Laboratorio di Costruzione dell architettura
L architettura ha da sempre utilizzato la vegetazione per controllare il campo delle forze ambientali, radiazione solare e vento; per migliorare e mitigare gli effetti del clima negli ambienti costruiti; per delimitare, schermare, proteggere gli spazi coltivati, per abbellire.
La Natura come Materiale di Progetto Tra i materiali di progetto possiamo includere il verde inteso come vero e proprio elemento tecnico,.. piante rampicanti addossate ai muri vegetazioni che creano ombreggiamento tetti verdi. giardini pensili.. verde verticale..
GLI INVOLUCRI VEGETALI La natura è spesso stata impiegata nel progetto di architettura, solamente come elemento decorativo, aggiuntivo e potenzialmente superfluo, legato all apporto cromatico che la vegetazione stessa è in grado di produrre nel passaggio delle stagioni. In realtà, essa può divenire un dispositivo funzionale del progetto, sostituendosi alla sua alternativa tecnica, come elemento schermante per la luce del sole, o componente per il controllo microclimatico; Può costituirsi anche parte costruttiva dell edificio, come avviene nell uso dei muri vegetali. Questo impiego costituisce l esempio più innovativo di integrazione del verde in architettura, sul piano della tecnica impiegata.
Riduzione dei consumi energetici Un corretto uso del verde consente una riduzione del 10-20% per il riscaldamento e del 20-50% per la climatizzazione estiva. Processo di evapotraspirazione Le foglie colpite dai raggi solari cedono acqua sottraendo calore all aria circostante raffreddano la superficie e, conseguentemente, l'aria circostante. Alterazione della velocità dell aria E determinata dalla permeabilità degli elementi vegetali frangivento, vaste aree alberate possono ridurre la velocità dei flussi d aria fino al 50%;
Oltre alle differenze tecnologiche, PARETI e TETTI VERDI si distinguono per il principio di funzionamento: Le pareti verdi offrono un buon comportamento in regime estivo, soprattutto a causa della maggiore riflessione della radiazione solare. I tetti verdi, sfruttano, invece, soprattutto la massa inerziale.
RIFERIMENTI NORMATIVI IN ITALIA L attuale interesse per l impiego del verde nel progetto di architettura ha determinato l avvio di percorsi di ricerca e di studio per l emanazione di normative e linee guida che possano costituire un supporto alla progettazione e alla scelta dei prodotti in commercio. La normativa italiana non regolamenta in modo definito la progettazione di PARETI VERTICALI VERDI, siano esse muri vegetali (parti strutturali dell edificio) o pareti di ombreggiamento (parti non strutturali dell edificio). Un passo in avanti è stato invece fatti in merito alle COPERTURE VERDI, in seguito all emanazione della normativa UNI 11235 Istruzioni per la progettazione, l esecuzione, il controllo e la manutenzione di coperture verdi, emanata nel maggio 2007.
Sia in Italia che all estero, negli ultimi dieci anni, si è assistito alla formazione di un interesse crescente su questo tema. Indicazioni interessanti sono state sviluppate nei regolamenti edilizi delle città maggiormente sensibili alla risoluzione di problematiche energetiche e microclimatiche, sia attraverso l intervento a scala urbana che a livello del singolo edificio.
Le prime opere realizzate sono state però richieste da committenza quasi esclusivamente privata e localizzata nel nord d Italia. Mancano in Italia forme di finanziamento e di agevolazione pubblica che hanno invece permesso, ad esempio, in Germania una rapida diffusione dell uso del verde pensile, con un conseguente sviluppo del mercato ad esso connesso. Un interessante evento è rappresentato dalla nascita in Italia, nel 2004, della Scuola Superiore di Verde Pensile, quale prima struttura didattica europea dedicata al verde pensile.
