Il vento, punto cieco dei progetti urbani
Un progetto può essere perfettamente concepito sulla carta e consegnare un sagrato impraticabile: il vento è l'unico parametro del comfort esterno che non si legge su nessuna planimetria.
Ogni edificio ridisegna il flusso dell'aria ben oltre il proprio lotto. Una torre cattura venti veloci in quota e li rimanda al suolo; due edifici ravvicinati comprimono il flusso e lo accelerano; una piazza aperta diventa un corridoio. Alla scala del pedone, questi fenomeni si traducono molto concretamente: una porta d'ingresso difficile da aprire, una terrazza deserta, un passeggino sbilanciato, un sagrato attraversato di corsa. È questo percorso invisibile dell'aria che la simulazione CFD rende visibile, prima dei lavori.
Ciò che una planimetria non mostra
- Le sovravelocità d'angolo. Agli angoli degli edifici, la velocità locale può avvicinarsi al doppio del vento incidente; è proprio lì che si collocano gli ingressi.
- Il flusso discendente dei grattacieli. La facciata di un edificio alto devia verso il suolo il vento veloce in quota: il piede della torre riceve il vento della sommità.
- L'effetto Venturi. Un passaggio ristretto tra due volumi concentra il flusso e trasforma un collegamento pedonale in una galleria del vento.
- La scia e le ricircolazioni. Dietro un volume massiccio, l'aria vortica: uno spazio apparentemente riparato può ricevere raffiche da direzioni mutevoli.
- Gli usi esposti. Terrazze, tetti, cortili scolastici e sagrati si giudicano sul vento percepito, non sulla media meteo del quartiere.
La posta in gioco è anche economica. Un'unità commerciale al piano terra con un sagrato ventoso si affitta peggio; una terrazza inutilizzabile è una superficie programmata che non produce nulla; uno spazio pubblico deserto è un investimento di assetto perduto. Lo studio del comfort al vento garantisce il valore d'uso di queste superfici esterne, allo stesso modo in cui uno studio strutturale garantisce l'edificio.
Il comfort si gioca a 1,5 m dal suolo
I criteri di comfort si valutano ad altezza uomo, incrociando la velocità percepita e la sua frequenza di occorrenza sull'anno. Una zona può essere calma il 90 % del tempo e restare inutilizzabile: sono le statistiche del vento, non le sue medie, a emettere il verdetto.
Cosa fa il vento a una città
Il vento urbano non è un flusso uniforme rallentato dagli edifici: è un sistema di accelerazioni e ricircolazioni governato dalla geometria. Quando incontra una facciata, l'aria si divide: una parte aggira gli angoli accelerando, una parte scende lungo la facciata fino al suolo, una parte si infila nelle vie trasversali. Ogni configurazione urbana produce la propria firma aeraulica.
Questi meccanismi si combinano: un flusso discendente di torre alimenta un effetto Venturi, che sbocca su una piazza in scia turbolenta. Il risultato: piazze pubbliche trasformate in corridoi ventosi, ingressi di edifici soggetti a raffiche improvvise, terrazze inutilizzabili e talvolta sollecitazioni pericolose per le superfici vetrate o le strutture leggere.
La sovravelocità
- Velocità locale nettamente superiore al vento incidente, agli angoli, nei passaggi e al piede dei grattacieli. È essa a creare il disagio meccanico: camminata faticosa, oggetti trascinati, porte difficili.
La turbolenza
- Raffiche e vortici di scia, instazionari per natura. Una zona a velocità media moderata può restare scomoda se l'aria vi cambia forza e direzione di continuo.
Quando il flusso è ristretto tra due edifici, la portata d'aria deve conservarsi in una sezione ridotta: la velocità aumenta. In città, questo effetto trasforma passaggi, portici e collegamenti pedonali in zone di sovravelocità cronica, spesso nei punti più frequentati del progetto.
Come si giudica il comfort al vento?
