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Villaggio artigiano di Modena Ovest - Progetto UHI (Urban Heat Island)
"Villaggio Artigiano" - Strumenti di modellizzazione per la mitigazione dell'isola di calore urbana negli interventi di riqualificazione - Risultati raggiunti nel contesto del progetto europeo UHI
Il Villaggio Artigiano di Modena si è dimostrato un interessante caso pilota nel quale approfondire il tema dell'isola di calore urbana ed elaborare strategie di mitigazione. Il Villaggio Artigiano si è evoluto in un arco temporale di oltre 50 anni e si presenta ai giorni nostri come un tessuto già strutturato e riconoscibile, capace di raccontare un pezzo della storia di Modena e ancora oggi in grado di alimentare la vitalità del contesto urbano. Queste peculiarità, assolutamente da non perdere e, piuttosto, da valorizzare, hanno portato l'Amministrazione a ragionare su forme di riqualificazione ad hoc capaci di conservare il valore storico/architettonico del Villaggio pur consentendo di avviare una rigenerazione vera dell'area.
Il Piano di riqualificazione del Villaggio non prevede azioni pubbliche dirette, quanto una regolamentazione che incentiva l'attività imprenditoriale privata. Appare quindi chiaro che, mentre il Piano ha la funzione di aprire le porte ad una rinascita del contesto esistente, la predisposizione di opportuni strumenti di valutazione ambientale consente di incentivare l'adozione di soluzioni virtuose capaci di proiettare verso il futuro gli interventi di progetto, favorendo la riduzione e la mitigazione del loro impatto sul contesto urbano e ponendo le basi per un sistema di incentivazione.
I ragionamenti legati alla mitigazione dell'isola di calore non si sono quindi concentrati sulla riduzione del calore immagazzinato attraverso la modifica delle geometrie degli edifici o dei canyon urbani, quanto sulla selezione di opportuni materiali edilizi e sull'utilizzo di essenze vegetali. E' stato quindi creato uno strumento modellistico (ed un software) capace di simulare le prestazioni delle diverse superfici che compongono un lotto edilizio e capace di sintetizzare la complessità dei molteplici fattori che entrano in gioco nell'analisi del fenomeno dell'isola di calore urbana.
In sintesi, le caratteristiche del software e dello strumento modellistico che l'amministrazione mette a disposizione sono:
Un modello di simulazione tridimensionale del lotto edilizio con stima dell'irradianza incidente su ciascuna superficie, tenendo conto dell'orientazione/inclinazione e dell'ombreggiamento dell'area cortiliva. Un modello di calcolo per la stima del carico termico all'esterno di un lotto edilizio nel periodo estivo (area cortiliva, pareti, copertura) con la quantificazione degli effetti complessivi di ogni scenario simulato mediante un output che indica la quantità totale di kWh assorbiti nel periodo estivo dalle superfici del lotto edilizio (area cortiliva, pareti, copertura). Un modello di calcolo per la stima del carico termico all'interno del volume edilizio nel periodo estivo con la quantificazione degli effetti complessivi di ogni scenario simulato mediante un output che indica la quantità totale di kWh trasmessi nel periodo estivo all'interno del volume edilizio. Un'analisi delle finiture delle aree cortilive, pareti e coperture con possibilità di modellizzare un lotto tridimensionale scegiendo tra i principali interventi edilizi capaci di mitigare l'isola di calore urbana.
→ Particolare attenzione agli interventi cosiddetti green (giardini/aiuole, alberi/arbusti, prati carrabili, verde verticale rampicante o giardino verticale, verde pensile "estensivo") e cool (pavimentazioni con materiali riflettenti o in ghiaia, pareti intonacate a tinta chiara, cool roof).
