ricco di opportunit e potenzialit Conclusioni 267 Bibliografia LIBRI SAGGI E TESI DI RICERCA Abram Paolo Giardini pensili Coperture a verde e gestione delle acque meteoriche Napoli Sist
101. urbanizzazione sul bilancio idrologico La riduzione dell infiltrazione causata dall im permeabilizzazione del suolo responsabile dell incremento dei flussi di piena dei corpi idrici recettori e di conseguenza di fenomeni erosivi La mancata infiltrazione nel suolo favorisce inoltre la circolazione di acque inquinate e un carico idrico eccessivo per le reti di drenaggio urbano Fonte www infosardegnasostenibile it Tabella IV 1 Inquinanti contenuti nell ac qua piovana in relazione alle superfici di contatto l acqua che scorre lungo le strade forte mente inquinata in quanto nel suo percorso porta via con s sostanze rilasciate dai fumi dei gas di scarico e depositate sulle differenti pavimentazioni urbane Differentemente l acqua proveniente dalle coperture meno inquinata anche se presenta concentrazioni di sostanze inquinanti come il piombo che necessiterebbero di filtraggio prima di rggiungere i corpi fluviali Fonte Abram Giardini pensili 28 37 Abram Giardini pensili 28 38 Acronimo di Chemical Oxygen Demand letteralmente domanda chimica di ossige no descrive il grado di inquinamento da parte di sostanze ossidabili 182 PAP SAGE NATURALI moog pit el ee E i h ia pa cir rre yam erie p gt MENANU TAT ahs Sumas ws See pee wpe aes rer ara Brier vo Fi ki ara nin Pramas di cairo ni A i si riscontra prevalentemente la presenza di cloruri solfati s
102. verde 0 10 Copertura a verde dell esperimento 0 68 Copertura a verde W valor medio 0 40 Quinto capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale Tabella V 8 Coefficienti di deflusso utilizzati nelle ipotesi di conversioni Alle varie tipologie d uso del suolo sono stati associati i coefficienti di deflusso indicati in tabella Per le coperture a verde sono stati impiegati due diversi coefficienti quello otte nuto dalla sperimentazione e quello indicato nella letteratura scientifica per le coperture a verde semi intensivo tipologia di inverdimen to molto diffuso in Italia 247 La citt di Vicenza presenta un esten sione di 715 ettari di questi circa la met il 49 7 costituita da superfici impermeabili fra strade pavimenta zioni varie e coperture Le percentuali di uso del suolo dell in tera area urbana sono sintetizzate nel la tabella V 9 della pagina successiva 248 va oft gs AA AL n foo Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Figure serie V 35 Analisi dell uso del suolo della citt di Vicenza Il territorio della citt di Vicenza stato suddiviso in quattro aree caratterizzate da quattro diverse percentuali di uso del suolo A eccezione del centro storico dove le coperture presentano una superficie superi
103. viene limitata Nel complesso la temperatura media radiante delle aree verdi vicino agli edifici diminuisce e questi spazi migliorano la loro vivibilit durante il periodo estivo Gli scambi radiativi infrarossi tra l intorno e le superfici degli edifici sono cos diminuiti Si hanno di conseguenza minori temperature superficiali interne e quindi migliore comfort e minori carichi termici che penetrano nell edificio Per tutte queste ragioni le piante sono perci definite elementi di compensazione ambientale Uno degli esperimenti pi importanti riguardanti l influenza della vegetazione sulle costruzioni stato condotto da Akira Hoyano nella citt di Fukuoka in Giappone attraverso una serie di misurazioni egli ha dimostrato quanto uno schermo vegetale collocato in prossimit o in fr F bm aio me Ad Col oli aderenza a differenti tipi di superfici costruite migliori l ambiente termico esterno e o interno di un edificio contribuendo significativamente a contenere le temperature dei corpi a seguito dell irraggiamento solare In uno di questi esperimenti Hoyano ha verificato l efficacia di una pergola posta in uno spazio aperto Le condizioni dell esperimento sono rappresentate nelle figure I 3 e 1 4 la pergola costituita da una grande pianta di glicine posta a 2 metri e mezzo di altezza dal suolo di dimensioni pari a 60 metri quadri sotto di essa stata installata la strumentazione necessar
104. viene versato len tamente sopra lo strato filtrante quindi sopra l elemento di accumulo idrico e di drenaggio e successivamente distribuito uniformemente sulla superficie di copertura Successivamente viene costipato per ottenere un volume com patto di spessore costante definito dal progetto in relazione alla tipologia di inverdimento Oltre alla densit apparente alla distribuzione granulometrica e alla REQUISITI porosit vi sono svariate altre caratteristiche che concorrono a garantire la corretta funzionalit dello strato colturale La tabella III 5 nella pagina seguente elenca tutti i requisiti previsti con i rispettivi riferimenti normativi Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde 129 REQUISITI NORME DI RIFERIMENTO Densit apparente UNI EN 13041 Distribuzione granulometrica secondo i fusi Grafici della figura III 2 Grado di riduzione del volume a compressione DIN 18035 Volume commerciale UNI EN 12580 Permeabilit Coperture estensive gt 0 3 millimetri minuto Coperture intensive gt 0 6 millimetri minuto DIN 18035 Porosit totale Coperture estensive gt 48 Coperture intensive gt 58 Capacit di ritenzione idrica Volume d aria a 10 centimetri di colonna d acqua 18 Volume d acqua a 10 centimetri di colonna d acqua Coperture estensive gt 40 Coperture intensive gt 30 UNI EN 13041 Conducibilit elett
105. 0 170 176 Giacomello Elena Verde verticale Utilizzo del verde oltre le coperture Tecnologie e applicazioni a confronto Modulo 349 2009 154 161 Hoyano Akira Climatological uses of plants for solar control and effects on the thermal environment of a building Energy and Buildings 11 1988 181 199 Kidd Josh Optimum greenroof for Brisbane Water Sensitive Urban Design 2005 39 Ingegneria Ambientale 3 2009 99 Journal of Hydrology 299 2004 163 165 Lazzarin Renato Francesco Castellotti e Filippo Brusato Experimental measurements and numerical modelling of a green roof Energy and Buildings 2005 8 Living Architecture Monitor 10 2008 Living Architecture Monitor 11 2009 Lotus International 135 2008 Mentes Jeroen Dirk Raes e Martin Hermy Green roofs as a tool for solving the rainwater runoff problem in the urbanized 21 century Landscape and Urban Planning TT 2006 217 226 Nicholls Sarah Measuring the impact of parks on property values new research shows that green spaces increase the value of nearby housing wwm findarticles com gt Parks gt March 2004 2004 Ong Boon Lay Green plot ratio an ecological measure for architecture and urban planning Landscape and Urban Planning 63 2003 197 211 Palla Anna e Luca G Lanza Installazioni a verde pensile in area urbana per il controllo della formazione dei deflussi superficiali
106. 00 Grandi erbacee 15 15 25 97 5 162 5 SEMI INTENSIVO peso acqua Arbusti di piccola 20 taglia INVERDIMENTO 150 Prato 5 10 25 162 5 INTENSIVO peso acqua 400 Arbusti di grande 40 25 40 162 5 260 taglia e piccoli peso acqua alberi gt 600 Alberi di Ill gran tabella gt 60 390 carichi di punta dezza altezza a dendrometrica peso acqua completo sviluppo 4 10 metri gt 600 Alberi di Il gran tabella gt 60 390 carichi di punta dezza altezza a dendrometrica peso acqua completo sviluppo 10 16 metri Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde 145 l isolamento termico FUNZIONE MATERIALE PROGETTAZIONE 146 TETTO DRITTO TETTO ROVESCIO f Li funzione dell elemento termoisolante quella di portare la resistenza termica globale della copertura al valore richiesto dal progetto una funzione che sebbene in realt assolta da pi elementi viene di norma considerata caratteristica di uno strato specificatamente predisposto Come stato descritto nel primo capitolo il sistema a verde presenta propriet termisolanti per la massa di cui dotato lo strato colturale prevalentemen te ma anche la vegetazione e gli elementi di drenaggio e accumulo idrico aggiungono spessore e inerzia al sistema di impermeabilizzazione miglioran do complessivamente le prestazioni termiche dell intera copertura Questa propriet pur variabile a seconda dell
107. 1 millimetri Questo l effetto tangibile generato dall impermeabilizzazione del territorio Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Ey 040 LEERE USO DEL SUOLO Superfici impermeabili Superfici permeabili Stato di fatto 60 40 356 ha 49 8 Coperture Altre superfici Verde urbano Coperture a verde 30 30 0 40 Voila Pelle hehe Me mal Gere dese di dbtraglotae dia Ppa ritieni da poporitait ille is jaala imptesis TE comnasra I4 a am e ra pappa amwr Sunia della tain di tara Ciera SFG HELE eeceetwale di correlare P a MI Figure serie V 38 Deflussi annuali della citt nei vari scenari di conversione del l area arancione la pi estesa della citt Nell area arancione che definisce una por zione molto vasta di territorio urbano pari al 49 8 l impermeabilizzazione del suolo corrisponde al 60 della sua estensione La conversione in quest area incide in modo analogo ai valori messi in evidenza dalla conversione riferiti al territorio dell intera citt Una conversione del 20 ridurrebbe i deflussi annuali del 4 5 circa Quinto capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale comers Si qa sca a pone EEE consenso JO tr BPs de Ao pmj pee Gen a kiehen ech terre pos Tn
108. 35 0 2 135 0 4 540 0 Umidit del substrato all inizio della simulazione Substrato umido inferiore alla capacit di campo Inter evento 24 ore la prima volta i successivi 3 ore 2 ore 1 ora Grandezze indagate sintesi dei dati in uscita Coefficiente di deflusso 0 68 Tabella V 6 Coefficienti di deflusso a confronto Il coefficiente di deflusso ottenuto della spe rimentazione significativamente superiore inferiore per prestazioni al valore indicato di coperture aventi pari spessore questo determinato da un insieme di fattori fra cui l assenza di materiale organico nella miscela La sperimentazione ha dato come esito un valore prossimo a quello delle coperture continue zavorrate in ghiaia 242 zioni normative circa lo stato di saturazione antecedente alle 24 ore prima del verificarsi del test tale valore da considerarsi attendibile La figura V 33 rappresenta il grafico descrittivo di questa simulazione Il coefficiente di deflusso si calcola immettendo per 15 minuti pioggia all in tensit di 9 millimetri 5minuti che per una copertura di 5 metri quadri corrispondono a 135 litri in 15 minuti Tale simulazione dev essere effettua ta 24 ore dopo aver portato a saturazione il substrato della copertura Come si vede dal grafico il volume dell acqua defluita al quindicesimo minuto pati a 92 litri su 135 dato da cui deriva il valore del coefficiente 92 135 interes
109. 979 la facciata priva della pianta mentre nell agosto del 1980 la stessa facciata rivestita con una vigorosa edera Questo ha permesso di paragonare direttamente valori sperimentali senza l ausilio di simulazioni numeriche Nella figura I 10 sono rappresentati gli esiti dell esperimento I due grafici si riferiscono alle misure effettuate nelle due differenti annate le curve pi basse si riferiscono al flusso termico e confrontandole emerge che senza la pianta di edera il calore massimo entrante pari a 200 chilocalorie al metro quadro ogni ora Installando lo schermo di edera tale valore si riduce di assume cio il valore di 50 chilocalorie Attraverso l impiego dell edera come schermo il flusso termico sulla superficie interna della parete frequentemente negativo vicino alla linea dello zero Quindi l influenza della radiazione solare nell ambiente termico interno pu essere quasi completamente eliminata installando uno schermo vegetale di edera all esterno Il grafico a sinistra della figura 1 10 mostra inoltre che per mantenere la temperatura interna prossima a quella esterna necessarrio utilizzare un climatizzatore dalle ore 11 alle 14 del I agosto e dalle ore 11 alle 18 30 del 2 agosto 1979 si reso necessario raffrescare l aria all interno dell alloggio Diversamente anche nelle ore pi calde dell 11 e del 12 agosto 1980 5 Hoyano Climatological use of plants 190 quando la pare
110. DE 2 Techrical University of Berlin Germania Cenigraf et al 2005 US 1 Michigan State University Michigan Vian Moar et al 2009 US 2 Harvard University Massachusetts Scholtz Harth 2001 US 3 NCS University Norn Carding Moran at ai 2005 US 4 Washington DC Washington Dautsch al al 2005 US 5 University of Georgia Athans Georgia Carter of al 2007 US 6 Bureau of Environ Service Oragon Hutchinson of ai 2003 US 7 Columbia University Mew York Tillage al al 2008 US 8 University of Georgia Athens Georgia Frowall 2006 LI sono le prestazioni di ritenzione idrica engineered media for Hydrologic restora valori di ritenzione che si trovano nella tion Ricerca di dottorato in fluidodinamica letteratura scientifica sono mediamente e processi dell ingegneria ambientale XXI eterogenei proprio perch si riferiscono a ciclo DICAT Universit di Genova 2009 sistemi a verde diversi Fonte Anna Palla Unsaturated flow in Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale ali Wii T PTT Tp Figura IV 12 San Paolo del Brasile Quarto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico 195 196 IV 3 La permeabilit della copertura a verde il ruolo chiave dello strato di coltivo p comprendere come l impiego di differenti substrati sia influente sulle
111. DINAMICO 260 l analisi di un sistema a verde posto in copertura e uno posto in facciata infatti a differenza del verde verticale in cui l apporto tecnologico impian tistico pressoch costante e la distanza fisica tra superficie verde e parete in molti casi indispensabile il verde orizzontale si basa sull idea di ricom porre attraverso la progettazione del substrato un suolo naturale in cui le piante siano in grado di sopravvivere con un livello di autonomia quanto pi elevato possibile Per questo motivo durante la ricerca ai tradizionali strumenti di analisi propri delle discipline tecnologiche sono stati affiancati metodi e strumenti provenienti da altri settori quali l agrotecnica e Pidrogeologia In questo ambito le varie competenze specialistiche hanno permesso di perfezionare le soluzioni costruttive e di garantire una buona autonomia a un sistema che pur necessitando di attivit manutentiva conserva la ciclicit della vita vegetale e garantisce la sopravvivenza con apporti energetici ridot ti Da una prima analisi ad ampio raggio che parte dagli esiti dei principali esperimenti sul tema disponibili in letteratura emergono chiaramente nel l applicazione di una copertura a verde alcuni fattori di elevata potenzialit che derivano proprio dall associazione costruzione vegetazione A qualun que scala del progetto il rapporto sinergico che si instaura tra questi due insiemi produce dei vantaggi per l
112. Deflusso in periodo di SUOLO MORBIDA MAGRA l Km s l Km s Bosco 200 120 Improduttivo 300 80 Area urbanizzata 700 40 senza interventi di filtrazione l inquinamento dell acqua quindi uno degli effetti principali generati dall impermeabilizzazione del suolo Secondariamente come si vede nella figura IV 4 i deflussi superficiali urbani incrementano repentinamente le portate e la velocit di scorrimento dei corpi idrici recettori sia a livello di singolo corpo fluviale sia a livello di bacino idrografico effetto che genera erosione del suolo e delle sponde dei fiumi di conseguenza trasporto di materia e quindi un complessivo disse sto geologico La tabella IV 2 sintetizza le differenze fra le portate di piena e di magra di differenti suoli antropizzati nei periodi di morbida ossia di ricchezza d acqua i deflussi di un area boschiva sono meno di dei deflussi di una citt 200 litri per chilometro quadrato al secondo contro 700 litri Al contrario nei periodi di magra di scarsit d acqua le proporzioni si in vertono i deflussi da un area boschiva sono 3 volte superiori dei deflussi da un area urbana rispettivamente 120 litri per chilometro quadrato al secondo contro 40 litri In un suolo in prevalenza vegetato la presenza dell acqua complessivamente pi equilibrata se la differenza fra il deflusso nei perio di di morbida e di magra dei territori densamente piantuamati non appare cos
113. EEE LECCE TE ere eee 10 L tensione applicata in em di colonna d acqua Inoluma 6 curva ritenzione idrica pomice Figura IV 21 Curva di ritenzione idrica della pomice volume lase gassosa La pietra pomice una roccia magmatica effusiva leggerissima caratterizzata da un elevata porosit e viene utilizzata come drenante Pur avendo complessivamente una EE H buona capacit di accumulo idrico l acqua che mette a disposizione agli apparati radi cali delle piante un valore molto basso in questa curva circa il 3 Fonte Valagussa Lo strato colturale volume fase soda o 50 100 tensione applicata In cm di colonna d acqua Quarto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico 205 ARCHITETTO pria PAESAGGISTA REALIZZAZIONE USO DELLA COPERTURA PRATICABILIT SUPERFICIE 206 Accademia della California delle Scienze San Francisco California isolamento termico microventilazione Renzo Piano SWA Group 2008 belvedere zona di sosta tribuna non accessibile 18000 m variabile estensivo Modular Bio Tray Rana Creek U interessante esempio di copertura a verde in cui grande attenzione stata riservata alle caratteristiche del substrato offerto dall Accademia delle Scienze della California a San Francisco un istituto di scienze naturali d
114. EMA DI CHIUSURA LATERALE VETRATO 5 Figure V 6 V 7 e V 8 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 224 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Il fenomeno della pioggia viene simulato da un particolare sistema di irrigazione figure V 9 V 10 e V 11 tale sistema composto da due tubicini paralleli che presentano ogni 30 centimetri un ugello che spruzza acqua in forma nebulizzata La maglia viene sostenuta e irrigidita da una struttura di profilati in alluminio che si appoggia sul telaio perimetrale superiore delle pareti di vetro La regolazione dei volumi d acqua immessi nella stanza avviene grazie a due strumenti che governano l intensit e la frequenza dell evento piovoso figure V 12 e V 13 nella pagina successiva essi sono rispettivamente un manometro figura V 14 e un sistema di valvole in parte automatico figura V 15 e in parte manuale Il manometro modificando la pressione dell ac qua consente di regolare l intensit dell evento piovoso Esso presenta un intervallo di lavoro compreso fra 0 e 6 bar e la sua regolazione avviene attraverso la rotazione manuale di una ghiera Le valvole invece consentono di impostare la frequenza e la durata degli eventi piovosi oltre alla valvola automatica il percorso d ingresso dell acqua regolabile attraverso tre rubinetti operabili manualmente Essi rappre sentano un sistema di sicurezza dell apertura e
115. GNA 26 18 29 20 29 20 dell arco alpino Fonte Palermo gt http meteoweb it viewto NORD VIENNA 23 14 26 15 25 15 pic php2f 184 21889 DELL ARCO ALPINO MANNHEIM 22 13 25 15 25 15 CENTRO EUROPA PRAGA 21 11 23 12 23 12 rispetto a quelli di origine In Italia queste piante non si trovano perch le temperature sono troppo elevate invece diffusa anche nelle regioni del nord Italia la vegetazione mesotermica che comprende tutte quelle specie arboree dei climi temperati caldi di cui fanno parte anche i climi italiani ma che non si spingono oltre la catena alpina Il rapporto fra vegetazione e clima cos stretto che la determinazione stessa delle diverse zone climatiche si basa sull osservazione della distribu zione della vegetazione In altre parole la capacit di popolare spontanea mente un certo territorio da parte di alcune specie di vegetazione implica che il territorio presenti necessariamente determinate condizioni climatiche ossia un certo andamento delle temperature della piovosit stagionale dei venti e cos via La stessa carta dei climi di K6ppen rappresentata nella figura III 15 nella pagina seguente si basa sull analisi della diffusione delle specie vegetali per esempio la Germania occidentale rappresentata con il verde Cfb mentre la Pianura Padana rappresentata con il verde Cfa La lettera C presente in entrambe le regioni indica chimi temperati delle medie lat
116. Gianluca Cosmacini Figura III 38 Sezione del PAV pendii che mettono in comunicazione la copertura con il suolo sono dei volumi molto consistenti di terra armata addossati alle chiusure verticali del museo Fonte Gianluca Cosmacini Figura III 39 nella pagina a fianco Sezione della copertura nel punto di continuit con il terrapieno Il sistema a verde semi intensivo posato sopra a un solaio in legno di abete pertanto l elemento di tenuta costituito da una membrana in polivinilcloruro che facilita la posa in totale indipendenza La discontinuit fra copertura a verde e versante artificiale 168 garantita da un elemento continuo di pietra che ha il compito di contenere il substrato di coltivo della copertura che a seguito del dilavamento o della semplice fruizione potrebbe riversarsi sul versante artificiale affiancato Fonte Gianluca Cosmacini TEN mo AA Figura III 40 nella pagina a fianco Sezione della copertura a livello del parapetto Poich la copertura liberamente accessibi le dove non presente il terrapieno stato predisposto un parapetto in muratura Fonte Gianluca Cosmacini Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale ariana bermuta non hemi THT isso vulcanico Mabena crenanea falda artificiale HTS non tessuto imperme a bierarione ini PVC itato
117. Il clima della citt di Fukuoka dove hanno avuto luogo gli esperimenti di Hoyano mite le temperature scendono raramen te sotto gli O gradi Celsius d inverno e si aggirano fra 25 e 32 gradi d estate con punte superiori ai 37 38 gradi le stagioni intermedie sono soleggiate Hoyano Climatological use of plants 182 Figura 1 4 Rappresentazione quotata del contesto dell esperimento La pergola estesa 60 metri quadri 15x4 metri e ricopre una vasca di sabbia posta a livello del suolo di pari estensione due punti evidenziati in rosso collocati rispettiva mente sotto la pergola e sullo spazio aperto circostante indicano i corpi sferici di cui stata calcolata la temperatura superficiale durante l esperimento Hoyano Climatological use of plants 182 23 Figura 1 5 Termografia della pergola La pergola stata fotografata con una foto camera a infrarosso a destra dell immagine si trova la scala cromatica corrispondente alle diverse temperature La chioma della pianta di glicine presenta una temperatura di circa 34 36 gradi Celsius pari alla tempera tura dell aria mentre le superfici circostanti esposte al sole presentano temperature su periori anche oltre i 50 gradi interessante notare che la vasca di sabbia che si trova sotto la pergola ha una temperatura addirit tura inferiore di qualche grado a quella della superficie delle foglie del glicine Hoyano Climatological use of plan
118. L accostamento in un unico sistema di due materialit cos differenti da potersi definire opposte la peculiarit tecnologica pi importante poich rappresenta una caratteristica originale e distintiva del sistema e al contempo il suo principale fattore di criticit Libridazione fra natura e artificio che la copertura a verde attua in primo luogo l esito di una sovrapposizione fra due diverse organizzazioni funzionali La prima comprende la ciclicit dei processi vitali delle piante e di tutti gli strati preposti a garantirne la sopravvivenza la seconda riguarda invece le funzionalit proprie di una copertura ovvero l impermeabilizzazione e la funzione portante oltre che tutte le altre funzioni caratteristiche di questo elemento tecnico L associazione di questi due sistemi determina una stratigrafia tecnologica mente complessa da cui derivano opportunit e limiti di questa soluzione Secondo capitolo Concezione e principi di funzionamento della copertura a verde 83 84 Il 1 Riprodurre un ecosistema E qualsiasi elemento tecnico come un solaio una parete di partizio ne una fondazione pu essere definito un sistema tecnologico ossia un unit funzionale costituita da componenti che interagiscono fra loro per contribuire a una o pi finalit chiudure un ambiente impermeabilizzare sostenere i carichi contenere le temperature e cos via allo stesso modo la copertura a verde pu essere definita u
119. NA PARTE DELLA RADIAZIONE SOLARE INCIDENTE VIENE CATTURATA DALLE PIANTE PER IL INNESCARE PROCESSI DELLA SINTESI DEI CARBOIDRATI 1 RIDUZIONE DELLA TEMPERATURA MEDIA RADIANTE 2 ASSORBIMENTO DI ANIDRIDE CARBONICA FISSAZIONE DEL CARBONIO 3 PRODUZIONE DI OSSIGENO FOTOLISI TRASPIRAZIONE FENOMENO PER IL QUALE LE PIANTE CEDONO ACQUA ALL ATMOSFERA SOTTO FORMA DI VAPORE ACQUEO IMPIEGO DI ENERGIA SOLARE IL PASSAGGIO DALLO STATO LIQUIDO ALLO STATO DI VAPORE DELL ACQUA IMPLICA L USO DI ENERGIA SOLARE 1 RIDUZIONE DELLA TEMPERATURA MEDIA RADIANTE 2 GENERAZIONE DI VENTILAZIONE E MOTI D ARIA FRA LA VEGETAZIONE E IL SUOLO dei materiali edilizi e in un ambiente urbano questo fenomeno genera fondamentalmente due effetti virtuosi il contenimento delle temperature superficiali interne degli edifici e di conseguenza la riduzione delle emissivit superficiali esterne Secondariamente attraverso l attivit nutritiva di fotosintesi clorofilliana le piante immettono ossigeno nell atmosfera e sottraggono anidride carbonica impiegando energia luminosa che la pianta in grado di captare attraverso le foglie e che viene sottratta all ambiente dove darebbe luogo a un incremento della temperatura media radiante La quantit di energia solare che una pianta assorbe solo per l attivit di fotosintesi dipende naturalmente dalla sua morfologia ma pu raggiungere valori pari al 70
120. QUISITI NORME DI RIFERIMENTO AGGREGATI GRANULARI Curva granulometrica AB 0 8 AB 0 16 millimetri Fuso secondo DIN 1045 1 e e S S S S S S 5 d 5 d S Regola dei filtri DS 15 STV85 lt 5 DS 15 STV15 5 DS 50 STV50 lt 25 D 15 STDS85 lt 5 TD 15 STDS15 gt 5 TD 50 STDS50 lt 25 TDS strato dinamico D 15 la frazione granulometrica al 15 della massa TV strato vegetale D 85 la frazione granulometrica all 85 in massa TD strato drenante D 50 de la frazione granulometrica al 50 in massa GEOSINTETICI Resistenza al punzonamento statico gt 1 1 kN UNI EN ISO 12236 Resistenza alla trazione longitudinale gt 7 0 kN m Resistenza alla trazione trasversale gt 7 0 kN m Deformazione al carico di esercizio longitudinale lt 35 Deformazione al carico di esercizio trasversale lt 35 UNI EN ISO 10319 Apertura caratteristica dei pori O90 0 10 mm 0 20 mm UNI EN ISO 12956 Resistenza all ossidazione lt 80 UNI EN ISO 13438 Resistenza agli agenti microbiologici gt 80 UNI EN ISO 12225 Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde 133 l accumulo idrico e il drenaggio LAPILLO VULCANICO PANNELLO IN POLIPROPILENE PANNELLO IN POLIESTERE FUNZIONE U sistema a verde deve avere una certa capacit di accumulare acqua DI ACCUMULO IDRICO al fine d
121. RMICA IL SUBSTRATO FUNZIONA COME IL SUBSTRATO NON FUNZIONA COME ISOLAMENTO TERMICO ISOLAMENTO TERMICO IN TALUNE CONDIZIONI ANCHE COME ESTRATTORE DI CALORE DALL INTERNO Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 60 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale non solo dall ambiente esterno ma anche dagli strati sottostanti il substrato Perci in condizioni di caldo estremo il substrato umido pu funzionare anche come dispositivo estrattore di calore dall ambiente interno In regime invernale invece un substrato asciutto capace di fungere da strato di isolamento termico mentre un substrato umido svolge solo una debole funzione isolante come per un qualsiasi altro materiale preposto a tale scopo la presenza dell acqua limita significativamente la capacit isolan te alle basse temperature Alla luce di queste considerazioni appare evidente che le prestazione estive della copertura a verde siano complessivamente migliori di quelle invernali infatti il substrato in qualsiasi condizione di umidit apporta significativi benefici termici all ambiente interno confinato funzionando come isola mento termico come estrattore di calore oppure come una combinazione in continua variazione di queste due possibilit Differentemente le prestazioni invernali risultano meno significative poich in relazione al contenuto d ac qua la capacit di isolamento del substrat
122. UA ALLA CAPACIT DI CAMPO descrive la massima capacit di accumulo d acqua Figura IV 16 Curva di ritenzione idrica della torba La torba un materiale caratterizzato da un ottima capacit di accumulo idrico ma da una scarsa capacit drenante Fonte Valagussa Lo strato colturale Figura IV 17 Curva di ritenzione idrica del compost Il compost similmente alla torba ha un ot tima capacit di accumulo pur essendo caratterizzato da una fase solida e da una capacit drenante superiori Fonte Valagussa Lo strato colturale Figura IV 18 Curva di ritenzione idrica della fibra di legno Differentemente dai tradizionali materiali organici la fibra di legno molto drenante allo stesso tempo caratterizzata da una capacit di accumulo non elevata di cui la parte disponibile all assorbimento radicale per buona Il segmento verticale continuo azzurro che definisce l acqua trattenuta dal materiale e disponibile per l assorbimento delle radici corrisponde circa al 12 del volume apparente Fonte Valagussa Lo strato colturale 204 volume curva ritenzione idrica torba tansione applicata in cm di colonna d acqua volume 100 90 BO 70 60 50 40 a0 20 10 curva ritenzione idrica compost verde volume fase gassosa PPEPPEREREE SEES ASIANA pee Li Lu o P 50 100 tensione applicata in em di colonna d acqua ever tags curva ritenzione idrica fibr
123. UTTANZA DELLA PELLE Decrease la flectuatianii R E KR i i Tasreanad muscle tanalat i Bairo todi manc c Ew ity Li A att i naturali i parametri rilevati mostrano un accrescimento dei loro valori durante l esposizione della durata di 10 minuti al documentario stressor questo significa che le emozioni generate dalla sola vista di immagini stressanti emozioni come la cautela l ansia l infelicit sono sufficienti a generare risposte attive di diversi sistemi del corpo quali il sistema cardiovascolare scheletromuscolare e neuroendocrino che mobilitano l individuo per riuscire a superare o reagire alla circostanza in grado di suscitare stress Questa mobilitazione richiede al corpo molte risorse ed energia e se prolungata contribuisce significativamente all affaticamento mentale e fisico Durante la successiva esposizione ai diversi documentari recovery i valori dei parametri analizzati variano in relazione al tipo di scenario che gli individui vedono ci che emerge con chiarezza che le persone recuperano al meglio il proprio equilibrio fisico attraverso la visione degli scenari naturali ossia dell acqua e della vegetazione Differentemente la visione di scenari urbani non consente al corpo un Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde Piebe Variazione della FREQUENZA DEL BATTITO CARDIACO Kirin Eiri i HHH Variazione della PERIODO CARDIACO
124. a Fonte Optima Giardini Pensili Figura III 30 Terminale di ventilazione una copertura inclinata La stessa condizione rappresentata nella figura III 20 pu verificarsi nelle coperture inclinate anche in questo caso l elemento di tenuta e l elemento di protezione meccanica risvoltano verticalmente sulla superficie del terminale e sono protette da una scossalina metallica In prossimit del terminale stato inserito verso il colmo un traverso in legno antisci volamento per annullare eventuali spinte del sistema a verde sulla sezione del tubo Attorno al risvolto della membrana inoltre stato predisposto un drenaggio aggiuntivo composto di ghiaino di grossa granulometria per agevolare l allontamento dell acqua Fonte ZinCo 162 a 21 Piani Commenity Rothery type planta 1 1 Roof prerai LI System Subsite Haather with Lavendarlight 1 2 Protection Mat 25M 45 depth ca ca 110 ee 13 Safety strip gravel d 16 so 38 mm LI Georsler 14 Shear barrier Za Protection Mai WES 150 15 Striped ElaibeiWia EL 22 a4 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale CT Simio divano protetto Seaee Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde Figura III 31 Pozzetto di controllo In prossimit degli scoli necessario predi sporre dei pozzetti di controllo per consent
125. a camera della pioggia volumi d acqua non previsti dalla programmazio ne dell esperimento Quinto capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale Tabella V 4 Caratteristiche del substrato dati riguardanti il substrato mettono in evi denza le principali caratteristiche del mate riale la densit apparente piuttosto elevata 980 kg m e la capacit di accumulo idrico pari al 40 del volume totale Confrontan do questi dati con le curve di ritenzione delle figure IV 15 IV 20 del capitolo precedente emerge che le caratteristiche di questo substrato siano analoghe per capacit di accumulo a quelle della pomice ma inferiori per il contenuto d aria Dalla lettura dei dati prevedibile che le prestazioni idriche siano tendenzialmente limitate Fonte Certificazione ZinCo 237 SIMULAZIONE n Data di esecuzione Data dell evento Inclinazione Durata dell evento Valore del picco simulazione copertura n gg mmm aaaa gg mmm aaaa ora h min mm Taratura 19 22 mar 2010 2 1 23 mar 2010 04 ago 2002 2 Th 35 17 2 2 23 mar 2010 04 ago 2002 2 Th 35 17 2 3 24 mar 2010 08 set 1994 2 5h 40 13 0 11 0 9 2 8 0 5 4 4 25 mar 2010 2 7h 00 FLL test 9 0 5 26 mar 2010 8 set 1994 9 5h 40 13 0 11 0 9 2 8 0 5 4 Tabella V 5 Cronoprogramma delle sessioni sperimentali 238 Implicazioni tecnologiche e verifica sperim
126. a colorazione verde a eccezione di due fasce poste agli estremi del la falda in prossimit del primo lucernario di sinistra e dell attacco alla chiusura verticale a destra mentre nel versante ovest come si vede dalle figura III 7 e Ill 8 presenta una colorazione rossastra Il colore rosso carat teristica del Sedum Album nel momento in cui comincia a soffrire di siccit ci significa che l orientamento a ovest implica soleg giamento ed evapotraspirazione maggiori e quindi una certa sofferenza idrica Quando il colore del Sedum Album vira verso il rosso opportuno irrigare 149 34 Fonte Luca Palermo gt http meteoweb it viewtopic php f 18 amp t 21889 Figure serie III 14 Temperature massime registrate il 14 giugno 2009 Le temperature massime registrate in Italia sono messe a confronto con quelle registrate in Germania Austria e Repubblica Ceca Mentre in Italia si raggiungono i 34 gradi gradi Celsius nelle regioni della Lombardia e della Toscana e le restanti regioni si atte stano attorno ai 30 gradi negli altri Paesi i valori sono sensibilmente pi bassi secondo un gradiente proporzionale alla latitudine a sud della Germania e in Austria a stento si raggiungono i 30 gradi e a nord della Germania e in Repubblica Ceca arivano con difficolt ai 25 gradi La catena alpina separa due regioni clima tiche molto differenti nelle regioni cisalpine settentrionali si ha un clima caratterizzato da estati mo
127. a con un ritardo del conferimento del deflusso all inizio della sessione mentre in una fase successiva la riduzione delle portate si quasi annullata e il beneficio stato solamente il ritardo del conferimento del deflusso La simulazione 4 ha dato come esito il coefficiente di ritenzione idri ca del sistema a verde adottato Tale valore corrisponde a 0 68 Il valore ottenuto secondo le aspettative pi basso rispetto ai valori pre senti nella letteratura scientifica che si riferiscono a stratigrafie a verde di pari spessore Nella tabella V 6 il valore messo a confronto con i coeffi cienti standard ordinati secondo lo spessore una copertura a verde di 10 centimetri dovrebbe avere un coefficiente compreso fra 0 4 e 0 5 La coper tura dell esperimento invece ha un valore prossimo alle coperture continue zavorrate con uno strato di ghiaia In realt tale esito probabilmente deter minato dall eccezionale quantit d acqua a cui la copertura stata sottoposta nelle sedute dei tre giorni precedenti In ogni caso non essendoci prescri Quinto capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale 241 Simulazione 4 sintesi dei dati in ingresso Durata dell intero evento ora mm Intensit del picco Volume totale Volume totale dell acqua intercettata dell acqua intercettata mm Smin l I 15 ripetuto 4 volte 9 0 con differenti inter eventi 1
128. a copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale 231 Figura V 23 nella pagina accanto Distribuzione dei valori di picco di massi ma intensit di pioggia Nell arco dei 18 anni dal 1992 al 2009 la maggior parte dei picchi verificatisi caratterizzata da un valore compreso fra 6 e 8 millimetri 32 picchi su 90 Il valore pi elevato stato 17 2 millimetri mentre il valor medio pari a 6 7 millimetri Figura V 24 nella pagina accanto Distribuzione mensile dei picchi di massi ma intensit di pioggia La distribuzione mensile mette in rilievo che le piogge intense si verificano prevalente mente a luglio e agosto Figura V 25 nella pagina accanto Distribuzione annuale dei picchi di mas sima intensit di pioggia Figure V 26 e V 27 Periodi scelti per la sperimentazione Dall analisi delle piogge intense unitamente a un confronto con le piogge giornaliere sono stati isolati due periodi caratterizzati da un intensit di pioggia prolungata ed ecce zionale per i valori di picco questi periodi corrispondono agli intervalli 8 10 settembre 1994 e 4 13 agosto 2002 All interno di questi periodi sono state ulte riormente selezionate per la sperimentazione due giornate 8 settembre 1994 e il 4 ago sto 2002 segnate nei grafici dai rettangoli rossi l 8 settembre 2004 oltre al picco di 13 millimetri si sono verificati in sequenza una serie di picchi di valore eccezionalmente alto 11 0 9 2 8 0
129. a del museo di Pitagora posta in continuit con il versante del monte Pi gnera della citt di Crotone dalla copertura possibile accedere al parco tematico ugualmente dedicato al celebre matemati co e viceversa dal parco vi un accesso al museo che attraversa parte della copertura percorsi fra interno ed esterno ruotano attorno al tema della fusione fra spazio co struito e spazio naturale attraverso l impiego della copertura a verde tecnologia ibrida fra artificio e natura Fonte OBR Open Bulding Research 55 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 56 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Figura 1 47 Pianta piano terra Fonte OBR Open Bulding Research l edificio costituito di due soli piani ciascu no dei quali dotato di un ingresso Al piano terra vi l accesso principale al mu seo da uno spiazzo prospicente e al primo piano si accede direttamente dalla copertura che posta in continuit con il versante del monte Fonte OBR Open Bulding Research Figura 1 48 Pianta primo piano Fonte OBR Open Bulding Research pr pari i Me Big ye m mas a is Figura 1 49 Sezione verticale Fonte OBR Open Bulding Research Figura 1 50 a fianco Render della sezio ne verticale Fonte OBR Open Bulding Research Figura 1 51 a fianco Scavo dell edificio Fonte OBR Open Bulding Research Pri
130. a delle Pressioni Infine gli indicatori di Risposta hanno il compito di fornire le modalit con cui possibile compensare mitigare o adattarsi ai cambiamenti nello stato dell ambiente Alcune risposte pongono come obiettivo quello di migliorare l efficienza dei processi o la qualit dei prodotti attraverso l impiego e lo sviluppo di tecnologie pulite In questo caso le Risposte sono un insieme eterogeneo di interventi di salvaguardia della risorsa organizzati come segue Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale il primo gruppo riguarda il controllo della domanda d acqua che include il risparmio idrico l aumento dell efficienza i controlli dell erogazione il secondo la fornitura aumento della capacit di riserva degli impianti la de salinizzazione l uso di acque reflue e il terzo l attuazione di sistemi integrati di gestione idrica qui citati i piani di gestione alla scala di bacino idrografico e piani di gestione della siccit Proprio in quest ultima posizione indicata dal riquadro rosso sono collocate tutte le tecnologie atte a contrastare gli effetti dell impermeabilizzazione del suolo nei territori urbani con l effetto di rallentare ed attenuare i deflussi superficiali e di infiltrare le acque meteo riche nel sottosuolo Alcuni di questi interventi definiti nel mondo anglosassone Storm Water Management Practice
131. a di legno 100 i volume fase gassosa REESE LA ERRE LL eee eT TELL PEP TT Pea 30 Ea i 20 f 10 vaume fase liquida tensione applicata in cm di colonna d acqua Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale volume 100 curva ritenzione idrica perlite Figura IV 19 Curva di ritenzione idrica della perlite oo s La perlite un materiale molto drenante Bo H al pari della maggior parte dei substrati 70 i minerali Pur essendo dipendente dalla gra f nulometria in generale caratterizzata da 60 bi una fase solida contenuta il 5 del volume 50 H apparente e da una discreta capacit di 40 accumulo idrico H Fonte Valagussa Lo strato colturale 30 20 10 H Li 10 D 50 100 tensione applicata in cm di colonna d acqua volume 1 curva ritenzione idrica lana di roccia Figura IV 20 Curva di ritenzione idrica della lana di roccia 100 S 60 70 60 50 40 30 20 volume fase gassosa La lana di roccia un materiale particolare molto drenante e al contempo capace di ac cumulo idrico un silicato amorfo prodotto dalla roccia non utilizzato per le applicazioni come substrato vero e proprio ma come materiale aggiuntivo a quelli normalmente ITINERE impiegati nel sistema a verde per conferire maggiori prestazioni idriche Fonte Valagussa Lo strato colturale ee TEC
132. a impiegata in rapporto al clima se la stratigrafia fosse troppo ridotta le piante non avrebbero sviluppato le infiorescenze Fonte Giovanni Zannoni Figura II 10 Uscita del padiglione sulla copertura In alcuni punti della copertura si trovano elementi architettonici che interrompono la continuit del manto Da un punto di vista tecnologico queste discontinuit non presentano particolari difficolt necessario che l elemento di tenuta sia opportunamente risvoltato e protetto e che la sequenza degli strati a esso soprastanti sia rispettata Fonte Giovanni Zannoni Figura II 11 pagina a fianco Partenza del percorso della seggiovia Fonte www expodatabase com aussteller news show php id 28089 96 pa Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale COPERTURE PIANE COPERTURE INCLINATE 98 1 3 L influenza della configurazione geometrica della copertura sul sistema a verde a configurazione geometrica dei piani di falda della copertura influisce Eo sulla stratigrafia della tecnologia se le falde orizzon tali non presentano particolari difficolt progettuali ed esecutive altrettanto non si pu dire per quanto riguarda le falde inclinate o curve In questi casi infatti il sistema a verde poggiandosi sopra elemento di tenuta ed essendo costituito per la gran parte del suo spessore dagli inerti che compongono
133. a natura della stratigrafia del pacchetto tecnologico ma anche le prestazioni della stessa essa pu cos giovarsi di una serie di comportamenti propri dei vegetali quali la capacit di auto regolazione in dipendenza dalle variazioni climatiche e dalle diverse sollecitazioni degli agenti atmosferici che lo trasformano in un interfaccia attiva nei confronti dell ambiente esterno La presenza della vegetazione introduce un insieme di variabili tipiche di un sistema organico che essendo vivo tendenzialmente mutevole e adattabile Le piante infatti sono caratterizzate da una fisiologia che include tutte quelle attivit in grado di assicurare la sopravvivenza dell organismo e che hanno come effetto principale il miglioramento della qualit dell aria in prossimit di una superficie inverdita si possono rilevare alcuni effetti positivi come la variazione dell umidit relativa il condizionamento dei moti dell aria l incremento delle concentrazioni di ossigeno e vari altri La sola presenza della vegetazione intesa come componente integrato di un sistema tecnologico conferisce quindi alla chiusura di un edificio un valore ecologico intrinseco dato dalle attivit fisiologiche vegetali capaci di contrastare a livello microclimatico alcuni degli effetti negativi della densificazione urbana Inoltre la copertura a verde che per molti versi riproduce un vero e proprio suolo naturale apporta all elemento tecnico numerosi vantag
134. a possibilit di resistere in nessuno dei climi mediterranei a meno di un continuo apporto d acqua Le figure della serie III 14 nella pagina seguente riportano le tempe rature massime registrate un giorno estivo medio qui il 14 giugno 2009 in Italia Germania Austria e Repubblica Ceca In alcune regioni d Italia Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde Figure III 11 e 1II 12 Stratigrafia di una copertura a verde estensivo collocata ad Amsterdam Questo inverdimento caratterizzato da una stratigrafia estremamente ridotta pari a circa 2 3 centimetri La vegetazione che vi cresce un insieme di diverse specie di Sedum e il tappezzamento della copertura al 100 Questa stratigrafia cos sottile qui priva anche di un sistema di irrigazione in grado di garantire la vita alla vegetazione solo nei climi microtermici quindi al di l dell arco alpino nel centro nord Europa in genera le La media delle temperature massime e l escursione termica notte giorno di questi climi favorisce la formazione di umidit nel substrato Figura III 13 Vista complessiva dell edi ficio Questa fotografia ritrae la falda opposta rivolta verso est della stratigrafia rappresen tata nelle due figure precedenti la vegetazio ne assume qui di un
135. a proget tazione l esecuzione il controllo e la manu tenzione di coperture a verde 1 37 n u n u Tetto giardino tetto verde giardino pensile terrazza giardino copertura vegetale sono denominazione gergali o identificative di un determinato tipo di copertura a verde 18 Si definiscono superiori le piante costi tuite da apparati pi evoluti foglie fusto e radici Le piante superiori sono le Spermato fite che comprendono le Gimnosperme e le Angiosperme 34 I 3 Un suolo in quota trasferire un sistema vegetale a un sistema edilizio fronte di una progressiva riduzione degli spazi aperti verdi nelle citt generata dalla densificazione delle costruzioni e delle infrastrutture una delle poche opportunit di godere della vegetazione in ambiente urbano quella di portare le piante a vivere sulle superfici orizzontali degli edifici ossia di costruire una copertura a verde La copertura a verde un elemento 16 a cui tecnico di chiusura superiore costituito da una copertura continua sono sovrapposti materiali e componenti atti a garantire la vita alla vegeta zione La copertura a verde cos recentemente definita dalla normativa italia na una tipologia di copertura conosciuta dalla tradizione con i nomi di terrazza giardino o giardino pensile In Italia e pi in generale nei Paesi mediterranei le coperture a verde infatti si applicavano alle terra
136. a ricerca si avvale perci di una serie METODOLOGIA di conoscenze provenienti da altri settori come l agronomia l idrogeologia e la pedologia per indagare la natura ibrida di un sistema che associa materia inerte inorganica tipica del settore edilizio e materia viva organica propria di un ecosistema Il taglio che la ricerca persegue pertanto quello di cercare sempre la relazione che si instaura tra l elemento tecnico e ci Introduzione che almeno apparentemente estraneo alla tecnica e pi vicino al ciclo ecosistemico L obiettivo di una simile modalit di lettura essenzialmente quello di cogliere le eventuali opportunit che si celano in un sistema che sebbene normato e conosciuto presenta proprio in virt di una componen te viva alcuni margini di adattamento in ragione delle condizioni al contorno in cui si trova ad operare L interdisciplinariet perci alla base dell approccio analitico adottato e sviluppato su due distinti livelli Uno di carattere induttivo per quanto attie ne alle questioni inerenti lo studio delle soluzioni tecnologiche e del funzio namento complessivo dell elemento tecnico L altro di carattere deduttivo per quanto riguarda invece la verifica sperimentale condotta secondo una progressione di azioni e verifiche quanto pi aderente al metodo scientifico sperimentale AI fine di ottenere una riflessione trasversale sul tema la ricerca stata strutturata per livelli di
