Isola di Calore, Riscaldamento Urbano e Impatto sulla Città: 4 Tecniche di Mitigazione



Il riscaldamento urbano generato dall’isola di calore in città ha un impatto molto significativo sulla vita umana. Esso aumenta il consumo di energia per il raffrescamento estivo, riduce i livelli di comfort, aumenta la concentrazione di inquinamento, minaccia la salute dell’uomo e colpisce l’economia urbana.

Si stanno sviluppando già da tempo delle tecniche di mitigazione volte a contrastare l’impatto dell’isola di calore in città.

Di seguito troverai i dettagli e un sacco di guide in pdf sull’argomento (occhio ai link nell’articolo).

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Il Riscaldamento Urbano e l’Effetto Isola di Calore

Ogni anno vengono sempre più finanziati a livello europeo progetti che si occupano dello studio del clima e della regolazione della temperatura urbana nelle città contemporanee, con l’obiettivo di aiutare le città e i loro abitanti ad adattarsi ai cambiamenti climatici.

Il clima urbano è influenzato da diverse variabili locali, regionali e globali. Il cambiamento climatico globale, risultato di un aumento della concentrazione di gas serra nell’atmosfera generati dalle attività umane, aumenta le temperature urbane.

Il gruppo di esperti intergovernativo sui cambiamenti climatici ha individuato un aumento medio della temperatura ambiente da 0,15 °C a 0,3 °C per il decennio tra il 1990 e il 2005. Le stime più recenti indicano un aumento della temperatura a livello mondiale da 1,8 °C a 4,0 °C tra il 1990 e il 2100.

Le temperature urbane, tuttavia, sono influenzate anche dall’effetto isola di calore. Questo fenomeno è fortemente influenzato dalle attività umane, come anche riconosciuto nella quinta relazione dell’IPCC Assessment (AR5).

L’attività umana influenza l’equilibrio termico urbano contribuendo all’innalzamento delle temperature: una delle attività più influenti è la copertura del suolo. Questo aumenta l’accumulo di calore nelle strutture urbane, abbassa il raffreddamento evaporativo e aumenta il calore sensibile liberato dalla “pelle” urbana. I cambiamenti della morfologia urbana sono dovuti principalmente, come ben noto, alla massiccia migrazione della popolazione rurale verso le città.




Le Conseguenze dell’Aumento delle Temperature Urbane

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L’effetto isola di calore urbana aumenta la concentrazione di specifici inquinanti urbani influendo sulla qualità dell’aria. Essa comporta un aumento dei consumi di energia elettrica per il raffrescamento estivo, le emissioni di CO2 e di conseguenza l’impronta ecologica delle città. Il tutto si ripercuote ovviamente sulla salute e comfort umano.

Uno studio mostra come l’isola di calore e il riscaldamento urbano incidono sui consumi elettrici delle città. In particolare, per ogni grado di temperatura dell’aria che aumenta, corrisponde un aumento dei consumi elettrici tra lo 0,45 % e l’8,5 %.

Tecniche per Combattere l’Isola di Calore Urbana

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Tra le tecniche per la mitigazione del surriscaldamento urbano dovuto all’isola di calore, è bene concentrare l’attenzione sulle seguenti.

Più Spazio Verde Urbano

Il verde urbano fornisce sia protezione solare che raffreddamento dell’aria ambiente attraverso l’evapotraspirazione. Uno studio sull’impatto degli spazi verdi urbani ha dimostrato che l’evapotraspirazione degli alberi aumenta l’umidità relativa dell’aria e contribuisce indirettamente alla riduzione della temperatura in città.

Il verde urbano, inoltre, previene l’erosione del suolo stabilizzandolo, filtra gli inquinanti ambientali migliorando la qualità dell’aria, riduce lo stress degli abitanti e aumenta il valore delle proprietà immobiliari, rendendo la città più attraente.

I tetti verdi e i giardini verticali possono altresì contribuire in modo significativo all’abbassamento delle temperature urbane. Come mostrato nella guida pratica ai tetti freddi, la vegetazione abbassa la temperatura superficiale dei tetti e diminuisce il rilascio di calore nell’atmosfera.

Uso di Materiali Riflettenti

I materiali riflettenti o cosiddetti freddi presentano un’elevata riflettanza alla radiazione solare con un alto coefficiente di emissività. Basso assorbimento della radiazione solare e alta emissione infrarossa minimizzano la temperatura superficiale dei materiali, diminuendo pertanto la quantità di calore rilasciato nell’atmosfera.

Sono stati individuati quattro classi di materiali riflettenti:

  • materiali naturali come il marmo bianco che presentano elevata riflettività alla radiazione solare
  • rivestimenti artificiali di colore bianco o comunque chiaro
  • rivestimenti colorati con elevata riflettività nello spettro infrarosso
  • rivestimenti “intelligenti” miscelati con additivi nano-tecnologici come vernici termocromiche e materiali a cambiamento di fase (PCM) che migliorano le proprietà termiche ed ottiche del rivestimento.

L’applicazione dei materiali riflettenti sui tetti degli edifici e sulle superfici pavimentate contribuiscono in modo significativo ad aumentare l’albedo (coefficiente di riflessione) della città e diminuire di conseguenza le temperature superficiali, mitigando l’isola di calore urbana.

Nell’ottica del progetto Cool Roofs, sono stati applicati questi materiali in cinque casi studio in diversi paesi europei e i risultati hanno mostrato un risparmio energetico nell’ordine del 10-40% e una riduzione delle temperature interne agli edifici nell’ordine di 1,5-2 °C.

Uno studio sull’uso dei materiali freddi volti alla mitigazione dell’isola di calore mostra l’effetto di tali materiali sull’albedo dei tetti di Atene, aumentandolo dal 63% all’85%. La diminuzione della temperatura interna delle abitazioni è significativa durante le ore giornaliere.

Diminuzione del Calore di Origine Antropica

Il calore di scarto delle attività antropiche urbane possono giocare un ruolo importante nella formazione ed entità del fenomeno isola di calore, portando le temperatura urbane a livelli superiori al normale di oltre 2-3 °C durante il giorno e la notte.

Uno studio sull’impatto del calore rilasciato dalle unità esterne dei condizionatori in una zona di Tokyo ha mostrato un aumento della temperatura dell’aria di 1-2 °C durante i giorni feriali.

La diminuzione del calore di scarto dei trasporti e dell’industria e il miglioramento dell’efficienza energetica degli edifici può sicuramente comportare una diminuzione del calore di scarto di origine antropica, con un impatto significativo sulla temperatura dell’ambiente urbano.

Uso di Serbatoi Naturali a Bassa Temperatura

Il calore urbano in eccesso può essere smaltito con dissipatori di calore naturale caratterizzati da temperature più basse rispetto a quelle dell’ambiente circostante. Tali tecniche sono ben note come strategie di raffrescamento passivo.

Tra queste, l’uso del terreno per le sue temperature basse e costanti e l’acqua, per la sua potenzialità di abbassare la temperatura mediante la sua evaporazione.

Conosci altre tecniche per mitigare l’isola di calore in città? Usa i commenti per lasciare la tua opinione, molto gradita!

Approfondimenti

Fonte: Urban warming: Status, impacts and mitigation techniques

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