FOCUS DEL MESE: Cambiamento Climatico

Negli ultimi anni il mondo sta sperimentando un’enorme pressione sulle condizioni di vita della popolazione e un aumento dei danni dovuti a eventi meteorologici estremi, soprattutto in zone costiere, dove vive la maggior parte della popolazione. L’effetto di tali eventi si ripercuote anche sul processo di progettazione degli edifici, che deve inevitabilmente considerare le nuove condizioni climatiche con cui gli edifici devono interagire.

L’estate del 2023 è stata la più calda mai registrata a livello globale e l’Europa è stata colpita da eventi naturali frequenti e gravi legati alle mutate condizioni meteorologiche e al clima, tra cui siccità, incendi boschivi, ondate di calore, tempeste (la velocità del vento in concomitanza di questi eventi sta raggiungendo livelli mai registrati prima) e forti precipitazioni, causa di allagamenti ed inondazioni anche repentine.

Considerando lo scenario attuale, i cambiamenti climatici in atto renderanno questi eventi estremi ancora più intensi e frequenti, eventi che sono già importanti promemoria del clima mutevole e instabile a cui l’Europa deve adattarsi e prepararsi, adottando al contempo azioni per ridurre drasticamente le emissioni di gas serra (GHG) per rallentare e limitare gli effetti del cambiamento climatico. Infatti, indipendentemente dal successo nel mantenimento di una crescita di temperatura inferiore a 2°C nel 2050, occorre considerare che l’impatto delle misure volte a mitigare gli effetti dei cambiamenti climatici sarà inevitabilmente caratterizzato da un ritardo tra azione e risultati: la riduzione di fonti di gas serra (GHG) e la stabilizzazione della loro concentrazione in atmosfera nei prossimi anni non ridurrà immediatamente la tendenza al riscaldamento a causa dell’inerzia climatica (IPCC, 2018). L’Unione Europea dispone delle normative in materia di clima più rigorose al mondo per ridurre le emissioni di gas a effetto serra e tali emissioni sono state ridotte del 32,5% rispetto al 1990, nonostante un aumento del PIL di oltre il 60%. Tuttavia, questa è solo una tessera di un mosaico più grande, in quanto l’Unione Europea è responsabile solo del 7% circa delle emissioni globali di gas a effetto serra.

Adattarsi e mitigare il cambiamento climatico

Le misure per rispondere alle conseguenze del cambiamento del clima sono essenzialmente di due tipi: adattamento e mitigazione. I benefici delle misure di adattamento sono rivolti e percepiti direttamente dagli utenti: miglioramento del comfort, resistenza ai disastri naturali e sicurezza sono solo alcuni tra i tanti esempi. Alcune azioni di adattamento possono contribuire anche alla mitigazione degli effetti dei cambiamenti climatici, come dimostrato dalle soluzioni di raffrescamento passivo, ma alcune possono a loro volta contribuire all’incremento del rilascio di gas serra: si consideri, ad esempio, che il numero di sistemi di condizionamento dell’aria è aumentato del 40% rispetto al 2010 e potrebbe raggiungere i 5,6 miliardi nel 2050, rispetto ai 1,6 miliardi nel 2019 (Climate Chance 2019), con evidenti ripercussioni sull’emissione di GHG. Per tale motivo, appare evidente come l’esigenza di contrastare gli effetti dell’aumento di temperatura debba essere affrontata in primo luogo agendo sull’involucro edilizio attraverso soluzioni passive (roadmap GlobalABC). Il concetto di “adattamento”, così come definito dall’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) mira quindi ad evitare, o ridurre al minimo, i danni correlati ad eventi estremi, cogliendo le opportunità offerte dal cambiamento climatico stesso, che possono talvolta rivelarsi vantaggiose e costituiscono un buon incentivo all’innovazione progettuale architettonica e ingegneristica, poiché possono avere un impatto diretto e visibile sulla costruzione di edifici. In ogni caso, strategie di adattamento e di mitigazione (che possono andare nella stessa direzione o, al contrario, contraddirsi a vicenda) devono essere perseguite contemporaneamente, valutandone l’efficacia da un punto di vista complessivo.

