Giardini verticali: cosa sono e come migliorano l’architettura

La progettazione architettonica è un’attività che richiede l’abilità di esplorare con creatività le infinite possibilità che permettono al progettista di rispondere in anticipo a esigenze di diverso tipo, senza rinunciare all’estetica.  Quando si progettano edifici, infatti, è possibile spaziare tra numerosi stili, diverse geometrie e utilizzo di svariati materiali, rispondendo sia a richieste di tipo estetico che alla necessità di rendere funzionale ogni spazio ed elemento.

I giardini verticali, che nel caso di applicazione interna prendono il nome di pareti verdi, rappresentano la risposta perfetta alla richiesta di estetica, funzionalità e sostenibilità, donando carattere all’involucro architettonico e apportando diversi benefici sia all’edificio su cui vengono applicati che al contesto.

Spesso queste superfici ricoperte di piante vengono considerate esclusivamente come vere e proprie opere d’arte, oltretutto mutevoli nel tempo, data la natura stessa dei componenti; eppure simili rivestimenti hanno un ruolo importante anche per la sostenibilità ambientale, dato che migliorano isolamento termico ed acustico, resistenza al fuoco degli edifici e più in generale comfort interno e qualità dell’aria, oltre che l’umore delle persone.

L’evoluzione dei giardini verticali in architettura

Se già i Babilonesi avevano sperimentato con i giardini pensili una nuova idea di natura assoggettata all’uomo, l’architetto argentino Emilio Ambasz a partire dagli anni Settanta del secolo scorso porta alla ribalta l’invenzione, rivestendo tutte le sue costruzioni con il verde. Ma l’ideatore del giardino verticale moderno è considerato il biologo francese Patrick Blanc, che a metà degli anni Ottanta realizza il primo muro vegetale a Parigi, alla Cité des sciences et de l’industrie de la Villette. A questo iniziale esperimento ne seguiranno diversi, non solo nel suo paese (in Italia all’Acquario di Genova), così come gli emulatori.

Il Consortium for Sustainable Urbanization (CSU), istituzione newyorchese attiva nella promozione di progetti e iniziative sui temi della sostenibilità, il 23 marzo 2023 ha assegnato il President’s Award a Emilio Ambasz per il suo impegno nell’architettura green. Un pioniere nella ricerca di un rapporto originale tra costruito e ambiente – “green over the grey” il suo costante motto – che ha anticipato il lavoro di molti colleghi.

“Ogni costruzione costituisce un’intrusione nel regno vegetale – spiega lo stesso Ambasz – ed è una sfida alla natura: dobbiamo concepire un’architettura che si erga come l’incarnazione di un patto di riconciliazione tra natura e costruzione, progettare edifici così intrinsecamente legati al paesaggio circostante che risulti impossibile si disimpegnino l’uno dall’altro.”

Sull’onda di questa ricerca la fondazione a suo nome ha recentemente donato al Metropolitan Museum of Modern Art di New York dieci milioni di dollari per la nascita dell’Istituto Emilio Ambasz per lo studio congiunto di ambiente costruito e naturale. Una realtà di ricerca e di dibattito sull’interazione tra i due termini, ma soprattutto sull’urgente necessità di un ricalibro ecologico.

Tra le tante opere dell’architetto, il Centro ACROS a Fukuoka del 1995 è esemplare: un imponente edificio piramidale nel centro della città, il cui involucro verde lascia solo trapelare la struttura trasparente sottostante.

Come realizzare giardino verticale e parete verde

Il principio che sta alla base di ogni giardino verticale e parete verde è sostanzialmente la capacità di alcune piante di sopravvivere e crescere anche senza terreno. Grazie alla fotosintesi, molte specie sfruttano infatti solo acqua, ossigeno, anidride carbonica, pertanto possono essere messe a dimora praticamente ovunque ci sia un substrato di aggancio adatto.

Sia outdoor che internamente, basta dunque una struttura portante – generalmente metallica – resa solidale alle superfici da ricoprire di verde, su cui posare un primo strato impermeabile e un secondo che funzioni da substrato per i semi prima e per le radici delle piante poi, come ad esempio il feltro.

Alcune aziende di settore forniscono pannelli vegetali “prefabbricati”, assemblati e piantumati in serra, pronti per essere fissati alla struttura di supporto con la vegetazione già parzialmente sviluppata. In tal modo resa finale e benefici di giardino verticale e parete verde sono immediati, poiché non c’è bisogno del tempo di attesa per lo sviluppo delle piante. Ed è più semplice comporre i moduli secondo un disegno estetico che rispetti forma e volume delle diverse specie.

