Risparmio e tutela ambientale: vantaggi economici ed ecologici derivanti dall'uso dei tetti verdi.

Il fenomeno dell’urbanizzazione ha fatto sì che crescesse il numero delle abitazioni a scapito delle aree verdi ma, in un’ottica di sostenibilità umana, la tutela degli ecosistemi naturali diventa un obiettivo imprescindibile. Le infrastrutture verdi nascono proprio con questo scopo: cercare soluzioni per fare non solo convivere ma collaborare la natura e l’uomo. Con piccoli accorgimenti come le coperture verdi, le pavimentazioni permeabili, i “rain garden” si sfruttano le caratteristiche degli elementi già presenti in natura per avere benefici sia per la qualità dell’aria, sia per la tutela da catastrofi come allagamenti. In questa trattazione vedremo nel dettaglio come queste infrastrutture possano giovare all’uomo economicamente e ecologicamente analizzando i possibili benefici derivanti del tetto verde dell’Università di Bologna.

Analisi life cycle assessment (LCA) di un tetto verde il caso studio dei laboratori unibo di via Terracini.

Negli ultimi decenni, in varie parti del Mondo cosi come in Italia, si è assistito a un rapido aumento di strutture abitative, fabbricati ad uso industriale, residenziale e rurale. La continua sottrazione di terreno per tali scopi ha portato a un aumento di tutta una serie di problematiche ambientali. Con la diminuzione delle aree verdi si è andati incontro a una diminuzione della trattenuta idrica del terreno, all'aumento della velocità di scolo dell'acqua e del tempo di corrivazione con conseguenze sempre più drammatiche per le aree urbanizzate nei periodi di forti piogge. Inoltre, c'è da ricordare, che una diminuzione delle aree a verde comporta, oltre al cambiamento a livello paesaggistico, anche una diminuzione della capacità delle piante di trattenere le polveri inquinanti e di produrre ossigeno. Tutti questi fattori hanno portato allo studio di soluzioni tecnologiche che potessero unire i bisogni di verde della collettività con la necessità di una gestione sostenibile delle acque meteoriche. Tra esse, una che sta trovando notevole applicazione è la creazione di aree verdi sulla copertura degli edifici. Secondo le loro caratteristiche, queste aree verdi sono denominate tetti verdi e/o giardini pensili. La struttura si compone di strati di coltivazione e drenaggio con diversa profondità e una copertura vegetale. La vegetazione utilizzata può andare da specie con bassissime richieste manutentive (tipo estensivo) ad altre con maggiori necessità (tipo intensivo), come i tappeti erbosi. Lo scopo di questa tesi è stato quello di approntare una sperimentazione sul nuovo tetto verde realizzato presso la sede di Ingegneria, via Terracini 28, volta a stimare i costi economici e ambientali sostenuti per la realizzazione dello stesso, per poi confrontarli con i benefici ambientali legati al risparmio idrico ed energetico su scala edificio e urbana. Per la stima dei costi ambientali dei materiali utilizzati, dalla nascita al fine vita, si è utilizzato il metodo LCA- Life Cycle Assessment- e il software Sima Pro

Tetti verdi: Analisi sperimentale e Modellazione numerica

I tetti verdi rappresentano, sempre più frequentemente, una tecnologia idonea alla mitigazione alle problematiche connesse all’ urbanizzazione, tuttavia la conoscenza delle prestazioni dei GR estensivi in clima sub-Mediterraneo è ancora limitata. La presente ricerca è supportata da 15 mesi di analisi sperimentali su due GR situati presso la Scuola di Ingegneria di Bologna. Inizialmente vengono comparate, tra loro e rispetto a una superficie di riferimento (RR), le prestazioni idrologiche ed energetiche dei due GR, caratterizzati da vegetazione a Sedum (SR) e a erbe native perenni (NR). Entrambi riducono i volumi defluiti e le temperature superficiali. Il NR si dimostra migliore del SR sia in campo idrologico che termico, la fisiologia della vegetazione del NR determina l'apertura diurna degli stomi e conseguentemente una maggiore evapotraspirazione (ET). Successivamente si sono studiate la variazioni giornaliere di umidità nel substrato del SR riscontrando che la loro ampiezza è influenzata dalla temperatura, dall’umidità iniziale e dalla fase vegetativa. Queste sono state simulate mediante un modello idrologico basato sull'equazione di bilancio idrico e su due modelli convenzionali per la stima della ET potenziale combinati con una funzione di estrazione dell’ umidità dal suolo. Sono stati proposti dei coefficienti di correzione, ottenuti per calibrazione, per considerare le differenze tra la coltura di riferimento e le colture nei GR durante le fasi di crescita. Infine, con l’ausilio di un modello implementato in SWMM 5.1. 007 utilizzando il modulo Low Impact Development (LID) durante simulazioni in continuo (12 mesi) si sono valutate le prestazioni in termini di ritenzione dei plot SR e RR. Il modello, calibrato e validato, mostra di essere in grado di riprodurre in modo soddisfacente i volumi defluiti dai due plot. Il modello, a seguito di una dettagliata calibrazione, potrebbe supportare Ingegneri e Amministrazioni nella valutazioni dei vantaggi derivanti dall'utilizzo dei GR.

