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I problemi emergenti legati alla sicurezza alimentare, all'urbanizzazione, alla carenza di terreni agricoli e all'aumento delle emissioni di gas serra dovute al trasporto degli alimenti pongono l'accento sulla necessità di ricorrere a metodi alternativi di agricoltura. La vertical farm è una tecnica innovativa di coltivazione che consente numerosi vantaggi rispetto all’agricoltura tradizionale.
L’obiettivo della tesi è di trovare le condizioni di temperatura e intensità luminosa che comportano un costo energetico minore, in relazione alla capacità di produzione di una vertical farm. Inoltre, si fornisce una stima economica e di emissioni in termini di CO2 equivalente, relativi esclusivamente ai fabbisogni di climatizzazione e illuminazione. A questo scopo, è stato utilizzato il software Amesim, che permette di realizzare modelli fisico-matematici.
Il caso studio analizza due edifici, non realmente esistenti, situati nella città di Boston. Si è ipotizzata la composizione stratigrafica dell'involucro opaco e le dimensioni dell'edificio. Inoltre, è stato supposto un sistema di climatizzazione ibrido aria-acqua per garantire, con maggiore flessibilità, le condizioni interne. Per completare lo studio, di carattere multidisciplinare, è stata integrata la parte agronomica per il modello di crescita della pianta, traspirazione delle foglie e assorbimento di CO2.