Strategie di progettazione biofilica per l’edilizia urbana

L’integrazione di giardini e giochi d’acqua nell’architettura residenziale è stata uno dei tratti distintivi dei progetti tradizionali in regioni come il Mediterraneo, l’Asia orientale e il Medio Oriente, a causa delle esigenze climatiche, dei valori culturali e dei precedenti storici. Con l’aumento dell’urbanizzazione e la previsione che entro il 2050 circa il 70% della popolazione mondiale vivrà in città, è fondamentale adattare queste strategie agli appartamenti urbani densi e alle case compatte a un piano.

Punti chiave

• Impatto climatico: I progetti residenziali mediterranei, dell’Asia orientale e del Medio Oriente utilizzano giardini e giochi d’acqua per gestire il calore, l’umidità e la luce in base al clima.
• Significato culturale: Queste zone enfatizzano la vita all’aperto, la privacy e la connessione con la natura, dando forma a cortili e giardini per scopi sociali, spirituali o estetici.
• Esempi storici: I progetti tradizionali, come i cortili mediterranei, gli tsuboniwa giapponesi e i cortili islamici, offrono strategie collaudate per il controllo del microclima e il benessere.
• Adattamenti moderni: I principi della progettazione biofilica, come i giardini verticali, i piccoli giochi d’acqua e i materiali riflettenti negli appartamenti urbani, possono riprodurre i benefici tradizionali in spazi compatti.
• Sfide normative: Le norme edilizie, la sicurezza antincendio e le limitazioni strutturali possono limitare i tetti verdi e i giochi d’acqua, ma progetti innovativi come i sistemi modulari e l’irrigazione intelligente offrono soluzioni.
• Benefici sensoriali e ambientali: Strategie come la massa termica, i tetti verdi e i giochi d’acqua migliorano la regolazione termica, la protezione acustica e la salute mentale nelle abitazioni moderne.

Effetti regionali nei progetti tradizionali

Regione mediterranea

Nel Mediterraneo, le estati calde e secche e gli inverni miti e umidi incoraggiano l’uso di patii con giochi d’acqua e piante tolleranti la siccità come la lavanda e il rosmarino per creare microclimi rinfrescanti. Dal punto di vista culturale, l’enfasi della regione sulla vita all’aperto incoraggia l’uso dei patii come centri sociali, spesso ornati da tegole e pergole per l’ombra. Storicamente, gli stili coloniale spagnolo e rinascimentale italiano hanno dato forma a questi progetti, che incorporano archi ed elementi in terracotta. Nei moderni appartamenti di città, questi principi possono essere adattati attraverso giardini di balconi con piante in vaso o piccole fontane per simulare gli effetti di raffreddamento.

Clima: Le estati calde e secche del Mediterraneo e gli inverni miti e umidi richiedono progetti che riducano il calore e conservino l’acqua. I cortili con giochi d’acqua come le fontane e le piante che tollerano la siccità come la lavanda e il rosmarino creano microclimi rinfrescanti. Ghiaia o pietre sostituiscono i prati che richiedono molta acqua, riducendo la manutenzione.

Cultura: La cultura della regione enfatizza la vita all’aria aperta, con i patii che fungono da centri sociali per pranzare e rilassarsi. Esperienze sensoriali come il profumo del gelsomino o il suono del gorgoglio dell’acqua arricchiscono l’ambiente, riflettendo uno stile di vita rilassato.

Storia: stili architettonici come il coloniale spagnolo e il rinascimentale italiano, con archi, piastrelle in terracotta e cortili, hanno plasmato le case mediterranee fin dall’antichità. Questi elementi forniscono ombra e continuità estetica, come si vede nelle ville storiche.

Adattamenti moderni: Negli appartamenti urbani, i principi mediterranei possono essere miniaturizzati con giardini sul balcone dotati di piante in vaso, piccoli giochi d’acqua o piastrelle riflettenti per simulare l’effetto rinfrescante dell’acqua. I giardini verticali sulle pareti esterne possono fornire ombra e isolamento, adattando i progetti storici a spazi compatti.

Asia orientale (Giappone)

In Giappone, i giardini tsuboniwa riflettono un rispetto culturale per la natura e forniscono luce e ventilazione nelle case a schiera compatte. Progettati per climi con inverni freddi e alta umidità, questi giardini utilizzano piante amanti dell’ombra e coperture di paglia per proteggersi dalla neve. Nati nel periodo Heian, gli tsuboniwa servono spesso come spazi di contemplazione visti dalle verande. Gli adattamenti moderni includono fioriere interne o piccoli cortili con giochi d’acqua minimalisti che mantengono benefici estetici e funzionali in spazi ristretti.

Clima: Gli inverni freddi e l’alto tasso di umidità del Giappone influenzano i giardini tsuboniwa, dove si utilizzano piante amanti dell’ombra e coperture di paglia per proteggersi dalla neve. I cortili stretti, spesso con poca luce solare, sono progettati per favorire la ventilazione e la luce (Tsubo-niwa).

