Progettare città sostenibili: ecodesign e IA come leve per la transizione urbana

Con oltre il 75% della popolazione mondiale concentrata nelle aree urbane, la progettazione sostenibile degli spazi costruiti diventa cruciale per ridurre l’impatto ambientale. Ecodesign e intelligenza artificiale sono strumenti decisivi per ripensare l’intero ciclo di vita degli edifici, dalla scelta dei materiali alla gestione energetica e non solo.

 

Le città ospitano attualmente oltre il 75% della popolazione mondiale e si stima che questa quota raggiungerà l’84% entro il 2050. Un crescente affollamento urbano che si concentra su una porzione minima del territorio terrestre ma che produce effetti ambientali enormi: le aree urbane generano, infatti, quasi il 70% delle emissioni globali di CO₂, consumano oltre due terzi dell’energia primaria mondiale e producono metà dei rifiuti solidi. E poiché gran parte di questo impatto è legato al modo in cui gli spazi urbani sono costruiti e utilizzati, è proprio sul sistema edilizio – su come gli edifici vengono progettati, realizzati e gestiti – che occorre intervenire con urgenza.

 

Edilizia sostenibile: dalla teoria alla pratica

 

L’Unione Europea non fa eccezione: il suo patrimonio edilizio costituisce una delle principali fonti di consumo energetico e di emissioni. Secondo i dati di Eurostat e dell’Agenzia Europea dell’Ambiente, gli edifici europei sono responsabili di circa il 40% dell’energia utilizzata e di oltre un terzo delle emissioni di gas serra legate all’energia. Gran parte di questo impatto deriva da un parco edilizio datato e inefficiente: circa l’85% degli edifici europei è stato costruito prima del 2000, e il 75% di questi presenta prestazioni energetiche molto scarse. Questa condizione rende improrogabile un’azione sistemica di riqualificazione, che diventa ancora più urgente alla luce degli obiettivi stabiliti con “Case Green”. Parte del pacchetto “Fit for 55”, questa direttiva europea punta alla decarbonizzazione totale del comparto edilizio entro il 2050 attraverso misure come l’obbligo di emissioni zero per tutti i nuovi edifici a partire dal 2030 e la ristrutturazione del 43% degli immobili meno performanti dal punto di vista energetico.

 

Ma la transizione non riguarda solo l’efficienza energetica: interessa l’intero ciclo di vita degli edifici e dei materiali impiegati. Per questo, l’UE ha introdotto il Regolamento Ecodesign per Prodotti Sostenibili (ESPR), che estende i criteri ambientali obbligatori anche ai prodotti da costruzione, imponendo requisiti su durabilità, tracciabilità, riparabilità e impronta di carbonio. In parallelo, il rinnovato Regolamento sui Prodotti da Costruzione (CPR) integra e applica in modo più diretto questi principi al settore edilizio, promuovendo strumenti concreti per misurare e confrontare la sostenibilità dei materiali: dalle Dichiarazioni Ambientali di Prodotto (EPD) uniformate, alla marcatura CE con parametri ecologici, fino all’introduzione del passaporto digitale del prodotto (DPP), che permetterà a progettisti, produttori e utenti finali di accedere a informazioni ambientali standardizzate e trasparenti.

 

Intelligenza artificiale e progettazione urbana: verso città a basso impatto

 

Per affrontare le sfide ambientali e ripensare il modo in cui progettiamo, costruiamo e abitiamo le città, stanno già emergendo soluzioni innovative che integrano materiali sostenibili e intelligenza artificiale. Quest’ultima assume un ruolo sempre più centrale come strumento di supporto alle decisioni e alla progettazione, non solo nella gestione operativa degli edifici, ma anche nelle fasi preliminari del progetto. Grazie alla sua capacità di elaborare grandi volumi di dati ambientali, climatici e demografici, l’intelligenza artificiale consente di valutare con maggiore accuratezza l’impatto di un intervento urbano e di orientare le scelte verso soluzioni più sostenibili ed efficienti. In contesti ad alta densità, questo si traduce in una più efficace adattabilità delle strategie progettuali alle condizioni locali, come l’esposizione solare, la ventilazione naturale, la domanda energetica o le criticità idrogeologiche. Tra gli strumenti più avanzati in questo ambito, il Building Information Modeling (BIM) integrato con algoritmi di IA consente simulazioni multidimensionali che spaziano dalle prestazioni energetiche all’analisi del ciclo di vita dei materiali, fino all’ottimizzazione della logistica di cantiere. Più in generale, i modelli predittivi basati su machine learning permettono oggi di anticipare scenari di consumo, esigenze manutentive e persino comportamenti d’uso degli spazi, facilitando una progettazione più mirata ed efficiente. In fase realizzativa, poi, l’IA contribuisce a coordinare le forniture, i tempi e le risorse, migliorando la tracciabilità e riducendo l’impronta ecologica dell’intero processo edilizio.

 

Nel The Edge ad Amsterdam, spesso citato come uno degli edifici più sostenibili al mondo, un sistema di IA elabora continuamente dati provenienti da oltre 28.000 sensori distribuiti in tutto l’edificio, che monitorano parametri come luce, temperatura, umidità e presenza umana. Questi dati sono utilizzati per regolare in tempo reale l’illuminazione LED, la ventilazione e il riscaldamento, riducendo il consumo energetico complessivo fino al 70% rispetto a edifici tradizionali. A Seattle, invece, il Bullitt Center utilizza una rete di sensori e un software di gestione integrata per monitorare consumi idrici ed energetici. Il sistema è progettato per mantenere l’edificio in equilibrio positivo, cioè per generare più energia da fonti rinnovabili (principalmente fotovoltaico) di quanta ne consumi. Il Bullitt Center rappresenta anche un caso interessante di retrofit sostenibile, in cui l’intervento non ha previsto la demolizione, ma la riqualificazione dell’esistente attraverso una combinazione di soluzioni passive e tecnologie avanzate.

 

Su scala urbana, il quartiere di Hudson Yards a New York integra IA e Internet of Things (IoT) per gestire l’energia, il trattamento delle acque e la manutenzione degli edifici. La rete analizza dati in tempo reale per ottimizzare i flussi e ridurre le perdite energetiche, migliorando anche la qualità dell’aria e la sicurezza ambientale. In ambito di pianificazione urbana, il progetto di Masdar City negli Emirati Arabi Uniti impiega algoritmi predittivi per calibrare l’uso delle risorse in base alle condizioni ambientali, alle previsioni meteo e all’occupazione reale degli spazi pubblici e privati. I flussi di mobilità elettrica, ad esempio, sono regolati in tempo reale per ridurre le congestioni e le emissioni.

 

Infine, la proposta di Sidewalk Labs per Quayside (Toronto) ha esplorato l’uso di modelli digitali urbani, alimentati da IA, per simulare il ciclo di vita dei materiali da costruzione, valutare scenari di riutilizzo e ottimizzare le prestazioni energetiche di interi isolati urbani.

 

Vittoria Moccagatta

 

Photo: economiacircolare.com