SOLUZIONI INNOVATIVE E VALUTAZIONI PRESTAZIONALI DEI TETTI VERDI

The Ph.D. research deals with the study of different green roof configurations by varying the materials used, in order to propose an innovative technological solution developed for areas with Mediterranean climate. In addition, this research aims to increase the scientific knowledge on building passive cooling, which is one of the main benefits of green roofs. Firstly, a thorough bibliographical survey was carried out, concerning both the technological aspects and the evapotranspirative cooling due to green roofs. The numerical analysis involved the performance of different commercial solutions, in order to identify those with the highest energy performance in Mediterranean climate, even in the case of building retrofitting. Based on scientific literature and numerical analysis results, two experimental set-ups have been designed and installed. The first, built at the University of Catania, aimed to determine the thermal performance of an innovative technology that involved the polyethylene granule, coming from the regeneration of films released in agriculture, as drainage material. Furthermore, an LCA analysis was performed to assess the environmental impacts of the granule production process, identifying possible improvements. In addition, a substrate, with a higher percentage of organic matter than traditional ones, was created with the aim of increasing water retention and decreasing the amount of water provided by the irrigation system. The second, built at the University of Lleida (Spain), had the objective of assessing the passive cooling due to evapotranspirative phenomena of green roof, varying the irrigation regime, and correlating it both to the energy performance and the microclimatic conditions.

La ricerca di dottorato affronta lo studio di differenti configurazioni di tetto verde, al variare dei materiali impiegati, al fine di proporre una soluzione tecnologica innovativa sviluppata per aree con clima mediterraneo. Inoltre, la ricerca mira ad incrementare la conoscenza scientifica sul tema del raffrescamento passivo degli edifici che rappresenta uno dei principali benefici dei tetti verdi. Preliminarmente, è stata condotta un’approfondita ricerca bibliografica inerente sia gli aspetti tecnologici sia il raffrescamento evapotraspirativo conseguito mediante i tetti verdi. La sperimentazione numerica ha riguardato l’analisi delle prestazioni di diverse soluzioni commerciali, al fine di identificare quelle che determinano le prestazioni energetiche più elevate in clima mediterraneo, anche nel caso di impiego dei tetti verdi per la riqualificazione di edifici esistenti. Sulla base della letteratura scientifica di riferimento e dei risultati delle analisi numeriche, sono stati progettati e installati due set-up sperimentali. Il primo, costruito presso l’Università di Catania, ha mirato a determinare le prestazioni energetiche di una soluzione innovativa che ha previsto l’impiego del granulo di polietilene come materiale di drenaggio, proveniente dalla rigenerazione dei film dismessi utilizzati in agricoltura. Per valutare gli impatti ambientali del processo di produzione del granulo, è stata eseguita un’analisi LCA, individuando le possibili azioni migliorative. Inoltre, è stato formulato un substrato con una percentuale maggiore di materia organica rispetto a quelli tradizionali, con l’obiettivo di incrementare la ritenzione idrica e, quindi, diminuire la quantità di acqua fornita dal sistema di irrigazione. Il secondo, realizzato presso l’Università di Lleida (Spagna), ha avuto l’obiettivo di valutare il raffrescamento passivo dovuto a fenomeni evapotraspirativi del tetto verde al variare del regime di irrigazione e di correlarlo alle prestazioni energetiche e alle condizioni microclimatiche.