La strategia di adattamento dell’Unione Europea (2021) mira a rafforzare la resilienza e a garantire la prontezza a gestire i rischi derivanti dai cambiamenti climatici. Un ulteriore obiettivo è rivolto a ridurre le perdite monetarie complessive derivanti da eventi meteorologici e legati al clima. Infatti, tra il 1980 e il 2022, eventi meteorologici estremi legati al clima hanno causato perdite economiche di beni stimate in 650 miliardi di euro negli Stati membri dell’UE, di cui 59,4 miliardi di euro nel 2021 e 52,3 miliardi di euro nel 2022. Analizzare l’andamento delle perdite economiche è complesso, in parte a causa dell’elevata variabilità da un anno all’altro; tuttavia, alcune analisi statistiche hanno rivelato una tendenza stabilizzata all’aumento delle perdite economiche negli anni più recenti.

Edifici resilienti

Costruire edifici resilienti contro differenti rischi naturali è fondamentale per l’adattamento ai cambiamenti climatici, anche se tale approccio è oggi ancora difficilmente incluso nel normale processo di progettazione. Tuttavia, non esiste un approccio univoco per progettare un edificio resiliente: il livello di resilienza necessario per un determinato progetto dipende da molti fattori, tra cui l’obiettivo del committente, i possibili rischi che l’edificio dovrà affrontare, la sua particolare destinazione d’uso in relazione alla comunità (ospedale, comando dei Vigili del Fuoco, residenza, ecc.).

Considerando più nel dettaglio il contesto italiano, sono numerosi gli eventi meteorologici estremi che, nel periodo 2010-2022, hanno provocato danni all’interno del territorio nazionale. Dal 2010 al 31 ottobre 2022 si sono registrati 1.503 fenomeni che hanno provocano danni, 780 i Comuni colpiti e 279 le vittime (Rapporto 2022, Legambiente). Tra le regioni più colpite si segnalano Sicilia (175 eventi), Lombardia (166), Lazio (136), Puglia (112), Emilia-Romagna (111), Toscana (107) e Veneto (101). Nei primi dieci mesi del 2022, seppur con dati parziali, si sono registrati 254 fenomeni meteorologici che hanno causato danni. I dati relativi al 2023 non sono ancora disponibili, ma la tendenza sembrerebbe confermare una crescita in numero ed impatto di questi eventi.

Più di venti paesi europei sono ormai dotati di un Piano nazionale di adattamento ai cambiamenti climatici. In Italia, al fine di dare attuazione alla Strategia Nazionale di Adattamento ai Cambiamenti Climatici (SNACC), approvata con decreto direttoriale n. 86 del 16 giugno 2015 dal Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare, è stata avviata l’elaborazione del Piano Nazionale di Adattamento ai Cambiamenti Climatici (PNACC). Il Piano è attualmente sottoposto a procedimento di VAS (Valutazione Ambientale Strategica). L’obiettivo principale del PNACC è fornire un quadro di indirizzo nazionale per l’implementazione di azioni finalizzate a ridurre al minimo i rischi derivanti dai cambiamenti climatici, migliorare la capacità di adattamento dei sistemi naturali, sociali ed economici nonché trarre vantaggio dalle eventuali opportunità che si potranno presentare con le nuove condizioni climatiche. Il tutto in relazione alle criticità riscontrate e con l’integrazione dei criteri di adattamento nelle procedure e negli strumenti di pianificazione esistenti.

Per una progettazione consapevole di un edificio (di qualsiasi tipologia e destinazione d’uso) è, pertanto, fondamentale una corretta valutazione dell’esposizione a uno o più rischi climatici, identificando quelli in grado di influenzare la sua fruibilità da parte dei suoi utenti. L’analisi dipende da numerosi parametri, dall’ubicazione e dal contesto nelle sue immediate vicinanze, nonché dalle caratteristiche dell’area e del microclima. La sensibilità dipende non solo dalle caratteristiche intrinseche di un edificio (criteri tecnici e misure di rafforzamento della resilienza), ma anche dalla resilienza delle reti essenziali, dalla capacità di gestione delle crisi e dalla capacità di far fronte e adattarsi in uno scenario di emergenza. A ciò è correlata anche la capacità di limitare gli effetti negativi di un evento estremo nel breve e medio termine con le risorse esistenti, mentre la capacità di adattamento è riferita alla limitazione degli effetti negativi di un fenomeno legato al cambiamento climatico a medio e lungo termine.

