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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 negliambienti costruiti; per delimitare, schermare, proteggere gli spazi coltivati, per abbellire.

La Natura come Materiale di ProgettoTra 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 VEGETALILa natura è spesso stata impiegata nel progetto di architettura,solamente come elemento decorativo, aggiuntivo e potenzialmentesuperfluo, legato all’apporto cromatico che la vegetazione stessa è ingrado di produrre nel passaggio delle stagioni.

In realtà, essa può divenire un dispositivo funzionale del progetto,sostituendosi alla sua alternativa tecnica, come elemento schermante perla luce del sole, o componente per il controllo microclimatico;

Può costituirsi anche parte costruttiva dell’edificio, come avviene nell’usodei muri vegetali.

Questo impiego costituisce l’esempio più innovativo di integrazione delverde in architettura, sul piano della tecnica impiegata.

•Riduzione dei consumi energeticiUn corretto uso del verde consente una riduzione del 10-20% per il riscaldamento e del 20-50% per la climatizzazione estiva.

• Processo di evapotraspirazioneLe foglie colpite dai raggi solari cedono acqua sottraendo calore all‟ariacircostante raffreddano la superficie e, conseguentemente, l'aria circostante.

• Alterazione della velocità dell’ariaE’ 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 distinguonoper 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 ITALIAL’attuale interesse per l’impiego del verde nel progetto di architettura hadeterminato l’avvio di percorsi di ricerca e di studio per l’emanazione dinormative e linee guida che possano costituire un supporto allaprogettazione e alla scelta dei prodotti in commercio.

La normativa italiana non regolamenta in modo definito la progettazionedi PARETI VERTICALI VERDI, siano esse muri vegetali (parti strutturalidell’edificio) o pareti di ombreggiamento (parti non strutturalidell’edificio).

Un passo in avanti è stato invece fatti in merito alle COPERTURE VERDI,in seguito all’emanazione della normativa UNI 11235 “Istruzioni per laprogettazione, l’esecuzione, il controllo e la manutenzione di copertureverdi”, emanata nel maggio 2007.

Sia in Italia che all’estero, negli ultimi dieci anni, si è assistito allaformazione di un interesse crescente su questo tema.

Indicazioni interessanti sono state sviluppate nei regolamenti edilizidelle città maggiormente sensibili alla risoluzione di problematicheenergetiche e microclimatiche, sia attraverso l’intervento a scala urbanache a livello del singolo edificio.

Le prime opere realizzate sono state però richieste da committenza quasiesclusivamente privata e localizzata nel nord d’Italia.

Mancano in Italia forme di finanziamento e di agevolazione pubblica chehanno invece permesso, ad esempio, in Germania una rapida diffusionedell’uso del verde pensile, con un conseguente sviluppo del mercato adesso connesso.

Un interessante evento è rappresentato dalla nascita in Italia, nel 2004,della Scuola Superiore di Verde Pensile, quale prima struttura didatticaeuropea dedicata al verde pensile.

Le tipologie considerate prendono in considerazione casi in cui lavegetazione:

1 - è ancorata direttamente alla struttura o inserita in un apposito stratoseparato dall’involucro attraverso una sottile lama d’aria;

2 - strutture sovrapposte alle pareti dell’edificio ricoperte da specierampicanti con sviluppo denso;

3 - strutture costituite da piante messe a dimora in appositi contenitoripurchè realizzate con continuità.

Rimini, Italia, 2003/2006 - Mario Cucinella Architects (MCA)Una doppia pelle vegetale, realizzata con una griglia in acciaio inox di60x60 cm su cui cresce Gelsomino Rincosperma, riveste il volume curvo ameridione, quale sistema di protezione dei ballatoi di distribuzionedell’edificio. Ad ogni piano è sagomata una vasca in calcestruzzo armatoche diviene fioriera per alloggiare le piante.

Sistemi di ancoraggio con cavi

Verde direttamente ancorato allastruttura o inserito in un apposito stratoseparato dall’involucro attraverso unasottile lama d’aria;

Verde sovrapposto alle paretidell’edificio (rampicanti)

L’espressione “muro vegetale”, coniata dal progettistaPatrick Blanc, identifica una stratigrafia verticale, in cui lepiante e i supporti che ne consentono la loro crescita,sono parte integrante della parete, come potrebbeesserlo una pietra di rivestimento o un curtain wallvetrato.

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 isolamentotermico a cappotto) lasciando unaintercapedine aerata.

Le piante sono alimentatein maniera capillare da un impianto chefornisce nutrimenti e irrigazione.

Shanghai, Cina, 2003/2006Kengo Kuma & Associateslafacciata est è caratterizzata da una sequenza lineare di pannelli di acciaio contenenti vasi d'edera

Il tetto verde è un sistematecnologico complesso, incui lo strato vegetale èparte integrante dellacopertura.

