Riassunto esame Progettazione tecnologica per gli spazi aperti, Prof. Perini Katia, libro consigliato Sostenibilità in architettura a trent'anni dal rapporto Brundtland: un'analisi critica, Maria Canepa

FITODEPURAZIONE

FITODEPURAZIONE: processo naturale per depurare le acque reflue che sfrutta i processi di autodepurazione

Y tipici delle aree umide. L’etimologia della parola fitodepurazione (dal greco phito=pianta) può trarre in

inganno e far credere che siano le piante gli attori principali per la rimozione degli inquinanti. flora In realtà

alcuni tipi di piante favoriscono la creazione di microhabitat idonei alla crescita della microbica che permette

la fitodepurazione.

La fitodepurazione ha origini molto remote; già gli antichi romani scaricavano le acque reflue nelle paludi Pontine con

il preciso scopo di sfruttarne il potere auto-depurante.

Oggi la fitodepurazione rappresenta un processo ecologico ed economico di depurazione delle acque che viene

attualmente impiegato soprattutto in insediamenti rurali o comunque distanti dagli allacciamenti fognari (campeggi,

gruppi di case sparse, ecc.).

Gli impianti di fitodepurazione richiedono, di norma, facili operazioni di manutenzione e possono presentarsi come

aree verdi irrigate e/o piccoli specchi d’acqua di piacevole aspetto; l’acqua depurata (ricca di sostanze nutrienti) è

ideale per irrigare orti e giardini.

Si tratta di un processo, di norma, secondario che necessita di un trattamento primario di sedimentazione (fossa

settica).

La fitodepurazione permette di recuperare acqua per usi secondari, riducendo i consumi energetici rispetto ai più

tradizionali sistemi di depurazione. Le piante utilizzate sono generalmente acquatiche (macrofite galleggianti,

sommerse o emergenti) di diverso tipo, da scegliere in funzione dell’ambiente di inserimento dell’impianto.

Gli impianti tradizionali, esposti all’atmosfera, presentano canali e vasche e sono facilmente integrabili nel paesaggio.

Esistono diversi tipi di impianti di fitodepurazione:

FWS - FREE WATER SURFACE (a flusso superficiale), con vasche e/o canali dove la superficie dell’acqua è

o esposta all’atmosfera; prevedono la costruzione di bacini idrici e/o canalizzazioni con lunghi percorsi e una

profondità d’acqua di 40 – 60 cm. 38

SSF - SUB-SURFACE FLOW (a flusso sommerso), occupano aree più piccole e la superficie dell’acqua non è

o esposta al contatto con l’atmosfera.

Per progettare un impianto di fitodepurazione serve il numero di abitanti equivalenti (AE) che l’impianto dovrà servire.

Sono allo studio soluzioni avanzate volte a limitare alcuni possibili difetti della fitodepurazione tradizionale, soprattutto

legati ai problemi di proliferazione batterica e di microalghe e ai problemi dell’azione competitiva delle macrofite con

la flora autoctona. Esistono poi impianti chiusi dove la depurazione avviene in verticale, con percolazione dell’acqua

dall’alto in diverse vasche di trattamento.

A Kolding, in Danimarca, nell’ambito di un intervento di recupero urbano (135 unità residenziali per 250 abitanti) è stata

realizzata una grande serra che contiene un impianto di fitodepurazione. L’impianto purifica le acque reflue prodotte

nelle abitazioni (dotate anche di sistemi per la raccolta dell’acqua piovana dai tetti) che passano attraverso sistemi di

trattamento fino alla piramide.

Al termine del processo di fitodepurazione l’acqua può essere impiegata per i wc e per il lavaggio delle auto.

BIOPISCINE

Processi simili a quelli di fitodepurazione sono quelli delle biopiscine che funzionano senza bisogno di sostanze

chimiche (cloro), grazie a sistemi di depurazione naturale.

Di norma, il rapporto fra area balneabile e area di rigenerazione è 1:1, con una profondità della prima di al massimo 2

m. La biopiscina svolge anche una funzione ornamentale. 39

RIVER RESTORATION

In condizioni naturali, I fiumi completano diversi processi geomorfologici, idrologici e biologici, fra cui il trasporto e lo

stoccaggio di acqua, l’erosione e il trasporto di sedimenti.

I corsi d’acqua distribuiscono nutrimenti e materiale organico e costituiscono un habitat per animali e piante. Le

condizioni dei fiumi sono determinate dai processi idrologici e anche dai flussi, rugosità.

I fiumi e i sistemi di vegetazione fluviale (arbustiva e arborea) rappresentano i principali corridoi ecologici naturali Gli

ambienti fluviali intatti forniscono una varietà di servizi ecosistemici (supporting, regulating, provisioning and cultural

services), aspetto non sempre considerato nella pianificazione urbana e di sviluppo dei bacini.

A causa dello sviluppo urbano denso, la ridotta permeabilità e il rischio di allagamenti, la gestione dell’acqua in città

riveste un ruolo importante. Nelle città moderne, le infrastrutture idriche sono spesso progettate come sistema lineare,

un collettore per la raccolta e il trasporto delle acque meteoriche e reflue fuori dall’area urbana più velocemente

possibile, con rilevanti effetti sulle funzioni ecologiche.

Nell’ultimo secolo I corsi d’acqua sono stati pesantemente modificati (ad esempio frammentati) e artificializzati per

massimizzare lo spazio per la crescita urbana. La canalizzazione per il controllo del flusso, la restrizione del bacino per

ottenere aree edificabili o per il trasporto ha avuto serie conseguenze sui sistemi idrici, ambientali e paesaggistici.

