Cipolla, Sara Simona
(2015)
Tetti verdi: Analisi sperimentale e Modellazione numerica, [Dissertation thesis], Alma Mater Studiorum Università di Bologna.
Dottorato di ricerca in
Ingegneria civile, ambientale e dei materiali, 27 Ciclo. DOI 10.6092/unibo/amsdottorato/7179.
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Abstract
I tetti verdi rappresentano, sempre più frequentemente, una tecnologia idonea alla mitigazione alle problematiche connesse all’ urbanizzazione, tuttavia la conoscenza delle prestazioni dei GR estensivi in clima sub-Mediterraneo è ancora limitata. La presente ricerca è supportata da 15 mesi di analisi sperimentali su due GR situati presso la Scuola di Ingegneria di Bologna. Inizialmente vengono comparate, tra loro e rispetto a una superficie di riferimento (RR), le prestazioni idrologiche ed energetiche dei due GR, caratterizzati da vegetazione a Sedum (SR) e a erbe native perenni (NR). Entrambi riducono i volumi defluiti e le temperature superficiali. Il NR si dimostra migliore del SR sia in campo idrologico che termico, la fisiologia della vegetazione del NR determina l'apertura diurna degli stomi e conseguentemente una maggiore evapotraspirazione (ET). Successivamente si sono studiate la variazioni giornaliere di umidità nel substrato del SR riscontrando che la loro ampiezza è influenzata dalla temperatura, dall’umidità iniziale e dalla fase vegetativa. Queste sono state simulate mediante un modello idrologico basato sull'equazione di bilancio idrico e su due modelli convenzionali per la stima della ET potenziale combinati con una funzione di estrazione dell’ umidità dal suolo. Sono stati proposti dei coefficienti di correzione, ottenuti per calibrazione, per considerare le differenze tra la coltura di riferimento e le colture nei GR durante le fasi di crescita. Infine, con l’ausilio di un modello implementato in SWMM 5.1. 007 utilizzando il modulo Low Impact Development (LID) durante simulazioni in continuo (12 mesi) si sono valutate le prestazioni in termini di ritenzione dei plot SR e RR. Il modello, calibrato e validato, mostra di essere in grado di riprodurre in modo soddisfacente i volumi defluiti dai due plot. Il modello, a seguito di una dettagliata calibrazione, potrebbe supportare Ingegneri e Amministrazioni nella valutazioni dei vantaggi derivanti dall'utilizzo dei GR.
Abstract
I tetti verdi rappresentano, sempre più frequentemente, una tecnologia idonea alla mitigazione alle problematiche connesse all’ urbanizzazione, tuttavia la conoscenza delle prestazioni dei GR estensivi in clima sub-Mediterraneo è ancora limitata. La presente ricerca è supportata da 15 mesi di analisi sperimentali su due GR situati presso la Scuola di Ingegneria di Bologna. Inizialmente vengono comparate, tra loro e rispetto a una superficie di riferimento (RR), le prestazioni idrologiche ed energetiche dei due GR, caratterizzati da vegetazione a Sedum (SR) e a erbe native perenni (NR). Entrambi riducono i volumi defluiti e le temperature superficiali. Il NR si dimostra migliore del SR sia in campo idrologico che termico, la fisiologia della vegetazione del NR determina l'apertura diurna degli stomi e conseguentemente una maggiore evapotraspirazione (ET). Successivamente si sono studiate la variazioni giornaliere di umidità nel substrato del SR riscontrando che la loro ampiezza è influenzata dalla temperatura, dall’umidità iniziale e dalla fase vegetativa. Queste sono state simulate mediante un modello idrologico basato sull'equazione di bilancio idrico e su due modelli convenzionali per la stima della ET potenziale combinati con una funzione di estrazione dell’ umidità dal suolo. Sono stati proposti dei coefficienti di correzione, ottenuti per calibrazione, per considerare le differenze tra la coltura di riferimento e le colture nei GR durante le fasi di crescita. Infine, con l’ausilio di un modello implementato in SWMM 5.1. 007 utilizzando il modulo Low Impact Development (LID) durante simulazioni in continuo (12 mesi) si sono valutate le prestazioni in termini di ritenzione dei plot SR e RR. Il modello, calibrato e validato, mostra di essere in grado di riprodurre in modo soddisfacente i volumi defluiti dai due plot. Il modello, a seguito di una dettagliata calibrazione, potrebbe supportare Ingegneri e Amministrazioni nella valutazioni dei vantaggi derivanti dall'utilizzo dei GR.
Tipologia del documento
Tesi di dottorato
Autore
Cipolla, Sara Simona
Supervisore
Dottorato di ricerca
Scuola di dottorato
Ingegneria civile ed architettura
Ciclo
27
Coordinatore
Settore disciplinare
Settore concorsuale
Parole chiave
Tetto verde, idrologia, energia, evapotraspirazione, SWMM, SUDS, BMP, acque meteoriche, modellazione numerica, umidità del suolo, analisi sperimentali, ritenzione, laminazione portate, temperatura, Sedum, Native, vegetazione, CAM, crassulacae, substrato, modellazione idrologica, edificio, isolamento termico.
URN:NBN
DOI
10.6092/unibo/amsdottorato/7179
Data di discussione
21 Maggio 2015
URI
Altri metadati
Tipologia del documento
Tesi di dottorato
Autore
Cipolla, Sara Simona
Supervisore
Dottorato di ricerca
Scuola di dottorato
Ingegneria civile ed architettura
Ciclo
27
Coordinatore
Settore disciplinare
Settore concorsuale
Parole chiave
Tetto verde, idrologia, energia, evapotraspirazione, SWMM, SUDS, BMP, acque meteoriche, modellazione numerica, umidità del suolo, analisi sperimentali, ritenzione, laminazione portate, temperatura, Sedum, Native, vegetazione, CAM, crassulacae, substrato, modellazione idrologica, edificio, isolamento termico.
URN:NBN
DOI
10.6092/unibo/amsdottorato/7179
Data di discussione
21 Maggio 2015
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