Mitigazione dell'isola di calore attraverso i tetti verdi: il caso di studio di Via Terracini a Bologna

Con il termine “tetti verdi” si intendono vere e proprie coperture vegetate, che fungono da valida alterativa alle tipologie convenzionali a coppi oppure in guaina impermeabilizzante. Per quanto questi possano essere considerati una soluzione moderna relativa alle diverse Best Management Practices (BMP), in realtà sono stati realizzati e sfruttati fin dall'antichità. Dagli anni Settanta ad oggi hanno preso sempre più piede in Europa e negli altri continenti a causa dei molteplici benefici che li accompagnano a livello ambientale. All'interno di questo studio ci si pone l‟obiettivo di valutarne i vantaggi, principalmente a livello energetico ed idraulico, riscontrati in letteratura, direttamente sul campo, grazie al sito di studio presso la sede di Ingegneria di via Terracini, Bologna. Sulle coperture del LAGIRN (Laboratorio di Geoingegneria e Risorse Naturali), infatti, nell‟estate 2013 sono stati realizzati due tetti verdi (uno a Sedum, che sarà indicato con la sigla GR, e uno con piante autoctone, identificato con la sigla NA). Tramite il confronto tra le temperature registrate grazie a diversi tipi di strumentazione, è stato possibile quantificare i comportamenti delle coperture su scala annuale, non solo l‟una rispetto l‟altra, ma anche in rapporto a una porzione di tetto lasciata a guaina bituminosa (indicato con la sigla RR). Considerando il ruolo della vegetazione come strumento per la mitigazione del fenomeno d‟isola di calore urbana, infine, con l‟ausilio del software CFD denominato ENVI-met si è modellata l‟intera area del Lazzaretto e si sono simulati tre diversi scenari: 1) Lo stato attuale 2) Una situazione ipotetica con tutte coperture a Sedum 3) Una situazione ipotetica con tutte coperture con specie autoctone per la giornata estiva più calda e per un comune giorno di Ottobre, a seguito di una minuziosa calibrazione. Il confronto tra la situazione reale e quelle supposte dimostra la validità dei green roofs nella lotta al riscaldamento delle grandi città.

Valutazione dell'efficienza ambientale dei tetti verdi a livello globale: Confronto tra casi di studio

Nel mio lavoro di tesi è stata valutata l'influenza climatica sulle prestazioni dei tetti verdi relativamente alla riduzione del runoff, il risparmio energetico e il miglioramento della qualità dell'aria.

Revealing Cultural Ecosystem Services through Instagram Images : The Potential of Social Media Volunteered Geographic Information for Urban Green Infrastructure Planning and Governance

With the prevalence of smartphones, new ways of engaging citizens and stakeholders in urban planning and govern-ance are emerging. The technologies in smartphones allow citizens to act as sensors of their environment, producing and sharing rich spatial data useful for new types of collaborative governance set-ups. Data derived from Volunteered Geographic Information (VGI) can support accessible, transparent, democratic, inclusive, and locally-based governance situations of interest to planners, citizens, politicians, and scientists. However, there are still uncertainties about how to actually conduct this in practice. This study explores how social media VGI can be used to document spatial tendencies regarding citizens’ uses and perceptions of urban nature with relevance for urban green space governance. Via the hashtag #sharingcph, created by the City of Copenhagen in 2014, VGI data consisting of geo-referenced images were collected from Instagram, categorised according to their content and analysed according to their spatial distribution patterns. The results show specific spatial distributions of the images and main hotspots. Many possibilities and much potential of using VGI for generating, sharing, visualising and communicating knowledge about citizens’ spatial uses and preferences exist, but as a tool to support scientific and democratic interaction, VGI data is challenged by practical, technical and ethical concerns. More research is needed in order to better understand the usefulness and application of this rich data source to governance.

