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Effetto isola di calore: come ridurre il surriscaldamento urbano

In corrispondenza dei centri urbani si verifica un fenomeno microclimatico, detto effetto isola di calore, che comporta un surriscaldamento locale. Con differenze di temperatura notevoli rispetto alle aree extra urbane, questo fenomeno è causato dall’intensa urbanizzazione, ma è possibile intervenire scegliendo materiali adeguati e valorizzando il verde urbano.

A cura di: Arch. Gaia Mussi

Ridurre il surriscaldamento urbano dovuto all'isola di calore

 

Cos’è l’effetto isola di calore e quali sono le cause

L’isola di calore è un fenomeno microclimatico che comporta un innalzamento della temperatura in corrispondenza delle aree urbanizzate metropolitane. L’effetto isola di calore è provocato da differenti cause, che sono tra loro in relazione, all’intensificarsi delle quali consegue un maggiore alterazione del microclima locale.

 

Il fenomeno è prevalente dei grandi centri urbani in quanto il surriscaldamento dipende dalle caratteristiche termiche e radiative delle superfici, spesso sfavorevoli in contesti di elevata urbanizzazione. Infatti, le superfici asfaltate e costruite in cemento assorbono calore e non permettono adeguata traspirazione ed evaporazione del terreno. Spesso questo si accompagna alla riduzione di aree verdi urbane, altrettanto importanti per la regolazione del microclima locale.

 

L'effetto isola di calore si crea nei centri urbani

 

Contemporaneamente, proprio nei centri urbani si concentrano un maggior numero di attività che producono calore. Quindi, il traffico e le emissioni delle automobili, le industrie, i sistemi di riscaldamento e raffrescamento degli edifici sprigionano una grande quantità di calore che non viene adeguatamente dispersa, ma si accumula nelle isole urbane.

 

Anche l’effetto del vento, che favorisce un ricambio d’aria e un conseguente raffrescamento, è spesso smorzato a causa dell’elevata densità di edifici, che schermano molte aree dai moti ventosi. Definite le cause, è semplice intuire che maggiore sarà l’estensione dell’area urbana, maggiori saranno i rischi di intensificare l’effetto isola di calore, con elevata differenza di temperatura rispetto alle aree periurbane e rurali.

 

L'effetto isola di calore è maggiore nelle aree urbanizzate

 

Effetti e conseguenze del surriscaldamento

La conseguenza diretta dell’effetto isola di calore è l’innalzamento delle temperature, sia in estate che in inverno. Chiaramente in estate si percepiranno maggiori disagi con l’aumento delle massime e l’intensificarsi di ondate di calore intenso. Gli aumenti di temperatura possono superare anche i +3°C.

 

A questo innalzamento, come detto principale effetto diretto dell’effetto isola di calore, seguono una serie di conseguenze secondarie. Più caldo significherà maggior lavoro di condizionatori, climatizzatori e ventilazione meccanica per raffrescare gli ambienti interni e garantire comfort.

 

Si consumerà più energia e aumenteranno le emissioni inquinanti. La popolazione che risiede nei centri urbani è in notevole crescita e si attende un’intensificazione del fenomeno per il futuro, motivo per cui nei prossimi anni è atteso un peggioramento dell’effetto isola di calore urbana, correlato al surriscaldamento globale.

 

Proprio per la grande diffusione del problema, in tutto il mondo le città si stanno organizzando per dare finalmente risposta al problema, partendo da una progettazione più attenta al microclima locale. Le università, i centri di ricerca e le case produttrici dei materiali edili stanno lavorando per offrire un ventaglio di soluzioni sempre più ampio ed efficace.

