di Valeria Saiu

“(…) Una città sostenibile è il luogo in cui si integrano nel processo progettuale gli aspetti sociali, economici, fisici e ambientali. Una città vista non soltanto come una struttura fisica o di relazioni economiche (…)” (A. Gutierrez).

I rapidi cambiamenti della Cina contemporanea e i fenomeni di esplosione urbana hanno connotati tali da poter definire lo sviluppo urbano cinese come il più rapido processo di urbanizzazione nel mondo (1). Le previsioni, inoltre, indicano che la crescita delle città è destinata ad aumentare notevolmente nei prossimi anni: si stima che la popolazione urbana rispetto a quella rurale passerà dal valore attuale del 36% al 50% nei prossimi venti anni, arrivando al 90% entro il 2020 (2). Queste trasformazioni hanno gravi impatti sul sistema sociale, ambientale ed economico cinese.

La crescita urbana sta interessando, oltre alle città e le metropoli consolidate, le aree rurali e i territori poco urbanizzati, situati in posizione periferica rispetto ai grandi centri urbani, nell’immediato intorno di aree in forte ascesa economica e di collegamento internazionale, in quelli che possono essere definiti “luoghi di importanza strategica”. Nelle aree rurali, le vere periferie del paese, si vedono sorgere, ex novo o come potenziamento di centri urbani esistenti, nuove città di dimensioni notevoli, destinate mediamente a una popolazione di 500.000 persone, vere e proprie città di fondazione pianificate per rispondere alle richieste abitative, previste in relazione al crescente sviluppo del paese.

Dongtang sarà sostenibile non solo dal punto di vista ambientale, ma anche da quello economico, sociale e culturale. Il progetto parte dagli importanti risultati derivati dall’esperienza di BedZed, primo quartiere a emissioni zero realizzato da ARUP nel 2000 in un’area dismessa a sud di Londra, e rappresenterà il banco di prova per la sperimentazione di un nuovo approccio al progetto urbano sostenibile su grande scala, necessario per la realizzazione del programma di sviluppo del governo inglese che prevede la costruzione entro il 2016 di Northstowe, “esemplare soluzione sostenibile” per un’eco-città di 10.000 abitazioni, a cinque miglia da Cambridge.

La metodologia sviluppata da Arup prevede lo studio di differenti aspetti del progetto, determinati attraverso analisi incrociate sui dati strettamente scientifici, legati alle valutazioni economiche, tecnologiche ed energetiche, e gli aspetti antropologici e sociali, meno quantificabili ma necessari per il raggiungimento della qualità e per la validità culturale del progetto di una nuova comunità. Al progetto ha lavorato un gruppo di 100 persone formato da architetti, ingegneri, sociologi, e altre figure professionali, coordinate dall’architetto cileno Alejandro Gutiérrez.

Gli obiettivi dell’“urbanistica integrata” proposta da Arup riguardano: la salute umana ed ambientale, la vitalità economica e la prosperità individuale, l’energia, l’Housing, la nutrizione e le connessioni tra urbano e rurale, la mobilità e l’accessibilità, l’educazione e la cultura, la governance e Engagement civica, l’acqua, i materiali e i rifiuti, l’impronta ecologica. Per questo è stato messo a punto un modello di gestione integrato delle risorse denominato IRM (Integrated Resource Management) in grado di valutare diversi parametri  e riguardanti: le emissioni dell’aria, il consumo dell’acqua, il consumo di energia, la creazione dei rifiuti, l’uso del territorio, la creazione di lavoro, la vitalità finanziaria ed economica.

E’ stato inoltre definito un processo di valutazione per la sostenibilità denominato SPeAR (Sustainable Project Appraisal Routine) per l’analisi e la valutazione delle strategie di sostenibilità durante le diverse fasi del progetto.

A partire da queste analisi sono stati redatti diversi elaborati tra cui: il piano di sviluppo generale dell’area, lo studio di fattibilità economica e del mercato immobiliare, l’analisi delle tecnologie e delle fonti energetiche utilizzabili, lo studio d’impatto ambientale, la valutazione delle principali strategie socio-economiche e l’elaborazione delle linee guida per il disegno sostenibile, sia alla scala urbana che dei singoli oggetti edilizi.

In particolare il disegno dell’impianto urbano della città nasce dalla fusione tra i principi della tradizione insediativa cinese e le forme abitative della vita moderna: la trama dei canali dell’acqua preesistenti ha rappresentato l’elemento ordinatore del piano. Degli 80 mila ettari di terreno soltanto un terzo verrà edificato, permettendo di organizzare nella superficie restante un importante sistema ambientale, costituito da spazi verdi e orti agricoli che renderanno la città in gran parte autosufficiente per la produzione di frutta e verdura. Il progetto del verde rappresenta inoltre un’importante strategia per il miglioramento del microclima urbano che, attraverso il controllo dei venti freddi invernali e delle fresche brezze estive, permetterà di ridurre l’utilizzo di energia per il riscaldamento e il raffreddamento artificiale.

