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Il progetto urbano sostenibile: progettare la città come “ecosistema sostenibile urbano” Metabolismo urbano componenti scientifiche contributi interdisciplinari.

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Presentazione sul tema: "Il progetto urbano sostenibile: progettare la città come “ecosistema sostenibile urbano” Metabolismo urbano componenti scientifiche contributi interdisciplinari."— Transcript della presentazione:

1 Il progetto urbano sostenibile: progettare la città come “ecosistema sostenibile urbano” Metabolismo urbano componenti scientifiche contributi interdisciplinari definizione successione ecologica Elementi del metabolismo input e output input: ruolo di produzione ed erogazione di servizi dinamiche Metabolismo e forma urbana macromorfologia morfologia dello spazio locale morfologia della rete Metabolismo Step 1. Fino alla prima rivoluzione e modelli di funzionamento industriale della città Step 2. La situazione attuale Step 3. La sfida della sostenibilità

2 Il progetto urbano sostenibile: progettare la città come “ecosistema sostenibile urbano” Nell’epoca industriale abbiamo progettato e gestito il paesaggio come ‘picture’, scenografia, piuttosto che come un ecosistema funzionante. Questo significa riconoscere le interconnessioni fra risorse naturali, umane, fisiche. Di conseguenza il progetto urbano è il risultato di un processo olistico, caratterizzato dalla circolarità delle variabili che compongono il metabolismo urbano e teso all’ottimizzazione del benessere dei cittadini e della gestione delle risorse (energia e materia) per l’intero ciclo di vita del progetto. L’ecosistema sostenibile urbano è inteso così come un paesaggio progettato e gestito per minimizzare l’impatto sull’ambiente e massimizzare il ritorno economico e sociale nel lungo periodo. Di conseguenza, il nostro bagaglio analitico per la lettura della città deve abituarsi a connettere la tradizionale lettura ‘meccanica’ delle variabili urbane con la lettura dei fattori biofisici.

3 Metabolismo urbano: sintesi di molte discipline Social sciences Sociology History Economics Cultural anthropology Metabolismo urbano Natural sciences Social geography Materials science Agricultural sciences Biology and ecology Material flowEnergy flow

4 Metabolismo urbano : le quattro fasi dell’avanzamento scientifico 1: can be localised in the late 1860s and is mostly associated with a progressivist evolutionary world-view. 2: still indebted to a progressivist evolutionary perspective but already with some critical overtones, spreads from about the First World War to the mid-1950s. 3: in the late 1960s, which I choose to term the phase of the pioneers, is marked by modern environmental concerns and lacks the belief in an ever-brighter future. 4: in the 1990s, after two decades of relative stagnation in wich the holistic perspective of ‘size’ and ‘growth’ of urban metabolism receded behind the predominance of pollution and toxicity, there was a virtual explosion of research dealing with industrial metabolism, and the term ‘urban metabolism’ was (re)born as a powerful unifying concept to relate the functioning of economy and society to its consequences on the environment.

5 Metabolismo urbano: definizione Urban Metabolism, as a term, can be understood as a flow of energy and material through an urban “ ecosystem ”, where material inputs are transformed into useful energy, physical structure and waste [Decker, et. al. 2000]. Urban metabolism depends on various economic, political, social, technological, ecological and climatic factors. Urban metabolism is a process of the flow of inputs and outputs at a given point in time and a given stage of urban development, a dynamic description of urban evolution may have a better analogy in Ecosystem Succession (or ecological succession).

6 Ecological succession "Ecological succession" is the observed process of change in the species structure of an ecological community over time. Within any community some species may become less abundant over some time interval, or they may even vanish from the ecosystem altogether. Similarly, over some time interval, other species within the community may become more abundant, or new species may even invade into the community from adjacent ecosystems. The gradual long term changes in altered ecosystems are called ecological successions. Ecosystems tend to change with time until a stable system is formed. The type of succession which occurs in an ecosystem depends upon climatic, soil and human interventation in a given geographical area. Change over time in what is living in a particular ecosystem is "ecological succession".

