ricercatori dell’Universidad Politécnica de Madrid (UPM) hanno creato dei “modelli di ombra” e i relativi software per calcolare con grande precisione la quantità di radiazioni solari che raggiunge strade ed edifici. I risultati delle indagini potranno aiutare ad ottimizzare il consumo energetico nelle città razionalizzando la fornitura energetica destinata al riscaldamento e al raffrescamento degli edifici.
“L’incidenza della radiazione solare in città cambia a seconda dell’ora del giorno, delle condizioni meteorologiche, della concentrazione di inquinanti e di altre variabili” ha chiarito Roberto San Jose, professore dell’UPM “e quello che abbiamo fatto è stato costruire un super computer in grado di calcolare la grande quantità di dati coinvolti nel processo atmosferico”.
L’esperimento consiste nel simulare per pochi secondi fino a centomila raggi solari provenienti da diverse direzioni e calcolarne l’impatto quando incontrano degli ostacoli, come ad esempio un muro. I calcoli, estremamente complessi, hanno richiesto circa 72 ore di lavoro per ottenere solo 6 secondi di evoluzione della luce e dell’ombra in una determinata zona di Madrid.
I ricercatori hanno messo a punto due modelli matematici “di ombra” in cui il primo fornisce i dati al secondo. Uno mostra in 3D e con dettaglio il comportamento delle radiazioni mentre l’altro indica lo scambio di energia che si verifica nella zona selezionata, visto che la morfologia urbana svolge un ruolo importante nella determinazione del bilancio energetico.
“A seconda della distribuzione urbana i raggi luminosi colpiranno il pavimento in un certo momento, altri cadranno sul marciapiede e altri contro gli edifici, che li rifletterà dando vita a diversi gradi di ombra a livello della superficie”, ha detto San José. “I risultati possono servire da strumento per la sostenibilità e l’ottimizzazione energetica nelle città”, ha specificato il professore, “sia dal punto di vista architettonico (un edificio ombreggiato richiede più energia per il calore all’interno rispetto ad un edificio soleggiato), sia per la pianificazione urbana, per trovare l’armonia tra l’energia umana e naturale”. A tal proposito il ricercatore ha voluto fornire un esempio: “Il riscaldamento viene acceso solitamente durante il giorno e tenuto spento di notte, ma in alcuni casi potrebbe essere fatto al contrario: quando la quantità di radiazione solare che raggiunge l’edificio è sufficiente per mantenere il calore che ha accumulato il calore viene poi rilasciato durante la notte.”
Questa ricerca fa parte del progetto europeo BRIDGE incentrato sul metabolismo urbano, un concetto che si riferisce alla città come un organismo vivente che cerca un equilibrio sostenibile nel consumo di energia. Il dipartimento di pianificazione urbana della città di Madrid e ha mostrato interesse per il nuovo strumento.