ISOLA CLIMATICA URBANA

SMOG NELLA CONCA DI NAPOLI

Urban Biometeoclimatologyo Clima Urbano

Durante le stagioni intermedie con calma di vento

L’isola climatica di calore risente in modo significativo,

specialmente nel semestre freddo, della produzione di calore dovuta

agli impianti di riscaldamento, al traffico automobilistico,

ai gas combusti ed incombusti, alle attività metaboliche dei loro abitanti,

al tipo di superficie urbana (cemento, asfalto).

Tutti gli inquinanti - comprese le polveri sottili - in presenza di specifiche situazioni biometeorologiche,

rimangono intrappolate nei bassi strati per molti giorni, introducendo precise problematiche di ordine sanitario

La città di Barcellona con il suo sviluppo

altamente caotico

Gigantismo urbano da

sottosviluppo

Bangkok

Thainlandia

Il ruolo dei centri storici

Sant’Agata dei Goti

Centro medioevale

dell’Appennino campano

Molto caldo in città

Modificazione delle caratteristiche termiche

della superficie con maggior assorbimento

di calore da parte dei materiali.

Attenuazione dell'irraggiamento solare ricevuto,

per effetto della

torbidità dell'atmosfera (inquinamento)

e contemporanea diminuzione

dell'irraggiamento infrarosso riflesso.

Diminuzione dell'albedo.

Riduzione notevole delle superfici evaporanti naturali proprio per la scarsità di verde naturale, se non in

qualche cortile.Notevole rugosità e porosità delle superfici murarie di

vecchia data, specie quelle dei fabbricati e delle strade asfaltate.

Irraggiamento

Insolazione totaleUltravioletto (inverno) 30% in meno

Ultravioletto (estate) 5% in meno Durata dell'insolazione 5-15% in meno

TemperaturaMedia annuale 0,5-1,5 C° in più

Minimo invernale 1,0-2,0 C° in più

Umidità relativa Per tutto l'anno 2-3% in meno

Nuvolosità

Copertura del cielo 5-10% in più

Nebbia invernale diminuzione significativa

Nebbia estiva diminuzione significativa

Precipitazioni

Quantità totale 5-10% in più

Neve 5-10% in meno

Polveri specie PM10 e PM2.5

Aumento di 10 – 20 volte

Inquinanti gassosi di tutti i tipi

Aumento da 5 a 25 volte

Velocità del vento

Media annuale 20-30% in meno

Colpi di vento 10-20% in meno

Calma di vento 5-20% più frequente

L’aumento, da una parte , delle emissioni di gas serra ela diminuzione, d’altra parte, degli assorbitori può

essere responsabile, tra l’altro,

anche dell’aumento della

temperatura sul pianeta e

dei cambiamenti climatici.

Principali gas ad effetto serra

• Vapore acqueo

• Anidride Carbonica (CO2)

• Metano (CH4)

• Protossido di azoto (N2O)

• CFC, HFC, CF4 (composti chimici a base di carboni)

Da WorkshopENEA PER LO STUDIO DEI CAMBIAMENTI CLIMATICI E DEI LORO EFFETTI

20 marzo 2007 Roma

Il caso di Milano: confronto tra la temperatura media giornaliera del periodo maggio-agosto

2003 con il trentennio 1961-1990 e 1991-2002

Temperature massime di Milano Linate nell’anno 2003

Estati con forti onde di calore nell’ultimo decennio

1994 – 1998 – 2001 – 2002 - 2003

Per le tavole si ringrazia Flavio Galbiati - Centro Epson Meteo

Onde di calore e biometeoclimatologia urbana

durante il periodo estivo

A Ferragosto forte la presenza di anziani in città.

Nelle città del Nord, le meno abitate a Ferragosto, rimangono a casa il 40% degli anziani e solo il 5% dei bambini e degli adolescenti.

Nelle città d'arte e in quelle di mare, la presenza di anziani è ridotta al 25% del totale,

mentre quella di bambini e adolescenti sale al 15%.

Le aree più abitate delle metropoli sono i quartieri periferici e alcune zone dei centri storici, quelle più degradate.

14 Agosto 2003

Come orientarsi in simili circostanze?

Con la bioarchitettura.

Edilizia sociale bioclimatica ad Osuna in Andalusia

(Arch. Jaume Lopez da Asian)

Per quanto riguarda l’architettura ambientale dobbiamo però rilevare che gli esempi recenti di architettura

ecologica d'autore (Foster, Rogers ecc..) e la recente Carta europea per l'energia solare in architettura e

pianificazione urbana, confermano la poca attenzione alle culture locali, in particolare alla tradizione "ambientale"

dell'architettura mediterranea

(tipologia a corte, tessuto continuo, spazi di transizione, spazi pubblici ecc..)