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8 Metabolismo urbano: relazioni fondamentali

9 Metabolismo urbano: Input/output

10 Metabolismo urbano: Input Categorie principali Subcategorie Biomass Food Feed Animals Wood Other Fossil fuelCoal Oil Gas Other Industrial minerals Non metallic Metallic Construction minerals

11 Metabolismo urbano: input Material flows: About 88% of the material an industrial society extracts from its natural environment is water, 8% is air used for human and animal breathing and combustion. All other materials only account for about 4% of the total material throughput. In industrial economies the yearly turnover of the non-air, non-water fraction amounts to tons per capita and year. About one half of this is construction material, the remainder being fossil fuels, biomass, etc. Energy flows: Industrial metabolism is characterized by a high share of fossil fuels in energy provision - even in countries with a high percentage of nuclear power in electricity generation nuclear energy usually does not cover more than 10-20% of the total energy input. Of course, human and animal nutrition are an important - albeit usually neglected - part of the energy metabolism of societies.

12 Metabolismo urbano: Output

13 Input: ruolo di produzione e generazione di servizi

14 Metabolismo:dinamiche

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16 Metabolismo e macromorfologia

17 Metabolismo e morfologia dello spazio locale

18 Metabolismo: la morfologia della rete Rete fisica-Rete ecologica Non può che esserci uniformità fra le regole di fondo della morfologia degli insediamti ‘naturali’ e quelli umani, poiché tutti gli esseri viventi segnano la loro vita sull’equilibro fra il momento dello stare, che si esprime in centri e nodi, e il momento del viaggiare. Questo equilibrio, nell’ambiente antropico si traduce nel rapporto fra morfologia del costruito e rete dinamica per gli spostamenti, nell’ambito naturale attraverso il concetto di rete ecologica, la cui struttura è data da : nodi, che costituiscono gli habitat principali, i quali a loro volta hanno una articolazione morfologica: zona centrale, zone tampone, zone di riqualificazione, ecc corridoi e aree di sosta, che garantiscono la mobilità delle speci Le reti ecologiche sono protette da un sistema ampio di Convenzioni a livello: GlobaleRegionale Ramsar Protocollo di Barcellona sulla protezione della diversità Parigi biologica nel Mediterraneo Programma uomo e biosfera Convenzione di Helsinki sulla protezione dell’ambiente Convenzione di Bonn marino nel mar Baltico Convenzione sulla biodiversità Europeo Berna Rete europea delle riserve biogenetiche Convenzione sulla acque transfrontaliere Direttiva sulla conservazione degli uccelli Direttiva sulla conservazione degli habitat naturali e della flora e fauna selvaggie

19 Metabolismo urbano: da lineare a circolare Resource use depends on the way cities function, as well as their standards of living. The metabolism of most 'modern' cities is essentially linear. Resources flow through the urban system without much concern about their origin or about the destination of wastes. Inputs and outputs are considered as largely unrelated. Step 1. Fino alla prima rivoluzione industriale At that time, the potentially usable resources were so large and the amount of life so small that the existence of life forms had essentially no impact on available resources. This individual component process might be described as linear, that is, as one in which the flow of material from one stage to the next is independent of all other flows. We term this pattern type I ecology; schematically, it takes the form of Fig. 1.

20 Metabolismo urbano: da lineare a circolare Step 2. La situazione attuale A contrasting picture is an ecosystem in which proximal resources are limited. In such a system, the resulting life forms become strongly interlinked and form the complex networks we know today as biological communities. In this system, the flows of material within the proximal domain may be quite large, but the flows into and out of that domain (i.e., from resources and to waste) are quite small. Schematically, such a type II system might be expressed as in Fig. 2. Progettazione sostenibile secondo il principio della sostenibilit à debole (ingresso di input, manipolazione delle risorse naturali, minimizzandone il consumo attraverso riuso e riciclo, rifiuti, ricomposizione nel lungo momento delle risorse naturali)

