Architettura, Biomimesi, Economia circolare, Efficienza energetica, Rifiuti

Il processo di ideazione di un progetto ecosostenibile

Foto di Picography da Pixabay

La ricerca di una progettazione “ecosostenibile”, ovvero ecologicamente orientata, che determini una pressione antropica tollerabile sul territorio, è una tendenza relativamente recente, che ha visto la sua progressiva evoluzione attraverso i concetti di “progettazione a risparmio energetico”, “ecologia” e “sostenibilità”. Si rivela come un tipo di progetto complessa da cui non si può più prescindere. Un approccio integrale che deve essereconsiderato a partire dall’ideazione, dalla fase embrionale del progetto, non solo a coronamento di un intervento già completato.

ANALISI DEL SITO

Input per il progetto ecosostenibile

Un progetto che voglia definirsi ecosostenibile deve basarsi su un’approfondita analisi del sito di progetto. Questo sottintende la considerazione di fattori non solo di tipo climatico (clima igrotermico, precipitazioni, disponibilità di fonti di energia rinnovabili, disponibilità di luce naturale, clima acustico, presenza di campi elettromagnetici), ma anche di fattori di tipo ambientale (aria, acqua superficiale, suolo, sottosuolo e acqua potabile, ambiente naturale ed ecosistemi paesaggio, aspetti storico – tipologici, traffico e viabilità, contesto socio–economico), che variano a seconda della posizione del sito stesso.

La posizione si individua mediante le coordinate geografiche (latitudine, longitudine, altitudine), in riferimento ai punti cardinali (nord, sud, ovest, est). I fattori climatici e ambientali possono essere analizzati a diverse scale: alla macroscala urbana, alla scala insediativa oppure alla scala di edificio. Ulteriore dato di input del progetto sono, naturalmente, le esigenze dell’utenza che usufruirà del progetto.

UN PROCESSO CICLICO

Concept, verifica dei requisiti di progetto, variazione del concept, ulteriore verifica, validazione

I dati di input individuati con l’analisi in fase di metaprogetto portano all’elaborazione di un concept, ovvero di un’idea base, che deve essere compatibile con l’analisi stessa del sito e delle esigenze di progetto. Qualora qualche parametro non risulti coerente con il concept, questo deve essere rimesso in discussione, fino al completo soddisfacimento di tutti i requisiti. Si tratta dunque di un processo iterativo, di continua verifica e variazione, finché il progetto può essere considerato definitivo.

Trasferimento di principi biologici all’architettura: biomimesi

La ciclicità di processo è elemento presente in natura ed avvicina maggiormente il progetto architettonico all’integrazione nell’ambiente ed a principi ecologici. I processi naturali si basano su cicli di ottimizzazione delle risorse e minimizzazione dei consumi, che possono essere trasferiti all’ambito architettonico ed applicati al progetto. Il trasferimento di principi biologici ad ambiti tecnologici artificiali, come l’architettura, è un processo di tipo biomimetico. La biomimesi utilizza infatti come fonte di ispirazione il mondo naturale, per applicare strategie e principi base ad altri ambiti.

UNA CONCEZIONE CRADLE–TO–CRADLE

Non più edifici “dalla culla alla tomba”

La progettazione ecosostenibile si basa sul principio “cradle–to–cradle” (“dalla culla alla culla”), teorizzato da William McDonough, in contrapposizione al sistema “cradle–to–grave” (“dalla culla alla tomba”), prevedendo l’eliminazione del concetto di rifiuto: ogni risorsa usata nel costruito può essere riutilizzata o divenire parte di un altro processo, così come in natura ogni rifiuto diventa fonte per alimentare un altro processo, mediante cicli.

Life Cycle Assessment. Edifici come alberi

La valutazione dell’LCA (Life Cycle Assessment) di un edificio è proprio questo: ottimizzazione delle risorse utilizzate e progettazione dell’intero ciclo di vita dell’edificio, prevedendone non solo la fase di utilizzo e manutenzione, ma anche una dismissione ecologica che non produca rifiuti. McDonough paragona gli edifici ad alberi, sottolineando come essi differiscano a seconda della fascia climatica. Gli alberi sono parte di ecosistemi e di cicli: allo stesso modo il costruito dovrebbe mantenere un equilibrio con l’ambiente circostante, coerente ed efficiente.