Una corretta progettazioneconsente numerosivantaggi energetici edambientali:in riferimento almicroclima interno alsingolo 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, cheattenua 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’acquacontenuta 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 tettoverde per quanto concerneproblematiche di più largascala, quali ad esempio:- l’impatto benefico sulla

riduzione delle isole dicalore urbane

- la qualità dell’aria- il sostegno al sistema di

smaltimento acquereflue.

Altri vantaggi del tetto verde per quantoconcerne 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 ètecnologica e non estetica, per il miglioramento delle prestazionienergetiche estive.

In realtà, quando il sistema è correttamente progettato, sonoconseguibili benefici anche in inverno.

In particolare, sia lo strato prettamente erboso – vegetale, sia ilterreno di coltura sottostante, aggiungono strati e quindi RESISTENZATERMICA al sistema solaio.

Per la progettazione di coperture a verde, lo standard tecnico diriferimento è la norma UNI 11235 / 2007 “Istruzioni per laprogettazione, l'esecuzione, il controllo e la manutenzione di coperturea verde.

Dal prospetto 2 della Norma UNI 10346 “Riscaldamento eraffrescamento degli edifici. Scambi di energia termica tra terreno ededificio. Metodo di calcolo” si desumono conduttività e capacità termicadel suolo.

Il D.P.R. 59/2009, riportantele misure legislative definitiveinerenti il contenimento delladomanda energetica in edilizia,impone una obbligatoriaattenzione agli aspetti“estivi”, sia al fine di contenereil surriscaldamento interno degliambienti sia per limitare ladomanda energetica da partedegli impianti di climatizzazione.Oltre alle misure inerenti lamassa termica e latrasmittanza termicaperiodica, ai sistemi dischermatura, alle vetrate acontrollo solare, allaventilazione, il Decreto faesplicito riferimento anche asoluzioni quali i TETTI VERDI.

Testualmente il D.P.R. riporta:“Coperture a verde: si intendono lecoperture continue dotate di unsistema che utilizza specie vegetali ingrado di adattarsi e svilupparsi nellecondizioni ambientali caratteristichedella copertura di un edificio.Tali coperture sono realizzate tramiteun sistema strutturale che prevede inparticolare uno strato colturaleopportuno sul quale radificanoassociazioni di specie vegetali, conminimi interventi di manutenzione,coperture a verde estensivo, o coninterventi di manutenzione media ealta, coperture a verde intensivo”.

Tale soluzione tecnologica, inrapida diffusione soprattuttonell’Europa centrale esettentrionale, sta iniziando adessere applicata di frequenteanche nelle nostre condizioniclimatiche.

Al contrario delle pareti verdi, solitamente realizzate mediante crescita,più o meno spontanea, di rampicanti sulle pareti verticali di un edificio, iTETTI VERDI richiedono un’attenta e consapevole progettazione.

Ulteriore suddivisione possibile per lecoperture a verde riguarda il tipo divegetazione realizzata sul tetto pensile:

- VERDE INTENSIVO

- VERDE ESTENSIVO

Il verde intensivo richiedemaggiori oneri, sia per quantoriguarda i costi che la complessitàdelle opere di manutenzione, cosìcome maggiori sono anche i costidei substrati ed i carichisollecitazionali.

Il verde estensivo richiede costiiniziali minori, minore spessore epesi, costi di gestione ed onerimanutentivi più bassi.

Fabbisogno energetico dell’edificio

Comunemente un tetto verde può essere realizzato con struttura vegetale:

- MULTISTRATO - MONOSTRATO

Nel primo caso, lo strato vegetale è direttamente poggiato sull’impermeabilizzazione antiradice del tetto.

Nel caso di tecnologia multistrato, sono posti in serie 3 diverse funzioni: (strato drenante, strato filtrante e substrato di vegetazione).

Il monostrato, economico e di facileinstallazione, presenta problemidovuti al drenaggio delle acque e allepossibili infiltrazioni.

Oggi, la soluzione multistrato, purrichiedendo costi iniziali maggiori,consente prestazioni energetichemigliori, così come maggiore tenutanel tempo del sistema.

Il monostrato continua ad essereampiamente usato nei climidell’Europa settentrionale, soprattuttoin ambito extraurbano. Ai fini diquesta prestazione, è comunquesoluzione non di interesse applicativo.

La norma fornisce le specifiche e i criteri di calcolo riguardanti lacomposizione 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 unostrato colturale di 10 cm, mentre per i tappeti erbosi ne sono necessarialmeno 15.

Per quanto riguarda gli arbusti di piccola taglia, lo spessore minimodeve essere 20 cm fino ad arrivare ad un metro per gli alberi di primagrandezza che possono arrivare fino ad un massimo di 16 metri dialtezza.