21 Metabolismo urbano: da lineare a circolare Step 3. La sfida della sostenibilità The type 2 system is much more efficient than the previous one, but it clearly is not sustainable over the long term because the flows are all in one direction, that is, the system is "running down." To be ultimately sustainable, biological ecosystems have evolved over the long term to be almost completely cyclical in nature, with "resources" and "waste" being undefined, since waste to one component of the system represents resources to another. [The exception to the cyclicity of the overall system is that energy (in the form of solar radiation) is available as an external resource.] This type III system may be pictured as in Fig. 3. It is important to recognize that the cycles within the system tend to function on widely differing temporal and spatial scales, a behavior that greatly complicates analysis and understanding of the system. progettazione sostenibile secondo il principio della sostenibilit à forte (ingresso di input, intangibilit à delle risorse naturali, assenza di rifiuti)

22 Progettare secondo le regole dell’ecosistema urbano: molteplicità di osservazioni fisiche La morfologia della citt à è data dalla sovrapposizione di diverse morfologie: naturale, fisica e sociale. Ciascuna morfologia ha il suo metabolismo. Il problema progettuale è la sinergia tra morfologie al fine di massimizzare il metabolismo complessivo. Esigenza di progettare partendo da uno stato di fatto che illustri le diverse morfologie. Progettare secondo le regole dell’ecosistema urbano: molteplicità di scale logiche

23 Progettare secondo le regole dell’ecosistema urbano: regole 1 Metabolic Sustainable Project is: proactive not reactive. That is, it is initiated and promoted by industrial concerns because it is in their own interest and in the interest of those surrounding systems with which they interact, not because it is imposed by one or more external factors. designed in not added on. This characteristic recognizes that many aspects of materials flows are defined by decisions taken very early in the design process and that optimization of industrial ecology requires every product and process designer and every manufacturing engineer to view industrial ecology with the same intensity that is brought to bear on product quality or manufacturability. flexible not rigid. Many aspects of the process may need to change as new manufacturing processes become possible, new limitations arise from scientific and ecological studies, new opportunities arise as markets evolve, and so on. encompassing not insular. In the modern international industrial world, it calls for approaches that not only cross industrial sectors but cross national and cultural boundaries as well.

24 Progettare secondo le regole dell’ecosistema urbano: regole 2 I pi ù importanti concetti ecologici applicati alla pianificazione sostenibile sono: Diversit à biologica e chimica contribuiscono ad accrescere le capacit à dell ’ ecosistema. Introdurre una grande variet à di elementi per aumentare le possibilit à di auto governo dell ’ ecosistema. Progettare materiali e prodotti che fanno pi ù con meno. Aumentare il recupero dei materiali usati nel paesaggio, incoraggiare la loro manutenzione piuttosto che la loro sostituzione. Comprendere le differenze di bisogni, valori e comportamenti umani che influenzano le pratiche di gestione degli spazi urbani e come i comportamenti umani sono associati a pi ù ampi fattori culturali, socio economici e demografici.

25 Identificare le funzioni biotiche e abiotiche indotte dai comportamenti umani che influenzano la struttura e le funzioni dei differenti ecosistemi urbani. Quando si manipolano gli ecosistemi urbani occorre ricordare che i processi ecologici hanno specifiche regole di tempo e di scala. Pianificare e progettare l ’ interfaccia fra sistemi costruiti dall ’ uomo e i sistemi naturali significa operare per graduali transizioni, non tracciare rigidi confini. Gli ecosistemi sono pi ù vulnerabili ai loro bordi. Sfruttare i biotipi che sono nel loro “ campo ottimo ” di tolleranza ambientale. Gli ecosistemi sono in grado di riciclare elementi. Quando si progettano sistemi di controllo delle emissioni occorre comprendere sia i sistemi di riciclo umani che gli ecosistemi.

26 Dinamica, impatto e monitoraggio degli ecosistemi urbani Impatto Indice di bioticit à Previsione Scenari Fattore 4 Monitoraggio Popolazione/Ecosistema insediativo Impronta ecologica Household monitoring Analisi campione sul comportamento dei cittadini Economia/ecosistema economico Modello DPSIR Monitoraggio dei settori economici Matrice input/output con i conti satellite (salute, casa, ambiente) Tempo libero/ecosistema rururbano Modello DPSIR BAF

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