Edifici: così aumenta la resilienza contro il rischio climatico

La valutazione del rischio climatico può incrementare la capacità degli edifici di fronteggiare i problemi ambientali emergenti, come l’aumento della temperatura media, le ondate di calore e le precipitazioni estreme.

Indipendentemente dalle cause e dalla loro origine, il riscaldamento globale è una tendenza riconosciuta in modo pres­soché unanime dal mondo scientifico, al punto che i cambiamenti climatici sono oggetto di studi per aggiornare i modelli utilizzati per le previsioni meteorologiche. Il riscaldamento globale è associato sia all’aumento della frequenza e dell’intensità degli eventi estre­mi, che hanno iniziato a manifestarsi anche in aree geografiche marginalmente interessate in passato da questi fenomeni, sia a effetti cronici come la costante crescita delle temperature me­die dell’aria in tutte le stagioni.

La valutazione del rischio climatico è una disci­plina che, previa analisi dei rischi e della vulnerabilità di edifici e infrastrutture, propone misure di mitigazione e adattamento per aumentarne la resilienza e ridurre i costi connessi ai cam­biamenti in atto.

Consulenza mirata

Ne abbiamo parlato con l’ing. Mattia Mariani, Operations Direc­tor Building Performance Group di Deerns Italia:

«Ci occupiamo del comportamento e delle prestazioni complessive dell’edificio, quindi di fisica edile, environ­mental design, sostenibilità energetica, commissioning, certificazioni, ecc., compresa la valutazione del rischio cli­matico. Quest’ultima sta conoscendo una rapida affermazione nei paesi di cultura anglosassone e inizia a diffondersi anche in Italia, soprattutto per effetto della domanda proveniente dal mondo immobiliare e assi­curativo. Il cambiamento climatico, in­fatti, è oggi il principale rischio emergente per il patrimonio costruito, che interessa gli edi­fici esistenti al pari di quelli di nuova realizzazione».

In cosa consiste la valutazio­ne del rischio climatico?

«La valutazione interessa l’in­tero edificio per tutta la dura­ta prevista dal progetto e non consiste in una mera valuta­zione dei requisiti generali. Al contrario, si tratta di una consulenza mirata alle specifi­cità dell’edificio considerato e del suo territorio, che conduce generalmente a soluzioni ad hoc rispondenti alla realtà di ogni singolo progetto.

Il principale obiettivo è suppor­tare i progettisti – in partico­lare chi si occupa di involucro edilizio e impianti – nell’indivi­duazione di soluzioni che au­mentano la resilienza dell’edificio, per mantenere nel tempo le prestazioni attese, limitare i danni in caso di evento estremo e, in ultima istanza, evitare la riduzione del valore immobiliare».

Fenomeni acuti e cronici

Quali sono le tipologie degli eventi considerati?

«In generale possiamo distinguere due categorie di fenomeni:

• acuti (ad esempio ondate di calore e gelo, forti precipitazioni prolungate, tempeste di vento, ecc.), che possono produrre effetti anche disastrosi in brevi periodi di tempo;
• cronici (incremento della temperatura dell’aria, siccità, innal­zamento del livello del mare, ecc.), che hanno un andamento graduale e tendenzialmente più prevedibile».

Entrambe comportano costi diretti e indiretti. Per gli eventi acuti si tratta, ad esempio, delle spese per riparazione e sostituzione di beni danneggiati o distrutti, per la limitazione o l’interruzione dell’attività fino all’aumento dei premi assicurativi, oltre all’even­tuale perdita di parte del valore commerciale dell’edificio.

I costi legati ai cambiamenti cronici comprendono invece le maggiori spese per l’approvvigionamento di risorse (ad esem­pio energia, acqua, ecc.), per le misure di adattamento e per la manutenzione; sono da considerare anche il possibile aumento del prelievo fiscale (carbon tax) e la diminuzione o la perdita di sussidi e finanziamenti.

«Per le aree urbane, attualmente i rischi sono normalmente as­sociati alle ondate di calore e alle precipitazioni estreme, che hanno una ricaduta sulla progettazione architettonica, principal­mente per le misure passive, e sulla progettazione impiantistica, soprattutto per quanto riguarda le alterazioni meteorologiche croniche. Ovviamente ogni situazione dev’essere considerata a 360 gradi».

Scenari codificati

Gli scenari di cambiamento climatico proiettano nel futuro i possibili effetti di differenti concentrazioni dei gas climalteranti nell’atmosfera, che comportano temperature superficiali globali più o meno elevate in relazione ai risultati delle azioni per la mitigazione delle emissioni.