L’irrigazione è automatica, servita da impianti nascosti alla vista che diffondono omogeneamente acqua ed eventuali nutrienti per capillarità, nel substrato portante.

I sistemi più avanzati di giardino verticale integrano addirittura impianti di controllo dell’irrigazione, della fertilizzazione, dell’illuminazione da remoto, capaci di avvisare giardiniere o proprietario in tempo reale in caso di problemi o di guasti.

Quali piante scegliere per un giardino verticale da esterno

Le specie più adatte per un giardino verticale sono essenzialmente quelle maggiormente resistenti e adatte ai climi dell’ambiente in cui si devono inserire, oltre che adatte a una coltivazione senza (o con poco) terriccio e dalla gestione semplificata. In generale si possono scegliere alcuni rampicanti, specifiche piante grasse, ma soprattutto felci, tillandsie, graminacee (loglio, festuca, zoysia).

La miscela di essenze diverse, con foglie più o meno grandi, diverse tonalità cromatiche e a sviluppo differenziato, permette di variare la stratigrafia dell’insieme, ricreando una superficie mossa, ritmata nei volumi, molto scenografica.

Uno studio realizzato qualche anno fa (si tratta del lavoro fatto a Birmingham su una Living wall nella New street railway station in cui tutte le specie di piante studiate hanno dimostrato di aver rimosso una vasta gamma di elementi dall’atmosfera, compresi i metalli pesanti; nda), ha evidenziato che le specie a foglia larga potrebbero fornire migliori performance nel catturare la frazione di particolato fine, il PM1, particolarmente dannoso alla salute.

Mentre quelle con foglie caratterizzate dalla presenza di cera epicuticulare e da una particolare morfologia superficiale, possono intrappolare tutte le frazioni di particolato.

In generale, gli effetti positivi di una Living wall sulla concentrazione di PMx dipendono dalle caratteristiche specifiche delle piante: dalla forma all’epidermide, dalla rugosità al livello di inquinamento atmosferico nella zona.

Manutenzione giardini verticali

Se progettati e realizzati a regola d’arte i giardini verticali richiedono poca manutenzione. Per poter ottenere un risultato di questo tipo è necessario prestare attenzione alla tipologia di piante selezionate, prediligendo le più adatte al contesto climatico e all’esposizione solare e abbinandole a una struttura munita di impianto di fertirrigazione automatico.

Generalmente gli interventi di manutenzione da eseguire sui giardini verticali includono opere di:

• Potatura e pulizia stagionali (due volte nell’arco di un anno),
• Verifica a cadenza mensile del corretto funzionamento dell’impianto automatico di irrigazione e fertilizzazione,
• Controllo periodico dello stato di salute delle piante utile alla prevenzione, o alla cura, di patologie fungine o attacchi parassitari.

Eseguire una corretta e regolare manutenzione dei giardini verticali è fondamentale non solo da un punto di vista estetico ma anche e soprattutto per ottimizzare i benefici generati dagli stessi in termini di comfort e sostenibilità.

La versione orizzontale dei giardini verticali: il tetto a giardino

La versione orizzontale dei giardini verticali è il tetto a giardino o tetto verde, che al posto del manto tradizionale ha un rivestimento di vegetazione. Definito estensivo – aggettivo che si contrappone al termine intensivo, solitamente abbinato al verde di un giardino pensile –, sfrutta specie vegetali ad hoc e soluzioni tecnico-materiche per ottenere un pacchetto dalla stratigrafia isolante. Al di sotto dello strato superiore a vista, colturale e naturale, si devono infatti prevedere diversi livelli di tenuta all’acqua e alle radici, di accumulo idrico sotto alla pioggia e di drenaggio quando quest’ultima o l’irrigazione supera il fabbisogno delle piante, di filtraggio.

Come per giardino verticale e parete verde, i benefici di un tetto verde sono molteplici: isolamento termico e acustico, abbattimento dei picchi di calore urbano, riduzione delle polveri sottili, mitigazione dei danni da precipitazioni violente. Senza contare, anche in tal caso, la possibilità di trasformare la superficie a giardino in un’isola a salvaguardia della biodiversità e di migliorare il benessere psicofisico delle persone.

Differenze tra giardino verticale idroponico e con terra

I giardini verticali possono essere realizzati sia utilizzando la tecnica della coltivazione in terriccio che sfruttando la tecnica dell’idroponica. 

