Laboratorio città future: in Svizzera studiano come coniugare densità e sostenibilità

Sviluppare nuovi paradigmi di pianificazione integrata e studiare metodologie e processi per agglomerati urbani che possano accogliere una popolazione in forte crescita rispettando elevati standard di sostenibilità ambientale, efficienza energetica e qualità della vita. Sono questi gli obiettivi che si pone il laboratorio città future dell’ETH di Zurigo. Per raggiungerli è stato sviluppato quello che i ricercatoti chiamano scenario di città ad alta densità e uso misto, High-Density Mixed-Use Cities, che prevede la combinazione di analisi progettuali su larga scala in ambito urbano a studi nei settori delle scienze ambientali, dell’ingegneria civile, della psicologia e scienze comportamentali, della pianificazione dei trasporti, del calcolo e dei sistemi cyber-fisici.

Laboratorio città future: dalla teoria ai casi di studio

Si parte dal mondo reale e da una serie di casi di studio all’interno dei quali proporre e testare nuove tecnologie e processi ambientali che potranno essere applicati alle città, diventando gli elementi-chiave. Perché quello che i ricercatori svizzeri del laboratorio città future stanno facendo, in parole semplici, è immaginare come potrebbero o dovrebbero essere gli agglomerati urbani da qui ai prossimi decenni.

L’High-Density Mixed-Use Cities è uno scenario che consiste in quattro progetti orientati alla vivibilità, ai servizi ecosistemici, a una maggiore efficienza energetica e al verde.

The Grand Project: città flessibili e vivibili

I progetti urbani su larga scala sono diventati i principali motori del rinnovamento urbano nelle città di tutto il mondo. Gli usi misti ad alta densità e la presenza di un sistema infrastrutturale efficiente e iper-connesso sono considerati sempre più degli elementi cardine per lo sviluppo di città vivibili da un punto di vista sociale, economico e ambientale.

Mega-progetti sostenibili

Davanti a una prospettiva di crescente urbanizzazione e di contro a delle risorse che man mano scarseggeranno sempre più, l’unica via percorribile sembra essere quella di mega-progetti che privilegino l’alta densità. Su questo fronte, il laboratorio città future dell’ETH di Zurigo sta sperimentando una serie di strategie incentrate sullo sviluppo di strategie multidisciplinari e complesse per ridisegnare i centri urbani in un’ottica di maggiore vivibilità e sostenibilità.

Un caso di studio: Barcellona

I casi di studio sono molti e sparsi per tutto il mondo. Fra questi troviamo, ad esempio, il 22@ Plan, un progetto approvato nel 2000 dall’amministrazione di Barcellona che prevede la trasformazione di un’ex area industriale centrale in un distretto produttivo innovativo. L’idea è quella di riqualificare uno spazio occupato da vecchie fabbriche con nuovi edifici terziari da combinare a social housing, servizi e aree verdi.

Servizi ecosistemici nel paesaggio urbano

Gli spazi verdi, come parchi e giardini e reti fluviali urbani, forniscono alle città una serie di vantaggi noti come “servizi ecosistemici“. E che riguardano aspetti inerenti la resilienza, come la riduzione del rischio di inondazioni, l’attenuamento della cosiddetta isola di calore, ovvero l’eccessivo surriscaldamento delle aree urbane e infine una serie di spazi a servizio della collettività.

Migliorare la sostenibilità delle città del sud-est asiatico

Gran parte delle ricerche sui servizi ecosistemici si è finora concentrata in Europa e in Nord America, paesi caratterizzati da condizioni climatiche piuttosto miti. Poco è invece stato fatto per tutte quelle aree con clima tropicale, come il sud-est asiatico, che sarà il continente maggiormente interessato dal boom dell’urbanizzazione. I ricercatori svizzeri stanno quindi studiando delle soluzioni per migliorare la sostenibilità di queste aree, concentrandosi soprattutto sul ruolo della vegetazione nella mitigazione dell’effetto isola di calore urbana, oltre che sullo sviluppo di strategie progettuali ad hoc.

Le sperimentazioni in atto fungeranno da base per l’implementazione di modelli che potranno essere utilizzati e re-interpretati in differenti contesti e per esigenze diverse.

Sistemi energetici multiscala (MuSES) per città a basse emissioni di carbonio

Gli edifici, come ben sappiamo, sono fra le strutture più energivore ed inquinanti. Migliorarne l’efficienza energetica è un’azione chiave per la mitigazione dei cambiamenti climatici, soprattutto se adottata su scala urbana, dove gli strumenti finanziari potrebbero facilitare un’integrazione diffusa di tecnologie a basse emissioni di carbonio.

Le attuali strategie per migliorare l’efficienza energetica degli edifici e per l’utilizzo di fonti di energia rinnovabile (FER) si limitano alla scala dell’edificio. La sfida, portata avanti dal laboratorio città future insieme ad altri gruppi di ricerca dell’ETH di Zurigo, è quella di ampliare questa visione all’intera città.

Efficienza energetica a livello di distretto urbano: il caso di studio a Singapore

I sistemi multi-scala di energia per le città a basse emissioni di carbonio- Multi-Scale Energy Systems for Low Carbon Cities (MuSES)- esplorano le interazioni progettuali di sistemi urbani ed energetici dall’edificio alla scala distrettuale. Per tradurre concretamente questo approccio, il Future Cities Laboratory svizzero si muove in tre direzioni:

Sistema: ampliare l’approccio sistemico delle tecnologie RES e HVAC in edifici ad alta efficienza

Scala: estendere l’ambito dei sistemi energetici e climatici dalla costruzione alla scala distrettuale

Sinergia: esplorare le interazioni e le sinergie di sistemi energetici multi-scala con lo sviluppo urbano.

Questo modello integrato verrà testato nel case study di Singapore, utilizzando nuovi strumenti spaziali per la modellazione e l’analisi dell’energia come il City Energy Analyst Toolbox (CEA Toolbox).

Tipologie di edifici densi e verdi

L’architettura contemporanea e le pratiche di progettazione urbana stanno esplorando sempre più l’integrazione di spazi verdi in edifici di grandi dimensioni, dando vita a nuovi modelli di integrazione architettonica. Terrazze, giardini pensili, parchi verticali e aree pubbliche verdi sono la base di partenza per le nuove ‘città verticali’ altamente sostenibili.

Agglomerati urbani pieni di verde, verticale

Questo filone di ricerca si concentrerà sullo studio dei benefici ambientali, sociali, urbani, architettonici ed economici derivanti dalla progettazione non solo di edifici verdi ma di interi agglomerati urbani ricchi di vegetazione. Diversi casi di studio avranno come obiettivo l’analisi dello stato dell’arte e dei progetti di green building già realizzati con l’obiettivo di promuovere strategie di potenziamento.