L’influenza dell’architettura verde sulla ventilazione dei grattacieli

In questo articolo rivedremo i concetti fondamentali dell’architettura verde e il suo rapporto con i sistemi di ventilazione, nonché gli elementi che consentono di migliorare la qualità dell’aria interna e, di conseguenza, un maggiore comfort per gli occupanti.

Che cos’è l’architettura verde?

L’architettura verde, nota anche come architettura ecologica o bioclimatica, è una filosofia di progettazione architettonica che cerca di ridurre al minimo l’impatto ambientale degli edifici attraverso l’efficienza e la moderazione nell’uso di materiali, energia e spazi di sviluppo. Il suo obiettivo finale è quello di creare habitat meno dispendiosi, più sani e in armonia con l’ambiente naturale.

Tra le decine di elementi che influenzano l’efficienza e la sostenibilità di un edificio, la ventilazione è uno dei più importanti. Un sistema di ventilazione ben progettato non solo migliora la qualità dell’aria interna, ma può anche ridurre significativamente il consumo energetico, la necessità di climatizzazione artificiale e migliorare il comfort degli spazi.

Ventilazione verde nei grattacieli

Al di là delle questioni estetiche, in cui pure eccelle, l’architettura verde è impegnata nell’integrazione di strategie di ventilazione sostenibili ed efficienti che consentono un migliore utilizzo dell’aria esterna controllandone l’ingresso e l’estrazione. Allo stesso modo, l’orientamento degli edifici, la progettazione delle finestre e l’uso della vegetazione sono elementi chiave nella progettazione di grattacieli. Alcune delle tecniche più importanti sono:

• Orientamento strategico: una delle chiavi dell’architettura verde è il corretto orientamento dell’edificio. Lo studio delle correnti d’aria naturali e delle condizioni climatiche locali determina l’orientamento strategico di un edificio per massimizzare la ventilazione naturale e ridurre al minimo l’uso di sistemi di condizionamento artificiale.
• Aperture in facciata: persiane, classiche o vetrate, feritoie strategiche e intelligenti o rientranze in facciata possono facilitare il flusso d’aria e migliorare la ventilazione. La posizione e il design di queste aperture possono essere fondamentali per sfruttare le correnti d’aria e rinnovare la qualità dell’aria interna.
• Ventilazione incrociata: le finestre e le bocchette di ventilazione situate sui lati opposti di un edificio beneficiano della ventilazione incrociata guidata dall’aria, in particolare se sono rivolte nella direzione del vento prevalente. Questo flusso crea differenze di pressione tra un lato e l’altro dell’edificio e fa sì che l’aria venga aspirata attraverso le aperture sul lato ad alta pressione ed estratta sul lato a bassa pressione.
• Effetto camino: è un fenomeno per cui l’aria calda sale e fuoriesce attraverso le aperture superiori e, a sua volta, richiama aria fredda attraverso le aperture inferiori.
• Raffreddamento evaporativo: è una tecnica particolarmente importante per gli edifici alti. Per raffreddare l’aria che circola nell’edificio si utilizzano sistemi di vegetazione e acqua, sfruttando l’evaporazione per ridurre la temperatura. Questo non solo migliora la qualità dell’aria, ma può anche ridurre la necessità di climatizzazione artificiale.

Tuttavia, le varie tecniche basate sulla sola ventilazione naturale non garantiscono il rinnovo dell’aria con portate minime di ventilazione. Pertanto, l’integrazione di soluzioni innovative, come i sistemi di ventilazione meccanica controllata (VMC), ottimizzano l’utilizzo dell’aria esterna senza affidarsi esclusivamente all’azione del vento e all’esistenza di un gradiente di temperatura tra i punti di ingresso e di uscita. Grazie alle strategie di ventilazione meccanica controllata, si mantengono adeguati livelli di umidità e si impedisce l’ingresso di agenti contaminanti.

Pareti verdi, spazi aperti e aree verdi interne

Oltre alle varie tecniche e strategie di ventilazione, un altro dei grandi vantaggi dell’architettura verde nella progettazione di edifici alti è l’uso di elementi vegetali integrati.