A differenza delle piante coltivate in terra, che al suo interno sviluppano le radici e da cui assorbono i nutrienti necessari alla loro crescita, l’idroponica permette la crescita della vegetazione soltanto utilizzando acqua e sostanze nutritive, senza l’utilizzo di terreno.

Si tratta di una tecnica relativamente recente che ha portato grandi vantaggi nel settore dell’agricoltura e ne offre altrettanti nell’ambito della coltivazione domestica.

I giardini verticali idroponici vengono installati su un’apposita struttura portante che integra il sistema di irrigazione. La struttura può essere prefabbricata o costruita con il fai-da-te utilizzando tubi in PVC e altre materie plastiche.

Le piante che meglio si adattano alla coltivazione idroponica sono quelle che richiedono una minore quantità di terreno e che crescono in verticale.

Per quanto riguarda l’irrigazione esistono diversi sistemi idroponici, tra cui il sistema a gocciolamento, il sistema NFT (Nutrient Film Technique) e il sistema aeroponico.

A differenza della tradizionale coltivazione in terra, l’idroponica offre il vantaggio di poter coltivare le piante in qualsiasi momento dell’anno, evitando i problemi legati alle stagioni e alle condizioni atmosferiche avverse, e da vita a piante più sane e vigorose, grazie alla maggior quantità di sostanze nutritive fornite alle radici.

Costo di installazione giardino verticale

I costi per la realizzazione di un giardino verticale possono variare a seconda di diversi fattori:

• materiale della struttura portante,
• tipologia e quantità di essenze prescelte,
• sofisticazione dei sistemi tecnici di irrigazione,
• estensione della superficie,
• posizionamento.

Se l’impegno economico della manutenzione dei giardini verticali nel tempo è minore rispetto a uno spazio verde tradizionale (acqua e fertilizzanti vengono forniti in automatico), le cifre finali sono comunque relativamente alte.

In un preventivo vanno infatti contemplate anche tutte le opere accessorie, come ad esempio l’allacciamento all’impianto di distribuzione idrica e a quello elettrico, la necessità di un cantiere in verticale, le eventuali indagini preliminari statiche o ingegneristiche.

Più contenuti i costi di una parete verde, anche se le discriminanti sono pressoché le stesse di un giardino verticale, ovvero sistema portante, tipo di piante, allaccio agli impianti tecnici.

Progetto I-ZEB

Il terzo accordo quadro tra CNR e Regione Lombardia I-ZEB “Verso edifici intelligenti a energia zero per la crescita della città intelligente” ha affrontato il tema dell’efficienza energetica e della qualità ambientale in modo integrato, ricreando degli involucri architettonici sperimentali in cui testare prodotti e soluzioni.

Tra i modelli, in scala reale, un laboratorio ZEB in cui monitorare sul lungo periodo consumi, qualità dell’aria, comfort di un luogo di lavoro dotato di due postazioni computer. Lo spazio, allestito con diverse soluzioni tecnico-impiantistiche, prevedeva anche una superficie di 10 mq di “living wall”, parete verde realizzata da Sundar.

La ricerca, durata un anno (nel 2020), ha evidenziato come la presenza di un giardino verticale indoor – ottenuto con pannelli vegetali piantumati in serra, messi in opera su struttura portante a muro – abbia migliorato la qualità dell’aria, l’acustica, il comfort generale. Le strumentazioni di rilevazione (con sensori tra l’altro di umidità, di temperatura, di velocità dell’aria, di illuminazione, di concentrazione di anidride carbonica), oltre a dimostrare la rispondenza ai requisiti di legge in termini di isolamento acustico delle partizioni tra unità immobiliari, hanno sottolineato una sensibile riduzione di concentrazione di CO2 e una migliore percezione della qualità dell’aria da parte delle persone, anche in caso di assenza di ricambio.

Progetto CLEVER Cities

Il progetto CLEVER Cities, finanziato dalla Comunità European attraverso il programma Horizon 2020, coinvolge politici e cittadini di diverse città europee nella ricerca di soluzioni urbane sostenibili in cui la natura sia protagonista. Nel nostro paese il luogo di riferimento per la sperimentazione di nuove NSB, “nature-based solutions”, è Milano, in cui un team interdisciplinare (che coinvolge direttamente anche gli abitanti) si è occupato concretamente della stazione ferroviaria Tibaldi e poi di un nuovo parco al Giambellino.