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Architettura, Biomimesi, Economia circolare, Innovazione

Architettura e biomimesi: la natura come risorsa per il progetto

Nella progettazione ecosostenibile ogni disegno, calcolo o idea non può essere svincolata dal contesto in cui si collocherà. I singoli elementi di un’architettura sono in costante relazione con ciò che sta loro intorno, con cui dialogano e si relazionano. Il “sistema edificio” interagisce con altri sistemi, naturali ed artificiali; ogni costruzione è un frammento di paesaggio e contribuisce a modificarlo. Attraverso la biomimesi il progettista ha il compito di mantenere un equilibrio con la natura e il territorio e di valorizzarli. La biomimesi è l’innovazione sostenibile ispirata alla natura.

ARCHITETTURA, BIOMIMESI, SISTEMICA
Edificio e albero come sistemi. Frattali e biomimesi

La sistemica, intesa come concetti, principi, applicazioni e metodi basati sul concetto di sistema, è stata spesso citata in relazione all’architettura: il sistema – edificio viene scomposto in elementi tecnologici e subsistemi per migliore identificazione degli stessi.

Ma la presenza di una gerarchia e di un’organizzazione complessa e matematica si ritrova anche in natura, ove ricorrono elementi quali la serialità e la modularità, oltre che l’evoluzione di queste. Ad esempio, gli studi sui frattali, sulle crescite logaritmiche, sulla serie di numeri (es. Fibonacci), sono in grado di descrivere forme e fenomeni presenti in natura. I frattali sono caratterizzati dall’autosimilarità e dal “closest packaging”, ovvero dalla presenza di massima efficienza in uno spazio minuscolo.

La biomimesi è l’applicazione di principi presenti in natura a tecnologie e campi molto diversi da quello naturale. I frattali sono espressione, ad esempio, della presenza in natura di un abaco di strutture base combinabili, che come afferma Pearce genera “minimum inventory, maximum diversity”; ciò costituisce un’analogia con gli elementi modulari presenti nelle architetture costruite, siano essi parti di edificio, quartieri o città.

Città ed architettura come sistemi dinamici
La città stessa è un sistema, che può essere gestito in maniera top–down (dall’alto) o secondo un approccio bottom–up (dal basso). Gli stessi tipi di approcci si ritrovano nella progettazione biomimetica: partire da un’esigenza “in alto” per trovare strategie utili per un progetto, oppure partire dall’osservazione “in basso” di ciò che già esiste per comprendere come produrre qualcosa di nuovo.

La città è un sistema aperto molto complesso, in cui gli input sono l’energia, i materiali e l’informazione e gli output altra informazione – pura o incorporata in altri materiali – e rifiuti in molte forme diverse. Quello che fa la differenza con la situazione passata è la drammatica crescita della quantità di input e, di conseguenza, di output: dovuti entrambi al progresso tecnologico ed alla disponibilità di energia, non percepita come risorsa scarsa
(tratto da F.M. Butera, Dalla caverna alla casa ecologica. Storia del comfort e dell’energia, Edizioni Ambiente, Milano, 2007).

ARCHITETTURE ADATTIVE. IL GIARDINO PLANETARIO
Adattività e resilienza

Gilles Clément sintetizza con l’immagine dei “vacuoli territoriali” il tessuto urbano ed edilizio: la città e la singola costruzione possono evolvere nel tempo, ampliandosi o riducendosi, prevedendo il passaggio di flussi di energia o materia. Nel sistema di ritrovano una serie di cicli, che richiamano i cicli naturali, tesi all’ottimizzazione delle risorse e alla massimizzazione dell’efficienza.

Come sistema dinamico, l’edificio è necessariamente soggetto all’azione del tempo, degli agenti atmosferici, ad azioni esterne oltre che interne, con le quali è in continua relazione, per il mantenimento di un certo equilibrio. L’adattività di un sistema, ovvero la sua capacità di reagire al cambiamento, conferisce allo stesso resilienza (ovvero resistenza al variare delle condizioni esterne). Sia in campo biologico (come sperimentato nel processo evolutivo delle specie), sia in campo architettonico.

