Tetto di ritenzione: una spugna in città

Alla luce della rapida urbanizzazione e dell’accelerazione del cambiamento climatico, le città di tutto il mondo devono far fronte a rischi legati all’acqua e trasformarsi in termini di sostenibilità e resilienza. In questo contesto, con resilienza urbana s’intende in particolare l’adattamento ai cambiamenti climatici. Soprattutto in relazione agli eventi meteorologici estremi, sarà necessario modificare l’infrastruttura attuale per risolvere problemi legati all’acqua, come carenze idriche o inondazioni, che si verificano in particolare per via dell’urbanizzazione globale. A tale scopo occorre modificare profondamente il modo in cui gli ambienti urbani gestiscono l’acqua. Un approccio internazionale usato al riguardo è il principio della città spugna.

Il principio della città spugna

Il principio della città spugna descrive un approccio urbanistico che mira in primo luogo a ripristinare il ciclo idrologico naturale nelle aree urbane, concentrandosi quindi sulla lisciviazione, sull’evapotraspirazione nonché sulla raccolta e sul riutilizzo dell’acqua piovana nelle città.

L’idea alla base delle città spugna è considerare l’acqua piovana come una risorsa preziosa, lasciandola in larga misura nel suo ciclo naturale. In pratica essa deve venire assorbita e raccolta dalla città proprio come una spugna e, all’occorrenza, messa a disposizione a livello locale, con i seguenti vantaggi:

  • Alleggerimento del sistema fognario grazie all’evapotraspirazione locale e alla lisciviazione dell’acqua piovana.
  • Diminuzione dei danni dovuti a inondazioni, rallentando e riducendo il deflusso.
  • Rafforzamento del ciclo idrologico naturale.
  • Evapotraspirazione dell’acqua piovana che favorisce il clima urbano e assorbe la polvere.
  • L’acqua piovana immagazzinata può essere utilizzata nei periodi di siccità per l’irrigazione locale delle aree verdi della città, evitando così di impiegare a tale scopo l’acqua potabile.
  • Sostegno alla riformazione dell’acqua freatica.
  • Pulizia dell’acqua piovana attraverso il terreno grazie alla lisciviazione.

Obiettivi del principio della città spugna

L’obiettivo principale della città spugna è rendere le città più resilienti verso il cambiamento climatico, creando un ciclo idrologico urbano, attraverso il quale l’acqua piovana può evapotraspirare e infiltrarsi nel terreno. La città spugna punta però anche ad altri obiettivi.

  1. Ritenzione locale dell’acqua
    Negli ultimi anni le forti piogge locali hanno più volte causato gravi inondazioni e, di conseguenza, ingenti danni. Le città spugna puntano a diminuire e a rallentare le punte massime di deflusso, alleggerendo pertanto la rete fognaria e riducendo notevolmente il rischio di inondazioni in caso di forti piogge.
  2. Miglioramento della qualità dell’acqua in città
    Alla luce della rapida urbanizzazione, in molte città la sicurezza dell’acqua potabile è a rischio e, per questo, ridurre l’inquinamento idrico è uno degli obiettivi principali della città spugna. Secondo questo approccio, l’acqua piovana viene filtrata e quindi pulita attraverso il terreno o, sui tetti verdi, attraverso il substrato.
  3. Ripristino del ciclo idrologico naturale
    Per ripristinare un ciclo idrologico naturale l’evapotraspirazione e la lisciviazione locale sono imprescindibili. I tetti verdi intensivi presentano una potenza di evapotraspirazione ben superiore rispetto a quelli a gestione estensiva. Inoltre l’immagazzinamento locale dell’acqua piovana è uno degli obiettivi principali della città spugna.
  4. Riduzione del fabbisogno di acqua
    Vista la rapida crescita della popolazione urbana, negli ultimi anni le città si sono trovate a dover gestire diverse crisi idriche. La città spugna prevede varie forme d’impiego dell’acqua piovana, rinunciando al vecchio obiettivo di “drenaggio rapido” nella gestione urbana dell’acqua, preservando quella piovana come risorsa.
  5. Miglioramento del microclima urbano
    L’inquinamento termico delle aree urbane è uno dei fenomeni più conosciuti del clima delle città. Migliorarlo attraverso il raffreddamento evaporativo di diversi elementi tipici delle città spugna è, pertanto, un obiettivo chiave di questo approccio.

