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Tetti verdi contro le inondazioni

La rapida urbanizzazione degli ultimi decenni ha portato ad aumenti nel numero degli edifici, e a una conseguente diminuzione degli spazi coperti da verde naturale. Insieme al cambiamento del paesaggio visivo, la perdita di verde ha creato varie questioni ambientali, molte delle quali riguardano direttamente la sussistenza umana. Per esempio, la rimozione di vegetazione significa che meno pioggia riesce a penetrare nel terreno e sarà più propensa a scorrere superficialmente, aumentando così il rischio di inondazioni.
Per mitigare il rischio nelle aree urbane, sono state proposte una serie di strategie, tra cui l'inserimento nel tessuto cittadino dei tetti verdi, che sono coperti di vegetazione e quindi interessati dai fenomeni di assorbimento. Rispetto ad altri mezzi, i tetti verdi sono relativamente a basso impatto ed utilizzano lo spazio esistente. Di conseguenza, sono diventati popolari in tutta Europa.
Un tipico tetto verde include uno strato di vegetazione, uno strato medio, uno strato di drenaggio filtrante, e uno strato ponte che lo collega al tetto. Tuttavia, la capacità di queste strutture di assorbire e mantenere l'acqua varia tra i siti a seconda del clima e del tipo di vegetazione, così come in base alla struttura e alle proprietà degli strati. Vari studi hanno tentato di identificare i fattori che influenzano il rapporto tra le precipitazioni e il deflusso (l'acqua che non viene assorbita e scorre in tal modo via dal tetto). Le conclusioni sono state diverse, quindi non vi è un'opinione concorde nella comunità scientifica.
 
È stato deciso di portare avanti un nuovo lavoro di ricerca in Cina con lo scopo di sviluppare un modello generalizzabile che, a differenza degli studi precedenti, incorpori i dati su umidità del suolo, sia semplice da usare, e possa essere applicato su tutti i casi. Gli autori hanno eseguito una prima analisi teorica della relazione, utilizzando un'equazione per descrivere il flusso di acqua attraverso il tetto verde. Essi hanno scoperto che le condizioni del suolo prima dell'evento piovoso e la profondità dello strato di terreno sono fondamentali per il rapporto. Una alta umidità iniziale del terreno riduce la capacità del tetto di contenere acqua, pur avendo uno strato più spesso di supporto.
Per convalidare il modello, è stato effettuato un esperimento sul campo su un tetto verde a Pechino, in Cina.
Per una superficie di 120 m2 il tetto è coperto da Sedum, classica specie impiantata sui tetti verdi grazie alla sua capacità di tollerare il freddo, le correnti d'aria e per la sua scarsa necessità di suolo. Le osservazioni sono state condotte da aprile a luglio 2012, periodo durante il quale sono avvenuti 15 eventi piovosi. Tre dei quali particolarmente importanti, compresa una grave inondazione il 21 luglio, che ha provocato 79 morti e una ingente perdita economica di circa 1.670.000.000 €. Le precipitazioni, il contenuto di acqua nello strato medio e il deflusso sono stati misurati per ogni evento.
Infine, i ricercatori hanno effettuato simulazioni numeriche per approfondire lo studio dell'applicabilità del loro modello, e sui due meccanismi differenti che generano il run-off: l'eccesso di saturazione e l' eccesso di infiltrazione.
Il modello (chiamato HYDRUS-1D) ha descritto i deflussi per i tre eventi piovosi più pesanti e ha separato quelli generati dall'eccesso di saturazione e da quelli per eccesso di infiltrazione. Per i due eventi piovosi più estremi, il deflusso è stato generato da una combinazione dei due processi.
Solo l'evento meno intenso ha generato un deflusso a causa della saturazione. Il deflusso generato da un eccesso di infiltrazione tende a verificarsi in brevi periodi quando le precipitazioni sono molto intense, mentre l'altro processo necessita di eventi meno intensi e più duraturi.
Anche per l'evento piovoso più estremo, la tempesta più grave che Pechino ha visto negli ultimi 60 anni, l'eccesso di infiltrazione ha rappresentato appena il 6% del deflusso totale. Ciò suggerisce che l'eccesso di saturazione è la causa principale del deflusso su tetti verdi piani e inclinati. Questa scoperta permetterà l'applicazione di miglioramenti nell'utilizzo della tecnologia.
I ricercatori affermano di aver creato un modello generalmente applicabile, che rende possibile stimare il deflusso utilizzando parametri facilmente misurabili. Il modello è stato testato confrontando i dati di un esperimento sul campo con quelli derivati dalla letteratura, dimostrando la sua coerenza e la la sua applicabilità a diverse condizioni. I risultati hanno anche fornito importanti consigli pratici: un mezzo più spesso e bassi livelli di umidità del suolo aumentano l'efficacia dei tetti verdi nella mitigazione dei danni da precipitazioni.
 

Una nuova ricerca valuta il potenziale di queste strutture in relazione alle precipitazioni intense. Risultati incoraggianti

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