Sfide e soluzioni nell’ambiente costruito contemporaneo
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È un privilegio poter riflettere su quattro decenni trascorsi nel settore delle costruzioni – un percorso iniziato con una domanda semplice ma profonda: come possiamo costruire in modo sostenibile? Da giovane ingegnere strutturale, cercavo risposte che spesso sembravano elusive. Oggi, tuttavia, ci troviamo sulla soglia di possibilità trasformative.
Vedere il paesaggio in modo diverso
Il lavoro del fotografo canadese Ed Burtynsky ha profondamente influenzato il mio pensiero. Le sue imponenti immagini di campi petroliferi, cave di marmo e miniere a cielo aperto rivelano paesaggi drasticamente trasformati dall’attività umana. Ci costringono al confronto con le conseguenze nascoste delle nostre scelte materiali.
Prendiamo il marmo, ad esempio. La sua eleganza nasconde la realtà dell’estrazione a cielo aperto: paesaggi messi a nudo, lavoratori esposti a polveri nocive, ecosistemi alterati in modo irreversibile. L’attività estrattiva del rame offre un altro caso studio: dove un tempo i giacimenti contenevano oltre il 15 % di rame, oggi le operazioni ottengono metallo da minerali con concentrazioni misurate in frazioni decimali, mentre la domanda continua ad aumentare. La crescita esponenziale dell’estrazione dei materiali sottolinea la sempre maggiore pressione sulle risorse finite.
I residui della lavorazione del nichel – anch’essi documentati da Burtynsky – ci ricordano quanto l’acciaio inox sia onnipresente nelle costruzioni e nella vita quotidiana. Persino la sabbia, un tempo considerata inesauribile, è diventata scarsa in alcune regioni, destabilizzando le catene di approvvigionamento globali e contribuendo alla volatilità dei costi in edilizia, compreso il legno lamellare.
Queste sfide legate ai materiali precedono una preoccupazione ancora più grande: l’ambiente costruito rappresenta circa il 40 % delle emissioni globali di carbonio.1 Sebbene l’Unione Europea registri progressi – tra cui una riduzione dell’8 % delle emissioni in linea con gli obiettivi dell’Accordo di Parigi2 – le emissioni globali annue di CO2 restano vicino a 43 gigatonnellate.3 Al Buildings and Climate Global Forum di Parigi, le nazioni hanno promesso di preparare piani di decarbonizzazione per il 2050.4 Tuttavia, i progressi verso il net zero si sono arrestati dal 2015.5 L’accelerazione in questo ambito è imperativa.
La portata di ciò che ci attende. Vedere il paesaggio in modo differente
Entro il 2050, metà del patrimonio edilizio globale dovranno ancora essere costruiti.6 L’urbanizzazione (inurbamento) prosegue a ritmi senza precedenti: 4.2 miliardi di persone vivono già in città, di cui 1.1 miliardi in abitazioni inadeguate.7 Raggiungere gli obiettivi di sviluppo sostenibile richiederà la costruzione di circa 100 000 nuove abitazioni al giorno entro metà secolo.8
L’espansione del patrimonio edilizio globale si accompagna a un enorme divario infrastrutturale e alla necessità urgente di sistemi resilienti al clima, in grado di resistere a eventi meteorologici estremi. In Arup, nella strategia di riduzione dell’impronta carbonica, il principio del «non costruire» è al primo posto. In alcuni contesti europei, evitare nuove costruzioni può essere praticabile. Tuttavia, nel Sud globale – dove abitazioni, strutture educative e sanitarie restano insufficienti – la sostenibilità sociale ed economica richiede di costruire di più, non di meno.
A questa sfida si aggiunge la produttività stagnante nel settore delle costruzioni, in netto contrasto con i progressi della manifattura. Il settore deve quindi aumentare la produzione riducendo contemporaneamente le emissioni di carbonio e il consumo di materiali – una sfida senza precedenti.
Futuri modulari e ottimizzazione dei materiali
La costruzione modulare e off-site rappresenta una via promettente. La produzione di componenti in ambienti controllati permette di ridurre gli sprechi, ottimizzare l’uso dei materiali e accelerare i tempi di realizzazione. Tuttavia, la scalabilità di tali modelli resta complessa, come dimostra il progetto Atlantic Yards a New York.
Collaborazioni con organizzazioni come la Norman Foster Foundation stanno esplorando sistemi abitativi modulari adattabili, implementabili su scala europea. La costruzione off-site ha già trasformato progetti emblematici come il Leadenhall Building a Londra. Sebbene non fosse stato progettato originariamente per lo smontaggio, i suoi componenti prefabbricati illustrano il potenziale per un’adattabilità futura – essenziale quando gli elementi edilizi commerciali hanno spesso una vita utile inferiore ai 25 anni.
Gli strumenti avanzati di progettazione computazionale consentono ora agli ingegneri di minimizzare l’impronta dei materiali massimizzando lo spazio utile. Ricerche ad Amsterdam suggeriscono che componenti ottimizzati digitalmente e prodotti tramite manifattura additiva possono ridurre l’uso di materiali fino al 75 %.9 Ponti stampati in 3D e solai in calcestruzzo ottimizzati per compressione dimostrano come la logica strutturale possa guidare l’efficienza. Tuttavia, l’ottimizzazione da sola non può compensare l’aumento della domanda.
