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Bioclimatica: La progettazione del microclima urbano

La progettazione del microclima urbano ha l’obiettivo di realizzare le migliori condizioni per lo svolgimento di attività all’aperto

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L’interesse per la progettazione attenta dello spazio urbano aperto, dal punto di vista microclimatico, sta diventando centrale sia nei paesi mediterranei, in cui il clima mite favorisce l’uso dell’esterno per molti mesi all’anno, sia nelle aree più fredde a clima continentale. La criticità delle condizioni estive all’interno delle città ha spinto, infatti, a ricercare soluzioni che potessero migliorare decisamente le condizioni negli ambienti esterni e, indirettamente, favorire risparmi energetici anche consistenti nella climatizzazione degli edifici.
L’idea di realizzare un ambiente urbano “climatizzante”, cioè capace di trasformare il clima di un luogo in maniera positiva, era una delle prerogative importanti delle soluzioni urbane storiche, per cui le città si aprivano ai venti salubri e confortevoli, permettevano una mutua protezione degli edifici e delle strade dalla radiazione solare e garantivano una barriera ai venti freddi di tramontana. Questo approccio si contrappone in maniera sostanziale all’ipotesi di una città come somma di edifici climatizzati e un connettivo, formato da strade e piazze, con un comportamento casuale e incontrollato in cui viaggiano vettori di connessioni anch’essi climatizzati.

Un ambiente urbano climatizzante ha l’obiettivo di realizzare le migliori condizioni per lo svolgimento di attività all’aperto (magari un ambiente aperto protetto con tecnologie passive) e di costruire un microclima locale quanto migliore possibile.
La possibilità di modificare sostanzialmente il microclima di un brano consistente dell’ambiente urbano è stata dimostrata durante l’Expo di Siviglia nel 1992, che viene considerata una sorta di spartiacque rispetto al tema della progettazione consapevole degli esterni. Il clima dell’isola della Cartuja, un’area di circa 65 ha che fu sede dell’esposizione internazionale, venne radicalmente trasformato con soluzioni per la riduzione dell’irraggiamento solare, la riduzione delle temperature superficiali degli oggetti circostanti (il paesaggio radiante), la modifica del tenore di umidità con conseguente variazione della temperatura dell’aria e l’abbassamento locale della temperatura dell’aria mediante scambio a terreno. Le strategie vennero utilizzate in maniera diffusa e differenziata a seconda del tipo di attività che veniva svolta nelle diverse parti dell’esposizione con l’obiettivo di modificare lentamente il clima dai bordi dell’isola (la periferia) verso il centro dell’Expo.

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Schema di funzionamento e controllo della radiazione nei camminamenti dell’Expo

All’Expo di Siviglia la modifica del clima locale non è avvenuta “tutta e subito” da un certo punto in avanti, ma con una variazione senza soluzione di continuità, come avverrebbe entrando in un bosco che lentamente diviene più fitto, buio e fresco. Questo approccio si contrappone a quello tipico della climatizzazione artificiale che prevede un “dentro” a condizioni rigidamente controllate e un “fuori” incontrollato a temperatura assolutamente libera.

Microclima mediterraneo
Sebbene esistano alcune azioni di trasformazione dell’ambiente che tendono a modificare positivamente il clima locale, l’effetto di modifica è difficile da valutare quantitativamente, specialmente se le modifiche riguardano simultaneamente più parametri o se si attivano più azioni di trasformazioni diverse che operano sullo stesso parametro.
• In generale, per quanto riguarda l’effetto di modifica delle condizioni ambientali all’aperto per mezzo di elementi del paesaggio, esiste la possibilità di produrre un effetto di trasformazione delle condizioni ambientali che segue un andamento di tipo pseudo-logaritmico per cui una modifica tende ad avere un effetto significativo nelle fasi iniziali della trasformazione mentre l’importanza si riduce se la modifica è già in atto (magari attraverso altre azioni o strategie simili) o se la variabile climatica è poco significativa.
• Esistono, poi, casi in cui le trasformazioni sono positive nella prima fase per poi diventare negative sulla sensazione di comfort se si prosegue nella trasformazione. Un esempio di queste azioni è determinato dai sistemi di umidificazione dello spazio aperto, molto efficienti se il tenore di umidità dell’aria è molto basso (Fig. 2); fare la stessa azione in un ambiente in cui il tenore di umidità è più elevato ha un effetto molto inferiore, se non ininfluente o addirittura negativo.
• Un ulteriore elemento da considerare è la dimensione dell’ambito di trasformazione, ovvero l’ampiezza dell’area interessata. Anche in questa situazione, per alcune azioni di trasformazione, l’andamento è di tipo pseudo-logaritmico, per cui l’effetto diminuisce significativamente allontanandosi dalla fonte, mentre per altri è strettamente limitato all’area di azione dell’elemento di trasformazione. Al primo caso corrispondono i sistemi che modificano la temperatura, l’umidità e la ventilazione, mentre sono di tipo sì/no i sistemi che agiscono sulla radiazione come gli elementi di ombreggiamento locale che, pur non modificando il microclima, hanno effetti molto importanti sulla sensazione di benessere termico.

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Esempio di un sistema di raffrescamento evaporativo realizzato nel parcheggio dell’aeroporto di Madrid. L’effetto è significativo trattandosi di una zona semiarida, mentre sarebbe del tutto trascurabile, se non addirittura negativo, in ambienti a elevato tenore di umidità

 

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