137. a risorsa idrica Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Quarto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico 185 Figure IV 6 e IV 7 Aumento percentuale e pro capite della superficie impermea bile delle aree metropolitane italiane l impermeabilizzazione del suolo un valore in crescita in tutte le ventisei aree metropoli tane interessate da questa statistica Dal 1998 al 2007 la media dell aumento del suolo impermeabile stata del 2 1 con punte del 4 5 a Firenze del 3 8 a Monza del 3 95 a Prato Confrontando le barre rosse del grafico con i valori riportati nell asse delle ascisse emerge che le aree metropolitane di Milano Napoli e Torino presentano un territorio imper meabilizzato complessivamente superiore al 50 Milano 61 6 Napoli 62 3 Torino 54 7 ci significa che all interno dell area metropolitana nel centro storico e nella prima periferia sottratte le superfici dei corpi fluviali dei rilievi e di qualche parco urbano le superfici orizzontali sono comple tamente sigillate Inoltre la tendenza ad accrescere i terri tori edificati delle aree metropolitane in aumento l incremento annuo di superficie impermeabile procapite registra punte superiori ai 5 metri quadri a Parma e a Ve nezia Mestre Dal 1998 al 2007 l aumento medio annuo di superfic
138. a scarsa capacit di accumulo idrico 2 elemento filtrante un foglio di polipropilene dello spessore di 0 6 millimetri 3 elemento drenante e di accumulo idrico si tratta di un pannello prefor mato in polipropilene riciclato dello spessore di 6 millimetri caratte rizzato da una capacit massima di accumulo idrico pari a 4 litri al metro quadro 4 elemento di protezione meccanica un tessuto di polipropilene rici clato di spessore pari a 5 millimetri Le varie simulazioni sono state distribuite in un arco di tempo di quattro giorni La programmazione stata effettuata stabilendo un inter evento di 18 ore ad eccezione dell FLL test per il quale Pinter evento di 24 ore stato regolarmente rispettato La tabella V 5 nella pagina successiva sintetizza il cronoprogramma delle varie sessioni sperimentali Quinto capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale 235 ee E ERS Sees GEE Patines ait Phe ter i i e DCM eM EE RENES Ener Figura V 30 Sezione della stratigrafia dell esperimento Il sistema a verde costruito per l esperimento di tipo estensivo Lo spessore del substra to pari a 10 centimetri e l elemento di accumulo idrico ha una capacit di 4 litri al metro quadro Fonte ZinCo NEUES a a PIPE noi ie Salo saae LI Ek ir des eee es Qigmer e filtrante SI Ea drenante di accamubo idrico DI Tenens di pono seccana 4 femea di erat
139. a sperimentazione ma anche ponderare in una fase successiva gli esiti ottenuti La lettura dei dati stata quindi contestualizzata a una condizione clima tica reale e non ipotetica fornendo cos per una circoscritta porzione di territorio risposte soppesate in ragione di una ben definita e documentata caratterizzazione climatica I dati scelti per l analisi statistica delle piogge intense sono stati quelli relativi alla citt di Vicenza e precisamente quelli registrati dalla stazione agro j Ko 246 uk 44 FLL Green roofing guidelines 2008 meteorologica Arpav di Quinto Vicentino paese conurbato alla citt 101 102 Quest area stata scelta principalmente per due motivi in primo luogo le caratteristiche climatiche sono rappresentative di una vasta porzione del 45 dati sono stati forniti dal Dipartimento ton i oe eis la Si cits territorio padano veneto e in particolare delle province di Vicenza Verona cHionale perla Sicurezza del T rriforio d hi i Servizio Centro Meteorologico di Teolo e Padova e Treviso Le figure V 21 e V 22 mettono in evidenza che in tutta la sono stati registrati dalle Stazione agrome fascia centrale della regione la piovosit media annua elevata compresa fra teorologica di Quinto Vicentino Quinto capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale 229 Tabella V 1 e V 2 Precipitazioni medie annuali di alcune citt italiane
140. a verde pu avere 3 differenti pacchetti in relazione alla varia zione dell inclinazione della falda Fonte ZinCo 41 Figura 1 26 Fifty Two Degrees Innovation Center Il progetto di Mecanoo per il centro direzio nale 52 Degrees a Nijmegen Paesi Bassi un imponente edificio alla cui base si trova un esteso parcheggio dell altezza di un piano coperto da una falda inclinata a verde semi intensivo La superficie di copertura accessibile al pubblico direttamente dalla strada che fiancheggia l edificio Da un punto di vista tecnologico la necessit di riprodurre condi zioni necessarie per ospitare specie vegetali in grado di sopravvivere in un ambiente artificiale impone la costruzione di un elemento tecnico dimen sionato per sostenere carichi consistenti e specifiche misure di sicurezza per la protezione dell elemento di tenuta Questa condizione intrinseca della tecnologia consente di progettare l estradosso della copertura al pari di un vero e proprio spazio aperto integrando al verde pavimentazioni o finiture superficiali diverse infatti possibile inserire senza alcuna particolare dif ficolt finiture quali gli arredi urbani fontane o alberi ad alto fusto Questa caratteristica tecnologica a meno dei limiti di carico sostenibili dalla strut tura consente un impiego della copertura a verde anche per attivit parti colari Cos si vede utilizzato il verde pensile come campo sportivo o come copertura di un pa
141. adatori e ai batteri che partecipano al ciclo dell azoto Se la fase solida rappresenta la componente stabile del substrato la fase liquida invece soggetta ad ampie fluttuazioni in relazione alla dinamica e alla portata delle acque meteoriche e all evapotraspirazione mentre la fase gassosa complementare alla fase liquida dal momento che nei pori della fase solida l aria occupa gli spazi lasciati liberi dall acqua Sulla base della definizione di substrato come sistema trifasico si evin ce che il rapporto equilibrato delle tre fasi responsabile del successo della tecnologia sia in termini di capacit agronomica vale a dire di capacit di Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale FASE MATERIA FUNZIONE Fidi SEA SOLIDA Particelle terrose organiche e Ancoraggio degli apparati inorganiche radicali e fertilit FASE LADA LIQUIDA Soluzione circolante Approvvigionamento idrico e FASE GASSER acqua sali disciolti nutritivo GASSOSA Aria Respirazione radicale e vita agli organismi degradatori garantire la vita alla vegetazione che abbisogna di un substrato ben aerato ma anche fertile sia in termini di capacit drenante e di accumulo in quanto ancora il substrato il principale gestore dell assorbimento e dell allonta namento dell acqua Pur con un certo margine di semplificazione s
142. ale percepita dalla popolazione e quindi sul valore economico degli edifici 3 a livello di qualit dell aria per la produzione primaria svolta dalla vegetazione le piante producono ossigeno e fissano il carbonio le foglie delle piante assorbono polveri sottili la traspirazione contribuisce alla variazione dell umidit relativa dell aria e genera una microcircolazione ventosa 4 inoltre la vegetazione ha una funzione schermante dal vento contribuisce a mantenere un livello pur minimo di biodiversit negli ambienti urbani Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde LA COPERTURA A VERDE NELLA TRADIZIONE 16 Si definisce copertura continua quella co pertura in cui l elemento di tenuta assicura la tenuta all acqua indipendentemente dalla pendenza della superficie di copertura Tratto da UNI 8178 1980 Edilizia Copertu re Analisi degli elementi e strati funzionali 1 Le coperture continue si definiscono tali in quanto presentano un elemento di tenuta stagno ossia una membrana che pu essere di bitume o polimerica e loro misce le derivati Tutte le coperture a falda piana sono necessariamente coperture continue mentre le coperture a falda inclinata possono essere continue o pi frequentemente discontinue costituite cio da un elemento di tenuta composto di pezzi non stagni come i coppi le tegole le lastre le lamiere grecate 17 UNI 11235 2007 Istruzioni per l
143. ale rende quindi lo strato di vegetazione uno strato atipico che richiede al progetto tecnologico dell in volucro una stratigrafia sofisticata finalizzata a garantire la continuit dei processi vitali La figura I 1 espone schematicamente la differenza fra un componente di un materiale organico tradizionale in questo caso un listello di legno e un componente pianta dello strato di vegetazione entrambi sono carat Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde Figura 1 1 Differenze fra un componente organico vivo e uno inerte Lo schema mette a confronto i processi che portano alla realizzazione dello strato di vegetazione e dello strato di supporto ligneo Nel caso di un componente edilizio tradizio nale la possibilit di ottenere determinate prestazioni dalla materia prima di cui costituito frutto di una serie di adattamenti tecnologici che ne trasformano la natura originaria terizzati da una deteriorabilit maggiore rispetto ai materiali edilizi di natura inorganica Tuttavia mentre la progressione che porta un albero a divenire uno strato di supporto di legno passa attraverso processi di trasformazione che alterano potenziandole le qualit fisiche e chimiche della materia prima e ne adattano le forme a seconda della funzione che deve svolgere le piante che costituiscono lo strato di vegetazione sono impiegate in quanto tali La vegetazione potendo subire limitati processi di artificializz
144. allontanato grazie al drenag gio trattamento dell acqua Trovandosi in copertura le piante sviluppano i propri fusti e i propri apparati fogliari liberamente verso il cielo e le radici nel terreno qui le radici trovano nutrizione e acqua per le proprie attivi t fisiologiche Nella copertura a verde le piante sono soggette agli eventi atmosferici ai venti al sole alle piogge in misura pari o addirittura superiore rispetto al suolo in relazione alla distanza della copertura dalla linea di terra Dal confronto delle quattro tipologie di ecosistemi artificiali emerge che le modalit con cui l uomo in grado di addomesticare la natura va riano strettamente in relazione agli obiettivi che egli vuole perseguire in tut ti i casi la manutenzione prevista e la sua frequenza legata all autonomia che l ecosistema artificiale in grado di garantire attraverso i vari apparati tecnologici componente abiotica involucro e impianti che lo compongo no Naturalmente esistono una serie di condizioni intermedie fra le quattro tipologie proposte in precedenza e opportune distinzioni andrebbero evi denziate in relazione alle differenti necessit tra organismi autotrofi ed ete rotrofi In ogni caso la progettazione di ambienti in cui siano presenti esseri viventi animali o vegetali prevede che la conoscenza dei processi vitali delle necessit alimentari dei comportamenti fisiologici degli organismi nei vari periodi dell anno
145. ambiente antropico Le piante sono per definizione elementi di compensazione ambientale capaci di attivit prima ria cio in grado di impiegare l energia solare per attuare trasformazioni fisico chimiche capaci di produrre ossigeno di assorbire carbonio fornire ombreggiamento ecc in altri termini sono determinanti nell attuare dei pro cessi di condizionamento del microclima in qualunque contesto si trovino La natura organica viva della vegetazione trasforma il sistema ibrido in un sistema dinamico che si adatta alle condizioni al contorno per poter intervenire su di esse la capacit delle piante di orientarsi nel modo pi favorevole per intercettare la radiazione solare produce il pi efficiente siste ma di ombreggiamento disponibile cos come la capacit di dissipare calore attraverso l evapotraspirazione offre un raffinato estrattore di calore di matrice totalmente naturale e a costo energetico zero L ombreggiamento e la riduzione della temperatura superficiale dei materiali edilizi rappresentano le maggiori opportunit di intervento sulla qualit dell ambiente urbano in contrasto del il fenomeno noto come effetto isola di calore cio Paccumu lo termico in aree a media alta densit causato dal ritardo con cui i materiali edilizi rilasciano il calore accumulato in un arco di esposizione definito Tutti gli esperimenti effettuati in questo ambito confermano che la presenza della vegetazione contribuisce significativ
146. amente a contenere tale effetto lo strato vegetale possiede infatti la stessa temperatura dell aria o di poco superiore inferiore cos come gli strati ombreggiati dalla vegetazione con opportune differenze in relazione al tipo di fogliame e di intorno figure C 1 e C 2 Ponendo la vegetazione in aderenza alle coperture con una stratigrafia continua come quella definita dalla normativa possibile ottenere ulteriori benefici per l edificio il contenimento delle temperature interne in parti colare in regime estivo e la protezione dell elemento di tenuta Anche in Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale i 3 ar tap Globe tap i NN aon pi 7 fo i inj e bola Agr eis Pheer whey daj d apid a E hit TE Ba Tiet houri questo caso numerosi esperimenti dimostrano che gli strati sottostanti la vegetazione presentano una temperatura inferiore a quella dell aria e quindi il sistema ibrido messo in atto non solo in grado di isolare ma anche di operare come un sistema di raffrescamento passivo figure C 3 e C 4 nella pagina seguente Se l analisi del comportamento di una copertura a verde alla scala edilizia rappresenta un livello di indagine necessario per comprendere i fenomeni che il sistema a verde in grado di attuare e per i vantaggi che da essi possibile ottenere una pi ampia riflessione s
147. amente vale per gli alberi che rappresentano dei carichi concentrati ANALISI DEI CARICHI Tabella 1II 12 Peso dei sistemi a verde estensivo e intensivo valori dei carichi permanenti generati dal sistema a verde devono essere valutati in condizione di massima saturazione idrica ossia presupponendo che tutti gli spazi vuoti dei materiali inerti dello strato colturale e del drenaggio siano completamente riempiti d acqua Tale condizione nella realt irrag giungibile incrementa notevolmente il valore dei carichi per cui la struttura portante viene dimensionata La tabella riporta i valori di carico indicativi delle diffenti tipologie di sistema a verde tali valori sono normalmente forniti dai produttori stessi l elemento che pi influisce sulla variazione del peso della copertura il substrato la cui densit apparente ossia il peso vero e proprio del materiale compresi tutti gli spazi vuoti che racchiude pu variare da 350 a 1000 chilogrammi al metro cubo Inoltre in relazione alle sue capacit idriche il suo peso varia ulteriormente quando bagnato in modo diseguale da miscela a miscela SISTEMA PESO TOTALE TIPO DI PESO DELLA SPESSORE PESO DEL SUBSTRATO A VERDE Kg m VEGETAZIONE VEGETAZIONE DEL DENSIT APPARENTE Kg m SUBSTRATO Kg m cm 650 kg m INVERDIMENTO 80 150 Sedum 10 8 15 52 97 5 ESTENSIVO peso acqua Erbacee perenni a 10 ridotto sviluppo INVERDIMENTO 150 3
148. apotraspirazione un processo continuo che per una copertura estensiva pu raggiungere i 2 3 millimetri al metro quadro in una giornata estiva pari circa a 2 3 litri con un impiego di circa 5000 chi lojoule E necessario tenere in considerazione che lo scambio energetico latente tra lo strato superficiale del substrato e l atmosfera un valore molto significativo svariate ricerche hanno dimostrato che l energia che lascia il sistema per l evapotraspirazione equivale circa all energia solare entrante nel le copertura L evapotraspirazione rappresenta quindi il fenomeno chiave che condi Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale ziona le prestazioni energetiche pi importanti del sistema le cui ricadute per influiscono positivamente non solo sulle prestazioni energetiche per l ambiente interno confinato della copertura ma anche per la riduzione dell isola di calore In ambiente urbano infatti si registra un anomalia di temperatura che prende il nome di isola di calore urbana Urban Heat Island Tale fenomeno responsabile di un aumento della temperatura di qualche grado rispetto all ambiente rurale circostante e si apprezza durante tutte le ore del giorno ma in particolare a partire dalla sera in quanto la citt comincia a raffreddar si in ritardo rispetto alle aree limitrofe meno edificate e pi
149. arto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico Tabella IV 2 Portate di piena e di magra di differenti tipi di suoli La differenza fra le portate di piena e di magra dei suoli urbani estremamente accentuata rispetto ai suoli inverditi Questo significa che in citt si alternano condizioni di scorrimento superficiale troppo veloci e vio lente a condizioni di siccit elevata l esito di questo fenomeno che negli ambienti urbani l acqua permane in tutte le sue forme per poco tempo Fonte Abram Giardini pensili 24 183 Figure serie IV 5 nella pagina a fianco Mappe dell impermeabilizzazione del suolo di alcune citt italiane colore nero utilizzato nelle mappe indica valori di impermeabilizzazione del suolo superiori al 70 Per le citt rappresentate Brescia Aosta Torino Milano Napoli Reggio Calabria Cagliari e Venezia Mestre la porzione prevalente del territorio A queste superfici corrispondono valori di de lusso evapotraspirazione e infiltrazione citati nella figura IV3 che per ampie estensioni quali possono essere i territori comunali di queste citt implicano alterazioni significati ve del ciclo idrologico le cui ricadute influen zano negativamente la qualit microclimatica ambientale Fonte Ines Marinosci et al Analisi del processo di urbanizzazione delle citt ISPRA Dipartimento di Stato dell Ambiente e Metrologia Amb
150. ato colturale per assicurare una distanza di sicurezza dagli strati umidi In questa copertura gli elementi emergenti non sono circondati da drenaggi aggiuntivi Fonte www arup ie index p p 125 amp n 142 La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico Figura IV 30 Sezione della copertura in corrispondenza dei lucernari La struttura portante della copertura mista l orditura primaria e secondaria costitui ta da travi in acciaio a doppio T il solaio invece da calcestruzzo armato gettato fuori opera La stratigrafia prevede inoltre uno strato di isolamento termico fra il solaio e l elemento di tenuta tetto caldo Sul lato interno delle calotte si trova un secondo involucro costituito da lastre di vetro che in collaborazione con i lucernari posti sulla copertura favoriscono la generazione di un effetto serra utile a garantire tempe rature elevate all interno della grande serra tropicale sottostante Quest effetto favorito anche dalla presenza dei fari di illuminazione alimentati dai pannelli fotovoltaici posti sulla cintura vetrata della copertura che in siner gia con i lucernari aumentano le temperature dell intercapedine d aria Fonte The Plan 30 2008 25 211 Figura IV 32 Vista del cantiere Fonte http greenarchitecturenotes com 2009 04 a success story Figura IV 33 Vista di una della quattro calotte dell Accademia Fonte http blog ca
151. ato da una copertura a verde influenza Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale SPESSORE DELLO STRATO COEFFICIENTE DI DEFLUSSO COLTURALE S cm Pendenza lt 15 Pendenza gt 15 S gt 50 0 1 mita 25 lt S lt 50 0 2 15 lt S lt 25 0 3 rae 10 lt S lt 15 0 4 0 5 6 lt S lt 10 0 5 0 6 4 lt 6 0 6 0 7 2 lt S lt 4 0 7 0 8 la normativa italiana impone per il verde estensivo uno spessore minimo del substrato pari a 8 centimetri tali valori sono quindi da considerarsi esplicativi to dall inclinazione della falda Nella terza colonna della tabella IV 10 sono indicati i valori del coefficiente di deflusso di coperture inclinate questi valori sono caratterizzati dall essere leggermente meno prestanti a parit di spessore il coefficiente di deflusso di una copertura a verde inclinata cresce del 10 rispetto a quello di una copertura piana In terzo luogo la capacit di ritenzione idrica determinata seppur in quota minore dalla capienza dello strato di accumulo idrico Nel caso di pannelli preformati questo valore fornito dal produttore e normalmente varia per le coperture estensive da 4 a 8 litri al metro quadro e per le coperture inten sive da 6 a 12 litri al metro quadro Nel caso di aggregati granulari invece la capacit di accumulo idrico determinata dalla porosit
152. atore un parametro o un valore derivato da parametri avente una stretta relazione con un dato fenomeno in grado di fornire informazioni sulle caratteristiche dell evento nella sua globalit Gli indicatori di Determinanti Driving Force descrivono gli sviluppi sociali demografici ed economici nella societ e i corrispondenti cambiamenti negli stili di vita nei livelli di consumo e di produzione complessivi I Determi Quarto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico 4 VAEA un agenzia istituita dall Unione europea nel 1993 il cui mandato consiste in 1 aiutare la Cominit e i Paesi membri a prendere decisioni fondate in merito al miglioramento dell ambiente integrando considerazioni di carattere ambientale nelle politiche economiche e progredendo verso la sostenibilit 2 coordinare la rete europea di informazio ne ed osservazione ambientale Fonte www eea europa eu it about us who 42 La traduzione Determinanti Pressioni Stato Impatti Risposte 187 Figura IV 8 Struttura DPSIR della risorsa idrica La struttura DPSIR formalizzata dall Euro pean Environment Agency in grado di descrivere la qualit di una certa risorsa ambientale sulla base di indicatori che quan tificano lo stato complessivo della risorsa e le cause e gli effetti dell impiego della stessa da parte dell uomo fornendo risposte utili a pianificare interventi terr
153. azione rappre senta quindi una sorta di componente primitivo le cui prestazioni sono in larga parte costituite dai prodotti stessi della sua attivit organica In questo senso la vegetazione intesa come parte integrante di un sistema tecnologi co attribuisce all elemento tecnico di copertura tutte quelle attivit che essa svolge normalmente vivendo cos per sineddoche una copertura a verde produce ossigeno assimila anidride carbonica sottrae calore usa la radiazione solare trattiene le polveri sottili e cos via In contrapposi zione a qualsiasi altro tipo di elemento edilizio la copertura a verde quindi un elemento tecnico attivo in virt dell appropriazione di quelle attivit fisiologiche del suo strato funzionale di vegetazione Da un punto di vista dell analisi delle prestazioni se da un lato evi dente come tutte queste attivit siano dei guadagni effettivi strettamente caratteristici di una tecnologia di involucro a verde dall altro tali guadagni sono da considerarsi intrinseci nel senso che una superficie di copertura a verde svolge un attivit primaria intendendo per attivit primaria la pro duzione di ossigeno la fissazione del carbonio l assorbimento delle polveri sottili e tutti gli effetti generati dagli organismi autotrofi pari a quella di una superficie di copertura su cui siano appoggiate delle piante o a quella di una facciata a verde o a quella d
154. bale di energia consumata per il mantenimento in stato di buona salute della vegetazione piantata intendendo per energia consumata tutti gli apporti di materia e di lavoro per le attivit agrotecniche gli apporti idrici e le fer tilizzazioni In generale si presenta frequentemente una correlazione fra il livello di manutenzione lo spessore dello strato colturale e le specie vegetali una copertura a verde che presenti uno strato colturale di spessore ridotto Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale pet esempio di 8 centimetri non potr che ospitare specie vegetali rustiche e di piccole dimensioni mentre una copertura con uno strato colturale di elevato spessore per esempio 40 centimetri potr ospitare piante legnose e alberi di piccole dimensioni oltre che erbacee e arbusti Nel primo caso la manutenzione necessaria sar molto bassa poich la vegetazione presente caratterizzata da uno sviluppo ridotto Nel secondo caso invece la copertu ra a verde richieder un attivit manutentiva circa pari a quella di un giardi no tradizionale essendo necessarie lavorazioni quali gli sfalci le potature l eventuale raccolta delle foglie caduche e naturalmente le irrigazioni pi frequenti Questi concetti sono espressi dalla figura II 24 il grafico riporta nell asse delle ascisse i costi di manutenzione e nell asse delle
155. biente antropico IL CICLO IDROLOGICO 177 gt gt God ii PSPRESSIONE CENERALE DEL BILANCIO BRO CON Figura IV 1 Il ciclo idrologico l acqua l unica risorsa del pianeta che non si esaurisce a seguito del suo sfruttamento infatti la sua massa totale distribuita allo stato liquido nei corpi idrici superficiali e profondi nei mari e negli oceani allo stato solido nei ghiacciai e allo stato gassoso nell atmosfera non varia a seguito del l estrazione e dell uso da parte del suolo Il ciclo idrologico che descrive gli spostamenti dell acqua all interno dell idrosfera terrestre regolato dai fenomeni in equilibrio fra loro Li oo a ta Mg n a a Sa Fg reed D a 4 DA Suo a Fg of am a D Bg dui Li a Sa a a DEALEPANTE a a a o PTAA IO Seli a D lt amp n Di n DIIHLEDOD a a ORALE ACRI posso O Pe Ee dai occescsbcbceb babi HELLS SPAL ber SOP m3 fl a che includono i passaggi di fase Complessi vamente tutta l acqua che precipita sul suolo e sugli oceani pari a tutta l acqua che evapora dal suolo e dagli oceani numeri citati nel grafico si riferiscono a volumi d acqua e sono espressi nell unit di misura 10 chilometri all anno Figura IV 2 Segmento del ciclo idrologico che riguarda il suolo l uso dell acqua da parte dell uomo avviene nel segmento del ciclo idrologico compreso
156. bifragio 100 8 35 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale V 4 Fasi e sessioni dell esperimento Pr di eseguire le varie sessioni sperimentali atte a fornire i valori della ritenzione e della detenzione idrica stato necessario effettuare una serie di operazioni per mettere a punto la camera della pioggia La sostituzione di svariati strumenti la pulizia dei flussimetri la taratura del manometro sono stati interventi necessari a garantire l attendibilit dei dati di uscita e quindi un esito positivo della sperimentazione La sperimenta zione iniziata dopo un accurata taratura degli strumenti che ha consentito oltre alla verifica del funzionamento di tutti gli apparecchi il calcolo della corrispondenza tra la pressione dell acqua in ingresso regolabile manual mente dal manometro e l intensit della pioggia corrispondente ai dati Suc cessivamente alla taratura stata costruita la stratigrafia del sistema a verde la figura V 30 nella pagina successiva ne rappresenta la sezione La copertura sottoposta all esperimento un sistema multistrato di spessore complessivo pari a 15 centimetri La stratigrafia costituita da 1 strato colturale una miscela inorganica di pietre vulcaniche di 10 centimetri di spessore Le prestazioni idriche attese di questa miscela sono un elevata capacit drenante contro un
157. bile iii 13 Teva baperiou Areg exiting fore aoe OO Z735 em Pervious arca aneen Aree 1 28 i j Farmland Suolo permeabile 053 WE Toa enon drer evistine dnd wre Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Sulla base dell analisi dell uso del suolo della citt di Vicenza e de gli esiti che le diverse ipotesi di conversione hanno fornito in merito alla riduzione dei deflussi annuali possibile stabilire che la copertura a verde rappresenti un sistema efficace per contrastare le problematiche derivate dall impermeabilizzazione del suolo dei territori antropici infatti i valori di riduzione del deflusso messi in rilievo che per il 10 di conversione delle coperture da tradizionali a verdi nelle aree pi densamente costruite oscilla no fra il 2 2 e il 3 5 circa risultano significativi per il miglioramento del ciclo idrologico di un territorio urbanizzato La tabella V 11 mette a confronto i dati calcolati in questa ricerca con quelli relativi ad altre due ricerche riguardanti l effetto dell applicazione delle coperture a verde sulla regimazione idrica urbana Come si vede i valori put riferendosi a tre aree urbane differenti per estensione e probabilmente per le condizioni di piovosit Vicenza Brussels e North River i valori dei volumi di ritenzione risultano omogenei nel rapporto di scala Tabella V 11 Confronto d
158. cacia della tecnologia in termini di riduzione dei volumi di deflusso stata accertata attraverso varie ipotesi di impiego diffuso delle coperture a verde alla scala urbana che come stato approfondito nel capitolo 4 presenta significative alterazioni del ciclo idrologico causate dall impermea bilizzazione del suolo A tal fine all interno di un area costruita il cui uso del suolo fosse noto sono stati ipotizzati differenti scenari di conversione di coperture esistenti in co perture a verde e successivamente calcolati i volumi di ritenzione dello stato di fatto e di ciascuno degli scenari ipotizzati Per coerenza rispetto ai dati pluviometrici trattati nel corso dell esperimen to la scelta ricaduta sul territorio comunale della citt di Vicenza Come si vede nella figura V 35 nella pagina successiva l area pari a 715 ettari stata suddivisa in quattro zone di colore diverso in dipendenza da differenti valori di impermeabilizzazione del suolo L uso del suolo stato classificato in 2 principali categorie superfici impermeabili e superfici permeabili pet ciascuna di esse inoltre sono stati definiti due sotto gruppi ossia superfici di copertura e altre superfici impermeabili strade piazze lastricati ecc e superfici inverdite e coperture a verde Le tabelle evidenziate dai quattro diversi colori nella figura V 35 illustrano le percentuali d uso per ciascuna area della citt Parea grigia che
159. capitolo Le prestazioni della copertura a verde 67 ARCHITETTO PAESAGGISTA REALIZZAZIONE USO DELLA COPERTURA PRATICABILIT SUPERFICIE 68 Azienda vinicola Manincor Caldaro Bolzano cantina vinicola Walter Angonese Reiner K berl e Silvia Boday 2002 2004 suolo agricolo coltivazione della vite accessibile e carrabile 3000 m variabile intensivo coltivazione y y Pa D UULU LLL rr LILLLLELLI ate le caratteristiche termiche che lo strato colturale e la vegetazione di una copertura a verde riescono a garantire all ambiente interno confinato ossia un ottimo isolamento termico in particolare in regime estivo tale tecnologia viene frequentemente utilizzata nella progettazione di spazi in cui vi sia la necessit di mantenere in un ambiete interno temperatu re costantemente basse In questi casi l intervento frequentemente ipogeo proprio per conseguire una stabilit termica difficilmente raggiungibili dagli edifici fuori terra questo per esempio il caso del progetto per l ampia mento dell Azienda vinicola Manincor recente opera degli architetti Walter Angonese Reiner K berl e Silvia Boday dove la stabilit termoigrometrica viene garantita oltre che da uno scavo profondo nelle viscere di un rilie vo naturale anche da uno spessore di terreno superiore al metro posto in copertura In questo intervento le esigenze
160. cchetti campione appositamente predisposti in base alle analisi teoriche precedentemente condotte Ci ha permesso di misurare e di acquisire va lori attendibili circa il diverso comportamento dei vari substrati in relazione allo spessore e all inclinazione della copertura che insieme ai fattori geome trici rappresentano le principali variabili a livello di progetto La campagna sperimentale e la definizione di un quadro teorico di riferi mento che assumesse la prestazione di regimentazione idrica come un po tenziale elemento di valorizzazione applicativa hanno suggerito la possibili t di attuare una simulazione delle possibili ricadute sull ambiente costruito Dalle analisi dei dati meteorici della citt di Vicenza localit storica mente afflitta da precipitazioni abbondanti e da eventi di dissesto idrogeo logico di rilevante entit come testimonia anche la recente alluvione che ha colpito il Veneto centrale stata effettuata una simulazione scegliendo in un intervallo di 18 anni i valori giudicati pi significativi ossia quelli degli eventi pi intensi e prolungati applicandoli a un pacchetto di copertura a verde predefinito Pur avendo intenzionalmente scelto di adottare una stra tigrafia a verde estensivo dalle prestazioni idriche non elevate l esperimento Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale ha dimostrato che la reazio
161. che persiste anche dopo la costruzione del manufatto in quanto orientata al manteni mento di determinate caratteristiche ma anche all accompagnamento delle metamorfosi degli strati organici che come stato esplicitato nel paragrafo I 1 si possono definire strati dinamici proprio in virt della loro rapida capacit di mutamento e di reazione Una copertura a verde di fatto un elemento tecnico ibrido che implica oltre alla cura dei materiali edilizi una forma di coltivazione le cui lavorazioni sono incluse all interno delle attivit di manutenzione L attivit manutentiva cos significativa per la copertura a verde che la sua quantificazione alla base della classificazione principale della tecnolo gia come descritto nel paragrafo II 4 I sistema di classificazione inverdimento estensivo e intensivo In linea di massima una copertura estensiva si definisce tale quando necessita di circa due interventi all anno di manutenzione or dinaria prevalentemente rivolti al controllo mentre una copertura si dice intensiva quando si rende necessario intervenire sei o pi volte compren dendo lavorazioni di sfalcio potature e cure di vario tipo ma anche re im pianti ed eventuali sostituzioni La necessit di manutenzione costante rappresenta di fatto un limite della tecnologia poich essa implica costi derivanti dalle diverse lavorazioni agrotecniche che nella migliore delle ipotesi e cio nel caso delle coperture es
162. ciale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale mE I o a E e n i 4 EEE seth delle varianti del disegno a terra attraverso contorni indefiniti che in talune zone vincolano i visitatori a passeggiare percorrendo traiettorie non rettili nee fra la vegetazione La High Line diventata un importante segno urbano della prima periferia di Manhattan uno strumento di riqualificazione che ha generato una natura le rendita di posizione per gli immobili adiacenti A questo ready made urbano trasformato in un sinuoso percorso panora mico i Newyorchesi hanno dato il nome agritettura un incontro fra agronomia e architettura che dimostra come la valorizzazione di un rudere urbano attraverso l impiego della vegetazione abbia nel contempo innesca to un processo di riqualificazione urbana a mezzo di un singolo intervento pubblico nello spazio aperto Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde ra UU Dai NIE Rini dd a aie HE te His Bini Mn a I we eee LES DICK mi TLL E ia mia ali 7 ut gt ap Figura 1 30 Vista della High Line verso Gansevoort Street Lungo il parco lineare sopraelevato sono stati conservati alcuni tratti di rotaie a indi care la ragione originaria della presenza di questa struttura sopraelevata Fonte Area 106 2009 101 45 iih Ae H 1A a5 Figura 1 31
163. cnologiche e verifica sperimentale Destriburione del wae i 1981 di E N Peau nni y intenealiz di valore frre n peschi Distribuzione mensile dei picchi di massima intensit di pioggia dt Bmin Tha 2008 pioggia mm mai n picchi Distribuzione anneale del picchi di massima intensit di pioggia t 6 m n 1392 2009 Quinto capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale 233 Valor medio annuale dei picchi di massima intensit di pioggia Pure fmin 1992 2008 pogga mem e u a a a S I I E Valor medio memalle dei picchi di massima intensit di pioggia paoggia mm iS E a Figura V 28 Valor medio annuale dei picchi di massima intensit di pioggia Tabella V 3 Valori dell intensit della pioggia e definizioni La tabella associa i valori caratterizzanti l intensit della pioggia con le definizioni di pioggia secondo il senso comune picchi di intensit utilizzati in questo esperimento sono ampiamente superiori ai fenomeni comunemente percepiti come nubifragi 234 fre Smin 1992 2009 Figura V 29 Valor medio mensile dei picchi di massima intensit di pioggia DEFINIZIONE DELLA PIOGGIA mm ora mm Smin IN BASE ALLINTENSITA Pioviggine lt 0 5 lt 0 04 Pioggia leggera 0 08 Pioggia moderata 4 0 35 Pioggia forte 15 1 25 Pioggia violenta 40 3 35 Nu
164. co di un suolo vero e proprio figura C 5 Una volta identificata l acqua come un componente presente sebbene LE PRESTAZIONI non dichiarato della stratigrafia tipica di una copertura a verde la ricerca si DI REGIMAZIONE IDRICA prefissa l obiettivo di indagarne le principali implicazioni cercando di indi viduare delle prestazioni caratteristiche di questa tecnologia e possibilmente di riuscire a darne una valutazione quantitativa e qualitativa La capacit di accumulo idrico requisito proprio di pi componenti ma soprattutto dell intero sistema implica una capacit di gestione dell acqua che il sistema riceve Ci si rivela in tutta la sua complessit e importanza specialmente in caso di precipitazioni intense che ne evidenziano il compor tamento La condizione tipica di progetto della copertura a verde quella di trattenere l acqua per un arco di tempo assai maggiore rispetto a qualunque altra soluzione e questo implica che in caso di precipitazione ordinaria o violenta la copertura a verde proporzionalmente allo spessore del suo sub strato sia in grado di generare un ritardo nel conferimento dell acqua verso le reti di raccolta e contestualmente anche una riduzione del suo volume Da ci deriva che l acqua trattenuta si rende disponibile a partecipare al Conclusioni _ a za dell intero sistema di copertura i efficace per descrivere le capacit idrologi e iene ei lla che del substrato di coltivo e
165. compromessa a pi livelli da un ecces sivo uso del suolo e da una gestione carente della rete idrica tuttavia i dati dimostrano che la tecnologia in esame in grado di fornire un contributo potenzialmente rilevante che se associato agli altri benefici ambientali come la riduzione dell isola di calore pu trasformarsi in un potente strumento di controllo o quantomeno di condizionamento a livello di pianificazione dell insediamento o di riqualificazione di un area esistente L esito di questa simulazione pur fornendo risposte puntuali agli obiettivi prefissati dalla sessione sperimentale apre quindi nuovi interrogativi circa le possibilit di includere specifiche indicazioni sull applicazione la diffusione e le caratteri stiche delle coperture a verde nei piani di intervento alla scala urbana Conclusioni Figura C 8 Variazione del deflusso an nuale della citt di Vicenza nei vari sce nari di conversione di coperture esistenti in coperture a verde Una conversione del 20 delle coperture esistenti in coperture a verde ridurrebbe il de flusso annuale dell intero territorio della citt del 5 circa Tale valore cresce per le aree caratterizzate da un maggiore uso del suolo cfr figura V 36 265 FATTORI DI CRITICIT ULTERIORI LINEE DI RICERCA 266 Nell ambito delle tematiche affrontate nel corso della ricerca uno dei principali fattori di criticit a livello metodologico e pi diffusamente a livello c
166. conda dell inserimento in una piuttosto che un altra zona climatica Le figure III 11 III 12 e III 13 documentano una copertura estensiva di una palestra collocata ad Amsterdam in cui una porzione del sistema a verde scivolata esponendo la sua stratigrafia Appare evidente dall immagine III 11 che lo spessore complessivo del sistema sia estremamente ridotto non superiore a 3 centimetri La stratigrafia sopra l elemento di tenuta che in questo caso una membrana impermeabilizzante in bitume polimero cos composta lo strato vegetale costituito da varie specie di Sedum tappez zante al 100 radica in un substrato di circa 2 3 centimetri di inerti a grana fine probabilmente miscelati con una fibra organica il substrato trattenu to da un tappetino dotato di una superficie scabrosa che funge da strato di separazione fra la membrana e il sistema a verde e garantisce la protezione meccanica e la protezione dall azione delle radici per l elemento di tenuta Le funzioni di accumulo idrico e di drenaggio sono pressoch assenti un certo accumulo garantito dai 2 3 centimetri di substrato e il drenaggio non necessario perch la stratigrafia estremamente ridotta Dalle immagini appare evidente che il sistema a verde pur minimale e privo di impianto di irrigazione perfettamente in grado di tenere in vita la vegetazione in buone condizioni Questo tipo di stratigrafia molto diffusa nel centro nord Europa non avrebbe alcun
167. cos dissimile da un ecosistema naturale che frequentemente le specie animali o vegetali qui allevate o coltivate sono appositamente selezionate tali organismi in natura non sarebbero presenti oppure avrebbero scarse possibilit di sopravvivenza La seconda colonna rappresenta un ecosistema artificiale intercluso gli esempi sono un acquario e una serra In questi due casi si ricostruiscono quanto pi fedelmente le condizioni dell ecosistema naturale di riferimento temperatura dell acqua e dell aria condizioni di luce nutrimento e umidit relativa dell aria sono riprodotte grazie a un consistente impiego di impianti Rispetto al caso precedente le dimensioni di questo ecosistema possono essere sia ridotte un acquario di piccole dimensioni ha un volume di 50 litri d acqua e una serra pu essere una teca condizionata sia estrema mente grandi la vasca di un acquarium pu avere volumi di molte centinaia di metri cubi d acqua e una serra per coltivazioni essere estesa migliaia di metri quadri Indipendente dalle dimensioni sia l acquario che la serra hanno un apparato tecnologico cio un involucro vero e proprio piuttosto sofisticato e diffusamente integrato con quegli impianti necessari ad alterare le condizioni climatiche rispetto all ambiente naturale di inserimento della struttura Questa tipologia di ecosistema infatti caratterizzata dalla chiu sura quasi totale rispetto all ambiente esterno un
168. costruito comprese le pendenze inverdite che sono terre armate opportunamente sagomate per ottenere un rilievo artificiale La pianta del PAV una corona ottagonale con una corte centrale scoperta gli ambienti interni dell edificio sono distribuiti lungo un percorso circolare che ha inizio in una serra di ingresso collegamento principale tra la piazza pedonale antistante l accesso e la corte interna Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale La cellula ottagonale genera particolari relazioni spaziali con l area esterna attraverso quattro varchi ritagliati sui fianchi della collina che sembrano portare a un sottosuolo diversa percezione di un luogo che in realt non affatto ipogeo ma contenuto delimitato da sponde verdi artificiali La struttura portante del tetto costituita da un solaio in legno realizzato con travi di abete a vista affiancate in totale aderenza e completato da un getto in calcestruzzo su cui si impostano i successivi strati del pacchetto di chiusura L elemento di tenuta costituito da una membrana in poliolefi ne che associa la funzione di impermeabilizzazione a quella di protezione dalle radici In questo progetto la copertura a verde assume svariati ruoli oltre alle prestazioni termiche che si integrano perfettamente con un solaio ligneo ben isolato la copertura a verde rappresenta una sorta d
169. cumulo idrico e le piante stesse incrementando in modo significativo il peso proprio della copertura influiscono sul dimen sionamento della struttura portante Fra tutte le tipologie di copertura il tetto verde una delle pi pesanti e questa caratteristica comporta delle ricadute significative non solo sulla dimensione delle strutture resistenti ma anche sulla scelta stessa dei materiali e delle tipologie strutturali che vanno a costituire gli elementi portanti Infatti i sistemi inverditi in particolare quelli intensivi vengono applicati preferenzialmente su strutture in calce struzzo armato ci accade in primo luogo per la resistenza del materiale alle sollecitazioni ai carichi in rapporto al suo spessore e in secondo luogo per la caratteristica di indeformabilit dei solai in calcestruzzo rispetto ad altri materiali importantissima per coperture continue come nel caso delle coperture a verde Sebbene la tipologia strutturale del calcestruzzo armato sia preferibile in quanto indeformabile e capace di supportare ogni tipo di membrana imper meabilizzante i sistemi a verde possono essere applicati anche su coperture costituite da un elemento portante in legno o in metallo opportunamente dimensionati Tali soluzioni vengono peraltro adottate frequentemente nelle coperture inclinate o curve Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Per i
170. cupazione del suolo sia per la presenza di un centro storico di proporzioni urbane quindi sufficientemente esteso sia per le attivit produttive industriali e per le infrastrutture presenti nella cintura urbana Al pari di molti capoluoghi di provincia l area soffre di una alterazione significativa del segmento del ciclo idrologico al suolo a causa dell urbanizzazione madia 1561 1500 i nerd JIA m PEE ge E Fa CE Ba Ja dai At tnt n aa TH tatti Figure V 21 e V 22 Piovosit media annua della Regione Veneto negli intervalli 1961 1990 e 1995 1999 l area scelta per l analisi dei dati in ingresso la citt di Vicenza collocata sulla isoieta dei 1100 millimetri annuali Fonte ARPAV La caratterizzazione climatica del territorio veneto Rovigo Europrint Rovigo 9 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Dai dati messi in evidenza nelle figure V 21 e V 22 emerge che l andamento delle precipitazioni medie annuali si pu ritenere crescente da sud a nord la provincia di Rovigo presenta una precipitazione media annua di 700 mil limetri mentre man mano che ci si dirige verso nord le precipitazioni au mentano Le province di Venezia e Padova variano da 800 a 1000 millimetri mentre le aree pi piovose della regione sono quelle in corrispondenza dei primi rilievi orografici nelle province
171. dall urbanizzazione L icona in basso della figura IV 3 offre una sintesi dei dati i volumi di deflusso di un area urbana le cui superfici costruite o pavimentate rappre sentano pi del 75 della superficie orizzontale totale sono cinque volte superiori ai volumi di deflusso di un area vegetata A tale alterazione corri sponde una diminuzione dell infiltrazione di soprattutto dell infiltrazione profonda e una riduzione dell evapotraspirazione di 1 4 non pati quindi alla quota di riduzione dell infiltrazione Questo significa che l impermeabilizzazione del suolo altera in modo maggiormente significativo l infiltrazione rispetto all evaporazione dato che trova conferma nell osservazione del ciclo idrologico naturale figura IV 1 a pagina 178 da cui si evince che una consistente parte di acqua dei corpi idrici superficiali associabili al deflusso superficiale urbano per posizione rispetto al suolo evapora prima di raggiungere il mare piovono sul suolo 111 103 chilometri cubi ed evapo traspirano 71 103 chilometri cubi Gli effetti negativi dell impermeabilizzazione del suolo quindi riguardano prevalentemente la drastica riduzione dei fenomeni generati dall infiltrazione del suolo Tutti questi fenomeni di cui si conosce perfettamente l origine non sono per descrivibili attraverso valori uniformi in quanto ciascuna citt e ciascun territorio presentano peculiarit idrogeologiche condizioni clima
172. ddizionali 4 irisvolti verticali devono essere opportunamente protetti La posa dell elemento di tenuta ha un importanza fondamentale ai fini del corretto funzionamento della copertura Le membrane in bitume polimero si posano in quattro modi differenti in completa adesione modalit che in caso di guasto evita il movimen to dell acqua in zone che non siano immediate al guasto stesso in semi indipendenza modalit che vincola la membrana in indipendenza totale modalit che svincola la membrana dal suppor to e da eventuali movimenti dello stesso con fissaggio meccanico la membrana vincolata per punti o per linee quindi risulta limitatamente vincolata al supporto Esistono inoltre membrane autoadesive che consentono una posa in totale aderenza senza fiamma applicabili quindi su elementi di supporto in polisti rene o poliuretano Le membrane sintetiche invece si posano in indipendenza totale con fissaggio meccanico La precisione della posa dell elemento di tenuta fondamentale per evitare danni derivati dalle infiltrazioni dell acqua L elemento di protezione dal l azione delle radici predisposto proprio per garantire un ulteriore sicurez za rispetto alla fessurazione dello strato di impermeabilizzazione I requisiti richiesti alle membrane impermeabilizzanti cos come agli elementi di protezione dall azione delle radici sono molteplici e fondamen talmente identici a quelli d
