IT201900000665A1 - Manufatto edile di arredo urbano per il miglioramento della qualita' dell' aria - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

TITOLO

MANUFATTO EDILE DI ARREDO URBANO PER IL MIGLIORAMENTO DELLA

QUALITA’ DELL’ARIA

SETTORE TECNICO

La presente invenzione si inquadra nel settore tecnico dei dispositivi per la pulizia ed il filtraggio dell’aria e in special modo degli elementi di arredo urbano multifunzionali per il miglioramento della qualità dell’aria nei centri urbani.

STATO DELL’ARTE

Attualmente, a causa della forte industrializzazione dei vari continenti, unitamente all’aumento demografico nelle aree urbane e della circolazione di autovetture per il trasporto su terra, è divenuta più che mai indispensabile l’esigenza di ridurre l’inquinamento ambientale per garantire la salvaguardia dell’ambiente e la vita alle generazioni future.

Ogni qualvolta avvengono combustioni legate all’azione antropica, sono rilasciate nell’atmosfera particelle incombuste di diametro molto piccolo, le cosiddette polveri sottili. Tali polveri, possono avere diametro inferiore a 10 μm (PM10), a 2,5 μm (PM2,5), per arrivare poi alle cosiddette nano polveri di diametro in genere minore di 1μm (PM1). È lecito ammettere le PM10 quale unità di misura comprensiva della quantità di polveri sottili nell’aria, pur nella consapevolezza che sono le particelle più piccole quelle più dannose per la salute dell’organismo umano ed animale, in grado di raggiungere i polmoni ed addirittura gli alveoli, provocando negli esseri viventi patologie mortali. Inoltre, a seconda del diametro, il loro deposito è assai diverso, ed avviene in tempi diversi. Le particelle più grandi possono depositarsi a terra per gravità o comunque essere caratterizzate da un netto moto in discesa, mentre quelle più piccole si depositano per diffusione nell’aria. È dunque evidente come le particelle più sottili e più dannose (non che quelle più grandi non lo siano) più suscettibili ai moti convettivi dell’aria, rimangano in volo, incrementando la quantità dei PM10. Esse infatti fluttuano nell’aria fino a 200-250 metri dal suolo e non possono quindi salire oltre, a causa della massa d’aria atmosferica che ne impedisce la dispersione.

Sarebbe quindi auspicabile l’ideazione e la realizzazione di nuove modalità di riduzione dell’inquinamento drasticamente meno invasive ed immediatamente implementabili nell’architettura delle città senza che queste vengano alterate nel loro profilo estetico. Queste potrebbero comprendere, ad esempio, la conversione di elementi di arredo urbano già presenti in poli di filtraggio e purificazione dell’aria e di assorbimento delle particelle inquinanti. Una soluzione del genere garantirebbe un impatto visivo pressoché nullo, alcuna modifica alle abitudini della cittadinanza e sarebbe di gran lunga meno invasiva rispetto alle tecniche sopra citate.

L’INSPIROMETRO, o assorbitore di polveri sottili, nasce appunto dall’esigenza di risolvere il problema dell’inquinamento atmosferico, basandosi sul principio che le polveri sottili hanno una densità inferiore alla densità dell’aria e sul fatto che tali particelle coesistono con l’umidità atmosferica: vapore acqueo o vapore secco.

SINTESI DELL’INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è perciò quello di proporre un manufatto edile di arredo urbano che possa esercitare la funzione di deumidificazione dell’aria circostante.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di proporre un manufatto edile di arredo urbano che possa esercitare la funzione di purificazione da particelle inquinanti e polveri sottili contenute nell’aria circostante.

Altro scopo della presente invenzione è quello di proporre un manufatto edile di arredo urbano adatto ad operare costantemente lo sbiancamento della propria superficie esterna, sia in condizioni diurne che in condizioni notturne.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di proporre un manufatto edile di arredo urbano adatto a svolgere la funzione di illuminazione pubblica ambientale. Questi ed ulteriori scopi della presente invenzione sono raggiunti mediante un manufatto edile di arredo urbano, del tipo comprendente un corpo principale cavo autoportante a sviluppo assiale con struttura colonnare in malta cementizia rivestita esternamente da un intonaco e una estremità operativa. Il manufatto edile è caratterizzato dal fatto che la malta cementizia comprende inerti termici, in particolar modo sughero, silice espansa e lamine fossili, un legante e uno schiumogeno espandente per cui è adatta ad assorbire e trattenere l’umidità dell’aria presente attorno al manufatto edile. L’intonaco comprende biossido di titanio per almeno il 30%, inerti espansi, zirconio e zeolite, in modo tale che l’azione dei raggi luminosi sulla superficie del manufatto determina una reazione chimica nell’intonaco adatta a determinarne uno sbiancamento superficiale.