Le tipologie considerate prendono in considerazione casi in cui la vegetazione: 1 - è ancorata direttamente alla struttura o inserita in un apposito strato separato dall involucro attraverso una sottile lama d aria; 2 - strutture sovrapposte alle pareti dell edificio ricoperte da specie rampicanti con sviluppo denso; 3 - strutture costituite da piante messe a dimora in appositi contenitori purchè realizzate con continuità.
Rimini, Italia, 2003/2006 - Mario Cucinella Architects (MCA) Una doppia pelle vegetale, realizzata con una griglia in acciaio inox di 60x60 cm su cui cresce Gelsomino Rincosperma, riveste il volume curvo a meridione, quale sistema di protezione dei ballatoi di distribuzione dell edificio. Ad ogni piano è sagomata una vasca in calcestruzzo armato che diviene fioriera per alloggiare le piante.
Sistemi di ancoraggio con cavi
Verde sovrapposto alle pareti dell edificio (rampicanti) Verde direttamente ancorato alla struttura o inserito in un apposito strato separato dall involucro attraverso una sottile lama d aria;
L espressione muro vegetale, coniata dal progettista Patrick Blanc, identifica una stratigrafia verticale, in cui le piante e i supporti che ne consentono la loro crescita, sono parte integrante della parete, come potrebbe esserlo una pietra di rivestimento o un curtain wall vetrato.
Stratigrafia del sistema inventato da Patrick Blanc che ha come specificità la collocazione delle piante in assenza di terreno. La struttura metallica fissata al muro (eventualmente dotato di isolamento termico a cappotto) lasciando una intercapedine aerata. Le piante sono alimentate in maniera capillare da un impianto che fornisce nutrimenti e irrigazione.
Shanghai, Cina, 2003/2006 Kengo Kuma & Associates lafacciata est è caratterizzata da una sequenza lineare di pannelli di acciaio contenenti vasi d'edera
Il tetto verde è un sistema tecnologico complesso, in cui lo strato vegetale è parte integrante della copertura. Una corretta progettazione consente numerosi vantaggi energetici ed ambientali: in riferimento al microclima interno al singolo edificio.
Funzionamento estivo: Un tetto verde determina, per quanto concerne gli scambi energetici edificio ambiente effetti benefici sul microclima interno, dovuti principalmente a: -Elevata capacità termica indotta dal substrato terroso di coltura, che attenua e sfasa la trasmissione del calore dall esterno verso l interno. -Raffrescamento degli spazi interni, dovuto ai flussi energetici dall interno verso l esterno, forzati dall evaporazione dell acqua contenuta dal manto erboso (evaporative cooling). Altri vantaggi concernono: maggiore potere fono-isolante del tetto; filtraggio delle polveri; protezione degli strati impermeabilizzanti; minore carico sulla rete fognaria durante i picchi di pioggia.
Altri vantaggi del tetto verde per quanto concerne problematiche di più larga scala, quali ad esempio: - l impatto benefico sulla riduzione delle isole di calore urbane - la qualità dell aria - il sostegno al sistema di smaltimento acque reflue.
Altri vantaggi del tetto verde per quanto concerne problematiche di più larga scala, quali ad esempio: - Incremento del valore dell immobile - Creazione di aree fruibili Tetti verticali o inclinati
Comunemente il tetto giardino è impiegato, laddove la scelta è tecnologica e non estetica, per il miglioramento delle prestazioni energetiche estive. In realtà, quando il sistema è correttamente progettato, sono conseguibili benefici anche in inverno. In particolare, sia lo strato prettamente erboso vegetale, sia il terreno di coltura sottostante, aggiungono strati e quindi RESISTENZA TERMICA al sistema solaio. Per la progettazione di coperture a verde, lo standard tecnico di riferimento è la norma UNI 11235 / 2007 Istruzioni per la progettazione, l'esecuzione, il controllo e la manutenzione di coperture a verde.
Dal prospetto 2 della Norma UNI 10346 Riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Scambi di energia termica tra terreno ed edificio. Metodo di calcolo si desumono conduttività e capacità termica del suolo.
