Architettura a ciclo chiuso per la rigenerazione dei territori periurbani. Un approccio basato sulla permacultura

This thesis explores the design of a multifunctional, sustainable, and self-sufficient architectural system developed to support the “Hanami” School of Agroecology in the Vettabbia Park, located on a site without access to existing water or electricity networks. Conceived as an environmental regeneration project, it draws on the principles of permaculture with the aim of establishing a local closed-loop system: the nutrient cycle, the water cycle, the energy cycle, and the material cycle. The building is situated on land characterized by a dual use: on one side, crops dedicated to biomass production and the phytoremediation of heavy metals, and on the other, fruit-bearing trees. The ecological system is complemented by mobile chicken coops, where hens fertilize the soil and produce eggs that are distributed to the local community through electric cargo bikes powered by the building’s photovoltaic system, thereby creating a direct connection between local production and residents and reinforcing the concepts of circular economy and shared resources. Through an integrated approach, the project aims to combine food, water, and energy self-sufficiency while meeting the needs of various users: teachers, students, visitors, and animals. Both indoor and outdoor spaces are designed to host educational activities, workshops, social gatherings, food production, and landscape management. Inside the building, an integrated aquaponic system enables the cultivation of vegetables and the rearing of fish according to seasonal cycles, ensuring a high level of food autonomy. Rainwater is collected, recycled, and managed through a dual system: on one hand for irrigation, and on the other for domestic uses thanks to phytodepuration and purification processes. Nutrient cycles are closed through the compost toilet, whose material, after vermicomposting, returns to the soil, completing a continuous regenerative loop. Every element of the building and landscape, from aquaponics to the compost toilet, from mobile chicken coops to orchards contributes to a continuous flow of energy, nutrients, and information, generating a closed living cycle that minimizes waste and maximizes available resources. The thesis therefore proposes a prototype of regenerative architecture, in which the building is not conceived as an isolated object but as an integral component of a broader ecosystem, where architecture, landscape, and community operate in circular balance.

Questa tesi esplora la progettazione di un sistema architettonico multifunzionale, sostenibile e autosufficiente a supporto della scuola di agroecologia “Hanami” nel Parco della Vettabbia, situato su un terreno privo di allacci alle reti idriche ed elettriche. Il progetto volto alla rigenerazione ambientale, si ispira ai principi della permacultura mirando a realizzare una filiera locale a ciclo chiuso: ciclo dei nutrienti, ciclo dell’acqua, ciclo dell’energia, ciclo dei materiali. L’edificio si inserisce in un terreno caratterizzato da un duplice uso: da un lato colture dedicate alla biomassa e alla fitobonifica dei metalli pesanti e dall’altro la presenza di alberi da frutto. Il sistema ecologico è completato dalla presenza di pollai mobili, in cui le galline concimano il suolo e producono uova, distribuite alla comunità da cargo bike elettriche alimentate dal fotovoltaico dell’edificio; stabilendo un collegamento diretto tra produzione locale e cittadini e rafforzando il concetto di economia circolare e condivisione delle risorse. Attraverso un approccio integrato, il progetto ha l’obiettivo di combinare autosufficienza alimentare, idrica, energetica rispondendo alla esigenze dei diversi utenti: insegnanti, studenti, visitatori e animali. Gli spazi interni ed esterni sono progettati per consentire attività didattiche, laboratori, momenti di socializzazione, produzione alimentare e gestione del paesaggio. All’interno della struttura, un impianto acquaponico integrato consente la produzione di pesci e ortaggi secondo la stagionalità, garantendo un elevato livello di autosufficienza alimentare. L’acqua piovana viene raccolta, riciclata e gestita da un doppio sistema: da un lato per usi irrigui, dall’altro per usi domestici grazie a fitodepurazione e potabilizzazione. I cicli dei nutrienti sono chiusi dal compost toilet, il cui materiale, dopo processi di vermicompostaggio torna a rivitalizzare il suolo, in un flusso rigenerativo continuo. Ogni elemento dell’edificio e del sito dall’acquaponica al compost toilet, dai pollai mobili ai frutteti contribuisce a un flusso continuo di energia, nutrienti e informazioni, generando un ciclo vitale chiuso che riduce gli sprechi e massimizza le risorse disponibili. La tesi propone quindi un prototipo di architettura rigenerativa, in cui l’edificio non è considerato come un oggetto isolato ma come parte integrante di un ecosistema più ampio, in cui architettura, paesaggio e comunità dialogano in un equilibrio circolare.