Tutta la domanda di energia della città (residenziale, industriale, commerciale e di trasporto pubblico) sarà interamente fornita da fonti rinnovabili di cui: il 60% da biomasse, il 30% da piccole centrali eoliche situate nella periferia, il 18% da pannelli fotovoltaici e il restante 2% dalla decomposizione dei rifiuti municipali. In questo modo, delle 750 mila tonnellate di carbonio prodotte da una cittadina convenzionale di 50.000 abitanti, se ne potranno risparmiare 400 mila attraverso l'utilizzo di energie alternative e 350 mila sfruttando le tecnologie pulite per i trasporti. E’ prevista inoltre la creazione di una centrale elettrica alimentata dagli scarti del riso per il rifornimento dei quali verranno incentivati economicamente i contadini della zona.

E’ stato organizzato un sistema dei trasporti di tipo misto: sono stati previsti sistemi di collegamento di tram elettrici per ogni quartiere, mentre saranno favoriti gli spostamenti in bicicletta o a piedi. Le uniche macchine che potranno circolare all’interno della città saranno quelle alimentate ad energia solare o a idrogeno.

Per la grandiosità dei suoi obiettivi Dongtang rappresenta una nuova utopia urbana, che tuttavia appare sensibilmente differente dalle città disegnate del Novecento come Brasilia o Chandighar. Il suo progetto non parte da una tabula rasa ma dalla lettura attenta del luogo, visto come risorsa fondamentale da cui trarre il significato e il senso delle nuove trasformazioni del territorio. Una città sostenibile che intende divenire un esempio e proporre un modello di città, non tanto per il suo disegno, unico e irripetibile in altri luoghi, ma per la metodologia che l’ha generata, uno strumento di analisi e di lettura veramente sostenibile.
 

1) I dati indicano che il numero delle città dal 1980 è salito da 223 a 668, in Paulussen (2003) "Managing Eco-Development By Regional Planning: Tasks, Instruments and Application", Proceedings of the Internet Conference on Ecocity Development, in Veronika Praendl-Zika, "Urban Sprawl in China, Land Use Change at the Transition from Village to Town", negli atti di "Urban Trans-formation", Holcim Forum for sustainable construction, Tongji University, Shanghai 18-21 april 2007;

2) OECD Observer 1999.

Il “bisogno” è una richiesta molto delicata dell’individuo, perché è la manifestazione di un disagio profondo, alle volte non consapevole, e questo porta gli individui (fortunatamente!) verso la manifestazione della loro diversità e l’affermazione di qualità individuali. Riuscire a leggere attraverso queste richieste significa progettare e realizzare Abitazioni su misura, dove ogni singola parte contribuisce ad una visione organica, che dia dei risultati ben calibrati e la possibilità di interagire con gli spazi ottenuti.

Ragionando su una casa piccola, potremmo intervenire con soluzioni particolari ed innovative, per esempio abolire (nel rispetto della privacy) le pareti o le porte attraverso l’uso di vetro e tessuto, poter percepire uno spazio in prospettiva da una sensazione diversa che trovarsi davanti un muro, passare attraverso una tenda è diverso dall’aprire una porta. Vivere ambienti fatti di sensazioni e atmosfere, invece che di oggetti. L’uso sapiente di luci e colori, attraverso i quali dare una percezione diversa dello spazio, ampliare o comprimere, illuminare o oscurare, colorare o sbiancare, e la fusione di tutte queste variabili darà origine a nuove soluzioni e personalizzazioni.

L’abitazione Sostenibile è il frutto di uno stile di vita, che mette nelle mani di noi progettisti il benessere fisico, ma soprattutto psicologico dell’individuo fruitore, evidenziando i tratti di quella che definiamo Ecologia Psicologica, un approccio che richiede profonda responsabilità, perché indicare la tonalità cromatica su una parete, non è semplicemente una scelta di gusto o artistica, ma può avere profonde ripercussioni sull’animo umano…

(…) poiché vi sono già tanti problemi nell’ambiente che ci circonda che, almeno all’interno della casa dove si vive, bisognerebbe poter esprimere, risuonare, riequilibrare le proprie energie. L’abitazione dovrebbe essere costruita in un modo tale da poterla ‘sentire’, affinché in ognuno si sprigioni la voglia di tornare a casa (…) (tratto da: La casa bioarmonica, Xenia edizioni).