173. del convegno World Green Roof Congress Minneapolis 2007 1 Liu Karen e Bas Baskaran Thermal performance of green roofs through field evaluation In atti del convegno World Green Roof Congress Minneapolis 2007 Lora Chiara Massimiliano de Franceschi Marco Sitta e Dino Zardi Determinazione dell effetto isola di calore urbana in una citt alpina mediante utilizzo di reti di sensori a basso costo In atti del XXX Convegno di Idraulica e Costruzioni Idrauliche Roma 2006 Lucchini Angelo Le coperture innovative Milano Il Sole 24 Ore 2000 Marinosci Ines et al Analisi del processo di urbanizzazione delle citt ISPRA Istituto Superiore per la Protezione e Ricerca Ambientale www areeurbane apat it site _contentfiles 00037700 37757_suolo Matteucci Maria Elisabetta Giovanni Sanesi e Paola Spagnolli Progettare con il verde Manuale di progettazione del verde e dei vuoti urbani Firenze Alinea 1994 Mentes Jeroen Dirk Raes e Martin Hermy Effect on the water balance of greenroofs In atti del convegno World Green Roof Congress Chicago 2003 Munaf M G Martellato e N Riitano Impermeabilizzazione e consumo del suolo ISPRA Istituto Superiore per la Protezione e Ricerca Ambientale www apat gov it site contentfiles 154515 focus suolo compresso Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 270 Implicazioni tecnologiche e verifica sper
174. dell intero evento fora mm Intensit del picco mm Smin Volume totale dell acqua intercettata ll Volume totale dell acqua intercettata Il 5 40 13 0 11 0 9 2 8 0 5 4 351 4 9 Umidit del substrato all inizio della simulazione Substrato umido inferiore alla capacit di campo Inter evento 18 ore Grandezze indagate sintesi dei dati in uscita Ritardo della risposta Ritardo del Riduzione dell intensit Volume totale idrologica conferimento del picco del deflusso del deflusso ora mm mm ss mm Smin I 2 40 7 30 1 6 305 0 2 minuti e 40 secondi anzich 3 minuti della falda piana l acqua ha iniziato a defluire dalla copertura Il picco di deflusso si verificato dopo 7 minuti e 30 secondi in entrambi i casi e la sua intensit stata pressoch identica a quella verificatasi con la falda piana Da ci si deduce che un substrato parti colarmente drenante non altera significativamente il suo comportamento in relazione alla pendenza della sua giacitura Complessivamente l intera sessione sperimentale stata in grado di de scrivere le prestazioni idriche del sistema tecnologico oggetto dell indagine e tutti gli obiettivi posti a premessa della sperimentazione sono stati raggiunti 1 volumi di ritenzione il coefficiente di deflusso della copertura pati a 0 68 valore compatibile rispetto alle aspettati
175. di Romagna Maggioli editore 2008 Gaspari Jacopo ed Elena Giacomello Green living technologies in sustainable refurbishment strategies In atti del convegno internazionale CIB 2010 Building a better world Salford Quays maggio 2010 Gray Steven Scott Armstrong e Paul Pasqualini A green roof life cycle analysis In atti del convegno World Green Roof Congress Baltimore 2008 Hagerman Joseph e David Hodge Optimizing the building envelopes with green roofs a discussion of architectural and energy performance requirements In atti del convegno World Green Roof Congress Boston 2006 Henderson Beau Human Driven Extensive Greenroof Design Tesi di master in Landscape Architecture Virginia Polytechnic Institute amp State University giugno 2003 Hutchinson Doug et al Stormwater monitoring two ecoroofs in Portland Oregon Usa In atti del convegno World Green Roof Congress Chicago 2003 Koshimizu Hajime e Hyukjae Lee The psychological and physiological stress relief effect of the green roof In atti del convegno World Green Roof Congress Minneapolis 2007 Lanza Luca e Anna Palla Scenari di regimazione idrica nella conversione a verde pensile delle coperture In atti del II Convegno nazionale Il verde pensile nel clima mediterraneo Genova marzo 2009 Lee Hyukjae e Hajime Koshimizu The psychological and physiological stress relief effect of the green roof In atti
176. di Verona Vicenza e Belluno dove si raggiungono normalmente i 1500 millimetri all anno e in prossimit di alcuni rilievi i 2000 millimetri La citt di Vicenza segnata dalla croce rossa si trova citca sulla isoieta dei 1100 millimetri Se si confrontano questi dati con i valori delle precipitazioni di altre citt ita liane elencati nella tabella V 1 nella pagina a fianco si vede come Vicenza e la sua cintura presentino una piovosit fra le pi elevate d Italia da cui trarre pertanto valori di intensit della precipitazione significativamente alti per la verifica sperimentale Nel dettaglio lo studio delle precipitazioni stato condotto analizzan do i dati di piovosit registrati dal 1992 anno ufficiale di inizio delle misu razioni nella stazione agrometeorologica ARPAV di Quinto Vicentino al 2009 In particolare i dati trattati a livello statistico sono stati 1 15 valori annuali pi alti delle piogge intense della durata di 5 minuti definiti picchi d intensit di pioggia a 5 minuti In altre parole pet ciascuno dei 18 anni sono state estratte le 5 intensit pi alte registrate in un intervallo di tempo di 5 minuti corrispondenti quindi a 90 valori 2 ivalori giornalieri di pioggia Per ciascuno dei 18 anni sono stati elabo rati i valori di pioggia giornalieri Dal confronto di questi dati sono poi stati selezionati due periodi della durata di 10 giorni ciascuno precisamente dall 8 al 17 settembre 1994 e
177. di regolare e misurare i volumi d acqua immessi nella stanza sotto forma di pioggia e uscenti da essa sotto forma di deflusso La figura V 1 nella pagina successiva rappresenta schematicamente il per corso dell acqua nei singoli strumenti che compongono la camera della pioggia L acqua entrante nel circuito 1 attraversa una serie di valvole e un manometro in grado di regolarne la portata 2 l apertura e la chiusura delle valvole unitamente alla variazione della pressione operabile dal manometro consente la riproduzione di diverse intensit di pioggia Successivamente l acqua passa attraverso un flussimetro che ne misura la portata 3 I dati vengono trasmessi in tempo reale a una centralina e quindi a un computer 7 che registra le variazioni delle intensit programmate Oltrepassati gli strumenti di regolazione e misurazione l acqua viene di stribuita in forma nebulizzata da un simulatore di pioggia 4 In forma di piccolissime gocce l acqua cade sulla falda allestita con un sistema a verde Qui viene assorbita dal substrato 5 fino al livello della massima capacit di ritenuta per poi fuoriuscire da una gronda posta lungo uno dei quattro lati della falda Alla gronda collegato un tubo che conduce l acqua attraverso un secondo flussimetro 6 che come il primo trasmette i valori di portata al computer 7 Successivamente l acqua viene canalizzata e smaltita La stanza un volume di 5 metri cubi racchiuso inf
178. dificate dove lo spazio libero per altre tecnologie di raccolta risulta assente Ci non di meno evidente che la sola applicazione in modo diffuso della tecnologia di copertura a verde non possa essere sufficiente a risolvere i problemi dei deflussi urbani ma che solo una combinazione di vari sistemi oltre a questo possa apportare benefici significativi al ciclo idrologico del suolo antropizzato Quinto capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale 257 Conclusioni A come punto di partenza il rapporto sinergico che si instaura UNA RICERCA TRASVERSALE tra materia inerte e organica tra costruzione e vegetazione la ricerca viene sviluppata come un percorso di indagine trasversale che alle diverse scale del progetto mira ad approfondire quelle specifiche caratteristiche che consentono di trasformare le tecnologie di copertura a verde in un poten ziale strumento di condizionamento ambientale di notevole rilevanza Condizionamento inteso nel senso pi ampio del termine e soprattutto nell accezione di interazione con le caratteristiche climatiche termoigrome triche e morfologiche dell area in cui ci si trova a operare Se l interesse per la copertura a verde generalmente rivolto alle possibilit di integrazione con il paesaggio alle opportunit di compensazione ambientale o in casi pi specifici a una pi precisa conoscenza delle prestazioni fornite dalla presen za della vegetaz
179. e bens nel modo di ricostruire e innescare i processi spontanei nel tentativo di compensare le problematiche legate alle dimensioni contenute La copertura a verde rappresenta quindi un vero e proprio ecosiste ma artificiale la sua peculiarit infatti la capacit di ospitare gran parte di quelle attivit biologiche che avvengono in un suolo naturale attraverso una totale ricostruzione e una riproduzione quanto pi fedele possibile dei pro cessi spontanei del suolo La figura II 2 illustra le principali funzionalit di una copertura a verde le piante elementi di coronamento della copertura radicano in un terreno di una certa ridotta profondit attivit organiche Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale che si poggia su una struttura solida e indeformabile costituita dal solaio di FUNZIONI copertura funzione portante questo terreno permeabile all acqua pio DI UNA COPERTURA A VERDE vana fino al punto in cui si trova una superficie impermeabile l elemento di tenuta impermeabilizzazione che interrompe l infiltrazione verticale del l acqua facendola scorrere orizzontalmente verso le gronde secondo le linee di massima pendenza del piano di falda Attraversando la stratigrafia una parte dell acqua viene assorbita dal substrato e immagazzinata nell elemento di accumulo idrico e il troppo pieno viene
180. e Le alterazioni del ciclo idrologico generate dall attivit antropica innescano una serie di danneggiamenti in primo luogo alla risorsa idrica globale e secondariamente ma non per importanza al suolo al microclima e alla biosfera in generale Fonte AA VV Stream Corridor Restoration Principles Processes and Practices Federal Interagency Stream Restoration Working Group FISRWG 15 Federal agencies of the U S E pppooo ge 0 D DOC FOLCO 10 40 EE EE COC So da A 4 SS o o E 35 30 Eri _rTel ___ ett iiihohxgoiANI So 15 55 doi Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 180 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale idrico recettore Man mano che le superfici orizzontali di un area vengo no costruite e pavimentate icone in alto a destra e al centro a sinistra il bilancio idrico si modifica i volumi di deflusso aumentano mentre l infil trazione complessiva e l evapotraspirazione diminuiscono Considerando le zone urbane densamente edificate icona al centro a destra in cui il suolo costituito quasi totalmente da superfici impermeabili l infiltrazione si riduce al 15 del volume d acqua precipitata l evapotraspirazione al 30 laddove il deflusso rappresenta il 55 Questi dati dimostrano la diretta correlazione tra la riduzione dell infiltrazione e dell evapotraspirazione e l incremento del deflusso superficiale generato
181. e della copertura a verde sono esattamente quelli che concorrono a generare un suolo naturale Per comprendere quale sia il livello di artificio che sta alla base del successo tecnologico di una copertura a verde utile analizzare altre forme di ecosi stemi artificiali ricostruiti o comunque influenzati nel loro funzionamen to dall uomo La tabella II 1 mette a confronto diverse tipologie di ecosistemi arti ficiali nella prima riga sono posti ecosistemi che hanno come componente biotica i pesci nella seconda riga invece sono posti ecosistemi che hanno come componente biotica le piante Tutti gli esempi possono definirsi azioni progettuali quindi artifici ibridi di processi spontanei e di processi indotti dall uomo per addomesticare la natura attraverso l impiego di una certa tecnologia La prima colonna individua un ecosistema artificiale elementare il pesce in una boccia cos come una pianta in un vaso rappresentano una forma di ricostruzione delle condizioni vitali minime di un organismo vivente al pesce garantita la presenza dell acqua e alla pianta la presenza della terra ma in quantit strettamente essenziale Questo tipo di ecosistema artificiale caratterizzato dalle dimensioni estremamente ridotte dei suoi componenti abiotiche dall apertura alle condizioni climatiche in cui esso abbia colloca Secondo capitolo Concezione e principi di funzionamento della copertura a verde Figura II
182. e inoltre cambia notevolmente le regole e impone attenzioni progettuali di notevole complessit con l obiettivo di riprodurre quelle condizioni che permettono la vita in un suolo naturale Oltre a garantire la sopravvivenza della vegetazione l acqua contenuta nella stratigrafia diviene determinante anche nel dare luogo a una serie di feno meni fisici che possono influenzare le condizioni ambientali dell ambiente interno confinato Ci pone una serie di problematiche legate alla verifica di condizioni interne generate da eventi che si svolgono negli strati pi esterni Pertanto a livello progettuale necessario un continuo passaggio di scala tra la parte e il tutto tra il componente e il sistema per riuscire a tenere sotto controllo il comportamento della soluzione tecnologica nella sua complessit Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale I principali obiettivi posti alla ricerca sono sintetizzabili come segue OBIETTIVI DELLA RICERCA 1 La ricerca stata svolta escludendo dalla trattazione alcuni ambiti conosciti rilevare le caratteristiche tecniche dei componenti vegetali per tinenti alla definizione delle prestazioni del sistema di copertura a verde descrivere le prestazioni derivanti dall aderenza della vegetazione a un involucro edilizio attraverso una documentata produzione scienti fica al fine di stabilire le r
183. e una quantit d acqua il cui peso grava sull intera struttura portante Da questa caratteristica deriva che il solaio di copertura pi frequentemente utilizzato sia in calcestruzzo armato in quanto a parit di spessore offre sia prestazioni strutturali pi elevate rispetto ad altri materiali sia una superficie adatta alla posa di qualsiasi tipo di membrana impermeabilizzante Il peso di una copertura a verde dev essere quindi stimato sulla base dei va lori del sistema in saturazione idrica sommando anche il peso previsto delle piante in massimo sviluppo Questo dato che nel caso di nuove costruzioni influisce semplicemente sul dimensionamento dell elemento portante nell ambito del recupero edilizio rappresenta invece un limite significativo infatti nel caso delle conversioni e quindi dell impiego di strutture preesistenti il peso pu essere un ostacolo significativo all applicazione del sistema a verde La tabella II 2 sintetizza i valori di carico delle diverse tipologie di inverdimento e dello strato vegetale e colturale Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 118 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale SISTEMA PESO TOTALE TIPO DI PESO DELLA SPESSORE PESO DEL SUBSTRATO A VERDE Kg m VEGETAZIONE VEGETAZIONE DEL SUB DENSIT APPARENTE Kg m STRATO Kg m cm 650 kg m INVERDIMENTO 80 150 Sedum 10 8 15 52 97 5 ESTENSIVO
184. e 5 4 millimetri 232 valori quelli scelti sono i pi alti valori in rosso ossia i picchi verificatisi nel settembre del 1994 e il picco dell agosto 2002 La scelta di utilizzare i valori di picco superiori al valor medio giustificata dal fatto che come si vede dalle figure V 23 e V 25 la loro frequenza negli anni piuttosto elevata e l andamento della distribuzione dei valori dimostra che esiste una sostanziale differenza fra i valori pi elevati e il valor medio stesso Pur non disponendo di un analisi probabilistica degli eventi meteorici intensi in grado di fornire i tempi di ritorno degli stessi vale a dire ogni quanti anni si verifica un evento piovoso particolare dalla semplice distri buzione statistica si vede che i picchi superiori ai 10 millimetri si presentano con una cadenza regolare tali eventi si verificano infatti ogni 2 o 3 anni e pertanto rientrano all interno di una casistica frequente Per la sperimentazione sono stati scelti gli eventi meteorici verificatisi T8 settembre 1994 e il 4 agosto 2002 comprendenti i valori di picco rispetti vamente di 13 0 11 0 9 2 8 0 e 5 4 millimetri e di 17 2 millimetri Precipitazioni giornaliere in conispondenza dei picchi di pioggia Rank 1 2 3 1934 i sal ae CURE Precipitazioni giomaliere in corrispondenza del picchi di pioggia Piasik 1 2002 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni te
185. e a Sedum in assoluto il sistema pi estensivo mentre in alto a destra punto D collocato un parco a elevata manutenzione quindi un sistema intensivo Interessante per meglio comprendere il concetto osservare il grafico in corrispondenza degli elementi prato selvatico prato calpestabile e prato all inglese punti A B e C Le tre diverse tipologie sono collocate sulla retta orizzontale in quanto vegetano su un identico spessore di substrato pre sentano lo stesso peso e hanno costi di realizzazione pressoch uguali La manutenzione a regime richiesta dalle tre tipologie invece marcatamente diversa minore per il prato selvatico media per il prato calpestabile sensi bilmente elevata per il tappeto inglese L inverdimento estensivo ha uno spessore di substrato che indicativamente varia da 8 a 15 centimetri e il suo peso ha un valore di circa 150 chilogram mi al metro quadro L inverdimento intensivo invece presenta un substrato 32 Abram Giardini pensili 90 di spessore superiore a 15 centimetri normalmente attorno ai 20 30 centi Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 110 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale metri ma anche maggiore per piante di dimensioni superiori In sintesi una copertura a verde estensivo richiede un basso livello di manu tenzione e di conseguenza la stratigrafia della copertura caratterizzata da spessore ridotto
186. e dal potenziale idrico del materiale analogamente a quanto accade per lo strato colturale Se i volumi di ritenzione in relazione a differenti valori assunti dal le variabili sopra elencate tipo e spessore del substrato pendenza della copertura e tipo di strato di accumulo idrico sono da tempo oggetto di studi e di analisi che hanno permesso una valutazione dei diversi compor tamenti altrettanto non ancora avvenuto per quanto concerne i volumi di detenzione volumi d acqua sottratti al deflusso alla scala di evento meteo rico Rispetto ai volumi di ritenzione utilizzati per indagare i fenomeni che coinvolgono la copertura a verde nel lungo periodo questi ultimi possono essere estremamente utili per le indagini riferite ad archi temporali pi brevi essendo sensibilmente variabili in dipendenza dall intensit e dall anda mento di ogni singolo evento meteorico La quantificazione dei valori della detenzione assume particolare rilevanza in quanto la detenzione agisce nei momenti pi critici del verificarsi di un evento meteorico ossia durante la formazione dei picchi di deflusso Questi risultano contemporanei o im mediatamente successivi ai picchi di intensit di pioggia e particolarmente nelle aree urbane edificate sono pressoch invariati rispetto alla portata della pioggia In altre parole nel momento in cui piove intensamente sul suolo edificato si formano in tempo brevissimo deflussi di intensit pari alla Quarto capit
187. e della tecnologia e il conseguimento di un manto inverdito di buona qualit Come ogni altro prodotto edilizio anche i com ponenti utilizzati per un pacchetto di copertura a verde sono testati certifi cati e frutto di un processo progettuale e produttivo finalizzato all ottimiz zazione del sistema Ci che invece risulta non controllabile o certificabile rappresentato da quanto estraneo al mondo edilizio la vegetazione e il suo ciclo vitale Vegetazione che rappresenta insieme il fine e il mezzo di una copertura a verde Definita nel corso dell indagine come un suolo in miniatura la progetta zione della copertura a verde prevede di ricostruire tutte quelle funzioni caratteristiche del suolo naturale che riguardano le attivit organiche e le attivit idriche Tali funzioni sono legate fondamentalmente al progetto del substrato questo lo strato chiave della tecnologia sia rispetto alla fertilit e al successo della vita vegetale sia in relazione alle prestazioni individuate come strategiche tanto alla scala edilizia quanto a quella urbana A seguito di una scomposizione dell intera stratigrafia della copertura verde in cui ogni componente viene descritto in relazione alla sua funzione e collocazione nel pacchetto la ricerca individua il substrato come l elemento Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale un substrato i
188. e di forme che combinano inter no ed esterno sopra e sotto artificiale e naturale arricchendo il programma funzionale dell intero edificio Questo passaggio da tradizionale giardino in quota a copertura come elemento dotato di forte carattere progettuale stato reso possibile da un progressivo perfezionamento tecnologico delle stratigrafie che han Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde Figura 1 22 Il Vulcano buono a Nola La copertura del Vulcano buono di Nola un involucro che si imposta direttamente alla quota del suolo per tutto il perimetro esterno dell edificio Concepita come un involucro globale la copertura trasforma l edificio che copre 150 mila metri quadri di superficie calpestabile in una collina artificiale il cui cratere il punto pi alto della copertura alto 41 metri LE QUALIT SUPERFICIALI 39 fra i he Figure 1 23 e 1 24 Vista del complesso Grin Grin a Fukuoka e sezione dell edi ficio Grin Grin progettato da Tyo Ito il primo edificio costruito sull Island City di Fukuo ka isola artificiale di circa 400 ettari situata sulla parte orientale della baia Hakata Il ful cro del parco proprio Grin Grin un edificio studiato come luogo di incontro ospitante 40 al suo interno 5000 metri quadri di ambienti naturali ricostruiti La copertura dell edificio interamente rivestita dalla vegetazione e presenta un lungo camminamen
189. e informa circa il limitato numero di associazioni possibili in termini di propriet dei singoli strati Costi di costruzione bassi implicano uno spessore ridotto di substrato quindi un impiego di specie vegetali molto resistenti agli stress termici e idrici poich un substrato sottile ha poca inerzia complessiva che di conseguen za avranno anch esse dimensioni limitate Un sistema a verde di questo tipo implica un peso ridotto e ci comporta che l elemento strutturale non debba essere particolarmente robusto e che la manutenzione ordinaria e l irrigazione per il suo mantenimento siano sporadiche 109 Figura II 25 Copertura a verde estensivo dell Educatorium a Utrecht Una porzione della copertura piana del l Educatorium progettato da Rem Koolhas ricoperta da un inverdimento estensivo Questa copertura non accessibile dal pubblico e la sua funzione prettamente di isolamento termico Figura II 26 Copertura a verde intensivo della Scuola d arte e design a Singapore Progettato dallo studio CPG Consultants la nuova Scuola d Arte di Singapore un edificio a pianta organica interamente rivestito da una copertura a verde accessibile dagli studenti l inverdimento costituito da un prato mantenuto costantemente a raso da considerarsi di tipo intensivo sia per la frequenza della manutenzione necessaria sia per il tipo di fruibilit Fonte www panoramio com pho t0 2757831 la vegetazion
190. e invernale il comportamento analogo il grafico di destra met te in rilievo che l adduzione esterna di una copertura tradizionale pi di REGIME ESTIVO Incident solar radiazioni 104 Salar nellecinity Solar absorption Canside adduction Exwapotransperabom Thermal accumulation 1 3 18 LE 44 insi addacion Dry gree oof Wet greca ma Traditional noot Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde REGIME INVERNALE Caide adducison Solar reflectivity Solar absorption Evapotranapa ration Thermal accumulation 27 Francesco Castellotti Studio sperimentale degli effetti energetici di un green roof sugli edifici Dottorato di ricerca in Fisica tecnica 31 ottobre 2003 Universit degli Studi di Padova Figure 1 74 Confronto fra gli scambi energetici di una copertura a verde e di una copertura tradizionale in regime estivo e invernale valori di adduzione di una copertura tradizionale sono almeno tre volte superiori a quelli di una copertura a verde sia in regime invernale che in regime estivo Dal grafico di sinistra emerge che l addu zione di una copertura a verde asciutta significativamente superiore a quella di una copertura a verde umida rispettivamente 24 unit di energia contro 13 Ci significa che la copertura a verde umida dissipa energia a causa dell evaporazione Fonte Renato M Lazzarin Francesco Castel lotti e Filippo Busato Experimental measu r
191. e l intera giornata valori indicati nella colonna a sinistra della linea marcata che segna l ambient temperature Differentemente una copertura scura dark roof capace di surriscaldare l aria circostante per valori pari a 20 gradi Celsius alle ore 18 la temperatura registrata in prossimit di questa copertura di 50 gradi contro i 30 della temperatura dell aria in ambiente aperto Le coperture a verde qui rappresentate con due stratigrafie leggermente diverse non solo non registrano incrementi di temperatura ma addirittura durante il periodo di Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale itraggiamento pi forte della giornata cio alle ore 14 del pomeriggio l aria in prossimit ha una temperatura inferiore di 4 gradi rispetto alla tempe ratura dell aria in ambiente aperto 30 gradi contro 34 presumibilmente questo effetto di riduzione della temperatura si verifica solo se l umidit del substrato sufficiente da consentire l evaporazione che utilizza l energia solare per il passaggio di fase dell acqua da liquido a gassoso Gli effetti del comportamento termico di una copertura a verde sull ambiente esterno immediato sono quindi analoghi e o migliori a quelli di un white roof cid non vale per pet quanto riguarda la capacit di ridurre il flusso termico entrante una copertura a verde garantisce all ambiente i
192. e lo spessore del materiale drenante aumenta deve crescere anche la dimensione degli inerti Nel caso dei pannelli preformati invece necessario che oltre ai requisiti indicati dalla normativa e riportati nella tabella III 8 essi risultino indefor mabili sotto carico al fine di non ridurre la capacit drenante Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale MATERIALI AGGREGATI GRANULARI REQUISITI NORME DI RIFERIMENTO Permeabilit DIN 18035 Resistenza al gelo UNI EN 1367 1 Resistenza a compressione dello strato aggregato UNI EN 13055 1 Valore di pH UNI EN 13037 Estensivi pH 6 5 8 0 Intensivi pH 5 5 8 0 Conducibilit elettrica UNI EN 13038 Estensivi lt 50 mS m Intensivi lt 40 mS m q20 1 Capacit drenante longitudinale a 20kPa i 0 01 29 01 i gradiente idraulico pendenza pelo libero del l acqua pendenza sistema drenante i 1 geosintetico in opera in verticale i 0 01 geosintetico in opera pendenza 1 Pannelli preformati Capacit drenante sotto i carichi di esercizio UNI EN ISO 12958 Campo di applicazione UNI EN 13252 Comportamento sotto carico nel tempo UNI EN 1897 Materiali geosintetici Resistenza a trazione longitudinale UNI EN ISO 10319 definiti da normativa UNI EN ISO 10318 Deformazioni a 20kN UNI EN ISO 9863 Capacit drenante longitudinale a 20kPa
193. e quelle caratte ristiche locali Inoltre occupando una porzione di territorio non prevista la costruzione di un involucro ma la predisposizione di una dotazione Secondo capitolo Concezione e principi di funzionamento della copertura a verde coltivare delle componenti abiotiche necessarie al sostentamento della vita Questa ricostruzio ne ambientale prevede l impiego di artifici quindi di tecnologia per garantire quanto pi benessere possibile alle forme di vita che si vogliano addomesticare allevare 87 Figura II 2 Funzionalit della stratigrafia di una copertura a verde La copertura a verde presenta cinque fun zionalit principali le attivit organiche che comprendono le attivit fisiologiche della vegetazione in rapporto con il substrato le attivit di gestione dell acqua in particolare l accumulo idrico e il drenaggio l imper meabilizzazione la funzione portante e a protezione dell elemento di tenuta le funzio ni di interfaccia Strato di vegtazione Strato colturale Strato colturale Elemento filtrante Elemento drenante accumulo idrico Elemento di protezione meccanica Elemento di protezione dalle radici IMPERMEABILIZZAZIONE Elemento di tenuta m emento portante 88 impiantistica piuttosto semplice di dimensioni proporzionate all estensione della coltura Le specie piantate o allevate sono opportunamente selezionate o perfettamente adattate al clima e la
194. ea Birkhauser 2009 RIVISTE E ARTICOLI Akbari Hashem Dan M Kurn Sarah E Bretz e James W Hanford Peak power and cooling energy savings of shade trees Energy and Buildings 25 1998 139 148 Akbari Hashem M Pomerantz e H Taha Cool surfaces and shade trees to reduce energy use and improve air quality in urban areas Solar Energy 70 2001 295 310 Bibliografia 271 Berthier E H Andrieu e J D Creutin The role of soil in the generation of urban runoff development and evaluation of 2D model Journal of Hydrology 299 2004 252 266 Carter Timothy e C Rhett Jackson Vegetated roofs for stormwater management at multiple scales Landscape and Urban Planning 80 2007 84 94 Echols Stuart Split flow theory stormwater design to emulate natural landscapes Landscape and Urban Planning 85 2008 205 214 Eumorfopoulou Ekaterini e Dimitris Aravantinos The contribution of a planted roof to the thermal protection of buildings in Greece Exergy and Buildings 27 1998 29 36 Feng Chi Qinglin Meng e Yufeng Zhang Theoretical and experimental analysis of the energy balance of extensive green roofs Energy and Buildings 2010 7 Fioretti Roberto et al Green roof energy and water related performance in the Mediterranean climate Buzding and Environment 45 2010 1890 1904 Giacomello Elena Verde in copertura Naturale artificiale Modulo 359 201
195. ecie vegetali utilizzabili sono del tutto simili a Arbusti di piccola taglia 60 cm quelle normalmente impiegate nei giardini I radizionali ma dato lo spessore ridotto Arbusti di grande taglia 1 2 metri del substrato di coltivo di una copertura le piante normalmente non raggiungono uno Alberi di Ill grandezza 4 10m sviluppo pari a quello che avrebbero se Alberi di Il grandezza 10 16m collocate 3 terra Fonte varie Alberi di grandezza gt 16m Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde 125 Il substrato di coltivo FUNZIONE MATERIALE 126 LAPILLO VULCANICO Densit apparente 350 600 Kg m3 Porosit 82 84 PERLITE Densit apparente 40 150 Kg m Porosit 94 98 TORBA Densit apparente 47 290 Kg m Porosit 81 97 l substrato di una copertura a verde deve sostenere la vita e lo sviluppo delle piante Esso assolve tre principali funzioni ancoraggio il substrato ospita gli apparati radicali delle piante nutrimento il substrato contiene gli elementi nutritivi e l aria necessari al nutrimento delle piante riserva idrica il substrato costituisce la principale riserva idrica attraverso cui le piante assorbono l acqua Lo strato colturale di una copertura a verde costituito da una miscela di diversi materiali inorganici il lapillo vulcanico la perlite l argilla espan sa e organici la torba la fibra di
196. eee ie FEEN cre e sees Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale all EEEE ay wag ag d t p i ii pil l j Loti Secondo capitolo Concezione e principi di funzionamento della copertura a verde Figura II 31 Vista del campus l accesso principale al Campus una lunga rampa che solca il suolo e che conduce gli utenti dalla quota zero alla quota 4 Ai lati del percorso si trovano le pareti vetrate che chiudono i due bracci dell edificio del Campus Le coperture poste a coronamento di questi bracci sono dei giardini pensili veri e propri ossia copertura a verde intensivo dove specie erbacee convivono con piante destinate a divenire ad alto fusto per questa ragione la stratigrafia delle due coperture presenta spessori particolarmente consistenti Fonte www e architect co uk korea ewha womans_university htm Andr Morin DPA ADAGP Figura II 32 Vista del braccio est dal giardino pensile del braccio opposto Fonte www vg hortus it gt Il Campus della Ewha University a Seoul Figura II 33 Vista del braccio ovest dal giardino pensile del braccio opposto Fonte www vg hortus it gt Il Campus della Ewha University a Seoul 115 Figure 11 34 e II 35 Giardino pensile del braccio orientale Il giardino pensile di tipo intensivo posto in continuit con il parco circostante Sulla sua superficie si sn
197. egli elementi di tenuta delle coperture continue L elemento di tenuta di una copertura a verde deve essere resistente anche agli attacchi biologici in quanto evidentemente esposto ai micro organismi che proliferano negli strati umidi del sistema Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale MATERIALI REQUISITI NORME DI RIFERIMENTO MEMBRANE Stabilit dimensionale UNI EN 1107 1 UNI EN 1107 2 IN BITUME POLIMERO IN POLIVINILCLORURO Resistenza al carico statico UNI EN 12730 A BASE DI POLIOLEFINE Determinazione della piegabilit alle basse temperature UNI EN 495 5 EN 1109 Tenuta dell acqua UNI EN 1928 Resistenza alla penetrazione delle radici UNI EN 13948 UNI EN 8202 24 Invecchiamento artificiale tramite esposizione a lungo UNI EN 1296 termine ad elevate temperature Resistenza ai micro organismi UNI EN ISO 846 Terzo capitolo Figure III 8 e III 9 Elementi metallici di ancoraggio Tutti gli elementi che perforano l elemento di tenuta per andare a fissarsi alla struttura portante o all impalcato della copertura devono essere protetti da fazzoletti di mem brana opportunamente sagomati e sigillati all elemento di tenuta sottostante Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde Tabella III 10 Requisiti delle membrane impermeabilizzanti e norme di riferi mento Fonte UNI
198. ei valori di ridu zione dei deflussi ottenuti con altri studi La riduzione dei deflussi della citt di Vicen za nelle ipotesi di conversione elaborate simile per ordine di grandezza ai valori emersi da altri studi riguardanti l uso del suolo e l efficacia della copertura a verde come tecnologia di controllo delle acque meteoriche Autori Scenari di conversione Citt Ritenzione annuale Jeroen Mentens 2006 10 Brussels 2 70 Debra Tillinger 2006 10 North River New York 2 00 Elena Giacomello 2010 10 Vicenza 2 54 con p 0 40 1 18 con y 0 68 Dato il carattere di sostanziale irreversibilita dell uso del suolo a causa delle attivit antropiche le tecnologie che sono in grado di assorbire Pac qua meteorica in modo diffuso rappresentano una delle poche possibilit praticabili per contrastare sia la generazione dei deflussi che la generazione dell isola di calore a livello microclimatico Proprio quest ultima caratteristi ca differenzia la copertura a verde da altri tipi di tecnologie che sottraggono l acqua meteorica al deflusso fra cui i pozzi perdenti o altri tipi di bacini di raccolta poich essi non essendo a contatto diretto con l atmosfera non sono soggetti al processo continuo di evapotraspirazione Inoltre la copertura a verde ricreando in quota un suolo sottratto a raso pu garantire ritenzione e detenzione idrica proprio in quelle porzioni del territorio densamente e
199. elazione alla luce proveniente dall ambiente circostante sia di giorno che di notte Entrando nel padiglione la percezione di artificilita generata all esterno dall illuminazione dei LED e dalla proiezione della luce sulle pareti di cal cestruzzo cambia completamente poich i visitatori accedono a una corte interna a pianta circolare scoperta verso il cielo interamente rivestita da una parete vegetale Da qui inizia un percorso che porta i visitatori in coper tura attraverso una seggiovia anche la copertura come la corte interna interamente inverdita e simboleggia il paesaggio alpino caratteristico della Svizzera Questo padiglione associa due linguaggi profondamente diversi quello che si avvale di tecnologie interattive in grado di generare una pelle lumi nosa e mutevole con quello che all interno impiega elementi vegetali con l intento di riprodurre i paesaggi fertili e naturali della nazione rapresentata Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale dal padiglione stesso Entrambi questi involucri sono in realt altamente tecnologici autonomi nelle loro funzionalit e capaci di stimolare sensorial mente l osservatore I mezzi che realizzano queste propriet percettive sono per profondamente diversi nel caso della facciata esterna si impiegano infatti tecnologie di illuminazione sofisticate e interattive mentre nel cas
200. elazioni che intercorrono specificatamen te fra la copertura a verde e alternativamente il sistema ambientale interno e il sistema ambientale esterno indagare e descrivere le specificit progettuali del sistema tecnologico dando evidenza alle relazioni che si instaurano fra componenti inerti e componenti organici rilevando i limiti di applicazione e le criticit costruttive analizzare la propriet di assorbimento dell acqua operata dalla coper tura a verde e fornire scenari di progettazione integrata per la regima zione idrica dei suoli costruiti vi attigui all argomento 1 le competenze botaniche sono state strettamente circoscritte Per quanto riguarda lo strato di vegetazione sono stati trattati i principali comportamenti utili a descrivere l applicabilit delle specie vegetali al clima mediterraneo e le caratteristiche geometriche degli apparati fogliari densit e altezza fogliare le analisi sperimentali hanno riguardato esclusivamente sistemi la cui stratigrafia rispondesse a quanto prescritto dalla normativa nazionale europea pet quanto riguarda l applicazione sperimentale lo studio della regi mazione idrica operata da una copertura a verde stata contestua lizzata all area climatica padano veneta che presenta un certo regime pluviometrico fra i tanti del clima mediterraneo Nel primo capitolo sono indagate a partire dalla documentazione STRUTTURA DELLA TESI presente nella letteratura scientifica le p
201. elemento di drenaggio crea uno spazio vuoto un volume d aria libero che consente all acqua in eccesso meteorica o d irri gazione di scorrere velocemente lungo il piano di falda e verso i canali di Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 134 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale gronda Questo elemento o strato a seconda del materiale scelto facili tando l allontanamento dell acqua al di sopra dell impermeabilizzazione evita da un lato che il livello dell acqua contenuta nei vari strati del sistema a verde aumenti eccessivamente durante eventi meteorici prolungati e intensi dall altro che essa sia costantemente a contatto con l impermeabilizzazione I materiali che si impiegano per l accumulo dell acqua sono di due tipi MATERIALI 1 aggregati granulari di varia natura lapillo argilla espansa perlite espansa 2 pannelli preformati di vari materiali polietilene polistirene ecc Gli aggregati di fatto sono gli stessi che si usano normalmente per la misce lazione delle parti inorganiche del substrato di coltivo essendo porosi con sentono da un lato di trattenere l acqua all interno delle loro cavit dall altro di garantire uno spazio vuoto per il drenaggio In questo caso la capacit di drenare o accumulare l acqua dipende dalla porosit e dalla granulometria del materiale I materiali preformati invece sono pannelli di materiale plastico
202. ements and numerical modelling of a green roof Energy and Buildings 2005 6 7 lecident solar radiation 19 100 100 Inside adiduction Green roof Traditional roof 79 80 4 volte superiore a quella di una copertura a verde 106 unit di energia solare incidente contro 23 Questo esperimento utile a dimostrare che Penergia che per adduzione viene assorbita dai materiali pi esterni della copertura viene re irradiata sotto forma di calore nell ambiente esterno e come si evidenzia dal confronto dei dati una copertura tradizionale assorbe una quantit di calore 4 volte superiore rispetto a quello di una copertura a verde ci significa che di conseguenza una copertura tradizionale contri buisce a incrementare l effetto dell isola di calore di un territorio costruito La copertura a verde non fa quindi parte delle superfici scure ossia di tutte le superfici costruite responsabili dell incremento delle temperature Tuttora risulta poco indagato l eventuale abbattimento in termini quanti tativi veri e propri dell effetto isola di calore attraverso l impiego diffuso di elementi di involucro inverditi L ibridazione fra natura e artificio che si deve risolvere in prima bat tuta proprio nella composizione stratigrafica della tecnologia opera quindi una naturalizzazione dell architettura Non la natura ad essere artificializ zata nella tecnologia di copertura a verde invece vero il contrario l ed
203. emi Editoriali 2004 Abram Paolo Nuovi criteri di qualita per il verde pensile Il nuovo codice di pratica UNI 11235 Materiale del corso Norma UNI 11235 progettare e realizzare coperture a verde secondo il codice di buona pratica Verona maggio 2008 Abram Paolo Verde pensile in Italia e in Europa Milano Il Verde Editoriale 2006 Arpav Agenzia Regionale per la Prevezione e Protezione Ambientale del Territorio La caratterizzazione climatica della Regione Veneto Bascaran Bas e Karen Liu Thermal performance of green roofs through field evaluation In atti del convegno World Green Roof Congress Chicago 2003 Bass Brad et al The impact of green roofs on Toronto heat island In atti del convegno World Green Roof Congress Chicago 2003 Bellomo Antonella Pareti Verdi Linee guida alla progettazione Napoli Sistemi editoriali 2003 Bettini Virginio Elementi di ecologia urbana Torino Einaudi 1996 Busso von Busse Hans et al Avante delle terrazze Grande atlante di architettura Torino Utet 1998 Castellotti Francesco Studio sperimentale degli effetti energetici di un green roof sugli edifici Tesi di dottorato in fisica tecnica Universit degli Studi di Padova ottobre 2003 Cheney Colin e Cynthia Rosenzweig Green roofs and environmental restoration towards an ecological infrastructure for New York City In atti del convegno World Green Roof Congress Chicago 2003 C
204. ensioni La copertura a verde intensivo si presta invece a svariate funzioni poich essa si progetta come un giardino vero e proprio adatto a ospitare non solo diverse associazioni vegetali ma anche a integrare pavimentazioni ed elementi di arredo In questo caso la copertura diventa un vero e proprio solaio per funzionalit e attivit diverse parchi percorsi parcheggi coltivazioni sono alcuni dei pi frequenti usi di un sistema a verde in copertura L inverdimento intensivo consente quindi di declinare una serie di possibilit d uso alla superficie di copertura che possano rientrare a pieno titolo all interno del programma funzionale del progetto Secondo capitolo Concezione e principi di funzionamento della copertura a verde 111 ARCHITETTO PAESAGGISTA REALIZZAZIONE USO DELLA COPERTURA PRATICABILIT SUPERFICIE 112 Campus universitario femminile Ewha Seoul Campus universitario Dominique Perrault Architecture CnK Associates 2004 2008 parco pubblico accessibile 10000 m piana intensivo CA yr K D T K y ly l campus universitario femminile di Ewha progettato da Dominique Perrault rappresenta un eccezionale esempio di verde intensivo che si traduce in andscape architecture in area urbana Il progetto del campus in clude spazi per lo studio e lo sport destinati a ospitare 20 000 studenti nel distretto urbano
205. entale Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde VI dati in uscita analisi e confronto dei risultati Simulazione 1 sintesi dei dati in ingresso Durata dell intero Intensit del picco Volume totale Inclinazione della copertura evento mm 5min dell acqua intercettata ora mm l 1h 23 17 2 170 0 2 Umidit del substrato all inizio della simulazione Substrato arido Grandezze indagate sintesi dei dati in uscita Capacit di accumulo Ritardo della risposta Ritardo del Riduzione dell intensit Volume totale idrologica conferimento del picco del deflusso del deflusso l ora mm mm ss mm Smin l 290 1r 23 Non stato conferito Il valore massimo del 6 5 alcun picco deflusso stato 1 6mm 5min Nella simulazione 1 si verificato che conseguentemente all intercet tazione di 170 litri d acqua la stratigrafia ne abbia ceduti 6 5 litri equivalenti al 3 8 del totale di questa sessione La scarsissima quota di acqua gravi tazionale determinata dall iniziale stato arido del substrato in questa fase non stato quindi conferito alcun picco di intensit infatti il valore massimo del deflusso stato 1 6 millimetri 5minuti Il substrato riuscito a trattenere 145 litri d acqua quindi la capacit di accumulo qui dimostrata stata pari a 290 litri al metro quadro Tale
206. ercettata coppi ra a verde e una copertura a l giorno l giorno l giorno verde Deflusso 150 130 50 50 150 Coefficiente di Lx deflusso VY 0 86 0 33 130 150 Caria psi oe ur eM EE ee ee fam Pa Pen nai per evaporazione e traspirazione Questo volume d acqua i 100 litri sottratti al deflusso superficiale dal substrato chiamato volume di ritenzione e per intervalli di tempo sufficientemente prolungati ossia a scala stagionale o annuale tale volume presenta un valore costante La capacit di trattenere l acqua di una superficie si definisce capacit di ritenzione idrica e si esprime attraverso un valore numerico chiamato coef ficiente di deflusso tp psi che indica il rapporto fra la quantit d acqua rila sciata deflusso e la quantit d acqua captata dalla superficie stessa pioggia esso un numero compreso fra 0 e 1 e pi il coefficiente si avvicina a valori prossimi a 1 pi la superficie impermeabile al contrario pi si avvicina a un valore prossimo a 0 pi la superficie permeabile Nella tabella IV 3 si riportano una serie di coefficienti di deflusso di diverse tipologie di superfici edilizie La tabella IV 4 elenca invece i coefficienti di deflusso di una copertura in cop pi con inclinazione maggiore a 3 0 9 e di una copertura a verde semi in tensivo p 0 3 valori che confermano i dati forniti dalla tabella IV 3 Il meccanismo di ri
207. eriormente da un impalcato ligneo rivestito da una membrana impermeabilizzante e lateral mente da quattro pareti in lastre di vetro intelaiate in una struttura di allumi nio superiormente questo volume aperto per consentire l ingresso della Quinto capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale 221 Figura V 1 Schema funzionale della camera della pioggia l acqua in ingresso attraversa in primo luogo la strumentazione in grado di regolarne il flusso Secondariamente transita attraverso un flussimetro che ne misura le portate per 4 SMUILATIONE giungere poi al simulatore di pioggia che la Puen distribuisce in forma nebulizzata all interno della stanza contenente il sistema a verde Dopo aver attraversato la stratigrafia della copertura una parte dell acqua precipitata e viene convogliata da una gronda verso un secondo flussimetro e poi verso l esterno due flussimetri uno per l acqua in ingresso e uno per l acqua in uscita inviano i dati a un computer che ne registra i valori 5 ATTRAVERSAMENTO TRATICRAFIA Figura V 2 Vista della camera della pioggia 1 ACQUA IN INGRESSO 1 MISURAZIONE REGOLAZIONE FLUSSO FLUSSO 7 RACCOLTA DATI 6 MESURAZIONE FLUSSO a ACQUA IH USOTA Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 222 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale pioggia proveniente dall impianto di
