Progettare il benessere negli ambienti aperti

Temperatura e umidità dell’aria, illuminazione, irraggiamento da superfici calde e ventilazione sono le condizioni ambientali oggettive che definiscono il microclima di un ambiente confinato e che devono essere valutate in quanto in grado di influire sul benessere termico dell’individuo che è presente in quell’ambiente. Le stesse condizioni, però, devono essere valutate anche in ambiente aperto, dove allo stesso modo influenzano il benessere e la salute dell’individuo, oltreché, la domanda energetica degli edifici. La maggior parte degli studi si concentrano nella ricerca delle condizioni ottimali per l’ambiente confinato tralasciando l’importanza del fenomeno termo-fluidodinamico in ambiente aperto.

A invertire questa tendenza ci sta pensando un gruppo di ricerca del Diaee – Dipartimento di Ingegneria astronautica, elettrica ed energetica dell’Università di Roma “Sapienza”, attualmente composto dal prof. Andrea de Lieto Vollaro, dal prof. Andrea Vallati e dall’ing. Giuseppe De Simone. Gli studi, che vanno avanti già da molti anni e per i quali sono stati ottenuti importanti finanziamenti nazionali, sono basati sull’analisi microclimatica relativa a una particolare configurazione urbana: Il canyon. L’analisi, condotta effettuando simulazioni tramite il software ai volumi finiti “Ansys-Fluent”, mostra i regimi termo-fluidodinamici in ambiente urbano, prendendo in esame tre diverse conformazioni spaziali di canyon, differenziate tra loro del rapporto geometrico H/W, rispetto alla direzione del vento.

I parametri presi in considerazione per l’analisi del microclima sono i gradienti di temperatura riferiti a piani orizzontali e verticali e la velocità dell’aria all’interno del canyon. L’ultimo lavoro intitolato “Numerical Study of Urban Canyon Microclimate Related to Geometrical Parameters” è stato presentato al 14° Congresso nazionale del Ciriaf il 4 e 5 aprile a Perugia, dove, tra l’altro, è stato selezionato per la pubblicazione sullo “special issue” della rivista scientifica Sustainability.

La conoscenza del fenomeno consente di attuare una progettazione più appropriata dei sistemi passivi e dà utili indicazioni nella scelta dei materiali e delle loro caratteristiche. E proprio a supportare e indirizzare gli attori coinvolti nelle trasformazioni urbane, ovvero progettisti e pubbliche amministrazioni, nel valutare le diverse opzioni per la mitigazione del microclima, nonché dell’impatto degli interventi di riqualificazione energetica degli edifici sul microclima urbano, il gruppo di ricerca, nell’ambito del progetto di ricerca d’interesse nazionale “PRIN2009-SENSE – Sostenibilità ambientale urbana e involucro edilizio”, ha sviluppato il software gratuito SENSE V0.1. Uno strumento utile per l’individuazione di strategie e tecnologie per la mitigazione del microclima urbano che può essere applicato sia all’involucro edilizio che in ambiente urbano (applicazione di “cool materials”, tetti e pareti verdi), minimizzando il fabbisogno energetico degli edifici. Il software permette di eseguire un’analisi di sensitività delle condizioni microclimatiche attraverso la modifica delle geometrie, dei condizionamenti esterni e delle prestazioni urbane (igrometriche e ottico-energetiche).

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