Rete come integrazione tra naturale ed artificiale
Fritjof Capra, fondatore del Center for Ecoliteracy, sottolinea l’esistenza in natura di reti e connessioni tra diversi sistemi (“nested systems”), di cicli, di flussi, di bilancio dinamico. Tutti elementi applicabili anche agli edifici, che costituiscono analogie tra il mondo naturale e quello artificiale.

Il ruolo del progettista ecosostenibile è promuovere l’integrazione tra il sistema naturale e quello costruito, l’interazione dei cicli, il funzionamento della rete.

Il “giardino planetario” teorizzato da Clément, inteso come principio di valorizzazione della diversità presente in natura per garantire il futuro del pianeta, costituisce fonte inesauribile di ricchezza e di idee anche per le nuove tecnologie, creando spazio per la progettazione biomimetica.

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Biomimesi, Economia circolare, Eventi green, Innovazione, sviluppo sostenibile

Perché credere nell’economia circolare

Per ripartire ci può aiutare l’economia circolare? Certo che sì! L’economia circolare si basa sul concetto di ottimizzazione delle risorse e minimizzazione degli sprechi, e vede nel processo creativo e produttivo un qualcosa di ciclico, ispirato a ciò che avviene in natura. L’idea di un processo “cradle to cradle” (dalla culla alla culla) invece che “cradle to grave” (dalla culla alla tomba) è stata teorizzata da William Mac Donough: non bisogna progettare edifici, oggetti, processi produttivi fini a sè stessi che abbiano come output dei rifiuti, ma è opportuno utilizzare risorse e materiali riutilizzabili, riciclabili, che non creino sprechi. Quelli che sono considerati “rifiuti” possono divenire risorse per un nuovo progetto.

L’economia circolare è dunque “un continuo ciclo a sviluppo positivo, che preserva e valorizza il capitale naturale, ottimizza l’uso delle risorse e minimizza i rischi, gestendo al meglio risorse finite e flussi rinnovabili. E funziona su qualsiasi scala” (Ellen MacArthut Foundation).

L’idea di un processo iterativo, che si basa su continui miglioramenti e verifiche in modo ciclico è peraltro alla base della stessa progettazione ecosostenibile che avviene per esempio in edilizia. I cicli governano la natura, che vive in armonia e che si migliora continuamente.

L’applicazione dell’economia circolare può riguardare tutti gli ambiti dell’attività umana, ma richiede un’attenta azione di analisi e progettazione dello stato di fatto e dell’innovazione per il futuro, che non può prescindere da verifiche di tipo economico, sociale ed ambientale.

Ognuno di noi può farsi portavoce di principi di ecologia, riduzione degli sprechi, riutilizzo e riciclaggio, valorizzazione delle risorse, a partire dagli oggetti e dai materiali, passando per i processi produttivi e creativi, arrivando al capitale umano. Tutto il settore della green economy non aspetta altro che l’ingresso di nuovo personale specializzato in ecosostenibilità e gestione dei processi circolari, che potrebbe (perchè no?!) riconvertirsi anche provenendo da altri settori (per esempio quello dell’energia non rinnovabile, dei combustibili fossili). Numerosi posti di lavoro possono e devono essere generati per guidare una trasformazione dell’Italia e del mondo verso un futuro più green.

Trovi un video di approfondimento in cui parlo di economia circolare nella rubrica “Green Words”, sul mio profilo Instagram @vivattiva, cliccando qui.

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Architettura, Biomimesi, Efficienza energetica, Verde

Verde e architettura: un binomio vincente

L’utilizzo delle piante negli edifici costituisce un elemento importante della progettazione ecosostenibile. Si può considerare un loro posizionamento sia all’interno dell’abitazione o degli uffici, sia valutare il loro utilizzo nell’involucro dell’immobile, sia progettare in modo accurato lo spazio outdoor, fuori dall’architettura. Ci sono molti motivi per consigliarlo.

Numerosi studi testimoniano che la presenza del verde all’interno dell’ambiente costruito rende le persone più felici e più serene, diminuendo lo stress: questo vale anche per gli uffici. A tale proposito si può consultare lo studio “The psychological benefits of indoor plants: A critical review of the experimental literature” di Tina Bringslimark, Terry Hartig, Grete G. Pati (Journal of Environmental Psychology 29/2009). La vicinanza dell’uomo al verde trova espressione in una parola: biofilia.