The impact of interventions to promote physical activity in urban green space: A systematic review and recommendations for future research

Evidence is mounting on the association between the built environment and physical activity (PA) with a call for intervention research. A broader approach which recognizes the role of supportive environments that can make healthy choices easier is required. A systematic review was undertaken to assess the effectiveness of interventions to encourage PA in urban green space. Five databases were searched independently by two reviewers using search terms relating to 'physical activity', 'urban green space' and 'intervention' in July 2014. Eligibility criteria included: (i) intervention to encourage PA in urban green space which involved either a physical change to the urban green space or a PA intervention to promote use of urban green space or a combination of both; and (ii) primary outcome of PA. Of the 2405 studies identified, 12 were included. There was some evidence (4/9 studies showed positive effect) to support built environment only interventions for encouraging use and increasing PA in urban green space. There was more promising evidence (3/3 studies showed positive effect) to support PAprograms or PA programs combined with a physical change to the built environment, for increasing urban green space use and PAof users. Recommendations for future research include the need for longer term follow-up post-intervention, adequate control groups, sufficiently powered studies, and consideration of the social environment, which was identified as a significantly under-utilized resource in this area. Interventions that involve the use of PA programs combined with a physical change to the built environment are likely to have a positive effect on PA. Robust evaluations of such interventions are urgently required. The findings provide a platform to inform the design, implementation and evaluation of future urban green space and PAintervention research.

Renaturing cities using a regionally-focused biodiversity-led multifunctional benefits approach to urban green infrastructure

If a ‘Renaturing of Cities’ strategy is to maximise the ecosystem service provision of urban green infrastructure (UGI), then detailed consideration of a habitat services, biodiversity-led approach and multifunctionality are necessary rather than relying on the assumed benefits of UGI per se. The paper presents preliminary data from three case studies, two in England and one in Germany, that explore how multifunctionality can be achieved, the stakeholders required, the usefulness of an experimental approach for demonstrating transformation, and how this can be fed back into policy. We argue that incorporating locally contextualised biodiversity-led UGI design into the planning and policy spheres contributes to the functioning and resilience of the city and provides the adaptability to respond to locally contextualised challenges, such as overheating, flooding, air pollution, health and wellbeing as well as biodiversity loss. Framing our research to encompass both the science of biodiversity-led UGI and co-developing methods for incorporating a strategic approach to implementation of biodiversity-led UGI by planners and developers addresses a gap in current knowledge and begins to address barriers to UGI implementation. By combining scientific with policy learning and defined urban environmental targets with community needs, our research to date has begun to demonstrate how nature-based solutions to building resilience and adaptive governance can be strategically incorporated within cities through UGI.

From Subsistence Agriculture to Commercial Enterprise: Community management of green technologies for resilient food production

The aim of this paper is to emphasize the capacity and resilience of rural communities in regard to sustainable food security by adopting innovative approaches to irrigation. The shift from subsistence to commercial agriculture is promoted as a means to sustainable development. An analysis of the efficacy of irrigation schemes in Zimbabwe suggests that, in terms of providing sustainable agricultural production, they have neither been cost-effective nor have they provided long-term food security to their beneficiaries. This is certainly true of Shashe Scheme and most others in Beitbridge District. The Shashe Irrigation Scheme project represents a bold attempt at developing a fresh approach to the management of communal land irrigation schemes through a Private Public Community Partnership. The model illustrated represents a paradigm shift from subsistence agriculture to a system based on new technologies, market linkages and community ownership that build resilience and lead to sustainable food security and economic prosperity.

The domestic garden: its contribution to urban green infrastructure

Domestic gardens provide a significant component of urban green infrastructure but their relative contribution to eco-system service provision remains largely un-quantified. ‘Green infrastructure’ itself is often ill-defined, posing problems for planners to ascertain what types of green infrastructure provide greatest benefit and under what circumstances. Within this context the relative merits of gardens are unclear; however, at a time of greater urbanization where private gardens are increasingly seen as a ‘luxury’, it is important to define their role precisely. Hence, the nature of this review is to interpret existing information pertaining to gardens /gardening per se, identify where they may have a unique role to play and to highlight where further research is warranted. The review suggests that there are significant differences in both form and management of domestic gardens which radically influence the benefits. Nevertheless, gardens can play a strong role in improving the environmental impact of the domestic curtilage, e.g. by insulating houses against temperature extremes they can reduce domestic energy use. Gardens also improve localized air cooling, help mitigate flooding and provide a haven for wildlife. Less favourable aspects include contributions of gardens and gardening to greenhouse gas emissions, misuse of fertilizers and pesticides, and introduction of alien plant species. Due to the close proximity to the home and hence accessibility for many, possibly the greatest benefit of the domestic garden is on human health and well-being, but further work is required to define this clearly within the wider context of green infrastructure.