Riuso, ristrutturazione e economia circolare
Il riuso sta acquisendo nuovo slancio, in particolare nell’ambito della cosiddetta «onda di ristrutturazione» europea.10 Progetti come quelli di Lacaton & Vassal a Bordeaux e Parigi dimostrano come l’adeguamento degli edifici esistenti possa incrementarne le prestazioni energetiche e funzionali, preservando al contempo il tessuto sociale e le comunità locali. Le trasformazioni da uffici a residenze a Canary Wharf e iniziative analoghe a Francoforte, Los Angeles e Hong Kong evidenziano un orientamento globale verso il riuso adattivo.
A Kharkiv, in Ucraina, le strategie di ristrutturazione per gli edifici residenziali prefabbricati sovietici mostrano potenziali miglioramenti delle prestazioni energetiche fino al 60 %,11 contribuendo ad alleviare la pressione su sistemi energetici già sotto stress. Anche il settore immobiliare commerciale sta beneficiando di interventi basati sui dati. La riqualificazione di One Triton Square dimostra come la modellazione digitale possa guidare ristrutturazioni profonde, evitando la demolizione. I modelli di business emergenti – i cosiddetti Prodotto come servizio (Product-as-a-Service, PaaS) – favoriscono ulteriormente la circolarità, permettendo il noleggio operativo, il mantenimento e l’aggiornamento dei componenti nel tempo.
Carbon Accounting e scelte strutturali
Uno studio recente condotto con il World Business Council for Sustainable Development ha rilevato che il carbonio operativo rappresenta circa la metà delle emissioni negli edifici contemporanei, mentre l’altra metà è attribuibile ai materiali: 30 % al carbonio incorporato iniziale e 20 % ai cambiamenti legati all’uso nel tempo.12
La produzione di acciaio e cemento contribuisce ciascuna per circa l’8 % delle emissioni globali di CO2.13 La Global Cement and Concrete Association delinea percorsi per riduzioni incrementali entro il 2030 e tagli più profondi entro il 2050, fortemente dipendenti dalle tecnologie di cattura del carbonio. Il legno offre opportunità significative. Progetti come l’ampliamento della Vancouver Art Gallery, guidato da una politica wood-first, e la rapida realizzazione di strutture per Sky UK mostrano la velocità e i benefici in termini di carbonio della costruzione in legno massiccio. Tuttavia, una gestione forestale responsabile e una cura del territorio sono essenziali per garantire che il legno rimanga una soluzione realmente sostenibile. I sistemi ibridi – che includono compositi legno-cemento e biomateriali – ampliano la gamma di soluzioni strutturali a basso contenuto di carbonio.
Verso un modello di costruzione rigenerativa
I rifiuti da costruzione restano una sfida persistente, con gran parte dei materiali recuperati destinati al downcycling anziché a un riuso di alto valore. Iniziative di urban mining in Francia e Norvegia indicano percorsi scalabili per il recupero dei materiali.14Progetti prototipo, come il Circular Building a Londra, mostrano l’applicazione concreta dei principi dell’economia circolare, integrando passaporti dei materiali e approcci progettuali stratificati ispirati alla ricerca di Stewart Brand sui cicli di vita degli edifici. Sistemi costruttivi basati sull’assemblaggio – che separano struttura, involucro, impianti e interni – permettono agli edifici di evolvere nel tempo. Progettare per lo smontaggio e l’adattabilità consente il recupero dei materiali, un uso rigenerativo del territorio e la resilienza a lungo termine.
L’aspirazione ultima è andare oltre il concetto di «non costruire» per arrivare a «costruire in modo rigenerativo». Nel prossimo quarto di secolo, l’industria delle costruzioni ha l’opportunità – e la responsabilità – di ridefinire profondamente il proprio rapporto con i materiali, il carbonio e le comunità. Il futuro della costruzione sostenibile non consiste solo nel ridurre gli impatti negativi, ma nel ripristinare gli ecosistemi, rafforzare il tessuto sociale e creare edifici che restituiscono più di quanto consumano.
Note
1 Il 40 % delle emissioni proviene dal settore immobiliare; ecco come il settore può decarbonizzarsi, United Nations Environment – Finance Initiative | 40 % of emissions come from real estate; here’s how the sector can decarbonize, United Nations Environment – Finance Initiative.
2 Il rapporto sul clima evidenzia il calo annuale più consistente delle emissioni di gas serra nell’UE degli ultimi decenni – Commissione europea |
3 Emissioni globali CO2
4 globalabc.org.
5 Pinzon Amorocho, EU Buildings Climate Tracker.
6 Non ancora all’altezza delle aspettative: le emissioni del settore edile a livello globale rimangono elevate e in aumento
7 UN-HABITAT, Adequate Housing for all.
8 Calcolo personale basato su un arco temporale di 25 anni e sulla necessità di fornire un alloggio a 3 miliardi di persone – crescita demografica + sostituzione degli alloggi inadeguati, ipotizzando 3/4 persone per abitazione = 100 000
9 EU BUILD UP, «The Renovation Wave and the transformation of the EU building stock».
10 Petrichenko, «Rebuilding better and faster ».
11 ARUP, Net-zero buildings: Where do we stand?
12 Purton, «Sustainable concrete is possible –
here are 4 examples».13 holcim.com/fully-recycled-concrete-building; futurebuilt.no.