I “percorsi di concentrazione rappresentativi” (RCP: Representative Concentration Pathway), che descrivono questi scenari, sono stati adottati formalmente dall’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) e sono utilizzabili per le modellazioni. Attualmente ne sono stati definiti sette:

1. RCP 1.9 prevede l’aumento della temperatura media globale (Tmg) al di sotto di 1,5 °C rispetto ai livelli preindustriali (obiettivo dell’Accordo di Parigi);
2. RCP 2.6 è uno scenario molto rigoroso in tema di riduzione delle emissioni (Tmg < 2 °C entro il 2100);
3. RCP 3.4 è uno scenario meno rigoroso (2 °C ≤ Tmg ≤ 2,4 °C entro il 2100), considerato la proiezione più plausibile;
4. RCP 4.5 prevede il picco delle emissioni intorno al 2040 (Tmg ≤ 3 °C entro il 2100);
5. RCP 6 prevede il picco delle emissioni intorno al 2080 (Tmg ≤ 4 °C entro il 2100);
6. RCP 7 è considerato un risultato di base piuttosto che un obiettivo di mitigazione;
7. RCP 8.5 è lo scenario peggiore, considerato improbabile.

Flessibilità strutturale e gestionale

Le ondate di calore modificano per lunghi periodi le condizioni climatiche che sono alla base dei requi­siti del progetto dell’involucro edilizio e degli impianti di climatizzazione, cre­ando problemi di comfort e di consumo energetico connessi principalmente allo stress provocato ai generatori termofri­goriferi e alle reti di distribuzione.

«In questo caso si analizzano il compor­tamento dell’edificio e i risultati delle soluzioni ipotizzate con una simulazione dinamica, eseguita considerando diversi scenari di cambiamen­to climatico in relazione alla durata dell’intervento da realizzare. La simulazione è estremamente utile per individuare quali solu­zioni, strutturali e/o gestionali, offrono il miglior rapporto fra costi e benefici.

Generalmente il so­vradimensionamento non è una soluzione con­sigliabile, in quanto un impianto sovradimen­sionato è mediamente più energivoro e quindi meno efficiente. Una migliore integrazione fra architettura e impianti può condurre a soluzioni strutturali passive, connesse al disegno dell’in­volucro e alle sue prestazioni, che possono con­tribuire all’abbattimento del carico.

Un’altra possibilità consiste nella progettazione di un impianto di climatizzazione modulare, che permetta ad esempio di aggiungere un nuovo generatore nella centrale termofrigorifera, ma esistono anche alternative gestio­nali. Considerando che la vita media di una macchina termofri­gorifera è inferiore rispetto a quella dell’edificio, si può ipotizzare la sostituzione dei generatori a fine vita con macchine più potenti rispetto a quelle previste in origine.

L’insieme di queste scelte provoca normalmente ricadute signi­ficative sul resto del progetto, ad esempio sul dimensionamento dei cavedi e sulla possibilità di aggiungere o sostituire i terminali in ambiente. Si tratta perciò di decisioni che interessano trasver­salmente le diverse discipline e che non possono essere disgiun­te da considerazioni circa la flessibilità dell’edificio».

Progettazione integrata

Le precipitazioni anomale per intensità e durata sono un feno­meno acuto, sempre più frequente in Italia…

«Questo problema può essere affrontato, ad esempio, in relazio­ne alla raccolta delle acque meteoriche. In caso di pioggia forte e prolungata la capacità del serbatoio potrebbe rivelarsi insuffi­ciente e comportare dei rischi per la sicurezza. Se il regolamento locale prevede norme per l’invarianza idraulica, è possibile met­tere a sistema entrambi i requisiti per individuare una soluzione idonea alla riduzione del rischio e in grado di otti­mizzare costi e benefici.

Sempre in tema di urban flooding, si possono prevedere opere di compartimentazione dei lo­cali tecnici, la presenza di impianti per l’aspira­zione dell’acqua dai livelli inferiori degli edifici, oppure l’installazione di componenti strategici e/o particolarmente costosi nei livelli superiori, per contenere i danni da alluvione e velocizzare la ripresa delle attività».

La valutazione del rischio climatico è perciò propedeutica alla progettazione?

«In generale – conclude l’ing. Mariani – è consigliabile eseguirla nelle fasi iniziali dell’iter progettuale, sia per le fruttuose siner­gie che si possono instaurare fra i professionisti interessati, sia perché le misure di adattamento possono comportare costi di realizzazione inferiori se già previste del progetto. Questa possi­bilità è peraltro già considerata in alcuni protocolli di sostenibili­tà, che attribuiscono punteggi in caso di valutazione del rischio climatico».