A questo gruppo appartengono anche i contributi manualistici che trattano in modo specifico i problemi

della climatizzazione estiva in aree a climi caldi estremi ("tropical buildings") e che hanno una notevole tradizione

storica e recente della quale facciamo solo un cenno perché interessano relativamente

poche aree del mediterraneo.

Alcuni contributi riguardano due aree geoculturali l'Europa "marina" e l'area mediterranea.

La prima (Gran Bretagna, parte della Francia) è caratterizzata da inverni relativamente miti e alta

variabilità meteorologica.

In questo contesto l'approccio bioclimatico assume una dimensione di architettura ambientalmente

consapevole che si innesta nella tradizione del "moderno regionale" a partire dal contributo del

movimento Art and Crafts, come dimostrano i recenti contributi degli architetti "ambientali"

(Lea, CuIlinam, MacCormac, Short e Ford, ecc)

ed i recenti contributi teorici e manualistici.

La seconda (Grecia, centro-sud Italia, Sud della Francia, Spagna e Portogallo) è caratterizzata da inverni molto miti e soleggiati ed estati calde (con

alcune aree caldo-aride) ventilate.

L'architettura tradizionale dei climi temperati, come quelli del mediterraneo, è molto più varia rispetto a

quella dei climi estremi (freddi o caldi) perché risponde ad una "pressione" ambientale più variabile e più

distribuita nel tempo (caldo, freddo, stagioni intermedie).

Le murature pesanti, le aperture regolabili, i filtri delle finestre, gli spazi di transizione interno-esterno, gli

"umbracles", la tipologia dei tessuti dello spazio pubblico, l'uso della vegetazione all'esterno sono alcuni

elementi che definiscono i "caratteri ambientali" specifici dei climi mediterranei.

Come si vede sono caratteri ambientali profondamente diversi da quelli determinati dalle tipologie

caratterizzate dal

"curtain wall", dall'isolamento trasparente,

dai grandi spazi vetrati,

dall'uso della vegetazione all'interno ecc..

che spesso vengono indicati

come modelli da imitare, ma che nelle linee generali sono spesso trascurati,

perfino dagli architetti più famosi.

Esiste un notevole apparato concettuale e scientifico ed un grande bagaglio di esperienze del passato e contemporanee che riguardano in senso lato

l'architettura bioclimatica.

Tuttavia, se osserviamo criticamente l'architettura solare o bioclimatica recentemente costruita

dobbiamo riconoscere molto francamente che l'apparato linguistico prodotto è del tutto carente e che gli approcci

sperimentali "balbettano" parole e significati incerti sempre in bilico tra tentazioni

"neovernacolari" ed "integrazioni tecnologiche".Non si è ancora sviluppato un sistema di segni

che esprima la nuova logica simbiotica uomo-natura particolarmente nel campo della climatizzazione dell'ambiente

costruito.

Ma questo non deve stupirci perché il passaggio da una architettura a-contestuale

all'architettura dei "nuovi luoghi"

(i luoghi che nessuno può ora prevedere)

richiederà molto tempo ed un impegno etico

ed estetico di grande portata.Molta architettura e tecnologia contemporanea sono

diventate strettamente autoreferenziate. Un reale cambiamento sulla base dei valori ambientali di sostenibilità, richiede un allentamento e, forse, una recisione dai vincoli delle discipline che non riescono a rinnovarsi ma che continuano a praticare l'autonomia

disciplinare che è "figliastra" dell'ottimismo tecnologico che ha caratterizzato l'epoca moderna.

Cava Barghetti a Seravezza – Lucca -

Evento in cava: “La bimba che aspetta” organizzato da Evocava

(foto Alfonso Acocella)

I nuovi compiti della progettazione bioclimatica (e ambientale) consistono nell'ascoltare i "segnali vitali"

del movimento ecologico, e nell'assumersi le responsabilità del progetto di sostenibilità con quell'atteggiamento di "libertà" dalla tecnica

dominante che permetta di elaborare "dal basso" le nuove ibridazìoni/contaminazioni

morfologiche e tecnologiche basate sulle conoscenze profonde

della simbiosi uomo/ natura.E’ chiaro che in una prospettiva di questo genere

anche il sistema dei segni e i modelli estetici sottesi cambieranno sostanzialmente verso una dimensione che valorizzerà sempre più "i caratteri ambientali" dell'architettura e sempre meno gli elementi ed i

sistemi dell'energia in evidenza" - per dirla nei termini utilizzati da Banham - indipendentemente dal fatto che

utilizzino o meno fonti rinnovabili.