Cultura: La cultura giapponese attribuisce grande importanza all’armonia con la natura e le tsuboniwa offrono un collegamento contemplativo con il mondo naturale, spesso visto dalle verande (engawa). Servono anche a scopi pratici, come il lavaggio delle mani (cleanu), riflettendo elementi rituali.

Storia: nate nel periodo Heian (1130 circa), le tsuboniwa si sono evolute durante il periodo Edo, passando dai cortili dei palazzi alle case mercantili urbane con elementi minimalisti come lanterne di pietra e vasche d’acqua. La loro popolarità continua nelle abitazioni moderne.

Adattamenti moderni: Negli appartamenti urbani, gli tsuboniwa possono essere reinterpretati come fioriere da interno o piccoli cortili con muschio e ciottoli. L’illuminazione artificiale o i sistemi anidolici possono aumentare la visibilità negli edifici a più piani, mantenendo l’estetica serena.

Medio Oriente (case a corte islamiche)

Le case a corte islamiche in Medio Oriente sono progettate per i climi caldi e aridi, utilizzando spessi muri in pietra per la massa termica e giochi d’acqua centrali per il raffreddamento per evaporazione. La privacy, un importante valore culturale, dà forma a questi progetti introversi con i loro esterni modesti e i rigogliosi cortili interni per la vita familiare. Risalenti al terzo millennio a.C., questi cortili sono diventati fondamenta architettoniche. Negli ambienti urbani, i pozzi di luce interni o i giardini verticali possono replicare questi benefici fornendo privacy e refrigerio.

Clima: Il clima caldo e arido del Medio Oriente spinge a progettare le case a corte, che utilizzano spessi muri in pietra per la massa termica e giochi d’acqua centrali per il raffreddamento per evaporazione. Le torri di raffreddamento convogliano l’aria calda nei seminterrati, creando piacevoli microclimi (The Courtyard Houses of Syria).

Cultura: La privacy, un valore islamico fondamentale, dà forma a progetti introversi con esterni modesti e cortili interni lussureggianti per la vita familiare. I cortili ospitano eventi sociali come incontri musicali e offrono zone d’ombra per le donne.

Storia: risalenti al terzo millennio a.C. nel Bilad al-Sham, le case a corte si sono evolute da tende nomadi a fondamenta architettoniche dell’architettura islamica, come testimoniano esempi quali il Palazzo Al-Azem (Case a corte della Siria) a Hama.

Adattamenti moderni: Nei contesti urbani, i pozzi di luce interni o i giardini verticali possono replicare i benefici dei cortili fornendo privacy e refrigerio. Piccoli giochi d’acqua come le fontane a muro possono essere integrati negli appartamenti, preservando le funzioni culturali e climatiche.

Strategie architettoniche e ingegneristiche

I principi di progettazione biofilica delineati nei 14 Modelli di progettazione biofilica forniscono strategie per ricreare i benefici sensoriali e ambientali dei giardini tradizionali nelle abitazioni moderne:

• Regolazione termica:
  • Variabilità termica e del flusso d’aria: Finestre apribili e sistemi di ventilazione incrociata imitano le brezze naturali, riducendo la dipendenza dall’aria condizionata fino a 2°C (14 Patterns of Biophilic Design). Materiali a massa termica come la pietra o il cemento stabilizzano le temperature interne.
  • Presenza di acqua: Piccoli irrigatori o sistemi di nebulizzazione forniscono un raffreddamento per evaporazione e un controllo dell’umidità, aumentando il comfort nei climi secchi. L’ombreggiamento dei giochi d’acqua riduce l’evaporazione.
  • Tetti verdi e giardini verticali: Riducono la temperatura dei tetti fino al 70%, riducendo i carichi di raffreddamento e attenuando le isole di calore urbane.
• Tamponamento acustico:
  • I giochi d’acqua come le fontane producono suoni rilassanti che mascherano il rumore urbano. Pareti verdi e piante assorbono il suono e riducono l’inquinamento acustico, come si è visto in progetti come l’Harvey Milk Terminal dell’aeroporto di San Francisco.
  • Materiali naturali come il legno o la pietra possono migliorare il comfort acustico smorzando il suono.
• Benessere psicologico:
  • Gli elementi biofilici, come le piante da interno o le viste verdi, riducono lo stress e migliorano la salute mentale. Gli studi dimostrano che la violenza domestica è inferiore del 25% nelle abitazioni più verdi.
  • I collegamenti visivi e non visivi con la natura, come la luce naturale o la struttura delle piante, migliorano l’umore e la produttività.
• Applicazione pratica:
  • Irrigazione guidata da sensori: I sistemi intelligenti riducono al minimo l’uso dell’acqua per i tetti e le fioriere verdi, rendendoli applicabili in aree con scarsità d’acqua.
  • Sistemi di fioriere modulari: Consentono una facile manutenzione e sostituzione, ideale per gli appartamenti compatti.
  • Riflessione della luce diurna: Specchi o superfici riflettenti aumentano la luce naturale, imitando i cortili aperti dei progetti tradizionali.