Il D.P.R. 59/2009, riportante le misure legislative definitive inerenti il contenimento della domanda energetica in edilizia, impone una obbligatoria attenzione agli aspetti estivi, sia al fine di contenere il surriscaldamento interno degli ambienti sia per limitare la domanda energetica da parte degli impianti di climatizzazione. Oltre alle misure inerenti la massa termica e la trasmittanza termica periodica, ai sistemi di schermatura, alle vetrate a controllo solare, alla ventilazione, il Decreto fa esplicito riferimento anche a soluzioni quali i TETTI VERDI.
Testualmente il D.P.R. riporta: Coperture a verde: si intendono le coperture continue dotate di un sistema che utilizza specie vegetali in grado di adattarsi e svilupparsi nelle condizioni ambientali caratteristiche della copertura di un edificio. Tali coperture sono realizzate tramite un sistema strutturale che prevede in particolare uno strato colturale opportuno sul quale radificano associazioni di specie vegetali, con minimi interventi di manutenzione, coperture a verde estensivo, o con interventi di manutenzione media e alta, coperture a verde intensivo.
Tale soluzione tecnologica, in rapida diffusione soprattutto nell Europa centrale e settentrionale, sta iniziando ad essere applicata di frequente anche nelle nostre condizioni climatiche.
Al contrario delle pareti verdi, solitamente realizzate mediante crescita, più o meno spontanea, di rampicanti sulle pareti verticali di un edificio, i TETTI VERDI richiedono un attenta e consapevole progettazione.
Ulteriore suddivisione possibile per le coperture a verde riguarda il tipo di vegetazione realizzata sul tetto pensile: - VERDE INTENSIVO - VERDE ESTENSIVO Il verde intensivo richiede maggiori oneri, sia per quanto riguarda i costi che la complessità delle opere di manutenzione, così come maggiori sono anche i costi dei substrati ed i carichi sollecitazionali. Il verde estensivo richiede costi iniziali minori, minore spessore e pesi, costi di gestione ed oneri manutentivi più bassi.
Fabbisogno energetico dell edificio
Comunemente un tetto verde può essere realizzato con struttura vegetale: - MULTISTRATO - MONOSTRATO Nel caso di tecnologia multistrato, sono posti in serie 3 diverse funzioni: (strato drenante, strato filtrante e substrato di vegetazione). Nel primo caso, lo strato vegetale è direttamente poggiato sull impermeabilizzazione antiradice del tetto.
Il monostrato, economico e di facile installazione, presenta problemi dovuti al drenaggio delle acque e alle possibili infiltrazioni. Oggi, la soluzione multistrato, pur richiedendo costi iniziali maggiori, consente prestazioni energetiche migliori, così come maggiore tenuta nel tempo del sistema. Il monostrato continua ad essere ampiamente usato nei climi dell Europa settentrionale, soprattutto in ambito extraurbano. Ai fini di questa prestazione, è comunque soluzione non di interesse applicativo.
La norma fornisce le specifiche e i criteri di calcolo riguardanti la composizione degli strati primari: - Portante - di tenuta - di protezione dall azione delle radici - Drenanti - Filtranti - di accumulo idrico - strati colturali e di vegetazione e degli strati secondari: - strato di barriera a vapore - strato termoisolante - strato di pendenza - Strato di protezione - strato di zavorramento - strato antierosione - impianti di irrigazione, etc indicando gli spessori minimi da utilizzare in base al tipo di vegetazione.
Ad esempio, per erbacee perenni a piccolo sviluppo è sufficiente uno strato colturale di 10 cm, mentre per i tappeti erbosi ne sono necessari almeno 15. Per quanto riguarda gli arbusti di piccola taglia, lo spessore minimo deve essere 20 cm fino ad arrivare ad un metro per gli alberi di prima grandezza che possono arrivare fino ad un massimo di 16 metri di altezza.