I rischi derivanti da un clima sempre più imprevedibile rendono necessaria una progettazione sempre più attenta, così come l’adozione di sistemi costruttivi in grado di garantire l’integrità degli edifici in condizioni meteorologiche estreme. L’obiettivo principale di un tale approccio è quello di prevenire e limitare i danni alle persone e alle proprietà e, in questo contesto, gioca un ruolo fondamentale l’involucro edilizio a cui è demandata la funzione di proteggere e separare l’ambiente interno da quello esterno. Le soluzioni di involucro attualmente utilizzate dimostrano una buona propensione alla resistenza agli effetti delle ondate di calore, mentre appaiono più vulnerabili alle conseguenze di eventi meteorologici di breve durata ma elevata intensità, tra cui quelli caratterizzati da forte vento.

Il vento è stato ampiamente studiato in relazione alla resistenza dei principali elementi edilizi: codici e standard sono stati sviluppati già da tempo, ma i recenti eventi di vento estremo, in Italia e in Europa, dimostrano che i nostri edifici sono comunque molto vulnerabili. La combinazione di elevate sollecitazioni legate all’azione del vento, le caratteristiche del patrimonio edilizio storico/antico tipico del nostro paese ed eventi meteorologici assai diversi dal passato (ad esempio trombe d’aria e downburst, cioè un fenomeno atmosferico legato spesso a forti temporali, che consiste in correnti d’aria discendenti che si muovono violentemente verso il suolo), sono tra le principali cause dei danni indotti dal vento, spesso dovuti al distacco e al volo di elementi e parti dell’involucro edilizio: tegole, elementi di facciata, antenne, etc.,  possono essere trascinati via trasformandosi in detriti volanti (flying debris) che possono colpire edifici circostanti e persone. Pertanto, il vento può causare danni diretti all’involucro degli edifici (distacco di elementi) e danni indiretti causati dall’impatto di tali oggetti sullo stesso edificio o su edifici circostanti. Le misure per evitare tale fenomeno sono molteplici ed hanno l’obiettivo di ridurre la probabilità di distacco dall’edificio di elementi edilizi e di mitigare le conseguenze dell’impatto di tali elementi sulle facciate degli edifici, anche tramite la definizione di linee guida progettuali e metodologie di test utili per garantire la resistenza dell’involucro edilizio all’impatto dei “flying debris”.

La rottura anche di una piccola campitura vetrata a causa dell’impatto di detriti volanti è in genere sufficiente a provocare la completa pressurizzazione dell’interno di un edificio. Se un edificio viene pressurizzato dall’azione di un forte vento esterno, i carichi applicati all’involucro aumentano in modo significativo, così come partizioni interne (divisori e controsoffitti) possono essere danneggiati a causa di azioni superiori a quelle previste in fase di progetto. Inoltre, una volta danneggiata, la facciata non è in grado di impedire l’ingresso di acqua piovana (spesso associata a tali eventi meteorologici), cosa che provoca ulteriori danni all’edificio.

Edifici non adatti al contesto ambientale e fortemente esposti a condizioni climatiche estreme, possono diventare elementi di vulnerabilità, piuttosto che di protezione dagli agenti atmosferici degli utenti. In particolare, gli insediamenti di residenza popolare per persone con basso reddito, sovraffollati e spesso mal pianificati, sono quelli che corrono il rischio più elevato in relazione agli effetti del cambiamento climatico. Prova di questo è il fatto che, negli ultimi decenni, quasi il 90% dei decessi causati da tempeste ed eventi climatici estremi è avvenuto in paesi a basso reddito pro-capite, sebbene essi siano stati soggetti solo ad un quarto del numero di eventi totali (UNISDR, 2015).