Vantaggiosamente il corpo principale comprende un telaio tale da determinare uno o più vani aperti verso l’esterno ed adatti ad essere riempiti con la malta cementizia.

Ancora vantaggiosamente il telaio comprende un elemento centrale da cui si dipartono radialmente una molteplicità di nervature radiali adatte a suddividere la struttura cementizia del corpo principale in un predeterminato numero di setti, ciascuno dei quali ha almeno una prima faccia rivolta verso l’esterno del manufatto edile e rivestita dall’intonaco, ed almeno una seconda faccia rivolta verso la cavità interna del manufatto edile.

Un ulteriore vantaggio consiste nel fatto che l’estremità operativa comprende un elemento illuminante per l’illuminazione stradale, che manufatto edile è provvisto di allaccio alla rete elettrica in corrispondenza di una sua estremità inferiore direttamente a contatto col terreno e che la rete elettrica scorre all’interno della cavità per raggiungere l’elemento illuminante.

Vantaggiosamente sull’estremità operativa è installata una cupola di rivestimento, avente concavità rivolta verso il basso, adatta ad essere colpita all’interno della propria concavità dal segnale luminoso emesso dall’elemento illuminante al fine di rifletterlo in direzione dell’estremità inferiore del corpo principale creando un cono luminoso attorno ad esso.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione di preferite forme realizzative della stessa, riportata a titolo esemplificativo e non esaustivo, in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni e con l’ausilio delle allegate tavole di disegno, nelle quali:

- la Fig. 1 mostra una vista prospettica di un manufatto edile secondo l’invenzione,

- la Fig. 2 mostra una vista in pianta del manufatto edile di Fig. 1,

- la Fig. 3 mostra una vista di dettaglio del manufatto edile di Fig. 1,

- la Fig. 4 mostra una vista in sezione del manufatto edile di Fig. 1,

- la Fig. 5 mostra una vista frontale di una variante realizzativa di un manufatto edile secondo l’invenzione.

DESCRIZIONE DELLE FORME REALIZZATIVE PREFERITE

La necessità di perfezionare la pulizia dell’aria dalle microparticelle, soprattutto quelle dovute alla combustione di minerali fossili provocate dalle automobili, e la contemporanea necessità di ottimizzare gli spazi dedicati a strumentazioni appositamente pensate per svolgere tale funzione, hanno portato all’idea di perfezionare un polo di filtraggio dell’aria che possa integrare ulteriori funzioni già presenti tra gli arredi urbani.

Da qui l’ideazione di un manufatto edile, 1, di arredo urbano con struttura a colonna, del tipo installabile nelle aree pedonali o lungo la viabilità stradale, come visibile nella prospettiva di Fig. 1, che integri al suo interno le caratteristiche per esercitare la funzione di assorbitore ed abbattitore delle sostanze inquinanti.

Il manufatto edile 1, a pianta poligonale e sviluppo verticale, comprende un corpo principale cavo, 10, che si protende verticalmente da un’estremità inferiore, 30, fissata a terra, ad una estremità operativa, 20, generando un corpo colonnare autoportante.

Con l’ausilio delle Figg. 2, 3, 4, il corpo principale 10 è composto da una malta cementizia, 11, gettata in setti suddivisi da un telaio nervato costituito da nervature, 12, protendentisi angolarmente equidistanti tra loro in modo da costituire una sezione a pianta ottagonale con otto distinti setti poligonali e mantenendo libera una cavità interna, 13. Ciascuno degli otto setti poligonali presenta le medesime caratteristiche: una prima faccia, 110, è rivolta verso l’esterno del corpo principale 10 e rivestita da uno strato di intonaco, 14, esposto all’esterno del manufatto edile 1, e una seconda faccia, 111, è rivolta internamente verso la cavità interna 13 del corpo principale 10. Come visibile in Fig. 3 il getto della malta cementizia 11 è realizzato per l’intero sviluppo verticale del corpo principale 10 dalla sua estremità inferiore 30 fino all’estremità operativa 20 e, allo stesso modo, l’intonaco 14 lo riveste esternamente in tutto il suo sviluppo. La struttura del corpo principale 10 può in ogni caso assumere forme planimetriche differenti e il telaio di supporto, conseguentemente, essere realizzato differentemente in funzione delle stesse. Il corpo principale del manufatto edile può infatti essere cilindrico, quadrato, esagonale etc.. considerando sempre la necessità di massimizzare la superficie esterna del manufatto stesso.

