La forma urbana determina il destino termico: la trasformazione strutturale della domanda globale di raffrescamento

Dalla “macchina della crescita” al “reattore termico”: la nuova politica della forma urbana

Nella storia della civiltà umana, le città hanno sempre svolto un duplice ruolo: sono sia il supporto spaziale dell’aggregazione delle forze produttive, sia un gigantesco organo di consumo di risorse. Mentre le temperature globali salgono a una velocità visibile a occhio nudo, le città non solo subiscono l’impatto delle ondate di calore, ma ne amplificano l’effetto attraverso la propria evoluzione spaziale. Uno studio recentemente pubblicato su Nature Communications ha per la prima volta, con prove sistematiche, attirato l’attenzione su una variabile a lungo trascurata: non è la dimensione della città, ma il modo in cui la città “cresce” a determinare la traiettoria futura della sua domanda di raffrescamento.

I ricercatori hanno analizzato i dati di sviluppo di 88 città indiane e 52 città globali tra il 2003 e il 2023, concentrandosi su tre modelli fondamentali di crescita del volume urbano: espansione orizzontale (diffusione a macchia d’olio), sviluppo verticale (aumento dell’altezza degli edifici) e sviluppo di riempimento (densificazione degli spazi vuoti esistenti). La conclusione è chiara e allarmante: le città che hanno subito un’espansione orizzontale su larga scala e irregolare, pur avendo inizialmente una domanda di raffrescamento più bassa, mostrano l’aumento relativo più brusco della domanda di raffrescamento. Al contrario, le città con forma urbana compatta registrano una crescita molto più moderata della domanda di raffrescamento, godendo di un vantaggio termico strutturale. Le città di medie dimensioni sopportano invece la domanda di raffrescamento assoluta più elevata, diventando una “cintura di stress termico” trascurata.

Questa scoperta va oltre le discussioni da manuale sull’isola di calore urbana: rivela che la geometria dello sviluppo urbano è essa stessa un’energetica. Le città a espansione orizzontale sono spesso accompagnate da reti infrastrutturali più lunghe, maggiori superfici esposte degli involucri edilizi, un più intenso assorbimento di calore da parte delle superfici e reti di distribuzione energetica meno efficienti. Lo sviluppo verticale e il riempimento, invece, pur aumentando a breve termine la densità locale di popolazione ed edifici, riescono a limitare significativamente il carico termico per unità di superficie grazie all’ombreggiamento reciproco degli edifici, ai muri in comune e a sistemi energetici più efficienti. In altre parole, la forma urbana non è una scelta ingegneristica neutrale, ma una decisione strategica che determinerà per decenni le bollette energetiche e la soglia minima del comfort termico.

Il Sud globale: al bivio della scelta della forma

Il fatto che il campione dello studio sia dominato da città indiane suggerisce forse un paradosso globale: le aree che hanno più bisogno di gestire la domanda di raffrescamento sono proprio quelle più impazienti di espandersi. L’India sta vivendo uno dei più grandi processi di urbanizzazione della storia umana, con centinaia di milioni di nuovi abitanti urbani nei prossimi vent’anni. Se copiasse il modello di sviluppo nordamericano basato sull’auto privata e sulla dispersione a bassa densità, le città indiane si troverebbero ad affrontare non solo un’esplosione della domanda di raffrescamento, ma anche una pluralità di crisi: il collasso della rete elettrica, la salute pubblica e il calo della produttività. Al contrario, scegliendo un percorso di sviluppo compatto, tridimensionale e a funzioni miste, anche con una crescita demografica continua, sarebbe possibile mantenere il consumo energetico per il raffrescamento su una traiettoria relativamente moderata.Questa valutazione ha un significato universale per il Sud globale. Da Lagos in Africa a Giacarta nel Sud-Est asiatico, i paesi in rapida urbanizzazione si trovano in una finestra storica: hanno l’opportunità di fissare, prima ancora che il cemento venga colato, un codice genetico morfologico di ‘razionalità termica’. La realtà, tuttavia, è che molte città emergenti continuano a imitare modelli superati dell’urbanistica occidentale del XX secolo, considerando ampie strade carrabili, torri isolate e periferie a bassa densità come simboli di modernità. In condizioni climatiche tropicali e subtropicali, queste forme si traducono direttamente in costi di raffrescamento elevati e in sistemi elettrici vulnerabili. Come spezzare questa inerzia mentale è una sfida di governance più fondamentale dell’efficienza tecnologica.

Il nuovo campo di battaglia della competizione urbana: l’efficienza termica

Per lungo tempo, la competizione tra città si è misurata sull’altezza degli skyline, sul numero di edifici simbolo e sulla scala dei grandi progetti infrastrutturali. Ma in un futuro in cui il riscaldamento climatico diventa la norma, il fulcro della competizione si sposterà su un indicatore più basilare e più severo: riuscire a mantenere la temperatura interna in un intervallo confortevole durante l’estate, senza mettere in ginocchio le finanze pubbliche e la rete elettrica. La forma urbana è la variabile centrale di questa competizione.