Definita da Wilson nel 2002 come “l’innata tendenza a concentrare l’attenzione sulle forme di vita e su tutto ciò che la ricorda, e in alcuni casi ad affiliarvisi emotivamente“, è qualcosa che ci appartiene profondamente, in quanto esseri viventi che hanno sempre vissuto a contatto con la natura e che in fondo hanno periodicamente bisogno di ricongiungersi ad essa.

L’utilizzo delle piante indoor può inoltre rendere l’ambiente più gradevole e contribuire alla termoregolazione dello stesso, migliorando le condizioni di comfort.

In “Biological treatment of indoor air for VOC removal: Potential and challenges”, di Benoit Guieysse, Cecile Hort, Vincent Platel, Raul Munoz, Michel Ondarts, Sergio Revah (Biotechnology Advances”,26/2008) emerge come l’utilizzo di “trattamenti biologici” di vario tipo, tra cui ad esempio il semplice utilizzo di piante come “purificatrici” riduca in modo considerevole la presenza di VOC, formaldeide, toluene e xylene negli ambienti indoor.

L’utilizzo delle piante negli spazi esterni è fondamentale perché assorbono anidride carbonica e producono ossigeno, per cui costituiscono un’arma essenziale per combattere il surriscaldamento globale dovuto all’incremento dei gas serra. Tutte le amministrazioni locali, gli enti, le aziende dovrebbero pensare a spazi verdi da coltivare e di cui prendersi cura per il benessere collettivo (consulta anche “Piantare alberi come se non ci fosse un domani“) . Esistono Paesi che di recente hanno messo in atto iniziative diffuse di piantumazione coinvolgendo anche la popolazione: basti pensare all’Etiopia (a proposito leggi questo articolo).

Le piante possono essere utilizzate anche nell’involucro dell’edificio. Le Corbusier, progettista razionalista dei primi del ‘900, fu il primo a teorizzare e mettere in pratica la necessità del “tetto giardino”, visto come uno dei “cinque pilastri dell’architettura”. Il tetto verde è ancora oggi uno strumento importantissimo di promozione del verde urbano, complesso da progettare ma potente come strumento di termoregolazione dell’involucro.

Tetti verdi estensivi o intensivi sono molto utilizzati nel Nord Europa per esempio. Di recente il Comune di Milano ha varato un progetto noto come CLEVER per l’incentivazione di tetti verdi in città, che utilizza come finanziamento fondi europei Horizon 2020. Esistono anche facciate verdi, che hanno funzione anche protettiva dai venti e che possono rendere più gradevoli edifici da riqualificare, contribuendo anche ad una loro rivalutazione. Numerose le aziende che possono affiancare i progettisti nella progettazione di tetti e facciate verdi.

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Biomimesi, Economia circolare, Innovazione

Riscoprire il valore delle periferie e del paesaggio agricolo

Nel nostro quotidiano rapporto con l’ambiente è importante recuperare un lato empatico e passionale: nell’ambito di un progressivo degrado delle relazioni umane si può riscoprire il bello del proprio territorio, cercando di valorizzarlo, riscoprendo il linguaggio del luogo, utilizzando la propria capacità di immaginazione.

La mancata considerazione delle periferie nei piani politici, economici e sociali porta per esempio, spesso, ad una crisi di autostima di questi territori, che possono invece costituire luoghi di rigenerazione urbana e di innovazione. Questo è indispensabile per evitare l’abbruttimento di luoghi abbandonati e la nascita di situazioni di degrado sociale. Riscoprendo una dimensione spirituale e invisibile della natura è necessario ricominciare a dare valore alla biodiversità, agli habitat, ai cicli della vita. Nel libro “Il cerchio da chiudere – la natura, l’uomo e la tecnologia”, di B. Commoner (1977), si individuano i processi naturali come ciclici, mirati all’economia di risorse ed alla minimizzazione degli sprechi. Anche nella tecnologia è necessario oggi più che mai recuperare una dimensione ciclica, abbandonando i percorsi lineari. La tecnologia può e deve ispirarsi alla natura, secondo un approccio biomimetico.

