A Systematic Catalogue of Design Solutions for the Regeneration of Urban Environment Contrasting the Climate Change Impact

Abstract | Italiano L'articolo illustra una ricerca finalizzata alla definizione di un catalogo di soluzioni progettuali per l'adattamento ai cambiamenti climatici nel processo di rigenerazione urbana, riducendo la vulnerabilità agli impatti del cambiamento climatico e aumentando la resilienza della città. Basandosi sull'analisi di casi studio rilevanti di progetti architettonici e urbani nelle principali regioni biogeografiche d'Europa, il contributo descrive la ricerca sviluppata per la costruzione di un catalogo di soluzioni progettuali adattive spaziali e tecnologici, concentrandosi principalmente sulla categoria delle “soluzioni basate sulla natura” (nature-based solutions), ma considerando anche le “soluzioni artificiali”. Il prodotto rappresenta un contributo originale in quanto fornisce un quadro completo e sistematico sulle soluzioni progettuali più innovative, regolato in base a un sistema di classificazione appositamente messo a punto, per rispondere alle rilevanti sfide connesse al cambiamento climatico e alla perdita di biodiversità. La metodologia di valutazione dell’efficacia delle diverse alternative progettuali ha individuato un contesto urbano specifico (il cortile di una scuola nella città di Scandicci – Città Metropolitana di Firenze) soggetto a rischi climatici delle isole di calore urbane e degli allagamenti da piogge intense, simulando l'impatto sui soggetti più vulnerabili (bambini tra gli 11 e i 14 anni). Per garantire la riproducibilità dei risultati e la trasparenza dei metodi e delle procedure di indagine, l’articolo descrive il software informatico e il modello procedurale impiegati per valutare le prestazioni multi-rischio delle diverse soluzioni progettuali adattive. In particolare, descrive il software di simulazione microclimatica ENVI-met per l'analisi termica e il metodo predittivo per la valutazione idraulica. Confrontando i risultati prima e dopo l'applicazione, la performance adattiva delle soluzioni progettuali alternative è stata misurata attraverso specifici indicatori. Questo approccio è coerente con la gestione del processo progettuale, puntando a una definizione predittiva della valutazione delle prestazioni attraverso modelli procedurali e strumenti digitali, al fine di affrontare in modo adeguato la complessità del progetto architettonico e urbano. Il catalogo sistematico delle soluzioni progettuali adattive offre alla comunità scientifica, ma anche ai progettisti e decisori politici, strumenti e metodi utili e di rilevante impatto per costruire innovativi piani di adattamento e mitigazione ai cambiamenti climatici. Nella prospettiva di generare un effetto benefico nel medio e lungo termine, l’articolo offre gli strumenti per creare un ambiente urbano sano e sicuro per i cittadini e favorire una transizione ecologica e sostenibile verso città più verdi e resilienti. Abstract | English The article presents a research aimed at defining a catalogue of design solutions for climate change adaptation in the urban regeneration process, reducing vulnerability to the impacts of climate change and increasing the resilience of cities. Based on the analysis of relevant case studies of architectural and urban projects in the main biogeographical regions of Europe, the paper describes the research developed for the construction of a catalog of spatial and technological adaptive design solutions, focusing mainly on the category of “nature-based solutions” (NbS), but also considering “artificial solutions.” The product represents an original contribution as it provides a comprehensive and systematic framework of the most innovative design solutions, organised according to a specifically developed classification system, to address the significant challenges related to climate change and biodiversity loss. The methodology for assessing the effectiveness of different design alternatives identified a specific urban context (the courtyard of a school in the city of Scandicci – Metropolitan City of Florence) subject to climate risks such as urban heat islands and flooding from intense rainfall. The impact on the most vulnerable groups (children aged 11 to 14) was simulated. To ensure replicability of results and transparency of survey methods and procedures, the article describes the computer software and procedural model used to evaluate the multi-risk performance of different adaptive design solutions. In particular, it describes the ENVI-met microclimate simulation software for thermal analysis and the predictive method for hydraulic assessment. By comparing the results before and after application, the adaptive performance of the alternative design solutions was measured using specific indicators. This approach is coherent with the management of the design process, aiming for a predictive definition of performance evaluation through procedural models and digital tools in order to adequately address the complexity of architectural and urban design. The systematic catalog of adaptive design solutions offers the scientific community, as well as planners and policy makers, useful and relevant tools and methods for building innovative climate change adaptation and mitigation plans. In the perspective of generating a beneficial effect in the medium and long term, the article offers the tools to create a healthy and safe urban environment for citizens and foster an ecological and sustainable transition to greener and more resilient cities.