di Marco Cuomo

Il calcolare i consumi della casa risulta essere meno complesso rispetto a quello che si può pensare. E’ necessario innalzare la capacità di tenuta termica dell’organismo edilizio o porzioni di esso, attraverso semplici accorgimenti di implementazione prestazionale dell’efficienza termica sull’involucro dell’edificio al fine di abbassare i valori di trasmissione termica. Infatti controllare i sub-sistemi di chiusura verticale ed orizzontale già in fase progettuale consente di ottimizzare il consumo energetico dell’abitazione. Giusta la sottolineatura di G. Masera (…) l’aspetto più interessante è che questo livello di risparmio si può ottenere con un uso più intenso di tecnologie semplici e già disponibili sul mercato, in particolare migliorando le prestazioni dell’involucro degli edifici (resistenza termica e tenuta d’aria) (...). Altra questione importante, è l’impiego della così detta energia pulita che ha origini relativamente recenti e che introduce il concetto di bioedilizia. Le prime applicazioni di successo si hanno a partire dagli anni trenta negli Stati Uniti, dove l’ausilio dell’energia eliotermica per il riscaldamento degli edifici riscontra un certo interesse stante buoni risultati suggeriti dalla ricerca, che mira alla concezione della casa intelligente ossia in una casa nella quale l’impiego di una aggiornata tecnologia permetta l’autosufficienza dell’organismo con l’ottimizzazione delle prestazioni di efficienza energetica. In seguito l’interesse per un simile sviluppo tecnologico riporta negli anni fasi alterne legate più ad un interesse commerciale che scientifico; così alla soglia degli anni settanta, a causa della crisi energetica, si riscontra una forte motivazione di natura economica alla ripresa dello studio dell’inserimento di sistemi solari nell’edilizia non solo specialistica, ma abitativa. In Italia le prime realizzazioni di edilizia solare integrata compaiono tra il ‘75 e il ‘80, grazie all’attività di ricerca del C.E.R. (comitato edilizia residenziale) del Ministero dei Lavori Pubblici, il quale promuove con sovvenzioni le prime sperimentazioni di edilizia solare ed al quale farà poi seguito nel 1982 la legge 308, volta alla conservazione energetica e le fonti rimovibili, a incoraggiare i costruttori all’impiego di materiali e di tecnologie capaci di creare edifici autogeneratori e catalizzatori di energia solare. La scelta di una cultura solare si pone quindi come portavoce dell’uso razionale dell’energia, del recupero energetico, del controllo degli sprechi; il passo è breve nel capire che una soluzione in tal senso ha vantaggi enormi per il rispetto dell’ambiente.

La crisi petrolifera ha fatto registrare la vulnerabilità del sistema d’energia fossile sia come risorsa ad esaurimento che come causa del deterioramento ambientale ed è questo il secondo aspetto che ha spinto ad una responsabilizzazione collettiva, creando una nuova coscienza ecologica. Nasce una prima definizione, ovvero l’edificio solare che permette di riconoscere una capacità, all’organismo architettonico e alle sue funzioni, di adottare nella morfologia della struttura sistemi passivi ed attivi che interagiscono per sfruttare al meglio l’energia d’irraggiamento; in sintesi il comportamento termico passivo è la dinamica degli scambi e delle trasmissioni d’energia per effetto di fenomeni naturali di trasmittanza tra parti costituenti l’edificio, e conseguentemente questa fenologia può essere utilizzata in modo controllato per riscaldare o rinfrescare i locali interni del fabbricato; il sistema attivo invece si avvale di impianti ausiliari per raccogliere e trasmettere il calore mediante elementi termovettori (acqua e aria). Il principio d’incremento diretto rappresenta il metodo più semplice di sfruttamento d’energia luminosa, l’irraggiamento degli elementi di accumulo (superfici vetrate a doppi vetri, sistemi di oscuramento e lo stesso volume dell’edificio) permettono una catalizzazione del calore; più raffinato è il sistema a serra il quale si rivela un ulteriore passo in avanti nella progettazione dell’edificio concepito come elemento indipendente.

Infatti la creazione di uno spazio da filtro tra esterno ed interno permette di sfruttare con le condizioni invernali il moto convettivo dell’aria per distribuire calore all’interno, e con le condizioni estive rappresenta lo schermo di protezione; infine l’apertura di vetrate in alto ed in basso attiva la circolazione naturale dell'aria in modo da consentire la diminuzione della temperatura;. similarmente si può utilizzare il manto di copertura come superficie esposta per la funzione dell’intercettazione della massa calorica da distribuire nella sottostante struttura, ma in questo caso è necessario un piccolo sistema meccanico di ventilazione per far circolare forzatamente l’aria calda leggera dall’alto verso il basso.