Una città compatta e ben progettata può mantenere o addirittura ridurre il fabbisogno pro capite di raffrescamento mentre la popolazione cresce; una città estesa a bassa densità, invece, nel corso della crescita demografica finisce in una spirale ascendente di consumi energetici per il raffrescamento. Questa differenza sta rimodellando la vivibilità e l’attrattiva economica delle città. Le città che per prime incorporeranno l’‘adattamento morfologico’ nei propri quadri di pianificazione otterranno una doppia preferenza da parte di talenti e capitali; quelle che invece lasceranno che il mercato si espanda in modo incontrollato potrebbero essere costrette a spendere enormi risorse pubbliche in sussidi per l’aria condizionata e nell’espansione della capacità elettrica, comprimendo gli investimenti a lungo termine in istruzione e sanità.

Dalle supermanzane di Barcellona alla città dei 15 minuti di Parigi, le città all’avanguardia nel mondo stanno già esplorando la regolazione del microclima urbano attraverso la rimodellazione della forma. Ma queste pratiche restano confinate ai paesi ricchi. Per la maggior parte delle città del Sud globale, ciò che manca non è soltanto il denaro, ma anche la capacità istituzionale di trasformare i dati del telerilevamento in azioni di pianificazione. La comunità internazionale dovrebbe considerare la valutazione della forma urbana come una nuova frontiera della cooperazione per l’adattamento climatico.

Portare la forma urbana nella governance climatica globale

Sebbene i contributi determinati a livello nazionale (NDC) previsti dall’Accordo di Parigi coprano già l’efficienza energetica degli edifici e le energie rinnovabili, la pianificazione morfologica su scala urbana rimane in gran parte ai margini del sistema di governance climatica. Le ragioni non sono complesse: la forma è una variabile di lungo periodo difficile da quantificare, mentre i cicli politici e gli orizzonti di investimento tendono a concentrarsi sui risultati immediati. Ma il valore di questa ricerca risiede proprio nel fatto che offre un metodo operativo: attraverso il telerilevamento satellitare e la tipologia della crescita urbana, i decisori politici possono prevedere con relativa accuratezza le curve di domanda di raffrescamento lungo diversi percorsi di sviluppo e integrarle nella pianificazione infrastrutturale e negli impegni climatici.Pertanto, il meccanismo climatico globale dovrebbe creare canali scientifici e finanziari dedicati alla transizione del raffrescamento urbano. In primo luogo, le istituzioni internazionali dovrebbero sostenere una scansione della “crescita volumetrica e del fabbisogno termico” nelle principali città del mondo, fornendo a ciascuna città un quadro dinamico della propria morfologia termica. In secondo luogo, i fondi climatici multilaterali e le banche di sviluppo dovrebbero adeguare i criteri di investimento, dando priorità a progetti compatti, di riempimento (infill) e di verticalizzazione, piuttosto che ad autostrade che favoriscono l’espansione urbana e nuove città a bassa densità. Infine, le reti di conoscenza tra città dovrebbero diventare parte della governance climatica, consentendo che l’esperienza di Bengaluru, in India, venga rapidamente trasmessa a Lagos, in Nigeria, o a San Paolo, in Brasile.

Conclusione: le città sono la variabile climatica che possiamo riscrivere

L’entità del cambiamento climatico globale è da tempo vincolata alle emissioni totali di gas serra, ma l’esperienza termica all’interno delle città non è affatto immutabile. Questo studio condotto su 140 città trasmette un messaggio di speranza: la forma urbana è uno dei pochi fattori strutturali completamente controllati dall’uomo, in grado di regolare attivamente la domanda di calore. Anche se il riscaldamento globale continua, le città possono comunque ottenere una contrazione relativa del fabbisogno di raffrescamento scegliendo percorsi di sviluppo più compatti, tridimensionali e misti, cosa che è quasi immediatamente realizzabile con le tecnologie esistenti.

Nel corso della storia della civiltà, le città non sono mai state il prodotto passivo dell’ambiente naturale, ma la sedimentazione spaziale dell’intenzione umana. Oggi, quando la crisi climatica ha rimesso la sopravvivenza al centro dell’agenda, questa affermazione ha acquisito un nuovo peso: la forma delle città è la nostra promessa per il futuro. Le città che lo comprendono si assicureranno un vantaggio nel prossimo secolo; quelle che continuano a indulgere in un’espansione a macchia d’olio potrebbero scoprire di aver pagato per il cemento più costoso, comprando però un futuro incapace di alleviare il caldo.