208. ertura di un sistema edilizio dall agrotecnologia vera e propria Per queste ragioni la copertura a verde si pu intendere come una sovrappo sizione di due subsistemi ciascuno dei quali dotato di una ampia autonomia funzionale 1 il primo il subsistema di impermeabilizzazione vero e proprio cio Pelemento di chiusura orizzontale che svolge il compito primario di impermeabilizzare gli ambienti interni oltre che di rispondere a tutti i normali requisiti propri delle coperture resistenza meccanica isolamento termico controllo delle condense e numerosissimi altri 8 Inteso quindi come il sistema di confinamento idrico esso presenta due elementi primari la struttura portante e l elemento di tenuta e in aggiunta a questi tutti gli strati funzionali integrativi individuati dalla Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale normativa UNI 8178 Coperture Analisi degli elementi e strati funzionali 2 il secondo il subsistema a verde che comprende invece quegli strati e quei componenti che garantiscono la vita delle piante e che ne consentono l applicazione in sicurezza al di sopra del sistema di impermeabilizzazione Questi due subsistemi svolgono funzioni indipendenti Puno dall altro un subsistema di impermeabilizzazione privo del subsistema a verde di fatto una tradizionale copertura continua la stessa autonomia si rileva per qua
209. esta tecnologia ha goduto di una progressiva diffusione in particolare nei Paesi europei anglosassoni Fin dalle sue prime versioni la normativa istruiva oltre che sulle specie vegetali pi adatte da impiegare in copertura sui substrati pi idonei sulla capacit drenante del sistema e sulle metodologie pi sicure per preservare l elemento di tenuta Parallelamente alla pubblicazione della normativa l industria tedesca che contribu significativamente al consolidarsi di una regola d arte delle coperture a verde produsse ed esport numerose e differenti tecnologie e altrettanti brevetti tutt ora commercializzati a Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde LE NORMATIVE DI RIFERIMENTO 1 FLL la Societ di ricerca per lo sviluppo e la costruzione del paesaggio tutt ora esistente e operativa A partire dai primi anni 70 del Novecento organizza una sezione dedicata alle Tecnologie vegetali per gli spazi verdi nelle aree urbane residenziali le cui attivit erano coordinate da H J Liesecke Liesecke scrisse nel 1975 il primo documen to tecnico inerente alle coperture a verde Appunti riguardanti l inverdimento dei tetti piani Figura 1 19 Frontespizio dell ultima versione della normativa tedesca FLL del 2008 in versione inglese La cos detta FLL cio la normativa tedesca Guidelines for planning construction and maintenance of green roofing la nor
210. fattore rilevante nella valutazione della compatibi lit ambientale di alcuni interventi edilizi mentre in altri si tradotto in una vera e propria strategia di compensazione Se si allontana il concetto di copertura o di involucro a verde dalla dimen sione sostenibile che pervade buona parte dei progetti contemporanei pur con tutti i distinguo del caso e lo si avvicina agli usi e agli esempi storici che si possono riscontrare nelle diverse epoche ci si rende facilmente conto che una superficie inverdita collocata intenzionalmente su un edificio era nella maggior parte dei casi l espressione di un forte intento qualitativo Le ragioni erano legate alla rappresentanza alla forma alla sorpresa generate dall artificio e non direttamente correlate a una serie di vantaggi ambientali come invece avviene attualmente Tuttavia comune a ogni epoca l artifi ciosit dell atto di riprodurre imitandone le caratteristiche ecologiche un suolo naturale La tecnologia indagata in questo percorso di ricerca rappresenta l artificio il mezzo con il quale conseguire la realizzazione di un suolo artificiale una tecnologia ovviamente basata su regole proprie delle discipline tecniche ma anche su elementi del tutto estranei ad esse e governati dalla ciclicit dei processi biologici che richiedono altri approcci e altri strumenti per essere compresi e integrati in un analisi tecnologica propriamente detta Dal punto di vista metodologico l
211. ferma che all aumento delle temperature dell aria corrisponde una maggiore la capacit dello strato di vegetazione pi denso di estrarre calore dall interno questo perch l elevata temperatura concomitante con valori di umidit dell aria pi bassi favorisce l effetto di traspirazione Nel grafico della figura 1 58 possibile rilevare la variazione del flusso termico in relazione a differenti valori di altezza fogliare Le altezze fogliari analizzate sono quattro di valori pari a 5 10 30 e 50 centimetri la diffe renza di prestazioni di una copertura fra il massimo e il minimo dei valori di altezza fogliare ossia 50 e 5 centimetri pari a circa 20 watt allora per metro quadro Infine nel grafico della figura 1 59 si legge che la differenza fra il massimo e il minimo dei quattro valori di spessore del substrato 5 12 30 e 50 centi metri di circa 38 watt orari al metro quadro durante i picchi massimi di calore Da quest ultimo grafico appare evidente come il substrato differen temente dagli altri due parametri descrittivi delle dimensioni delle piante funzioni prevalentemente come isolamento termico dall esterno Da questo esperimento emerge che la variazione delle dimensioni dello strato vegetale e la variazione dello spessore dello strato colturale alterano le capacit termiche della copertura a verde maggiori sono i valori dimensio nali che li caratterizzano migliori sono le prestazioni del sistema Primo
212. fico descrive l intensit dei deflussi dalla copertura in laterizio mentre la curva verde traccia l intensit del deflusso della copertura a verde La copertura in laterizio rilascia l acqua intercettata circa dopo un minuto dall inizio dell evento meteorico e il suo valore massimo di deflusso picco di intensit di poco inferiore a quello che caratterizza la pioggia 6 5 millimetri di pioggia contro 5 5 millimetri di deflusso dalla copertura in coppi La copertura a verde invece reagisce in modo completamente differente mentre la curva di deflusso dalla copertura in coppi pressoch speculare alla curva della pioggia la curva della copertura a verde spostata verso destra lungo l asse delle ascisse e questo significa che il rilascio dell ac qua avviene in ritardo rispetto al verificarsi dell evento meteorico precisa mente dopo 15 minuti Questo ritardo causato dalla capacit di accumulo idrico del sistema a verde La condizione di completa imbibizione prece dente al rilascio dell acqua in eccesso viene raggiunta in un arco di tempo relativamente lungo tale fenomeno si definisce ritardo del conferimento e in un contesto costruito dove la maggior parte delle superfici orizzontali allontanano rapidamente ingenti volumi d acqua produce il vantaggio di im mettere l acqua piovana in modo differito nei sistemi di drenaggio urbano Un altra propriet che emerge dalla lettura del grafico la cos detta
213. fori per le viti con una colla siliconica Successivamente si stende un terzo strato di impermeabilizzazione e poi la piastra metalli ca che costituisce la base del montante Fonte Optima Giardini Pensili Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Figure serie III 34 Ancoraggio di una pianta ad alto fusto Frequentemente gli alberi posti in copertura devono essere ancorati per non rischiare lo sradicamento per effetto del vento In questa sequenza la pianta trasportata in zolla viene ancorata attraverso cavi metallici a una rete elettrosaldata appoggiata sopra lo strato filtrante quindi sopra l elemento di accumulo idrico e di drenaggio cavi cingono il tron co della pianta e la zolla stessa e si legano Terzo capitolo alla rete elettrosaldata attraverso moschettoni fissati alle estremit Dopo il completamento della stratigrafia con la stesura dello strato colturale la rete si mantiene stabile sia gra zie al peso del substrato che grava sopra ad essa sia grazie ad alcuni elementi in laterizio pieno che vengono utilizzati come zavorre Fonte Optima Giardini Pensili Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde 165 ARCHITETTO pra PAESAGGISTA REALIZZAZIONE USO DELLA COPERTURA PRATICABILIT SUPERFICIE 166 PAV
214. funzionali legate alla produzione vinicola trovano nella conformazione morfologica della fabbrica e nel suo rapporto con il suolo il principale elemento di regolazione ambientale Nello stesso tempo la stretta continuit tra spazio costruito e spazio naturale si definisce attraverso l estensione della coltivazione della vite alla copertura avvalendosi dell opportunit tecnologica di trasferire una funzione propria di un terreno agricolo a una superficie edificata Il progetto del tetto verde risponde in questo caso a precisi requisiti funzionali a un accessibilit alle coltivazioni da parte degli operatori e delle macchine agricole all integrazio ne dell impianto al sito e alle sue tipicit facendosi carico della salvaguardia del suolo delle sue risorse e della vegetazione da cui ha origine l intero Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale processo produttivo Una costruzione in elevazione avrebbe comportato non solo un forte impatto derivante dalle ingenti volumetrie necessarie allo stoccaggio dei vini ma avrebbe anche richiesto un costante investimento energetico di esercizio per mantenere le condizioni termoigrometriche ottimali Viceversa il progetto dell edificio cos concepito in stretta relazio ne con il suolo circostante realizza una convergenza tra forma e funzione restituendo al paesaggio la sua continuit L in
215. gi le piante che vi crescono unitamente al substrato di coltivo atto ad alloggiarle contribuiscono significativamente a incrementare le prestazioni termiche e l isolamento acustico della copertura proteggono l elemento di tenuta Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde dalle azioni meccaniche e dalle escursioni termiche offrono una possibilit fruitiva dell estradosso del tutto singolare In aggiunta a questi benefici la copertura a verde analogamente al suolo capace di trattenere l acqua durante e dopo gli eventi meteorici operando una regimentazione dei deflussi idrici alle reti di drenaggio urbano Dei vari benefici connessi all adozione del verde pensile orizzontale alcuni sono particolarmente significativi per la valorizzazione del progetto d architettura tanto da un punto di vista prestazionale quanto da un punto di vista funzionale e formale Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Le attivit organiche della vegetazione come funzioni tecnologiche ella stratigrafia di un involucro a verde sia nel caso di coperture che di pareti le piante rappresentano un elemento estraneo a tutti gli altri componenti edilizi a causa della loro natura non solo organica ma anche vivente La parola organico riferita alla materia o a un materiale identifica una sostanza derivante da un organismo vivente o un
216. giunte da due corpi sferici posti rispettivamente sotto ombra della pergola e sullo spazio aperto entrambi collocati all altezza di un metro dal suolo corrispondenti ai punti rossi della figura 1 4 Il grafico della figura 1 6 mostra la differenza fra le due temperature la curva pi alta descrive la temperatura della sfera esposta al sole la curva mediana quella della sfera ombreggiata dalla pergola mentre la curva pi bassa la temperatura dell aria La differenza di temperatura fra le due sfere durante le ore pi soleggiate fra le 10 del mattino e le 16 del pomeriggio di circa 16 18 gradi Celsius mentre al mattino presto e nel tardo pomeriggio tale differenza diminuisce fino ad annullarsi al calar del sole Differentemente dalla superficie delle foglie di temperatura pari a 34 36 gradi e dalla sabbia collocata a livello del suolo che ha una temperatura inferiore dell aria il corpo ombreggiato 4 6 gradi pi caldo dell aria Questo incremento di temperatura ampiamente inferiore all incremento di 22 gradi del corpo esposto al sole causato dall irraggiamento delle superfici calde circostanti mentre le foglie attraverso la traspirazione riescono a mantenere stabile la temperatura dei propri tessuti e la sabbia collocata al suolo espone poca della sua superficie all irraggiamento la sfera che sospesa all altezza di un metro sopra la linea di terra subisce maggiormente l effetto dell irraggiamento
217. giuntivi Le figure nelle pagine seguenti mostrano una serie di soluzioni appositamente studiate da diversi produttori per gestire le penden ze di un sistema a verde 99 Reinforcing measures with increasing slopes _ Secondo capitolo Concezione e principi di funzionamento della copertura a verde 30 substrati sono specificatamente miscelati per l impiego in associazione a determi nate specie vegetali Per gli inverdimenti di spessori ridotti si usano substrati prevalen temente inorganici e molto drenanti Questi inerti sono adatti a specie vegetali resistenti a stress idrici e termici come i noti Sedum Figura II 12 Variazioni della stratigrafia in relazione alla pendenza della falda del sistema ZinCo Le coperture a falda presentano nella mag gior parte dei casi un manto di impermea bilizzazione discontinuo Uinclinazione delle falde garantisce una rapida percolazione dell acqua verso gli elementi di gronda e quindi verso gli impianti di raccolta delle acque reflue Fonte ZinCo Planning guide Pitched green roofs with system MISURE DI RINFORZO AL CRESCERE DELLA PENDENZA Applicazione di elementi o stuoie precoltivate Impiego di rompitratta trasversali Uso di una rete antierosione in juta Elemento di tenuta resistente anche all azio ne delle radici cornicione rinforzato 99 Figura II 13 Elementi antislittamento per falde inclinate on Sirio divisorio penis Questa stratig
218. gono restituiti all at mosfera per effetto dell evapotraspirazione processo che sottrae calore all atmosfera Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Il grafico della figura V 36 nella pagina a fianco rappresenta il valore del deflusso medio annuo della citt di Vicenza sulla base dell uso del suolo definito dai valori espressi nelle tabelle V 9 Sull asse delle ordinate sono riportati i deflussi dei differenti scenari di conversione suddivisi in relazione a due diversi coefficienti di deflusso 0 40 corrispondente alle righe viola e 0 68 alle righe lilla il deflusso dello stato di fatto riga blu e la pioggia me dia annua tiga azzurra La fascia grigio scuro a sinistra del grafico indica il valore del deflusso medio annuo che l area presenterebbe se fosse completa mente ricoperta di piante ovvero il deflusso minimo dell area non generato dalle attivit antropiche tale valore corrisponde al 10 circa della pioggia intercettata e rispetto al deflusso dello stato di fatto pari a 591 millimetri ha un valore pari al 17 del deflusso totale la linea rossa verticale segnala il 100 del deflusso totale e ciascun passo della griglia indica il 5 di tale valore come titolato nell asse delle ascisse Confrontando i vari scenati di conversione ipotizzati emerge che assumendo come descrittivo delle prestazioni idriche delle cope
219. hi e la riduzione complessiva delle portate presentino nelle condizioni reali valori significativamente migliori Quinto capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale Figure serie V 34 nella pagina accanto Valori giornalieri pi elevati della stazio ne di Quinto Vicentino Per valutare i volumi d acqua immessi nella camera della pioggia durante la sperimenta zione sono stati estratti i valori di pioggia pi elevati dei 18 anni presi in considerazione Successivamente questi valori sono stati con frontati oltre che con i dati della sperimen tazione anche con i volumi di pioggia riferiti all alluvione di novembre 2010 sintetizzati nella tabella V 7 Tabella V 7 Confronto fra i volumi di pioggia eccezionali Nell arco dei 4 giorni di sperimentazione l acqua intercettata dalla copertura a verde stata pari a 318 millimetri Questo dato superiore sia ai massimi volumi verificatisi in 18 anni nella citt di Vicenza sia ai volumi dell alluvione di novembre 2010 245 246 V 6 Ipotesi di conversione delle superfici di copertura e uso del suolo della citt di Vicenza p comprendere come la copertura a verde possa influire sull idrologia urbana grazie alla sua capacit di ritenzione idrica propriet esplicitata nel quarto capitolo e verificata sperimentalmente in questo capitolo ne stato analizzato il comportamento in relazione a un contesto urbano reale L effi
220. hiuppani Anna Elisa e Tatiana Prest La progettazione del verde per il controllo microclimatico Monfalcone Edicom Edizioni 2008 Clark Corrie Peter Adriaens e Brian Talbot Probabilistic economic analysis for green roof benefits for policy design In atti del convegno World Green Roof Congress Boston 2006 Croce Sergio e Vittorio Galimberti Impermeabilizzazione di costruzioni interrate Milano Pirola Editore 1992 Croce Sergio e Vittorio Galimberti Sistezzi di impermeabilizzazione Guida alla progettazione Milano BE MA Editrice 2005 Bibliografia 269 Dunnett Nigel e No l Kingsbury Planting green roofs and living walls Portland Timber Press 2008 FAO Crop evapotranspiration Guidelines for computing crop water requirements FAO Irrigation and drainage Paper Roma 1998 Filippi Marco Marco Prino e Valentina Serra Monitoraggio del comportamento termico di un tetto verde procedura di misura e relative problematiche In atti del Congresso Annuale Associazione Termotecnica Italiana Padova San Martino di Castrozza settembre 2003 Padova Servizi Grafici Editoriali 2003 1863 1872 Fiori Matteo La progettazione di coperture a verde secondo la normativa UNI 11235 Materiale del corso Norma UNI 11235 progettare e realizzare coperture a verde secondo il codice di buona pratica Verona maggio 2008 Fiori Matteo e Tiziana Poli Coperture a verde Esempi di progettazione Santarcangelo
221. i minuto minore variet di veicoli alla velocit di 40 55 Km ora Strada pedonale commerciale Voci passi molta gente 35 persone 65 78 dB minuto svariate vetrine moderata apertura nessun animale presente Stessa strada pedonale Voci passi commerciale poca gente 52 72 dB 7persone minuto svariate vetrine moderata apertura nessun animale presente recovery successivi al documentario stressor 1 primi due scenari sono naturali caratterizzati da suoni propri dei paesaggi naturali lo scorrere dell acqua il cinguettio degli uccelli il frusc o delle foglie e dall assenza di interferenze antropiche gli altri quattro sono urbani due strade carrabili e due strade pedonali Le viste delle due strade sono le medesime riprese per ciascuna sia in un momento di caos sia in un momento di quiete Durante la proiezione dei filmati sono stati misurati quattro parametri fisiologici di ciascuna persona la conduttanza della pelle la frequenza del battito cardiaco la tensione muscolare e il periodo cardiaco I risultati sono visualizzati nei grafici della figura 1 12 ad eccezione del periodo cardiaco che ha una particolare relazione con lo stato di attenzione involontaria generato per ragioni diverse sia dallo stressor che dalla visione di paesaggi Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Variazione della COND
222. i Figura C 5 Curva di ritenzione idrica di Nella stratigrafia di una qualsiasi copertura Ss er A a verde la gestione dell acqua affidata in Sa larga parte allo strato colturale La curva di ea a ritenzione idrica rappresenta lo strumento pi Fonte elaborata Valagussa Lo strato colturale 2008 cfr figura IV 15 Pita tiike cardine di tutti quei processi di condizionamento ambientale in relazione al fatto che in esso si concentra la presenza dell acqua un componente mai citato esplicitamente ma indispensabile A differenza di qualunque altra copertura che tende a smaltire quanto pi rapidamente l acqua meteorica quella a verde concepita per trattenerla pi a lungo possibile trasformandola in riserva idrica per gli organismi viventi L acqua gestita a livello stratigrafico dall elemento drenante e dall elemen to di accumulo il primo favorisce la percolazione evitando una concentra zione eccessiva che produrrebbe marcescenza degli apparati radicali il se condo ne trattiene un certo volume Tuttavia nel substrato che la presenza dell acqua si rivela strategica se da una parte essa consente come ovvio la sopravvivenza dello strato vegetale dall altra permette di raggiungere quegli effetti di evapotraspirazione o di estrazione del calore che condizionano la temperatura dell intero pacchetto di copertura Quest ultimo tende cos a riprodurre il sistema trifasico terra aria acqua tipi
223. i assume che la capacit di accumulo idrico determinata dall andamento della fase liquida del substrato in relazione alle precipitazioni meteoriche mentre la capacit drenante e di aerazione dello strato colturale deriva dall andamento della fase gassosa Da ci si deduce che quando un substrato presenta degli sbilanciamenti delle tre fasi la tecnologia causa delle problematiche di sistema nel caso di una satu razione d acqua persistente degli spazi vuoti del substrato condizione che implica grande capacit di accumulo ma scarsa capacit drenante e quindi una prevalenza della fase liquida sulla fase gassosa le piante vanno incontro a marcescenza e asfissia invece nel caso contrario in cui l acqua non venisse trattenuta dal substrato per un prolungato periodo di tempo condizione che implica grande capacit drenante ma scarsa capacit di accumulo ossia una prevalenza della fase gassosa sulla fase liquida allora la vegetazione non potrebbe nutrirsi e andrebbe incontro a disidratazione Di conseguenza i requisiti caratteristici della copertura a verde elencati nella tabella IV 7 della pagina successiva sono strettamente interconnessi fra loro la capacit agronomica di accumulo idrico di drenaggio e di aerazione sono correttamente differenziati e definiti a uno a uno ma nella sostanza essi si riferiscono a un unica questione che coinvolge trasversalmente l intera stratigrafia del sistema a verde e che rappresentat
224. i garantire l approvvigionamento idrico per la vegetazione nel medio e lungo termine Tale funzione svolta innanzitutto e prevalente mente dal substrato di coltivo stesso infatti uno dei suoi requisiti proprio la porosit a cui corrisponde una certa capacit di ritenzione idrica Per garantire un inerzia idrica maggiore per la normativa indica un ele mento primario aggiuntivo specificatamente dedicato a raccogliere acqua questo elemento si trova sotto lo strato colturale e sotto l elemento filtrante Qui l acqua immagazzinata si rende disponibile alle piante per capillarit o per diffusione man mano che l acqua contenuta nel substrato si esaurisce a seguito dell evaporazione o dell assorbimento da parte delle piante L elemento di accumulo idrico nella quasi totalit dei casi integrato all ele mento che svolge la funzione di drenaggio FUNZIONE Il drenaggio una funzione che consiste nello smaltimento dell acqua DI DRENAGGIO in eccesso dagli strati sub superficiali del sistema a verde Tale funzione di fatto antitetica a quella dell accumulo idrico necessaria per evitare sia il deterioramento degli apparati radicali delle piante che costantemente a contatto con un substrato imbibito d acqua andrebbero incontro a marce scenza sia per evitare la formazione di un battente idraulico persistente al di sopra dell elemento di tenuta Distanziando lo strato colturale dall elemento di tenuta della copertura l
225. i sono susseguiti in un arco temporale molto breve infatti la stratigrafia di copertura ha ricevuto 1589 litri d acqua cio 318 millimetri valore pari a della pioggia media annuale della citt concen trati nell arco di soli 4 giorni Confrontando questi dati con una statistica dei mesi pi piovosi registrati dal 1992 al 2009 nella citt di Vicenza e con i valori dell alluvione di novembre 2010 rappresentati nelle tabella V 7 nella pagina a fianco emerge che i valori di pioggia utilizzati nella sperimentazio ne sono superiori a tutti quelli statistici l acqua immessa nella camera della pioggia durante la sessione sperimentale quinta colonna stata superiore ai valori statistici pi elevati delle piogge della citt di Vicenza registrati dal 1992 al 2009 seconda colonna e superiore anche ai valori registrati du rante l alluvione di novembre 2010 sesta e settima colonna nei comuni del vicentino interessati dalla catastrofe Date le debite proporzioni con gli eventi reali possibile presupporre che anche se non eccezionalmente performante la copertura testata offra co munque un contributo attivo significativo alla regimazione idrica nell arco dei 4 giorni il substrato infatti stato costantemente portato alle condizioni di massima capacit di accumulo ed pertanto corretto supporre che in particolare i volumi di detenzione idrica cio la riduzione dei picchi di de flusso il ritardo del conferimento dei picc
226. i tribuna so praelevata da cui possibile non solo godere della vista a 360 gradi dell area circostante ma anche osservare le performance artistiche che abbiano luogo nella corte interna del museo La copertura rappresenta un estensione dello spazio pubblico in quanto accessibile dai versanti ricostruiti che rivestono le pareti del museo Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde E Figura Ill 35 Vista dall alto del PAV Il PAV si trova nell ex area Framtec di Torino e confina a est con la ferrovia Il museo ap pare come un altura naturale un sottosuolo in cui stato ritagliato uno spazio per le attivit artistiche Fonte Gianluca Cosmacini 167 Figure III 36 Pianta del piano terra del PAV La pianta del museo un anello ottagonale che ritaglia un corte scoperta all interno Una parte dell edificio riservata ad attivit espositive una parte ad aule per la didattica e attivit laboratoriali e infine un ultima parte a uffici L ingresso marcato da un ampia serra che mette in immediata connessione visiva l esterno con la corte interna scoperta Fonte Gianluca Cosmacini Figure III 37 Pianta della copertura La copertura a verde vera e propria ricalca perfettamente la pianta dell edificio La co pertura a falde della serra d ingresso non posta in continuit con la copertura a verde ma si eleva di circa due metri al di sopra di essa Fonte
227. i un prato ovunque cresca della vegetazione l si verificano delle alterazioni microclimatiche Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale LA FUNZIONI ORGANICHE amp 4 S COMPONENTE MATERIA PRIMA MATERIALE MATERIA PRIMA COLTIVAZIONE vinvininraniiiiniiiiri CONSERVAZIONE DELLO STATO VITALE 1100010000100001 SISTEMA TECNOLOGICO copertura a verde ees STRATO FUNZIONALE strato di vegetazione strato di supporto COMPONENTE pianta listello MATERIALE pianta legno multistrato MATERIA PRIMA pianta legno i aannnoonnnnoananannonanaranronai ARTIFICIALIZZAZIONE nnanno00000unnnnnnunnnnnnn 4 ADEMPIMENTO DI UNA FUNZIONE PROGETTAZIONE DELLA FORMA ALTERAZIONE DELLA STRUTTURA CHIMICO FISICA ESTRAZIONE BENEFICI MICROCLIMATICI 20 1 2 Il rapporto sinergico fra vegetazione e costruzione el momento in cui viene riprodotto un suolo al di sopra di una Ni attraverso un azione di carattere artificiale il sistema tecnologico che ne deriva deve realizzare una certa integrazione fra la natura organica della vegetazione e i componenti inerti La sinergia che si determina genera determinate prestazioni le cui ricadute possono essere esaminate a differenti scale dimensionali di influenza Come descritto nel paragrafo precedente le piante per la loro stessa
228. ia per svolgere l esperimento e la stessa apparecchiatura stata contemporaneamente installata sullo spazio aperto adicente al fine di poter confrontare i dati provenienti simultaneamente dall area ombreggiata e dall area soleggiata La figura I 5 nella pagina seguente mostra una termografia della pergola e delle superfici circostanti non schermate confrontando le tonalit di grigio dei differenti elementi dell immagine con la scala cromatica di riferimento posta sul lato destro della stessa si nota che la temperatura superficiale delle foglie di glicine si aggira attorno ai 34 36 gradi Celsius mentre la temperatura della sabbia collocata a terra che gode dell ombra della pergola presenta una temperatura addirittura inferiore a quella delle foglie della pianta Differentemente tutte le superfici esposte al sole hanno una temperatura di oltre 42 gradi a seconda del materiale di cui sono costituite e del loro orientamento e la temperatura superficiale del suolo soleggiato supera i 50 gradi Maanurad pointe ab the gree erpeded fo mollare sasilalfo w Thersa lad peared l Sin HORTH WIE EAST VIEW Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde Figura 1 3 Vista della pergola usata per l esperimento di Hoyano La pianta di glicine installata per l esperi mento crea uno schermo totale al passag gio della luce le sue foglie costituiscono uno strato denso uniforme durante tutta la stagione estiva
229. ialita del suolo da cui emergono Fonte Jacopo Gaspari Figura 1 68 Uscita di sicurezza Nel lato sud della copertura si trovano l in gresso delle macchine agricole e un ampia uscita di sicurezza Le porte sono parzialmen te rivestite di piante decombenti Fonte Jacopo Gaspari 73 Figure 1 69 e 1 70 Vista dello scavo dell amplimento Fonte Martin Prinzhorn Manincor 3 4 6 7 25 Fonte Prinzhorn Manincor 18 19 74 solo in un secondo momento Anche in questo passaggio viene rispecchiata la concezione dell architettura attraverso mezzi artificiali Ma c da chiedersi se il vecchio viene simulato e simboleggiato tramite il nuovo e il naturale tramite l artificiale oppure viceversa Non possiamo e non dobbiamo dare una spiegazione a questo giacch si tratta di processi aperti che possono indicare ogni direzione Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Figure serie 1 71 Viste della copertura conclusa prima dell impianto delle viti Fonte Martin Prinzhorn Manincor 21 24 Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde 75 76 1 6 Il comportamento termico della copertura a verde effetti sull ambiente esterno immediato Ca illustrato in precedenza la traspirazione delle piante e evapora zione dal substrato rappresentano quei fenomeni in grado di garantire un comportamento termico virt
230. iazione solare diretta ricevuta da un corpo collocato al sole pari a 250 chiloca orie al metro quadro ogni ora mentre sotto a pergola tale valore si riduce di circa 4 volte cio a 60 chilocalorie al metro quadro ogni ora Hoyano Climatological use of plants 185 25 indios typ air conditioner ect wall with i Attic at top d residential house for experiment Figura 1 9 Prospetto e pianta della resi In un altro esperimento che pu essere considerato uno dei denza tilizzata nell esperimento capostipiti in questo ambito Akira Hoyano ha verificato Pinfluenza di La parete di chiusura impiegata nell espe f f ue i una pianta di edera posta in aderenza a una parete di chiusura di una rimento completamente rivestita da una vigorosa pianta di edera Questa parete casa anche in questo caso collocata nella citt di Fukuoka La figura 1 9 orientata a ovest illustra la configurazione di partenza la pianta di edera riveste la facciata Ta eR eee an tee ovest della casa ad eccezione della porzione di parete arretrata dove si trova una tertazza I valori misurati in quest esperimento sono stati la tempertura interna ed esterna dell aria e la temperatura superficiale interna ed esterna del muro ombreggiato successivamente con questi dati stato calcolato il flusso termico passante dall esterno all interno Le misurazioni si riferiscono necessariamente a due annate distinte nell agosto del 1
231. ica Questa tecnologia frequentemente utilizza ta per le pareti vegetate che non impiegano specie rampicanti differentemente in coper tura la prevegetazione viene impiegata solo in presenza di piani di falda molto inclinati oppure in casi particolari per ridurre al minimo i carichi permanenti di una copertura piana Nei climi mediterranei l impiego di componenti prevegetati richiede irrigazioni molto frequenti 93 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 94 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Figura II 5 pagina a fianco Pianta del padiglione della Svizzera Il padiglione caratterizzato dalla presenza di due corpi cilindrici principali collegati da una serie di percorsi curvilinei esterni riparati dalla copertura a verde Uno dei due corpi ospita l esposizione mentre l altro la parten za del percorso in seggiovia Fonte Area 110 2010 120 Secondo capitolo Figura II 6 pagina a fianco Prospetto nord e sezione longitudinale Le chiusure nascoste del padiglione cio la parete della corte interna e la copertura sono interamente rivestite dalla vegetazione Queste tecnologie contrastano dal punto di vista formale con l involucro luminoso ester no due tipi di involucro hanno in comune la capacit di interagire con l ambiente Concezione e principi di funzionamento della copertura a verde Figura II 7 Interruzione fra
232. ica densit reale elevata Perlite Ottenuta dal riscaldamento dell alluminio silicato materiale molto leggero presenta bassa capacit di ritenzione idrica ma un elevata capacit drenante Argilla espansa Prodotta dal riscaldamento dell argilla buone capacit drenanti pH neutro basico MATERIALI ORGANICI Sabbia Bassa ritenzione idrica e basso contenuto d aria alta densit reale Si miscela per ridurre la porosit Vermiculite Silicato di alluminio ferro e manganese si ottiene attraverso un rapido riscaldamento della roccia che espande cos il suo volume Buona capacit drenante ma si disgrega nel tempo Zeolite Pietra di origine vulcanica ha elevata capacit di scambio cationico pH neutro e buona capacit drenante Torba Presenta caratteristiche diverse a seconda della torbiera Ottimo materiale ricco di nutrienti pH acido ottima capacit di ritenzione idrica Fibra di cocco Materiale di scarto proveniente dalla lavorazione della noce contiene molti elementi minerali solubili come il potassio e il sodio Capacit di ritenzione idrica eccellente Fibra di legno Ottenuto dalla sfibratura ed essicatura di materiali di scarto dell industria del legno Elevata porosit elevato contenuto d aria basso volume d acqua disponibile Ammendante compo stato Conosciuto come compost le caratteristiche dipendono dalle miscele utilizza te in partenza Presenta salinit
233. ica modalit che consenta l allevamento o la coltivazione di specie inadatte al clima dove si collochi la struttura Tali riproduzioni sono altamente energivore e la manutenzione operata dall uomo pur essendo variabile in relazione alle caratteristiche degli impianti in generale non elevata ma differentemente dal primo caso alta mente specializzata la manutenzione ordinaria infatti finalizzata in parte alla cura delle specie introdotte ma soprattutto alla gestione dell involucro e degli impianti Pur con opportune distinzioni questi ecosistemi sono dotati di un ampia autonomia in quanto all interno di essi avviene il ciclo dell azoto o almeno alcuni segmenti di esso anche questo ecosistema artificiale incompleto e l attivit di controllo pi che la manutenzione vera e propria costante La vita e la qualit della vita degli organismi mediamente buona e a seconda delle dimensioni dell involucro anche le specie animali possono riprodursi Nel complesso la tecnologia in grado di attuare questo tipo di ecosistema Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale GRAZIONE IMPIANTI Ecosistema artificiale ELEMENTARE INTERCLUSO PRODUTTIVO INDIPENDENTE PESCE IN BOCCIA ACQUARIO ITTICOLTURA FONTANA P n PESCI PIANTA IN VASO SERRA AGRICOLTURA COPERTURA A VERDE ar
234. ich genera all esterno in prossimit dell estradosso della copertura una lieve microventilazione La copertura a verde quindi funzionale non solo per le prestazioni termiche di isolamento e raffrescamento a favore dell ambiente interno confinato ma anche per l azione di microventilazione che la presenza delle piante innesca a livello superficiale Nella figura IV 26 della pagina seguente possibile osservare che la struttura portante del sistema di impermeabilizzazione costituita da travi in acciaio a doppia T e da un solaio di calcestruzzo armato dello spessore di 12 cen timetri sopra il quale steso l elemento di tenuta fra l elemento di tenuta e il sistema a verde si trova l elemento di isolamento termico tetto caldo La stratigrafia del sistema a verde prevede l impiego di uno strato di drenaggio e accumulo idrico in materiale disciolto dello spessore di 7 5 centimetri sul quale sono appoggiati moduli quadrati pre vegetati La particolarit di questa copertura risiede nell impiego di moduli di fibra di cocco compattati da un materiale totalmente biodegradabile a base di addensato di lattice e pre vegetati con specie vegetali dalle caratteristiche di resistenza a prolungata siccit La pre vegetazione consente mirate e pi agevoli lavorazioni agrotecniche che favoriscono l attecchimento e Pirro Quarto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico Figura IV 26
235. icoperti da vegetazione Il deflusso superficiale o scorrimento include tutte le modalit con cui Pac qua si muove sulla superficie del suolo in pendenza verso il mare torrenti fiumi laghi sono i corpi idrici recettori superficiali in cui l acqua scorre per un certo intervallo di tempo una certa parte del deflusso raggiunge il mare ma la maggior parte evapora lungo il tragitto come si legge dall equazio ne del ciclo idrologico del suolo riportato nella figura IV 1 della pagina a fianco Linfiltrazione l assorbimento d acqua operato dal terreno e l aliquota di infiltrazione dipende fondamentalmente dalla permeabilit del suolo o della roccia L infiltrazione pu essere superficiale o profonda quella superficia le favorisce l approvvigionamento idrico alla vegetazione e l evaporazione diretta dal suolo mentre l infiltrazione profonda alimenta le falde e parteci pa al deflusso sotterraneo delle acque ed alla base della disponibilit idrica agli usi civili Infine l evaporazione e la traspirazione trasferiscono all atmosfera l acqua trattenuta dagli strati superficiali del suolo quella assorbita dalle piante e l acqua dei corpi idrici superficiali in quantit direttamente proporzionali alle tempertaure dell aria all umidita relativa e alla forza del vento In ciascuno di questi segmenti del ciclo idrologico l acqua pu permanere per intervalli di tempo differenti e queste variazioni presentano
236. iduzione dell altezza dei picchi e il ritardo del loro conferimento 5 2 E Volume Retention ha ti D POLES E LES LP LES Figura IV 11 Valori di ritenzione idrica a confronto La ritenzione idrica di una copertura a verde dipende fondamentalmente dalla stratigrafia del sistema a verde quanto maggiore lo spessore che la caratterizza tanto superiori 194 di un anno il 60 dell acqua precipitata su una copertura a verde evapora e quindi il restante 40 rappresenta il volume di deflusso ossia la quan tit d acqua che raggiunge gli impianti di scarico Il valore della ritenzione dipende da numerosi fattori fra cui principalmente lo spessore e la compo sizione della stratigrafia del sistema a verde la pendenza della copertura ma anche l andamento annuale delle precipitazioni in rapporto ai fattori clima tici complessivi evapotraspirazione pur dipendente dalla disponibilit di risorsa idrica infatti molto pi intensa nelle stagioni calde I fattori appena elencati possono variate significativamente le prestazioni idrologiche del si stema nella figura IV 11 si rilevano valori eterogenei ma escludendo il caso definito US tali valori documentano una capacit di ritenzione idrica di oltre il 55 dei volumi totali con punte pari a 75 80 SWE Lund University Svezia Bangiason 2005 BLG KU Leen Balgio Mentana af al 2006 DE 4 University of Neubrandenburg Germania Kdfefer 2005
237. ie e al sole La tabella I 6 della pagina seguente evidenzia specificatamente la temperatura dell elemento di tenuta di una copertura a verde rispetto a quella di una copertura senza inverdimento in 660 giorni di rilevazioni la membrana impermeabilizzante della copertura a verde raggiunge i 30 gradi Celsius solo in 18 giornate e non raggiunge mai i 40 50 60 e 70 gradi Nella terza colonna si legge che la temperatura dell aria raggiunge i 30 gradi pet 63 giorni e questo significa che la membrana ricoperta dall inverdimento ha una temperatura mediamente pi bassa della temperatura dell aria Al contrario la membrana della copertura senza alcun inverdimento raggiun ge temperature molto elevate con una certa frequenza e con temperature dell aria non significativamente alte Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde Bi pit EA pE E Thee We Tee kak tS bs ibi ibit ti Mag dg Figura 1 55 Confronto fra temperature e flussi termici di una copertura a verde e di una copertura senza inverdimento Le temperature dei vari strati di una coper tura senza inverdimento rivestita con una membrana bituminosa sono messi a con fronto con una copertura a verde collocata a fianco della precedente le temperature e i flussi termici entrante e uscente mostrano come la copertura a verde sia complessiva mente meglio isolata interessante notare lo sfasamento di 6 ore del pur minimo flusso termico entrante nella copertura a ve
238. ie impermeabile procapite stato di 2 metri quadri questo significa ad esempio che un area metro politana come quella di Padova popolata lecrumecte semo delle tupariicit impermontile da 450 000 persone ha incrementato il suo suolo impermeabile di 9 chilometri quadrati d i in Cel n id in 10 anni valore che corrisponde al 10 dell estensione del territorio comunale pari a ou NI 92 85 chilometri quadrati fun I Fonte ISPRA Istituto Superiore per la Prote on RENE a Bias zione e la Ricerca Ambientale VI Rapporto 1 Buu sulla Qualit dell Ambiente Urbano Cagliari 2009 27 ihn E A Gmi oe ti Vale i TOSO Biswa ii Lia oe ii timo E Pili m ch in Puro I i _ _ i Tans W _ r__ A lMAaa m m Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 186 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale IV 2 L importanza di regimentare l acqua negli ambienti urbani le opportunit della copertura a verde D ato il carattere di sostanziale irreversibilita dell urbanizzazione le pos sibilit di salvaguardia della risorsa idrica e di difesa da essa presenta no molte limitazioni l efficienza dell infrastruttura dell acqua ossia delle reti e delle fognature che pur rappresenta un azione importante per non vani ficare l energia spesa nei processi estrattivi e per ridurre la contami
239. ientale gt www areeurbane apat it site contentfiles 00037700 37757_ suolo 3 L ISPRA Istituto Superiore per la Prote zione e la Ricerca Ambientale un istituto che coordina l operativit dell Agenzia per la protezione dell ambiente vigilato dal Ministero dell Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare ed stato istituito con la legge 133 del 2008 sostituendosi APAT Agenzia per la Protezione dell Ambiente e per i servizi tecnici 40 AA VV Introduction to the special issue on urban hydrology Journal of Hydrology 299 2004 163 184 La quantit di superficie impermeabile del territorio un dato stretta mente monitorato sia a livello nazionale sia a livello europeo in quanto la sua crescita o la sua diminuzione pone in immediata correlazione causa ef fetto molti dei processi negativi determinanti il degrado ambientale In Italia per le aree metropolitane pi estese i valori di impermeabilizzazio ne dei suoli sono censiti dai dati recentemente pubblicati dal Ispra emerge che delle ventisei aree metropolitane prese in esame la superficie impermea bile presenta un valor medio del 28 pi di 1 4 delle superfici orizzontali che comprendono la citt e le sue conurbazioni Tale valore implica che nelle aree urbane centrali dove la densit edilizia normalmente pi alta delle aree periferiche la percentuale d uso del suolo sia signifcativamente elevata questo emerge dalle
240. iferimento e da diminuire la conduzione del calore 2 il sistema dev essere preventivamente dotato di impianti di irrigazione da impiegare nel caso di prolungata siccit e calibrato in relazione alle specie vegetali piantate In linea di massima queste considerazioni valgono per tutti i climi presen ti nel territorio nazionale anche se opportune differenze devono essere evidenziate rispetto alle zone climatiche del nord e del sud Italia La figura III 16 illustra le caratteristiche dei diversi climi italiani il territorio nazionale caratterizzato da nove differenti zone climatiche che nel loro complesso Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale aod epee pe lenge oe n THET Lehi eae SITL bee shee Angie Lu sa ipa rhea mapaa ph ipia e apn a p I RT sono significativamente differenti Escludendo il clima nivale e il freddo d altitudine zone non popolate si passa infatti dal temperato fresco pre sente in alcune zone dell arco alpino dell Umbria e dell Abruzzo al clima temperato sub tropicale delle coste della Calabria della Sicilia e del sud della Sardegna Per la tecnologia delle coperture a verde queste differenze im plicano fondamentalmente l impiego di specie vegetali diverse In secondo luogo nei climi del centro sud Italia pur potendo applicare specie vegetali autoctone e quindi adattate al tipo di cli
241. ifi cio viene naturalizzato tant che esso subisce una serie di guadagni energe tici caratteristici del verde in generale impiegando una scarsissima quantit di energia e o di risorsa idrica per il mantenimento dello strato vivo Complessivamente quindi i benefici derivanti dall impiego della copertura a verde presentano dei risvolti positivi non solo alla scala di progetto architet tonico ma anche alla scala urbana e territoriale In quest ultimo caso i benefici di un singolo elemento di chiusura sono scar samente significativi in rapporto alla scala Ci nonostante la copertura a verde partecipa a quella rete ecologica che si instaura autonomamente negli spazi costruiti fra tutte le componenti vegetali presenti e che se pur difficil mente incrementabile reintroduce nell ambiente urbano l attivit primaria vegetale noto che tanto pi la vegetazione sia presente in un territorio tanto meno in esso aumenti l entropia complessiva temperature sostanze chimiche inquinanti variazioni microclimatiche ventilazione polveri tutti questi sono alcuni dei fattori controllati e mitigati in termini quantitativi dalla vegetazione e le coperture che nella maggior parte dei casi sono superfici di sacrificio da un punto di vista fruitivo possono reintegrare il verde urbano contribuendo a ripristinare parzialmente gli scambi energetici significativamente alterati fra uomo e ambiente Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella p
242. imentale Osmundson Theodore Roof gardens History design and construction Singapore W W Norton amp Company 1999 Palla Anna Unsaturated flow in engineered media for hydrologic restoration Tesi di dottorato in fluidodinamica e processi dell insegneria ambientale DICAT Universit di Genova 2008 Peron Fabio Vegetazione e ambiente costruito Aspetti termigrometrici In Verde Naturalizzare in verticale a cura di Valeria Tatano 61 95 Santarcangelo di Romagna Maggioli Editore 2008 Prinzhorn Martin Manincor Vienna Schlebrigge Editor 2005 Priore Riccardo La Convenzione Europea del Paesaggio Treviso Fondazione Benetton Studi e Ricerche 11 novembre 2004 Puay Yok Tan et al Thermal benefits of rooftop gardens in Singapore In atti del convegno World Green Roof Congress Chicago 2003 Robertson Christine A roof built out analysis for the University of Cincinnati quantifying the reduction of stormwater run off Tesi di Master of Community Planning University of Cincinnati 2006 Schunck Eberhard et al Avante dei tetti Grande atlante di architettura Torino Utet 1998 Shirley Chris The sustainability value of the green roof as a water recycling system in urban location In atti del convegno World Green Roof Congress Chicago 2003 Sicurella Annibale Progettare il verde Tecniche e soluzioni Napoli Sistemi Editoriali 2003 Slone Daniel K e David E Evans
