L'inquinamento acustico urbano è uno stress ambientale pervasivo legato al disturbo del sonno, allo stress cardiovascolare e alle prestazioni cognitive ridotte. Come le città densificare e i volumi di traffico scalano, le barriere tradizionali del rumore, come le pareti in cemento e le falde della terra, offrono un limitato appeal visivo e spesso non riescono ad integrare con un design urbano sostenibile.

Cosa sono le pareti verdi?

Le pareti verdi sono sistemi di piantagione verticale autocontenuti attaccati alle superfici esterne o interne dell'edificio. Si differenziano dalle facciate verdi, che si basano su piante rampicanti radicate nel terreno che crescono verso l'alto lungo un trelli. Una vera parete verde integra una struttura di supporto, un mezzo di crescita (spesso un feltro sintetico, un sistema di pannelli modulari o un substrato stratificato), e un sistema di irrigazione a goccia che fornisce acqua e nutrienti direttamente alla zona di origine.

  • Sistemi di pannelli modulari[[ – Vassoi pre-piantati di acciaio, plastica o schiuma che si interbloccano per coprire grandi aree. I pannelli contengono tipicamente un substrato leggero di 5-15 cm di profondità e sono progettati per una facile sostituzione delle piante.
  • Sistemi di fissaggio o tessuto[[[] – Una membrana impermeabile coperta di geotessile in cui le piante sono inserite attraverso le fessure. Questi sistemi sono più sottili e più leggeri ma possono ancora fornire un assorbimento acustico efficace quando lo strato di coperta è abbastanza denso.
  • Continuous container systems[[] – Un quadro strutturale che supporta un vassoio continuo o un trogolo di crescita media, spesso utilizzato per le specie più profonde, che tendono ad essere più pesante ma offrono le migliori prestazioni di ascolto sonoro a causa della maggiore massa e porosità del substrato.

Indipendentemente dalla configurazione, tutte le pareti verdi che riducono il rumore condividono un tratto comune: combinano una superficie ruvida e porosa che intrappola l'energia acustica con una struttura flessibile e dispendiosa che resiste alla trasmissione delle vibrazioni.

Come le pareti verdi riducono il rumore

L'attenuazione sonora da parte di pareti verdi avviene attraverso tre meccanismi fisici complementari.

Assorbimento dell'energia acustica

Quando le onde sonore incontrano una parete verde, una parte della loro energia viene dissipata come calore attraverso l'attrito viscoso nel substrato poroso e all'interno della microstruttura di foglie, fusti e radici. Il coefficiente di assorbimento del suono (α) di una parete verde dipende fortemente dallo spessore e dalla porosità del mezzo di crescita, l'indice di superficie (LAI) e la maggior parte di 0.3 frequenze di rumore inferiore del fogliame.

Effetti diffrazione e di Barriera

La presenza fisica di un pannello vegetato verticale interrompe il percorso di linea-di-sight tra una sorgente di rumore (ad esempio, una strada) e un ricevitore (ad esempio, un pedone o una finestra). Anche una parete verde relativamente sottile crea una zona di ombra dietro di essa dove i livelli sonori sonori sono ridotti di 5-10 dB per le fonti situate a livello del suolo.

Vibrazione Damping

Il suono a bassa frequenza (oltre 250 Hz) è notoriamente difficile da assorbire con i tradizionali assorbenti porosi perché le sue lunghe lunghezze d'onda passano attraverso materiali sottili. Le pareti verdi aiutano a mitigare il rumore a bassa frequenza attraverso l'umidità strutturale: la massa e la flessibilità del mezzo in crescita, combinata con l'acqua nel sistema di irrigazione, aggiungono un'umidità significativa alle misurazioni dell'edificio.

Fattori di prestazione acustici

L'efficacia della riduzione del rumore di una parete verde non è un singolo numero; varia con scelte di progettazione e condizioni ambientali.

  • Di profondità e composizione ben più bassa[[ – I substrati più profondi (10-20 cm) assorbiscono più efficacemente le frequenze più basse. Le miscele di coir, perlite e torba forniscono elevata porosità, mentre l'aggiunta di particelle fini migliora l'assorbimento del suono di media frequenza. Il contenuto dell'acqua conta anche: un substrato saturato può riflettere piuttosto che assorbire il suono, quindi deve essere equilibrato.
  • Specie e densità di impianto[ – Specie sempreverde a foglia larga con fitte baldacchino (ad esempio Hedera helix], Trachelospermum jasminoides]])] si disperdono e assorbiscono più suono rispetto alle pareti acure, acure acure a meno acustiche acure acure acustiche acure acustiche a meno di meno di meno di meno di meno di meno di meno di meno di 3 gradi.
  • Stile di spessore e spazio aereo[[[] – Una parete verde montata con un piccolo spazio d'aria (5–15 cm) dietro i pannelli permette al sistema acustico di comportarsi come un risonatore Helmholtz, migliorando l'assorbimento a basse frequenze. Lo spessore totale dell'intero assemblaggio (sottostrato + spazio d'aria + struttura strutturale) dovrebbe essere di almeno 15–25 cm per raggiungere un coefficiente di riduzione del rumore (N0RC).
  • Distanza dalla fonte del rumore[[[] – Più vicino la parete verde è alla fonte del suono, maggiore è l'attenuazione geometrica.Palcing di una parete vivente direttamente lungo un marciapiede o al volto di un edificio vicino a una fermata dell'autobus produce una maggiore perdita di inserimento rispetto a un set indietro di diversi metri.
  • L'altezza e la continuità[[[] – Per essere efficace contro il rumore del traffico, la parete verde dovrebbe estendersi almeno 3-4 metri sopra il terreno e correre continuamente lungo la facciata esposta.