Buone pratiche per la gestione delle acque meteoriche. Il caso studio dei tetti verdi della Scuola di Ingegneria e Architettura e la progettazione di un sistema integrato di raccolta e infiltrazione delle acque piovane

La tesi analizza i principi di gestione sostenibile della risorsa meteorica attraverso la progettazione di una pavimentazione drenante, di un Rain Garden ed un impianto di raccolta e riutilizzo dell’acqua piovana, con lo scopo di costituire un sistema integrato con il verde pensile già esistente. Nella prima fase di stesura della tesi si è dato importanza allo studio ed all'elaborazione dei dati di runoff provenienti dal sistema di monitoraggio dei tetti verdi installati sul laboratorio LAGIRN. In seguito si è dato risalto alla gestione sostenibile della risorsa idrica, dimensionando un sistema di riutilizzo dell’acqua piovana al fine di irrigare il verde pensile e le altre zone verdi posizionate in prossimità del laboratorio. Si è dedotto che l’efficienza nel riutilizzo dell’acqua piovana dipende essenzialmente dal rapporto tra la disponibilità di superficie di raccolta e conseguente domanda del riuso da soddisfare, che potrebbe portare ad un dimensionamento errato del serbatoio di accumulo con il risultato di influenzare il costo complessivo del sistema. Sono state progettate due tipologie di BMP finalizzate alla riduzione dell’impermeabilizzazione del suolo per migliorare quantitativamente e qualitativamente la permeabilità. Il Rain Garden risulta un metodo molto economico per riqualificare il tessuto urbano tenendo conto anche dei cambiamenti climatici in continua evoluzione. Le BMP appaiono quindi una soluzione economica e facilmente attuabile sia dai singoli cittadini che da enti comunali al fine di migliorare le qualità delle acque, diminuire il rischio idraulico e smaltire all'interno dei corpi idrici acque di buona qualità.

Green technologies in the automotive industry

In most of the discussions about environmental issues and policies, transportation is highlighted as one of the main sources of pollutant emissions and energy consumption. The attention given to the automotive industry is understandable in this context due to its size, expansion, presence in our daily lives, and of course its environmental impact. If we scrutinize the “greenness” of car manufacturers we will find issues of concern from the raw material use, production processes, use, and end-of-life of vehicles. The main issues for production are high consumption of energy, raw materials, water and the waste stream, which contains the four substances of concern (cadmium, lead, hexavalent chromium, mercury). In respect of carbon emissions and energy use the use of cars is the main phase of its life-cycle due to the combination of internal combustion engines with fossil fuels. The most recent pressure is aimed at the end-of-life vehicles (ELV). In addition to the pollution from vehicle use, traffic jams and car accidents continue to be part of the downside of a car culture. Landfills sites are becoming scarce and the contamination of soil and aquifers completes the picture.

Buone pratiche e Tecnologie Appropriate per la gestione delle risorse idriche ed il risparmio energetico in ambito urbano e rurale