Nell’ambito del territorio della Pianura Padana per esempio è di fondamentale importanza tornare a valorizzare il paesaggio agricolo, non solo dal punto di vista estetico, ma anche dal punto di vista della sua tutela. L’utilizzo di pesticidi e la presenza di siti contaminati in Italia dovrebbe essere una delle nostre principali preoccupazioni quotidiane. I cibi che mangiamo ed i luoghi che viviamo ci influenzano profondamente e modificano la durata e la qualità della nostra vita. E’ importante perciò sostenere un’agricoltura dolce, che non provochi la scomparsa di tutti gli elementi naturali del paesaggio, ma che sappia valorizzare chi coltiva senza inquinare, che faccia pagare chi inquina, che premi la produzione e la diffusione del cibo. Oggi purtroppo non è la carenza di cibo a causare la fame, ma la sua errata distribuzione nel mondo: c’è chi ha troppo e chi ha troppo poco. Chi soffre per obesità e chi non ha accesso ai servizi alimentari di base.

La bellezza di un paesaggio non è solo estetica, ma comprende anche ciò che sta dietro al paesaggio: le relazioni umane, la storia, il vissuto. Il sistema alimentare deve andare verso un percorso sostenibile, che consideri anche l’aspetto ambientale ed etico di un certo tipo di dieta. Motore del cambiamento potrebbe essere la diffusione di profili di consumo sostenibili ed il sostegno all’agricoltura biologica. Uno degli obiettivi dell’Agenda 2030, infatti, è la diffusione di consumo e produzione responsabili.

Il processo di riqualificazione di aree degradate della città può collegarsi agli ambiti agricoli, per creare interventi di ampio respiro urbanistico e paesaggistico. Nello stesso tempo, le aree periferiche devono essere messe in relazione e mantenere il contatto con il centro città, per evitare uno svuotamento di una o dell’altra e per conferire vitalità e dinamismo agli spazi urbani.

Biomimesi, Eventi green

Biomimesi per migliorare la vita dell’uomo

La biomimesi è stata menzionata anche al Congresso Nazionale degli Ordini degli Ingegneri d’Italia, tenutosi la settimana scorsa, focalizzatosi sul tema del limite, nell’ingegneria e nella vita.

Il limite rappresenta presa di coscienza della realtà e di ciò che potrebbe essere oltrepassandolo. È misura delle nostre forze e confine sul quale camminare per portare avanti idee nuove. Non utopia, non stagno, ma equilibrio.

Come utilizzare questo equilibrio per portare innovazione negli Ordini e nella società? Come diffondere idee nuove lavorando sulla frontiera del possibile? L’intelligenza sociale e connettiva, l’empatia, la squadra, l’implementazione del digitale sono elementi base. Ma servono anche cuore e coraggio.

Nuovi approcci come quello biomimetico insegnano a partire dal semplice per generare complessità, dalla natura per generare innovazione, dalle persone per generare idee. Per produrre innovazione servono contenuti, determinazione e passione. Gli Ordini possono essere catalizzatori di novità, che partendo dalla tradizione possono lentamente acquisire rilevanza sociale. Perché l’ingegneria è, prima di tutto, una scienza sociale.

Si è parlato, tra i vari interventi, di Epibone, azienda con un team multidisciplinare che si occupa di utilizzare le cellule staminali per la ricostruzione delle ossa, sfruttando una tecnologia biomimetica. Al cuore del progetto c’è un bio-reattore, che deve simulare le sofisticate caratteristiche del corpo umano. Gli esperimenti hanno dimostrato che intervenendo sulle cellule staminali con un bio-reattore si ottiene la sopravvivenza delle nuove cellule nel corpo umano, che vanno a costituire nuovo tessuto osseo. Per saperne di più si può visionare il video e raccogliere ulteriori informazioni su questo sito.

La biomimesi coinvolge vari campi di studio: ingegneria, medicina, biomedica, design, meccanica, architettura. Per costituire progetti di frontiera che possono davvero migliorare la vita dell’uomo.

Biomimesi, Cambiamento climatico, Economia circolare, Eventi green, Innovazione

Milano Green Forum: non possiamo mancare!

“Mundo Verde” by Soiden is licensed under CC BY-NC-SA 2.0

Il 12, 13, 14 settembre 2019 arriva a Milano il Green Forum, un laboratorio per riflettere sul rapporto nei contesti urbani tra Pubblico, imprese, terzo settore e cittadini sul tema Ambiente. Si tratta di un progetto culturale che vuole coinvolgere la società su temi come Aria, Acqua, Suolo e Biodiversità, per stimolare il dibattito, l’azione e la proliferazione di nuove idee, secondo un approccio open.