Inaugurata a fine 2022, l’infrastruttura ferroviaria si contraddistingue per l’integrazione sperimentale del verde, al fine di dimostrare come quest’ultimo – declinato sia come giardino verticale sul fronte del fabbricato sia in modo più tradizionale – possa decisamente migliorare la qualità ambientale, la biodiversità, l’identità degli spazi pubblici pertinenti.

Sempre nel capoluogo lombardo è stata promossa una campagna di sensibilizzazione per far conoscere l’importanza degli involucri architettonici verdi, a cui sono seguite azioni di incentivazione, come finanziamenti ad hoc per le realizzazioni ed individuazione di soggetti interessati a partecipare a progetti pilota o di professionisti qualificati nella progettazione di giardini verticali e tetti verdi.

Dai dati raccolti nella ricerca di Clever Cities, tra i cui partner tecnici figura anche la società di studi e ricerche Ambiente Italia, emerge che se si utilizzano sistemi di inverdimento con pareti verdi si ottengono alcuni benefici: una diminuzione della temperatura di 4,5 gradi centigradi e risparmi energetici per raffrescamento del 43% e dal 4 al 6,3% per riscaldamento.

Un altro beneficio del giardino verticale riguarda l’abbassamento della temperatura dell’aria dell’ambiente circostante l’edificio: alcune stime parlano di una riduzione dell’aria ambiente tra lo 0,5 e i 4,1 gradi centigradi, misurati a una distanza di due metri dalla parete.

FAQ – Giardini verticali: cosa sono e come migliorano l’architettura

Cosa sono i giardini verticali e come funzionano?

I giardini verticali, o pareti verdi, sono chiusure verticali vegetate il cui inverdimento può essere realizzato con specie vegetali piantumate al suolo a sviluppo rampicante, ancorate direttamente alla superficie dell’edificio oppure supportate da reti, graticci o cavi ancorati alla facciata o strutture che siano parte integrante della chiusura verticale.

Giardino verticale e parete verde possono fare riferimento a due diverse tipologie di inverdimento, ovvero diretto e indiretto. Nel primo caso la vegetazione è integrata nella struttura architettonica dell’edificio, mediante componenti edili ad hoc, e la realizzazione a posteriori risulta essere, quindi, complicata, poiché sono necessarie opere che vadano a intaccare l’impianto portante.

Diverso il discorso per l’inverdimento indiretto, più frequente e semplice da ottenere, che implica l’ancoraggio di giardino verticale e parete verde a qualsiasi struttura edile preesistente.

Quali sono le principali tipologie di giardini verticali?

Le soluzioni di giardino verticale definite Living wall sono costituite da pannelli e moduli di produzione industriale, integrati da appositi sistemi di irrigazione, che vengono fissati alle facciate degli edifici e servono per alloggiare e tenere in vita un mix di essenze vegetali di differente specie e provenienza (tre sono le principali definizioni in base al sistema utilizzato: con elementi contenitori, con substrato di resina espansa, con strato di feltro).

Nel caso di un sistema di verde giustapposto alla parete di un edificio, o facciate verdi, si realizza una struttura a graticcio che viene fissata alla facciata, sulla quale si sviluppano specie arboree di natura rampicante. Il rivestimento della parete verde può essere totale o parziale ed è necessario accertarsi che non vi siano interazioni negative tra la vegetazione e lo strato di finitura della facciata dell’edificio.

Tra le tecnologie più utilizzate per la realizzazione dei giardini verticali, la principale è quella che prevede la predisposizione di una rete metallica, con cavi in acciaio inossidabile tirati e fissati alla parete grazie a elementi distanziatori metallici. In base alla superficie da ricoprire e al tipo di piante scelto, è possibile optare anche per strutture in legno, plastica o fibre di vetro.

Se il sistema di verde è integrato nell’involucro (Living Walls) è previsto l’utilizzo di elementi modulari in materiali inorganici, nei quali viene predisposto il terriccio e la coltura delle essenze scelte. Ogni elemento può essere affiancato agli altri fino a ricoprire superfici molto estese. Questa soluzione permette di intervenire direttamente su una facciata, ad esempio da recuperare.

I blocchi vengono fissati alla parete in modo meccanico, generalmente tramite fasce metalliche ed apposite viti. Le aziende specializzate hanno studiato differenti soluzioni, ma tendenzialmente i pannelli sono predisposti per il deflusso dell’acqua da un elemento all’altro, senza smuovere il terriccio o fermarsi in alcuni punti della facciata. Questa tecnica può essere usata anche per rivestire pareti interne in ambienti con sufficiente illuminazione.