La malta cementizia 11 con cui è realizzata la struttura del corpo principale 10 presenta una composizione che ne conferisce un carattere altamente assorbente e deumidificante. Essa è infatti composta da una miscela di materiale legante, quale calce e cemento, tensioattivi anionici, non ionici, battericidi e inerti termici. Questi ultimi sono, in particolar modo, sughero, espansi minerali e farine fossili in quantità definita tra il 15% ed il 35% dell’intera miscela mentre i tensioattivi sono compresi tra lo 0,02% ed il 3% dell’intera miscela della malta 11.

L’intero corpo principale 10, come detto, è rivestito da uno strato di intonaco 14 dalle elevate proprietà fotocatalitiche. Esso, infatti, è realizzato con una composizione di silice espansa, zirconio, zeolite e con biossido di titanio in quantità non inferiore al 30% dell’intera miscela dal momento che questo è l’elemento che maggiormente contribuisce alla fotosensibilità dell’intonaco 14. Le suddette componenti, quindi, permettono all’intonaco 14 di poter reagire, in conseguenza dell’incidenza di segnali luminosi esterni, sbiancando e aumentando la propria brillantezza e lucentezza esteriore. In questo modo il manufatto edile 1 riesce a mantenere un notevole pregio estetico rimanendo brillante e pulito sia durante le ore diurne in cui è esposto direttamente all’incidenza della luce solare sia durante le ore notturne in cui è colpito dai segnali luminosi artificiali provenienti dall’elemento illuminante 211.

I quantitativi così definiti delle miscele di malta 11 e intonaco 14 conferiscono al manufatto 1 un notevole potere di assorbimento dell’umidità circostante e dal momento che la malta 11 è distribuita lungo tutto il corpo principale 10, l’intero manufatto edile 1 svolge un ruolo deumidificante a 360° per l’ambiente in cui è inserito.

Questa funzione è favorita, oltre che dalle componenti delle miscele, dalla particolare struttura della malta 11 stessa che prevede la presenza di una grandissima quantità di microalveoli intercomunicanti, tendenti ad originare minuscoli vortici che innescano un processo continuo di assorbimento ed espulsione di vapore acqueo e aria. Tali alveoli hanno dimensione dell’ordine del nanometro, quindi ben più piccoli del diametro di alcune polveri sottili e si verifica, quindi, che le particelle più grandi vengono attratte per depressione sulla superficie esterna dell’intonaco 14, dove vengono decomposte in inerti grazie al processo fotocatalitico e poi dilavate al verificarsi di un evento di pioggia. Le particelle più piccole vengono incanalate all’interno degli alveoli, degradate anch’esse in sostanze inerti ed espulse all’interno della cavità 13 mediante emissione di vapore che fuoriesce dal manufatto 1 risalendo internamente fino all’estremità operativa 20.

La suddetta estremità operativa 20 comprende una struttura intelaiata, 21, di tipo scatolare aperto, che racchiude un volume di alloggiamento adatto ad accogliere una predisposizione, 210, per l’elemento illuminante 211, che viene collegato alla rete elettrica per mezzo di cavi elettrici, 22. Questi scorrono all’interno della cavità interna 13 del corpo principale 10 collegando l’elemento illuminante 211 all’estremità inferiore 30, dove il manufatto 1 è collegato alla rete elettrica principale. L’elemento illuminante 211 è quindi collegato alla rete elettrica principale e in tal modo il manufatto edile 1 può vantaggiosamente esercitare l’ulteriore funzione di illuminazione dell’ambiente circostante, ovvero di illuminazione pubblica.

