Experimentation of Mitigation Strategies to Contrast the Urban Heat Island Effect: A Case Study of an Industrial District in Italy to Implement Environmental Codes

Abstract

The European goals to reduce CO2 emissions by up to 40% by 2030 and reach carbon neutrality by2050 cannot ignore the building sector, that accounts for 27% of global greenhouse gas emissions. In the context of the sustainable development goals, it is a key point to consider the reduction of the heat island effect in the urban environment. Considering this background and the proven absence of the clear promotion of urban mitigation measures, the research aims at investigating the influence on several micro-climate parameters of different retrofitting strategies at the building level (green façades) and the cooling strategies at the urban scale (e.g., cool pavements, trees). As a case study, the application of these measures in an industrial district located in Italy is evaluated. ENVI-met software was adopted to perform the outdoor environmental simulations, in order to assess the effectiveness of the mitigation strategies proposed, considering both the whole district and a portion, focusing on urban canyons. Cool pavements proved to be the most promising strategy to both reduce the air temperature and increase the relative humidity. Slighter effects on environmental conditions can be achieved by planting trees and installing green walls that, by contrast, significantly affect the mean radiant temperature and buildings’ surface temperatures, respectively.

Green Walls as Retrofitting Measure: Influence on Energy Performance of Existing Industrial Buildings in Central Italy

“…The simulations carried out provided outputs comparable with the ones obtained in previous studies using different simulation tools. ENVI-met software was tested in the literature to model real industrial districts and evaluate the impact of different retrofitting strategies [46]. Green walls proved to ensure promising results on urban microclimate external surface temperature reductions in line with the ones registered in the simulations performed using DesignBuilder.…”

Análisis espaciotemporal de islas de calor aplicado en la ciudad costera de San Francisco de Campeche, México

“…(2022) de que en las ciudades los cambios generados por el sector de la construcción representan el 27% de las emisiones de los gases de efecto invernadero globales. Por ello, se han propuesto diversas estrategias de mitigación que se han aplicado en las ciudades, con la finalidad de reducir el riesgo de las UHI destacando: espacios verdes urbanos, techos verdes, reverdecimiento vertical o muros verdes, cuerpos de agua, materiales fríos y cambios en la geometría urbana (Ciacci et al, 2022) La planificación y el diseño en la modificación de las características del entorno circundante podrían reducir las UHI ya que, al reemplazar árboles y vegetación por superficies materiales menos permeables, se minimizan los efectos naturales de enfriamiento de sombra y evaporación del agua del suelo y la evapotranspiración de las hojas por lo que, el proceso inverso los maximizaría.…”

“…Se ha propuesto el desarrollo de infraestructura urbana sostenible, manejo sostenible de la lluvia y reducción del calor antrópico; así como la implementación de medidas de mitigación en la construcción, como la protección de la radiación solar, minimización de la infiltración de calor, mantenimiento del confort térmico y la planeación de áreas urbanas junto a las medidas de desarrollo urbano como reforestación, infraestructura verde y reducción de calor antrópico (Leal Filho et al, 2017). Además, se puede incidir en políticas públicas, certificaciones y regulaciones que permitan, al igual que la metodología aplicada en Europa de rentabilidad óptima (Parlamento Europeo, 2010), delinear las medidas más rentables para reconstruir los edificios, centrado en aspectos económicos o intervenciones para lograr un NZEB (Nearly zero -energy buildings) estándar, o certificaciones energéticas y medioambientales en el ámbito urbano, Un ejemplo de ellos es la normativa Italiana, que regula el desarrollo del entorno urbano para cumplir con los Protocolos de Kioto, destacando el papel de los árboles (Ciacci et al, 2022), sin embargo, carece de estrategias, metodologías, regulaciones y políticas públicas que reduzcan los efectos de las UHI.…”

Monitoring of a Living Wall System in Santo Domingo, Dominican Republic, as a Strategy to Reduce the Urban Heat Island

“…Zheng et al, assessed the implementation of green infrastructure and increasing reflective pavements as mitigation strategies in a subtropical climate by evaluating meteorological parameters with ENVI-met software [6]. Moreover, Ciacci et al (2022) studied the influence of green façades as a building-level rehabilitation strategy in an industrial area of Florence, Italy, as a microclimatic parameter to improve outdoor environmental conditions and validate their effectiveness as a UHI mitigation strategy, adopting the ENVI-met program to perform outdoor simulations [17].…”