Design “sostenibile” e design “resiliente” sono ugualmente importanti e hanno molto in comune, ma non sono sinonimi l’uno dell’altro. Ridurre l’impronta ambientale di un edificio con una architettura sostenibile è fondamentale, in quanto il settore edile contribuisce per oltre il 35% al totale delle emissioni di gas serra. Tuttavia, ciò non è sufficiente se l’edificio diventa non fruibile a causa di calamità naturali o in situazioni di emergenza. Pertanto, design resiliente e sostenibilità si completano a vicenda: progettare un edificio resiliente significa trovare una risposta ai cambiamenti climatici, ma anche proporre una architettura in grado di integrarsi con il contesto e di ridurre il proprio impatto sull’ambiente.

A seconda della specifica destinazione d’uso di un edificio, la capacità di risposta ad un evento estremo può includere una accurata pianificazione delle attività di emergenza, la formazione di addetti e utenti, la gestione della catena di approvvigionamento, lo sviluppo di protocolli di azioni di controllo e mitigazione dei danni, etc. Molti di questi aspetti dipendono direttamente da una progettazione dell’edificio in grado di minimizzarne la dipendenza da risorse esterne e di consentire la massima flessibilità in un momento di crisi. Un ulteriore aspetto è legato alla capacità di riprendere e/o ricostituire il normale funzionamento dopo un’interruzione di servizio nel modo più rapido ed efficiente possibile. Dal punto di vista della progettazione, la necessità di un rapido ripristino delle attività e della funzionalità di un edificio è un fattore fondamentale per garantire il funzionamento dopo che un evento critico è terminato. Pertanto, la resilienza negli edifici può essere definita come la loro capacità di soddisfare le esigenze degli utenti e di fornire un uso sicuro, stabile e confortevole in risposta alle mutevoli condizioni climatiche esterne.

Considerando eventi di più lunga durata, il modo di affrontare ondate di calore più frequenti (che mettono a rischio popolazioni vulnerabili) è una delle ulteriori sfide di adattamento nel settore delle costruzioni: per limitare le emissioni di gas serra mantenendo comunque un accettabile comfort termico, è necessario evitare il surriscaldamento degli edifici senza richiedere un elevato fabbisogno di energia. Secondo il Programma per l’Efficienza Energetica negli Edifici (PEEB), gli elementi chiave per raggiungere questo obiettivo consistono nella progettazione in base al microclima locale (occorre però valutare la rapidità del cambiamento delle condizioni anche a questo livello): l’orientamento, la forma, le aperture e la scelta del rapporto tra superfici opache e trasparenti, l’utilizzo di schermature solari, etc. sono accorgimenti da tempo conosciuti e volti alla protezione dell’edificio dalla radiazione solare diretta. Questo approccio si concentra maggiormente sulle prestazioni delle caratteristiche relative all’involucro edilizio e si basa sull’uso di impianti meccanici solamente per “correggere” le condizioni interne e garantire il comfort degli utenti.

In ogni caso, tutti gli edifici, anche quelli non a rischio di inondazioni o danni derivanti da altri disastri naturali, corrono rischi legati al riscaldamento ambientale a lungo termine. Particolarmente pericoloso è l’aumento della frequenza e dell’intensità dei periodi di caldo umido estremo a livelli superiori alla tolleranza umana. Siccità e caldo estremo possono avere conseguenze e danneggiare anche alcuni materiali da costruzione, riducendone la vita utile o, addirittura, causando la loro rottura.

Eventi estremi sempre più comuni

I rischi legati al contesto ambientale sono alquanto variabili a seconda dei livelli di vulnerabilità che caratterizzano città e comunità, in particolare nel contesto italiano: la presenza di edifici storici e antichi può influire su questo aspetto, così come edifici esistenti ristrutturati utilizzando nuove tecnologie e soluzioni, senza considerare il loro comportamento sotto potenziali venti forti, possono diventare causa di rischio. Tuttavia, nel settore delle costruzioni, l’innovazione tecnologica rappresenta un fattore rilevante a supporto della ricerca progettuale, con processi, prodotti e tecniche capaci di incidere sulla qualità e realizzazione dei prodotti. Le mutate condizioni ambientali possono diventare, pertanto, una opportunità per innovare e sviluppare nuove soluzioni costruttive. Questa innovazione parte anche dalla ricerca e sviluppo effettuate tramite prove di laboratorio: il ruolo di centri in grado di svolgere attività di prova avanzate assumono particolare importanza e richiedono nuove metodologie e apparecchiature in grado di essere in linea con le aspettative delineate dal settore delle costruzioni. Mutate condizioni climatiche, nuove esigenze, nuovi materiali, nuovi mercati, etc. sono tutti stimoli per l’innovazione e la trasformazione delle soluzioni di involucro, ma anche delle metodologie di test e di prova di laboratorio in grado di certificare le loro prestazioni.