Il comfort al vento non si decreta, si misura rispetto a riferimenti normalizzati. Il più utilizzato è il criterio di Lawson, completato dalla norma olandese NEN 8100: entrambi associano una velocità del vento e una frequenza di occorrenza ammissibile a ciascun uso. Più l'uso è statico, più l'esigenza è severa: si tollera più vento su un marciapiede di transito che sulla terrazza di un caffè.
| Uso della zona | Velocità di riferimento | Esigenza | Esempio |
|---|---|---|---|
| Seduta prolungata | ≈ 4 m/s | La più severa | Terrazza di ristorante, panchina |
| Seduta breve / stazione in piedi | ≈ 6 m/s | Severa | Sagrato, fermata bus, ingresso |
| Passeggio | ≈ 8 m/s | Moderata | Piazza, giardino, continuità pedonale |
| Camminata rapida | ≈ 10 m/s | Tollerante | Marciapiede di transito, collegamento |
| Soglia di sicurezza | ≈ 15 m/s | Superamento eccezionale | Tutte le zone aperte al pubblico |
La mappa finale incrocia queste soglie con la statistica dei venti locali: ogni punto del sito riceve la classe d'uso che può realmente accogliere. È uno strumento di programmazione tanto quanto di verifica: dice dove collocare la terrazza, l'area gioco o l'ingresso, e dove occorrerà proteggere.
Un criterio di comfort non fissa una velocità da non superare mai: fissa una velocità che deve essere superata solo per una piccola percentuale del tempo (tipicamente 5 % per il comfort, molto meno per la sicurezza). È questo incrocio tra velocità e frequenza, calcolato a partire dalle statistiche di vento del sito, a rendere la mappa del comfort robusta e opponibile.
La scelta del riferimento avviene in fase di inquadramento, con il committente e l'eventuale organismo di controllo: alcuni bandi impongono Lawson, altri la NEN 8100, altri un criterio comunale. Le nostre mappe sono prodotte nel riferimento richiesto dal vostro dossier e possono essere declinate in più riferimenti per uno stesso sito.
La galleria del vento numerica: cosa ricostruisce il modello
La nostra galleria del vento numerica riproduce il sito così come sarà: la geometria del progetto e quella del suo ambiente urbano su diverse centinaia di metri, perché sono gli edifici vicini a condizionare il vento incidente. Il modello viene poi esposto ai venti statistici del sito, direzione per direzione, e restituisce il campo di velocità in ogni punto ad altezza pedone.
Gli ingredienti del modello
- La rosa dei venti di lungo periodo. Statistiche della stazione meteo di riferimento: direzioni dominanti, velocità, frequenze stagionali.
- Il modello 3D del quartiere. Il progetto e il suo contesto costruito allargato, la topografia, la vegetazione e la sua porosità.
- Tutte le direzioni utili. Ogni settore di vento significativo viene calcolato, poi i risultati sono aggregati in mappe statistiche annue.
- L'altezza di analisi. I campi sono estratti a 1,5 m dal suolo, e ad altezza d'uso su balconi, terrazze e tetti.
Sui siti più sensibili mobilitiamo la LES (Large Eddy Simulation): invece di mediare la turbolenza, il calcolo risolve le raffiche stesse. Si vede allora il vento vivere nella città, folata dopo folata, e si colgono picchi istantanei che un approccio mediato sottostima. È oggi ciò che più si avvicina a una galleria del vento fisica, con informazione in ogni punto del sito.
«All'angolo di una torre, la velocità del vento può avvicinarsi al doppio del vento incidente: è proprio lì che si trovano gli ingressi.»
La restituzione non si limita a una mappa media: produciamo mappe per direzione di vento (per capire quale settore crea ciascuna zona di disagio), mappe stagionali (una terrazza estiva non si giudica sulle tempeste di gennaio) e sezioni verticali nei punti singolari, dal suolo alla sommità delle torri. È questa granularità che permette poi di concepire protezioni mirate anziché rimedi generici.
L'iter completo segue una sequenza costante: raccolta dei dati climatici, costruzione e calcolo del modello, analisi dei campi di velocità, poi traduzione in raccomandazioni di assetto, risimulate fino alla validazione.
Rosa dei venti di lungo periodo della stazione di riferimento, piani del progetto, geometria del quartiere, topografia e vegetazione.
Modello 3D del sito e del suo ambiente, mesh, calcolo CFD di ogni direzione di vento significativa.
Campi di velocità a 1,5 m dal suolo, aggregazione statistica e incrocio con i criteri (Lawson, NEN 8100).
Raccomandazioni di assetto quantificate, risimulate fino alla conformità, nota di sintesi per il dossier.
Dalla diagnosi al progetto corretto
Una mappa del comfort ha valore solo se cambia il progetto. Ogni criticità identificata (sovravelocità d'angolo, Venturi, terrazza esposta) viene ripresa con la direzione lavori e tradotta in soluzioni verificabili: schermi e palizzate frangivento, pensiline e aggetti, arretramenti di facciata, vegetazione dimensionata per la sua porosità, oppure semplicemente la rilocalizzazione degli usi sensibili. Ogni variante viene risimulata: raccomandiamo solo ciò che funziona nel calcolo.