243. individua il centro storico di Vicenza l area pi den samente costruita il cui uso del suolo caratterizzato dal 90 di superfici impermeabili il 50 a coperture e il 40 a strade e piazze e solo dal 10 di superfici permeabili Parea arancione rappresenta la prima cintura urbana al di fuori del centro delimitato dalle antiche mura e l ampia e densa espansione della citt verso ovest caratterizzata dal 60 circa di superfici Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale impermeabili il 30 a coperture e altrettanto a strade e piazze e il 40 da superfici permeabili Parea gialla individua la periferia pi recente prevalentemente a desti nazione d uso solo residenziale caratterizzata da un impermeabiliz zazione del suolo del 30 il 15 di coperture e il 15 di strade e piazze l area verde infine rappresenta la porzione di territorio pressoch non edificato la cui impermeabilizzazione stata stimata al 4 Per ciascuna di queste aree che rispetto alla superficie complessiva analiz zata di 715 ettari presentano oltre che densit anche estensioni differenti stato calcolato il deflusso medio annuo sia allo stato di fatto sia successiva mente assumendo la conversione delle coperture esistenti superfici imper meabili in coperture a verde superfici permeabili Questi ipotetici scenari di conversio
244. inhabitat com gt Aloni_ house Figura III 26 Vista della villa verso il fronte sud Fonte Deca Architecture Il 3 Criticit costruttive TS criticit costruttive di una copertura a verde riguardano quasi esclusi amente l elemento di tenuta e la sua corretta applicazione nelle sezioni correnti e in prossimit dei risvolti verticali e laterali in corrispondenza di elementi emergenti Come stato accennato in precedenza elemento di tenuta di una copertu ra a verde sottoposto non solo alle aggressione chimiche dovute alla na tura dei materiali sovrastanti ma anche al contatto costante con gli elementi umidi del sistema a verde e con le radici delle piante Per questa ragione l elemento di tenuta che rappresenta il confine fra il sistema di impermea bilizzazione e il sistema a verde protetto da due elementi di interfaccia in grado di garantire la protezione meccanica e la protezione dall azione degli apparati radicali Quest ultima funzione di fatto assolta da una seconda membrana bituminosa oppure nel caso dell impiego di un elemento di tenuta in polivinilcloruro o a base di poliolefine tale funzione risulta essere integrata all elemento di tenuta stesso steso quindi in monostrato Rispetto ad altri strati la membrana impermeabilizzante richiede quindi adeguate misure di protezione e al contempo una perfetta posa sul solaio di copertura Il solaio di una copertura a verde deve risultare completamente stagno
245. into capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale 251 USO DEL SUOLO Superfici impermeabili Superfici permeabili Stato di fatto 90 10 102 ha 14 3 Coperture Altre superfici Verde urbano Coperture a verde 50 40 10 0 Voie gipo dais ree dia mei died paai dh Qo delle papere sie i papere a nda TO io im Di peesaa fi cine fl Figure serie V 37 Deflussi annuali della citt nei vari scenari di conversione del l area grigia pi densamente edificata In questo caso un ipotetica conversione delle coperture esistenti in coperture a verde si dimostrerebbe pi efficace nell abbattimento dei deflussi rispetto agli stessi valori riferiti all intera citt poich la densit del costruito qui superiore e di conseguenza le super fici impermeabili occupano una maggiore estensione di suolo Una conversione al 20 implicherebbe una riduzione annuale dei 252 Aava pen core ec h cl na e hee bdo deflussi di 29 millimetri contro i 14 del valore riferito all intero territorio urbano Confrontando la riga blu di questo grafico con quello del deflusso della figura V 36 dell intero territorio urbano si nota che in questo caso il deflusso annuale pi prossi mo al valore della pioggia media annuale qui il deflusso pari a 867 millimetri mentre il deflusso medio della citt di Vicenza pari a 59
246. iologiche e dal processo di evaporazione dell acqua dal suolo 3 le variabili coinvolte nell analisi delle prestazioni di una copertura a Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde Tabella 1 4 Trasmittanza dei terreni ca ratterizzati da diversi valori di umidit La trasmittanza di un terreno varia sensibil mente in relazione al suo contenuto d acqua un terreno asciutto presenta una trasmittanza simile a quella di un materiale isolante con trariamente un terreno bagnato pu avere valori di trasmittanza superiori a quelli di un materiale denso come il calcestruzzo Da ci deriva che il comportamento termico della copertura a verde varia costantemente in relazione al livello di umidit del substrato EFFETTI DELL EVAPOTRASPIRAZIONE 20 l evapotraspirazione una grandezza fisica utilizzata in agrometeorologia si indica con la sigla ET e si misura in millimetri in unit di tempo essendo l evapotraspirazio ne un fenomeno climatico inverso a quello delle precipitazioni per convenzione si usa il millimetro in modo da rendere tale grandezza direttamente comparabile con le precipitazioni Gli ambiti di applicazione prevalenti di que sta misura riguardano i consumi idrici delle colture e la gestione dell acqua irrigua dei bacini idrografici fattori che influenzano evapotraspirazione sono la natura del terreno il clima la specie vegetale la tecnica colturale evapotraspi razione
247. ione in questo contesto il principale oggetto di indagine rappresentato invece da quelle caratteristiche da cui dipendono non solo la possibilit di sviluppo e di mantenimento dello strato vegetale in relazione alla composizione della stratigrafia del pacchetto costruttivo ma anche una serie di propriet fisiche che comportano rilevanti ricadute sul piano della qualit ambientale e del comfort all interno di uno spazio confinato Una copertura a verde pu essere intesa come il risultato di una tecnologia ibrida in cui i componenti naturali sono integrati ai tradizionali materiali edilizi per conseguire tanto le funzioni proprie dell elemento tecnico di co pertura quindi chiusura impermeabilizzazione isolamento comfort ecc quanto quelle di un suolo vero e proprio Quest ultimo permette lo sviluppo della vita vegetale grazie alla sua fertilit alla presenza dell acqua e di altri microorganismi che insieme alle piante danno luogo a un ecosistema in cui varie attivit possono essere svolte Questo punto di vista assume di accettare che l ibridazione fra costruzione e coltivazione attuata dalla copertura a verde includa tra le principali ricadute anche l integrazione fra approcci propri della tecnologia edilizia con altri propri delle agrotecnologie Tale presupposto alla base del taglio assegna to alla ricerca e rappresenta tra l altro il principale elemento di distanza tra Conclusioni 259 UN SISTEMA
248. ione idrica della copertura poich la condizione di aridit invero simile per un sistema a verde costruito quanto per la verifica della capacit massima di accumulo Il picco simulato stato quello pi elevato registrato il 4 agosto 2002 pari a 17 2 millimetri La simulazione 2 stata condotta esattamente con gli stessi dati di ingres so della simulazione 1 con un inter evento di 3 ore La simulazione 3 ha eseguito evento meteorico caratterizzato dalla serie ripetuta di picchi dell 8 settembre del 1994 Questa simulazione come tutte le successive stata avviata allo scadere di 18 ore di inter evento In questa fase stato possi bile notare come la copertura abbia reagito sia alla pioggia intensa sia alla pioggia leggera La simulazione 4 dedicata al calcolo del coefficiente di deflusso t che si ef fettua con un valore di picco predefinito p 9 millimetri 5minuti e infine nella simulazione 5 stata ripetuta la simulazione 3 cio l evento caratte rizzato dalla serie di picchi dell 8 settembre 1994 inclinando la copertura al valore massimo possibile pari al 9 Questo ha consentito di verificare la differenza fra la risposta idrologica di una copertura piana e di una copertu ra inclinata Gli esperimenti sono stati eseguiti attraverso una procedura standard che prevedeva una serie di verifiche preventive del funzionamento dei singoli apparecchi prima di ogni sessione al fine di non immettere erroneamente nell
249. ire l ispezione dei tubi di gronda Come accade in altre circostanze in cui l elemento di tenuta deve essere interrotto anche in questo caso predisposto un drenaggio in ghiaino attorno al pozzetto Fonte Optima Giardini Pensili Figura III 32 Compluvio Durante gli eventi meteorici piovosi in un compluvio si verificano battenti idrici persistenti Pertanto oltre al drenaggio in ghiaia si predispone un tubo che raccoglie e allontana l acqua pi rapidamente In questa stratigrafia l impalcato di copertura un tavolato in legno pertanto la membra na impermeabilizzante posata indipenden temente dall elemento portante Fonte Optima Giardini Pensili 163 Figure serie III 33 Impermeabilizzazione di un elemento anticaduta in calcestruz zo e metallo l elemento anticaduta costituito da un robusto montante metallico che tende un cavo a cui possibile agganciare un im bragatura Il montante ha come base una piastra metallica fissata da quattro lunghe viti annegate in un elemento parallelepipedo di calcestruzzo armato posto in continuit al solaio di copertura La sequenza mostra 164 l impermeabilizzazione dell elemento di calcestruzzo e la sigillatura delle viti dopo aver gettato il basamento di calcestruzzo e aver predisposto le viti esso viene accurata mente impermeabilizzato Sulla sua superficie superiore viene steso un doppio strato di membrana impermeabilizzante e vengono si gillti i
250. ispondenza delle strutture verticali dell edificio Fonte Optima Giardini Pensili Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde l sistema tecnologico di copertura a verde stato oggetto di una radicale revisione e sistematizzazione nell ultimo ventennio del secolo scorso Dalle modalit costruttive tradizionali che nei Paesi mediterranei prevedevano l impiego di un solaio massivo e di ingente spessore si passati a una tecnologia dal peso pi contenuto grazie alla messa a punto di un articolata stratigrafia multistrato dove le funzioni tecnologiche e agrotecniche dei diversi componenti sono chiaramente distinte e definite In particolare le tecnologie attuali di copertura a verde risolvono il principale elemento di criticit legato al verificarsi delle infiltrazioni d acqua attraverso l elemento di tenuta grazie all impiego di opportune interfacce In passato infatti una delle problematiche pi significative riscontrabile nelle applicazioni di questa tipologia di copertura e che ne ha inibito a lungo la diffusione era determinata dai difetti di posa della membrana impermeabilizzante che causavano infiltrazioni e quindi danni significativi ai materiali edilizi costituenti la copertura stessa Anche l attuale tecnologia non ovviamente immune dalle eventuali imperfezioni della posa in opera ma i rischi dell insorgere dei guasti legati alla gestione dell acqua sono rido
251. istanza lt 500 m 5 Distanza lt 500 m 2 Campo da golf 8 Distanza lt 60m 21 350 m lt Distanza lt 500 m 7 Miller 2001 Dallas Texas Parco urbano 14 Con affaccio 22 Nicholls 2002 Austin Texas Cintura verde Barton Creek mmediata vicinanza 12 Vicinanza 6 Parco urbano 2 Nessun impatto rilevato College Station Texas Campo da golf 1 mmediata vicinanza 16 19 Lindsey Man Payton amp Dickson 2003 Indianapolis Indiana Manon Trail Distanza lt 800 m 15 Strade alberate 6 Nessun impatto rilevato Corridoi verdi 7 Distanza lt 800 m 2 28 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Nella maggior parte dei casi l incremento di valore non determina to solo dalle possibilit fruitive che l area verde posta nelle vicinanze in grado di offrire agli abitanti la possibilit che viene ancor pi riconosciuta come qualit aggiunta la semplice fruibilit visiva del verde Escluden do contesti di eccezionale rilevanza architettonica un affaccio su un parco preferibile a un affaccio sul costruito questo accade perch esiste una diretta corrispondenza causa effetto fra il benessere psicofisico dell uomo e la percezione visiva della vegetazione Tale corrispondenza va ben oltre i
252. ite progressivamente maggiori In prossimit delle costruzioni l ombreggiamento generato dalla vegetazione ha quindi come effetto la riduzione dell assorbimento della radiazione solare da parte Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale FUNZIONE VEGETALE EFFETTO SULL AMBIENTE GUADAGNO PER LA COSTRUZIONE FOTOTROPISMO COMPORTAMENTO PER IL QUALE LE FOGLIE DELLE PIANTE ASSUMONO UNA CONFIGURAZIONE QUANTO PI FAVOREVOLE ALLINTERCETTAZIONE DELLA LUCE SOLARE AL FINE DI GARANTIRE PROCESSI DELLA FOTOSINTESI CLOROFILLIANA OMBREGGIAMENTO ORIENTANDOSI PERPENDICOLARMENTE ALLO STIMOLO LUMINOSO LE FOGLIE IMPEDISCONO Al RAGGI SOLARI DI RAGGIUNGERE LE SUPERFICI A ESSE SOTTOSTANTI LE CHIOME DELLE PIANTE RAPPRESENTANO UNO STRATO STRATO DI SCHERMATURA MOBILE CHE SI AUTO REGOLA A SECONDA DELLA POSIZIONE DEL SOLE 1 RIDUZIONE DELL ASSORBIMENTO DA PARTE DELLE SUPERFICI EDIFICATE DELLA RADIAZIONE SOLARE QUINDI CONTENIMENTO DELLE TEMPERATURE SUPERFICIALI INTERNE DELLE CHIUSURE RIDUZIONE DELLE EMISSIVITA SUPERFICIALI ESTERNE A ELEVATA LUNGHEZZA D ONDA QUINDI RIDUZIONE DELLA TEMPERATURA MEDIA RADIANTE FOTOSINTESI CLOROFILLIANA REAZIONE ATTRAVERSO CUI LE PIANTE TRASFORMANO IN PRESENZA DI ENERGIA LUMINOSA ACQUA E ANIDRIDE CARBONICA NEL PROPRIO NUTRIMENTO CARBOIDRATI IMPIEGO DI ENERGIA SOLARE U
253. itoriali di salvaguar dia Per quanto riguarda la risorsa idrica stata compilata una struttura DPSIR che ha messo in evidenza una serie di interventi necessari colonna di destra titoli evidenziati in violet n Sd to demand management supply mana gement integrated water management All interno dell ultima voce integrated water management riquadro rosso sono compre si i sistemi integrati di gestione dell acqua 1 piani di gestione dei bacini fluviali 2 piani di gestione della siccit Entrambi i piani di gestione includono l im piego di superfici edilizie orizzontali permea bili le coperture a verde che appartengono a questa categoria sono fra le pi efficaci in quanto replicano prestazioni simili a quelle di un suolo naturale Fonte European Environment Agency Report Water resources across Europe confronting water scarcity and drought EEA Report 2 2009 gt www eea europa eu gt water gt press room 188 Fieri ERA HOE f i Pree getatce Dragi rat Tenen anni ia i Foard aie nor erat sai tata Mamani nansgareri Sao mhii Lirio eS F ubir miter leven ree eet L pamtari m pricing Luni ay i z Sat ar ee Lee i eo e Pe Pe Agraitare Trigon rene Wakea i bin ieir Li P Sort bedoetriai g Froma P 5 usp dp manmagorner irria mater Lie Arena comi mania Ut ae CETE Pear piita Tooting male Loma of ttle
254. itudini la lettera f anch essa comune ai due casi indica assenza di una stagione secca la lettera b assegnata alla Germania definisce un chma con estate calda media termica estiva inferiore a 22 Celsius mentre la lettera a in dica per la regione padana e per buona parte del versante adriatico chma con estate molto calda media termica estiva superiore a 22 Celsius Il limite termico dei 22 gradi fondamentale per lo sviluppo di una grande numero di specie vegetali e distingue due regioni climatiche popolate da piante spontanee provenienti da climi opposti in Germania occidentale infatti possibile trovare piante microtermiche mentre nel centro nord Italia sono diffuse le piante mesotermiche Un attento esame delle differenze climatiche consente di spiegare alcune ricadute sulla stratigrafia del sistema a verde innanzitutto gli inverdi menti ultra sottili come quello illustrato nelle figure 1II 11 1 12 e III 13 a pagina 149 non trovano un clima favorevole in Italia cos come in nessu maltra regione mediterranea Proprio per questo la normativa italiana impo 35 Fonte Palermo gt http meteoweb ne che lo spessore minimo della stratigrafia di una copertura estensiva sia it viewtopic php f 18 amp t 21889 Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde 151 Figura III 15 Carta dei climi di K ppen riferita all Europa La carta dei climi di K ppen stata reda
255. iustificava l uso di una copertura i cui benefici principali riguardavano la percezione estetica il prestigio e le possibilit fruitive di uno spazio verde in quota In Italia infatti la tradizione costruttiva popolare non ha conosciuto la diffusione di coperture che fossero in grado di ospitare vegetazione Pas sociazione delle piante alle costruzioni si limitava alle chiusure verticali at traverso l impiego di piante dotate di radici aeree o ventose e alle strutture temporanee o leggere che normalmente ombreggiavano le corti attraverso l impiego di piante volubili e viticci Differentemente dalla tradizione mediterranea nel Nord Europa e in parti colare in Norvegia le coperture a verde venivano invece impiegate proprio nelle case rurali poich rappresentavano un sistema rudimentale per isolare i tetti dalle rigide temperature esterne La tecnologia prevedeva che al di Figura 1 17 Tetti d erba di case norvegesi Fonte Luruoppo www homeresult com gt traditional grass green roof gt norway Figura 1 18 Tetto d erba di una casa islandese Fonte Luruoppo www clikon it Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 36 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale sopra dell impalcato ligneo dei tetti venisse appoggiato del terriccio come strato dotato di massa per isolare dal freddo e successivamente delle zolle d erba per fissare il sottostante strato di terra I
256. ivo ruolo della copertura verde nella gestione della risorsa idrica tuttavia necessario assumere come punto di partenza il fatto che allo stato attuale la conformazione del suolo urbano tale da alterare significativamente il naturale ciclo dell acqua Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale IV 1 l alterazione del ciclo dell acqua nelle citt cause ed effetti ik un territorio urbanizzato l acqua rappresenta al contempo una risorsa e un insidia indispensabile per tutte le attivit antropiche ma pu essere causa delle peggiori catastrofi L acqua utilizzata nelle aree urbane viene prelevata dal sottosuolo e gestita attraverso la rete idrica degli acquedotti che la distribuiscono potabile per tutti gli usi civili domestici industriali agricoli ecc Per tutte queste funzioni l acqua deviata dai suoi percorsi spontanei raccolta e trattata trasferita e sfruttata quindi inquinata allonta nata e infine deputata e reimmessa nei corsi che raggiungono il mate Nei territori antropizzati necessario anche proteggersi dall acqua meteori ca per attuare quest azione di difesa l uomo chiude le proprie costruzio ni attraverso superfici impermeabili Sia l uso dell acqua che la difesa da essa generano una serie di processi che ne alterano significativamente la naturale circolazione dall atmosfera a
257. izzanti Le membrane impermeabilizzanti sono costi tuite da due differenti tipologie di materiali il bitume polipropilene atattico e stirene butadiene stirene e i materiali sintetici polivinilcloruro e poliolefine Ciascuna di queste due famiglie di materiali d origine a tipi di membrane dalle propriet tecnologi che diverse nelle coperture a verde le prime vengono stese in doppio strato uno funge da elemento di tenuta e l altro da elemento di protezione dall azione delle radici mentre le secondo vengono stese in strato singolo che assume entrambe le funzioni di imper meabilizzazione e protezione dall azione delle radici CARATTERISTICHE ARMATURA FINITURA POSA DEL COMPOUND SUPERFICIALE MEMBRANE IN Polipropilene Stabilit alle tempe In tessuto non Inferiore film termo In adesione BITUME POLI Atattico APP rature elevate tessuto da filo di distruttibile in fase In semi indipen MERO Flessibilit a freddo poliestere di posa per evitare denza Basse deformazioni a In filo di vetro l incollaggio durante In indipendenza razione stabilizzate cio lo stoccaggio Con fissaggio miste in filo di Superiore pellicole meccanico Stire Butadiene Elevate deformazioni poliestere e filo di di protezione in Stirene a trazione vetro scaglie di ardesia o SBS Flessibilita a freddo alluminio dai raggi on resistenti ai del sole raggi Ultra Violetti on resistenti alle emperature elevate MEMBRANE Poli
258. l dimensionamento delle strutture l analisi dei carichi un pas saggio fondamentale non solo perch se ne determinano le dimensioni ma anche perch eventuali incrementi determinati dal peso del sistema a verde possono influenzare la scelta di uno piuttosto che un altro sistema strutturale Come descritto nel paragrafo II 5 L importanza dei fattori di carico nella definizione del pacchetto tecnologico il primo fattore che si deve tenere in considerazione nella progettazione dell elemento portante che il sistema a verde presenta un peso diverso in relazione alla quantit d acqua che contiene Sia lo strato colturale in misura prevalente sia eventuali elementi specificatamente predi sposti per accumulare acqua nelle proprie cavit si imbibono d acqua deter minando ovvie conseguenze dal punto di vista statico La normativa italiana impone che il carico permanente venga calcolato a favore della sicurezza impiegando valori di massa volumica in totale saturazione idrica Il secondo fattore da tenere in considerazione nell analisi dei carichi di una copertura a verde riguarda la valutazione del peso delle piante Le piante sono prevalentemente composte di lunghe cellule fibrose e di acqua e il loro peso pur di non immediata determinazione dev essere valutato in base alla dimensione prevista raggiungibile in massimo sviluppo Il Sedum le erbacee perenni e gli arbusti sono assimilabili ad un carico unifor memente distribuito Divers
259. l retaggio culturale che associa le piante a un paesaggio integro nemmeno l assunzione di un comportamento eco logico o Paffezionamento a stili di vita sostenibili attribuibili al pensiero volontario del singolo individuo determinano l attrazione visiva dell uomo per le piante In realt la percezione del verde connessa a uno stato di benessere e di equilibrio psicofisico che l uomo subisce quando in grado di godere per un tempo sufficientemente prolungato dell esposizione alle piante Alla base di questo benessere c una memoria subcorticale che asso cia la vegetazione quindi la sua percezione alla presenza d acqua di cibo e di riparo in altre parole di possibilit di vita Nell ambito delle neuroscienze la relazione fra la percezione della vegetazione e i benefici per l uomo stata indagata Roger S Ulrich ha condotto svariate ricerche riguardanti la salute umana degli individui che vivono nelle citt dalle quali sono emerse inequivocabili conferme dell apporto benefico della vegetazione all ambiente costruito Una di queste ricerche descrive sperimentalmente l attivit fisiologica del corpo esposto alla visione di differenti tipi di paesaggio Ulrich ha sottoposto un campione di 120 persone adulte tester alla visione di due documentari in sequenza della durata di circa 10 minuti un primo filmato definito stressante stressor in grado di generare un certo senso d ansia
260. l sistema a verde rende queste copertu re estremamente durevoli Se da un lato quindi la manutenzione un attivit molto frequente dall altro la durabilit garantita proprio dalla presenza del sistema a verde 34 Fonte UNI 11235 34 36 Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde 173 Quarto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico a concezione della copertura a verde risponde come si avuto modo di approfondire nei capitoli precedenti a molteplici requisiti che possono essere raggruppati non solo in relazione agli aspetti funzionali a cui chiamata a rispondere ma anche a un ordine di scala Essi infatti sono strettamente connessi alla natura e alla prestazione dei vari componenti e al contempo fortemente legati alla configurazione del sistema e al suo fapporto con il contesto di riferimento Per quanto la progettazione della copertura a verde sia essenzialmente vincolata alle condizioni geografiche e climatiche essa non pu trascurare di considerare la natura del tessuto edilizio in cui opera l intervento poich proprio in relazione a esso pu dare luogo a interessanti ricadute non ancora del tutto indagate Se le prestazioni alla scala edilizia sono state oggetto di studi che hanno messo in luce i benefici e i limiti in particolare di carattere termoigrometrico il contributo offerto dall impiego di coperture a verde a live
261. l suolo e viceversa dal suolo all atmosfera Questa circolazione definita come ciclo idrologico e a scala planetaria regolata da un equazione di bilancio figura IV 1 nella pagina successiva Il ciclo idrologico descrive i continui scambi di massa idrica fra la terra l atmosfera le acque superficiali le acque sotterranee e gli organismi comprendendo tutti i passaggi di fase dell acqua Come noto i processi principali che regolano la circolazione dell ac qua sono due inversi fra loro l evaporazione e la condensazione L evaporazione il trasferimento dell acqua dai corpi idtici superficiali oceani mari fiumi laghi ecc all atmosfera spostamento che implica il passaggio di stato dalla fase liquida a quella gassosa La condensazione il trasferimento dell acqua dall atmosfera al suolo o agli oceani per effetto del le precipitazioni Il passaggio di fase da gassoso a liquido avviene nelle nubi che sono delle masse di goccioline d acqua in sospensione nell atmosfera e la precipitazione avviene sotto forma di pioggia grandine neve o nebbia Nel momento in cui l acqua raggiunge il suolo essa partecipa ad altri proces si che sono fondamentalmente determinati dalla morfologia dei territori e dalle caratteristiche fisiche e chimiche dei terreni La figura IV 2 illustra i percorsi che intraprende l acqua dolce precipitata Quarto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in am
262. la riduzione dell acqua defluita dal sistema a verde durante eventi meteorici intensi e prolungati pati circa al 13 dell acqua intercettata Appare importante specificare che la risposta idrologica testata in questo esperimento risulta ampiamente cautelativa rispetto alle ipotetiche condizio ni reali non solo perch stata impiegata una stratigrafia estensiva molto drenante e valori di pioggia eccezionalmente elevati ma anche perch in un contesto costruito una copertura a verde perde una parte del suo contenuto d acqua anche grazie alla traspirazione della vegetazione mentre nell esperi mento tale processo non avviene in quanto le piante non sono presenti per le ipotesi assunte inizialmente Inoltre in una copertura applicata a un edificio l evapotraspirazione in generale pi elevata rispetto all ambiente chiuso del laboratorio a casusa dell effetto dell irraggiamento solare del vento dell umidit relativa dell aria ecc Per queste ragioni possibile asserire che il valore 0 68 sia verosimile ma molto prudente rispetto alle eventuali prestazioni che il substrato in grado di garantire una volta posto in opera l aspettativa quindi una presta zione di base migliore necessario infine commentare gli esiti dell esperimento rispetto ad alcune considerazioni di carattere generale riguardanti i dati in ingresso impiegati e la sequenza temporale assunta dalle diverse simulazioni Gli eventi meteorici s
263. la risultante complessa delle loro interrelazioni 59 verde non riguardano solo le caratteristiche specifiche degli strati com ponenti del sistema ma anche i fattori microclimatici e climatici dell ambiente di inserimento pioggia andamento delle temperature vento umidit dell aria Per le ragioni appena esposte il comportamento termico di una copertura a verde quand anche delineabile per sommi capi non uguale per zone climatiche che non presentino parametri meteorici assolutamente simili le prestazioni della copertura a verde in particolare quelle riguardanti il rendi mento energetico per l ambiente interno confinato non sono esportabili a zone climatiche differenti La copertura a verde non pu pertanto essere genericamente definita come un sistema termicamente isolato per la sola presenza della vegetazione e dello strato colturale Attraverso questi due componenti la copertura a verde 21 La densit apparente di un substrato per copertura a verde varia da 350 a 1000 3 i i chilogrammi al metro cubo secondo prescri piuttosto di un sistema di condizionamento termico vale a dire di un siste si dota infatti non solo o non semplicemente di un isolamento termico ma zione normativa UNI 11235 27 La sola ma in grado di influire in modo inconstante sugli scambi termici fra interno variazione Gl questo parametro able Vem ed esterno in funzione soprattutto delle condizioni climatiche esterne dell in
264. le l acqua che defluisce verso gli impianti di scarico e quindi quella quota d acqua captata e rilasciata espressa dal coefficiente di deflusso y 2 l acqua capillare disponibile l acqua trattenuta nei micro pori del substrato e pertanto non sottratta dalla forza di gravit nel momento in cui la percolazione dell acqua dal suolo si interrompe la parte trattenuta rappresentata da questa frazione e il suolo si dice alla capacit di campo L acqua capillare disponibile si esaurisce solo in dipendenza dall evaporazione del substrato e dall assorbimento radica le In una copertura a verde l acqua capillare Pacqua di maggiore interesse in quanto facilmente disponibile per la vegetazione il ripristi no di questa frazione necessario per la vita delle piante e se non grazie a eventi meteorici deve avvenire attraverso le tecniche irrigue 3 l acqua capillare non disponibile quel volume che si sottrae al sub strato solo grazie all evaporazione La maggior parte delle piante in fatti non in grado di assimilare quest acqua ad eccezione di alcune specie adattate a climi siccitosi In una copertura a verde l acqua capillare non disponibile in buona parte inutilizzabile dalle piante 4 l acqua igroscopica un volume infinitesimamente ridotto d acqua che non si sottrae al terreno In una copertura a verde questa condizione non si raggiunge mai Il secondo fattore che incide complessivame
265. le due tecno logie a verde del padiglione Le tecnologie di parete e di copertura del padiglione svizzero sono diverse cos come la vegetazione che vi cresce La parete impiega pannelli prevegetati appesi mentre la copertura costituita da strati di materiali inerti sovrapposti Fonte Giovanni Zannoni Figura II 8 Vista dalla copertura a verde verso il PuXi Side di Shanghai Durante il tragitto che i visitatori percorrono con la seggiovia possibile osservare il paesaggio urbano circostante La seggiovia sorvola la copertura a verde caratterizzata da lievi cambi di pendenza che simulano il paesaggio alpino della Svizzera Fonte http yovohagrafie wordpress com e di stimolare sensorialmente l osservatore pur essendo costituiti da matericit opposte fortemente articiali per ci che riguarda le chiusure verticali esterne completamente naturali per ci che riguarda la copertura e la chiusura verticale della corte Fonte Area 110 2010 120 95 Figura II 9 Percorso sopra la copertura a verde del padiglione della Svizzera l inverdimento della copertura appare omogeneo completamente tappezzante e rigoglioso La stratigrafia della copertura pertanto sufficientemente spessa da garantire inerzia termica e idrica adeguate per le specie erbacee che vi crescono infatti la presenza dei fiori generata da processi spontanei di colonizzazione Questo un chiaro indizio che dimostra la qualit della stratigrafi
266. lgarypubliclibrary com blogs eco_action archive 2009 05 aspx 212 bustimento delle piante giovani mentre la fibra di cocco eccellente mate riale organico per substrati di coltivo garantisce ottime prestazioni idriche il lattice inoltre rappresenta una naturale fertilizzazione a lento rilascio andando a nutrire tutti i batteri decompositori che producono azoto e altre sostanze necessarie alla nutrizione vegetale Questo sistema cos ricco di sostanza organica risulta particolarmente autonomo e fecondo le radici penetrano nel tempo la fibra di cocco traggono il nutrimento da un humus fertile e differentemente da quanto accade con i moduli in plastica le radici trovano spazio per la crescita in uno strato di drenaggio in materiale mine rale disciolto caratterizzato da propriet agrotecniche supetioti ai pannelli preformati per la presenza di minerali e per la capacit di scambio cationico garantita dagli inerti Inoltre il sistema risulta particolarmente appropriato per l impiego in una copertura a geometria variabile o inclinata gli apparati radicali delle piante riuscendo a penetrare tutto lo spessore del modulo ma anche lo strato inerte sottostante solidarizzano la fibra di cocco con il drenaggio conferendo al sistema a verde una forte coesione fondamentale per contrastare lo scivola mento del sistema a verde lungo le pendenze In questo progetto sono stati utilizzati 48000 moduli quadrati della dimen sione di
267. lle differenti ipotesi di conversione delle copertu re esistenti in coperture a verde La riga azzurra rappresenta la pioggia media annuale e quella blu il deflusso annuale dell intera area allo stato di fatto 100 La superficie grigia pi scura a sinistra descrive il deflusso che si verificherebbe se l intera area fosse ricoperta dalla vegetazio ne per cui tale valore si riferisce a una quota 250 Cine di Hinenda Pra nr toe Shean pry jen permeate vi Sanna i TA Llano adi cli Lathe a EEE di deflusso inevitabile Le righe viola e lilla rappresentano i valori del deflusso nei differenti casi di conversione riportati sull asse delle ordinate 10 20 50 e 100 rispettivamente impiegando il coeffiente di deflusso dell esperimento e il coefficiente di deflusso di una coperture semi intensiva Impiegando quest ultima tipologia di coper ture una conversione del 20 ridurrebbe i deflussi annuali del 5 rispetto ai deflussi in atto per un valore corrispettivo di 14 millimetri pari a 14 litri al metro quadro E 04 Tiy LE che moltiplicati per l intera superficie della citt corrispondono a 100100 metri cubi d acqua La riduzione del deflusso un valore diret tamente proporzionale all aumento della superficie trasformata da impermeabile a verde cos per quote di conversione maggio ri il deflusso diminuisce di una quantit nota importante ricordare che i volumi d acqua sottratti al deflusso ven
268. llo strato colturale garantiscono contestualmente anche l accumulo idrico e il drenaggio Escludendo i casi appena citati poco diffusi e che rappresentano le possibilit limite della tecnologia la maggior parte delle coperture a ver de oggi impiegate presentano una sequenza stratigrafica analoga a quella indicata nella quarta colonna della tabella III 1 nella pagina a fianco dove a ciascuna funzione corrisponde un componente a eccezione delle funzioni di drenaggio e accumulo e di impermeabilizzazione e protezione dalle radici La normativa italiana UNI 11235 fornisce una completa descrizione delle caratteristiche che deve avere ciascun materiale e o componente della strati grafia ne fornisce i requisiti necessari e istruisce circa il ruolo e la frequenza della attivit manutentive Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 122 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Figura III 1 Stratigrafia della copertura ML aes a verde ee La stratigrafia rappresenta una copertura a ae verde intensivo ma le funzioni primarie qui ae Ley Pa individuate sono le medesime per qual et A i siasi tipologia di inverdimento nel caso di l z coperture estensive gli spessori sono ridotti e 7 talvolta alcune funzioni vengono accorpa y e te in un unico elemento Ci nonostante F i nella stratigrafia tutte le funzionalit primarie devono essere presenti Tabella III 1 Funzioni e
269. llo urbano fappresenta ancora un tema da approfondire alla luce di diversi spunti Il principale motivo di interesse deriva proprio dalla concezione stessa della copertura a verde che tende a riprodurre in modo artificiale un suolo naturale risultando tuttavia limitata per estensione e possibilit di interazione giacch confinata dalla dimensione e dalla geometria del sistema di chiusura superiore L analisi dei principali componenti della stratigrafia proposta nel precedente capitolo ha messo in luce come ogni materiale ed ogni elemento siano coinvolti direttamente o indirettamente nella gestione dell acqua presente sulla copertura Ci ha dato evidenza al fatto che l acqua a differenza di quanto avviene per qualunque altro tipo di tetto un componente aggiuntivo della copertura sempre presente a cui attribuito un ruolo attivo e complesso Quello che in tutte le altre soluzioni considerato un elemento da allontanare il pi rapidamente possibile pet evitare il rischio di infiltrazioni degradi ecc nella copertura a verde diviene l invisibile protagonista dei principali benefici derivanti dall adozione di questa tecnologia oltre che l indispensabile attore che permette l effettiva Quarto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico 175 176 riproduzione seppur artificiale di un suolo naturale La principale differenza tra natura e artificio risiede tut
270. lo 349 2009 156 21 2 Fabio Peron Vegetazione e ambiente costruito Aspetti termigrometrici In Verde Naturalizzare in verticale a cura di Valeria Tatano Santarcangelo di Romagna Maggio li Editore 2008 70 3 Fabio Peron Vegetazione e ambiente costruito 67 68 4 Akira Hoyano Climatological uses of plants for solar control and the effects on the thermal environment of a building Energy and Buildings 11 1988 181 199 Figura 1 2 Ombra proiettata da un al bero su una parete durante un pomerig gio invernale Anche se privo delle foglie quest albero ombreggia una vasta porzione di parete qui rivolta a ovest fisiologica riducendo cos la temperatura media radiante del suo immediato intorno ambientale Si consideri che un grosso albero durante una giornata estiva pu far evaporare 300 400 litri d acqua con un corrispondente impiego di 750 1000 megajoule In sintesi quindi la vegetazione che si trova in un ambiente antropico svolge una funzione riequilibratrice microclimatica Cid accade non solo per la funzione schermante delle foglie che riduce l irraggiamento sulle superfici edificate ma anche perch la pianta sottrae all atmosfera luce e calore per le proprie attivit fisiologiche riducendo ulteriormente sia l assorbimento che l emissivit delle superfici edilizie da una parte quindi viene assorbita una minore quantit di energia solare dall altra anche l emissione
271. lto calde mentre nelle regioni transalpine il clima si fa pi tiepido d estate e molto pi freddo d inverno Queste caratteristiche termiche influiscono significativamente sulle tecnologie di coper tura a verde rispetto al centro nord Europa in Italia il sistema a verde deve raggiungere inerzia termica e idrica superiori attraverso l incremento del suo spessore Fonte Palermoluca gt http forum me teoweb it viewtopic php f 1 amp t 21889 150 in particolare in Lombardia e in Toscana le temperature massime rag giunte variano dai 30 ai 34 gradi Celsius mentre nell Europa centrale sono sensibilmente inferiori stentano infatti a raggiungere i 30 gradi in Austria e nel sud della Germania e i 25 gradi nel nord della Germania e in Repub blica Ceca a sud della barriera alpina in area mediterranea caldo elevato massime quasi sempre contenute o addirittura tiepide Le Alpi sono una barriera invalicabile fra due climi molto diversi quello mediterraneo e quello centro europeo In estate le differenze termiche fra le pianure poste sui due versanti alpini nell area mediterranea la Pianura Padana e in quella centro europea la pianura renana danubiana si accentuano ancor di pi sufficiente guardare le differenze termiche estive delle temperature medie massime e minime mensili di sei grandi citt che sorgono in questi due ver santi tre nell area mediterranea Milano Torino Bologna e tre nel centro Eur
272. ma caldo e asciutto gli inverdimenti estensivi a Sedum presentano frequentemente difficolt di adattamento La possibilit di ottenere manti verdi e tappezzanti di tipo estensivo non ancora allo stato dell arte infatti uno degli ambiti ancora poco indagati proprio quello che riguarda i sistemi vegetati leggeri a basso apporto idrico per le regioni italiane del sud Differentemente le coperture intensive per le quali non solo prevista una stratigrafia di consistente spessore ma anche livelli di manutenzione e apporti idrici elevati non presentano alcuna pro blematica in relazione ai climi temperati caldi del sud Italia Nella figura III 17 della pagina seguente si distinguono in giallo i territori dove si applicano gli inverdimenti estensivi a Sedum senza particolari rischi per le piante e in arancione i territori dove l inverdimento estensivo deve impiegare specie vegetali non convenzionali Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde Figura III 16 Carta dei climi di K ppen riferita all Italia In Italia ci sono nove distinte zone climatiche Dalle pi fredde caratteristiche dell arco alpino alle pi calde caratteristiche della Sicilia si rilevano notevoli differenze Tutti i climi italiani sono temperati caratterizzati da estati molto calde ma non tutti dalla presen za di una stagione secca Fonte www ilpolline it clima italia 153 Figura III 17 Caratteristiche
273. mativa pi importante riguardante le coperture a verde Da essa traggono ispirazione tutte le altre normative esistenti In Italia prima della pubblicazione della nor mativa UNI 11235 gli operatori del settore facevano riferimento all FLL Figura 1 20 Frontespizio della normativa UNI 11235 contenuti della normativa italiana Istruzioni per la progettazione costruzione il controllo e la manutenzione di coperture a verde sono tratti fondamentalmente dalla normativa tedesca Opportune differenze si riscontrano rispetto alla progettazione dello strato coltu rale La normativa italiana presenta un ampia sezione dedicata all elemento di tenuta 37 LE POSSIBILIT FRUITIVE Figura 1 21 La copertura a verde del convento de La Tourette Uno dei 5 Punti dell architettura di Le Cor busier dedicato alle coperture a verde Le Corbusier riteneva fondamentale ripri stinare la vegetazione in copertura per compensare la sottrazione di suolo generata dalle costruzioni Il mercato italiano delle coperture a verde inizi a crescere solo a partire dagli anni 2000 quando divenute concessionarie di sistemi tecnologici te deschi alcune aziende italiane ampliarono la propria offerta fornendo oltre alla produzione di uno specifico componente per copertura membrane impermeabilizzanti componenti plastici ecc l intero sistema tecnologico della copertura a verde Inoltre durante i primi anni 2000 ebbe inizio anche in Italia
274. me presenta no qualit tattili e sonore escludendo i giardini pensili che per definizione sono oggetto di pratiche compositive proprie della progettazione e dell arte dei giardini anche solo la colonizzazione di specie spontanee genera forme e colori in continuo mutamento andando incontro alle fioriture ai verdi acquosi ai rossi intensi ai periodi di siccit e agli stati di quiescenza Queste propriet fanno della copertura a verde una superficie in grado di aggiorna re la propria configurazione superficiale attraverso il processo di crescita dei suoi componenti pianta Per tale peciliarit le applicazioni che impiegano il verde come pelle di un edificio rientrano a pieno titolo in quella tipologia di sistemi in grado di stimolare la percezione sensoriale La possibilit relati vamente semplice e poco onerosa di cambiare la tipologia di vegetazione di una copertura consente altres di variare radicalmente l aspetto di una coper tura in breve tempo andando a configurare ambienti molto diversi Oltre alle possibilit espressive inedite che offre la copertura a verde si configura come un opportunit progettuale una sorta di tecnologia carica di progettualit latente in grado di favorire l investigazione delle relazioni fra l interno e l esterno dando luogo a esiti funzionali svariati e originali Attra verso il suo impiego non si ha solo un incremento della superficie fruita ma anche una generazione di idee di progetto
275. mettono in comunicazione gli ambienti di stoccaggio con gli spazi destinati alla vendita all amministrazione e alla sala degustazione Quest ultima a fornire un ulteriore conferma dell importanza assunta dal rapporto con il contesto in questo progetto si apre come un piccolo belvedere sul versante Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale EESGC Sheena ree JU REL ge egg HTT i ie Sanan Li i n H Kaim E TTT FRITTE eroi p IO ELE a ZA Wi MA iii aera oe ba a mn fae Pergo nera es ire altre pais mopeds if ees mes i Ana pag marss Paghi H age agate biloy rote pn ahi rm mee Fee Vere miiia tn confe eee EEE SS csc tazza P ieri EN e gree EEEE mer a e ra Lera berms Cinai ceira birreria lemem m qr iima ord baerii nggae pees m i ore romea deel ergy arri rii eg rie ihi i teli Igo O a be Be a _ xl n iaia Fie CETTE balli a eta ia TEP Frw arate ho Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde Figura 1 63 Pianta delle coperture La porzione di suolo ricostruito pari all area delimitata dalle linee rosse si estende per 3000 metri quadri Fonte Martin Prinzhorn Manincor 109 Figura 1 64 Pianta piano terra l edificio presenta tre livelli al di sot
276. min l l 1h 23 17 2 mm 170 2 2 Umidita del substrato all inizio della simulazione Superiore alla capacit di campo la stratigrafia rilascia minimi volumi d acqua inferiori a 0 4 l min Inter evento 3 ore Grandezze indagate sintesi dei dati in uscita Ritardo della risposta Ritardo del Riduzione dell intensit Volume totale idrologica conferimento del picco del deflusso del deflusso ora mm mm ss mm Smin I 3 non 24 124 8 240 Nella simulazione 2 effettuata dopo 3 ore dalla fine della simulazio ne 1 la stratigrafia satura d acqua ha risposto con un ritardo di 3 minuti dopo quest intervallo di tempo infatti piccoli volumi d acqua registrabili dai flussimetri hanno iniziato a defluire dalla copertura Dopo 9 si sono gene rati deflussi consistenti ma d intensit comunque inferiore a quella dell ac qua immessa Le figure della serie V 32 mostrano le curve pi significative delle simulazioni 1 e 2 la linea rossa rappresenta la pioggia e la linea blu il Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale deflusso Come si vede dalle due curve in alto della figura V 32 riferite alla simulazione 1 il deflusso molto basso differentemente la curva sottostan te mostra che la risposta idrica della sessione 2 stata molto pi rapida e pi consistente Ci
277. mo capitolo Le prestazioni della copertura a verde 57 Figura 1 52 Stratigrafie di copertura a verde estensivo e semi intensivo Oltre agli effetti microclimatici propri della vegetazione la copertura a verde gode dell inerzia dello strato colturale ossia del terriccio che ricopre l intera falda di coper tura con spessori variabili dai 10 centimetri fino a 1 metro 58 I 5 Il comportamento termico della copertura a verde effetti sull ambiente interno confinato e capacit termiche di una copertura a verde rappresentano un aspetto funzionale molto importante di questa tecnologia come stato analiz zato nel paragrafo 1 2 I rapporto sinergico fra vegetazione e costruzione la vegeta zione si comporta al pari di un elemento schermante mobile riducendo cos le temperature superficiali dei materiali sottostanti e nello stesso tempo utilizza l energia solare per svolgere una serie di attivit fisiologiche la fotosintesi clorofilliana e la traspirazione diminuendo la temperatura media radiante dell aria circostante La tecnologia della copertura a verde gode per oltre che degli effetti mi croclimatici propri della vegetazione anche della presenza di un substrato di coltivo di considerevole spessore che conferisce all intero pacchetto tecno logico un comportamento virtuoso da un punto di vista termico La figura I 52 mostra la stratigrafia tipica di una copertura a verde lo spes sore del substrato put variando i
278. movimento naturale del terreno completamente mimetizzata nel paesaggio complice di ci sono non solo la posizione in una conca naturale e il contenimento complessivo del volume ma anche la copertura a verde che garantisce la continuit con il suolo circostante L impiego di un materiale lapideo locale per le due chiusure verticali visibili dalla valle caratterizzato da cromatismi del tutto simili a quelli del terreno Cos concepita la struttura non risulta nascosta nel paesaggio bens risonan te con esso grazie a un accurato disegno del volume edilizio in continuit con la topografia e all impiego di materiali sia in facciata che in copertura affini a quelli presenti nell intorno naturale La copertura a verde caratterizzata da specie vegetali frugali e basse ci nonostante il sistema dotato di un impianto di irrigazione indispensabile Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale per garantire possibilit di vita in un clima cos caldo e asciutto La copertura a verde in questo caso particolarmente funzionale all isola mento termico dalle alte temperature grazie a un pur moderato ombreggia mento operato dalle piante e all elevata massa termica dello strato colturale la copertura in grado di garantire ottimi livelli di comfort termico al suo interno in un ambiente cos fortemente riscaldato dal sole mediterra
