Designing nature as infrastructure : a spatial strategy for enhancing resilience and livability in Copenhagen through nature-based solutions

Copenhagen is often hailed as a pioneer city in climate change adaptation and green infrastructure deployment. However, ongoing urbanization and redevelopment have intensified the urban heat island effect and heavy rainfall flooding, while also exacerbating competition for public space. This thesis constructs a structured, spatially based framework to guide the selection, prioritization, and design of Nature-Based Solutions (NBS) in Nordhavn, Copenhagen. The goal is to enhance climate resilience and improve the livability of urban daily life. The study integrates a review of NBS frameworks and reference projects, policy and planning analysis, GIS-based spatial analysis mapping, and multi-criteria evaluation, combining spatial analysis with design. This framework operates at multiple scales: macro- and meso-scale prioritization informs community strategies, while micro-scale solutions are tested in Nordhavn, which includes the “Green Loop” concept, Nordhavnstippen park, and a sustainable neighborhood in Levantkaj, designed to improve green connectivity, promote slow mobility, and create inclusive waterfront public spaces. To evaluate multifunctionality, this study compared types such as constructed wetlands, bioretention basins, rain gardens, ecological forests, and soft shoreline buffers with assessment criteria adapted from the UNaLab, Nature-based Solutions Technical Handbook Factsheets. Results indicate that continuous micro-scale units provide systemic cooling and ecological connectivity, while finely distributed measures deliver localized infiltration, flood buffering, and environmental enhancement; the most effective strategy integrates both within a connected network. This thesis concludes that combining data-driven prioritization with spatial design enables Nature-Based Solutions (NBS) to serve as a comprehensive infrastructure for enhancing climate resilience.

Copenaghen è spesso citata come una città all’avanguardia nell’adattamento ai cambiamenti climatici e nell’implementazione di infrastrutture verdi e blu. Tuttavia, la continua densificazione e i processi di riqualificazione urbana aumentano l’esposizione alle isole di calore e al rischio di allagamenti pluviali, intensificando al contempo la competizione per lo spazio pubblico. Questa tesi sviluppa un quadro strutturato e spazialmente fondato per guidare la selezione, la prioritizzazione e la progettazione delle Nature-Based Solutions (NBS) nelle aree di Nordhavn, Nordhavnstippen e Levantkaj a Copenaghen, con l’obiettivo di rafforzare sia la resilienza climatica sia la vivibilità urbana quotidiana. La ricerca integra una revisione dei principali framework NBS e di progetti di riferimento con l’analisi delle politiche e degli strumenti di pianificazione, la mappatura tramite GIS e una valutazione multicriteriale che collega l’analisi spaziale alla proposta progettuale. Il framework viene applicato a più scale: a livello macro e meso, la prioritizzazione spaziale orienta le strategie di quartiere; a livello micro, le proposte vengono testate a Nordhavn e Nordhavnstippen, includendo il concetto di “Green Loop” per migliorare la connettività ecologica, la mobilità lenta e la qualità inclusiva dello spazio pubblico sul waterfront. Per verificare la multifunzionalità, i criteri di valutazione sono adattati dalle schede tecniche del Nature-Based Solutions Technical Handbook di UNaLab e utilizzati per confrontare diverse tipologie, tra cui constructed wetlands, bioswales, rain gardens, foreste ecologiche e soft coastal edges. I risultati evidenziano che elementi continui su micro-scala contribuiscono al raffrescamento sistemico e alla connettività ecologica, mentre misure distribuite e puntuali garantiscono infiltrazione locale, mitigazione del rischio di allagamento e qualità spaziale; le strategie più robuste combinano entrambe le tipologie all’interno di una rete connessa. La tesi conclude che l’integrazione tra prioritizzazione basata sui dati e progettazione spaziale consente alle NBS di operare come infrastruttura integrata per la resilienza climatica.