Sfide normative e strutturali

L’integrazione di elementi naturali nelle abitazioni urbane deve affrontare diverse sfide:

• Carico strutturale: i tetti verdi aggiungono un peso significativo che richiede strutture rinforzate. Il Bosco Verticale ha richiesto un’ampia opera di ingegneria per sostenere 900 alberi.
• Gestione dell’acqua: Le strutture idriche devono essere conformi alle normative idrauliche e di utilizzo dell’acqua, che variano da regione a regione. In alcune aree è necessario un permesso per la costruzione in prossimità di corpi idrici.
• Sicurezza antincendio: La vegetazione non deve bloccare le uscite di sicurezza o creare un pericolo di incendio. Le piante resistenti al fuoco e il posizionamento strategico sono fondamentali.
• Manutenzione e costi: I tetti verdi e i giochi d’acqua richiedono una manutenzione costante, con conseguente aumento dei costi. L’installazione iniziale può essere costosa, ma il risparmio energetico a lungo termine può compensarla.
• Codici edilizi: I codici possono non favorire esplicitamente gli elementi biofili e richiedere varianti o permessi speciali. Ad esempio, i tetti verdi possono richiedere l’approvazione per i crediti di gestione delle acque meteoriche.

Strategie per le moderne abitazioni urbane

Per ricreare i benefici sensoriali e ambientali dei giardini tradizionali, gli architetti possono utilizzare strategie di progettazione biofilica. I tetti verdi e i giardini verticali riducono il calore e gestiscono l’acqua piovana, mentre piccole fontane o sistemi di nebulizzazione forniscono un raffreddamento per evaporazione e suoni rilassanti. La massa termica con materiali come la pietra o il cemento stabilizza le temperature interne. L’irrigazione con sensori e le fioriere modulari rendono queste caratteristiche fattibili nelle case compatte, migliorando il benessere psicologico attraverso la connessione con la natura.

Superare le sfide normative e strutturali

I regolamenti edilizi, le norme antincendio e le limitazioni strutturali possono rendere difficile l’integrazione degli elementi naturali. I tetti verdi richiedono strutture rinforzate per sostenere il peso aggiuntivo e i giochi d’acqua devono essere conformi alle norme di sicurezza e di utilizzo dell’acqua. Le soluzioni innovative includono pareti verdi modulari, selezioni di piante resistenti al fuoco e sistemi di irrigazione intelligenti che soddisfano le normative mantenendo i benefici biofili. Casi di studio come il Bosco Verticale di Milano mostrano come la collaborazione con ingegneri e autorità locali possa superare queste barriere.

Approcci progettuali innovativi

Per superare questi vincoli, architetti e ingegneri utilizzano strategie innovative:

• Sistemi modulari: Le pareti verdi e le fioriere modulari consentono una facile installazione e manutenzione, come si vede nei progetti di cortili urbani (Courtyard Garden Ideas).
• Tecnologia intelligente: I sistemi di irrigazione e manutenzione automatica guidati da sensori riducono i costi dell’acqua e della manodopera e garantiscono la conformità alle normative.
• Progettazione collaborativa: La collaborazione con gli ingegneri strutturali e le autorità locali garantisce la conformità alle norme e l’integrazione di elementi biofili. Il successo di Bosco Verticale ha richiesto un’ampia collaborazione.
• Materiali ignifughi: L’uso di piante resistenti al fuoco e di materiali incombustibili riduce i rischi di incendio, come si vede al Parkroyal on Pickering di Singapore.
• Spazi verdi condivisi: Cortili comuni o atri verdi, come nei progetti di rivitalizzazione delle strade di Melbourne, offrono benefici biofili e distribuiscono i costi di manutenzione.

Esempi di progetti

• Bosco Verticale, Milano (2014): Due torri residenziali con 900 alberi e 16.000 piante che riducono l’inquinamento atmosferico e il calore mostrano come gli spazi verdi dei grattacieli possano superare le sfide strutturali attraverso l’ingegneria.
• Parkroyal on Pickering, Singapore (2013): Questo complesso a uso misto presenta 15.000 metri quadrati di sky garden, utilizzando la raccolta dell’acqua piovana e l’energia solare per aumentare la biodiversità e soddisfare i requisiti normativi.
• Brooklyn Courtyard, New York: il progettista paesaggistico Brook Klausing ha trasformato uno squallido cortile in un moderno cortile con piante verticali e giochi d’acqua, aggirando le leggi urbanistiche.

Il risultato

L’integrazione di giardini e giochi d’acqua nelle abitazioni urbane attinge alla saggezza climatica, culturale e storica delle tradizioni mediterranee, dell’Asia orientale e del Medio Oriente. Gli architetti possono ricreare benefici termici, acustici e psicologici in spazi compatti utilizzando strategie di progettazione biofilica come tetti verdi, giardini verticali e piccoli giochi d’acqua. Nonostante le sfide normative e strutturali, approcci innovativi come i sistemi modulari, la tecnologia intelligente e la progettazione collaborativa consentono di implementare con successo questi elementi, come si vede in progetti come Bosco Verticale e Parkroyal on Pickering. Queste strategie non solo migliorano il benessere dei residenti, ma contribuiscono anche a uno sviluppo urbano sostenibile.