REGENeration: spatial solutions for rainwater storage and reuse in the urban environment

Today the world faces major global challenges such as climate change, population growth, urbanization, and resource depletion. These issues are most prevalent in our urban environment. According to OECD, by 2050, 86% of the world’s population will be living in urban areas. This means cities are not only challenged to renew and expand for the increase of users, but also to manage and provide certain resources at risk of depletion - water being one to recognize. Major cities are already facing water stress and the demand for water is projected to increase 55% by 2050. A livable city must function in providing its inhabitants with secure food and drinking water production, clean air, social and economic welfare, and health and happiness, which are all dependent on healthy urban water systems. The challenge is not to expand the current centralized urban drainage and supply system, for this is labor intensive and expensive, but to regenerate the existing system to a nature-based, scalable solution of a decentralized model for water supply and discharge. Regeneration is the act of improving a place or system, especially by making it more active or successful. Although the word comes from the Latin verb, regenerāre; the Dutch word ‘regen’, which means rain, gives the support for the following research and design proposal regarding the regeneration of linear to circular urban water systems applied by spatial interventions within the city center of Nieuwegein, a growth-city in the Netherlands. The aim of this thesis is to identify the current challenges to the urban water system, introduce circular water management concepts, outline regenerative design principles and apply them to an existing real estate development project, as a case study. The project site will act as a demonstration for future residential and urban development projects to be designed with the emphasis on blue-green infrastructures. The importance of blue-green infrastructure will be addressed in the utilisation of both the vertical and horizontal planes, with the support of a three-dimensional, decentralised water system. These concepts and application will lead to the effective and sustainable design in developing future climate resilient and adaptive cities.

Oggi il mondo deve affrontare le principali sfide globali come il cambiamento climatico, la crescita della popolazione, l'urbanizzazione e l'esaurimento delle risorse. Questi problemi sono più diffusi nel nostro ambiente urbano. Secondo l'OCSE, entro il 2050, l'86% della popolazione mondiale vivrà in aree urbane. Ciò significa che le città non sono solo sfidate a rinnovarsi ed espandersi per aumentare gli utenti, ma anche a gestire e fornire alcune risorse a rischio di esaurimento: l'acqua è una cosa da riconoscere. Le grandi città stanno già affrontando lo stress idrico e si prevede che la domanda di acqua aumenterà del 55% entro il 2050. Una città vivibile deve funzionare nel fornire ai suoi abitanti cibo sicuro e produzione di acqua potabile, aria pulita, benessere sociale ed economico, salute e felicità, che dipendono tutti da sistemi idrici urbani sani. La sfida non è espandere l'attuale sistema di drenaggio e approvvigionamento urbano centralizzato, poiché questo è laborioso e costoso, ma rigenerare il sistema esistente in una soluzione scalabile e basata sulla natura di un modello decentralizzato per l'approvvigionamento idrico e lo scarico. La rigenerazione è l'atto di migliorare un luogo o un sistema, soprattutto rendendolo più attivo o di successo. Sebbene la parola derivi dal verbo latino, rigenerāre; la parola olandese "regen", che significa pioggia, fornisce il supporto per la seguente proposta di ricerca e progettazione riguardante la rigenerazione di sistemi idrici urbani da lineari a circolari applicati da interventi spaziali all'interno del centro della città di Nieuwegein, una città in crescita nei Paesi Bassi. Lo scopo di questa tesi è identificare le attuali sfide al sistema idrico urbano, introdurre concetti di gestione dell'acqua circolare, delineare principi di progettazione rigenerativa e applicarli a un progetto di sviluppo immobiliare esistente, come caso di studio. Il sito del progetto fungerà da dimostrazione per futuri progetti di sviluppo residenziale e urbano da progettare con l'accento sulle infrastrutture blu-verdi. L'importanza dell'infrastruttura blu-verde sarà affrontata nell'utilizzo del piano verticale e orizzontale, con il supporto di un sistema idrico tridimensionale e decentralizzato. Questi concetti e applicazioni porteranno alla progettazione efficace e sostenibile nello sviluppo di città future resilienti al clima e adattive.