Una prima variante realizzativa del suddetto manufatto edile, 1’, visibile in Fig. 5, comprende una cupola, 22’, installata superiormente sull’estremità operativa 20’ con la concavità, 220’, rivolta verso il basso in direzione del corpo principale 10’ in modo tale da ricoprire completamente dall’alto l’intero manufatto edile 1’ e protendendosi in aggetto da esso per tutto il suo perimetro. In questo modo una cospicua parte di segnale luminoso emesso dall’elemento illuminante 211’ va a colpire la cupola 22’ internamente nella sua concavità 220’ ed è riflesso in direzione del corpo principale 10’ e dell’estremità inferiore 30’ del manufatto edile 1’. Buona parte del segnale luminoso riflesso va a colpire il corpo principale 10’ e quindi il suo rivestimento esterno realizzato con l’intonaco 14’ generando l’ulteriore processo fotocatalitico dello stesso. Il processo fotocatalitico realizza uno sbiancamento e una pulizia della superficie esterna dell’intonaco 14’ che così aumenta la propria brillantezza e lucentezza anche in orari notturni in cui la sorgente luminosa non è più naturale. Contestualmente la restante parte del segnale luminoso riflesso dalla cupola 22’ va a generare l’illuminazione ambientale attorno all’estremità inferiore 30’ e quindi l’illuminazione stradale pubblica vantaggiosamente utilizzata per il traffico veicolare, pedonale e/o ciclabile attorno al manufatto 1’.

Questa variante realizzativa, quindi, risulta doppiamente vantaggiosa dal momento che oltre a migliorare l’illuminazione pubblica per mezzo della cupola 22’ che amplifica il segnale luminoso attorno al manufatto 1’, riesce a realizzare un aumento consistente del processo fotocatalitico dell’intonaco 14 che, altrimenti, reagirebbe alla sola illuminazione solare diurna.

Ulteriori varianti realizzative del manufatto secondo l’invenzione hanno una conformazione planimetrica differente (circolare, quadrata, esagonale etc..) al fine di aumentare il più possibile l’estensione superficiale del manufatto e quindi massimizzare le caratteristiche depurative dello stesso.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Manufatto edile (1) di arredo urbano, del tipo comprendente un corpo principale (10) cavo autoportante a sviluppo assiale e una estremità operativa (20), detto corpo principale (10) avendo struttura colonnare in malta cementizia (11) ed essendo rivestito esternamente da un intonaco (14), detto manufatto edile (1) essendo caratterizzato dal fatto che detta malta cementizia (11) comprende inerti termici, un legante e uno schiumogeno espandente, detti inerti termici essendo in particolar modo sughero, silice espansa e lamine fossili, detta malta cementizia (11) essendo adatta ad assorbire e trattenere l’umidità dell’aria presente attorno a detto manufatto edile (1), e dal fatto che detto intonaco (14) comprende biossido di titanio per almeno il 30%, inerti espansi, zirconio e zeolite, in modo tale che l’azione di raggi luminosi sulla superficie di detto manufatto edile (1) determina una reazione chimica in detto intonaco (14) adatta a determinarne uno sbiancamento superficiale.
2. 2. Manufatto edile (1) secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detto corpo principale (10) comprende un telaio tale da determinare uno o più vani aperti verso l’esterno ed adatti ad essere riempiti con detta malta cementizia (11).
3. 3. Manufatto edile (1) secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detto telaio comprende un elemento centrale da cui si dipartono radialmente una molteplicità di nervature radiali (12) adatte a suddividere la struttura cementizia di detto corpo principale (10) in un predeterminato numero di setti, ciascuno di detti setti avendo almeno una prima faccia (110) rivolta verso l’esterno di detto manufatto edile (1) e almeno una seconda faccia (111) rivolta verso la cavità (13) interna di detto manufatto edile (1), detta almeno una prima faccia (110) essendo rivestita da detto intonaco (14).
4. 4. Manufatto edile (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta estremità operativa (20) comprende un elemento illuminante (211) per l’illuminazione stradale, detto manufatto edile (1) essendo provvisto di allaccio alla rete elettrica in corrispondenza di una sua estremità inferiore (30) direttamente a contatto col terreno, detta rete elettrica scorrendo all’interno di detta cavità (13) per raggiungere detto elemento illuminante (211).
5. 5. Manufatto edile (1’) secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che su detta estremità operativa (20’) è installata una cupola (22’) di rivestimento avente concavità (220’) rivolta verso il basso, detta cupola (22’) essendo adatta ad essere colpita all’interno della propria concavità (220’) dal segnale luminoso emesso da detto elemento illuminante (211’) al fine di rifletterlo in direzione di detta estremità inferiore (30’) di detto corpo principale (10’) creando un cono luminoso attorno a detto corpo principale (10’) di detto manufatto edile (1’).