Applicazione di modelli per l analisi di scenari di mitigazione

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1 Applicazione di modelli per l analisi di scenari di mitigazione Stefano Zauli Sajani, Stefano Marchesi Centro Tematico Regionale Ambiente e Salute ARPA Emilia- Romagna

2 Applicazione di modelli Nell ambito del progetto UHI sono stati utilizzati due modelli per la simulazione dell effetto di scenari mitigazione: Envimet e Rayman. Il progeco Isola di Calore Envimet è un modello che simula l evoluzione temporale di un numero elevato di grandezze nel dominio 3D in studio. Rayman è un modello semplificato che stima la sensazione di disagio bioclimatico dovuta all interazione tra la radiazione solare incidente e le superfici presenti nell area in studio. Casi studio Caso studio 1: reale, modello Envimet, Villaggio artigiano Caso studio 2: semplificato, modello Envimet, lotto medio del Villaggio Artigiano Caso studio 3: reale, modello Rayman, parcheggio Villaggio Artigiano

3 Il progeco Isola di Calore Caso studio 1

4 Il progeco Isola di Calore Caso studio 1

5 Preparazione dati input - Envimet Il progeco Isola di Calore Step 1: Download dati georeferenziati degli edifici e dell uso del suolo dal sito cartografico della Regione Step 2: Correzione inesattezze Step 3: Conversione dei dati cartografici dal formato shapefile ad un grigliato regolare (risoluzione 50 e 20 cm) tramite ArgGis (ESRI) Step 4: Applicazione di una procedura per convertire i dati nell esatto formato richiesto in input da Envimet (con cambio di risoluzione spaziale da 50 cm a 5 m) Step 5 Predisposizione dati input meteo

6 Il progeco Isola di Calore Preparazione input Envimet

7 Caratteristiche simulazioni Envimet Configurazione del modello Il progeco Isola di Calore Dimensioni area di studio 400 m x 400 m Risoluzione orizzontale 5 m (81 x 81 nodi) Risoluzione verticale 3 m (12 strati, con la suddivisione del primo strato in 4 sottostrati) Risoluzione temporale 2 sec Periodo simulato 24 ore Condizioni iniziale sulla base dei dati della stazioni meteo urbana Condizioni al contorno fisse Tempo di calcolo nella configurazione sopra esposta 10 ore

8 Scenari Envimet Scenario 1 Green roof Terreno erboso sui tetti Il progeco Isola di Calore Scenario 2 Cool walls Scenario 3 Cool roofs Scenario 4 Pervious courtyards Scenario 5 Green courtyards Albedo pareti edifici = 0.6 (al posto di 0.2) Albedo tetti = 0.6 (al posto di 0.3) Terreno permeabile in tutte le aree cortilive Terreno permeabile e alberi in tutte le aree cortilive

9 Il progeco Isola di Calore Risultati

10 Il progeco Isola di Calore Risultati

11 Risultati Il progeco Isola di Calore Scenario 1 Green roof green roof s Scenario 2 Cool walls cool walls Scenario 3 Cool roofs cool roof s Scenario 4 Pervious courtyards perv ious courty ards Scenario 5 Green courtyards perv.court.s & trees

12 Risultati Il progeco Isola di Calore Height [m] perv.court.s & trees Temperature difference [ C] Scenario 1 Green roof Scenario 2 Cool walls Scenario 3 Cool roofs Scenario 4 Pervious courtyards green roof s cool walls cool roof s perv ious courty ards -1.0 Scenario 5 Green courtyards -0.5perv.court.s & trees green roof s cool walls cool roofs green roof s cool walls cool roof s pervious courtyards perv.court.s & trees perv ious courty ards

13 Il progeco Isola di Calore Simulazioni Envimet Caso studio 2 Reference state Green courtyards Cool courtyards Trees

14 Il progeco Isola di Calore Simulazioni Envimet Lotto medio

15 Il progeco Isola di Calore Simulazioni Envimet Lotto medio

16 Il progeco Isola di Calore Simulazioni Envimet Lotto medio Ore 4:00 Ore 8:00 Ore 14:00 Ore 18:00

17 Simulazioni Envimet Lotto medio Il progeco Isola di Calore Temperature [ C] Ore 6:00 Temperature [ C] Ore 14:00

18 Simulazioni Envimet Lotto medio Il progeco Isola di Calore Ore 6:00 Ore 14:00

19 Il progeco Isola di Calore Caso studio 3 Modello Rayman

20 Il progeco Isola di Calore L area di studio Dominio Rayman

21 Il progeco Isola di Calore L area di studio Dominio Rayman

22 Il progeco Isola di Calore Il modello Rayman

23 Il progeco Isola di Calore Il modello Rayman

24 Il progeco Isola di Calore Simulazioni Rayman

25 Il progeco Isola di Calore L area di studio Dominio Rayman

26 Simulazioni Rayman N Il progeco Isola di Calore W E S Ray Man Pro 2.1

27 Simulazioni Rayman Andamento giornaliero PET Il progeco Isola di Calore PET [ C] stato di fatto albedo=0.2 albedo=0.4 albedo=0.6 albedo=0.8 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 ora locale 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00

28 Conclusioni Il progeco Isola di Calore Diversi modelli per diverse situazioni Diversi modelli per diversi scopi Utilità degli strumenti modellistici nel supporto alle decisioni Necessità di approfondire performance e limiti dei modelli, anche con campagne sperimentali

29 Il progeco Isola di Calore Grazie per l a+enzione