L’evento si terrà in Via Gattamelata, 5, presso Milano Congressi. Sono previsti momenti di dibattito, laboratori e spazi per le imprese per diverse aree tematiche: finanza e assicurazione, acqua, economia circolare, bioeconomia, clima, edilizia, design, cibo, moda, rifiuti, smart city, mobilità, energia, certificazioni, turismo, comunicazione e green job.

“Tre sono i format convegnistici pensati per coinvolgere i differenti target di pubblico: Eureka, in cui innovazione e progetti di ricerca si presentano ai buyer; Legislazione Ambientale, una panoramica di un’intera giornata sulla disciplina legislativa ambientale e le Plenarie, durante le quali rappresentanti del mondo aziendale e speaker internazionali risponderanno alle domande del pubblico/moderatore. Inoltre il format Fuori Green offrirà al visitatore la possibilità di fruire di una rassegna cinematografica dedicata ai temi ambientali e disponibile presso il cinema Anteo CityLife. “Il Milano Green Forum sarà un laboratorio permanente per riflettere sul rapporto nei contesti urbani tra Pubblica amministrazione, imprese, terzo settore e cittadini sul tema ambiente. Un progetto culturale – continua Federico Manca, Project Manager del Milano Green Forum- che aspira ad accrescere la consapevolezza nei soggetti coinvolti e generare nuove forme di condivisione di conoscenza e buone pratiche volte a creare azioni di advocacy trasparente e le condizioni necessarie per un proficuo confronto tra differenti stakeholder per elaborare strategie comuni” (fonte: comunicato stampa MGF)

L’associazione di promozione sociale MGF vuole diffondere il nuovo concetto di “Filambientia”, identificando in esso il ruolo che cittadini, imprese, Pubblica amministrazione e Terzo settore hanno nei confronti della sostenibilità ambientale. Costituita per perseguire finalità di utilità sociale, l’associazione MGF svolge la co-curatela dell’impianto contenutistico del Milano Green Forum.

Il programma dell’evento è scaricabile qui

Architettura, Biomimesi, Economia circolare, Innovazione

Verso una logica di progetto circolare e sostenibile

Il processo progettuale ecosostenibile tende per definizione a coniugare aspetti legati all’ambiente, all’economia e alla società. Non è semplice: il progettista deve effettuare un grande percorso di ricerca, analisi, rielaborazione e sintesi.

Senza dimenticare che le esigenze del committente sono l’input primario e fondamentale per la concezione di un progetto. L’iter di elaborazione di un progetto architettonico viene assimilato ad un processo iterativo, che si ripete più volte, e che prevede continue verifiche migliorative.

Il sistema ciclico di progetto trae ispirazione in realtà dal concetto di ciclo, onnipresente in natura. La natura opera secondo processi ciclici, in cui c’è continuità, recupero di risorse e minimizzazione degli scarti. Per un certo verso dunque la progettazione ecosostenibile può dirsi biomimetica, ovvero ispirata alla natura, anche perchè tende al miglioramento della vita dell’uomo in svariati ambiti.

Strettamente connesso al concetto di innovazione tecnologica ispirata alla natura vi è la stessa idea di economia circolare. L’economia circolare, che prevede l’ottimizzazione delle risorse, la generazione di prodotti e la minimizzazione dei rifiuti, si oppone al concetto di economia lineare, che va verso la continua generazione di prodotti e di elementi di scarto, che contribuisce ad incrementare la nostra impronta ecologica.

L’economia circolare “è un termine generico per definire un’economia pensata per potersi rigenerare da sola. In un’economia circolare i flussi di materiali sono di due tipi: quelli biologici, in grado di essere reintegrati nella biosfera, e quelli tecnici, destinati ad essere rivalorizzati senza entrare nella biosfera” (definizione della Ellen MacArthur Foundation).

La progettazione ecosostenibile di un edificio, la modularità, l’attenzione per l’LCA (Life Cycle Assessment), la versatilità, nonchè l’utilizzo delle energie rinnovabili, di un approccio ecosistemico e di una visione di recupero dei materiali da costruzione sono alla base dell’ideazione di nuovi edifici che siano davvero “green” e non solo “green-washed”.