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Struttura urbana, metabolismo urbano

SUPSIScuola Universitaria Professionaledella Svizzera Italiana

DipartimentoAmbienteCostruzioni eDesign

Istituto diSostenibilitàApplicata all’AmbienteCostruito 1

UNIVERSITÀDELLASVIZZERAITALIANA

ACCADEMIA DIARCHITETTURA

Sistemi solari a scala di città/quartiere: modulo 5 _ lezione 2

Autori: Paola Caputo

Fonti: Federico Butera

Paola Caputo

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

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Introduzione

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Struttura urbana, metabolismo urbano e sostenibilità

Climi temperati/Struttura urbana

– Massimizzazione dei guadagnisolari in inverno

– Minimizzazione dei guadagnisolari in estate

– Promozione della ventilazionenaturale in estate

– Protezione dai venti freddi in inverno

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Effetti struttura urbana

Effetti struttura urbana

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Effetto: la domanda di energia diminuisce

Effetti struttura urbana

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È possibile attenuare l’effetto isola di calore urbana

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

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Dettaglio: andamento qualitativo della domanda

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Domanda termica Domanda frigorifera

Domandaelettrica

Dettaglio: concetto energia e territorio

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Domanda di energia

Conversione energetica

Trasposto, distribuzione

• Sistema di generazione

• Reti e Terminali di impianto

• Forme di energia, Tipologie edilizie, tempo, SPAZIO

Struttura e uso delle risorse locali

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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

Struttura urbana e nuovo paradigma energetico

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In definitiva:

Ottimizzazione struttura urbana Ottimizzazione metabolismo

urbano

Possono avere un ruolo fondamentale nel processo di cambiamento di paradigma energetico

Nuovo approccio

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Pianificazione integrata per la sostenibilità urbana

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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

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)

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Quali azioni vanno promosse

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 migliorarnele prestazioni energetico-ambientali

– pianificare una viabilità che tenga contodei diversi attori (auto, motocicli, cicli, pedoni)

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?

Quali azioni vanno promosse ?

verde urbano/uso sostenibile del suolo

– salvaguardare gli spazi aperti/verdi presenti

– inserire nei regolamenti edilizi dei vincoli perla conservazione di aree dedicate a verdeanche nel caso di nuovi insediamenti

– salvaguardare la qualità del suolo (e delle acque)

– provvedere a bonifiche in caso di contaminazioni

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Quali azioni vanno promosse ?

Il percorso dalla città di oggi alla cittàsostenibile è possibile anche grazie allapresenza di nuovi importanti strumenti di:

– Analisi, rappresentazione

– Comunicazione, telecomunicazione

– Partecipazione

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GIS (geographic information systems)

Risorse energetiche distribuite

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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

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BedZed e Freiburg-Vauban

Esempi (vedere lezione M5_L3)

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Freiburg-Vauban

BedZed

Il sole per ogni esigenza

IL SOLE PER OGNI ESIGENZA

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humidifiers

dehumidifier heat recovery

coolingloads

cool,dry

warm,humid

heatheat

bypass

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

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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

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