Le domande tipo che la simulazione risolve
- Programmazione. Questa terrazza sul tetto sarà davvero utilizzabile, e in quali stagioni?
- Protezione. Quale altezza di schermo, quale porosità di siepe, per riparare questo sagrato senza creare una scia fastidiosa?
- Collocazione. Spostare l'ingresso di qualche metro basta a uscire dalla zona di sovravelocità?
- Arbitraggio. Tra due varianti di planivolumetrico, quale offre il miglior comfort al vento a parità di costo?
Una palizzata frangivento ben dimensionata canalizza il flusso e crea una zona riparata all'altezza d'uso, senza generare turbolenze di scia fastidiose a valle. Il dimensionamento (altezza, porosità, collocazione) si regola nella simulazione, non a occhio.
| Leva | Efficacia locale | Costo | Attenzione |
|---|---|---|---|
| Spostare l'uso (terrazza, ingresso) | Totale | Quasi nullo in fase di schizzo | Possibile solo a monte |
| Schermo / palizzata frangivento | Forte | Moderato | Porosità da regolare, scia a valle |
| Vegetazione (siepi, alberi) | Buona, progressiva | Moderato | Effetto variabile con stagione e crescita |
| Pensilina / aggetto di facciata | Mirata | Moderato | Tratta il flusso discendente, non il Venturi |
| Arretramento / ridisegno dei volumi | Strutturale | Elevato dopo il permesso | Da arbitrare presto, su varianti simulate |
Lo stesso approccio vale fuori dalla città densa. In ambiente rurale o periurbano, l'aria circola più liberamente: una brezza estiva rinfresca, ma venti forti accentuano il raffreddamento eolico e l'erosione. L'impianto strategico di siepi, alberi e barriere naturali riduce l'impatto delle raffiche senza compromettere la ventilazione naturale, tenendo conto delle variazioni stagionali e della topografia del terreno.
Dimensionare le attività secondo le zone di vento
La mappa del comfort non è solo uno strumento di verifica: è un piano di programmazione degli usi. Ogni zona del sito riceve una classe d'uso (seduta prolungata, in piedi, camminata), e questa classe dice molto concretamente cosa lo spazio può vendere: una terrazza di ristorante si rende redditizia solo su una zona «seduta prolungata», un mercato o dei chioschi esigono una zona «in piedi», un semplice collegamento pedonale si accontenta di una zona «camminata». Anziché collocare le attività sul planivolumetrico e poi constatare i problemi, si fa coincidere la programmazione con il clima reale del sito.
Ciò che la mappa del comfort permette di arbitrare
- Negozi al piede dell'edificio. Posizionare vetrine, ingressi ed esposizioni fuori dai corridoi di sovravelocità: una soglia spazzata dalle raffiche significa un flusso di clienti che passa senza fermarsi.
- Terrazze di caffè e ristoranti. Delimitare le superfici realmente sfruttabili, stagione per stagione, e dimensionare le protezioni (schermi, pergole) che estendono il periodo di esercizio.
- Piazze e mercati. Localizzare le zone di sosta, gli eventi e le installazioni leggere (ombrelloni, tensostrutture) là dove il vento le tollera.
- Balconi, logge e tetti. Verificare fin dalla progettazione che queste superfici vendute come spazi esterni siano realmente praticabili, e scegliere tra balcone aperto, loggia protetta o parapetto frangivento a seconda dell'esposizione di ogni facciata e di ogni piano.
È una posta diretta di valorizzazione immobiliare: a parità di superficie, un balcone utilizzabile, una terrazza sfruttata tutto l'anno o un piede d'edificio accogliente si affittano e si vendono meglio. Sui grattacieli in particolare, dove l'esposizione cresce con l'altezza, lo studio determina piano per piano il tipo di spazio esterno che è onesto promettere.
Più in generale, questa lettura apre a un urbanismo del vento: concepire la città come un ambiente climatico di cui si organizzano gli usi. I percorsi pedonali seguono le zone calme, le attività statiche si concentrano nelle tasche riparate, i corridoi ventilati sono preservati per rinfrescare e risanare anziché essere edificati. Il vento cessa di essere un vincolo subito per diventare un dato di programmazione, al pari dell'irraggiamento solare o del rumore.
Sicurezza al vento e dossier normativi
Oltre al comfort, i criteri fissano una soglia di sicurezza distinta: oltre una quindicina di metri al secondo, una raffica può sbilanciare un pedone, a maggior ragione una persona anziana, un bambino o un ciclista. Lo studio identifica le zone in cui questa soglia rischia di essere superata, in particolare in prossimità dei grattacieli, delle uscite di parcheggio e delle continuità ciclabili, e dimensiona le protezioni necessarie.