Le cosiddette pareti verdi o living walls sono pareti completamente ricoperte di vegetazione. Oltre a fornire un valore estetico, queste facciate vegetali agiscono come filtri naturali dell’aria, assorbendo CO2 e rilasciando ossigeno, migliorando così la qualità dell’aria, l’umidità e la temperatura dell’edificio. In combinazione con sistemi intelligenti di auto-irrigazione, possono creare microclimi interni che aumentano il comfort degli occupanti e riducono la necessità di climatizzazione artificiale.

D’altra parte, nella progettazione di grattacieli e palazzi, si stanno installando vari elementi per creare spazi aperti e aree verdi. Collocati in posizioni strategiche all’interno degli edifici, contribuiscono a migliorare la circolazione dell’aria e ad aumentare la qualità della vita dei residenti. Questi spazi non solo fungono da elemento estetico, ma aiutano anche a regolare la temperatura e a migliorare la qualità dell’aria all’interno dell’edificio.

D’altra parte, i tetti verdi o green roof sono un altro elemento sempre più comune in questo tipo di edifici. Oltre a migliorare l’isolamento dell’edificio, i tetti verdi contribuiscono a migliorare la qualità dell’aria e a ridurre l’effetto isola di calore urbana. Possono inoltre fornire ulteriori spazi ricreativi agli occupanti dell’edificio.

Tecnologia avanzata e architettura verde nei grandi edifici

D’altra parte, anche l’uso di tecnologie avanzate e di materiali innovativi sta giocando un ruolo fondamentale nella promozione dell’architettura verde negli edifici alti. Ad esempio, gli strumenti di simulazione e analisi consentono agli architetti di ottimizzare la ventilazione naturale e l’efficienza energetica dell’edificio fin dalle prime fasi di progettazione.

Anche i materiali da costruzione ecologici e le tecnologie di risparmio energetico, così come i sistemi di ventilazione meccanica con recupero di calore, contribuiscono allo sviluppo di edifici alti più sostenibili ed efficienti. La ventilazione meccanica controllata (VMC), soprattutto in combinazione con un sistema di recupero del calore, è diventata un elemento essenziale negli edifici verdi o sostenibili. Tali sistemi sono progettati per rinnovare e filtrare l’aria interna con la regolazione termica ideale, fornendo ambienti confortevoli e salubri, ma anche efficienti dal punto di vista energetico e dei costi. I sistemi di scambio termico sfruttano inoltre la temperatura interna esistente per pre-climatizzare la nuova aria introdotta, evitando gli sprechi energetici e le elevate emissioni di CO2 dei sistemi tradizionali. Questo li rende sistemi più efficienti e sostenibili.

Come abbiamo visto, combinando varie tecniche di ventilazione naturale con sistemi di ventilazione meccanica, si ottengono sistemi ibridi più confortevoli, sani ed efficienti. Soluzioni come i sistemi di ventilazione modulari offrono alta efficienza e risparmio energetico, insieme a un design adattabile allo spazio e alle caratteristiche di ogni edificio.

Inoltre, la domotica e i sistemi di controllo intelligenti consentono una regolazione più precisa della ventilazione, della temperatura e dell’umidità, facilitando la creazione di ambienti interni più piacevoli e salubri. Questi sistemi consentono anche un monitoraggio costante e regolazioni automatiche in tempo reale, tenendo conto delle condizioni climatiche in ogni momento.

In combinazione con l’uso di energia rinnovabile, fornita da pannelli solari o turbine eoliche integrate, gli edifici alti possono raggiungere una quasi totale autonomia energetica, riducendo l’impronta di carbonio e promuovendo un modello di edilizia sostenibile.

Combinando le risorse naturali con le tecniche e le soluzioni più avanzate, l’obiettivo dell’architettura verde diventa realtà. Negli anni a venire, queste tecnologie e questi elementi architettonici saranno adattati a un numero sempre maggiore di tipi di edifici, raggiungendo gradualmente l’obiettivo di creare città più sostenibili, sane e piacevoli, dove la natura e i comfort della vita moderna coesistono in perfetta armonia.