279. n eco sistema tecnologico vale a dire un sistema organizzato in varie componenti una parte delle quali dotata di vita che perseguono una o pi finalit comuni In ecologia un ecosistema descritto come un interazione tendente all equi librio fra una comunit vivente e l ambiente fisico circostante inoltre ogni ecosistema un sistema aperto caratterizzato da scambi di energia con l ambiente e da circolazione di materia fra i componenti biotici vivi e i componenti abiotici minerali Da questa definizione emerge che la coper tura a verde di fatto si possa intendere come un ecosistema vero e proprio che sebbene artificiale o ricostruito risponde a quelle caratteristiche che definiscono un ecosistema naturale La comunit vivente di una copertura a verde costituita dalla vegetazione e dai micro organismi presenti nel substrato e il componente abiotico costituito dai vari materiali inerti della copertura stessa inoltre la copertura a verde un sistema aperto in quanto una parte della sua stratigrafia interagisce costantemente con l ambiente esterno caratterizzata da scambi di energia in particolare di energia solare e i componenti biotici e abiotici scambiano materia fra loro piante substrato e acqua La copertura a verde per meglio dire un ecosistema artificiale poich per sua stessa definizione accoglie i componenti pianta ma nello stesso tem po la sua costituzione progettata e costruita dall
280. n paesaggio urbano di stimolare effetti psicofisici positivi alla base del futuro sviluppo della disciplina della progettazione paesaggistica 4 Nell ottobre del 2000 si chiusero i lavori per la stesura della Con 15 secondo cui i 27 Stati della Comunit venzione Europea del Paesaggio Europea fra cui l Italia che ratific il testo nel 2006 si impegnarono a tute lare il paesaggio quale patrimonio collettivo di valenza culturale ambientale sociale e storica Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale In sintesi i benefici che la vegetazione in grado di apportare all ambiente costruito sono 1 a livello microclimatico in regime estivo riduzione della temperatura media radiante esterna per effetto dei processi fisiologici di fotosintesi clorofilliana e di traspirazione riduzione della temperatura delle superfici edilizie involucri e pavi mentazioni sia per l ombreggiamento sia come conseguenza della riduzione della temperatura media radiante 2 a livello di qualit paesaggistica urbana la vegetazione un elemento di compensazione ambientale anche da un punto di vista visivo e per questo capace di attribuire un valore estetico e una percezione di vivibilit agli spazi costruiti in ragione di ci la vicinanza o la presenza di vegetazione in gra do di influire sulla qualit ambient
281. n questo caso la vegetazione aveva il solo compito di stabilizzare il substrato utilizzato come isolamento termico con l esito che i tetti venivano popolati da erbacee al pari di un pra to Dagli esiti di questa sovrapposizione deriva il nome tetto d erba che identifica le coperture a falde e non piane delle case rurali norvegesi Entrambe queste tecnologie costruttive sia le terrazze giardino della tradizione mediterranea sia i tetti d erba della tradizione nordeuropea non sono pi attualmente diffuse A partire dagli anni 70 del secolo scorso infatti le coperture a verde subirono un evoluzione tecnologica attraverso cui l elemento tecnico viene reso sicuro leggero e industrializzabile Questo sforzo di ricerca applicata unito a una vasta sperimentazione agrotenica riguardante le coltivazioni fuori suolo avvenne quasi esclusivamente in Germania per opera di un numeroso ed eterogeneo gruppo di professionisti del settore le figure coinvolte prevalentemente agrotecnici produttori e costruttori fondarono un ente di ricerca ancora oggi esistente e operativo chiamato Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau che nel 1981 pubblic per la prima volta una normativa riguardante la progettazione e la costruzione di coperture a verde The principles for establishing green roofs Dal momento della pubblicazione della normativa tedesca riveduta e ampliata negli anni e di cui sono uscite svariate versioni qu
282. n relazione alla tipologia dell inverdimen to in linea generale maggiore la dimensione delle piante maggiore lo Strato di VEGETAZIONE Strato COLTURALE Elemento DRENANTE Elemento di TENUTA Elemento PORTANTE Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale MATERIALE A CONDUTTIVIT TERMICA W mK TERRA ASCIUTTA 0 2 TERRA UMIDA 1 0 1 8 TERRA SATURA D ACQUA 3 0 ACQUA DISTILLATA 0 6 ARIA 0 026 CALCESTRUZZO 2 3 LEGNO MINERALIZZATO 0 1 Questi valori sono indicativi il contenuto d acqua e quindi la conduttivit termica di un terriccio estremamente variabile in dipendenza da molti fattori granulometria delle particelle contenuto di materiale organico porosit spessore di substrato necessario per la loro sopravvivenza pari ad almeno 10 centimetri ma per coperture che vogliano ospitare erbacee o piccoli arbusti questo valore dev essere incrementato fino a 20 30 centimetri Proprio il substrato di coltivo che la normativa definisce strato colturale rappresenta un elemento di considerevole spessore e distribuito uniforme mente su tutta la superficie pertanto capace di conferire inerzia termica all elemento tecnico Una considerazione preliminare alla trattazione delle prestazioni termiche va fatta per inquadrare un argomento complesso che per
283. na in una citt alpina mediante utilizzo di reti di sensori a basso costo XXX Convegno di Idraulica e Costruzioni Idrauliche IDRA 2006 1 16 Figura 1 72 Effetto isola di calore In prossimit degli agglomerati urbani la temperatura dell aria normalmente superiore di qualche grado rispetto alla tem peratura delle zone rurali L incremento della temperatura determinato da un insieme di fattori fra cui la scarsit di vegetazione risulta essere uno dei pi importanti Il grafico mo stra che la temperatura degli ambienti dove siano presenti le piante pi bassa di alcuni gradi rispetto ai centri urbani Fonte www globalchange gov gt publica tions gt reports gt scientific assessments gt us impacts gt full report gt climate change impacts by sector gt human health 77 i HEAT Ewa DI t 1 TH TE DD hi iit am l h TERRA NATURALE Figura 1 73 Temperatura dell aria in prossimit di diverse tipologie di coper tura Il grafico mette a confronto diverse tipologie di copertura e l effetto che ciascuna di esse ha sulla temperatura dell aria circostante nell intorno di una copertura a verde la temperatura dell aria circa uguale a quella di un suolo naturale Al contrario nell intorno di differenti superfici costruite la temperatura dell aria nettamente superiore Fonte Katrin Scholz Barth e Susan K Weiler Green roof systems A guide for planning
284. nazione da inquinanti dei corpi fluviali non pu essere considerata l unica soluzione alle problematiche inerenti alla disponibilit d acqua Altre strategie proget tuali e gestionali da cui dipendono anche la difesa del territorio e la qualit ambientale delle citt devono essere messe in campo per salvaguardare la ciclicit dell acqua L Agenzia Europea dell Ambiente ha recentemente pubblicato un analisi dettagliata dello stato in cui versano le risorse idriche dei vari Paesi membri della Comunit Europea fornendo contestualmente linee guida alle politiche di salvaguardia e ripristino del ciclo idrologico La figura IV 8 nella pagina seguente mostra la sintesi della relazione Lo schema si basa sulla valutazione di una struttura DPSIR Driving Force Pressure gt State gt Impact gt Responce questo tipo di modello stato elaborato proprio dall AEA al fine di approcciare lo studio delle diverse problematiche ambientali tenendo in considerazione quei fattori legati alle attivit umane difficilmente quantificabili come gli andamenti economici le influenze culturali le specificit dei settori produttivi ecc che incidono indirettamente ma in modo rilevante nel determinare la qualit ambientale di un territorio o di una nazione Il modello descritto nella figura IV 8 im piega degli indicatori identificati dai rettangoli contenenti una stringa al loro interno per descrivere lo stato di una risorsa l indic
285. ne della tecnologia all evento meteorico avviene in ritardo conferendo una quantit d acqua inferiore a quella intercettata in ciascuna delle prove effettuate In ciascuna campagna sperimentale sono stati rilevati i dati in ingresso e in uscita Per meglio comprenderne la signi ficativit si ipotizzato un progressivo inverdimento delle superfici coperte del tessuto urbano vicentino al fine di valutare la modifica che ci compor terebbe in termini di risposta idrica del territorio nel verificarsi di precipita zioni sostenute In prima istanza stato analizzato l uso dei suoli nei diversi quartieri della citt di Vicenza e quindi ipotizzato un livello di conversione a verde delle coperture del 10 del 20 del 50 e del 100 calcolando di conseguenza di quanto venga ridotto il deflusso superficiale La simulazione ha prodotto i seguenti risultati il deflusso medio annuo dell intera citt diminuirebbe del 2 5 con il 10 di conversione di coperture esistenti in coperture a verde Cos proporzionalmente la riduzione del deflusso sarebbe pari al 5 con una conversione del 20 Questi dati descrivono un significativo migliora mento delle gestione idrica a livello urbano evidente che la possibilit di conversione di una parte della superficie urbanizzata fatto che presupporebbe peraltro un piano organizzato e com patibile con le caratteristiche del tessuto edilizio presente non da sola sufficiente a sanare una situazione
286. ne sono stati definiti da 4 diverse percentuali di trasformazione delle coperture il 10 il 20 il 50 e il 100 Per il calcolo dei volumi di ritenzione sono stati utilizzati una serie di coeffi cienti di deflusso tratti dalla letteratura scientifica riassunti nella tabella V 8 e associati alle superfici diversamente costruite cos per le coperture stato genericamente fissato un coefficiente di deflusso pari a 0 95 per le strade le piazze e tutte le pavimentazioni urbane si applicato un coefficiente di 0 85 e per tutte le superfici inverdite parchi campagna o cortili si adotta to un unico coefficiente pari a 0 10 Per le coperture a verde invece sono stati fissati 2 differenti coefficienti di deflusso il primo 0 68 il valore ottenuto dalla sperimentazione e il secondo un valore medio utilizzato pet coperture semi intensive 0 40 valore migliore che esprime una capacit di ritenzione idrica delle coperture pi frequentemente costruite in Italia applicabile sia a coperture piane sia a coperture inclinate e aventi un substra to dalle prestazioni idriche definibili medie La risposta idrologica dei complessivi 715 ettari della citt e delle quattro differenti aree diversamente caratterizzate per uso del suolo descritta negli schemi delle pagine seguenti USO DEL SUOLO COEFFICIENTE DI DEFLUSSO Coperture tradizionali 0 95 Strade piazze parcheggi 0 85 Superfici permeabili
287. nell osservatore e un secondo recovery a scelta fra sei differenti e ritraenti altrettanti paesaggi durante il quale valutare le reazioni fisiche dei ester La tabella 1 3 nella pagina seguente sintetizza le caratteristiche dei sei filmati Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde Figura 1 11 Central Park di New York Il valore economico degli alloggi che si affacciano sul Central Park di New York o che si trovano nelle immediate vicinanze superiore del 60 rispetto al valore delle circostanti aree di Manhattan Fonte Jason Sheftell www nydailynews com gt real estate gt central park 4 giugno 2010 QUALIT PERCETTIVE 1 Roger Ulrich professore della facolt di Ar chitettuta A amp M del Texas ha fondato il centro di ricerca interdisciplinare Center for Health Systems amp Design che unisce ricercatori del l ambito delle discipline della progettazione interior design architettura pianificazione del territorio e ingegneria con ricercatori delle varie discipline mediche al fine di approfon dire gli effetti sulla salute umana delle varie attivit antropiche questo contesto si cita la seguente ricerca Roger S Ulrich et al Stress recovery during exposure to natural and urban environ ments Journal of Environmental Psychology 11 1991 201 230 29 PAESAGGIO NATURA E VEGETAZIONE ACQUA CITT TRAFFICO INTENSO CITT TRAFFICO SCARSO
288. neo Inoltre la mancanza di connessione fra l ambiente interno della residenza e la copertura sottolinea come l impiego dell inverdimento non abbia alcu no scopo fruitivo La continuit della copertura con il territorio invece funzionale all idea di integrazione fra costruito e paesaggio che alla base di questo progetto Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde Figura III 19 Copertura della villa Aloni La residenza situata sull Isola di Antiparos nel cuore del Mediterraneo Il territorio circo stante alla villa collinoso caratterizzato da un suolo sassoso drenante e molto arido Fonte Deca Architecture 157 Figura III 20 Vista dall alto della coper tura della villa Aloni La copertura della Villa Aloni posta in continuit con il suolo circostante lungo i due lati corti della pianta da qui possibile accedere liberamente alla sua superficie dove si trova un inverdimento costituito da specie vegetali tipicamente mediterranee molto resistenti al clima siccitoso dell isola Figura lIII 21 Pianta della villa Il cuore della villa un ampio salone che comprende una zona cucina e che si affac cia all esterno su quattro lati i due lati mag giori risultano da un arretramento del filo facciata che ritaglia la sagoma perimetrale mentre i due lati corti corrispondono a due chiostre ricavate nella direzione dei versanti Attorno alla zona giorno centrale
289. nnettono con il centro commerciale e il quartiere i percorsi pedonali si adattano al tessuto stradale esistente e generano a loro volta spazi caratterizzati da un anda mento orografico variabile la piazza centrale infatti a una quota pi bassa rispetto alle aree circostanti Dai percorsi di ingresso inoltre possibile accedere direttamente alle coperture che si impostano alla quota del terreno uno dei punti di forza del progetto del nuovo complesso commerciale Meydan infatti quello di aver rivestito le coperture di vegetazione rendendole fruibili dal pubblico I percorsi modellati a terra e le coperture accessibili poste in continuit con il suolo generano una topografia artificiale un vero e proprio paesaggio urbano dove i visitatori si muovono godendo di un contatto visivo continuo con le aree verdi delle coperture rimanendo cos sempre in relazione con lo spazio esterno al complesso verso la citt Le coperture a verde oltre a garantire spazi verdi fruibili dal pubblico sono Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale funzionali all isolamento termico degli ambienti interni del complesso Inoltre le coperture essendo forate da una serie di lucernari di grandi di mensioni integrano le funzioni di illuminazione e ventilazione naturale per i negozi e consentono un contatto visivo continuo dall interno con le aree verdi e
290. no corrispondono al cosiddetto inverdimento estensivo mentre le coperture che invece richiedano media e alta manutenzione vale a dite da quattro a dieci dodici interventi all anno sono definite inverdimento intensivo Questa classificazione put non identificando una particolare tipologia di specie vegetali o di aspetto complessivo della copertura di fondamentale importanza in quanto definisce le rispettive possibilit e modalit d uso della superficie a verde di una copertura i cui rispettivi ambiti di applicazione sono differenti In linea teorica quindi la classificazione dell inverdimento estensivo o intensivo che distingue le coperture a seconda della manutenzione richiesta non direttamente legata agli spessori della stratificazione o alla dimensio ne della vegetazione Il prato o tappeto erboso per esempio in conseguenza della manutenzione necessaria un inverdimento intensivo e non estensi vo anche se rispetto ad altre associazioni vegetali si sviluppa su spessori minori e raggiunge altezze di pochi centimetri Al contrario un cosiddetto prato naturale o selvatico non soggetto a interventi di rasatura e con minori esigenze nutrizionali e di cura che raggiunge periodicamente altezze anche di 40 o 50 centimetri da comprendere nella categoria degli estensivi Volendo applicare un concetto pi elaborato ma sicuramente pi preciso la differenza fra estensivo e intensivo pu essere riferita a un bilancio glo
291. no l intensit dell evento meteorico la curva arancione l intensit del deflusso dalla copertura in coppi e la curva verde l intensit del deflusso dalla copertura a verde Queste DIAS DE COMMENT DAL curve rappresentano lo stesso evento meteo rico della figura IV 9 qui riportata a destra ALLO in alto i La curva della copertura a verde rispetto a quella della copertura in coppi e a quella dell evento meteorico caratterizzata dalla riduzione del valore del picco valore indica to dalla freccia grigia e da un certo ritardo del conferimento valore indicato dalla freccia rossa DERUUSSO DALLA COPERTURA Er DEL ALIEITA CUES DE Da RO DI Voss Di DIREI confronto delle curve di intensit delle due differenti tipologie di copertura definiscono insieme la detenzione idrica A livello di scala urbana i bene fici della detenzione idrica delle superfici si traducono nell attenuazione dei picchi di portata alle reti di drenaggio e nel ritardo della risposta idrologica Se la capacit di assorbire acqua di una copertura a verde fornisce alla scala temporale stagionale o annuale i volumi sottratti al deflusso superficia le e reimmessi quindi in atmosfera per effetto dell evapotraspirazione la sua analisi alla scala temporale dell evento meteorico descrive il rallentamento con cui l acqua piovuta raggiuge i corpi idrici recettori La tabella IV 5 nella pagina successiva sintetizza le peculiarit a
292. nte sulla capacit di riten zione idrica di un substrato il potenziale idrico e si descrive come la forza con cui l acqua viene trattenuta dalle particelle del suolo Tale forza deter Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale i RT A OELG da ii Tinta Ra LD ALTE tai Di sei minata in parte dai fattori geometrici della macro e micro porosita appena citati e in parte da una serie di forze e di tensioni quali l imbibizione dei colloidi la capillarit l osmosi e altri che si determinano spontaneamente fra l acqua e il substrato Per gli scopi di questa ricerca l analisi e la quantifi cazione delle singole forze e delle singole tensioni non significativa risulta invece particolarmente utile stimare la forza complessiva con cui il terreno trattiene l acqua forza che determina il rapporto fra la capacit di ritenzio ne idrica e la quantit d acqua effettivamente contenuta nel substrato Tale forza costituisce una propriet caratteristica di ciascuna miscela di terreno e si pu descrivere attraverso la curva di ritenzione idrica la cui lettura for nisce un quadro complessivo della capacit di trattenere e rilasciare l acqua operata da un substrato La figura IV 15 nella pagina seguente rappresenta una curva di ritenzione idrica Tale curva empirica si ottiene cio attraverso osservazione di una prova labo
293. nterno confinato una temperatura inferiore a quella dell aria esterna in virt soprattutto della massa del substrato mentre un white roof dotato di spessore e una massa in feriori trasferisce calore sufficiente a far aumentare la temperatura dell aria interna di 2 4 gradi rispetto a quella esterna In un esperimento condotto da Francesco Castellotti stata quanti ficata la differenza dell adduzione un processo di trasferimento del calore che avviene quando coesistono la convezione attraverso un fluido e l irrag giamento attraverso onde elettromagnetiche di una copertura tradizionale rispetto a una copertura a verde l adduzione della copertura a verde stata poi calcolata per diverse condizioni di umidit del substrato asciut to e umido La figura 1 74 illustra gli esiti dell esperimento Dal grafico di sinistra che si riferisce alle condizioni climatiche in regime estivo risulta evidente che l adduzione esterna di un tetto tradizionale sia molto elevata infatti la superficie rivolta verso atmosfera si riscalda notevolmente 86 unit di energia su 100 il flusso termico in questo caso si interrompe quasi completamente perch la stratigrafia dell esperimento dotata di uno strato di isolamento termico Al contrario l adduzione esterna della copertura a verde molto bassa 12 unit di energia solare incidente su 100 nel caso di un substrato asciutto 25 unit su 100 nel caso di un substrato umido In regim
294. nto riguarda il subsistema a verde che in grado di garantire fertilit e deflusso idrico indipendentemente dalla natura della superficie impermeabile o dalla struttura su cui giaccia Nella figura II 3 schematizzata la suddivisione dei due subsistemi cos individuati di una copertura a verde Nel prosieguo essi verranno designati sistemi e non subsistemi Per brevit quindi siste ma di impermeabilizzazione e sistema a verde COPERTURA A VERDE SUB SISTEMA A VERDE E SISTEMA UNICO PARTE VIVA COMPONENTI UMIDI COMPORTAMENTO VARIABILE NON TOTALMENTE CONOSCIUTO E O PREVEDIBILE 4 TECNOLOGIA IBRIDA AGROTECNOLOGIA Naturalmente la sovrapposizione dei due sistemi di impermeabilizzazione e a verde presenta delle ricadute tecnologiche specifiche in particolare la superficie di contatto tra i due sistemi necessita di opportune interfacce tec nologiche atte a garantire la protezione dell elemento di tenuta dalle azioni meccaniche e dagli agenti biologici e chimici e un sistema di drenaggio ca pace di impedire la formazione di battenti idraulici dannosi per gli apparati radicali della vegetazione oltre che per il funzionamento dell intera copertu ra Questi elementi sono approfonditi nel paragrafo III 1 Funzioni componenti e materiali della copertura a verde Secondo capitolo Concezione e principi di funzionamento della copertura a verde Figura II 3 La copertura a verde come sovrapposizione di due sub
295. nutenzione ordinaria Le attivit che vengono svolte sono solitamente le stesse previste per la manutenzio ne di avviamento al controllo ma con una frequenza e un intensit differenti 3 la manutenzione ordinaria comprende tutte le lavorazioni necessarie a garantire nel tempo le funzionalit della tipologia di inverdimento prevista pet cui irrigazione concimazioni allontanamento di specie infestanti rasature potature ed eventuali trattamenti fitosanitari 4 la manutenzione straordinaria del verde avviene qualora si manife stassero danneggiamenti importanti della vegetazione a seguito di eventi meteorologici violenti insorgenze straordinarie di fitopatologie o altro Oltre alla vegetazione necessario monitorare pet quanto possibile anche gli strati e componenti subsuperficiali ispezionabili cio l elemento di drenaggio e di accumulo idrico e il sistema di smaltimento delle acque Il controllo di questi strati avviene a mezzo di opportuni elementi di ispezione posizionati normalmente in prossimit degli scarichi delle acque o dove vi sia un elemento emergente di irrigazione automatica Una copertura a verde presenta quindi una necessit di manutenzione diversa da qualsiasi altro tipo di elemento tecnico sia per frequenza sia per tipologia di lavorazioni Si deve per sottolineare un aspetto importante proprio l altissima frequenza dei controlli ordinari unitamente alla protezio ne dell elemento di tenuta operata da
296. nuti dall inizio dell evento meteorico pari circa al 18 del valore dei picchi di pioggia indicati nell asse delle ascisse Tale valore si riduce di 1 o 2 punti percentuali se si estende l intervallo di tempo ai primi 15 minuti dall inizio dell evento meteorico Fonte Palla Unsaturated flow 141 Ai valori della riduzione dei deflussi annuali espressi in quest analisi utile affiancare per completezza della trattazione uno studio sperimen tale che ha quantificato i benefici rispetto alla detenzione idrica derivanti dalla conversione di coperture tradizionali in coperture a verde La figura V A1 illustra la riduzione dei volumi di detenzione di un isolato della citt di Genova Colle Olmetti caratterizzato da un uso del suolo sintetizzato nella tabella V 10 interessante notare che i valoti d uso qui riportati sono estremamente simili ai valori dell area arancione riferiti alla citt di Vicenza I due grafici mostrano la riduzione del deflusso durante i primi 7 e 15 minuti del verificarsi di un evento meteorico Confrontando i valori emerge che la riduzione maggiore proporzionalmente durante i primi 7 minuti in quanto allo scadere di un inter evento la fase gassosa di un substrato superiore mentre via via che si verifica l evento meteorico la fase liquida aumenta a scapito della fase gassosa La riduzione dei volumi di deflusso du rante i primi 7 minuti grafico a sinistra pari in un ipotesi di conve
297. o inevitabilmente ridotta Alle prestazioni termiche del substrato devono essere sommate an che le prestazioni dello strato di vegetazione illustrate nel paragrafo 1 2 I rapporto sinergico fra vegetazione e costruzioni Come si vede nella figura 1 53 la temperatura superficiale dello strato di vegetazione assume un valore pati a quello delle temperatura dell aria dalla termografia risulta che la superficie ricoperta di piante abbia una temperatura di 74 gradi Fahrenheit pari a 23 gradi Celsius mentre la temperatura della membrana bituminosa di imper meabilizzazione posta in contiguit all altra met della copertura ricoperta dal prato oscilla fra i 130 e i 140 gradi Fahrenheit 54 60 gradi Celsius Lo strato di vegetazione anche se di spessore relativamente ridotto e aderente al suolo uno strato freddo rispetto tutte le altre superfici costruite La figura 1 54 nella pagina successiva illustra gli esiti di un esperimen to riguardante le prestazioni termiche di una copertura a verde estensivo condotto da Chi Feng Il modello tridimensionale della copertura piana in alto a sinistra rappresenta le temperature di tutti gli strati pi profondi della falda durante una giornata estiva al di sotto delle piante che come gi descritto assumono all incirca la temperatura dell aria 29 5 gradi Celsius 22 Chi Feng Meng Quinglin Zhan Yufeng Theoretical and experimental analysis of the energy balance of extensive
298. o della parete interna e della copertura si utilizzano delle agrotecnologie per Pedilizia Parete e copertura a verde inoltre sono realizzate impiegando diverse tecnologie la parete con una tecnologia di prevegetazione in questo caso pannelli a base polimerica contenenti uno spessore minimo di substrato su cui radicano le piante mentre la copertura costituita di una stratigrafia a verde tradizionale che impiega materiali inerti disciolti Come si vede dalle immagini nelle pagine seguenti l inverdimento costituito da erbacee che dimostrano ottime condizioni di adattamento al sito Secondo capitolo Concezione e principi di funzionamento della copertura a verde Figura 11 4 Vista del padiglione della Svizzera Il padiglione della Svizzera racchiuso da una doppia facciata l involucro pi esterno costituito da una rete metallica a cui sono appesi 11000 LED che proiettano sulla retro stante parete in calcestruzzo luci colorate a intermittenza Fonte www architectmagazine com interna tional projects shanghai surprise aspx 2 la prevegetazione una tecnica che consente di installare le piante in ambienti dove spontaneamente esse faticherebbero ad attecchire Le piante vengono coltivate in stabilimento su differenti supporti di reti pannelli stuoie a seconda della tecnolo gia nutrite e portate a uno stato di sviluppo adulto quindi pi resistente per poi essere trasportate e installate nella fabbr
299. o dalla gestione idrica A questa considerazione si aggiunge che il substrato il principale responsa bile della realizzazione di un corretto movimento dell acqua nella copertura a verde Come si vede nella tabella IV 7 lo strato colturale assolve a tutti i requisiti ad eccezione della capacit di aerazione dello strato drenante e la sua incidenza nel loro soddisfacimento predominante rispetto a quella degli altri strati In primo luogo ci accade perch lo spessore e le funzionalit del substrato sono superiori a quelle di qualsiasi altro elemento e in secondo luogo perch la sua collocazione nella stratigrafia immediatamente al di sot to della vegetazione e quindi il primo materiale a ricevere l acqua meteorica L acqua infatti nel suo spontaneo percorso di discesa all interno della strati grafia attraversa prima lo strato colturale e solo successivamente elemento filtrante l elemento di accumulo idrico e di drenaggio Queste considerazioni emergono con evidenza confrontando la capacit di Quarto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico Tabella IV 6 Le tre fasi del substrato Ogni tipo di terreno costituito di tre fasi cio tre stati di materia solida liquida e gassosa Ciascuna di esse ha una funzione specifica per le piante e dal loro rapporto equilibrato deriva l esito positivo della tecnologia di co pertura a verde La fase solida costituisce le
300. o di substrati Un substrato di coltivo per coperture a verde normalmente una miscela di vari materiali che comprendono una parte pi volumi nosa di inorganici come il lapillo la pietra pomice la perlite i laterizi macinati e una parte meno consistente di materiali organici torba compost fibra di cocco Figura III 4 Macchina miscelatrice di ma teriali granulari vari materiali inerti e organici che compon gono il substrato sono premiscelati in cava Figura III 5 Applicazione del substrato Il substrato di coltivo viene trasportato in cantiere contenuto in sacchi di 1 metro cubo che vengono movimentati fino alla quota della copertura Il materiale granulare viene poi steso livellato e costipato accuratamente su tutta la superficie di copertura Fonte Optima Giardini Pensili 131 Il filtraggio LAPILLO VULCANICO GEOTESSUTO IN POLIPROPILENE BOBINE DI GEOTESSUTO IN POLIPROPILENE FUNZIONE filtraggio quella funzione che impedisce il passaggio di particelle sottili contenute nello strato colturale verso gli elementi di accumulo idrico e di drenaggio Questa funzione molto importante poich blocca il dilavamento delle particelle che andrebbero a occupare gli spazi vuoti del l elemento sottostante preposto a garantire il drenaggio compromettendone la funzionalit MATERIALE I materiali normalmente utilizzati sono 1 gli aggregati granulari di varia natura lapillo argilla espansa perlite
301. o pori del terreno l acqua si muove tende cio a scendere la sciando lo spazio libero all aria nei micro potri invece l acqua viene tratte nuta con maggiore forza La macroporosita e la microporosita specificano quindi la capacit di ritenzione idrica del substrato maggiore la percentua le della macroporosita sulla porosit totale maggiore la capacit drenante terreno n POROSITA TOTALE Quarto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico PO c Tabella IV 8 Capacit di accumulo idrico dei diversi strati di una copertura a verde Anche per una copertura estensiva con uno spessore di substrato ridotto lo strato che presenta capacit di accumulo idrico supe riore lo strato colturale 77 del totale seguono l elemento di protezione meccanica 13 e l elemento drenante e di accumulo idrico 10 LA POROSIT Figura IV 13 La porosit totale del terreno La porosit totale di un terreno si ottiene dividendo il volume dei vuoti per il volume totale occupato Questo parametro unitamente alla granulo metria e al contenuto di sostanza organica fondamentale per le prestazioni idriche di una copertura a verde VOLUME VUOTI VOLUME TOTALE TERRENG 199 POROSIT CAPACIT CAPACIT TOTALE DI ACCUMULO IDRICO DRENANTE MACROPOROSIT microporosit MMMMMMMMM mm bassa ALTA MM mmmmmmmmm ALTA bassa
302. odano percorsi fra specie vegetali diverse fra cui piccoli arbusti sempreverdi piante legnose che nel tempo raggiungeranno dimensioni considerevoli e piante fiorite Fra i percosi sono presenti elementi di arredo urbano che facilitano la sosta dei passanti e che incrementano le modalit fruitive della copertura Fonte www vg hortus it gt Il Campus della Ewha University a Seoul Figura II 36 a fianco Ingresso sud Fonte http restorrun blogspot com 2010 11 ewha womans university campus html 116 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale I 5 L importanza dei fattori di carico nella definizione del pacchetto tecnologico na caratteristica della tecnologia della copertura a verde che pu essere definita limitante rispetto ad alcune possibilit applicazione in parti colari contesti progettuali il peso della stratigrafia ovvero il carico perma nente che il sistema a verde aggiunge al sistema di impermeabilizzazione Come stato accennato nel paragrafo II 3 L influenza della configurazione geo metrica della copertura sul sistema a verde il peso di una copertura a verde pat ticolarmente consistente in quanto il sistema a verde rappresenta non solo un incremento della quantit di materiali posti al di sopra dell impermeabi lizzazione ma anche una parte che esposta agli agenti atmosferici trattien
303. odio potassio ammoniaca calcio e magnesio L acqua piovana contiene anche piombo zinco e IPA Oltre a queste sostanze se ne aggiungono altre nel momento in cui l acqua viene a contatto con le pavimentazioni e con le coperture in particolar modo negli ambienti urbani dove alle superfici edilizie aderiscono particelle di sostanze inquinanti generate dalle emissioni degli edifici e dei mezzi di trasporto La tabella IV 1 offre una sintesi della qualit chimica delle acque provenienti da superfici diverse in linea di massima le acque urbane che hanno per corso le strade sono molto pi degradate rispetto a quelle provenienti dalle coperture in particolare per quanto riguarda i parametri che comprendono le sostanze sospese e i COD Pacqua che scorre sulle superfici costruite raccoglie queste e varie altre sostanze inquinanti e le convoglia nelle reti di drenaggio che frequentemente scaricano direttamente nei corpi fluviali PARAMETRO COPERTURE STRADE FOGNATURE INQUINANTE MISTE mg l Conducibilit 95 130 uS cm Sostanze sospese 60 900 350 COD 70 250 250 Fosforo 3 7 Ammoniaca 4 8 Piombo 0 7 0 9 0 1 IPA 0 001 0 005 10 Caratterizzazione poco inquinata inquinata molto inquinata Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale TIPO DI UTILIZZO DEL Deflusso in periodo di
304. olo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico Tabella IV 10 Variazione del coefficiente di deflusso della copertura a verde 215 216 quantit d acqua intercettata Deflussi che moltiplicati per l estensione delle superfici impermeabili e alimentati dalla continuit della pioggia possono generare allagamenti carichi eccessivi alla rete di drenaggio portate di piena dei corpi idrici recettori ecc AI fine di indagare pi approfonditamente i fenomeni che coinvolgono la copertura a verde e di valutare le ricadute che essi possano avere non solo e non tanto alla scala del singolo edificio ma soprattutto a scala urbana possibile esaminare come le variabili meteorologiche implichino determinate reazioni di un sistema a verde prefissato Assunta una stratigrafia predefinita di riferimento di cui sono note le prestazioni idriche in relazione alla scelta di ciascuno strato elencati in ordine decrescente di importanza capacit di ritenzione del substrato cio un fattore intrinseco di un materiale spessore del substrato fattore dimensionale dello stesso materiale pendenza della falda fattore geometrico del sistema presenza o meno dello strato di accumulo idrico fattore costante di un componente Pesame della reazione di una copertura a verde non pu che essere attuato per via sperimentale l acqua allo stato liquido in ingresso e in uscita da un sistema di c
305. olo occupato dalla vegetazione sono la densit fogliare e l altezza fogliare PARAMETRO DESCRITTIVO DELLO LEAF AREA INDEX LAI FOLIAGE HIGH STRATO DI VEGETAZIONE Indice di area fogliare o densit Altezza fogliare RAPPORTO FRA LA MET DELL AREA ALTEZZA VERA E PROPRIA CHE RAG DELLE FOGLIE DI UNA PIANTA PER UNIT GIUNGE LA VEGETAZIONE MAGGIO DI SUPERFICIE IN QUANTO RAPPOR RE L ALTEZZA DELLA VEGETAZIONE ESEMPIO DI RIFERIMENTO TO DI DUE AREE m m UN VALORE MAGGIORE IL CONDIZIONAMENTO NUMERICO ADIMENSIONALE DEI MOTI D ARIA FORESTA PLUVIALE LAI 19 h 30m PER BIOMI NATURALI TALE VALORE COMPRESO FRA 3 E 19 ALBERATURE LAI 10 h 15m D ALTOFUSTO LAI 3 h 30 50 cm PER UNA COPERTURA A VERDE SI ASSUMONO VALORI COMPRES FRA 1 E 6 CI SIGNIFICA CHE PER 1 m DI SUPERFICIE DI COPERTURA CI SONO DA 1 A 6 m DI SUPERFICIE FOGLIARE LAI lt 1 h 10cm Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde 65 Figura 1 57 Variazioni del flusso termico entrante in relazione a diversi valori di densit fogliare La densit fogliare LAI un parametro parti colarmente significativo per la variazione del flusso termico entrante o uscente attraverso una copertura a verde La differenza fra il va lore massimo LAI uguale a 6 e minimo LAI uguale a 1 pari a 48 watt orari al metro quadro durante i periodi pi caldi Il flusso termico positivo quando diretto dall edifi cio alla c
306. omportaamento comunque l inserimento di uno i strato termo isolante nel pacchetto inerziale complessiva comunque amp possibile ridurre lo spessore dello strato termo isclante del pacchetto di topertura o escluderio 155 ARCHITETTO rara PAESAGGISTA REALIZZAZIONE USO DELLA COPERTURA PRATICABILIT SUPERFICIE 156 Villa Aloni Isola di Antiparos Cicladi Grecia residenza Deca Architecture Oikosteges Andrew Michael Clements 2008 mimetizzazione nel paesaggio isolamento termico accessibile 240 m piana semi intensivo le copertura a verde della villa Aloni progettata dallo studio Deca Architecture un esempio di inverdimento semi intensivo in clima mediterraneo si trova nell isola di Antiparos nelle Cicladi dove il clima ca ratterizzato da temperature medie estive molto elevate e da scarsa piovosit La villa Aloni un abitazione per vacanze di 240 metri quadri distribuiti in un unico piano e si trova su un territorio collinare non costruito dove il suolo brullo impedisce la crescita di alcun tipo di vegetazione durante la stagione calda La villa si inserisce in questo territorio occupando un avvallamento naturale che consente di nascondere il volume fuori terra della fabbrica ponendo la copertura a verde in continuit lungo due lati del suo perimetro con il suolo circostante La villa cos incuneata nel
307. one dove la continuit fisica fra edificio cio copertura e intorno urbano consente la fruizione libera della superficie da parte dei cittadini In questo caso i gradi di relazione fra suolo pubblico e suolo privato sono aumentati al punto tale che la copertura pur di propriet privata si mette a diposizione della libera fruizione pubblica Tali interventi si collocano al limite fra la progettazione architettonica e la progettazione urbana in quanto coinvolgono estese superfici edilizie e restituiscono alla collettivit ampi spazi verdi liberamente godibili dove possibile accedere a uno spazio altrimenti sottratto In questo caso si evidenzia anche come coperture piane e coperture incli nate a verde consentano entrambe pur in modi diversi una possibilit di fruizione la distinzione geometrica che un tempo separava nettamente due tipologie di copertura e che segnava un limite fra accessibilit e non accessi bilit diventa oggi un pretesto formale Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde iB LARRIETA RE eg eci mgn n Figura 1 25 Sezione tecnologica di una copertura curva Al giorno d oggi i sistemi tecnologici di chiusura orizzontale a verde sono caratteriz zati dalla multistratigrafia questo consente al sistema la leggerezza e l impiego del verde anche per superfici particolarmente inclinate o curve Il dettaglio riferito a una generica copertura curva mostra che una sezione passante di una copertura
308. onte www archdaily com 3338 meydan umraniye retail complex multiplex foa 106 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Figura II 22 Sezioni verticali del com plesso Meydan Gli edifici del complesso commerciale sono alti tre piani di cui due fuori terra e uno il parcheggio interrato Le coperture sono mo dellate con una geometria irregolare e l al ternarsi delle lievi pendenze dei piani di falda segue un andamento irregolare cos come il piano di campagna che rispetto alla quota del terreno delle aree circostanti scende verso la piazza centrale del Complesso Fonte Area n 105 2009 50 51 DATATA AT ENa NENIE ra va mara na ra nau Fava Ta Vea YyT V4 A a e n corn ar Figura II 23 Piazza centrale circondata dalle coperture a verde Fonte www duesseldorf realestate de filea dmin media projektfotos expo_2010 me tro_1 jpg 31 Abram Giardini pensili 90 108 1 4 Il sistema di classificazione inverdimento estensivo e intensivo H dei principali elementi di ambiguit nel settore delle coperture a verde riguarda il sistema di classificazione La pi importante delle classificazioni delle coperture a verde riguarda i livelli di manutenzione di cui esse necessitano in fase di esercizio le copet ture che richiedano bassa manutenzione circa due o tre interventi all an
309. opa Vienna Mannheim e Praga Come si vede dalla tabella HI 13 a sud delle Alpi l Europa mediterranea risente anche nelle zone pi settentriona li dell influenza dell Africa e di una maggiore insolazione mentre a nord della catena montuosa presente una minore incidenza dei raggi solari ma soprattutto una minore influenza dei venti caldi africani unita a una maggio re ventilazione atlantica e nordica Questa differenza climatica fra Europa centrale e mediterranea influisce in primo luogo sulle specie vegetali che popolano il territorio nell Europa centrale sono diffuse le piante definite in fitogeologia microtermiche cio quelle piante adattatesi a climi molto fred di che per si spingono fino a regioni climatiche sensibilmente pi calde Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Tabella 1II 13 Temperature medie mas in CITT GIUGNO LUGLIO AGOSTO sime e minime mensili di alcune citt Temperature medie CLERO f massime e minime mensili Celsius e SMIPETANTE mac pepe di minime di alcune citt del nord Italia sono SUD TORINO 25 16 28 19 27 18 superiori di circa 4 gradi rispetto a quelle DELL ARCO ALPINO registrate nelle citt del centro Europa Ci MILANO 27 17 30 19 29 19 determinato dall influenza dei venti caldi MEDITERRANEO africani che si spingono fino alla barriera BOLO
310. opertura risulta infatti l unica grandezza misurabile in modo attendibile a cui legare la descrizione qualitativa e quantitativa delle capacit di ritenzione e detenzione idrica L evapotraspirazione infatti un processo che quand anche fosse misurabile sperimentalmente e non attraverso via numerica non sarebbe significativo a livello generale perch troppo di pendente dallo stretto contesto microclimatico e dalle variabili esterne non dipendenti dal sistema tecnologico Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Figura IV 34 Copertura a falde semi intensiva Fonte Jacopo Gaspari Quarto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico 217 Quinto capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale l fine di verificare il ruolo che le diverse variabili illustrate nel precedente capitolo rivestono rispetto ai fenomeni di gestione dell acqua operata da una copertura a verde stata effettuata una verifica sperimentale in collaborazione con azienda tedesca ZinCo GmbH leader nella progettazione e produzione di sistemi di copertura a verde che ha messo a disposizione la strumentazione necessaria all esecuzione dell esperimento nonch la sua lunga esperienza nel settore L esperimento stato condotto sottoponendo una falda campione a un
311. opertura a verde raffrescamento e negativo nel senso inverso riscaldamento Fonte Theodosiou Summer period analy sis 912 Figura 1 58 Variazioni del flusso termico entrante in relazione a diversi valori di altezza fogliare l altezza fogliare un parametro significativo per la variazione del flusso termico entrante o uscente attraverso una copertura a verde ma incide meno rispetto alla densit fogliare La differenza fra il valore massimo altezza uguale a 50 centimetri e minimo altezza uguale a 5 centimetri pari a 23 watt orari al metro quadro durante i periodi pi caldi Fonte Theodosiou Summer period analy sis 912 Figura 1 59 Variazioni del flusso termico entrante in relazione a diversi valori di spessore del substrato Lo spessore del substrato presenta un com portamento diverso rispetto alla vegetazione pur essendo un parametro significativamente variabile in relazione ai differenti spessori che assume nei periodi pi caldi la differenza fra il valore massimo 50 centimetri e il valore minimo 5 centimetri pari a 38 watt orari al metro quadro il substrato in questo modello funziona pi come isolamento termico che come estrattore di calore Ci determinato dall inerzia di cui dotato infatti per spessori superiori le curve sono pi basse dimostrano cio una certa capacit di isolamento termico anche dall interno verso l esterno Fonte Theodosiou Summer period analy
312. orative cooling effect Building and Environment 44 2009 338 351 Wilmers Friz Green for melioration of urban climate Energy and Buildings 11 1988 289 299 Yu Chen e Wong Hien Nyuk Thermal benefits of city parks Exergy and Buildings 38 2006 105 120 NORMATIVE PLL Green roofing guidelines Guidelines for the planning construction and maintenace of green roofing Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau Bonn FLL 2008 UNI 8089 1980 Edilizia Coperture e relativi strati funzionali Terminologia funzionale Ente nazionale italiano di unificazione Milano UNI 1980 UNI 8091 Coperture Terminologia geometrica Ente nazionale italiano di unificazione Milano UNI 1980 n NI 8178 Edilizia Coperture e relativi strati funzionali Ente nazionale italiano di unificazione Milano UNI 1980 UNI 8290 Edilizia residenziale Sistema tecnologico Classificazione e terminologia Ente nazionale italiano di unificazione Milano UNI 1981 UNI 8627 Sistemi di copertura Definizioni e classificazione degli schemi funzionali soluzioni conformi e soluzioni tecnologiche Ente nazionale italiano di unificazione Milano UNI 1984 UNI 11235 Istruzioni per la progettazione l esecuzione il controllo e la manutenzione di coperture a verde Ente nazionale italiano di unificazione Milano UNI 2007 Bibliografia 273
313. ore per estensione a quella delle pavimentazioni nelle altre tre aree le coperture hanno una superficie circa pari a quella delle pavimentazioni USO DEL SUOLO Stato di fatto 356 ha 49 8 Superfici impermeabili Superfici permeabili 60 40 Coperture Altre superfici Verde urbano Coperture a verde 30 30 0 40 USO DEL SUOLO Stato di fatto 152 ha 21 3 Superfici impermeabili Superfici permeabili 30 70 Coperture Altre superfici Verde urbano Coperture a verde 15 15 0 70 Quinto capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale 249 USO DEL SUOLO DELLA CITT DI VICENZA Superfici impermeabili Superfici permeabili Stato di fatto 49 7 50 3 715 ha Coperture Altre superfici imp Verde urbano Coperture a verde 25 61 23 63 50 3 0 Conversione 10 23 5 2 56 Conversione 20 20 49 5 12 Conversione 50 12 80 12 80 Conversione 100 0 25 61 Tabella V 9 Uso del suolo della citt di Vicenza Vania della sibangione ifike med divrind nierari di orton della da peitaii Hee da Capers rede poppa erway media Bellino dao di lato comer i Cororasane BI commentare lira paiceniuale di conssriione S tower TOT Figura V 36 Deflussi annuali della citt nei vari scenari di conversione Il grafico illustra la riduzione dei deflussi ne