Nonostante i progressi nella ricerca, permangono ampie lacune nelle nostre conoscenze sulle strategie di adattamento ai cambiamenti climatici. Ciò è in parte dovuto all’incertezza su quanto velocemente (e in quale misura) il clima cambierà e influenzerà i sistemi naturali e umani, nonché sull’efficacia delle politiche e delle misure già oggi intraprese. A questo riguardo, i dati sui rischi e sulle perdite economiche legati al clima sono cruciali per migliorare l’accuratezza della valutazione del rischio climatico. Al momento, i dati disponibili che quantificano tali aspetti sono ancora limitati e spesso, una volta raccolti, non sono registrati e/o non sono disponibili in formati e database accessibili.

è inoltre chiaro come la resilienza dell’involucro edilizio nei confronti di fenomeni estremi sia fondamentale e debba essere raggiunta attraverso un’attenta pianificazione e un’accurata progettazione, che consideri le condizioni meteorologiche e ambientali al contorno, l’individuazione delle zone più critiche dell’edificio e l’utilizzo di tecnologie costruttive e strategie progettuali specifiche, con l’obiettivo di minimizzare il rischio senza incorrere in costi di costruzione e manutenzione eccessivi. Tuttavia, è bene evidenziare come un buon progetto non sia sufficiente, in quanto l’effettiva prestazione di una soluzione di involucro non è legata solamente ad una buona progettazione, ma anche alla sua qualità costruttiva e di installazione, oltre che di manutenzione.

Assicurazioni contro i danni

Da ultimo, si evidenzia che in Europa sono da tempo presenti compagnie assicurative che tutelano gli edifici in caso di eventi estremi, ma non esistono requisiti di progettazione riguardanti la resistenza dell’involucro edilizio all’impatto dei detriti trasportati dal vento. Al fine di limitare i danni economici, in alcuni Paesi europei si ricorre già all’assicurazione contro i danni derivanti da calamità naturali sulle abitazioni, in alcuni casi su base volontaria (Danimarca, Belgio), in altri obbligatoria (Francia, Spagna) oppure incentivata da prezzi ridotti (Germania, Portogallo, Gran Bretagna). In Italia, solo il 5,3% delle oltre 35 milioni di unità abitative è assicurata contro gli eventi climatici catastrofici, mentre si è protetti nel 44,2% dei casi contro gli incendi. A livello aziendale, in media solo il 7% delle imprese (in particolare piccole e medie) è coperto per rischi naturali e climatici. Come conseguenza, lo Stato si fa carico dei costi delle ricostruzioni, spesso con ritardi rilevanti nei contributi che determinano la chiusura di attività o l’abbandono di interi territori. Una maggiore diffusione delle polizze assicurative avrebbe il vantaggio di aumentare l’attenzione e la cura verso l’ambiente costruito, integrandosi con gli strumenti per la gestione e manutenzione di un edificio, con l’obiettivo di accelerare la diffusione delle informazioni sui rischi degli edifici e sulle strategie per ridurli.

L’adattamento al contesto climatico attuale, caratterizzato da eventi estremi sempre più frequenti, richiederà un approccio multidisciplinare e lo sviluppo di una cultura del rischio, dove una corretta e adeguata comunicazione agli utenti degli edifici diverrà essenziale per prepararsi e per affrontare in modo efficace e consapevole tali eventi, così come per promuovere cambiamenti, anche comportamentali, necessari a mitigarne gli effetti.