→ Analisi delle finestrature del volume edilizio con possibilità di scelta tra diverse tipologie e possibilità di inserimento di schermature mobili. Un modello afflussi-deflussi capace di stimare i deflussi meteorici [l/s] delle aree urbane (in riferimento ad un evento critico con tempo di ritorno fissato), tenendo in considerazione il coefficiente di deflusso di materiali edilizi o di superfici vegetali (aree cortilive e coperture) e stimando la riduzione del deflusso legata alla presenza di vasche di raccolta delle acque piovane o di vasche di laminazione. Stima della quantificazione dei costi (importo lavori) legati alla realizzazione degli interventi, per consentire una valutazione di massima del rapporto costi/benefici.
Possibili implementazioni future:
Simulazione di scenari con geometrie complesse. Analisi di situazioni al contorno legate alla presenza di canyon urbani. Possibilità di modificare la radiazione solare incidente in funzione della latitudine dell'intervento di progetto. Possibilità per l'utente di modificare i parametri fisici che descrivono le caratteristiche delle tipologie di intervento, sulla scorta di valori certificati. Possibilità per l'utente di inserire nel software ulteriori tipologie di intervento da simulare.
"Villaggio Artigiano" - Modelling tools for mitigation of the urban heat island effect in reclamation projects - Results obtained as part of the uropean uhi project
The Villaggio Artigiano, Modena, is an interesting pilot case for exploration of the urban heat island effect and potential mitigation strategies. The Villaggio Artigiano has developed over the last 50 years and is, at the present time, a fully developed area with its specific identity, part of the city's history and full of potential and value for its life. These characteristics, which we believe to be of great value, have led the City to consider options for reclamation which can conserve the heritage of the Villaggio while rehabilitating and regenerating the area.
The Reclamation Plan for the Villaggio does not provide for direct public action, but rather regulatory activities to promote private business. It is therefore evident that while the Plan is intended to open the doors to a rebirth of the existing context, provision of suitable environmental assessment tools will promote the adoption of virtuous and sustainable solutions, by reducing or mitigating the project's impact on the city and setting the foundation for incentives.
The considerations relating to the mitigation of the UHI effect are thus not focused on reducing stored heat by modifying the geometry or buildings and urban canyons, but rather on the selection of appropriate construction materials and the use of plants. We have therefore created a modelling tool (and software) capable of simulating the performance of the various surfaces making up a construction lot and summarising the complex factors involved in analysing the UHI effect.
In short, the software and modelling tools made available by the City have the following characteristics:
A 3D model for simulating the lot and estimating the solar irradiation of all surfaces, which accounts for orientation/inclination and the shading of the courtyard area. A calculation model to estimate the thermal load on the exterior of a built lot in the summer period (courtyard, walls, roof) and quantify the overall effects of each simulated scenario by outputting the total kWh energy absorption in the summer period of the built surfaces (courtyard, walls, roof). A calculation model to estimate the thermal load on the interior of a built lot in the summer period and quantify the overall effects of each simulated scenario by outputting the total kWh energy transmitted to the interior of the built volume in the summer period. An analysis of finishes of courtyard areas, walls and roofs, with the option to model a 3D lot by selecting the major construction jobs capable of mitigating the urban heat island effect.
→ Special attention has been paid to so-called green projects (gardens and lawns, trees and shrubs, drive-on lawn, walls covered with creepers and vertical gardens, extensive roof gardens) and cool projects (areas paved with reflecting materials or gravel, light coloured walls, cool roofs).
→ Analysis of windows and option to choose between different types, including addition of mobile sun shades. An in-flow/out-flow model capable of estimating run-off [l/s] of urban areas (with reference to a critical event of known periodicity), which accounts for the run-off coefficient of construction materials and plants (courtyards and roofs) and estimates the reduction of out-flow due to rainwater collection tanks and retarding tanks. Estimation of project costs with the aim of providing a rough cost/benefit assessment.
Potential future implementations:
Simulation of scenarios with complex geometries. Analysis of surrounding situations due to the presence of urban canyons. Possibility of modifying the incident solar radiation as a function of the latitude of the project. Possibility, for the user, to modify the physical parameters describing the types of project, using certified values. Possibility, for the user, to enter further types of project for simulation in the software.
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