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Il presente lavoro di tesi si pone l’obiettivo di analizzare i vantaggi conseguenti alla posa in opera di un green roof intesa come tecnica di riqualificazione edilizia, ed in particolare mira alla quantificazione di quelli che possono essere i benefici energetici ottenuti in edifici esistenti, sia relativamente al periodo invernale che a quello estivo. Da questo proposito nasce la volontà di sviluppare un semplice e specifico strumento, che possa essere alla portata anche dei meno esperti, ma che rappresenti comunque un metodo completo per la valutazione del fabbisogno energetico di un edificio e che simuli correttamente il “comportamento” di un green roof, ovvero un modello energetico dinamico semplificato.
L’analisi generale dei vantaggi ha evidenziato che, se questa tecnica di riqualificazione fosse estesa su scala urbana, si potrebbero ottenere benefici ambientali ed economici di notevole entità. Tra questi risultano: riduzione dell’effetto “isola di calore”, riduzione degli apporti di acque meteoriche alla rete fognaria, trattenimento delle polveri sottili e di altre sostanze nocive, contributo alla biodiversità, mitigazione dell’impatto ambientale e risparmio energetico.
L’intento è quindi quello di quantificare il risparmio energetico, che si otterrebbe progettando questa tecnica di riqualificazione edilizia per un’intera area universitaria, al fine di dimostrare la fattibilità economica dell’intervento, e consentire così il contemporaneo ottenimento su larga scala dei benefici di carattere ambientale sopraelencati, difficilmente valutabili economicamente.
Si è quindi cercato di individuare, come caso di studio, un immobile esistente che potesse condurre a risultati energetici estendibili ad altri edifici analoghi. La scelta è stata indirizzata verso una struttura di proprietà dell’Università, che presentasse determinate caratteristiche facilmente riscontrabili in altri immobili circostanti. Come esempio applicativo di un green roof, quindi, è stato selezionato il fabbricato che ospita l'aula 10 del blocco B19 della ex Facoltà di Agraria. È stato svolto un rilievo delle caratteristiche geometriche, strutturali e dimensionali dell'immobile allo stato attuale e sono state successivamente individuate le proprietà termofisiche degli elementi esistenti.
In considerazione del progetto della posa in opera del green roof sopra la copertura di un edificio esistente, la scelta è ricaduta su un ”inverdimento economico e leggero”, che preveda l'utilizzo di una selezione di varietà di SEDUM, ovvero specie vegetali che dimostrano eccezionali capacità di sopravvivenza in condizioni di siccità prolungate, senza che si presenti la necessità di frequenti e costosi interventi manutentivi ed irrigazioni. La tipologia di intervento è stata progettata in maniera tale da non gravare particolarmente sulla struttura esistente e mantenendo quasi invariate le condizioni di carico della copertura allo stato attuale. Sono stati quindi elaborati i particolari costruttivi dei green roof da istallare e si è calcolato le proprietà termofisiche del caso di studio allo stato di progetto.
Attraverso il modello energetico dinamico semplificato, precedentemente ideato, è stato considerato l’aumento della resistenza termica della copertura nella stagione invernale, e la riduzione del picco dei carichi termici e il loro sfasamento temporale nella stagione estiva. Inoltre, tramite la definizione della curva di ritenzione idrica del substrato, si è potuto introdurre all’interno del modello un bilancio idrico della copertura, che prende in considerazione il fenomeno dell’evapotraspirazione e quindi l'energia utilizzata come calore latente per la vaporizzazione dell'acqua.
I risultati ottenuti dal caso di studio sono stati quindi modificati secondo determinati parametri di input ed estesi a specifiche tipologie di edifici, individuati all’interno dell'area della ex Facoltà di Agraria ed ex Facoltà di Veterinaria. Infine, l’analisi economica dell’intervento di riqualificazione ne ha dimostrato la fattibilità, e quindi il contemporaneo ottenimento dei benefici di carattere ambientale e di valore estetico-architettonico, difficilmente quantificabili da un punto di vista economico.