E allora la nuova alleanza operazionale tra risorse naturali e gestione del benessere ambientale nel costruito non potrà che partire una referenzialità

ecologica e culturale che tenda a scardinare strategicamente i modelli, gli strumenti di uso del suolo, le tipologie e le tecnologie sviluppate negli ultimi decenni con una logica di conflitto più o meno consapevole con i

cicli naturali.

La nuova alleanza richiederà una invenzione cooperativa che porti ad insediamenti ecologicamente sostenibili e

non semplicemente a fare operazioni di contaminazione ambientale fra aree geoculturali

(torri a vento in nord Europa)

o fra soluzioni tecno-tipologiche (grattacielo ecologico).

Dal sitohttp://www.mybestlife.com/Ambientecostruito/index.htm

Il lavoro è il risultato della collaborazione tra diversi operatori tra cui Chad Oppenheim architecture + design, Buro Happold e

l'ingegnere Ysreal Seinuk.

Grattacielo ecologico - Miami

La casa ecologica autoallestita al Tiergarten di Berlino (arch. Frei Otto)

Esempi di architetturaspontanea con

climatizzazione naturale.In tutti i casi per difendersi

dal grande caldo estivo

I trulli di Alberobello

I Nuraghi

della Sardegna

I “Sassi”di Matera

Jazd – Iran

Le torriDel vento

TORRI DEL VENTO, CORTILI E GROTTE:

meglio del climatizzatore?

La climatizzazione artificiale è divenuta sempre più comune, non solo nei luoghi di lavoro ma anche nelle

abitazioni. Voci critiche si levano però, anche sulla grande stampa, contro gli effetti dannosi dell’aria condizionata

artificiale.

Secondo una statistica pubblicata qualche anno fa dal World Energy Statistics, ogni americano consuma, solo

per l’aria condizionata, più energia elettrica di quanta ne sia disponibile per soddisfare la totalità dei bisogni di quattro abitanti della Cina durante lo stesso arco di

tempo.

L’aria condizionata artificialmente può essere terribilmente dannosa per la salute, perché provoca la

formazione di strati d’aria freddi al livello del pavimento.

Il risultato: testa calda e piedi freddi, con la possibilità di conseguenze anche gravi per

la circolazione sanguigna e per la respirazione.

La stampa specializzata ha sottolineato rischi anche peggiori, dovuti agli effetti sulla circolazione degli

sbalzi eccessivi di temperatura tra ambiente esterno ed interno, o anche ai germi che possono installarsi

nei filtri dell’aria, sino all’ormai celebre “morbo del legionario”

che può colpire in forma letale le vie respiratorie.

Elenco incompleto degli obbiettivi

da raggiungere entro il più breve tempo possibile

* riduzione dei consumi di energia;

* aumento dell'efficienza energetica attraverso

l'adozione diffusa della cogenerazione;

* promozione delle energie rinnovabili

(in particolare solare ed eolico);

* riduzione dell'uso dell'auto privata e potenziamento dei sistemi di trasporto pubblico (in particolare quelli su ferro);

* riduzione dei consumi (ogni prodotto richiede energia, e quindi emissioni di CO2) e preferenza per i prodotti locali.

Ecco perché non possono essere ignorati o sottovalutati studi e ricerche per le soluzioni di

benessere ambientale cosiddette “dolci” o “passive”, ossia che non comportino spreco energetico.

Sono pochi coloro che li considerano ancora come si trattasse soltanto del solito “pallino” di qualche

appassionato delle soluzioni alternative.

Esiste una saggezza - a volte millenaria - che può offrire soluzioni semplici ed esemplari, economiche e

prive di danni per la salute. Alle diverse latitudini, in ogni epoca, l’architettura ha

sempre protetto l’uomo dalle avversità climatiche, grazie alle opportunità fornite dai siti naturali e dai

materiali locali.

Il benessere ambientale non dipende soltanto dalla temperatura dell’aria, ma anche dall’umidità e dalla

velocità di movimento dell’aria stessa.

Con questi tre componenti si costruisce il cosiddetto “diagramma di benessere”.

Esso mostra una zona centrale, in cui il benessere ambientale è assicurato, e suggerisce i correttivi per le

situazioni al contorno,

squilibrate rispetto alle esigenze del corpo umano.

La disposizione dei gruppi di abitazioni è la prima scelta che permette di limitare o sfruttare la presenza del sole e del vento (a seconda che si desideri fare scudo contro i

loro eccessi o potenziarne gli effetti) e di drenare le acque.

