La mitigazione del microclima urbano mediante le pareti verdi : sviluppo di un modello dinamico a parametri concentrati

By developing a lumped parameter dynamic model suitable for simulating of urban canyons, several analyzes were performed to evaluate the microclimatic impact of vegetation present on vertical surfaces. The model allows to estimate the temperature of the air inside the examined canyon, and, coupled with the software WUFI, the temperatures of each surface. Further information, which are evaluated, are the net incident radiation on each surface, the fluxes of sensible heat, the wind velocity and the relative humidity. The simulations were performed on canyon with geometric ratio (between height and width) of the most common found in Milan and with variable orientation of axis of the canyon (East-West and North-South). Through the comparison between canyon without green walls and canyon with vegetated surfaces, it is clear that the presence of a vertical greened surface can contribute on the air temperature in both summer and winter. Specifically for an East-West oriented canyon with South-facing green wall, in reference to the day on June 26, the average values of air temperature are obtained of 2°C lower than the values found in the same canyon without vegetation. While analyzing the day on December 21, the minimum temperatures are on average 2.5°C higher than those of the canyon without the presence of green. Also the temperatures of the other surfaces have the benefits due to presence of vegetated wall, reducing its temperature by about 1°C in summer and increasing it by about 2°C in winter. Finally, using the software EnergyPlus, it is determined the cooling demand during the summer season of the building positioned in front of a wall green, defining a decrease in the demand for cooling of about 4 W/m2, in reference to a canyon with a geometric ratio of 1 and East-West orientation.

Tramite lo sviluppo di un modello dinamico a parametri concentrati idoneo alla simulazione di scenari di canyon urbani, sono state effettuate diverse analisi microclimatiche per valutare l’incidenza della vegetazione presente sulle superfici verticali. Il modello permette di stimare le temperature sia dell’aria all’interno del canyon in esame, sia, accoppiato con il software WUFI, le temperature di ogni superficie presente. Ulteriori informazioni, che vengono valutate, sono la radiazione netta incidente su ciascuna superficie, i flussi di calore sensibile, la velocità del vento e l’umidità relativa. Le simulazioni sono state eseguite su canyon con rapporti geometrici tra altezza e larghezza più comuni presenti a Milano e con orientazione dell’asse del canyon variabile (Est-Ovest e Nord-Sud). Mediante il confronto tra canyon senza superfici vegetate e canyon con presenza di pareti verdi, si evince come la presenza di una superficie verticale inverdita possa contribuire positivamente sia in estate che in inverno sulle temperature dell’aria. Nello specifico per un canyon orientato Est-Ovest con parete verde esposta a Sud si ottengono, in riferimento al giorno 26 Giugno, valori di temperatura dell’aria in media di 2°C inferiori ai valori riscontrati nel medesimo canyon in assenza di vegetazione. Mentre, analizzando il giorno 21 Dicembre, i valori minimi di temperatura risultano in media di 2.5°C superiori a quello del canyon senza presenza di verde. Anche le temperature delle altre superfici presenti godono dei benefici della presenza della parete vegetata, diminuendo la propria temperatura di circa 1°C in estate e aumentandola di circa 2°C in inverno. Infine, mediante il software EnergyPlus, si è determinato il fabbisogno di raffrescamento durante la stagione estiva dell’edificio posizionato a fronte di una parete verde, determinando una diminuzione della domanda di raffrescamento di circa 4 W/m2, in riferimento a un canyon con rapporto geometrico pari a 1 e orientamento Est-Ovest.