314. ours 11200 14 00 Quarto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico 17300 PRATICHE DI GESTIONE DELL ACQUA METEORICA 43 tradotto letteralmente pratiche di gestione delle acque piovane Figura IV 9 Curva della massa cumulata di differenti tipologie di copertura Le curve descrivono la quantit d acqua di deflusso da una copertura in coppi e da una copertura a verde rispettivamente area grigio chiara e area grigio scura in relazione all acqua captata per effetto della serie di eventi meteorici rappresentati dall area nera Alla fine delle 24 ore il deflusso della copertura in coppi quasi pari alla quantit d acqua captata mentre il deflusso da una copertura a verde pari a circa un terzo dell acqua captata Fonte Jeroen Mentes Dirk Raes Martin Hermy Green roof as a tool for solving the rainwater runoff problem in the urbanized 21 st century Landscape and Urban Plan ning 77 2006 218 189 Tabella IV 3 Coefficiente di deflusso di diverse tipologie di superfici Il coefficiente di deflusso il rapporto fra l acqua rilasciata e l acqua intercettata da una superficie pertanto un valore compre so fra 0 e 1 Quando il valore del coefficien te prossimo a 1 il deflusso maggiore al contrario quando prossimo a 0 il deflusso minore i suoli naturali inverditi hanno coefficienti di deflusso molto buoni compresi fra 0 1 e 0
315. ove l attivit di ricerca scientifica affiancata a funzioni museali ed educati ve per il pubblico Lo stesso edificio infatti ospita una serie di sale espositive all interno delle quali sono ricostruiti numerosi biotopi naturali acquari e serre servizi per il pubblico e unitamente gli spazi dedicati all attivit di ricerca e all archiviazione di campioni scientifici L edificio di pianta rettangolare distribuisce le sue funzioni su 4 livelli di cui uno sotterraneo ed chiuso superiormente da una copettura a verde che presenta una forma a geometria variabile la copertura infatti piana in corrispondenza del perimetro esterno dell edificio mentre verso la super ficie centrale si curva generando una serie di calotte di cui le due di raggio maggiore coprono i volumi interni del planetario e del biotopo della foresta pluviale In questo progetto la copertura a verde non funzionale alla fruizione poich la sua superficie non accessibile per quasi tutta la sua estensione fa eccezione un piccolo belvedere raggiungibile dall interno dell edificio n a una volont mimetica essa si imposta totalmente fuori terra a un al tezza di 10 metri non presupponendo alcuna continuit fra suolo naturale e artificiale Invece l impiego della copertura a verde sembra essere legato all evocazione di un elemento del paesaggio naturale circostante all area di inserimento cos come il Vulcano Buono progettato da Ren
316. particelle terrose vere e proprie che possono essere di natura organica o inorganica la fase liquida rappresenta invece la soluzione circolante acqua e sali disciolti la fase gassosa infine rappresenta l aria cio lo spazio libero fondamentale per la respirazio ne delle radici 197 REQUISITO CARATTERISTICO DEFINIZIONE Fonte UNI 11235 4 STRATI ELEMENTI COINVOLTI CAPACIT AGRONOMICA Attitudine di un sistema e o di un suo componente a Tutti gli strati favorire e mantenere nel tempo le condizioni agronomi che necessarie al corretto sviluppo della vegetazione in funzione del contesto CAPACIT DRENANTE rato colturale WD Attitudine della copertura a consentire il drenaggio di m acqua di origine naturale o artificiale emento drenante CAPACIT DI AERAZIONE DELLO STRATO DRENANTE m Attitudine dello strato drenante a mantenere una suf emento filtrante m ficiente aerazione per consentire idonee condizioni di emento drenante ossigenazione CAPACIT DI ACCUMULO IDRICO rato colturale n Attitudine di elementi o del sistema nel suo complesso ad m assumere acqua piovana o di irrigazione e di trattenerla emento di accumulo idrico rendendola disponibile per la vegetazione CAPACIT DI AERAZIONE DELLO STRATO COLTURALE Attitudine dello strato colturale a mantenere una suf Strato colturale ficiente aerazione per consentire idonee condizioni di ossigenazione
317. permeabiliz zazione continua a membrana La stratigrafia della copertura a verde stata integrata da elementi di pavimentazione e da arredi urbani Fonte Area 106 2009 102 t Figura 1 36 Belvedere terminale della High Line verso Gansevoort Street Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde 47 Figura 1 37 Vista della High Line prima della riqualificazione Dal momento dell abbandono nel 1980 la sopraelevata stata colonizzata da vegetazione spontanea Gli abitanti dei quartieri limitrofi affezionati a questo parco incolto si sono opposti con forza al progetto di demolizione deciso dal sindaco Rudolph Giuliani e con la legislatura successiva di Michael Bloomberg sono stati avviati i lavori di recupero dell intero segmento ferroviario Questo progetto di riqualificazione ha avuto delle ricadute positive sui valori degli immo bili prospicenti alla High Line Fonte Oscar Arriola www fotoflow blogspot com Figura 1 38 Moduli della pavimentazione affiancati ai binari preesistenti Fonte http designnotes info 2p 1801 Figura 1 39 pagina a fianco Vista della High Line dall alto Fonte www thehighline org gt images amp videos 48 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale i milan ni m n BN Figura 1 40 Unit minima di vita vegeta le pianta terra acqua
318. plicemente l altezza della pianta ed significativa per la relazione che intercorre fra essa e l aria intra fogliare quanto maggiore l altezza della pianta tanto pi facilitati sono gli sposta menti d aria alla base delle piante e quindi l allontamento del calore Nel gi citato esperimento di Theodosiou condotto nella citt di Salonicco indagata la capacit della copertura a verde di funzionare come un sistema di raffrescamento passivo durante la stagione estiva ma ci che interessa in questo contesto non tanto la modalit di funzionamento della copertura a verde come estrattore di calore o come isolamento termico caratteristica che dipende fortemente dalla regione climatica e dalla stratigrafia di coper tura e che richiederebbe un analisi ad hoc per ciascun singolo caso ma quan to i parametri geometrici della vegetazione influiscano sullo spostamento del flusso termico Come si vede dal grafico della figura 1 57 il valore di LAI uguale a 6 in crementa significativamente in questo caso la capacit di raffrescamento della copertura a verde riuscendo a estrarre flusso di calore dall interno pet valori alti fino a 97 watt orari per metro quadro picco massimo registrato all inizio della seconda met di giugno nelle stesse condizioni la stratigrafia avente un LAI uguale a 1 in grado di estrarre 50 watt ossia la met del flusso di calore rispetto al LAI uguale a 6 L andamento complessivo della curva con
319. ppena citate Svariati esperimenti sono stati condotti pet quantificare i volumi di ritenzione di diverse tipologie di coperture a verde La figura IV 11 nel la pagina seguente confronta una serie di dati sperimentali riguardanti la ritenzione idrica delle coperture a verde come si vede i valori della riten zione sono mediamente superiori al 60 Questo significa che nell arco Quarto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico 193 RITENZIONE IDRICA DETENZIONE IDRICA SCALA TEMPORALE DI INFLUENZA STAGIONALE ANNUALE DURATA DEL SINGOLO EVENTO METEORICO EFFETTI RIDUZIONE COMPLESSIVA DEI VOLUMI DI DEFLUSSO RIDUZIONE DEI VOLUMI DI DEFLUSSO RIDUZIONE DELL ALTEZZA DEL PICCO RITARDO DEL CONFERIMENTO DEL PICCO FATTORI INFLUENTI EVAPOTRASPIRAZIONE STRATIGRAFIA DEL SISTEMA A VERDE CONTENUTO INIZIALE DI UMIDIT DEL SUBSTRATO STRATIGRAFIA DEL SISTEMA A VERDE Tabella IV 5 Differenze fra ritenzione e detenzione idrica La capacit di regimazione idrica della copertura a verde si traduce in due differenti prestazioni La prima la ritenzione idrica che rappresenta l attitudine a trattenere l ac qua sottraendola al deflusso superficiale nel medio lungo termine La seconda la deten zione idrica che invece descrive la capacit di trattenere l acqua nel breve termine i cui effetti sono oltre alla riduzione dei deflussi anche la r
320. ra l elemento di tenuta e il solaio di copertura La scelta del mate riale in questo caso vincolata alla resistenza a compressione la nor mativa specifica che la resistenza a compressione dev essere superiore a 150 chilopascal e che i sovraccarichi di progetto non devono trasferi re allo strato termoisolante carichi superiori al 70 del valore della resistenza a compressione del prodotto Un insufficiente resistenza a compressione comporterebbe una diminuzione dello spessore dello strato con una conseguente riduzione della capacit termoisolante del materiale pertanto sono esclusi nella scelta del materiale tutti quegli elementi composti da fibre soffici Soddisfatto il primo requisito necessario inoltre considerare le incompatibilit meccaniche e chimiche che possano intercorrere fra l elemento termoisolante e Pelemento di tenuta e in modo particolare necessario valutare le modalit di posa della membrana impermeabilizzante L inserimento dello strato termoisolante sotto elemento di tenuta impone l applica zione di altri strati funzionali la barriera a vapore in aderenza alla parte calda dell isolamento termico al fine di evitare la formazione di condensa che pregiudicherebbe la funzione isolante dello strato appositamente predisposto lo strato di separazione meccanica per ovviare all eventuale incompatibilit chimica o meccanica fra elemento termoiso lante e l elemento di tenuta tetto rovescio
321. rafia mostra il pi semplice EN diiirn rai dei sistemi di antislittamento utilizzato nelle E Saia di protezione coperture a verde il piano di falda viene Pila p interrotto a intervalli regolari con traversi di legno inchiodati alla struttura sottostan ee te traversi sono ricoperti dall elemento di tenuta in modo da evitare pericolose infitrazioni d acqua verso l elemento portante e l interno Fonte Optima Giardini Pensili Figura II 14 Elementi antislittamento per falde inclinate Ogni produttore propone una propria componentistica per le coperture a verde inclinate Tuttavia tutti i sistemi hanno in comune la riduzione dello spessore dei mate riali granulari che compongono il substrato e nella maggior parte dei casi l inserimento di elementi trasversali di diverse forme e materiali Fonte Optima Giardini Pensili T Elemento di lssaggio ataico Rssaggio al manto 4 Elemente anfacivalamanto cm 10 E Viel fissaggio con guamizione a tania E Reto di fasaggio F Elementare d titra Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 100 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Eaves Profile DP 80 or TRE 80 made of staindess steel fixed anto ihe waterproofing Figura II 15 Elementi antislittamento in prossimit della gronda Anche in prossimit della gronda si predi spongono misure cautelative per contrastare la spinta verso il basso dei
322. ratoriale L asse delle ascisse riporta tre tensioni significative pati a 10 50 e 100 centimetri di colonna d acqua la tensione rappresenta la forza con cui il substrato trattiene l acqua l asse delle ordinate riporta il volume del substrato in percentuale Il segmento orizzontale viola esprime il valore della fase solida in questo caso il volume percentuale solido pari al 15 corrispondente a una porosit totale dell 85 come indicato dalla freccia rossa a destra del grafico il segmento orizzontale in quanto il volume della fase solida costante La curva arancione rappresenta la fase liquida cio la curva di ritenzione vera e propria man mano che aumenta la tensione esercitata su un substrato umido esso non essendo in grado di contrastare tale tensione rilascia l ac qua liberando dello spazio per la fase gassosa rappresentato dalla superficie bianca al di sopra della fase liquida Il volume d acqua allontanato dal substrato alla tensione di 10 centimetri di colonna d acqua segmento verticale blu definisce l acqua gravitazionale ossia l acqua contenuta nei macropori che la miscela non in grado di trat tenere in questo caso pari al 30 del volume totale Come rappresentato nella figura IV 14 questa quantit costituisce il deflusso vero e proprio Quarto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico Figura IV 14 Frazioni significative d ac qua nel
323. razie alla continuit della coltivazione della vite si riconosce l artificia lit dell intervento dalla presenza di alcuni elementi architettonici di servizio come l ingresso principale l ingresso delle mac chine un piccolo belvedere e la presenza di terminali impiantistici l intervento rappresenta una ricostruzione paesaggistica di proporzioni molto estese Fonte Anita Crepaz 69 O ii ott Figure 1 61 e 1 62 Prospetto e sezione verticale dell ampliamento l edificio interrato interamente nascosto dalla ricostruzione in copertura del suolo agricolo coltivato a vite Fonte Martin Prinzhorn Manincor Schle br gge Editor Vienna 2005 102 104 70 gono nei piani interrati e unitamente al ripristino della superficie agricola in copertura viene garantita quella stabilit igrometrica indispensabile alla lavorazione permettendo in tal modo di contenere i consumi energetici di esercizio La stratigrafia della copertura prevede necessariamente una robusta struttu ra primaria in calcestruzzo armato impermeabilizzata da un doppio strato di membrana bituminosa sopra la quale gettata una soletta di calcestruz zo di spessore pari a 10 centimetri A questi strati appoggiato un sottile elemento di drenaggio e al di sopra il terreno di riporto per uno spessore variabile da 1 metro e 20 centimetri a 2 metri e 50 centimetri La distribuzione interna risolta mediante un sistema di risalite verticali che
324. rcheggio come vigneto come prato da pascolo Queste attivit sebbene estreme mostrano la grande flessibilit funzionale che la tecnologia in grado di offrire al giorno d oggi Appare evidente che un ipotetico requisito di fruibilit di una copertura sia intrinsecamente di gran lunga superiore nel caso dell impiego del verde pensile rispetto a qualsiasi altro tipo di finitura superficiale La possibilit di fornire uno spazio inverdito in quota cos come di innescare idee proget tuali dove l interno e l esterno si possano integrare rappresenta una carat teristica assolutamente singolare della tecnologia La conseguenza del suo impiego pu quindi essere un implementazione funzionale un verde fruibile o quantomeno visibile dal singolo e o dalla collettivit Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde si Figure 1 27 e 1 28 L Environment Park a Torino UEnvironment Park a Torino un parco scientifico tecnologico progettato per innescare un operazione di trasformazione urbana del lotto ex Teksid area dismessa di superficie pari a 2 ettari e mezzo Realizzato su progetto di Emilio Ambasz Benedetto Camerana e Giovanni Durbiano i vari edifici del complesso sono coronati da una copertura a verde intensivo posta in continuit con il suolo urbano l effetto di questa scelta progettuale che la copertura resa accessibile alla cittadinanza fruibile come un parco vero e proprio Al con
325. rde Fonte Liu Thermal performance of green roofs 9 10 63 Tabella 1 6 Temperature massime rag giunte da una copertura a verde e da una copertura senza inverdimento Nonostante la temperatura dell aria superi i 30 gradi Celsius per 63 giorni in circa 2 anni la membrana impermeabilizzante della copertura a verde raggiunge i 30 gradi per un numero di volte inferiore 18 giorni Differentemente la membrana impermeabi lizzante della copertura senza inverdimento pur con temperature dell aria relativamente basse raggiunge molto frequentemente i 30 40 50 e 60 gradi Celsius Fonte Liu Thermal performance of green roofs 7 Figura 1 56 Flusso termico passante attraverso una copertura a verde e una copertura senza inverdimento da novem bre 2000 a settembre 2002 Il grafico mostra che i rendimenti estivi sono significativamente migliori di quelli invernali infatti il flusso termico passante attraverso la copertura a verde nei mesi caldi fortemente ridotto rispetto al flusso termico della coper tura senza inverdimento Nei mesi freddi si verifica comunque una certa attenuazione delle dispersioni termiche attraverso la copertura a verde ma di entit inferiori al regime estivo Fonte Liu Thermal performance of green roofs 10 64 actor ai weza 26 s wewn w weeen 2 o Average Daily Heat Flow Through Roo Syaiome Mow 22 2000 Sop 30 2002 Il grafico in figura I 56
326. rde circostante il PAV si estende per 23 500 metri quadri Nel parco sono organizzate frequentemente attivit didattiche e allestite mostre temporanee di land art Fonte Gianluca Cosmacini Figura III 43 Vista dell ingresso di servizio Lungo l anello ottagonale che costituisce la pianta dell edificio i versanti artificiali sono interrotti dagli ingressi secondari al museo In questo progetto le terre armate dei versanti sono pi fertili della copertura a verde infatti crescono abbondantemente erbacee di grandi dimensioni Figura III 44 Vista della superficie di copertura Sulla copertura a verde sono segnati dei per corsi e delle aree verdi trattate ad aiuole di Sedum lucernari in copertura sono oppor tunamente protetti da drenaggi aggiuntivi 170 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale ente rertio Spa pn Sa 172 IIl 4 Il ruolo della manutenzione N el caso di una copertura a verde la manutenzione assume due diversi significati Da un lato essa va intesa nel modo classico come quelle attivit di controllo riparazione sostituzione ecc volte alla conservazione nell intento di mantenere inalterate nel tempo l aspetto l efficienza e la con sistenza dell elemento tecnico Dall altro la manutenzione di una copertura a verde si configura come una vera e propria azione di progetto
327. re evitate le granulometrie fini perch possono andare a occupare gli strati sottostanti del sistema a verde per effetto del dilavamento compromettendo la funzionalit di drenaggio Come si vede nella figura II 2 la normativa fornisce i fusi granulome trici rispettivamente per gli inverdimenti estensivi e intensivi 3 la porosit cio il rapporto fra il volume dei vuoti dei pori e il volume totale del materiale Questa caratteristica unitamente alla distribuzione granulometrica fondamentale nel definire la capacit di accumulo idrico del substrato INVERDIMENTO ESTENSIVO ia T E TIC TIL 9 Figura III 2 Curve granulometriche dei o M 1 fo substrati per inverdimenti estensivi e HE e S om 5 grafici mostrano la tessitura che i materiali a E O LIL di inerti del substrato devono avere per le ap ui E coor LIL plicazioni a coperture estensive e intensive di Haa Bill E necessario premettere che le prove granu m T PN Bill lometriche di un qualsiasi suolo si effettuano sa B al il Bil a mezzo di setacci caratterizzati da maglie di A Bul A II Bil varie dimensioni da pi larghe a pi strette i Bal MALI LUI I II che vibrando fanno passare le particelle dal ten Na setaccio pi largo al setaccio pi stretto le Diametro delle particelle millimetri curve granulometriche si costruiscono sulla base di quanto materiale rimane nei diversi setacci In ascissa si trova il diametro delle particelle IERIE TOSS TENSI e
328. recipitazione infatti la copertura a verde rischia di essere investita da una grande quantit di acqua che il terreno non in grado di assorbire e di smaltire con sufficiente rapidit Per questo motivo oltre ai tradizionali accorgimenti necessari per una corretta impermeabilizzazione del sistema di chiusura superiore stato indispensabile studiare appropriate soluzioni tec nologiche e costruttive per smaltire l acqua in eccesso fra cui ampie caditoie in corrispondenza del punto di raccordo tra suolo artificiale e suolo naturale e canali di drenaggio interrati La copertura di questo progetto il fulcro attorno a cui ruota il sistema di relazioni e di osservazione in primo luogo fra il Parco del Monte Pignera e l edificio ma anche fra la citt di Crotone il mare e l immediato entro terra chiuso visivamente dalla montagna Questo il caso in cui il progetto sfrutta l ambivalente ruolo della copertura quale elemento di protezione e al contempo di transito per portare il paesaggio all interno del programma funzionale dell edificio in questo progetto fortemente unificato da un per corso espositivo interno al museo che trova una continuit all esterno fra l itinerario tematico del Parco e per divenire essa stessa parte di un progetto paesaggistico di scala territoriale Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde Figura 1 46 Vista della citt di Crotone dalla copertura a verde del museo La copertur
329. resup porrebbe un continuo dispendio di energia e di acqua Alcuni parametri pre stazionali e la stessa configurazione dei pacchetti tradizionalmente impiegati in climi pi favorevoli restano interessanti elementi di approfondimento che potrebbero alimentare questo filone di indagine Particolarmente rilevante potrebbe essere l analisi dei seguenti temi z Pincremento delle capacit di inerzia idrica al substrato e o di altri elementi della stratigrafia in relazione a una significativa variazione delle condizioni al contorno lo studio di differenti tipologie di superfici orizzontali soprattutto in relazione ai volumi e al ritardo del conferimento dell acqua Un pi ampio e condiviso interesse per l analisi delle ricadute sul piano della qualit urbana e territoriale potrebbe incentivare la diffusione e lo svilup po di interventi alla scala edilizia che innescherebbero virtuosi processi di riequilibrio ambientale con sensibili benefici sullo spazio pubblico Al termine del percorso di ricerca alcune questioni come il rapporto tra scala edilizia e scala urbana rimangono aperte a definire ulteriori possibi li scenari di indagine Tra le linee di ricerca che potrebbero essere sviluppate vi senz altro quella sperimentale volta a valutare gli effetti di mitigazione prodotti dal verde nei confronti dell effetto isola di calore e di conseguenza ad individuare opportune strategie di riqualificazione urbana o di conversio ne di
330. rganico e il sistema inerte e 90 Padiglione della Svizzera Expo di Shanghai 92 I 3 L influenza della configurazione geometrica della copertura sul sistema a verde 98 Complesso commerciale Meydan Istanbul 104 IL4 Il sistema di classificazione inverdimento estensivo e intensivo eee 108 Campus universitario femminile Ewha Seoul 112 I 5 L importanza dei fattori di carico nella definizione del pacchetto tecnologico 118 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale TERZO CAPITOLO SCELTE TECNOLOGICHE ED EFFICIENZA DEL SISTEMA DI COPERTURA A VERDE 121 I 1 Funzioni componenti e materiali della copertura a verde 122 lll 2 Il rapporto fra le scelte tecnologiche e il contesto climatico di riferimento 148 VilaAloni l ola di Antiparos scs 156 NS Chiatti ai 160 PAV Padiglione d Arte Vivente Torino 166 M4 Mina esac elect nae NIE sssini aE ARE AE EAEE ERE 172 QUARTO CAPITOLO LA COPERTURA A VERDE COME STRUMENTO DI GESTIONE DELL ACQUA IN AMBIENTE ANTROPICO 175 IV 1 l alterazione del ciclo dell acqua nelle citt cause ed effetti 177 IV 2 l importanza di regimentare l acqua negli ambienti urbani le opportunit della coper
331. rica lt 50mS m UNI EN 13038 Contenuto di macroelementi UNI EN 13652 Valori di pH Piante acidofile 4 lt pH lt 5 5 Coperture estensive e piante non acidofile 5 5 lt pH lt 8 0 Coperture intensive e piante non acidofile 6 5 lt pH lt 8 0 UNI EN 13037 Fitotossicit Regione Lombardia Deliberazione Giunta Regionale 16 aprile 2003 n 7 12764 Linee guida relative alla costruzione e all esercizio degli impianti di produzione dei compost Revoca della d g r 16 luglio 1999 n 44263 Allegato B Test di Fitotossicit Sostanza organica Per coperture estensive Substrati con densit lt 0 8g cm3 lt 8 Substrati con densit gt 0 8g cm3 lt 6 Per coperture intensive Substrati con densit lt 0 8g cm3 lt 12 Substrati con densit gt 0 8g cm3 lt 6 UNI EN 13039 Capacit di scambio cationico Coperture estensive gt 8meq 100g Coperture intensive gt 12meq 100g D M 13 settembre 1999 Ministero delle politiche agricole e forestali Approvazione metodo ufficiale analisi chimica dei suoli 130 Tabella III 5 Requisiti caratteristici dello strato colturale secondo la normativa UNI 11235 Fonte UNI 11235 28 29 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde Figura III 3 Deposit
332. ricreare un suolo una porzione pi o meno estesa di esso determina anche un altra implicazione concettuale e cio che sia il suolo posto in quota Conclusioni Figure C 1 e C 2 Contenimento delle temperature superficiali dei materiali edilizi Molte sperimentazioni hanno messo in luce che la vegetazione posta in prossimit delle costruzioni garantisce ai materiali edilizi om breggiati una temperatura superficiale vicina a quella dell aria o di poco superiore inferio re a seconda delle condizioni dell immediato contesto Fonte Hoyano Climatological use of plan ts 184 cfr figure 1 5 e 1 6 261 Figura C 3 Temperature dei vari strati componenti una copertura a verde Oltre ai benefici termici dello strato vegetale la copertura a verde si giova della presenza di un substrato di coltivo distribuito unifor memente su tutta la sua superficie materiale che garantisce ulteriori prestazioni alternati vamente isolamento termico o estrazione di calore in relazione al contenuto d acqua del substrato Fonte Feng Energy balance of extensive green roof 5 cfr figura 1 54 Figura C 4 Confronto fra il flusso ter mico passante attraverso una copertura con inverdimento colonne verdi e senza inverdimento colonne azzurre Da un punto di vista termico la copertura a verde molto pi performante in regime estivo In regime invernale la presenza del l acqua nel substrato riduce significativamen
333. rigazione da impianto di irrigazione da impiegare considerarsi di soccorso in relazione alle specie vegetali landers SPESSORE DELLO STRATO 8 12 centimetri a partire da 15 20 centimetri COLTURALE PESO DELLA COPERTURA 150 kgim 300 kym Da calcolare in saburazione idrica APPLICABILIT ALLE Applicabile al centro nord Italia Garanzia di successa in tutto il ZONE GLIMATICHE Ridotta la scelta di specie vegetali territorio italiano prevedendo per le per la applicazioni nelle regioni regioni centro meridionali un meridionali Mel centro sud inoltre maggiore investimento di risorsa febtaszarno incrementare gli idrica l applicazione di specie spessori della stratigrafia vegetali non tapperzzanti COMPORTAMENTO Ottimo in regime estivo discretoin Eccellente in regime estivo buono ENERGETICO regime invernale i gima invearmale di copertura Tabella III 14 Sintesi delle caratteristiche degli inverdimenti estensivi e intensivi nel nord e nel su Italia Fonte Edoardo Bit ed Elena Giacomello l integrazione fra sistemi di involucro e com ponenti vegetali per la mitigazione ambien tale nel clima Mediterraneo in Maria Luisa German a cura di Permanenze e Innovazioni nell architettura del Mediterra neo Materiali del VI Seminario OSDOTTA 2011 in fase di pubblicazione Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde in regime e Cautelativamente bene prevedere utile valutare il c
334. rimo capitolo Le prestazioni della copertura a verde Figura 1 10 Variazione giornaliera del flusso termico della parete ovest senza e con l edera due grafici descrivono le curve delle tem perature e del flusso termico sulla superficie interna ed esterna della parete a ovest Il grafico di sinistra riguarda la parete senza la pianta di edera 1 e 2 agosto 1979 mentre il grafico di destra riguarda la parete con la pianta di edera 11 e 12 agosto 1980 Confrontando i valori dei due grafici si vede che il flusso termico entrante nella parete senza edera durante le ore pi soleggiate della giornata 4 volte superiore a quello entrante nella parete con l edera 200 chilo calorie al metro quadro ogni ora contro 50 chilocalorie Dalle curve delle temperature emerge che per mantenere il valore della temperatura interna prossima a quella ester na senza edera necessario utilizzare un climatizzatore Contrariamente la tempera tura interna con l edera non subisce sensibili aumenti rispetto alla temperatura esterna Hoyano Climatological use of plants 191 6 Hashem Akbari et al Peak power and cooling energy savings of shade trees Ener gy and Buildings 25 1997 139 148 7 Chen Yu e Wong Nyuk Hien Thermal benefits of city parks Energy and Buildings 38 2006 105 120 8 Chen Yu Thermal benefits of city parks VTO Fritz Wilmers Green for melioration of urban climate
335. rincipali prestazioni legate al com portamento fisiologico della vegetazione offerte dal sistema in chiave di ca pacit termiche e controllo delle caratteristiche ambientali Ciascuna di esse approfondita e analizzata in relazione alla composizione della stratigrafia e del progetto tecnologico della copertura Nel secondo capitolo viene affrontata la progettazione del sistema a verde a partire dalle sue caratteristiche intrinseche di ecosistema artificale per arrivare ad esplicitare la concezione contemporanea di questa tecnolo gia andando ad evidenziare le principali ricadute sul manufatto architettoni co alla scala edilizia Nel terzo capitolo effettuata una scomposizione degli elementi costi tutivi della stratigrafia al fine di evidenziarne il funzionamento Sono altres valutati i limiti costruttivi e applicativi della copertura a verde in relazione ai fattori climatici di riferimento Introduzione LIMITI DEL CAMPO DI INDAGINE Il quarto capitolo mette in luce il ruolo strategico del substrato di col tivo per il funzionamento della tecnologia e il rapporto con quello che pu essere definito il componente invisibile della stratigrafia e cio l acqua Da qui si attua un passaggio di scala e si sviluppano tutti i ragionamenti intorno alle possibilit di mitigazione e controllo delle temperature alla scala urbana nonch le valutazioni circa la gestione dei deflussi idrici che conseguono alle
336. rogettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Figura 1 75 Il progetto Groenjaar di Rotterdam Dal 2008 la citt di Rotterdam offre sussidi ai cittadini che intendano applicare un inverdimento alla copertura di un edificio privato Il 55 del costo per l operazione di conversione sovvenzionato dall ammi nistrazione comunale il progetto si chiama Groenjaar e comprende svariate iniziative volte a migliorare la qualit microclimatica Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde dell ambiente urbano Molte altre amministra zioni hanno incluso la copertura a verde fra i punti strategici della pianificazione sosteni bile dei propri territori tra le prime quella di Tokio dove dal 2001 il 20 delle coperture di nuova costruzione o di recuperi edilizi deve essere inverdito Oltre a Tokio si citano New York Toronto Montreal e Vancouver In Italia le citt che hanno introdotto benefici fiscali per le applicazione delle coperture a verde sono Bolzano Torino e Udine Fonte www ecowiki it gt Bioedilizia ed ecodesign gt Rotterdam 81 Secondo capitolo Concezione e principi di funzionamento della copertura a verde D a un punto di vista tecnologico la copertura a verde si pu descrivere come un associazione di due tipologie di componenti i componenti inerti tutti i tradizionali materiali edilizi e i componenti organici le pian te e il substrato
337. rsione del 10 al 12 per tutte le differenti intensit di pioggia mentre tale valore cala all 8 se si osserva il secondo grafico che riguarda i primi 15 minuti di pioggia Una conversione del 20 mostra un miglioramento di tali dati che nei primi 7 minuti non mostra proporzionalit si passa infatti dal 12 al 18 circa mentre nei primi 15 minuti il rapporto presenta una riduzione dei deflussi doppia dall 8 al 16 circa proporzionale all incremento della percentuale della conversione che passa dal 10 al 20 Tali dati dimostrano un efficacia significativa della riduzione dei picchi per effetto della diffusa applicazione del verde pensile in sostanza provato che la sola conversione del 10 di un area urbana caratterizzata dal 60 di superficie impermeabile in grado di ridurre i picchi di intensit di pioggia del 12 significativo che tale valore non cambi sostanzialmente per differenti valori di intensit di pioggia i 00 cy i fr e e ie E Chinia Fog 100 Wal Reductie 5 8 8 Tabella V 10 Uso del suolo di Colle Olmetti l uso del suolo dell isolato urbano analizzato nell esperimento di Palla molto simile ai valori dell area urbana evidenziata in aran cione della citt di Vicenza Fonte Palla Unsaturated flow 141 256 10 og a8 os na ao Land use Area ______ es i a Ae Shopng Roof 133 DI Fla Rest aig 1 3 Road and Parking Loi 1 28 r mht Suolo impermea
338. rtura a verde i guadagni e le perdite di calore attraverso la strati grafia non superano i 3 watt Appare particolarmente interessante notare che il flusso termico entrante posticipato di circa 6 ore rispetto a quello della copertura senza inverdimento per effetto della presenza del substrato Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale COPERTURA CONTINUA SENZA INVERDIMENTO COPERTURA A VERDE TEMPERATURE DEI VARI STRATI no ni ba Temperature f E G Jg tor pi Tima che dota il sistema di una massa aggiuntiva e quindi di inerzia termica Ci che emerge dai vari esperimenti condotti sulle prestazioni termiche della copertura a verde che le stratigrafie sottostanti al substrato non superano la temperatura dell aria esterna per effetto dell azione combinata della vege tazione strato ombreggiante e freddo in quanto traspirante e del substrato dotato di notevole spessore e coinvolto nel processo di evaporazione e quindi freddo e o isolante Oltre al contenimento delle temperature interne in regime estivo e a un certo isolamento termico in regime invernale una conseguenza della sta bilit termica dei vari strati della copertura a verde che l elemento di tenuta a membrana non subendo oscillazioni di temperatura aumenta significati vamente il proprio ciclo di vita rispetto alle membrane esposte alle intempe r
339. rture a verde il coefficiente p 0 4 una conver sione del 10 porterebbe a una riduzione dei volumi di deflusso del 2 50 rispetto allo stato di fatto mentre una conversione del 20 diminuirebbe proporzionalmente i deflussi del 5 07 Gli scenari di conversione del 50 e del 100 mostrano evidentemente un abbattimento dei deflussi di porta te maggiori rispettivamente del 12 52 e del 25 08 Tali scenari sono da considerarsi evidentemente improbabili ma indicativi di quali siano i livelli massimi di efficacia delle prestazioni idriche raggiungibili dalle tecnologie permeabili all acqua rispetto a un contesto reale Le figure V 36 V 37 V 38 e V 39 nelle pagine seguenti descrivono la riduzio ne dei deflussi delle differenti aree classificate a seconda dell uso del suolo Nell area grigia impermeabilizzata al 90 figura V 37 la conversione del 20 delle coperture esistenti in coperture a verde porterebbe a una ridu zione del deflusso del 6 69 quindi 1 5 in pi rispetto al corrispondente valore riferito all intera citt mentre nell area arancione e nell area gialla impermeabilizzate rispettivamente al 60 figura V 38 e al 30 figura V 39 la conversione del 20 ridurrebbe i deflussi rispettivamente del 4 75 e del 4 59 Nell area verde figura V 40 la riduzione dei deflussi non significativa vista la bassa impermeabilizzazione del suolo che gi allo stato di fatto caratterizza questa porzione di territorio Qu
340. s presentano la peculiarit di essere delocalizzati nel territorio antropizzato e per lo pi autonomi rispetto alle reti di drenaggio e alle fognature Per tali ragioni essi rappresentano una forma di gestione del ciclo idrologico urbano svincolata dalla pianificazione di interventi infra strutturali alle reti drenanti agli acquedotti o ai corpi fluviali che richiedono investimenti economici ingenti da parte di enti pubblici La loro efficacia effettiva ed tanto pi significativa in termini quantitati vi quanto maggiore la loro diffusione fra le pi comuni pratiche di gestio ne dei deflussi urbani si annoverano le pavimentazioni permeabili i bacini di infiltrazione i drenaggi superficiali i pozzi perdenti le zone umide e proprio all interno di questo gruppo rientrano le coperture a verde in quan to costituiscono dei bacini sopraelevati di raccolta dell acqua piovana La figura IV 9 mostra nel dettaglio come si comporta una copertura a verde rispetto a una copertura tradizionale durante una giornata piovosa L asse delle ascisse riporta la sequenza temporale in questo caso stato considerato un intervallo di 24 ore mentre l asse delle ordinate riporta la quantit d acqua via via accumulata espressa in millimetri la curva qui 15 E Rainfall ES Runoff trom he traditional roof Ga Ruoli trom ihe greenroof i Cumulative runoff mm 0 17 00 20 00 23 00 0200 05 00 0800 Time h
341. sante notare che anche in questa terza giornata di simulazione il ritardo della risposta idrologica di circa 3 minuti e che il deflusso presenta a partire dall ottavo minuto un intensit pari a quella dell evento meteorico Come gi descritto nella simulazione 3 il substrato in grado di accettare una quantit molto limitata d acqua per il suo stato di persistente saturazio ne dei giorni precedenti La simulazione 5 ripete i valori di intensit della simulazione 3 ma con un inclinazione della falda al 9 La differenza fra la risposta idrologia della falda piana e della falda inclinata stata meno significativa delle aspet tative infatti la copertura ha anticipato la risposta di soli 20 secondi dopo COPERTURA A VERDE COPERTURA CON ZA VORRATURA IN GHIAIA SPESSORE DELLO STRA COEFFICIENTE COEFFICIENTE TO COLTURALE S cm DI DEFLUSSO DI DEFLUSSO Y 10 lt S lt 15 0 4 0 7 6 lt S lt 10 0 5 4 lt 6 0 6 Esperimento 0 68 2 lt 5 lt 4 0 7 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale i RR Figura V 33 Coefficiente di deflusso Y della copertura Il coefficiente di deflusso ottenuto della spe rimentazione pari a 0 68 Al quindicesimo minuto della simulazione l acqua rilasciata pari a 92 litri su 135 immessi Simulazione 5 sintesi dei dati in ingresso Durata
342. sce adeguata aerazione alle radici Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Per quanto riguarda lo spessore del substrato in relazione al tipo di vege DIMENSIONAMENTO tazione i valori di riferimento vengono forniti dalla normativa Come si vede nella tabella III1 4 per le specie vegetali appartenenti al genere Sedum lo spessore minimo di riferimento pari a 8 centimetri Considerando piante via via pi alte lo spessore aumenta di conseguenza E importante tenere Tabella III 4 Spessori minimi dello strato presente che gli spessori indicati nella normativa corrispondono ai valori colturale secondo la normativa UNI minimi cid significa che tali valori se necessario possano o debbano 11235 essere incrementati Fonte UNI 11235 15 TIPO DI VEGETAZIONE SPESSORE DELLO STRATO COLTURALE cm 8 15 20 30 50 80 100 Sedum Erbacee perenni Grandi erbacee perenni e piccoli arbusti Tappeti erbosi Arbusti di piccola taglia Arbusti di grande taglia Alberi di IIl grandezza Alberi di Il grandezza Alberi di grandezza Il substrato viene trasportato in cantiere gi miscelato pronto per esse APPLICAZIONE re steso sulla copertura normalmente contenuto in grandi sacchi di volume pari a 1 metro cubo Nel momento della posa il materiale
343. simulatore di pioggia regolabile da un apparecchiatura appositamente predisposta alla modulazione dell intensit degli eventi meteorici Pacqua immessa nel sistema di copertura e l acqua di deflusso sono state misurate in tempo reale e come conseguenza stato possibile determinare le prestazioni idriche della falda in esame La stratigrafia di copertura vale a dire la composizione del substrato il suo spessore il tipo di elemento di accumulo idrico e la pendenza della falda stata scelta con precise finalit lo scopo della sessione sperimentale stato quello di ottenere una serie di dati caratterizzanti della ritenzione e della detenzione idrica operate da un sistema a verde dotato di prestazioni di livello minimo La sessione sperimentale vera e propria stata effettuata a seguito di un periodo di messa a punto taratura degli strumenti impiegati e a un periodo di acquisizione delle competenze necessarie a conoscere e a gestire la complessit dell apparato strumentale In una fase successiva i dati ottenuti dalla sperimentazione sono stati impiegati per verificare l efficacia della tecnologia di copertura a verde nel regimentare l acqua alla scala urbana sono state infatti effettuate una serie di ipotesi di conversione di coperture esistenti in coperture a verde dell edificato della citt di Vicenza citt che ben si presta a simulare le particolari condizioni del clima padano veneto prevedendo quindi diversi scenari di u
344. sistemi l elemento di tenuta rappresenta il confine fra il sub sistema di impermeabilizzazione cui appartiene e il sub sistema a verde ossia fra il sistema inerte e il sistema attivo della copertura SUB SISTEMA DI IMPERMEABILIZZAZIONE Bia PARTE INERTE COMPONENTI PROTETTI E ASCIUTTI COMPORTAMENTO NOTO TECNOLOGIA EDILIZIA 91 PAESAGGISTA REALIZZAZIONE USO DELLA COPERTURA PRATICABILIT 92 Padiglione della Svizzera Expo Shanghai Shanghai padiglione espositivo Team Andreas Briindler architetto responsabile Buchner Brindler Andreas Hunkeler scenografo 2009 2010 ricostruzione paesaggistica non accessibile 2400 m variabile semi intensivo 1 padiglione della Svizzera per l Expo di Shanghai 2010 simboleggia la simbiosi fra natura e tecnologia che alla base di un idea innovativa e sostenibile di citt contemporanea All esterno il padiglione si presenta con una facciata trasparente sospesa all altezza di 20 metri costituita da una rete meteallica su cui sono fissate 11000 LED che si accendono in dipendenza dalla quantit di luce ambientale proiettando sulla facciata retrostante di calcestruzzo colori e forme in continua variazione Questa soluzione parti colarmente sofisticata e viene percepita come un carattere tecnologicamente avanzato i LED infatti si accendono in quantit configurazione e tempi variabili in r
345. so del suolo urbano Quinto capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale 219 V 1 Verifica del comportamento idrico premesse e scopo dell esperimento bea ha avuto come obiettivo principale la descrizione della risposta idrica di una copertura a verde estensivo nelle condizioni di piovosit pi intense Tale scelta stata dettata dall intenzione di ottenere dati sperimentali riguardanti le propriet del sistema durante le condizioni meteorologiche pi critiche proprio quando la copertura tende alla condi zione di saturazione e nello stesso tempo i tradizionali sistemi di eduzione delle acque delle citt possono rivelarsi sottodimensionati cio incapaci di raccogliere quei volumi d acqua eccezionalmente elevati e provenienti dalle superfici impermeabilizzate che rivestono il suolo urbano La stratigrafia sottoposta all esperimento stata consapevolmente composta per descrivere le prestazioni idriche assunte come minime di una copertura a verde cos da restituire una capacit di regimentazione idrica definibile di base ogni versione pi raffinata e tecnologicamente articolata garantisce infatti prestazioni migliori Le propriet attese dal sistema a verde indagato congiuntamente alla simulazione di eventi meteorici intensi hanno quindi dato valori ampiamente cautelativi della risposta idrologica di una copertura a verde estensivo che per sua stessa definizione
346. sono di sposte cinque camere da letto con altrettanti nuclei di servizio Fonte www inhabitat com gt Aloni_ house Figura III 22 Sezione della villa La villa occupa un naturale avvallamento del territorio e la continuit tra la copertura pia na e il suolo circostante ottenuta mediante due terrapieni che chiudono i lati minori della pianta Fonte www inhabitat com gt Aloni house Figura III 23 Pianta della copertura Nella copertura a verde sono ritagliate quattro aperture che portano luce all interno della zona giorno centrale Fonte www inhabitat com gt Aloni house 158 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Figura III 24 Vista della chiostra dalla copertura La chiostra ritagliata sulla superficie di coper tura un giardino intercluso su cui si affaccia la camera da letto matrimoniale La copertura a verde fornita di un sistema di irrigazione superficiale assolutamente necessario in questo clima per irrigare la vegetazione durante i periodi di prolungata siccit estiva Fonte www inhabitat com gt Aloni_house Figura III 25 Vista verso il giardino esterno Sul lato corto orientale la villa si offre all esterno grazie a un altra chiostra aperta nella direzione del versante La pendenza piantumata e irrigata con le stesse specie vegetali impiegate in copertura Fonte www
347. spresso in millimetri in ordinata a sinistra il materiale passante e a destra il materiale LO TTS E tetet espresso in percentuale 2 li 2 In questi casi i fusi sono caratterizzati AZIZ PD 5 indica i valori minimi curva di sinistra e una HH Toh E M f TT a es i le particelle del substrato devono essere SUOI Ill eB Ci DI grillii E comprese fra le due curve che delimitano c6 AAA l area grigia I LI li BEN Ba ae Per un verde estensivo il diametro delle a i a ea muli iu particelle non pu essere inferiore a 0 06 IIi iI Hill C A gami aial gia di aa dd dl di ae F bd od millimetri e il substrato non ne pu contenere pi del 15 Il fuso di un verde intensivo Diametro delle ia millimetri diverso e ammette una percentuale massima pari al 10 di granulometrie inferiori a 0 06 millimetri Fonte UNI 11235 27 28 Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde 127 MATERIALI MINERALI ORGANICO INORGANICO MATERIALE DESCRIZIONE Lapillo Materiale poroso originato dalle eruzioni vulcaniche esplosive contenenti ele menti minerali quali il ferro potassio sodio calcio Ha una buona capacit di scambio cationico e un pH acido neutro Pomice Presenta le stesse caratteristiche del lapillo La pomice per una pietra geliva quindi inadatta agli ambiente particolar mente rigidi d inverno Laterizi macinati Buona capacit di ritenzione idr
348. ssiva del manufatto lappar tenza a una certa area urbana la vicinanza ai servizi e ai mezzi di trasporto ecc la vista diretta del verde o la vicinanza a un parco costituiscono degli attributi significativi a orientare il valore economico di un immobile 10 che ha raccolto svariate La tabella I 2 sintetizza i risultati di uno studio statistiche effettuate in alcune citt degli Stati Uniti riguardanti l incremento dei valori immobiliari degli edifici che si affacciano su aree verdi urbane e periurbane Innanzitutto si evidenzia che nella quasi totalit dei casi conside rati dai diversi autori il numero che affianca il Tipo di spazio aperto della terza colonna in tabella indica la quantita di casi cio di spazi verdi presi in considerazione la vicinanza di un parco incrementa il valore immobiliare degli edifici circostanti In secondo luogo chiaro che tale valore cresca in relazione alla vicinanza fra il parco e gli edifici un affaccio diretto o una distanza inferiore a 60 metri pu far aumentare il valore immobiliare anche del 21 22 AUTORE SITO DELLO STUDIO TIPO DI SPAZIO APERTO VERDE numero di casi considerati MPATTO SUL VALORE IMMOBILIARE DALLA VICINANZA DI AREE VERDI di incremento del valore Bolitzer amp Netusil 2000 Portland Oregon Parco pubblico 193 Distanza lt 500 metri 1 3 Lutzenhiser amp Netusil 2001 Portland Oregon Campo da golf 8 Parco pubblico 115 D
349. staina ble communities Chicago 2003 1 10 62 i vari componenti hanno una temperatura via via inferiore e la superficie d intradosso della copertura ha una temperatura di 27 4 gradi cio 2 gradi in meno rispetto a quella della vegetazione e dell aria esterna Questi valori sono stati acquisiti attraverso una serie di termocoppie posizionate a diffe renti profondit nella stratigrafia la figura 1 54 al centro in basso ne mostra una applicata alla vegetazione Questi risultati sono confermati da altre ricerche Karen Liu ha svolto un esperimento analogo al precedente confrontando le temperature di una stratigrafia di copertura a verde con una stratigrafia di un copertura continua tradizionale impermeabilizzata con una membrana bituminosa e la figura 1 55 mostra gli esiti dell esperimento I grafici in alto rappresen tano le temperature dei vari strati componenti mentre le fluttuazioni delle temperature dei vari strati della copertura senza inverdimento sono molto elevate in particolare dell elemento di tenuta che durante le ore diurne supe ra i 60 gradi Celsius le fluttuazioni dei componenti della copertura a verde sono minime Il riscontro di questi fenomeni riportato nei grafici sotto stanti dove viene rappresentato il passaggio del flusso termico fra le due differenti coperture Se nella copertura senza inverdimento il flusso termico entrante supera i 30 watt al metro quadro e quello uscente supera i 10 watt nella cope
