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Tecnologia e misure verdi verso un’architettura resiliente / Technology and green measures to a resilient architecture

Authors:
  • Faculty of Architecture and Design of Tirana

Abstract and Figures

The scope of the effects that climate change implies in different territories requires a rethink of the current approach to the city’s design. The new orientation is directed towards resilient design (from Latin to resilient) that is sustainable, agile and anti-fragile that can withstand current crises. The article focuses on the fundamental role of technology in the construction of microclimate mitigation. La portata degli effetti che i cambiamenti climatici comportano nei diversi territori, impone di ripensare l’attuale approccio al disegno della città. Il nuovo orientamento è diretto verso la progettazione resiliente (dal latino resilire cioè «rimbalzare») sostenibile, agile e antifragile che possa resistere e fare fronte alle attuali criticità. L’articolo focalizza l’attenzione sul ruolo fondamentale della tecnologia nel settore delle costruzioni per la mitigazione del microclima.
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GA HÓ
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GA
Continuità come processo ......................................................................................................3
Continuity as process
Progettando lidentità ........................................................................................................................9
Designing the identity
Ripartire dalle rovine per ritrovare gli dei ............................................................................15
Going back the ruins to rediscover our gods
L’Appia dimenticata ..............................................................................................................21
Forgotten Appia
Antichi Borghi: sinergie con il territorio per continuità con la città storica ........................29
Ancient villages: synergies with the territory to continuity with the historical cities
Il Piano Programma per Palermo e il PRG di Urbino ........................................................35
The Piano Programma for Palermo and the PRG for Urbino
Stategie di Rigenerazione urbana per la città storica: Flussbad Berlin..............................41
Strategies of urban regeneration for historical city: Flussbad Berlin
Vuoti Artistici: azione e reazione nella progettazione urbana ..............................................47
Empty art: action and reaction in urban design
Coprire lAntico. Il caso dellArena di Verona................................................................................53
Cover the Antique. The case of the Arena of Verona
Farm Cultural Park come labortorio di rigenerazione territoriale...................................... 61
Farm Cultural Park as an urban regeneration lab
L’azzurro del cielo: Carlo Scarpa a Palermo........................................................................69
Blu sky: Carlo Scarpa a Palermo
Mutamenti e permanenze della Palermo antica ...................................................................77
Mutations and pemanences in ancient Palermo
In ambiente storico progettare con ordine un apparente disordine ......................................83
In a historic evironment, design with order an ostensible disorder
T
ecnologia e misure verdi verso un’architettura resiliente ..............................................................89
Technology and green measures to a resilient architecture
Strategie per la continuitò della città storica: l’approccio manutentivo negato ..................95
Strategies for the continuity of the historical city: the denied maintenance approach
Icaratteri locali dellarchitettura storica come strumento per il miglioramento energetico. 103
Improving the energy performance of historic buildingns through their local features
Balla e Depero in architettura .............................................................................................109
Balla and Depero in architecture
Primordialità in Salvatore Scarpitta ...................................................................................117
Primordiality of Salvatore Scarpitta
Cosimo D’Amico: dal realismo all’iperealismo..................................................................123
Cosimo D’Amico: from the realism to hyperrealism
Nuovi territori del design tra artigianato e luoghi della città storica ...............................129
New territories of design between artisan heritage and historical sites of the city
Per classificare il patrimonio storico e determinare il risparmio energetico......................135
For the categorisation of historic buildings to determine energy saving
Strumenti e materiali per la fabbricazione digitale in architettura ....................................143
Instruments and materials for digital manufacturing in architecture
ALBERTO SPOSITO
GERARDO SEMPREBON
ANNA LUCIA D’ERCHIA
MASSIMILIANO RENDINA, FRANCESCO IODICE
ADRIANA SCARLET SFERRA
ISABELLA DAIDONE
IRENE MAROTTA
GIOVANNI M. CUDIN, FRANCESCO TOSETTO
GIUSEPPE FALLACARA, UBALDO OCCHINEGRO
MICAELA PIGNATELLI
FAUSTA OCCHIPINTI
SANTO GIUNTA
TIZIANA FIRRONE, CARMELO BUSTINTO
EMANUELE W. ANGELICO
SANTINA DISALVO
MASSIMOLAURIA, MARIAAZZALIN
ENRICO GENOVA
ALBERTO SPOSITO
ANTONELLA CHIAZZA
GIUSEPPINA VARA
BENEDETTO INZERILLO
TOR BROSTRÖM, ANNA DONARELLI
FREDRIK BERG
CESARE SPOSITO, FRANCESCA SCALISI
SUMMARY
,
International Journal of Architecture Art and Design
CONTINUITÀ
PROGETTI PER LA CITTÀ STORICA
CONTINUITY: PROJECTS FOR THE HISTORICAL CITY
1 | 2017
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16,00 Euro
9 772464 930001
70006
ISSN a stampa: 2464-9309
89
TECNOLOGIA E MISURE VERDI
VERSO UN’ARCHITETTURA RESILIENTE
TECHNOLOGY AND GREEN MEASURES
TO A RESILIENT ARCHITECTURE
Ogni anno il surriscaldamento urbano e
l’inquinamento producono tre milioni
di vittime in tutto il mondo e le ondate
di calore continueranno ad aumentare con l’au-
mento esponenziale degli abitanti delle città. Entro
i prossimi 40 anni, infatti, la maggior parte della
popolazione mondiale vivrà nelle aree urbane e,
per far fronte alle diverse esigenze abitative del-
l’uomo con soluzioni sostenibili, l’architettura
dovrà collaborare in maniera determinante con la
natura. La resilienza urbana può essere definita
come la capacità di una comunità, di rimbalzare da
una crisi, quale quella causata da un tragico evento
naturale. Per aumentare la resilienza possiamo da
una parte promuovere azioni di mitigazione e pre-
venzione del rischio, per ridurre l’impatto di un
possibile evento eccezionale e, dall’altra, predi-
sporre strategie progettuali per la gestione della
crisi, allo scopo di ridurre i tempi e le difficoltà di
recupero post-evento eccezionale.
Oggi, per chi si occupa della valorizzazione
degli edifici, la vera sfida è quella di riuscire a
combinare le esigenze dell’edificio, esistente o
nuovo, con quelle degli occupanti, con attenzione
a una gestione economica più scrupolosa al fine di
limitare la richiesta di energia e l’impatto ambien-
tale. Gli edifici sono responsabili del 40% del con-
sumo energetico globale e svolgono un ruolo
determinante nel settore dell’energia, poiché si
prevede che la domanda di energia degli edifici
continuerà a crescere a livello mondiale nei pros-
simi decenni1. Secondo il rapporto della
International Energy Agency (IEA) «le fonti ener-
getiche a basse emissioni di carbonio soddisfano
circa il 40% della crescita della domanda globale
di energia. In alcune regioni, la rapida espansio-
ne dell’energia eolica e solare solleva questioni
fondamentali circa la progettazione di mercati
dell’energia e la loro capacità di garantire inve-
stimenti adeguati e affidabilità a lungo termine».
Quindi, anche le fonti rinnovabili crescono, ma
non dappertutto nello stesso modo. La Germania
è uno dei Paesi all’avanguardia in questo senso,
essendosi data l’obiettivo di ridurre le emissioni
dei gas serra dell’80-90% entro il 2050 e di por-
tare le fonti rinnovabili a coprire il 60% del con-
sumo energetico del Paese.2
In Italia, dal 2005 al 2013 le emissioni di gas
serra si sono ridotte del 25% a un ritmo medio del
2,8% per anno3. Nonostante questo, Gabriele
Zanini, responsabile della divisione Modelli e tec-
ABSTRACT - La portata degli effetti che i cambiamenti cli-
matici comportano nei diversi territori, impone di ripen-
sare l’attuale approccio al disegno della città. Il nuovo
orientamento è diretto verso la progettazione resiliente
(dal latino resilire cioè «rimbalzare») sostenibile, agile e
antifragile che possa resistere e fare fronte alle attuali
criticità. L’articolo focalizza l’attenzione sul ruolo fon-
damentale della tecnologia nel settore delle costruzioni
per la mitigazione del microclima.
The scope of the effects that climate change implies in
different territories requires a rethink of the current approach
to the city’s design. The new orientation is directed towards
resilient design (from Latin to resilient) that is sustainable,
agile and anti-fragile that can withstand current crises. The
article focuses on the fundamental role of technology in the
construction of microclimate mitigation.
KEYWORDS: Architettura resiliente, Materiali, Sostenibilità.
Resilient architecture, Materials, Sustainability.
Santina Di Salvo*
Fig. 1 - Padiglione Italia, Milano (Expo 2015).
nologie dell’Agenzia nazionale per le nuove tec-
nologie, l’energia e lo sviluppo economico soste-
nibile (Enea), sottolinea che «in Italia resta ancora
alto l’impatto negativo dell’inquinamento atmo-
sferico sulla salute e gli ecosistemi»4. Il settore
immobiliare ha un notevole impatto sul sistema
dell’energia e sull’utilizzo delle risorse naturali5e
non si possono ignorare i danni all’ambiente che il
settore edilizio ha provocato negli ultimi decenni6.
Diventa sempre più impellente attribuire un valore
economico alle risorse ambientali o, in altri termi-
ni, riferirsi agli ecosistemi per interpretare e rior-
ganizzare le attività del settore delle costruzioni.
Negli ultimi tempi alcune aziende hanno cercato
di responsabilizzarsi rispetto all’impatto ambien-
tale delle nuove costruzioni cercando di gestire
meglio le risorse a disposizione, costruendo con
prodotti naturali e non tossici al fine di garantire
una salubrità maggiore degli ambienti.
L’efficienza energetica svolge un ruolo chia-
ve nel contesto dello sviluppo sostenibile perc
contribuisce al risparmio energetico e alla ridu-
zione delle emissioni di CO2, considerata il prin-
cipale gas responsabile del cambiamento clima-
tico7, favorendo il benessere psicofisico e menta-
le degli occupanti l’edificio.8
Obiettivi di ricerca - Il presente articolo mette in
evidenza il modo in cui il settore residenziale può
svolgere un ruolo determinante nella mitigazione
del microclima, rappresentando uno studio di base
sulle caratteristiche di resilienza degli edifici rea-
lizzati con tecnologia green. Le tematiche della
qualità ambientale degli spazi abitativi, dell’assen-
za di sostanze inquinanti, del contenimento dei
consumi energetici nei fabbricati, con la conse-
guente riduzione delle emissioni di gas in atmosfe-
ra, assumono una crescente rilevanza. Le soluzioni
resilienti sfruttano i principi del progetto bio-
architettonico che prevede l’impiego di materiali
naturali e non tossici, preferibilmente di prove-
nienza locale. La bioarchitettura, infatti, tende
a esaltare il rendimento di luce e di energia solare;
a evitare sperperi di acqua, calore ed energia; ad
abbattere l’inquinamento elettromagnetico, chimi-
co ed acustico; a ridurre i costi di gestione e di
manutenzione. I regolamenti edilizi di nuova
generazione diventano così una leva fondamentale
per promuovere politiche ambientali ed energeti-
che innovative, mentre i Comuni italiani si pongo-
no come luogo di elezione di una nuova progettua-
AGATHÓN 01 | 2017 - International Journal of Architecture, Art and Design
ISSN: 2464-9309 (stampa) - ISSN: XXXX-XXXX (online) - DOI 10.19229/2464-9309/1142017
90
lità che coniuga sostenibilità ambientale ed eco-
nomica. I quartieri sostenibili, fino a pochi anni
fa prerogativa dei Paesi del Nord Europa,
cominciano a diffondersi anche in Italia.
L’innovazione investe il concetto di edificio
fruibile, resiliente e autosufficiente, sviluppan-
do un sistema correlato uomo-costruzione-
ambiente, in grado di adattarsi al mutamento
delle condizioni esterne, mantenendo inalterato
il comfort abitativo e senza l’uso eccessivo di
fonti energetiche e materiali non rinnovabili.
Migliorare la qualità ambientale degli edifici,
riducendo notevolmente l’impatto sull’ecosiste-
ma, a partire dal 1990, ha portato alla creazione di
protocolli come il BREEAM nel Regno Unito, il
LEED negli Stati Uniti e nel Canada), il DGNB in
Germania, il CASBEE in Giappone, il VERDE in
Spagna, il GBC (Green Building Council) in
Italia, protocollo Ithaca (Italia), allo scopo di
valutare la performance ambientale degli edifi-
ci e ridurre gli impatti ambientali di tutta la
costruzione e gestione di un edificio, consideran-
do tutte le aree di sostenibilità non solo riducen-
do le emissioni di CO29. Mentre le pratiche o le
tecnologie impiegate nei green building sono in
continua evoluzione e possono variare da una
regione all’altra, persistono principi comuni che
riguardano efficienza di progettazione, efficien-
za energetica, efficienza dei materiali, efficienza
delle operazioni di manutenzione e riduzione dei
rifiuti e delle sostanze tossiche.
Buone pratiche green - È recente lo studio
dell’American Association for the Advancement
of Science sulle cifre sconvolgenti riguardo gli
effetti dell’inquinamento atmosferico. Solo nel
2013, lo smog ha causato 5,5 milioni di morti pre-
mature, uccidendo come una guerra mondiale. E il
fatto che più della metà dei decessi sia localizzata
in India e Cina non significa che nell’altra metà
del mondo le cose vadano meglio. Il problema di
certo non è nuovo, però mai come in questi anni
sembra tornare di estrema attualità il tema dell’ar-
chitettura mangia smog. Le soluzioni degli archi-
tetti, dei designer e dei ricercatori sono molte e
spaziano in campi anche lontani tra loro: dai mate-
riali fotocatalitici per abbattere inquinanti e
sostanze nocive in modo naturale a sistemi di fil-
traggio dell’aria integrati nel corpo degli edifici,
passando per l’impiego di piante, arbusti e alberi
particolarmente adatti contro l’inquinamento. Le
buone pratiche qui descritte mostrano, grazie a un
approccio metodologico congiunto di architetti,
tecnologi, urbanisti e ricercatori, ma anche di cit-
tadini impegnati in attività di riqualificazione dal
basso, i risultati determinati dall’importanza di
insistere sull’innovazione sostenibile attraverso
cui è possibile cambiare il volto delle città.
1) Il Padiglione Italia a Milano - I prodotti fotoca-
talitici sono un’innovazione contemporanea e
svolgono un ruolo importante per ridurre l’inqui-
namento, grazie alla loro tecnologia che gli con-
sente di essere utilizzati in diversi casi: piastrelle,
calcestruzzi, vernici e rivestimenti del pavimento
(Fig. 1) Tali materiali stanno riscuotendo un forte
interesse in tutta Europa, soprattutto quando sono
applicati su superfici tradizionali, perché sono
autopulenti, assorbono molti agenti inquinanti nel-
l’aria e svolgono un effetto antibatterico, trasfor-
mando le superfici su cui vengono applicate in ele-
menti multifunzionali10. Per effetto delle radiazioni
solari, l’anatasio, una particolare forma minerale
del biossido di titanio (TiO2), agendo da fotocata-
lizzatore accelera il processo di ossidazione aiu-
tando gli agenti inquinanti a decomporsi in sali
inorganici solubili in acqua, combinando l’effetto
antinquinante con l’effetto antibatterico. In parti-
colare l’ossido nitrico (NOx), il particolato
(PM10) o il VOC (composti organici volatili) si
trasformano in sostanze innocue, sia per gli uomi-
ni che per l’ambiente, come il nitrato di sodio
(NaNO3), il carbonato di sodio (CaNO3) o il carbo-
nato di calcio (CaCO3). La superficie del calce-
struzzo è la più utilizzata per il processo di fotoca-
talisi, poiché la sua porosità aiuta a massimizzare
gli effetti della reazione fotocatalitica, favorendo
l’assorbimento degli elementi tossici (Fig. 2).11
In Italia, un importante risultato è dato dal cal-
cestruzzo biodinamico, i.active Biodynamic, nato
dalla collaborazione sinergica del mondo della
ricerca con l’industria e utilizzato per il rivesti-
mento esterno del Padiglione Italia all’Expo 2015
di Milano (Figg. 3, 4). Il principio attivo fotocata-
litico presente nel calcestruzzo consente di cattu-
rare alcuni inquinanti presenti nell’aria, trasfor-
mandoli in sali inerti e contribuendo così a libe-
rare l’atmosfera dallo smog. La malta è costituita
per l’80% da aggregati riciclati che danno una
lucentezza superiore ai cementi bianchi tradizio-
nali, mentre la sua dinamicità è determinata dalla
formula speciale, facilmente lavorabile, che con-
sente di ottenere forme complesse. Grazie a que-
sta lavorabilità, i.active Biodynamic è in grado di
penetrare nei vari interstizi garantendo una
straordinaria qualità delle superfici. L’impiego
di questo cemento in spazi chiusi può permettere
di sfruttare le sue proprie antibatteriche in
ambienti interni come mense, alberghi, ristoran-
ti, ospedali e in generale in ambienti speciali con
contaminazione biologica controllata.
2) Il Bosco verticale a Milano - Per creare un
nuovo equilibrio ambientale e sociale, si auspica
che nel prossimo futuro molte città saranno con-
vertite in città verdi, con un impatto decisivo sui
livelli di inquinamento (Figg. 5-7). La foresta ver-
ticale è un modello per un edificio residenziale
sostenibile, di riforestazione metropolitana che
contribuisce alla rigenerazione dell’ambiente e
della biodiversità urbana, senza implicare l’espan-
sione delle città12. Il primo esempio di densifica-
zione verticale del verde è stato realizzato nel cen-
tro di Milano. Si tratta di un bosco verticale, dise-
gnato dall’architetto Andrea Boeri, costituito da
due torri residenziali di m 110 e 76 di altezza, che
ospita nelle due terrazze 900 alberi e oltre 20.000
piante tra arbusti e fiori, distribuiti secondo l’e-
sposizione solare in facciata. In termini di densi-
ficazione urbana, il bosco verticale è l’equivalen-
te di un’area di una casa unifamiliare di quasi
75.000 m2. La enorme facciata verde, creata dalle
piante, riduce la CO2in sospensione nell’aria,
produce ossigeno e combatte l’inquinamento acu-
stico e l’effetto isola di calore.
In sostanza, una foresta verticale aiuta a creare
un ecosistema urbano in cui un diverso tipo di
vegetazione in un ambiente verticale può anche
essere attrattore di volatili e insetti, divenendo
simbolo di una ricostruzione e vivibilità naturale
della città13. Questo progetto innovativo, vincitore
di molti riconoscimenti, tra cui il Premio
Internazionale Highrise nel 2014, mostra come la
creazione di una serie di foreste verticali in città
può creare una rete di corridoi ambientali e dare
vita a parchi, congiungendo spazi di viali e giardi-
ni e intrecciando le diverse aree di vegetazione
spontanea. Un bosco verticale, pensato in tutte le
grandi città, oltre a contribuire alla mitigazione del
microclima, diventa un landmark in grado di esse-
re oggi rappresentativo di nuovi paesaggi variabili
che cambiano il loro aspetto all’alternarsi delle
stagioni, offrendo una visione-versione rinnovata
e mutevole della città metropolitana.
3) L’Heal-Berg in California - Nato da un’idea dei
progettisti Luca Beltrame e Saba Nabavi Tafreshi
dell’Università della California, l’Heal-Berg, pre-
miato con una menzione d’onore nell’Evolo
Skyscraper Competition 2017, è il futuristico grat-
tacielo della salute che riprende le forme di un ice-
Fig. 2 - Funzionamento del cemento biodinamico.
91
berg, spaziale, asettico e minimalista, ma con un
core verde e multi sfaccettato (Fig. 8). È stato pen-
sato come un eco-grattacielo galleggiante in grado
di purificare e guarire l’ambiente, e invertire gli
effetti dei cambiamenti climatici. Infatti il gratta-
cielo respira l’anidride carbonica presente nell’at-
mosfera ed espira ossigeno, grazie ad una nuova
tecnologia laser che innesca un processo in grado
di spezzare le molecole di diossido di carbonio e
ottenere atomi di ossigeno. Il secondo aspetto sul
quale si concentra la filosofia della struttura è
invece la produzione di energia tramite lo sfrutta-
mento di flussi d’acqua a diversa salinità e del
vento che viene incanalato in turbine grazie ai pro-
fili aerodinamici dell’edificio. Quindi le tecnolo-
gie rinnovabili rendono il grattacielo autosuffi-
ciente sul fronte energetico. «La visione per
l’Heal-Berg - come si legge nella presentazione
del progetto - è quella di creare complessi indipen-
denti (in termini di energia e mobilità), progettati
per fermare, guarire e invertire il processo di cam-
biamento climatico e il suo impatto sulla
Terra. Siamo andati in missione per raccogliere
alcune delle più recenti innovazioni tecnologiche
provenienti da tutto il mondo, e combinarle assie-
me come elementi di un’inclusione più grande che
operano insieme per raggiungere un obiettivo, la
sopravvivenza»14. Progetti come questo dimostra-
no come sia in atto una presa di coscienza da parte
degli addetti ai lavori e come le iniziative che pun-
tano a ridurre l’impronta ecologica degli abitanti
nelle città arrivino da diversi Paesi, con soluzioni
efficaci e dall’impatto visivo sorprendente.
Conclusioni - La sensibilizzazione sulla tecnolo-
gia green è in aumento in Italia e, in accordo con
USGBC, il Green Building Council GBC Italia sta
svolgendo un ruolo cruciale per la trasposizione
delle linee guida americane in base al contesto cul-
turale locale e ai regolamenti italiani, per promuo-
vere il sistema di certificazione LEED®,
Leadership in Energy and Environmental Design,
e accelerare la diffusione di una cultura sostenibile
nel mercato delle costruzioni attraverso l’uso di
materiali sostenibili15. Una crescita intelligente,
più competitiva e più efficiente sotto il profilo
delle risorse, si fonda sullo sviluppo di un’econo-
mia basata sulla conoscenza e l’innovazione, per-
ché in Italia il settore residenziale richiede un radi-
cale miglioramento delle prestazioni in termini di
resilienza, efficienza energetica, mitigazione degli
impatti ambientali e miglioramento della qualità
della vita. Incoraggiare la creazione di edifici
sostenibili, ricercare forme di minore inquina-
mento non corrisponde a ridurre i livelli qualita-
tivi dell’abitare; al contrario i criteri proposti
mirano alla sostenibilità complessiva degli inter-
venti e al miglioramento delle condizioni di
benessere e salubrità negli ambienti costruiti16.
Le buone pratiche dei green-eco-building appar-
tengono ad ambiti di ricerca dall’impatto poten-
zialmente rivoluzionario sui nostri tessuti urbani
e, al tempo stesso, sulle nostre strutture di gover-
no, su quelle professionali, sui nostri sistemi for-
mativi e di ricerca. La città contemporanea è una
città complessa e pertanto richiede formazione e
strategie adatte alla complessità.
L’industria europea è alla ricerca di soluzioni
innovative per affrontare mercati nuovi, in grande
evoluzione e le città europee possono costituire
vere e proprie piattaforme di sperimentazione su
cui verificare le applicazioni, confrontarle, misu-
rarle negli impatti sociali ed economici, proporle
su ampia scala al mercato interno e alle prepotenti
economie emergenti. Da questa analisi si com-
prende quale può essere il ruolo centrale che le
Regioni e gli Enti locali in Italia assumono nel rag-
giungimento degli obiettivi, attraverso l’emana-
zione di strumenti che, da un lato, impongano e,
dall’altro, facilitino l’innovazione ambientale del
sistema del costruire. Le azioni innovative si fon-
dano anche sulla crescente sensibilità dell’opinio-
ne pubblica, dei media, della politica locale e
internazionale nei confronti della questione dei
cambiamenti climatici, e dovrebbero essere consi-
derate attentamente nelle politiche energetiche ita-
liane in cui esiste un mercato, ancora scettico
riguardo alle questioni legate alla sostenibilità, ma
che ha un grande potenziale per il futuro. Il pre-
sente articolo mostra come le competenze e le
conoscenze dei materiali green e le sperimentazio-
ni possano trasformare il futuro delle nostre città e
dell’ambiente, e costituire uno strumento continuo
per una diffusione costante e più efficace dei con-
cetti di sostenibilità nell’industria delle costruzio-
ni, capace di innescare circoli virtuosi per la salva-
guardia dell’ambiente con importanti ricadute in
termini di decarbonizzazione.
ENGLISH
Every year, urban overheating and pollution pro-
duce three million victims worldwide and the heat
waves will continue to increase with the exponen-
tial increase of city dwellers. By the next 40 years,
most of the world’s population will live in urban
areas and, in order to meet the diverse housing
needs of humans with sustainable solutions, archi-
tecture will have to work decisively with nature.
Urban resilience can be defined as the ability of a
community to rebound from a crisis, such as that
caused by a tragic natural event. To increase
resilience, we can, on the one hand, promote miti-
gation and risk prevention measures to reduce the
impact of a possible exceptional event and, on the
other hand, to set up crisis management planning
strategies in order to reduce the time and
Exceptional post-event recovery difficulties.
Today, for those who are building up the value
of the buildings, the real challenge is to be able to
combine existing or new building requirements
with those of occupants, with a focus on more
scrupulous economic management in order to
limit the demand for Energy and environmental
impact. Buildings are responsible for 40% of glob-
al energy consumption and play a decisive role in
the energy sector, as building energy demand is
expected to continue to grow globally over the
next decades1. According to the International
Energy Agency (IEA) report, «low carbon ener-
gy sources meet about 40% of the growth in
global energy demand. In some regions, the
rapid expansion of wind and solar energy raises
fundamental questions about designing energy
markets and their ability to ensure adequate
investment and long-term reliability». So,
Figg. 3, 4 - Montaggio dei pannelli di cemento biodinamico i.active Biodynamic nel Padiglione Italia a Milano (Expo 2015).
92
renewable sources also grow, but not everywhere
in the same way. Germany is one of the leading
countries in this regard, given that the goal is to
reduce greenhouse gas emissions by 80-90% by
2050 and to bring renewable sources to cover
60% of the country’s energy consumption.2
In Italy, from 2005 to 2013, greenhouse gas
emissions fell by 25% at an average rate of 2.8% per
year3. Despite this, Gabriele Zanini, head of the
Model and Technology division of the National
Agency for New Technologies, Energy and
Sustainable Economic Development (Enea), stresses
that “the negative impact of air pollution on Health
and ecosystems”4. The real estate sector has a major
impact on the energy system and the use of natural
resources5and can not ignore the environmental
damage that the construction industry has caused in
recent decades6. It is increasingly important to
attribute economic value to environmental resources
or, in other words, refer to ecosystems to interpret
and reorganize the activities of the construction
industry. Recently, some companies have been trying
to empathize with the environmental impact of new
buildings by trying to better manage the resources
available, building on natural and non-toxic prod-
ucts to ensure greater healthiness in environments.
Energy efficiency plays a key role in the con-
text of sustainable development because it con-
tributes to energy saving and CO2reduction as
the main gas responsible for climate change7,
favoring the psychophysical and mental well-
being of occupants of the building.8
Objectives - This article highlights how the resi-
dential sector can play a decisive role in mitigat-
ing the microclimate, providing a basic study of
the resilience characteristics of buildings built
with green technology. The issues of environmen-
tal quality of living spaces, the absence of pollu-
tants, the containment of energy consumption in
buildings, and the consequent reduction of the
emissions of atmospheric gas, are becoming
increasingly important. Resilient solutions exploit
the principles of the bio-architectural design that
involves the use of natural and non-toxic materi-
als, preferably of local origin. In fact, bio-archi-
tecture tends to enhance the efficiency of solar and
solar energy; to avoid spilling water, heat and
energy; to break down the electromagnetic, chem-
ical and acoustic pollution; to reduce management
and maintenance costs. New generation building
regulations thus become a major lever to promote
innovative environmental and energy policies,
while the Italian municipalities are a place of
choice for a new design that combines environ-
mental and economic sustainability. Sustainable
neighborhoods, until a few years ago the prerog-
ative of the countries of northern Europe, begin
to spread also in Italy. Innovation invests in the
concept of building usable, resilient and self-suf-
ficient by developing a man-building-environ-
ment-related system that is able to adapt to the
changing of external conditions, maintaining
unaltered living comfort and without excessive
use of energy and materials non-renewable.
Improving the environmental quality of
buildings by significantly reducing the impact
on the ecosystem since 1990 has led to the cre-
ation of protocols such as BREEAM in the
United Kingdom, LEED in the United States
and Canada, DGNB in Germany, CASBEE in
Japan, GREEN in Spain, GBC (Green Building
Council) in Italy, Ithaca Protocol, for the pur-
pose of assessing the environmental perform-
ance of buildings and reducing the environmen-
tal impacts of all construction and management
of a building, All areas of sustainability not
only reduce CO29emissions. While green build-
ing practices or technologies are constantly
evolving and may vary from one region to
another, common principles continue to relate
to design efficiency, energy efficiency, material
efficiency, maintenance efficiency and waste
reduction, and Of toxic substances.
Good Green Practices - The American Association
for the Advancement of Science’s recent study on
shocking figures about the effects of air pollution.
Only in 2013, smog has caused 5.5 million prema-
ture deaths, killing as a world war. And the fact
that more than half of the deaths are located in
India and China does not mean that things in the
other half of the world are better. The problem of
course is not new, but never as in recent years
seems to come back to the extreme news the
theme of architecture eats smog. The solutions
of architects, designers and researchers are
many and range in far-off fields: from photocat-
alytic materials to knock down pollutants and
substances naturally naturally into air filtering
systems integrated into the building’s body, Use
of plants, shrubs and trees particularly suitable
for pollution. The good practices described here
show a joint methodological approach by archi-
tects, technologists, urbanists and researchers,
as well as citizens engaged in retraining from
the bottom, the results of the importance of
insisting on sustainable innovation through
which it is possible change the face of cities.
1) The Pavilion Italia in Milan - Photocatalytic
products are a contemporary innovation and play
an important role in reducing pollution, thanks to
their technology that allows them to be used in
several cases: tiles, concrete, paint and floor cov-
erings (Fig. 1). These materials are attracting a lot
of interest throughout Europe, especially when
applied to traditional surfaces because they are
self-cleaning, absorb many pollutants in the air
and play an antibacterial effect by transforming
the surfaces on which they are applied in multi-
functional elements10. Due to solar radiation,
anatase, a particular titanium dioxide (TiO2) min-
eral form, by means of a photocatalyst accelerates
the oxidation process by helping pollutants
decompose into water-soluble inorganic salts by
combining the anti-pollution effect with l
Antibacterial effect. In particular, nitric oxide
(NOx), particulate matter (PM10) or VOC
(volatile organic compounds) are transformed
into innocuous substances, both for humans and
for the environment, such as sodium nitrate
(NaNO3), carbonate Sodium (CaNO3) or calci-
um carbonate (CaCO3). The surface of the con-
crete is the most used for the photocatalysis
process, since its porosity helps to maximize the
effects of photocatalytic reaction, favoring the
absorption of toxic elements (Fig. 2).11
In Italy, an important result is given by bio-
dynamic concrete, i.active Biodynamic, born of
the synergic collaboration of the research world
with industry and used for the outer coating of
the Padiglione Italia at Expo 2015 in Milan
(Figg. 3, 4). The photocatalytic active ingredi-
ent present in the concrete allows capturing
some pollutants in the air, transforming them
into inert salts and thus helping to release the
atmosphere from the smog. Mortar is made up
of 80% by recycled aggregates that give a gloss
more than traditional white cements, while its
dynamism is determined by the special formula,
easily machinable, resulting in complex shapes.
Thanks to this machinability, i.active
Biodynamic is able to penetrate the various
interstices ensuring an extraordinary surface
quality. The use of this cement in enclosed
Figg. 5, 6, 7 - Il
bosco verticale a Milano.
93
spaces can allow its antibacterial properties to
be exploited in indoor environments such as
canteens, hotels, restaurants, hospitals and in
general in special environments with controlled
biological contamination.
2) Vertical Woods in Milan - To create a new envi-
ronmental and social balance, it is hoped that
many cities will be converted into green cities in
the near future, with a decisive impact on pollution
levels (Figg. 5-7). Vertical forest is a model for a
sustainable residential building, metropolitan
reforestation that contributes to the regeneration
of the environment and urban biodiversity, without
implying the expansion of cities. The first example
of vertical densification of greenery was made in
the center of Milan. It is a vertical forest, designed
by architect Andrea Boeri, consisting of two resi-
dential towers of 110 and 76 in height, which
houses 900 trees in the two terraces and over
20,000 plants between shrubs and flowers, dis-
tributed according to solar exposure in facade.
In terms of urban densification, the vertical for-
est is the equivalent of an area of a single-fami-
ly house of nearly 75,000 m2. The huge green
facade, created by plants, reduces CO2in air
suspension, produces oxygen and fights acoustic
pollution and heat island effect.
In essence, a vertical forest helps to create an
urban ecosystem where a different type of vegeta-
tion in a vertical environment can also be the
attraction of birds and insects, thus becoming a
symbol of a natural reconstruction and livability
of the city13. This innovative project, winner of
many awards, including the Highrise International
Award in 2014, shows how creating a series of
vertical forests in the city can create a network of
environmental corridors and create parks, com-
bining spaces of avenues and gardens and
Intertwining the different areas of spontaneous
vegetation. A vertical forest, designed in all major
cities, as well as contributing to the mitigation of
microclimate, becomes a landmark that can be
today representative of new, changing landscapes
that change their appearance to the alternation of
seasons, offering a revised vision and version
Changeable of the metropolitan city.
3) Heal-Berg in California - Born from an idea by
designers Luca Beltrame and Saba Nabavi
Tafreshi from the University of California, Heal-
Berg, awarded with an honorary mention at the
2017 Skyscraper Evolution Competition, is the
Futuristic skyscraper of health that resembles the
forms of an iceberg, spatial, aseptic and minimal-
ist, but with a green and multi faceted core (Fig.
8). It has been thought of as a floating eco-sky-
scraper able to purify and heal the environment,
and reverse the effects of climate change. In fact,
the skyscraper breathes the carbon dioxide present
in the atmosphere and exhales oxygen, thanks to a
new laser technology that triggers a process that
breaks down the carbon dioxide molecules and
obtains oxygen atoms. The second aspect that
focuses on the structure philosophy is the produc-
tion of energy through the exploitation of different
salinity and wind streams that are channeled into
turbines thanks to the aerodynamic profiles of the
building. So renewable technologies make the self-
sufficient skyscraper on the energy front. “The
vision for Heal-BERG - as stated in the presenta-
tion of the project - is to create independent (in
terms of energy and mobility) complexes designed
to stop, heal and reverse the climate change
process and its impact on Land. We went on a mis-
sion to gather some of the latest technological
innovations from all over the world and combine
them together as elements of a larger inclusion
that work together to achieve a goal, survival”14
Projects like this show how awareness of work is
being done and how initiatives aimed at reducing
the ecological footprint of people in cities come
from different countries, with effective solutions
and surprising visual impact.
Conclusions - Green technology awareness is ris-
ing in Italy and, in agreement with USGBC, the
Green Building Council GBC Italia is playing a
crucial role in transposing US guidelines based on
the local cultural context and Italian regulations,
to promote The LEED® Certification System,
Leadership in Energy and Environmental Design,
and accelerate the diffusion of sustainable culture
in the construction market through the use of sus-
tainable materials15. Intelligent, more competitive
and more resource-efficient growth is based on the
development of a knowledge-based economy and
innovation, because in Italy the residential sector
requires a radical improvement in performance in
terms of resilience, energy efficiency , Mitigation
of environmental impacts and improvement of the
quality of life. Encouraging the creation of sus-
tainable buildings, seeking forms of less pollution
does not match the quality levels of living; on the
contrary, the criteria proposed aim at the overall
sustainability of interventions and the improve-
ment of the conditions of wellbeing and health in
the built environment16. The good practices of
green-eco-building belong to research potentials
with potentially revolutionary impact on our
urban tissues and at the same time on our govern-
ment structures, professional ones, our training
and research systems. The contemporary city is a
complex city and therefore requires training and
strategies suited to complexity.
European industry is looking for innovative
solutions to deal with new and emerging markets,
and European cities can be a real platform for
experimentation to test applications, compare
them, measure them in social and economic
impacts, propose them on a large scale to the
internal market and emerging economies. From
this analysis we can understand what the central
role of the Regions and Local Authorities in Italy
is in the achievement of the objectives through the
emanation of instruments which, on the one hand,
require and on the other to facilitate environmen-
tal innovation of the building system. Innovative
actions also build on the increasing sensitivity of
public opinion, the media, local and international
politics to climate change issues, and should be
carefully considered in the Italian energy policies
94
where there is a still skeptical market about issues
linked to sustainability, but which has great poten-
tial for the future. This article shows how the skills
and knowledge of green materials and experi-
ments can transform the future of our cities and
the environment and constitute a continuous tool
for a steady and more effective diffusion of the
concepts of sustainability in the construction
industry, capable of triggering virtuous circles for
the preservation of the environment with important
consequences in terms of decarbonisation.
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Bosco Verticale, Milan Chicago, CTBUH.
14) “The coolest futuristic skyscrapers that will (proba-
bly) never be built”, document available at:
http://www.telegraph.co.uk/travel/galleries/incredible-
futuristic-skyscrapers-that-never-be-built-evolo-compe-
tition/heal-berg-a-reverse-climate-changing-machine/
15) “Green Building Council Italia”, document available
at: http://www.gbcitalia.org/risorse/265?locale=it.
16) Boeri, S., op. cit.
Fig. 8 -
Rendering del grattacielo Heal-Berg, California.
*SANTINA DISALVO è Architetto, Ricercatore, Docente di
Tecnologia dell’Architettura, e afferisce al Dipartimento
di Architettura dell’Università di Palermo. I suoi interes-
si sono rivolti soprattutto alle questioni legate alla valo-
rizzazione dei Beni Culturali e del patrimonio edilizio
attraverso l’uso di tecnologie innovative, con particolare
attenzione alla efficienza energetica, al mantenimento
del comfort abitativo e al miglioramento dell’inclusione
sociale, a cui ha dedicato articoli pubblicati su riviste
scientifiche nazionali e internazionali. Cell. +39
328/30.34.424. Mail: santina.disalvo@unipa.it.
... thanks to this machinability, i.active biodynamic is able to penetrate the various interstices ensuring an extraordinary surface quality. The use of this cement in confined spaces can allow its antibacterial properties to be exploited in indoor environments such as canteens, hotels, restaurants, hospitals and in general in special environments with controlled biological contamination [18]. ...
Article
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Smart surfaces and materials can play a significant role in intelligent, adaptive and responsive envelopes because of these intrinsic properties. The environmental question and energy efficiency in which the construction sector is involved, is in a process that can not be interrupted and that puts researchers and designers in front of a scientific and design challenge in which it is necessary to contribute to find different ways of study and experimentation on new materials and constructive languages, ranging from the application, to the structural, design and molecular, to mention the main ones. The development of technologies is helping architects of the “biomimetic current” to recreate complex structures that can be found in nature, using innovative construction methods and materials. In this paper, some existing biomimetic design strategies applied for nature emulation are presented with the aim to understand the contribution of biomimetic materials to the design culture. Case studies show the diversity of possible applications of natural phenomena in architecture with the aim to provide user-friendly tools that can facilitate the generation of more in-depth insights, opening new perspectives for new possible technical solutions and showing the potential of nature adaptations to environmental conditions at different climate.
Article
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Nowadays, people face two serious problems: the energy problem and the depletion of natural resources. Current solutions for managing environmental change have caused a great deal of waste of energy on heating, cooling, ventilation, and lighting of our buildings. In the current paper, we propose an innovative multidisciplinary design system to combine biology, engineering, and basic principles of architecture for the construction of the building envelope that regulates environmental aspects. The study is based on adaptation strategies from biological systems and the contribution of “smart” materials and technologies toward the energy optimization of modern and future constructions, through the imitation of biological functions. Four bio-inspiration case studies are presented along with their architectural application, finishing with a comparative analysis to assess how well this methodology can be used in both present and future architecture and design. This research’s objective is to show how we can create a systematic transfer of knowledge between biology and technology. It aims to learn from biological principles and to apply this understanding to the development of bio-inspired structures, to understand the importance and impact that the use of bio-inspiration in architecture can have on the energy discussion.
Article
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As the benefits of green building continue to change the Architecture/Engineering/Construction industry and the number of green projects rises in the United States due to market changes, more construction firms are gaining experience with this new way of building and changing their expectations for new hires from degree-granting construction programs. This paper documents a baseline study of contractor experiences, expectations, and perceptions associated with green building conducted in Fall 2006. The study was based on detailed survey results from 87 different companies recruiting from three major university construction programs in the eastern United States (Auburn, Purdue, and Virginia Tech). The survey collected data regarding current experience levels and capabilities of companies with regard to green construction, corporate expectations of new hires in terms of green construction knowledge and skills, and respondent expectations and perceptions about the future of the industry with regard to green projects. The findings of this study support the growing importance of green building as a component of the whole construction market and provide a benchmark against which to measure future changes in the industry over time.
Article
This review summarizes and organizes the literature on life cycle assessment (LCA), life cycle energy analysis (LCEA) and life cycle cost analysis (LCCA) studies carried out for environmental evaluation of buildings and building related industry and sector (including construction products, construction systems, buildings, and civil engineering constructions). The review shows that most LCA and LCEA are carried out in what is shown as "exemplary buildings", that is, buildings that have been designed and constructed as low energy buildings, but there are very few studies on "traditional buildings", that is, buildings such as those mostly found in our cities. Similarly, most studies are carried out in urban areas, while rural areas are not well represented in the literature. Finally, studies are not equally distributed around the world.
Article
This review paper discusses the perspectives for development of carbon capture and storage (CCS) technologies in the global fight against climate change, such as low-carbon technology which is a vital component to reduce future carbon emissions. The information on the level and growth of CO2 emissions, their source and geographic distribution, will be essential to lay the foundation for a global agreement; considering only for energy-related CO2, and not for any other greenhouse gases. We analyzed the distribution of the CO2 emission intensity related to them. Besides, in order to predict possible future situations of energy consumption, CO2 emissions intensity and the CCS role like the largest emission reduction potential, the International Energy Agency (IEA) has developed a number of scenarios; the baseline scenarios and comparative scenarios. We used the approach of the Blue Map Scenarios, bringing the 2005s emissions to a level of 50% by 2050 for a non-catastrophic human intervention in the climate system. Moreover, this paper shows the barriers, strategies for accelerating and the stages in the technology deployment. We also analyzed the CCS projects status; Challenges, SWOT analysis, and the currently Global CCS Technology Activity. For this, we consider the Large Scale Integrated Projects (LSIP), and the asset life-cycle model was used to categorize the status of a project according to its development stage. Alongside, the analysis involves: Total LSIPs by geographic region, by Industry and CO2 Capture Technology. In addition, we also made a scope on some of the most relevant international actions in order to stimulate the fulfillment of the CO2 intensity target.
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Global awareness of environmental impacts such as climate change and depletion of ozone layer has increased significantly in the last few years and the implication for emissions reductions in buildings are widely acknowledged. The goal, therefore, is to design and construct buildings with minimum environmental impacts. Lifecycle emissions resulting from buildings consist of two components: operational and embodied emissions. A great deal of effort has been put into reducing the former as it is assumed that it is higher than the latter. However, studies have revealed the growing significance of embodied emissions in buildings but its importance is often underestimated in lifecycle emissions analysis. This paper takes a retrospective approach to critically review the relationship between embodied and operational emissions over the lifecycle of buildings. This is done to highlight and demonstrate the increasing proportion of embodied emissions that is one consequence of efforts to decrease operational emissions. The paper draws on a wide array of issues, including complications concerning embodied emissions computation and also discusses the benefits that come with its consideration. The implication of neglecting embodied emissions and the need for an urgent policy framework within the current climate of energy and climate change policies are also discussed.
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Green building is one of measures been put forward to mitigate significant impacts of the building stock on the environment, society and economy. However, there is lack of a systematic review of this large number of studies that is critical for the future endeavor. The last decades have witnessed rapid growing number of studies on green building. This paper reports a critical review of the existing body of knowledge of researches related to green building. The common research themes and methodology were identified. These common themes are the definition and scope of green building; quantification of benefits of green buildings compared to conventional buildings; and various approaches to achieve green buildings. It is found that the existing studies played predominately focus on the environmental aspect of green building. Other dimensions of sustainability of green building, especially the social sustainability is largely overlooked. Future research opportunities were identified such as effects of climatic conditions on the effectiveness of green building assessment tools, validation of real performance of green buildings, unique demands of specific population, and future proofing.
Article
The objective of this paper is to address the question of what would be the real impact of energy efficiency improvements on the reduction of GHG (greenhouse gas) emissions through the deployment of energy-efficient technologies. We study the cost effectiveness of replacing current appliances with more efficient models, taking into consideration the implicit discount rate observed in people’s purchasing behavior. This is followed by a discussion of why the efficiency gap exists and how large it is. If the world were to successfully implement every negative- or zero-cost measure, the CO2 abatement potential in the global residential and commercial sector in 2020, on a conservative estimate, would be 1.4 Gt of CO2, roughly equivalent to the current CO2 emissions of India as the world fourth largest emitter. If a longer payback period is allowed, a further 1.2 Gt of opportunities, which almost amount to the current CO2 emissions of Japan as the world’s fifth largest emitter of CO2, could be gained globally at below zero-cost in 2020.
La domanda di energia è destinata a crescere, Micron/energia (documento web)
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Pulcinelli, C., La domanda di energia è destinata a crescere, Micron/energia (documento web).
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  • De Martino
De Martino, E. (2016), Palazzo Italia Expo: soluzioni costruttive innovative poste al vaglio di un'analisi critica. Tesi di Laurea Università di Bologna, Corso di Studio in Ingegneria civile.
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  • S Boeri
  • Corraini Edizioni
Boeri, S. (2015) Un bosco verticale. Libretto di istruzioni per il prototipo di una città foresta. Guido Musante (cur.), Azzurra Muzzonigro, Corraini Edizioni.
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  • G Valagussa
Giacomello, E. e Valagussa G., (2015), Vertical Greenery: evaluating the High-Rise Vegetation of the Bosco Verticale, Milan Chicago, CTBUH.