Riassunto analitico
Il fenomeno dell’isola di calore urbana (UHI) rappresenta una delle principali sfide ambientali nei contesti urbani, determinando un aumento delle temperature rispetto alle aree rurali circostanti. Questo effetto è principalmente dovuto alla progressiva riduzione delle aree verdi e all'uso estensivo di materiali da costruzione convenzionali, caratterizzati da un'elevata capacità di assorbire la radiazione solare piuttosto che rifletterla.
Tra le strategie di mitigazione, una delle soluzioni più promettenti è il raffrescamento passivo degli edifici urbani tramite l’impiego di materiali da costruzione ad elevata riflettanza solare, noti come “cool materials”. In questo contesto, il presente lavoro di tesi si concentra sull’analisi delle prestazioni ottiche e superficiali di nuove formulazioni di piastrelle ceramiche destinate al rivestimento della facciata dell’ex Biblioteca Pellagalli di Bologna, un edificio storico costruito negli anni Sessanta del Novecento.
La facciata dell’edificio è attualmente rivestita da piastrelle ceramiche colorate risalenti all’epoca della costruzione (piastrelle originali). Per migliorare le prestazioni in termini di riflettanza solare, in un precedente lavoro di tesi è stata sviluppata una nuova formulazione dell'engobbio che, rispetto alla "formulazione tipo" attualmente in commercio, prevede l’impiego di materie prime seconde, la riduzione di ossido di titanio e ossido di ferro (principali cromofori) e l’aggiunta di ossido di zirconio, al fine di ottimizzare le proprietà ottiche senza alterare le caratteristiche estetiche del materiale.
In questo lavoro di tesi, le piastrelle prodotte e studiate si suddividono in piastrelle commerciali, costituite da pigmenti “cool color” commerciali e in piastrelle innovative, caratterizzate da un engobbio ad alta riflettanza solare e contenente materie prime seconde, e dall’impiego di pigmenti “cool color” commerciali, con lo scopo di migliorare la riflettanza solare.
Le piastrelle innovative sono state preparate utilizzando sei diversi colori (bianco, blu, verde, giallo, rosso e arancione) a diversa cromaticità, per un totale di oltre trenta diverse piastrelle. Considerando un bilanciamento tra la riflettanza solare e la cromaticità con le piastrelle originali presenti sull'edificio, sono quindi state selezionate 12 piastrelle, una per colore di ciascuna delle due tipologie. Le superfici ceramiche sono state caratterizzate tramite: colorimetria, gloss, riflettanza solare e rugosità superficiale, seguite da indagini al microscopio ottico ed elettronico a scansione (ESEM), sia in sezione che sulla superficie.
I risultati delle caratterizzazioni ottiche hanno evidenziato un incremento medio della riflettanza solare pari a circa, a seconda del colore, anche del 100% nelle piastrelle ottimizzate rispetto a quelle originali.
Questa ricerca è stata realizzata nell’ambito del progetto Ecosister (Ecosystem for Sustainable Transition in Emilia-Romagna) e finanziata dal PNRR – Programma di Ricerca e Innovazione – CODE ECS0000003 NextGenerationEU, Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR) – Missione 4 Componente 2.
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