Ricordiamo, infine, che esistono altri due sistemi di parete verde: uno è quello che viene utilizzato per rivestire i muri di contenimento, ad esempio in corrispondenza di terrapieni; l’altro è quello che prevede la realizzazione di sistemi verdi indipendenti come elementi di schermatura.

Quali sono i benefici dei giardini verticali?

Giardino verticale e parete verde possono apportare diversi benefici, legati alla gradevolezza dell’effetto finale ma soprattutto alla qualità dell’ambiente circostante. La presenza delle piante aiuta, infatti, a contenere la dispersione termica di un setto murario – funzionando quasi da cappotto naturale – e di conseguenza a risparmiare in energia per riscaldamento e raffrescamento degli ambienti interni.

Il tappeto verde verticale regola il livello di umidità e, grazie in parte ai materiali morbidi a supporto delle radici, attutisce il rumore ambientale. Anche il riverbero luminoso si abbatte sensibilmente, con l’effetto di migliorare percezione e vivibilità di uno spazio urbano.

Le piante, inoltre, sono strumenti sofisticati per la qualità dell’aria: come dei veri e propri purificatori riescono a ridurre polveri sottili e sostanze chimiche nocive per la salute dell’uomo, mentre assorbono anidride carbonica e rilasciano ossigeno.

Senza contare che, al pari di una sottile aiuola stesa sulle facciate, un giardino verticale camuffa materiali edili poco gradevoli alla vista, diventando un’isola di biodiversità per piccoli insetti e volatili e cambiando volto alle nostre città.

La vegetazione influisce anche sulla regolazione termica del sistema edificio, con vantaggi sia in inverno che in estate. Durante la stagione fredda il giardino verticale contribuisce a limitare le dispersioni termiche e aumentare la coibentazione dell’edificio, proteggendo la parete verde anche dal vento. Benché sia pressoché impossibile calcolare in modo preciso l’entità del risparmio energetico garantito da un sistema vivo e quindi variabile, si è stimato che lo strato di fogliame di un giardino verticale sia in grado di aumentare la resistenza termica della parete di circa il 6%.

Durante il periodo estivo il giardino verticale, tramite l’ombreggiamento, garantisce la riduzione della temperatura superficiale della parete dell’edificio. Il carico solare sulla superficie può essere ridotto fino al 30% e la temperatura superficiale della facciata può scendere anche di 10°C.

Inoltre, nei casi in cui la parete verde si trovi ad alcuni centimetri di distanza dall’edificio, si forma un’intercapedine d’aria che offre i vantaggi di una parete ventilata, aumentando la resistenza termica della parete. In estate si regola l’innalzamento della temperatura superficiale e in inverno il suo abbassamento.

La presenza di vegetazione diffusa nella città offre un altro grande vantaggio: la riduzione dell’effetto isola di calore, un problema persistente nei centri urbani. Il verde è una delle soluzioni possibili, perché non accumula il calore assorbito dalla radiazione solare.

Buone prestazioni anche in termini di isolamento acustico, poiché lo strato di fogliame del giardino verticale riduce la trasmissione del rumore all’interno dell’edificio, assorbendo le onde sonore provenienti dall’esterno.

Come si installa un giardino verticale in casa?

Realizzare una parete verde in interni è molto più semplice di quanto non si pensi. Esistono infatti sistemi industrializzati che facilitano il lavoro: 

• pannelli modulari di materiali diversi – plastici rigidi o morbidi di feltro – con apposite tasche per contenere una quantità ridotta di terriccio,
• vasi ad hoc aggregabili, 
• strutture autoportanti semplicemente da addossare al muro.

Perfetti anche i pannelli il più delle volte utilizzati in esterno, assemblati in stabilimento con piante già parzialmente cresciute.

Ovviamente, indoor la scelta deve ricadere su essenze che non patiscono il microclima degli ambienti chiusi, privilegiando composizioni ad hoc per il grado di illuminazione, di soleggiamento, di temperatura diurna e notturna del locale.

Tra le possibilità anche il verde stabilizzato, prodotto naturale ottenuto immergendo muschi o licheni in una soluzione conservante ecologica. Un procedimento rispettoso dell’ambiente, che cristallizza nel tempo l’aspetto esteriore delle piante per evitare ogni tipo di manutenzione nel tempo. Le pareti verdi così concepite – dalle ottime proprietà fonoassorbenti e di regolazione dell’umidità – non devono infatti essere innaffiate o bagnate, dato che la sopravvivenza della composizione dipende esclusivamente dall’umidità dell’aria.

Articolo aggiornato – Prima pubblicazione 2019

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