Struttura urbana, metabolismo urbano Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Struttura urbana, metabolismo urbano Autori: Paola Caputo Fonti: Federico Butera Paola Caputo SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Introduzione SUPSI Sommario: Obiettivi: Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Introduzione Sommario: La scelta di una struttura urbana adeguata rappresenta una misura molto efficace per il contenimento dei consumi di energia e, più in generale, per il miglioramento della qualità dell’ambiente urbano La struttura urbana influenza infatti l’interazione tra ambiente naturale e l’ambiente costruito Controllo della radiazione solare Controllo della ventilazione Oltre che i modi di trasporto e la gestione dei principali problemi igienico-sanitari La razionalizzazione del metabolismo urbano (ovvero dei flussi in ingresso e in uscita, delle diverse forme di materia e di energia e dei processi di riciclo interni) consente di ottimizzare l’uso delle risorse localmente disponibili, riducendo l’impatto ambientale della città stessa Obiettivi: comprendere l'importanza della struttura urbana ai fini del risparmio di energia e materia e del corretto sfruttamento degli apporti solari e delle altre risorse localmente disponibili SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Struttura urbana, metabolismo urbano e sostenibilità Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Struttura urbana, metabolismo urbano e sostenibilità SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Effetti struttura urbana Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Effetti struttura urbana Climi temperati/Struttura urbana Massimizzazione dei guadagni solari in inverno Minimizzazione dei guadagni solari in estate Promozione della ventilazione naturale in estate Protezione dai venti freddi in inverno SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Effetti struttura urbana Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Effetti struttura urbana Effetto: la domanda di energia diminuisce SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Effetti struttura urbana Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Effetti struttura urbana È possibile attenuare l’effetto isola di calore urbana SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Struttura e uso delle risorse locali Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Struttura e uso delle risorse locali Promozione di una mobilità sostenibile Zone miste Possibilità di impiego delle risorse locali, in particolare solari Razionalizzazione della gestione del mix di domanda di energia e dei picchi SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Dettaglio: andamento qualitativo della domanda Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Dettaglio: andamento qualitativo della domanda Domanda termica Domanda frigorifera Domanda elettrica SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Dettaglio: concetto energia e territorio Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Dettaglio: concetto energia e territorio Sistema di generazione Reti e Terminali di impianto Forme di energia, Tipologie edilizie, tempo, SPAZIO SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Struttura e uso delle risorse locali Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Struttura e uso delle risorse locali Sfruttamento ottimale dei flussi input/output e usi in cascata Dimensionamento ottimale degli impianti Generazione distribuita dell’energia Integrazione dei servizi; sovrapposizione dei piani di gestione SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Struttura urbana e nuovo paradigma energetico Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Struttura urbana e nuovo paradigma energetico In definitiva: Ottimizzazione struttura urbana Ottimizzazione metabolismo urbano Possono avere un ruolo fondamentale nel processo di cambiamento di paradigma energetico SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Nuovo approccio SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Pianificazione integrata per la sostenibilità urbana Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Pianificazione integrata per la sostenibilità urbana Reti da integrare gas (o altro vettore) elettricità acque di approvvigionamento acque di rifiuto smaltimento rifiuti trasporti, viabilità e parcheggi spazi aperti pubblici, aree verdi SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Quali azioni vanno promosse Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Quali azioni vanno promosse energia mettere in atto interventi per la riduzione della domanda di energia (riscaldamento ed elettricità, incluso l’uso per condizionamento) promuovere l’uso di fonti rinnovabili e la valorizzazione delle risorse locali con la generazione distribuita acqua ridurre le perdite nella rete idrica, promuovere il risparmio idrico e l’utilizzo di acqua piovana ridurre la portata delle acque di rifiuto realizzare impianti avanzati di trattamento delle acque reflue, meglio se dotati di recupero energetico rifiuti pianificare la gestione integrata dei rifiuti privilegiando i recuperi di materia e di energia realizzare impianti di trattamento termico con buone prestazioni energetiche e linee di trattamento fumi adeguate (meglio se BAT) SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Quali azioni vanno promosse ? Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Quali azioni vanno promosse ? mobilità rendere coerenti diversi piani (traffico, sosta, servizi ed infrastrutture, nuovi insediamenti …) promuovere e rendere efficiente il trasporto pubblico rinnovare il parco dei mezzi per il trasporto pubblico al fine di migliorarne le prestazioni energetico-ambientali pianificare una viabilità che tenga conto dei diversi attori (auto, motocicli, cicli, pedoni) ? SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Quali azioni vanno promosse ? Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Quali azioni vanno promosse ? verde urbano/uso sostenibile del suolo salvaguardare gli spazi aperti/verdi presenti inserire nei regolamenti edilizi dei vincoli per la conservazione di aree dedicate a verde anche nel caso di nuovi insediamenti salvaguardare la qualità del suolo (e delle acque) provvedere a bonifiche in caso di contaminazioni SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Quali azioni vanno promosse ? Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Quali azioni vanno promosse ? Il percorso dalla città di oggi alla città sostenibile è possibile anche grazie alla presenza di nuovi importanti strumenti di: Analisi, rappresentazione Comunicazione, telecomunicazione Partecipazione GIS (geographic information systems) SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Risorse energetiche distribuite Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Risorse energetiche distribuite SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Huairou New Town SUPSI Esempi (vedere lezione M5_L3) Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Huairou New Town Esempi (vedere lezione M5_L3) OBIETTIVO: impronta ecologica < regione Pianificazione urbana ed energetica Layout urbano rispondente al clima Riduzione della domanda Ottimizzazione ed integrazione dei servizi SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

BedZed e Freiburg-Vauban Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 BedZed e Freiburg-Vauban Esempi (vedere lezione M5_L3) BedZed Freiburg-Vauban SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Il sole per ogni esigenza Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Il sole per ogni esigenza Il sole per ogni esigenza SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Considerazioni Per il processo di cambiamento di paradigma energetico: Ottimizzazione struttura urbana Ottimizzazione metabolismo urbano Abbiamo a disposizione tecnologie per attuare il passaggio Occorrono: Risorse, volontà, governance Le città ‘sviluppate’ dovrebbero dare il buon esempio Per le città esistenti il processo è delicato a causa degli errori del passato, ma ci sono molti esempi incoraggianti SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

Riferimenti e risorse SUPSI Riferimenti/Risorse: Contatti: Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2 Riferimenti e risorse Riferimenti/Risorse: Richard Rogers, Cities for a small planet, Faber & Faber, 1997, London, UK. P. Gaffron, G. Huismans, F. Skala (eds.), Ecocity, Facultas Verlags und Buchhandels AG, 2005, Vienna, AU Federico Maria Butera, “La città sostenibile”, Il progetto sostenibile, anno 2005, n. 7, p. 10-15 Occhiuto M. (2007), Towards a sustainable town, the Chinese experience of Huai Rou, Electa Klaus Daniels, Advanced Building System. A Technical Guide for Architects and Engineers, Birkhäuser Verlag, 2003, Basel, CH) Contatti: Federico Butera SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all’ Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA