IL PROGETTO SOSTENIBILE
estratto da: Daniel E.Williams, Sustainable design, Ecology, Architecture, and Planning, 2007
traduzione di Franca Bossalino

Noi siamo natura –tutti i cambiamenti causati nella natura e nell’habitat hanno un impatto su di noi.
Il degrado radicale del paesaggio richiede cambiamenti radicali nel processo progettuale e nella pratica dell’architetto. Ripensare l’edificio- non come un oggetto- ma come un organismo con flussi e contenitori di energia e di materiali, è fondamentale per la sostenibilità.
L’obiettivo prioritario è quello di staccare la spina ai nostri edifici e alimentarli soltanto con le energie presenti in loco. Fatto proprio questo concetto, comincia l’eccitante processo della sostenibilità […] La sfida del progetto sostenibile consiste nel catturare, immagazzinare e concentrare l’energia rinnovabile locale per gli usi di chi abita.

La più grande risorsa energetica sostenibile del pianeta è l’energia naturale. E’ questa energia che compie virtualmente tutto il lavoro che rende il pianeta e i suoi luoghi abitabili e ospitali.
Questo lavoro è alimentato da energie che, in genere, non vengono considerate tali: la luce del sole, il vento, l’acqua, la gravità, le maree e i cicli idrologici. C’è una immensa quantità di questa energia gratuita ed è la sola e l’unica energia sostenibile. […]

Energia e risorse variano con la regione, la località, il sito e il contesto che lo circonda: analizzare le condizioni climatiche specifiche del sito è centrale per il progetto sostenibile […].
Progettando con l’energia rinnovabile locale si creeranno strutture uniche e specifiche della località che riducono o eliminano la dipendenza dai materiali e dalle energie non rinnovabili.
Nel progetto sostenibile non esiste la taglia unica.
I processi della natura costituiscono il modello per costruire progetti flessibili che ci connettano alla struttura più grande del sistema ecologico.
Un organismo progettato per vivere userà, produrrà, immagazzinerà e rinnoverà le risorse e depurerà i prodotti di scarto e li ri-distribuirà. […]

[…] Se l’architettura del XX secolo era sfidata a progettare ‘macchine per abitare’, la sfida dell’architettura nel XXI secolo sarà progettare ‘organismi per abitare’.
I progetti sostenibili sono progetti di sistemi. Aiutano a risolvere simultaneamente e come un unico sistema, i problemi economici sociali e ambientali.
Quanto più le energie sostenibili sono integrate nell’ambiente costruito, tanto più questo sarà sostenibile.
Se il programma dei requisiti di progetto ha come obiettivo primario la sostenibilità, l’energia, la forma, i processi costruttivi, i materiali, il contesto e la durata dell’edificio sono integrati nella soluzione progettuale.
Un progetto o è sostenibile o non lo è. Se non lo è, debbono essere fatti dei cambiamenti per renderlo tale. Se è sostenibile, necessariamente cambierà e si evolverà.
La sostenibilità non è statica- cambia continuamente, poiché si basa sull’evoluzione della conoscenza che connette scienza e progetto.

PRINCIPI PER PROGETTARE LA SOSTENIBILITA’ 1- Progettare per rafforzare la relazione tra l'edificio, il sito, la comunità e l’ecologia. Causare cambiamenti minimi al funzionamento del sistema naturale. Rafforzare ed avere cura delle caratteristiche naturali specifiche del luogo. 2- Progettare con le risorse e per gli obiettivi che per secoli hanno mantenuto sostenibile quel luogo. 3- Long life, loose fit: progettare per le future generazioni, rispettando gli insegnamenti delle generazioni passate.

Il progetto deve rispondere ai seguenti criteri:
• Deve essere sviluppato all’interno dei confini urbani esistenti e della distanza a piedi dalle opzioni di trasporto. I nuovi progetti dovrebbero preferibilmente essere costruiti su aree dismesse bonificate.
• Deve usare l’energia naturale per funzionare anche durante un disastro naturale, un blackout o una siccità.
• Deve essere costruito con materiali che hanno una vita lunga e utile- più lunga del ciclo di vita dell’edificio- e che devono essere riutilizzabili dopo la demolizione (ogni progetto deve essere un magazzino di materiali per un altro progetto).
• Non deve usare più acqua di quanta ne raccolga il sito.
• Deve inserire gli impatti e i rifiuti dell’edificio nei cicli utili esistenti nel sito e nell’ambiente circostante.
• Il progetto stesso deve essere parte di un ciclo. […]

IL PROGETTO ARCHITETTONICO

La radice storica dell’Architettura sta nella connessione tra il luogo naturale e la sua inerente capacità di fornire benessere e sicurezza agli abitanti. Fino a 100 anni fa l’Architettura doveva essere ingegnosa nel provvedere al benessere integrando gli elementi passivi del luogo naturale nelle soluzioni progettuali.
Gli elementi passivi consistono nel movimento verso l’alto dell’aria calda, nelle brezze dominanti, nei camini di ventilazione, nei piani dell’edificio proporzionati e orientati per accogliere la luce del giorno e l’aria fresca, nei metodi unici di costruzione, nell’eliminazione virtuale di ogni spreco, nella relazione simbiotica tra la struttura e i materiali da costruzione, il riuso e il ritorno alla terra dei materiali dopo il loro uso.
Questi elementi costituivano il fondamento della professione del progettista, basata sui principi sostenibili, prima ancora che venissero chiamati così.
Concettualmente, un progetto sostenibile crea la forma e la pelle della struttura in modo da catturare, immagazzinare, e distribuire le energie presenti localmente.

IL SITO: SFIDE E OPPORTUNITA’

Lo studio e l’analisi del sito e delle condizioni ambientali della regione, l’ecologia, la biologia, la storia geologica, l’antropologia e il clima, forniscono informazioni significative per la progettazione sostenibilile.
Un’analisi sostenibile comincia con lo studio del sole e del suo impatto sulla regione, sulla comunità e sul sito.
Nel suo libro Energy and Form Ralph Knowles descrive il valore progettuale della luce del sole sulla forma.
L’energia solare, il suolo, e i flussi dell’acqua sono stati risorse sostenibili del luogo per molti anni: hanno generato spontaneamente e senza costi il carattere naturale e la forma del sito.
Operare contro i modelli naturali è costoso, richiede interventi meccanici di notevole portata ed è comunque insostenibile.
I modelli e i caratteri naturali sono unici in ogni sito e regione, e comprenderli e connettersi ad essi recherà benefici al progetto.

Una analisi approfondita e comprensiva del sito aiuterà a determinare:
• La forma ottimale e la dimensione dell’impatto edilizio.
• L’orientamento dell’edificio.
• La posizione, l’orientamento, e la dimensione delle aperture necessaria alla luce naturale.
• La posizione delle aperture per riscaldare o raffreddare.
• La posizione delle finestre per la ventilazione naturale.
• Materiali e finiture appropriate all’impatto del clima.
• Gli elementi paesaggistici, la loro dimensione e localizzazione, e le loro variazioni.
• La strategia del basso costo sia per la costruzione che per la manutenzione.

L’analisi sostenibile del sito comprende anche lo studio e la comprensione del successivo sistema più ampio. Il ragionamento è il seguente:
la regione ha un bioclima, una serie di funzioni biologiche specifiche del suo clima.
Il bioclima del sito è simile a quello della regione, ma ha un suo specifico ed unico microclima.
Questo è influenzato dal suo intorno: il terreno, la pendenza, le precipitazioni, la temperatura, l’umidità, il movimento dell’aria, la direzione, ed è anche influenzato dagli edifici che lo circondano. […]

L’ecologia ha cambiamenti stagionali- è dinamica.
Alcune ecologie, come quelle degli Stati soggetti agli uragani, hanno modelli vegetativi che si sono adattati a questi stress. Inerente alla forma e ai modelli di queste comunità ecologiche è il processo di cambiamento della forma al cambiare delle dinamiche condizioni energetiche esistenti.
Sarebbe bello progettare forme architettoniche e urbanistiche che cambiano per ridurre, ri-dirigere e mitigare le forze vento.
[…] Negli ultimi dieci anni il processo progettuale ha incorporato nuovi criteri e nuovi strumenti, insieme all’analisi computerizzata, per creare progetti che riducano gli effetti della resistenza al vento.
L’uso del vento per modellare la forma è stato ampiamente trascurato nel progetto moderno.
Le tende possono essere progettate per resistere a venti che soffiano a 200 miglia all’ora.
Può farlo l’architettura?
Lo spoiler di una macchina da corsa impedisce alla macchina che corre a velocità superiori alle 600 miglia all’ora di essere spazzata via dal vento.- queste considerazioni possono essere applicate al progetto di un parapetto sul tetto di un edificio.
Le opportunità di creare un’architettura specifica per il sito e per le energie in esso presenti sono notevoli.

LE INFRASTRUTTURE SOSTENIBILI

I siti su cui sorgono gli edifici contengono una gran quantità di infrastrutture- per esempio, sistemi di controllo dell’acqua piovana, fognature, sistemi per l’approvvigionamento idrico, per il riscaldamento, per la ventilazione e l’aria condizionata, per l’illuminazione, gli impianti elettrici e le reti di comunicazione.
Col tempo, queste infrastrutture richiedono notevoli adeguamenti.
E perciò l’edificio stesso potrebbe, in prospettiva, risolvere i problemi senza usare le vecchie infrastrutture- per esempio, mettendo coperture verdi invece di nuove tubazioni per la raccolta dell’acqua piovana o l’aggiunta di finestre apribili per la ventilazione e l’illuminazione diurna invece di una nuova illuminazione o della ventilazione meccanica.