350. stensione dell edificio la copertura a verde instaura una forte relazione di tipo visivo con il pubblico facendosi manifesto di un approccio sosteni bile alle costruzioni proprio attraverso l impiego di bio tecnologie costante mente ibridate con le tecnologie edilizie La copertura a verde dell Accademia delle Scienze presenta un inverdi mento estensivo di circa 10000 metri quadrati Attraverso il sistema a verde Quarto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell acqua in ambiente antropico Figura IV 22 Copertura a verde dell Ac cademia delle Scienze della California La geometria della copertura caratterizzata da una superficie perimetrale piana che verso il centro si flette generando delle alture inverdite che evocano il paesaggio collinare dell immediato entroterra della citt di San Francisco Alcune di queste alture sono forate da numerosi lucernari che illuminano i giardini d inverno posti all interno Fonte http seedmagazine com slideshow california academy of sciences 207 Figura IV 23 Vista dall alto della coper tura a verde dell Accademia A eccezione della cintura perimetrale vetrata della copertura su cui sono installate 55000 celle fotovoltaiche e del grande lucernaio centrale la copertura interamente inverdita con un sistema estensivo 208 La superficie ricoperta di piante estesa circa 9000 metri quadri Fonte http gigaom com cleantech califor
351. sterne La continuit fisica fra coperture e percorsi pedonali resa possibile anche dalla collocazione dei parcheggi nel livello interrato liberando tutta la superficie calpestabile dai veicoli l area garantisce una fruizione privilegiata da parte del pubblico della quota zero dell area Questo progetto altamen te funzionale si configura cos come una ricostruzione urbana che integra spazi commerciali a superfici verdi Secondo capitolo Concezione e principi di funzionamento della copertura a verde Figura II 19 Vista delle coperture a ver de del complesso commerciale Meydan Alcune delle coperture a verde del comples so commerciale Meydan sono accessibili ai visitatori e al pari di un giardino vero e proprio attrezzate con arredi urbani Fonte www architects24 com gt project gt shopping square meydan turkey 105 car Figure II 20 e II 21 Inquadramento e piante del complesso Il complesso Meydan non semplicemente un edificio commerciale ma un vero e pro prio centro urbano avendo i parcheggi tro vato collocazione nel piano interrato l area in superficie stata interamente destinata all accessibilita pedonale Al centro del gran de lotto infatti si trova una piazza scoperta L integrazione fra edifici suolo e quartiere resa possibile anche dalle coperture a verde accessibili che poste in continuit con i per corsi pedonali si trasformano in aree verde fruibili dalla cittadinanza F
352. ta Variabile zione 6 Strato colturale 10 30 ZI Elemento filtrante 0 6 trascurabile FE A ae aa T edi Caia Elemento di accu 4 4 10 mulo idrico e di drenaggio Elemento di prote 0 5 5 19 zione meccanica Elemento di tenuta 0 5 TOTALE 21 6 39 100 effetto la detenzione idrica che determina una risposta idrologica attenuata nelle quantit a una scala temporale breve Nelle coperture a verde questa attitudine determinata dalle caratteristiche fisiche e chimiche del substrato che costituisce lo strato colturale La capacit di ritenzione idrica dipende fondamentalmente da due parametri fisici la porosit e il potenziale idrico La porosit il rapporto fra il volume degli spazi vuoti di un substrato di un terreno o di un suolo e il volume totale che esso occupa pet tale motivo definisce la relazione fra la fase solida e le altre due fasi e si esprime in per centuale una porosit dell 80 ad esempio indica che 1 80 di un volume di terreno costituito da spazio libero e solo il 20 da materia solida Lo spazio libero viene occupato dall acqua o dall aria in dipendenza dalla forza con cui il substrato in grado di trattenere l acqua La tabella IV 9 nella pagina seguente specifica ulteriormente questa proprie t la porosit totale di un substrato descrivibile come la somma di macro pori indicati con la lettera M e di micro pori indicati con la lettera m Nei macr
353. tadiene stirene SBS Questi due materiali presentano caratteristi che differenti dal polipropilene atattico si ottengono membrane cos dette plastomeriche il cui comportamento paragonabile a quello di un materiale plastico Tali membrane presentano stabilit alle temperature elevate flessi bilit a freddo e leggere deformazioni a trazione Dal butadiene stirene butadiene invece si ottengono membrane elastome riche il cui comportamento paragonabile a quello di un materiale elastico per cui capaci di elevate deformazioni a trazione e flessibilit a freddo per contro queste membrane si danneggiano se esposte ai raggi ultravioletti e sottoposte alle alte temperature Alcune delle membrane in bitume polimero presenti nel mercato derivano dall unione di queste due tipologie per cui si ha un foglio sovrastante in APP che resiste bene al calore e un foglio sottostante in SBS che resiste alle lacerazioni Per migliorare le propriet meccaniche di una membrana in bitume polime ro si inserisce al suo interno un armatura che normalmente composta di poliestere stabilizzato con fibra di vetro Le membrane sintetiche sono di due tipi in polivinilcloruro PVC e a base di poliolefine TPO o FPA Esse derivano dalla raffinazione delle benzine Le membrane sintetiche a differenza delle membrane in bitume polimero possono essere armate o meno Tabella III 9 Caratteristiche tecnologiche dei materiali per membrane impermea bil
354. tavia proprio nella scala e nelle condizioni al contorno con cui i fenomeni legati alla presenza dell acqua avvengono secondo una sequenza ciclica indispensabile all equilibrio del sistema Questo capitolo approfondisce il ruolo che la copertura a verde pu assumere quale strategia di controllo e gestione della risorsa idrica a livello urbano e al contempo tenta di mettere in luce le molte potenzialit che derivano dalla sua applicazione Il fondamento da cui muove l intera riflessione che allo stesso modo in cui il sistema edilizio dev essere messo in rapporto con l ambiente costruito di appartenenza la copertura a verde in quanto riproduzione del suolo possa essere posta in relazione alla superficie costruita del suo intorno O in altri termini che possa essere oggetto di una riflessione che partendo dalle condizioni e dalle caratteristiche del tessuto urbano in particolare quello connettivo miri a trasformare la superficie delle coperture in elemento di controllo delle precipitazioni e al tempo stesso in buffer termoigrometrico finalizzato alla riduzione dell effetto isola di calore Questa strategia che assume consistenza se inserita in un pi ampio programma di definizione e pianificazione dell uso del suolo urbano trova nel rapporto tra acqua e superficie orizzontale naturale o artificiale il suo fulcro non solo concettuale ma anche funzionale Per comprendere pienamente le implicazioni connesse e l effett
355. te a seguito dell evoluzione tecnologica che ha portato alla generazione di sistemi per la vegetazione particolarmente leggeri la coper tura a verde si vista impiegata in progetti di ampie dimensioni e di note vole articolazione formale il Campus universitario Ewha a Seoul di Domi nique Perrault Accademia delle scienze a San Francisco di Renzo Piano il Central Park Grin Grin a Fukuoka di Toyo Ito sono alcuni fra i noti esempi dell applicazione di inverdimenti a estese superifici di copertura Proprio per gli edifici di dimensioni eccezionali la copertura a verde viene frequentemente impiegata perch capace di attutire l impatto visivo delle volumetrie la vegetazione che cresce al di sopra di una copertura mime tizza in un certo senso la costruzione favorendo l integrazione tra edificio e territorio in particolare in tutti quei contesti caratterizzati da una forte valenza paesaggistica Da un punto di vista strettamente percettivo infatti un edificio rivestito di vegetazione assume quelle colorazioni e quelle configurazioni proprie delle piante variabili nel tempo e a seconda delle stagioni Inoltre lo strato vege tale non una superficie piana ma un volume vero e proprio caratterizzato dalla presenza di pieni le foglie e i rami delle piante che hanno diverse for me e altezze e di vuoti lo spazio fra esse Le piante si muovono mischia no le ombre proiettate con la variet cromatica delle loro chio
356. te ovest schermata dalla pianta la temperatura interna Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 26 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale Parete ovest SENZA l edera n Mady West wall without iwy j I Parete ovest CON l edera T 1 E a zi js OO T TRA 5 E o audp Weit wall with divy 4 onl Ka Da o mah Geom gir teop sirene Sem Et air Libh u mi prat A til p x taser di a on I a TI f L Heat Pig at PRA img LIA dr nen a tior qorfata f 4 4 j ee poe ti n s lest ot gw Mpa Thee abi Li k sa Wobr elr teap mutdogr sorluce 5 A T indoor ventata f n i Boat flee at ao t J lt gt I i sul fn i F kepe EN i 25 i i 1 I z bi 11 1985 Clie cap 1 deg Clear da ti 1 u i EE tim im io i n 4 n I p a i ry 1 i n H La ll gs kp Clear dap Tiap hear a I I AE TTI i i a a J E 4 I Li E HD A Tine ber della casa risulta lievemente inferiore alla temperatura esterna senza alcun impiego di macchine per il raffrescamento Svariati altri studi confermano che l integrazione delle piante all am biente edificato in grado di apportare significativi benefici termici in regime estivo Hashem Akbari ha rilevato che la riduzione dell energia spesa per il raffre scamento di 2 case situate
357. tempo il progetto consente che le aree interne del parco tecnologico siano private e quindi non accessibili al pubblico Figura 1 29 Vista delle coperture dell En vironment Park l insieme delle coperture rappresenta un area verde molto estesa della citt il lotto su cui stato costruito il complesso era destinato secondo il Piano Regolatore a divenire un parco fluviale della Dora dopo un processo di bonifica dei suoli Una variante successi vamente approvata proponeva di insediare il parco scientifico tecnologico proprio al l interno di quest area verde sperimentando per forme di integrazione fra parco urbano e costruzioni da questa esigenza nasce l Environment Park cos concepito con un vastissimo impiego di coperture a verde Fonte www envipark com gt Fotogallery 43 ARCHITETTO eeeeeeeeeee eee ee es PAESAGGISTA REALIZZAZIONE USO DELLA COPERTURA PRATICABILIT SUPERFICIE 44 The High Line New York parco lineare Diller Scofidio Renfro Field Operation 2007 2009 camminamento zona di sosta attraversamento accessibile 20000 m piana semi intensivo ZinCo n interessante esempio di suolo ricostruito e restituito alla comunit Le dal progetto noto con il nome di High Line La High Line stata fino alla meta degli anni Ottanta del secolo scorso una ferrovia sopraelevata che attraversava la ci
358. tensive hanno una frequenza almeno semestrale questa la ragione pet cui le coperture di dimensioni molto estese vengono normalmente trattate a estensivo mentre proporzionalmente meno dispendioso inverdire con piante superiori porzioni di coperture caratterizzate da estensioni contenute Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale La manutenzione ordinaria quindi 1 la base dell attuale principale sistema classificatorio 2 l insieme delle lavorazioni agrotecniche che hanno luogo dal momento stesso in cui il sistema a verde viene applicato 3 le irrigazioni 4 le attivit specialistiche che si devono avviare nel caso in cui si verificassero problemi o malattie 5 le attivit di controllo del sistema drenante e del sistema di scarico delle acque Per quanto riguarda la manutenzione dell inverdimento la normativa defini sce quattro tipologie che corrispondono a diverse fasi di vita del verde 1 la manutenzione di avviamento al controllo comprende molte lavo razioni che devono avere luogo durante l installazione della vegeta zione e immediatamente dopo esse comprendono il controllo dello strato colturale delle piante e delle parti impiantistiche oltre che le lavorazioni agronomiche ordinarie qualora fossero necessarie 2 la manutenzione di avviamento a regime finalizzata a portare la vegetazione a uno stadio di ma
359. tenzione idrica di una copertura a verde dunque virtuoso perch 1 diminuisce i volumi totali di deflusso idrico se il suo coefficiente di deflusso pari ad esempio a 0 3 la copertura rilascer il 30 dell acqua totale precipitata da essa captata 2 consente la filtrazione dell acqua la quantit d acqua che rilascia viene filtrata dallo strato colturale in quanto substrato micro biologicamente attivo al pari degli strati superficiali di suolo 3 restituisce acqua all atmosfera sotto forma di vapore sempre in relazione al suo coefficiente di deflusso l acqua trattenuta subisce il passaggio di fase da liquido a gassoso per effetto dell evapotraspi razione Rispetto agli altri interventi di infiltrazione dell acqua inseribili in un area ut bana la copertura a verde garantisce alcuni benefici idrici e nello stesso tempo si inserisce nel segmento del ciclo idrologico dell evaporazione e quindi parte cipa indirettamente al contenimento dell effetto dell isola di calore Al pati di un area verde essa rappresenta una superficie edilizia fredda e quindi non responsabile della generazione dell isola di calore La copertura a verde per opera un ulteriore attivit di controllo dell acqua meteorica che si evince dalla figura IV 10 a pagina 193 il grafico rappresenta la distribuzione della pioggia come un accostamento di singo Quarto capitolo La copertura a verde come strumento di gestione dell
360. tera tenuta si trova al limitare del lago di Caldaro a sud di Bolzano e si estende per una superficie pari a 45 ettari L ampliamento che affianca l antico maso risalente ai primi anni del Seicento si concentra dapprima sulla necessit di contenere la volumetria fuori terra al fine di non pregiu dicare il rapporto con l insediamento preesistente e con il vigneto e succes sivamente sullo sviluppo dell estensione degli spazi desinati alla produzione richiesti dalla committenza il programma funzionale impone un sostanziale incremento delle superfici per la lavorazione e lo stoccaggio dei vini e da ci deriva una risposta progettuale capace di tradurre le esigenze operative non direttamente in vincoli ma in occasioni per ripensare il rapporto tra macchi na produttiva e vigneto La nuova cantina si sviluppa attraverso una struttura in larga parte ipogea di eccezionali dimensioni che accorda la richiesta volumetrica alle dinamiche della produzione Di fatto l onere derivante dall interramento compensa to da una serie di vantaggi innanzitutto lo scavo permette di ottimizzare il processo di produzione sfruttando la gravit per le lavorazioni che si svol Primo capitolo Le prestazioni della copertura a verde Figura 1 60 vista dell ampliamento del l Azienda vinicola Manincor dall alto La superficie coltivata a vite a destra del maso la copertura dell ampliamento sebbene perfettamente integrata con il suolo circostante g
361. tervallo implica delle prestazioni termi NE x CO che differentia saciid volume vn s bstrato La tabella I 5 illustra sinteticamente l influenza dell umidit del substrato dotato di massa superiore presenta un inerzia sul comportamento della copertura a verde In regime estivo un substrato termica maggiore rispetto a un substrato di asciutto funziona effettivamente come uno strato di isolamento termico massa inferiore DRAA poich un materiale scarsamente denso inoltre a seconda della massa di Tabella 1 5 Capacit termiche della cui dotato distribuita in uno spessore considerevole anche in grado di copertura a verde in relazione all umidit accumulare una certa quantit di calore contribuendo in parte allo sfasa dello strato colturale ae i mento dell onda termica dell elemento tecnico di copertura Invece un sub Fra i vari parametri che influiscono sul com Gortamentartarmica delle copertura a verde strato umido si comporta differentemente il calore assorbito viene dissipato umidit del substrato determinante per il processo di evaporazione dell acqua contenuta e tale calore proviene REGIME STAGIONALE INVERNALE UMIDIT DEL SUBSTRATO rea tro i IL SUBSTRATO FUNZIONA COME IL SUBSTRATO FUNZIONA COME ISOLAMENTO TERMICO ISOLAMENTO TERMICO P a hy ee Re I I Ls E La DE A INOLTRE IN RELAZIONE ALLA SUA MASSA CONTRIBUISCE ALLO SFASAMENTO DELL ONDA TE
362. tificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale come i Sedum allo stesso modo spessori di substrato molto elevati dovreb bero garantire maggiore isolamento e maggiore inerzia termica al sistema di copertura rispetto a quella garantita da spessori di pochi centimetri Allo stato attuale tali differenze non sono ancora state esplicitate perch la quasi totalit della sperimentazione stata applicata alle coperture definite estensive ossia a quelle caratterizzate da inverdimenti leggeri e spessori sottili Un esperimento condotto da Theodore G Theodosiou ha tentato di inqua drare le variazioni dello scambio termico fra interno ed esterno al variare degli spessori dei diversi strati componenti di una copertura a verde Per quanto riguarda la vegetazione ad esempio Theodosiou ha simulato inverdimenti caratterizzati da diversi valori di densit fogliare e altezza fogliare Questi due parametri servono a identificare quanto fitto sia uno strato di vegetazione di una piantagione e precisamente l altezza fogliare indica Pal tezza vera e propria che caratterizza le piante mentre l indice di area fogliare 24 Theodore G Theodosiou Summer period analysis of the performance of a planted roof as a passive cooling technique Energy and buildings 35 2003 Tabella 1 7 La densit e l altezza fogliare parametri utilizzati per descrivere un su
363. to dal quale poter ammirare il paesaggio naturale circostante Il percorso accessibile sia dall interno dell edificio sia dall area esterna che posta in continuit con l estradosso della copertura Secondo i diversi punti di vista ci troviamo in presenza di un parco che assomiglia a un edificio 0 viceversa di un edificio che assomiglia a un parco Dalla sezione visibile che la copertura dotata oltre che dell inverdimento di un elemento di tenuta metallico nei versanti pi pendenti Fonte Area 105 2009 26 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale 10 a a I TE Ret le ed sii rien ALE Rina Fei VEF Li 1i Bon Fels CP LI li pe dici iana Carpe mpe is ln LI Geter bpa eet temma dy jop no raggiunto prima adeguate garanzie a livello di impermeabilizzazione e di isolamento termico e poi flessibilit funzionale dando il via libera alle applicazioni del verde non solo alle coperture piane in calcestruzzo armato ma anche a quelle in metallo e legno consentendo l impiego in sicurezza del verde anche su strutture inclinate e curve Un uso che ha incrementato le possibilit fruitive dell edificio a mezzo della copertura a verde dato inoltre dalla potenziale continuit fra suolo ed edificio ne sono degli esempi il progetto del Environment Park a Torino o il Museo di Pitagora a Crot
364. to della copertura Il livello O all incirca collocato alla stessa altezza della corte dell antico maso Fonte Martin Prinzhorn Manincor 107 71 Figura 1 65 Vista dell ingresso della cantina Le piante di vite che crescono al di sopra del solaio di copertura sono uguali a quelle che crescono nella terra intorno al maso origina rio Questo significa che il suolo ricostruito al di sopra della copertura che caratterizzato da uno spessore molto elevato compreso fra 1 metro e 20 centimetri e 2 metri e 50 riproduce perfettamente le condizioni di un suolo naturale Fonte Jacopo Gaspari 72 della collina palesando solamente in minima parte l artificio che sotto di essa si cela La decisione di costruire il tutto come una cantina non significa per seguire superficialmente la tradizione centenaria di viticoltura ma resta legata sino al dettaglio nella sua funzionalit i depositi sono collocati nella parte pi bassa laddove la temperatura rimane stabile mentre l impianto stesso circondato da un corridoio che funge da membrana provvedendo in tal modo che in tutte le stanze si diffonda il clima richiesto Contempora neamente queste misure naturali che garantiscono lo scambio necessario di temperatura e umidit sono predisposte di una tecnologia complessa indicando cos apertamente la fusione dei diversi aspetti I materiali delle costruzioni moderne acciaio e cemento vengono usati in modo tale che
365. tressor I risultati ottenuti dall esperimento indicano che differenti paesaggi urbani possono avere influenze radicalmente diverse sulla tensione degli individui e che i paesaggi naturali consentono un recupero dall affaticamento pi ve loce e pi completo dei paesaggi urbani Appare possibile che la velocit del recupero dei parametri monitorati in laboratorio durante la visione di un paesaggio naturale possa essere trasferita a molti contesti reali caratterizzati da brevi contatti con la natura Nelle regioni urbanizzate la maggior parte degli incontri con elementi naturali sono episodi brevi di durata che varia da alcuni secondi a pochi minuti I contatti che comunemente i cittadini hanno con la natura includono ad esempio la vista degli alberi da una finestra pranzare in un parco guidare ai margini di un area non costruita I risultati di questa sperimentazione giustificano l ipotesi che brevi esposizioni alla vegetazione possano avere una funzione importante nel facilitare il recupero dagli stressor quali le irritazioni e gli inconvenienti quotidiani La vegetazione quindi in grado di conferire qualit paesaggistica al territorio costruito in quanto l uomo ne significativamente sensibile e in fluenzabile in modo positivo Il miglioramento dei prospetti urbani in quan to contenuti di scenari e sequenze di immagini avviene anche attraverso l incremento della presenza della vegetazione la capacit di u
366. ts 184 Figura 1 6 Temperatura delle sfere collocate sotto la pergola e sullo spazio aperto La curva poligonale pi bassa del grafico rappresenta la temperatura dell aria registra a durante una giornata estiva mentre dal basso all alto le altre due curve descrivono a temperatura superficiale della sfera om breggiata e quella della sfera esposta al sole cfr figura 1 4 Durante le ore centrali della giornata la differenza di temperatura fra le due sfere raggiunge i 16 gradi Celsius La differenza di temperatura fra la sfera ombreggiata e l aria pari a 3 4 gradi causata dall irraggiamento delle superfici soleggiate circostanti Hoyano Climatological use of plants 185 24 Sectional distribution Globe temp Air temp C EE At opon ground Cat a height of 1 0m Under pergola Cat a height of 10m Air temperature Clear day Aug 4 1994 6 l 12 18 24 Time hour Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale n AmbLont moan radiant teaperature qui amp Under pergola a Al opn ground ba Jat a height of i daj a 40 3 a aat PEA di 15 pull anne inibe aa y pala tie a 0 A n tra 8 5 3 E Ei Clear day Aug 71985 3 7 3 4 i0 Ki 13 13 ia IS LT IB I Time hour Con questa stessa configurazione sono state confrontate le temperature rag
367. tt di New York per una lunghez za pari a 2 chilometri e 300 metri costruita negli anni Trenta del 900 per il trasporto merci correva lungo la Trentaquattresima strada e Gansevoort Street nella parte occidentale di Manhattan Dopo la chiusura nel 1980 e quasi 30 anni di abbandono recentemente stata oggetto di un processo di riqualificazione per opera dello studio di architettura Diller Scofidio Renfro in collaborazione con lo studio di architettura del paesaggio James Corner Field Operation e trasformata in una grande prozzenade urbana La piat taforma ferroviaria ora un parco urbano lineare attrezzato di panchine e superfici verdi aree soleggiate e ombreggiate che si alternano a aiuole e pavimentazioni attraverso un percorso che offre diversi scenari sulla citt Le aree verdi che ricoprono la struttura preesistente sono alternativamen te coltivate e lasciate crescere spontaneamente generando cos numerose varianti di superfici lungo la stessa struttura La pavimentazione costituita da elementi prefabbricati in calcestruzzo a giunti aperti per consentire la crescita della vegetazione spontanea fra ele menti affiancati questi elementi sono moduli allungati che in taluni luoghi si flettono al di sopra del piano del solaio diventando delle sedute Alcuni dei moduli della pavimentazione presentano delle sagome ridotte e allungate alle estremit per incastrarsi a pettine nelle superfici inverdite generando Un suolo artifi
368. tta basandosi sulla distribuzione spontanea delle piante nei diversi territori Le specie vegetali infatti si insediano in base alle caratteristiche climatiche alle temperature e alla piovosit presenti in una determinata zona Fonte www hydrol earth syst sci net 11 1633 2007 hess 11 1633 2007 html 152 I O RI Egeo oo pes c ps ce On BE Ove Em N E ia I ow A i C Meemi pari ad almeno 8 centimetri Spessori al di sotto di questo valore non sono ammessi proprio perch anche se collocati nelle zone climatiche italiane pi a nord diventerebbero sterili nei climi italiani un substrato sottile non solo non trattiene acqua per effetto di una rapida evapotraspirazione ma si scalda anche molto rapidamente inibendo le funzioni radicali delle piante inoltre l escursione termica notte giorno non sufficientemente elevata da ripristinare adeguati valori di temperatura per l intero sistema a verde L influenza del clima mediterraneo su questa tecnologia implica che il siste ma debba garantire un adeguata capacit termica e idrica per la vegetazione che si traduce sostanzialmente in due propriet della stratigrafia 1 lo spessore dello strato colturale dev essere sufficientemente con sistente come riportato nella tabella III 4 Spessori minimi dello strato coltu rale secondo la normativa UNI 11235 deve essere tale da costituite un bacino di raccolta d acqua adeguato al clima di r
369. tti grazie alla produzione a livello industriale dell intero pacchetto del sistema a verde che ormai normato e progettato attraverso un maturo stato dell arte e capace di garantire un efficiente gestione dell acqua all interno della stratigrafia Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde 121 Il 1 Funzioni componenti e materiali della copertura a verde Li normativa italiana individua nella copertura a verde nove funzioni primarie obbligatorie all interno della stratigrafia al fine di garantirne il corretto funzionamento Le nove funzioni primarie sono svolte da altret tanti strati o elementi ciascuno dei quali pu essere costituito di materiali e forme eterogenei Puno dall altro Questi nove elementi in relazione allo spessore della stratigrafia o al materiale di cui sono composti possono assolvere contemporaneamente a pi di una funzione primaria frequente mente l accumulo idrico e il drenaggio sono inglobati in un unico elemen to cos come l impermeabilizzazione e la protezione dalle radici In taluni casi meno frequenti anche altre funzioni sono accorpate ad esempio nelle coperture ultraleggere poco o per nulla diffuse in Italia il drenaggio e l accumulo idrico funzioni inevitabilmente sottodimensionate sono svolte dal substrato di coltivo Analogamente ma con esiti opposti nelle coperture a verde di consistente spessore le caratteristiche idriche de
370. tura a verde ua 187 IV 3 La permeabilit della copertura a verde il ruolo chiave dello strato di coltivo 196 Accademia della California delle Scienze San Francisco 206 IV 4 La variazione delle prestazioni idriche in relazione alle differenti tecnologie 214 QUINTO CAPITOLO LA REAZIONE DELLA COPERTURA A VERDE ALL ACQUA METEORICA UN CASO SPERIMENTALE 219 V 1 Verifica del comportamento idrico premesse e scopo dell esperimento 220 V 2 Descrizione della strumentazione la camera della pioggia 221 V 3 dati in ingresso il clima padanoveneto 229 NA Foscoseslonidel aspermmicio lalla 235 V 5 dati in uscita analisi e confronto dei tsullali srrrriii 239 V 6 Ipotesi di conversione delle superfici di copertura e uso del suolo della citt di Vicenza 246 CONCUSSIONE ae ii ia ai 259 BIBLIOGRAFIA ee eee a E E E a a A E a a E 269 Indice Introduzione l ricorso alle tecnologie di copertura a verde recentemente tornate ogget to di un forte interesse nel settore edilizio deve essere posto in relazione a una sostanziale trasformazione culturale avvenuta nell ambito dello svi luppo di una coscienza sostenibile nel settore delle costruzioni il rapporto tra architettura e paesaggio tra artificio e natura tra manufatto e suolo divenuto in molti casi un
371. uasi tutte le specie vegetali hanno una grande capacit di penetrazione dei materiali in generale e delle mem brane bituminose in particolare per questa ragione necessario proteggere Pelemento di tenuta dalla loro azione Questa funzione quando si impiegano membrane sintetiche in polivinilclo ruro o in poliolefine integrata a quella dell impermeabilizzazione mentre non lo quando si impiegano membrane in bitume polimero Nel caso delle coperture continue l elemento di tenuta costituito dal le membrane impermeabilizzanti la cui caratteristica funzionale fondamen tale la capacit di impermeabilizzare in modo continuo indipendentemente dalla pendenza e dalla geometria della falda La protezione dall azione delle radici svolta dalle membrane che superino la prova di resistenza all azione perforante delle radici indicata dalla normativa I materiali che costituiscono l elemento di tenuta e l elemento di protezione dall azione delle radici sono le membrane in bitume polimero e le membra ne sintetiche in polivinilcloruro o a base di poliolefine Le membrane in bitume polimero MBP sono composte di una massa impermeabilizzante detta compound e di un armatura I materiali con cui Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale si realizza il compound sono di due tipi il polipropilene atattico APP e lo stirene bu
372. uentemente poich comporta un elevato carico e in caso di guasto alla membrana impermeabi lizzante ne impedisce la riparazione a meno della sua demolizione totale Il Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 142 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale calcestruzzo come elemento di protezione meccanica viene ancora impiega te nella costruzione di inverdimenti di elevato spessore I geotessili o geocompositi vengono distribuiti dai produttori in grandi bobine che vengono semplicemente srotolate e posate sopra la membrana impermeabilizzante prestando attenzione a far combaciare perfettamente i lembi le bobine sono larghe da 1 a 2 metri fra un pezzo e quello affiancato e non risvoltando il materiale in corrispondenza di elementi verticali I pannelli di polistirene vengono semplicemente appoggiati mentre il calcestruzzo viene gettato per uno spessore di 10 centimetri non diretta mente sulla membrana impermeabilizzante ma su uno strato di separazione precedentemente steso sopra la membrana COSTRUZIONE MATERIALI REQUISITI NORME DI RIFERIMENTO GEOCOMPOSITI Resistenza all azione dei carichi statici e dinamici E GEOTESSILI CALCESTRUZZO POLISTIRENE Spessore minimo di 3 centimetri resistenza a compressio UNI EN 826 ne gt 150kPa al 10 di deformazione massimo Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde
373. ugli effetti a scala urbana che la combinazione di diverse unit edilizie siano in grado di produrre appare come un opportunit ancora poco esplorata La chiave di lettura trasversale perseguita dalla ricerca parte quindi proprio dalla verifica alla scala edilizia per raggiungere quella urbana passando attra verso una specifica analisi delle propriet dello strato vegetale e dei dinami smi che la capacit intrinseca di adattamento di un elemento organico in grado di generare Le principali tematiche di approfondimento individuate sono 1 capacit di isolamento termico del substrato e relativa influenza in regime invernale ed estivo 2 capacit di estrazione del calore per effetto della presenza dell acqua 3 capacit di riduzione della temperatura superficiale per effetto dell om breggiamento e del fototropismo 4 capacit di riduzione dell effetto isola di calore grazie all evapotraspi razione Trattandosi di un sistema che tende a favorire l adattamento degli organismi che lo popolano la ricerca non ha potuto trascurare altri fattori di carattere non squisitamente tecnico ma fondamentali per comprendere la logica di funzionamento ma soprattutto le potenzialit applicative del verde oriz zontale L inverdimento di una copertura o di un insieme di coperture da luogo in prima istanza a una trasformazione percettiva che esplicita morfo logicamente l ibridazione che avviene sul piano tecnico costruttivo L idea di
374. ulturale rappresentato dal fatto che la maggior parte degli studi e delle sperimentazioni condotte nel settore sono stati effettuati nell area cen tro nord europea e la normativa di riferimento a livello comunitario tende a riferirsi a quella tedesca Pertanto sia le prescrizioni tecniche sia le stesse conoscenze agrotecniche sono state sviluppate in un contesto caratterizzato da climi temperati freschi o continentali in cui la presenza dell acqua non mai messa in discussione o al pi deve essere gestita in ragione delle escut sioni termiche presenti Ci pone seri elementi di difficolt a confrontare i dati acquisiti o a trasferire gli strumenti di indagine da un luogo a un altro specialmente al di sotto della barriera alpina dove gi nella pianura padano veneta si registrano condizioni climatiche del tutto particolati Le difficolt aumentano notevolmente laddove si voglia valutare il compor tamento delle coperture a verde nelle zone climatiche del centro sud Italia dove le temperature medie sono notevolmente pi elevate e la piovosit inferiore I fattori di criticit sono costituiti non tanto dalla possibilit o meno di eseguire con successo l applicazione di una copertura a verde ma nell ottica tracciata nel corso di questa ricerca di riuscire a conseguirla ripri stinando quei livelli di autonomia tipici di un suolo naturale evitando cos il ricorso a un costante sostentamento impiantistico tecnologico che p
375. umenta ma non proporzionalmente in particolare ne gli inverdimenti intensivi la funzione di accumulo idrico viene ampiamente assolta dallo strato colturale che di ingente spessore capace di trattenere grandi quantit d acqua disponibili per la vegetazione In questi casi quindi l elemento drenante comunque presente ma normalmente non assolve la funzione integrata di accumulo Le attuali tecnologie si distinguono da quelle applicate in passato proprio per aver incluso queste due funzioni primarie nella stratigrafia Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde 135 PROGETTAZIONE Figura III 6 Diagramma pendenza co perture lunghezza del drenaggio Il grafico illustra le curve attraverso le quali viene stabilito lo spessore dello strato dre nante in materiale granulare incrociando il valore della pendenza della falda indicata nelle ascisse e della lunghezza della falda indicata nelle ordinate si incrocia una delle tre curve che indica uno di tre diversi spessori A 10 centimetri B 20 centimetri e C 30 centimetri Supponendo di avere un piano di falda di pendenza pari a 1 5 e di lunghezza pari a 12 metri si ottiene un valore di spessore del drenaggio di circa 20 centimetri in quanto i valori di ingresso incrociano la curva B Fonte UNI 11235 12 Tabella III 7 Granulometria dell elemen to drenante in relazione al suo spessore La granulometria del materiale disciolto
376. umentare la componentistica Pur con alcune differenze legate ai vari marchi le variazioni che si applicano nel caso della copertura a verde a falde sono fondamentalmente tre 1 la riduzione dello spessore del substrato 2 l inserimento di elementi rompitratta Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale 3 Puso di strati antierosione Per quanto riguarda lo spessore dello strato colturale n la normativa italia na n la normativa tedesca definiscono un limite massimo ma in generale tale valore non supera i 15 centimetri per coperture di media inclinazione e in caso di pendenze elevate lo spessore dev essere sensibilmente ridotto Questo limite tecnologico ha come conseguenza fondamentale che anche lo strato vegetale della copertura debba essere abitato da specie di dimensioni ridotte una copertura inclinata non pu quindi ospitare piante legnose ma limitarsi alle specie pi piccole come i Sedum o varie erbacee Questo vincolo nella maggior parte dei casi si genera spontaneamente in quanto in associa zione a substrati di spessori ridotti le piante superiori difficilmente attecchi scono Per inclinazioni via via superiori la riduzione dello spessore dello strato colturale non sufficiente a evitare lo scivolamento del sistema a verde pertanto necessario adottare altre precauzioni che prevedono l impiego di componenti ag
377. uoso all elemento tecnico di copertura in particolare in regime estivo questi fenomeni impiegando l energia solare per trasformare l acqua dallo stato liquido a quello gassoso sono in grado di contenere le temperature dei materiali componenti della stratigrafia Dai vari esperimenti condotti possibile stabilire come la vegetazione e il substrato di coltivo assumano all incirca la temperatura dell aria L evapotraspirazione che a livello macroscopico un segmento fonda mentale del ciclo idrologico in quanto costituisce il fenomeno inverso delle precipitazioni a livello microscopico e nello specifico caso degli involu cri inverditi rappresenta il processo termico pi importante del sistema in quanto responsabile della variazione del valore della trasmittanza del substrato e della diminuzione del calore latente Il calore latente quel calore necessario per far avvenire il passaggio di stato dell acqua da liquido a gassoso e per quanto riguarda le piante Pordine di grandezza del fenomeno il seguente alla pressione atmosferica sono necessari 2500 chilojoule pet ogni chilogrammo di acqua evaporata dalla pianta e considerando che un albero di grandi dimensioni in una giornata calda estiva pu far evaporare 300 400 litri d acqua una pianta di tal tipo consuma 750 1000 megajoule per la sola attivit di traspirazione Ci che interessante conoscere per il rendimento energetico della co pertura a verde che l ev
378. upero di uno spazio verde in un area cittadina la copertura offre tutti quei vantaggi termoigromettici che le sono propri innanzitutto il contenimento dell effetto isola di calore per l ambiente esterno immediato ma anche il contenimento delle tempe rature interne superficiali in regime estivo e l isolamento termico in regime invernale Secondo capitolo Concezione e principi di funzionamento della copertura a verde Figura II 27 Ingresso nord al Campus universitario Ewha Gli edifici del Campus universitario Ewha si sviluppano per 6 piani sottoterra per preservare l ampio spazio verde dell area di inserimento del progetto Le coperture che si trovano a raso rispetto al suolo circostante ripristinano anch esse la vegetazione dando continuit al parco urbano Fonte www vg hortus it gt Il Campus della Ewha University a Seoul 33 Manuela Pattarini www vg hortus it gt Il Campus della Ewha University a Seoul TRES LILLE TY Figura II 28 Pianta delle coperture del campus Fonte Area n 104 2009 64 Figura II 29 Pianta del primo e secondo livello Fonte www vg hortus it gt Il Campus della Ewha University a Seoul Figura II 30 Sezione verticale longitudi nale verso ovest Fonte www vg hortus it gt Il Campus della Ewha University a Seoul 114 rr fe Fi jae eet sala ali J at ill k Hee I LIA Tee tane e a i as BELL Fi ii Eia i d LU TESE Hf Sten He pe rel mi i
379. valore inferiore a quello fornito dalla scheda tecnica del materiale 40 del volume cfr tabella V 4 probabilmente perch nell arco di 1 ora e 23 minuti di pioggia l acqua non stata assorbita fino nelle cavit pi profonde e completamente asciutte del materiale Quinto capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale 239 citi i ron Figure serie V 32 Porzioni significative dei grafici delle simula zioni 1 in alto e 2 a sinistra La linea rossa rappresenta la cumulata della pioggia mentre la linea asss blu la cumulata del deflusso Nel primo esperimento si evidenzia che alle 11 03 inizia a generarsi un minimo deflusso che dopo 7 minuti raggiunge la quota di 6 5 litri Sono stati immessi 170 litri d acqua 3 ore dopo la simulazione 1 stata avviata una nuova sessione come si vede il deflusso si genera dopo 3 minuti dall inizio dell even to meteorico ma la sua intensit significativamente pi bassa ci nesso i descritto dalla differenza fra la pendenza delle due curve Il deflusso complessivamente ritardato rispetto al verificarsi della pioggia e ridotto nei volumi i RU it o OO SR o RO VO OOO DO OSSO O a ma CLI na Simulazione 2 sintesi dei dati in ingresso Durata dell intero evento Intensit del picco Volume totale Volume totale dell acqua intercettata dell acqua intercettata ora mm mm S
380. ve attese dalla stratigra fia sottoposta all esperimento Tale coefficiente rappresenta un valore limite superiore inferiore per prestazioni della capacit di ritenzione idrica di una copertura a verde estensivo 2 volumidi detenzione in condizioni di umidit prossime alla capacit di campo la riduzione dell intensit del deflusso pari a circa il 15 dell in tensit dell evento meteorico il ritardo del conferimento del picco presenta una durata media di circa 3 minuti Quinto capitolo La reazione della copertura a verde all acqua meteorica un caso sperimentale SINTESI DEGLI ESITI 243 E EE BETTE nu zi si ar be E H di a H fod aT E ssbogigencnanua LALELE E E eE a Alluvione nov 2010 Quinto Vicentino Il valore Ill valore Quinto Quinto Vicentino Vicentino 1992 2009 1992 2009 107 2 15 set 2006 83 6 3 ott 2005 49 8 31 ott 2010 123 2 15 16 set 2006 114 6 4 5 ott 1992 98 0 31 ott 1 nov 2010 154 2 5 7 ott 1998 139 6 3 5 ott 1992 135 0 31 ott 2 nov 2010 161 6 5 8 ott 1998 148 8 3 6 ott 1992 135 0 31 ott 3 nov 2010 Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde 244 Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale la riduzione delle portate cio
381. verifica sperimentale Nella lettura della curva di ritenzione si deve prestare attenzione alle seguen ti caratteristiche 1 Paltezza della curva tanto pi una curva alta tanto maggiore la sua capacit di ritenzione idrica 2 la pendenza della curva fra 0 e 10 centimetri di colonna d acqua tanto pi la curva in questo intervallo pendente tanto maggiore la sua capacit drenante 3 la pendenza della curva fra 10 e 100 centimetri di colonna d acqua tanto pi la curva qui piatta tanto maggiore la sua capacit di accumulo idrico Una lettura comparata di diverse curve di ritenzione offre la possibilit di dedurre alcune propriet significative dei materiali normalmente impiegati nelle coperture a verde Le figure IV 16 IV 17 e IV 18 nella pagina seguente rappresentano le curve di ritenzione idrica di materiali organici mentre le figure IV 19 IV 20 e IV 21 le curve di materiali inorganici anche ad un primo sguardo si nota che esse sono caratterizzate da andamenti differenti Osservando la curva della torba rappresentata nella figura IV 16 si rileva che il volume della fase solida pari al 10 del volume totale il restante 90 caratterizzato da un anda mento della fase liquida per cui l acqua gravitazionale pari al 10 mentre l acqua alla capacit di campo pari all 80 il 30 acqua disponibile per la vegetazione e il 50 invece acqua non disponibile Il valore dell acqua
382. vinilcloruro Non necessaria Assenti In indipendenza SINTETICHE PVC ma frequente Con fissaggio meccanico Poliolefine Non necessaria e Assenti TPO FPA non frequente Terzo capitolo Scelte tecnologiche ed efficienza del sistema di copertura a verde 139 PROGETTAZIONE POSA REQUISITI 140 Nelle coperture a verde le membrane in bitume polimero si posano in doppio strato mentre le membrane sintetiche in un unico strato La scelta dell elemento di tenuta legata fondamentalmente allo strato sul quale tale elemento vada posato su massetti di calcestruzzo si posano normalmente le membrane in bitume polimero in doppio strato secondo le modalit pi tradizionali invece al di sopra di impalcati legnei vengono applicate membrane sintetiche in polivinilcloruro o a base di poliolefine perch la loro posa pu avvenire in completa indipendenza evitando cos la sfiammatura Pur essendo la progettazione dell elemento di tenuta di una copertura a ver de del tutto simile a quello delle tradizionali coperture continue la normati va pone in evidenza alcune specificit 1 irisvolti verticali della membrana devono superare di 15 centimetri la quota dello strato colturale 2 in ambienti dove le precipitazioni nevose siano abbondanti tale misura dev essere opportunamente incrementata 3 nei casi in cui non sia possibile risvoltare la membrana su un supporto verticale necessario predisporre elementi di drenaggio a
383. zo Piano nei Un suolo artificiale il ruolo dell acqua nella progettazione della copertura a verde Implicazioni tecnologiche e verifica sperimentale pressi di Nola imita il profilo del prospiciente Vesuvio allo stesso modo la copertura a verde dell Accademia richiama con le sue curve l ondulato paesaggio caratteristico del territorio della citt di San Francisco nel quale si contano pi di cinquanta rilievi L artificio che porta la vegetazione in copertura in questo progetto enfatiz zato da alcuni elementi che svolgono una funzione tanto importante quanto manifesta all osservatore la copertura ospita i dispositivi necessari a por tare la luce all interno sia la luce artificiale attraverso le celle fotovoltaiche che sono installate nella cintura vetrata perimetrale sia quella naturale che oltrepassa la copertura attraverso i lucernari illuminando la foresta pluviale e il planetario ricostruzioni indoor di una porzione di mondo reale In questo edificio la copertura a verde uno di tanti artifici che riproducono ecosistemi naturali all interno dell Accademia sono stati ricostruiti acquari che ospitano coralli serre dai climi esotici simulazioni della pioggia una palude ecc In questo contesto la copertura a verde veicola un messaggio e un invocazione alla sostenibilit delle attivit dell uomo qui rappresentate e ricreate attraverso l attivit scientifica In questo progetto infatti considera ta l e
384. zze dei palazzi nobiliari e delle ville urbane e periurbane per scopi prettamente ornamentali La caratteristica delle ter razze giardino era la valorizzazione di una residenza attraverso uno spazio inverdito piccolo ma rigoglioso popolato da aiuole fiori e anche piante legnose ad alto fusto uno spazio esterno progettato e curato al pari di un giardino all italiana vero e proprio Il Palazzo Reale di Napoli il Palazzo Pic colomini di Pienza la Villa Medici di Careggi e cos molte ricche residenze urbane italiane sono state dotate di superbi giardini pensili di considerevoli dimensioni Da un punto di vista tecnologico le terrazze giardino del passato proprio perch ospitanti piante superiori venivano realizzate impiegando spessori di terriccio molto alti pari a 1 metro e anche pi pertanto il sistema era complessivamente caratterizzato da carichi permanenti molto elevati sup portati da strutture imponenti e solai di luci ridotte La stratigrafia delle terrazze giardino tradizionali era piuttosto sofisticata sopra al solaio di copertura di calcestruzzo si stendeva uno strato di bitume successivamente una soletta di calcestruzzo come elemento di protezione dalla penetrazione delle radici possibilmente alleggerito con della pozzo lana e infine si ricopriva la copertura con terra di riporto di composizione differente mischiata a ghiaia negli strati pi profondi e a sabbia negli strati Un suolo artificiale il ruolo dell acqua

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