Caratterizzazione termica dei substrati per green roof: approccio multidisciplinare attraverso analisi di laboratorio e valutazioni in celle di test esterne

La scelta progettuale di un green roof rispetto ad un sistema di copertura tradizionale comporta una serie di benefici ormai assodati: dalla riduzione dei carichi termici estivi e delle dispersioni invernali, al miglioramento della qualità dell'aria, dall'incremento del comfort acustico alla riduzione del fenomeno "isola di calore", dalla ritenzione idrica alla protezione degli strati di copertura, sino al miglioramento estetico. Tuttavia, sovente i professionisti di settore (progettisti ecc.) non riescono a dimostrarne il vantaggio ai propri committenti che, se non attirati dagli aspetti estetici, non comprendono la necessità di realizzare un tetto verde. Ciò in quanto finora, nella maggior parte dei casi, i substrati di coltivazione per tetti verdi sono considerati principalmente come elementi atti alla crescita dello strato di vegetazione: non esiste una metodologia unificata per quantificare il contributo in termini di resistenza termica a livello di progettazione, coinvolgendo invece questioni di valutazione da un punto di vista statico e gestione delle risorse idriche. Nell'ambito di un più ampio Accordo Quadro di ricerca tra CNR e Regione Lombardia conclusosi nel febbraio 2013, l'Istituto per le Tecnologie della Costruzione del CNR (ITC-CNR) ha condotto uno studio iniziale finalizzato alla caratterizzazione termica dei substrati per verde pensile. L'obiettivo principale della sperimentazione era quello di affrontare una delle lacune tutt'ora più consistenti a livello nazionale ed internazionale: la definizione valori di conduttività termica di riferimento per i substrati tramite procedure di laboratorio. Ad oggi infatti, lo strato di coltura a livello progettuale rappresenta un elemento primario della stratigrafia ai sensi della UNI 11235:2015 [10] e assume importanza da un punto di vista agronomico ed idraulico (trattiene elementi minerali e riduce i flussi idrici del tetto). Tuttavia non ha ancora assunto il ruolo che merita nel calcolo delle prestazioni termiche del sistema copertura, deputando agli altri elementi stratigrafici il raggiungimento della trasmittanza termica prevista dalla normativa vigente per le chiusure orizzontali superiori. A tale pro sono state condotte analisi su otto campioni, quattro intensivi e quattro estensivi, forniti da quattro aziende di settore. I risultati, restituiti sotto forma di curve di prestazione termica in funzione di densità ed umidità, si sono rivelati di grande interesse sia per i ricercatori sia per le aziende. La sperimentazione è però da considerarsi non esaustiva a causa della mole di substrati che sarebbe necessario testare per arrivare ad un database completo ed ha evidenziato alcuni limiti dovuti principalmente alla mancanza di una normativa specifica di riferimento relativa alla preparazione dei campioni e al grado di compattamento raggiunto in opera dai substrati. Attualmente ITC-CNR ha avviato, in collaborazione con alcune aziende di settore, un programma di ricerca finalizzato alla definizione di un laboratorio specifico per il verde pensile orizzontale, che sarà strutturato su di una duplice linea di intervento: test di laboratorio e test in opera. I test di laboratorio implementeranno e completeranno quelli già condotti nella precedente sperimentazione, sfruttando nuove apparecchiature acquisite da ITC: un compattatore del terreno appositamente realizzato e un termoflussimetro. I test in opera invece sfruttano 3 celle sperimentali esterne in grado di valutare parallelamente, sia comparativamente che in termini assoluti, le prestazioni di tre coperture, due green roof (il primo in assenza di piantumazione, il secondo piantumato a Sedum) caratterizzandole da un punto di vista sia termico sia energetico ed ambientale (comfort termico ed acustico) rispetto a