LA PELLE

I tre elementi della pelle di un edificio sono il pavimento, le pareti e i soffitti.
Gli elementi strutturali corrispondenti sono le fondazioni, i solai, le travi, pilastri e la copertura. Ciascuno ha una sua finitura, una sua composizione di materiali e una sua struttura; ciascuno di questi ha il suo impatto energetico.
La parola involucro viene spesso usata quando ci si riferisce alla chiusura dell’edificio.
Questa parola, per caso o intenzionalmente, contribuisce al problema.
Un involucro è funzionalmente abbastanza grande rispetto all’oggetto da contenere e una volta piegato o comunque manipolato, viene sigillato in modo sicuro.
Un edificio invece, se deve comportarsi come un’entità biologica, deve essere racchiuso in qualche cose di più simile alla vera pelle.
Queste pelli o strati dovrebbero respirare, tenere lontana l’acqua (o farla entrare per il raffreddamento) essere impermeabili all’umidità e al freddo; la pelle dovrebbe avere una taglia larga ed essere predisposta per essere riusata.
E’ funzionalmente stratificata piuttosto che fatta di un unico materiale che faccia tutto.
Un buon esempio di pelle relativamente ai cambiamenti di temperatura è l’abbigliamento. Uno strato morbido, confortevole, facile da pulire è messo vicino alla pelle; un altro strato contiene un tessuto o un composto che protegge dall’aria; lo strato finale costituisce la risposta all’umidità e al vento, o protegge dal sole.
Ciascuno di questi strati fornisce una soluzione specifica che, combinata con altri strati, crea un sistema estremamente efficace, flessibile e simbiotico.
Caldo, freddo, umidità, pioggia, nevischio, neve, vento, raggi ultravioletti, luce solare- possono essere benefici per la struttura in certi periodi, in altri possono essere utili e in altri ancora dannosi.
Se si sceglie un unico materiale per ogni situazione, questo escluderà gli effetti desiderati per evitare quelli non desiderati. Il condizionamento dell’aria è basato sul principio di mantenere fuori ciò che è fuori e dentro ciò che è dentro e poi ventilare quanto basta per mantenere la qualità dell’aria nei limiti previsti.
Per esempio, se un muro deve tenere separate la temperatura esterna da quella interna e dall’umidità, deve essere isolato per fermare il flusso di energia (variazione di temperatura) dall’interno all’esterno e viceversa.
La stratificazione suggerisce anche che le superfici interne siano materiali rinnovabili/riusabili che riflettono la luce e il suono e hanno l’aspetto desiderato.

ARCHITETTURA DEGLI INTERNI SOSTENIBILE

Sebbene i progettisti degli interni siano stati in prima linea rispetto agli standard dei materiali verdi e della qualità dell’aria, hanno trascurato gli aspetti del progetto che lo connettono al luogo, come l’integrazione di energia sostenibile e l'orientamento.
Gli architetti degli interni, tradizionalmente hanno progettato l’interno di uno spazio esistente in un edificio o di un edificio in costruzione.
Quanto al progetto architettonico, l’opportunità di connetterlo alle energie sostenibili non è stata considerata.
Un’opportunità importante sta nell’analizzare lo spazio e le componenti funzionali nella loro relazione con il sole e le condizioni esterne e con le risorse rinnovabili sostenibili (luce, calore, ventilazione…)
Orientare la pianta dell’alloggio secondo il sole -riflessione da altri edifici, visuali, venti dominanti, calore e illuminazione naturale- può avere impatti positivi producendo benessere su chi abita, e anche riducendo o eliminando l’uso di energie non rinnovabili […].

In particolare le sfide sono le seguenti:

• Respingere, aumentare e/o filtrare la luce naturale per ciascuno spazio e per ogni funzione;
• Far entrare la luce senza il calore;
• Far entrare il calore senza la luce;
• Ottenere disposizioni funzionali che rispondano alle necessità specifiche dell’uso (eliminazione dell’abbagliamento sui monitor, risveglio con la luce naturale, uso della luce riflessa dalle superfici esterne);
• Gestire il ciclo dell’acqua;
• Usare materiali verdi;
• Modulare i materiali costruttivi, definendo i sistemi e le componenti tenendo conto del riuso di tutti i materiali edilizi;
• Analizzare in che modo lo spazio può funzionare senza usare energie non rinnovabili (funzionamento senza la spina).

Le attuali sfide globali e locali costituiscono l’opportunità di dare risposte responsabili, attraverso la pratica progettuale, alle sfide della sostenibilità.