In pratica, gli studi sul campo riportano che i sistemi verticali vegetati forniscono una perdita di inserimento ponderata di 5-15 dB, paragonabile ad una barriera convenzionale alta 1,5 metri ma con vantaggi estetici e ambientali molto maggiori.

Vantaggi Oltre la riduzione del rumore

Gli studi che hanno contribuito a ridurre i livelli di rumore sono stati l'aumento della capacità di isolamento ambientale, il che rende più conveniente il loro ciclo di vita.

Studi e esempi di casi

L'articolo originale cita le città in cui sono state applicate le pareti verdi per il controllo del rumore; qui espandiamo quegli esempi con un contesto specifico e risultati misurati.

Queen Elizabeth Olympic Park, Londra, Regno Unito

Nel 2015, un muro di vita lungo 200 metri è stato installato lungo il confine Waterden Road del Parco, immediatamente adiacente alla strada arteriosa A12 che trasporta 70.000 veicoli al giorno. Il sistema utilizza vassoi modulari in acciaio inox con un substrato di coir-based di 12 cm di profondità e supporta oltre 60 specie tra cui felci, cunei, e arbusti sempre verdi.

Parkroyal su Pickering, Singapore

Questo hotel nel centro di Singapore è celebrato per i suoi ampi giardini del cielo, ma il suo livello di podio incorpora più murature verdi freestanding che affrontano la via Geylang occupato. Le pareti, costruite con un sistema di vassoio modulare e un mix denso di specie tropicali (tra cui ] Heliconia] e ]]]]Monstera[FLT:

Hunts Point, New York City, Stati Uniti

Residenti di un complesso residenziale a basso reddito nel quartiere Hunts Point, adiacenti alle rotte Bruckner Expressway e pesanti camion, livelli di rumore cronico esperti sopra i 75 dB (A). Nel 2017, il Dipartimento di Protezione Ambientale di New York ha finanziato una parete verde pilota che copre l'intera facciata in mattoni di un'ala.

Manchester Urban Greenwall Study, Regno Unito

I ricercatori dell'Università di Manchester hanno installato quattro pannelli di prova (modulare, feltro, continuo e un controllo nudo) su un edificio universitario vicino a una rotonda impegnativa. Il pannello modulare con profondità di 15 cm - piantato con Stipa tenuissima] e Bergenia cordifolia ]] – ha perso la più bassa profondità media di assorbimento.

Sfide e considerazioni

Nonostante i loro vantaggi, pareti verdi per la riduzione del rumore presentano diversi ostacoli pratici che richiedono una pianificazione attenta.

  • I costi iniziali e la valutazione strutturale[[[] – Un sistema di parete viva completamente progettato può costare $500–$1.500 per metro quadrato installato, più il costo di rinforzare la facciata dell'edificio se la parete supera 100 kg/m2 quando saturato.
  • Irrigazione e drenaggio[[[] – Le pareti verdi devono essere irrigate continuamente; sistemi di gocciolamento automatizzati con sensori, iniezione di nutrienti e recupero di drenaggio possono aggiungere $50–$100 al mese in costi operativi. Impermeabilizzazione del tessuto di costruzione sottostante è essenziale per prevenire danni all'umidità.
  • Manutenzione e sostituzione dei piani[[[] – In dure microclimate urbane (alto vento, calore riflesso, buio invernale tra edifici alti), alcune specie vegetali possono morire entro un anno. Un contratto di manutenzione che copre la fecondazione, la potatura e il ripianto di solito aggiunge 10–15% dell'installazione costa ogni anno.
  • Fire normative di sicurezza[[] – In alcune giurisdizioni, pareti vegetate su edifici ad alto volume richiedono copertura di sprinkler, supporto resistente al fuoco, o l'uso di mezzi di coltivazione non infiammabili certificati per soddisfare i codici di costruzione.
  • Variazione stagionale nelle prestazioni acustiche[[[]] – Le piante decidue perdono le foglie in inverno, riducendo l'assorbimento del suono. Per la riduzione del rumore a tutto l'anno, è raccomandato un mix di specie sempreverdi, o un sistema ibrido che aggiunge un pannello poroso dietro la vegetazione.

Le direzioni future

I pannelli idroponici leggeri che utilizzano polimeri bio-based e fibra di cocco sono in fase di sviluppo per ridurre il carico strutturale. L'integrazione con i sistemi di gestione dell'edilizia attraverso i sensori di umidità del suolo, le previsioni meteorologiche e la fertigazione automatizzata possono ridurre gli intervalli di manutenzione.

Per la mitigazione del rumore, le pareti verdi sono sempre più specificate lungo le barriere sonore autostradali e le banchine ferroviarie. Il progetto della Commissione Europea Horizon 2020 Urban GreenUP ha testato un muro di vita lungo 150 metri in Valladolid, in Spagna, accanto ad una strada con 20.000 veicoli al giorno. La parete ha raggiunto una riduzione di 6 dB a 50 metri e si è anche trovata a ridurre le concentrazioni di NO2 del 12%.

Per ulteriori informazioni, consultare la risorsa dell’Agenzia per la protezione dell’ambiente degli Stati Uniti sull’inquinamento e il controllo del rumore[, []] Guida tecnica della Società acquosa dell’America sulle barriere vegetali[[], e il ] Kit di strumenti forestali urbani della Commissione britannica.