Quando l’acqua entra in contatto con superfici antropiche raccoglie sostanze tossiche, fertilizzanti e inquinanti che

hanno un impatto negativo sugli ecosistemi e sui fiumi e aree costiere marine.

I corsi d’acqua in buone condizioni naturali metabolizzano I contaminanti e si auto purificano. I sistemi idrologici hanno

anche un grado sufficiente di connettività, che permette il trasferimento di sostanze, energia, organismi all’interno o

fra le componenti del ciclo idrologico.

Quando un ecosistema fluviale è danneggiato si riducono le specie e sopravvivono solo quelle resistenti

all’inquinamento con una conseguente riduzione della biodiversità e stabilità.

La canalizzazione dei corsi d’acqua riduce il trasporto e l’accumulo di sostanze organiche con ripercussioni

sull’habitat: la ritenzione di sostanze organiche è favorita dalla rugosità ed eterogeneità. Il runoff, modificato dall’uso

del suolo, l’erosione e la disponibilità di nutrimento modificano il flusso, la qualità dell’acqua e le interazioni

biologiche. Diagram of the successful river restoration process. 40

COMFORT TERMICO ED EFFETTI DELLA VEGETAZIONE

Gli esseri umani hanno un sistema termico naturale di regolazione che permette loro di adattarsi ad ambienti molto

diversi. l’ipotalamo agisce come un termostato per regolare a 37°C i flussi di calore in entrata e in uscita dal nostro

corpo in presenza di condizioni ambientali che si discostano da quelle che ci garantiscono il benessere, l’ipotalamo

permette una serie di risposte fisiologiche di adattamento oltre un certo limite queste risposte di compensazione non

sono però più sufficienti.

Il corpo umano può essere visto come un sistema termodinamico che, alimentato dal cibo, produce lavoro e calore in

relazione al tipo di attività svolta.

I trasferimenti di energia, anche per il corpo umano, avvengono per conduzione, convezione irraggiamento e cambio

di stato (evaporazione).

Per mantenere l’equilibrio termico (e quindi per mantenere costante la temperatura corporea) il fisico umano mette in

atto efficienti sistemi di termoregolazione, come controllo della circolazione sanguigna, sudorazione, ecc.

TRASMISSIONE DEL CALORE: trasferimento di energia termica (calore) fra due sistemi a differente

Y temperatura.

Si distinguono tre diversi meccanismi di trasmissione detti rispettivamente:

Conduzione, da un punto di vista macroscopico, si manifesta come scambio di energia termica all’interno di

˃ corpi o tra corpi solidi, liquidi o gassosi, in contatto tra di loro, senza movimento macroscopico di materia.

Convezione, almeno uno dei due corpi che si scambiano calore è un fluido; Il fluido sia in moto relativo

˃ rispetto all’altro corpo con cui scambia calore.

Irraggiamento, si basa sulla capacità di trasporto dell’energia da parte delle onde elettromagnetiche.

˃

Il comfort termico si può definire come una sensazione di benessere in relazione all’ambiente termico.

BENESSERE TERMOIGROMETRICO = NEUTRALITÀ TERMICA

L’individuo non avverte né sensazione di caldo né di freddo (“ non intervento” dei meccanismi fisiologici deputati al

controllo della temperatura corporea).

COMFORT TERMICO: condizione mentale in cui si esprime soddisfazione per l’ambiente termico” ovvero “la

Y condizione microclimatica in cui la maggioranza degli operatori non accusa sensazione di freddo o di caldo

(ISO 7730:2005).

L’esperienza mostra che, in condizioni stazionarie, la sensazione di benessere termoigrometrico dipende da sei

grandezze. Quattro caratterizzanti le condizioni ambientali:

TEMPERATURA DELL'ARIA

˃

Più della metà del calore del corpo umano è disperso per convezione nell’ambiente, è per questo che la

temperatura dell’aria è di particolare importanza. È il più immediato e semplice parametro di sensazione di caldo

e freddo.

TEMPERATURA MEDIA RADIANTE delle superfici che delimitano l’ambiente.

˃

È la temperatura media delle superfici presenti nell’ambiente: pareti, pavimento, soffitto e finestre; anch’essa ha

importanti ripercussioni sul confort dell’uomo. Può essere misurata con un globotermometro di Vernon.

UMIDITÀ RELATIVA DELL'ARIA

˃

È un parametro strettamente collegato con la temperatura dell’aria, soprattutto quando fa molto caldo, un’umidità

relativa elevata (70-90%) provoca notevoli problemi di confort.

VELOCITÀ DELL'ARIA

˃

Influenza le perdite di calore del corpo per evaporazione e convezione; se la temperatura dell’aria è inferiore alla

temperatura di confort un aumento della velocità dell’aria provoca una maggiore dispersione di calore verso

l’ambiente. 41

Due caratterizzanti gli individui:

ATTIVITÀ FISICA SVOLTA

˃ ABBIGLIAMENTO

˃

Il primo DIAGRAMMA BIOCLIMATICO (Victor Olgyay ; 1963) evidenzia le esigenze di comfort umano e gli obiettivi di

comfort della progettazione. Al centro del diagramma sono riportare le zone di benessere estive (in alto, intorno a 26°C)

e invernali (in basso, intorno a 21°C), relative ad una persona vastità in modo leggero (0.8 clo), in attività sedentaria (1

met) e in ombra. La parte sotto la zona del comfort indica una condizione di caldo e quella al di sopra di

surriscaldamento.

DIAGRAMMA DI GIVONI

Diagramma psicometrico con indicazione della zona di comfort nel periodo estivo estesa in funzione della ventilazione

naturale. 42

INDICI BIOCLIMATOLOG