 

Effetti del fenomeno Isola di calore

 

Come ridurre l’effetto isola di calore

Prima di tutto va ribadita l’importanza fondamentale di un approccio progettuale ed urbanistico consapevole e attento al microclima urbano. Andrebbe svolto sempre uno studio microclimatico dell’area, con l’intenzione di favorire la ventilazione naturale, valutare le migliori forme e dimensioni degli edifici, le ombre e le altezze dei volumi e l’inserimento di aree verdi. Una volta fatto ciò, è possibile ragionare sul tipo di superfici e di materiali e sulle modalità di inserimento del verde urbano.

 

Le coperture, molto spesso grigie o di colori scuri, sono tra gli elementi che causano l’effetto isola di calore. Un intervento vincente è l’installazione di tetti verdi, che non solo restituiscono spazi utili alla socialità, ma contribuiscono al controllo microclimatico urbano, favoriscono l’evaporizzazione, l’assorbimento di agenti inquinanti e la riduzione di polveri sottili.

 

In alternativa si possono realizzare i “Cool Roof”, tetti freddi grazie al rivestimento delle superfici di copertura con materiali riflettenti. I tetti freddi sono in grado di riflettere fino all’80% della radiazione solare e si realizzano con l’applicazione di materiali chiari con un basso fattore di assorbimento solare e un’elevata emissività.

 

SISTEMA TETTO POLYGLASS PER CONTRASTARE L’ISOLA DI CALORE

Il sistema tetto COOL ROOF Polyglass altamente riflettente, permette la riduzione della temperatura superficiale della copertura e la diminuzione dell’effetto isola di calore

 

Anche le pavimentazioni, in cemento o in asfalto, peggiorano l’effetto isola di calore, basti pensare alle grandi superfici occupate da strade e parcheggi. Anche qui la scelta di materiali può contribuire a realizzare pavimentazioni che mantengono una temperatura inferiore, esistono bitumi, pitture e aggregati che hanno queste caratteristiche. Nel caso dei parcheggi, inoltre, è possibile optare per soluzioni di verde armato e pavimentazioni drenanti.

 

Masselli Ferrari BK in grado di ridurre l'effetto Isola di Calore

Ferrari BK, azienda specializzata nella produzione di pavimentazioni in masselli autobloccanti, propone specifiche pavimentazioni a marchio SOLAR PLUS, in grado di ridurre l'isola di calore. Tali masselli hanno elevati valori di SRI che garantiscono una maggiore riflessione solare e di conseguenza un minor accumulo di calore.

 

Infine, è scontata la necessità di bilanciare sempre le superfici costruite con la realizzazione di aree verdi urbane, inserendo parchi e aree dedicate alla vegetazione, con benefici sia per la riduzione del surriscaldamento urbano, che dell’inquinamento dell’aria, senza contare il valore per la qualità della vita e la socialità degli abitanti delle nostre città.

 

Importanza del verde urbano per ridurre l'effetto isola di calore

 

Quali caratteristiche dei materiali hanno effetto sul surriscaldamento

Nel precedente paragrafo si è parlato di assorbimento solare ed emissività, due proprietà dei materiali che incidono sulla loro temperatura. Il fattore di assorbimento solare indica la capacità di un materiale ad assorbire la radiazione solare, può essere compreso tra valori di 0 e 1, che corrisponde agli oggetti neri.

L’emissività, invece, è un valore che esprime quanto un materiale sia in grado di irraggiare energia ad una determinata temperatura. L’emittanza quindi indica il grado di dissipazione di calore, mentre la riflettanza la capacità di riflettere la radiazione solare e questo parametro dipende dal colore delle superfici. Per poter definire un comportamento del materiale che combini le caratteristiche sopra citate è stato sviluppato un metodo di calcolo (standard ASTM E1980) il cui risultato è il valore SRI (Solar Reflectance Index), che si esprime in percentuale e si basa su valori relativi a superfici di riferimento. Il valore SRI, ad esempio, è utilizzato dal Protocollo LEED (un sistema a punteggio per misurare la sostenibilità ambientale di un intervento, sia esso un edificio o un quartiere) per valutare il raggiungimento di standard minimi di riduzione dell’effetto isola di calore.

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