Alberto Arecchi

Courtesy IBIC

Courtesy IBIC

Maria Grazia Petronio Dipartimento di Prevenzione

Az.USL11 di Empoli

Un’altra potenziale ma importante

categoria di impatto

sulla salute umana infine potrà sicuramente essere rappresentata da un

forte deterioramento delle condizioni sociali ed economiche di molti popoli,

già al limite della sopravvivenza,

costretti a spostarsi da un luogo all’altro,

a volte in veri e propri esodi biblici.

Tale fenomeno, già osservato negli ultimi decenni, è aumentato in modo esponenziale negli ultimi anni

soprattutto per motivi di

grave intolleranza etnica e religiosa con episodi sempre più frequenti di guerriglia urbana

Questo fatto implica notevoli mutamenti, sia nei popoli migranti che in quelli stanziali.

In questo scenario infine l’amara constatazione che ci sono popoli ulteriormente svantaggiati,

per effetto della povertà congenita,

per le condizioni urbane miserevoli,

per la malnutrizione,

per le scarse o nulle risorse tecniche e sociali,

dovute a ragioni biologiche, culturali e socioeconomiche.

Popoli che presentano in sostanza

una vulnerabilità fisica

sicuramente maggiore di quelli più evoluti e pertanto sono maggiormente esposti ai cambiamenti climatici

Con temperatura superiore ai 18-20 gradi,

specie in estate,

esiste anche il pericolo di formazione dello

Smog fotochimico, ozono + particolato,

in modo particolare polveri fini PM10 e PM 2.5,

nei primi metri dal suolo,

in presenza di grande traffico veicolare, calma di vento ed umidità relativa piuttosto elevata.

Si formano cosi degli inquinanti composti prevalentemente da ossido di azoto, ossido di carbonio,

ozono, aldeidi e idrocarburi.

L’ambiente chimico che ne risulta è ossidante;

il tutto procura congiuntiviti anche gravi e persistenti

oltre a riniti, rinofaringiti e laringiti ed

un danno notevole all’apparato cardiorespiratorio,

specie dei bambini e degli anziani.

Per le stesse cause si nota anche un progressivo aumento delle malattie e delle sindromi allergiche,

in modo particolare, ma non specifico,

nelle grandi città.

Come sopperire con una ricerca seria allo studio della maggior parte degli

inquinanti atmosferici? Il Dipartimento di Scienze Ambientali dell’Università

degli Studi di Parmacon il contributo del LaRIA

Laboratorio Regionale per l’Innovazione nel controllo della qualità dell’Aria

sta organizzando una ricerca importante denominata OR1 per lo Sviluppo di sensori a stato solido basati su

ossidi semiconduttori nanostrutturati per la rilevazione

CO, NOx, O3, SO2, NH3 e VOC e di strategie innovative di

monitoraggio tramite biosensori

L’unità di ricerca propone approcci di bioindicazione e biomonitoraggio attivi, in cui piante superiori,

appositamente scelte in base alle loro caratteristiche, verranno esposte in modo controllato a particolari

condizioni di inquinamento atmosferico e analizzate al termine del periodo di esposizione per ricavarne

informazioni utili

sul tipo e sul grado dell’inquinamento.

Inoltre, l’Unità svilupperà strategie per il monitoraggio qualitativo di metalli pesanti mediante la rilevazione in tessuti umani prelevati da lavoratori professionalmente

esposti e valuterà la frequenza, entro le categorie esposte, di individui ipersensibili a patologie dell’apparato respiratorio mediante l’analisi di marcatori ecogenetici.

I contaminanti aerei infatti raggiungono la superficie delle piante

per deposizione umida o occulta, deposizione gassosa a secco

o deposizione di particolato a secco.

L’importanza relativa dei diversi eventi dipende dal tipo di emissione,

dalle proprietà fisico-chimiche dei contaminanti, dalle condizioni atmosferiche e climatiche,

dalla struttura e dalla suscettibilità delle piante. Per i contaminanti volatili predomina

la deposizione gassosa.

L’ingresso di VOC e SVOC nei tessuti vegetali richiede deposizione e cattura

alla superficie esposta delle piante. Il pathway di assunzione dipende dalle caratteristiche

chimiche della sostanza e da caratteristiche della pianta, ma l’effettivo ingresso nei tessuti è modulato

da fattori ambientali. La concentrazione delle sostanze volatili nella

pianta raggiunge velocemente un equilibrio con la loro concentrazione nell’atmosfera, e questo rende le piante ottime indicatici del carico inquinante a

breve termine nel corso del campionamento.

Per le sostanze semivolatili si può considerare invece un fenomeno di accumulo e quindi di integrazione

temporale delle concentrazioni nel corso di esposizioni prolungate.