Infrastruttura blu/verde nelle città spugna

Da un numero sempre maggiore di pubblicazioni emerge che soluzioni basate sulla natura, in particolare l’ottimizzazione dell’infrastruttura blu/verde, sono strategie sostenibili per rendere le città resilienti all’acqua.

In molte città, oltre all’infrastruttura grigia (sistema fognario), l’infrastruttura blu/verde sta acquisendo sempre più importanza come metodo complementare per gestire il rischio di alluvione nelle aree urbane. Ciò è dovuto al fatto che, oltre alla finalità primaria di protezione dalle inondazioni, questo tipo d’infrastruttura presenta vantaggi polivalenti, come migliorare la qualità dell’aria e dell’acqua, aumentare la resilienza ai cambiamenti climatici a livello locale, preservare il ciclo idrologico naturale, accrescere il benessere e migliorare la biodiversità nelle aree urbane.

Nelle città spugna l’infrastruttura blu/verde permette di raccogliere, immagazzinare e riutilizzare l’acqua piovana urbana in modo sostenibile. Infatti grazie a diversi elementi tipici di questo approccio, è possibile evapotraspirare lentamente gran parte dell’acqua mediante processi naturali e contrastare così il forte innalzamento delle temperature nei centri abitati. A tale scopo sono ideali superfici verdi e non sigillate con un’elevata potenza di evapotraspirazione.

Le soluzioni blu/verdi più importanti e riconosciute per una gestione sostenibile dell’acqua piovana in ambito urbano sono tetti verdi, cisterne di raccolta e l’integrazione di alberi e superfici permeabili nel manto stradale. Sono in particolare i tetti di ritenzione ad aiutare a raccogliere l’acqua, riducendo le conseguenze del deflusso dell’acqua piovana a livello locale.

Tetto di ritenzione: parte integrante delle città spugna

I tetti verdi vengono utilizzati già da decenni per gestire l’acqua piovana, visto che la trattengono e rallentano le punte massime di deflusso, riducendo così il rischio di inondazioni. In tale ambito forniscono un contributo ancora maggiore i tetti di ritenzione, concepiti per rallentare notevolmente il deflusso, che presentano un’elevata capacità di accumulo idrico.

I tetti di ritenzione riducono infatti i picchi di deflusso, trattenendo e immagazzinando l’acqua piovana nonché aumentando la potenza di evapotraspirazione delle superfici dei tetti. In questo modo è possibile ridurre il rischio di inondazioni nelle città e rendere il bilancio idrico urbano simile a quello naturale.

Shetty et al. (2022) hanno analizzato l’impatto dei tetti verdi sul deflusso urbano dell’acqua piovana, dimostrando che, con scarse precipitazioni, la quota di ritenzione di un normale tetto verde è già poco inferiore al 100%. In caso di precipitazioni intense, un normale tetto verde è in grado di trattenere ca. il 65,2% di pioggia. Questa percentuale sale al 75,6% quando l’acqua piovana viene anche immagazzinata.

Oltre a proteggere dalle inondazioni, i tetti di ritenzione offrono ulteriori vantaggi, visto che ad esempio migliorano il microclima urbano, la biodiversità e la gestione dell’acqua piovana, aumentando così il benessere generale. Un grande vantaggio è anche la possibilità di usare questa soluzione quale strumento di pianificazione ex post per l’infrastruttura già in essere.

Fig. 1: Ciclo dell’acqua con tetto di ritenzione; propria rappresentazione 2022

Bibliografia
Shetty, Nandan; Wang, Mark; Elliott, Robert; Culligan, Patricia (2022): Examining How a Smart Rainwater Harvesting System Connected to a Green Roof Can Improve Urban Stormwater Management. In: Water 14 (14), p. 2216. Consultato su: link