Monitoring and evaluation of a Modular Green Wall: The Utilization of a Vertical Living Wall for Urban Re-generation, its Environmental and Health Implications

The aim of this thesis is to investigate the environmental viability of a Vertical Green Wall System installed at the Politecnico di Milano's Buildings 9 and 10, ItalMesh Srl in the Italian province of Brescia, and Cyprus's Institute. All these sites were designated as Case Study 1 (Politecnico di Milano building 9), Case Study 2 (Politecnico di Milano building 10), Case Study 3 (Nicosia, Cyprus) and Case Study 4 (Brescia, ItalMesh headquarter) respectively. For Case Study 1 and Case Study 2 inside the Politecnico di Milano campus, the monitoring techniques involved the in-situ analysis by the use of instruments and the data interpretation from the sensors: AirCare Pro located internally and externally to the panel and ARPA located in the Milano Pascal Citta’ Studi region. For Case Study 3 and Case Study 4, the data interpretation was carried out from AirCare Pro sensors located internally and externally to the panel. The study aims to evaluate the effects of a Living Wall System (LWS). The continuous monitoring of temperature, humidity and sound is done to understand the role of a Living Wall on improving the environmental quality. The Particulate Matter (PM) 2.5 and 10, carbon dioxide concentration (CO2), indoor air quality (IAQ) and Volatile Organic Compound (VOC) were monitored to keep an eye on the air quality. The research is a component of Zero Gravity Eden, a green building project by ItalMesh that transforms stretched and painted metal mesh into a true vertical garden. These are green walls, which are used to wrap buildings to improve their insulation, energy efficiency, and aesthetics. The study also compared the particulate matter (PM 2.5 and PM 10) data collected by sensors (AirCare) for case studies 1 and 2, as well as the sensor installed in the Milano Pascal Citta’ Studi region (ARPA). The comparisons helped to foretell how the Living Walls will aid in the removal of dangerous airborne particles. Furthermore, the measurements of air temperature, relative humidity and particulate matter were done manually by the use of portable sensors. Lastly, the research does suffer from certain limitations mostly owing to the limited availability of data. Nevertheless, the same may be considered as an agenda for future research work. Therefore, in this circumstance, a sustainable method is required. The installation of low-impact development (LID) systems or Green Infrastructures (GI), such as Green Walls, offers a creative solution. These environmentally friendly methods could perhaps lessen the effects of climate change while helping to partially recreate the pre-urbanized environment by bringing vegetation back into urban areas.

Lo scopo di questa tesi è quello di indagare la fattibilità ambientale di un sistema di pareti verdi verticali installato presso gli edifici 9 e 10 del Politecnico di Milano, ItalMesh Srl nella provincia italiana di Brescia e l'Istituto di Cipro. Tutti questi siti sono stati designati rispettivamente come Case Study 1 (Politecnico di Milano edificio 9), Case Study 2 (Politecnico di Milano edificio 10), Case Study 3 (Nicosia, Cipro) e Case Study 4 (Brescia, sede ItalMesh). Per il Case Study 1 e il Case Study 2 all'interno del campus del Politecnico di Milano, le tecniche di monitoraggio hanno previsto l'analisi in-situ mediante l'utilizzo di strumenti e l'interpretazione dei dati provenienti dai sensori: AirCare Pro posizionato internamente ed esternamente al pannello e ARPA posizionato in la regione Milano Pascal Città Studi. Per Case Study 3 e Case Study 4, l'interpretazione dei dati è stata effettuata dai sensori AirCare Pro situati all'interno e all'esterno del pannello. Lo studio si propone di valutare gli effetti di un Living Wall System (LWS). Il monitoraggio continuo di temperatura, umidità e suono è fatto per comprendere il ruolo di un Living Wall nel migliorare la qualità ambientale. Il particolato (PM) 2,5 e 10, la concentrazione di anidride carbonica (CO2), la qualità dell'aria interna (IAQ) e i composti organici volatili (COV) sono stati monitorati per tenere d'occhio la qualità dell'aria. La ricerca è una componente di Zero Gravity Eden, un progetto di bioedilizia di ItalMesh che trasforma la rete metallica tesa e verniciata in un vero e proprio giardino verticale. Si tratta di pareti verdi, che vengono utilizzate per avvolgere gli edifici per migliorarne l'isolamento, l'efficienza energetica e l'estetica. Lo studio ha anche confrontato i dati di particolato (PM 2.5 e PM 10) raccolti dai sensori (AirCare) per i casi di studio 1 e 2, nonché il sensore installato nella regione Milano Pascal Città Studi (ARPA). I confronti hanno aiutato a prevedere come i Living Walls aiuteranno nella rimozione di pericolose particelle sospese nell'aria. Inoltre, le misurazioni della temperatura dell'aria, dell'umidità relativa e del particolato sono state effettuate manualmente mediante l'uso di sensori portatili. Infine, la ricerca soffre di alcuni limiti dovuti principalmente alla limitata disponibilità di dati. Tuttavia, lo stesso può essere considerato come un'agenda per futuri lavori di ricerca. Pertanto, in questa circostanza, è necessario un metodo sostenibile. L'installazione di sistemi di sviluppo a basso impatto (LID) o Infrastrutture Verdi (GI), come Green Walls, offre una soluzione creativa. Questi metodi rispettosi dell'ambiente potrebbero forse ridurre gli effetti del cambiamento climatico, contribuendo nel contempo a ricreare parzialmente l'ambiente pre-urbanizzato riportando la vegetazione nelle aree urbane.