Il camino solare è senz’altro più articolato in quanto lo spazio che intercorre tra la parete esterna ed un vetro con interposto un elemento metallico leggero e scuro il cui funzionamento è di assorbire e di convertire l’irraggiamento solare d’energia termica, si presta ad essere il luogo di conduzione dell’aria di circolo riscaldata nel vacuo che innesca un circuito convettivo naturale capace di raggiungere tutte le parti dell’edificio meno esposte al sole attraverso un semplice sistema di attraversamento dei solai. Lo spostamento d’aria permette di diffondere calore nei mesi invernali; al contrario nel periodo estivo il favorire i movimenti di ventilazione naturale d’entrata ed uscita sottrae calore alla massa dell’edificio. Un sistema passivo analogo al precedente è il muro di Trombe che sfrutta le pareti perimetrali come elemento d'accumulo energetico; il trasferimento dell'energia radiante acquisita dalla massa accumulatrice ambientale e non dalla sola azione solare diretta può essere quasi istantaneo oppure venire ritardato fino a dodici ore a seconda dello spessore e della latenza del materiale usato per l'accumulo; anche con questo sistema è possibile sfruttare il moto convettivo per immettere aria calda direttamente all'interno dell’edificio attraverso il posizionamento di bocchette di sfogo sull’area superiore della parete. Un ruolo decisamente più complesso è il sistema attivo. Infatti il sistema bistabile, anche se adeguatamente plasmato alle esigenze dell'organismo edilizio, non è in grado frequentemente di soddisfare pienamente il benessere climatico attraverso l’apporto calorico e refrigerante.

Conseguentemente risultano indispensabili gli elementi tecnologici ad hoc per ottimizzare i componenti ed i sub-sistemi impiantistici. Per esempio, il collettore è uno degli elementi tecnici più importanti e la sua corretta morfologia determina l'efficienza prestazionale del flusso termodinamico dell’edificio. Singolari e complessi sono i collettori solari curvi, in quanto non catturano l'energia solare, ma la riflettono potenziata e soprattutto concentrata contro la cisterna accumulatrice e per questo motivo sono definiti tecnicamente concentratori energetici; va detto anche che ha causa del problematico inserimento compositivo, tale sistema è

solo sporadicamente utilizzato. In questo senso sarà compito e dovere dei progettisti impegnarsi maggiormente perchè la seguente soluzione tecnologica non sia preclusa come metodo di produzione di energia pulita. Hanno invece maggiore riscontro commerciale i collettori solari piani, nei quali l'assorbimento per irraggiamento della lastra piana isolata sul lato posteriore si scalda fino alla temperatura di equilibrio, poiché l'energia in arrivo e l'energia dispersa si equivalgono così da comportare la riduzione della superficie disperdente del corpo: in questo modo si ha la condizione ottimale per raggiungere la temperatura di equilibrio in un tempo ampiamente ridotto e meno dispendioso; un ulteriore aumento della temperatura di equilibrio della lastra si attiene anteponendo uno schermo filtrante all'irraggiamento diretto ed essa peraltro risulta opaca all'irraggiamento infrarosso di ritorno; inoltre racchiudere l'elemento ricevente in un apposito telaio di contenimento elimina maggiormente le eventuali perdite verso l'ambiente circostante; a questo punto, per prelevare l'energia termica incamerata si deve fare ricorso ad un apposito circuito distributivo articolato in un condotto di trasporto, ramificato nei vari locali (la preferenza del fluido indicherà la tipologia dell'impianto: ad aria o ad acqua).

Un altro dato di ritorno significativo emerso per ottimizzare le prestazioni d’efficienza energetica dell’organismo edilizio scaturisce dalla scelta di programmare una centralizzazione della produzione di riscaldamento dell’immobile edilizio. Infatti tutti gli studi, le analisi ed i monitoraggi sulle prestazioni energetiche relazionate a costi e benefici, indicano che i risultati migliori in termini di risparmio energetico provengono da impianti centralizzati rispetto alle caldaie autonome collegate alle singole unità abitative (nella programmazione del sistema gestionale del caso studio si è scelto un impianto centralizzato di produzione energetica in considerazione del palese dato di risparmio energetico). Conseguentemente il rendimento energetico di un edificio: la quantità di energia effettivamente consumata o che si prevede possa essere necessaria per soddisfare i vari bisogni connessi ad un uso standard dell’edificio, compresi, tra gli altri, il riscaldamento, il riscaldamento dell’acqua, il raffreddamento, la ventilazione e l’illuminazione. Tale quantità viene espressa da uno o più descrittori calcolati tenendo conto della coibentazione, delle caratteristiche tecniche e di installazione, della progettazione e della posizione in relazione agli aspetti climatici, dell’esposizione al Sole e dell’influenza delle strutture adiacenti, dell’esistenza di sistemi di generazione propria di energia e degli altri fattori, compreso il clima degli ambienti interni, che influenzano il fabbisogno energetico. Infatti nella certificazione d’efficienza energetica che valuta il rendimento energetico di un edificio o porzioni di esso (unità abitativa) si considerano tutti i consumi di riscaldamento acqua calda ed usi elettrici.