A causa della diversità genetica tra individui,

gli appartenenti a popolazioni umane diverse sono diversamente suscettibili agli agenti inquinanti,

e più o meno predisposti allo sviluppo di sintomatologie patologiche.

L’identificazione di questi fattori genetici polimorfici, attuabile attraverso tecniche biotecnologiche, è molto

importante per comprendere il fenomeno che chiamiamo

“ipersuscettibilità individuale”

EsempioL’enzima alfa1-antitripsina del siero è un

fattore di suscettibilitàLa carenza di questo enzima infatti

sarebbe connessa allo sviluppo di patologie broncopolmonari (enfisema) e del fegato

Il rischio è ulteriormente aumentato da particolari abitudini di vita, come il fumo

Quindi, un individuo carente per questo enzima, se esposto all’inquinamento atmosferico, ha una maggiore probabilità di ammalarsi

rispetto ad altri individui. Se inoltre fosse un fumatore,

il rischio sarebbe ancora maggiore.

Bambini del terzo

oquartoMondo?

Le conseguenze le subiscono i bambini, di cui 14 milioni muoiono di fame ogni anno.

Sono cifre pazzesche!!!!!

I rapporti stilati su Sviluppo e Ambiente, pubblicati periodicamente dalla Banca mondiale forniscono dati

allarmanti.

    Un terzo della popolazione mondiale vive in condizioni igieniche inadeguate con mancanza assoluta

di servizi igienici e soprattutto dell’acqua potabile.

   Un miliardo e trecento milioni di persone sono in pericolo per le conseguenze provocate dal progressivo e costante aumento dell’inquinamento atmosferico.

    

Centinaia di milioni di agricoltori, di contadini e di appartenenti a popolazioni indigene,

in modo quasi esclusivo tutti coloro che abitano nelle foreste o ai loro limiti,

sono in pericolo che aumenta di anno in annoa causa dello sfruttamento indiscriminato

delle foreste e dei terreni.  

Con il termine di scorie nucleari si intende indicare il combustibile esausto originatosi

all’ interno dei reattori nucleari nel corso dell’esercizio.Esse rappresentano un sottoinsieme dei rifiuti

radioattivi, a loro volta suddivisibili in base al livello di attività in tre categorie

basso, intermedio ed alto.

Le scorie radioattive unite a migliaia di tonnellate di altri pericolosi rifiuti tossici, prodotti dai paesi

industrializzati,

vengono inviati soprattutto

in Africa e in America latina, con conseguenze disastrose per le popolazioni al di sotto

del livello di povertà.

I rifiuti a basso livello sono costituiti dagli indumenti usa e getta usati nelle centrali nucleari; il 90% dei rifiuti radioattivi prodotti appartengono a questa

categoria, ma contengono solo il 1% della radioattività di provenienza antropogenica.

I rifiuti a livello intermedio sono costituiti ad esempio dall’incamiciatura del combustibile, richiedono

schermatura, e costituiscono il 7% del volume dei rifiuti radioattivi prodotti nel mondo ma contengono

solo il 4% della radioattività. Le scorie ad alto livello costituiscono solo il 3% del

volume prodotto nelle attività umane, ma contengono il 95% della radioattività.

E’ costituito dal combustibile esausto delle centrali nucleari.

I 436 reattori nucleari presenti in 31 nazioni producono annualmente

migliaia di tonnellate di scorie

Dato che le scorie radioattive,

al contrario dei rifiuti convenzionali,

decadono nel tempo, si osserva che i prodotti di fissione sono pericolosi per circa 300 anni,

gli attinidi minori per circa 10.000,

il plutonio per circa 250.000.

Per alleggerire il problema dello stoccaggio permanente delle scorie dei reattori nucleari è necessario quindi

ridurre la formazione del plutonio;

bruciare quello già prodotto.

A tale scopo sono state proposte varie soluzioni,

fra le quali possono essere citati

l'ADS (Accelerator Driven System),

i reattori veloci ed ora anche i reattori HTR.

Il "caso delle scorie radioattive"

è scoppiato dopo l'approvazione del decreto legge che individua in Scanzano Jonico, provincia di Matera, il luogo

dove realizzare una discarica sotterranea.

Il decreto è stato fortemente contestato dalla popolazione locale, ma anche le altre Regioni, a eccezione di Veneto e

Lombardia, sono contrarie.

Si contesta soprattutto la mancanza di studi approfonditi da condurre preventivamente

come ad esempio un'analisi sismica

e una valutazione di impatto ambientale che si dimostrino senza inconvenienti

per la popolazione locale