Questa tesi di dottorato tratta il tema delle Tecnologie Appropriate e delle Buone Pratiche per la gestione delle risorse idriche ed il risparmio energetico nell’ambito dell’abitato urbano e rurale. Viene fatta una breve panoramica sulle principali teorie e metodologie che fino ad oggi hanno fatto da linee guida per la progettazione sostenibile e il corretto utilizzo delle risorse. Questa visione d'insieme servirà per esprimere delle valutazioni e trovare dei comuni dominatori per proporre una nuova metodologia d'approccio alla gestione delle risorse con particolare attenzione rivolta alla condizione presente e alla zona d’intervento. Site specific sustainability Approach (S3A). I casi studio: • Un progetto di approvvigionamento idrico e di desalinizzazione delle acque per un’oasi del Sahara marocchino. • Un progetto di ricerca della Columbia University e della NASA legato alla sostenibilità urbana di New York che analizza i benefici apportati dall'installazione di coperture verdi nell'area di Manhattan da un punto di vista della gestione delle risorse idriche, energetiche e delle componenti ambientali. • Un progetto di verde verticale e giardino pensile a Milano. • Un progetto di approvvigionamento idrico sostenibile e gestione del verde per la città di Porto Plata in Repubblica Domenicana. Approfondimenti e sperimentazioni. • E’ stato approfondito il tema della distillazione solare per la dissalazione e potabilizzazione delle acque in zone rurali desertiche ed isolate. • E’ stato progettato e realizzato un prototipo innovativo di distillatore tubolare con collettore solare parabolico. Il prototipo è stato testato nei laboratori della Columbia University di New York. • Sono state approfondite le Khettaras o Qanat, tunnel sotterranei per l’approvvigionamento idrico nelle zone aride. • Infine sono stati approfonditi i benefici apportati dalle coperture a verde (tetti verdi) e dal verde verticale nelle zone urbane dal punto di vista della gestione delle risorse idriche ed il risparmio energetico.

Alla ricerca della sostenibilità: lo sviluppo dell'agricoltura dall'Unità d'Italia alla Green Economy

L’elaborato finale presentato per la tesi di Dottorato analizza e riconduce a unitarietà, per quanto possibile, alcune delle attività di ricerca da me svolte durante questi tre anni, il cui filo conduttore è l'impatto ambientale delle attività umane e la promozione dello sviluppo sostenibile. Il mio filone di ricerca è stato improntato, dal punto di vista di politica economica, sull'analisi storica dello sviluppo del settore agricolo dall'Unità d'Italia ai giorni nostri e dei cambiamenti avvenuti in contemporanea nel contesto socio-economico e territoriale nazionale, facendo particolare riferimento alle tematiche legate ai consumi e alla dipendenza energetica ed all'impatto ambientale. Parte della mia ricerca è stata, infatti, incentrata sull'analisi dello sviluppo della Green Economy, in particolare per quanto riguarda il settore agroalimentare e la produzione di fonti di energia rinnovabile. Enfasi viene posta sia sulle politiche implementate a livello comunitario e nazionale, sia sul cambiamento dei consumi, in particolare per quanto riguarda gli acquisti di prodotti biologici. La Green Economy è vista come fattore di sviluppo e opportunità per uscire dall'attuale contesto di crisi economico-finanziaria. Crisi, che è strutturale e di carattere duraturo, affiancata da una crescente problematica ambientale dovuta all'attuale modello produttivo, fortemente dipendente dai combustibili fossili. Difatti la necessità di cambiare paradigma produttivo promuovendo la sostenibilità è visto anche in ottica di mitigazione del cambiamento climatico e dei suoi impatti socio-economici particolare dal punto di vista dei disastri ambientali. Questo punto è analizzato anche in termini di sicurezza internazionale e di emergenza umanitaria, con riferimento al possibile utilizzo da parte delle organizzazioni di intervento nei contesti di emergenza di tecnologie alimentate da energia rinnovabile. Dando così una risposta Green ad una problematica esacerbata dall'impatto dello sviluppo delle attività umane.

Decision support to green technology implementation on Australian university campuses

As the societal awareness on sustainability is gaining momentum worldwide, the higher education sector is expected to take the lead in education, research and the promotion of sustainable development. Universities have the diversity of skills and knowledge to explore new concepts and issues, the academic freedom to offer unbiased observations, and the capacity to engage in experimentation for solutions. There is a global trend that universities have realized and responded to sustainability challenge. By adopting green technologies, buildings on university campuses have the potential to offer highly productive and green environments for a quality learning experience for students, while minimising environmental impacts. Despite the potential benefits and metaphorical link to sustainability, few universities have moved towards implementing Green Roof and Living Wall on campuses widely, which have had more successful applications in commercial and residential buildings. Few past research efforts have examined the fundamental barriers to the implementation of sustainable projects on campuses from organizational level. To address this deficiency, an on-going research project is undertaken by Queensland University of Technology in Australia. The research is aimed at developing a comprehensive framework to facilitate better decision making for the promotion of Green Roof and Living Wall application on campuses. It will explore and highlight organizational factors as well as investigate and emphasize project delivery issues. Also, the critical technical indicators for Green Roof and Living Wall implementation will be identified. The expected outcome of this research has the potential to enhance Green Roof and Living Wall delivery in Australian universities, as a vital step towards realizing sustainability in higher education sectors.