Questa analisi ha anche un valore di dossier. Sempre più amministrazioni attendono uno studio del comfort al vento in fase di permesso per i progetti di grande altezza o i grandi assetti. Le nostre mappe, ancorate ai riferimenti normalizzati, si integrano nei dossier urbanistici e nei capitolati; si prolungano naturalmente verso il calcolo delle pressioni del vento sulle facciate secondo l'Eurocodice 1 quando la struttura è in gioco.
Orientare i volumi, gli ingressi e gli usi: ogni anomalia si corregge con un tratto di matita.
Momento idealeDocumentare il dossier urbanistico con mappe opponibili, nel riferimento richiesto.
Dimensionare e validare le protezioni (schermi, pergole, vegetazione) prima della loro posa.
Oggettivare un disagio constatato e arbitrare i rimedi su un modello calibrato del sito reale.
Anticipare costa meno che correggere
Un problema di vento scoperto alla consegna si tratta con dispositivi correttivi pesanti, spesso mal integrati. La stessa anomalia individuata in fase di schizzo si risolve con un arretramento di facciata o uno spostamento d'uso, a costo quasi nullo. Sta tutto qui l'interesse di studiare presto.
Oltre il vento: il comfort termico esterno
Il vento è solo una delle componenti del comfort percepito all'aperto. La stessa simulazione integra, quando il progetto lo richiede, l'irraggiamento solare e le ombre portate, la temperatura radiante delle superfici minerali e l'umidità, per valutare un comfort termico esterno complessivo: un sagrato riparato dal vento ma schiacciato dal sole resta scomodo d'estate, e viceversa una brezza ben orientata rinfresca una piazza minerale.
Questa lettura incrociata guida arbitraggi fini di progettazione: orientare gli spazi di sosta per catturare la brezza estiva e proteggersi dai venti freddi invernali, posizionare la vegetazione là dove rinfresca e ripara al tempo stesso, e verificare che la dispersione degli inquinanti nei dintorni (strade, uscite di ventilazione, banchine di carico) non degradi le zone di sosta. Prepara inoltre i progetti alle estati future, in cui il raffrescamento passivo degli spazi pubblici diventa un criterio di progettazione a pieno titolo.
Per saperne di più: studio d'impatto dell'inquinamento atmosfericoIl metodo EOLIOS: ingegneri che fanno anche urbanistica
Per noi la CFD non è un esercizio di visualizzazione: è uno strumento di progettazione urbana, nelle mani di ingegneri che lavorano ogni giorno con architetti, paesaggisti e urbanisti.
Anziché consegnare un rapporto, ottimizziamo il progetto con i team di progettazione. Ogni criticità viene ripresa in workshop, tradotta in raccomandazioni quantificate, risimulata fino a una soluzione integrata nell'architettura. Interveniamo dallo schizzo al permesso, su torri di quartieri d'affari, istituti scolastici, tetti, impianti sportivi e spazi pubblici, in Francia come all'estero. I risultati assumono la forma di immagini e animazioni 3D comprensibili da tutti gli attori del progetto, sfruttabili in riunione di progettazione come nel dossier normativo.
Questa expertise non lavora da sola: si articola con le nostre altre competenze Aria & Vento. Lo stesso modello di quartiere alimenta il calcolo delle pressioni del vento sulle facciate per la struttura e le vetrate, lo studio della dispersione degli inquinanti e degli odori nei dintorni e l'analisi delle isole di calore. Per un committente significa: un solo modello, più risposte e un unico interlocutore.
L'iter di uno studio
- Inquadramento. Usi previsti, zone sensibili, esigenze del dossier; scelta del riferimento di comfort.
- Dati & modello. Statistiche di vento di lungo periodo, geometria del progetto e del quartiere circostante.
- Calcoli multi-direzione. Simulazione di ogni settore di vento significativo, LES sui siti sensibili.
- Workshop & varianti. Mappe di comfort, raccomandazioni, risimulazione delle soluzioni scelte.
Cosa consegniamo
- Mappe di comfort per uso (annuale e stagionale) e mappe per direzione di vento.
- Identificazione gerarchizzata delle zone di disagio e di pericolo, con il loro meccanismo (Venturi, flusso discendente, angolo).
- Raccomandazioni di assetto quantificate, validate per risimulazione.
- Immagini, animazioni 3D e una nota di sintesi integrabile nel dossier urbanistico.
