Infraestructura urbana sostenible

Infraestructura urbana sostenible amplía el concepto de infraestructura urbana añadiendo el elemento de sostenibilidad con la expectativa de un desarrollo urbano mejorado y más resiliente. En la construcción y las estructuras físicas y organizativas que permiten el funcionamiento de las ciudades, la sostenibilidad también pretende satisfacer las necesidades de la generación presente sin comprometer las capacidades de las generaciones futuras.

El ODS 9, de los Objetivos de Desarrollo Sostenible internacionales establecidos por la Asamblea General de las Naciones Unidas, trata sobre infraestructura, sin embargo, la infraestructura es un componente básico para el resto de los ODS. Por lo tanto, el logro de una infraestructura sostenible es un motivo de gran preocupación en múltiples áreas de la sociedad.

El desarrollo sostenible de las zonas urbanas es crucial ya que más del 56% de la población mundial vive en ciudades. Las ciudades están a la cabeza de la acción climática y son responsables de aproximadamente el 75% de las emisiones de carbono del mundo.

Concepto

Un estudio bibliométrico, publicado en 2019, sobre la evolución de la investigación sobre infraestructura urbana sostenible enfatiza que este concepto continúa creciendo en la comunidad de investigación y cambia de alcance a medida que mejora la tecnología. Según la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Colorado en Denver, la infraestructura urbana se refiere a los sistemas de ingeniería (agua, energía, transporte, saneamiento, información) que conforman una ciudad. Los esfuerzos de sostenibilidad en la infraestructura urbana no se basan únicamente en la evaluación de los servicios públicos, sino que buscan combatir el calentamiento global y los desechos municipales, así como fomentar la prosperidad económica. Las implicaciones socioeconómicas de estos esfuerzos a menudo involucran políticas y gobernanza en la implementación de infraestructura sostenible, y su variación da como resultado diferentes programas de escala nacional, regional o más local. Los desafíos resultantes del creciente crecimiento demográfico han generado la necesidad de infraestructura sostenible que sea de alto rendimiento, rentable, eficiente en el uso de recursos y respetuosa con el medio ambiente.

La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos sostiene que el proceso de planificación del diseño sustentable puede conducir al desarrollo de una comunidad que sea ecológica, económica y socialmente sustentable. El diseño de una infraestructura urbana sostenible enfatiza la localización y la vida sostenible. Según el principio de desarrollo sostenible, el objetivo es reducir la huella ecológica de un individuo en zonas con una alta densidad de población.

Los criterios sobre lo que se puede incluir en este tipo de entorno urbano varían de un lugar a otro dadas las diferencias en la infraestructura existente y la forma construida, el clima y la disponibilidad de recursos y talentos locales.

En términos generales, se podrían considerar infraestructuras urbanas sostenibles las siguientes:

• redes de transporte público
• iniciativas y programas de gestión integrada de la demanda de energía
• edificios de alta eficiencia y otras limitaciones de desarrollo, como sólo permitir la construcción de edificios verdes y hábitats sostenibles con aprovechamiento eficiente de la energía.
• espacios verdes conectados y corredores de vida silvestre
• prácticas de desarrollo de bajo impacto para proteger los recursos hídricos
• técnicas y planes de mitigación de desastres
• redes de comunicación altamente integradoras
• sistemas para aumentar la accesibilidad de los recursos locales y renovables

Una visión más sistemática de la infraestructura urbana sostenible ha ganado popularidad. En lugar de centrarse únicamente en la vivienda y el espacio, los expertos ahora incorporan ideas sobre el metabolismo de los recursos urbanos, la interconexión de los ciudadanos y las complejas vulnerabilidades que las ciudades desarrollan con el tiempo. La infraestructura verde es un subconjunto de la infraestructura urbana sostenible y considera principalmente implicaciones ecológicas, recursos hídricos y soluciones basadas en la naturaleza.

Iniciativas globales

Generalizado

Al comparar el volumen de investigación y desarrollo, Estados Unidos, Reino Unido, Australia y China son los más involucrados en la generación de soluciones para infraestructura. Las diferentes prioridades nacionales a menudo resultan en diferentes enfoques de sostenibilidad entre los países. Según una revisión de proyectos e investigaciones disponibles, Estados Unidos y Reino Unido priorizan soluciones sostenibles hacia la cultura, el agua, los desastres y la planificación urbana. Estados Unidos especialmente ha logrado avances en iniciativas de infraestructura verde (por ejemplo, los programas Green Alley). China y Australia tienen prioridades similares, pero el turismo australiano tiene mayor prioridad que la prevención de desastres, mientras que China participa significativamente en la gobernanza, la electricidad y el desarrollo territorial.

África

Los desafíos existentes en materia de infraestructura y gobernanza en general pueden ralentizar el avance hacia prácticas urbanas sostenibles. Las Naciones Unidas' La Agenda de Desarrollo Sostenible 2030, aplicable a una multitud de países africanos, busca abordar estos desafíos mientras trabaja hacia la sostenibilidad. Según la ONU, sólo el 40% de la población africana vive en áreas urbanas, pero estas áreas urbanas y su interconexión están creciendo rápidamente, lo que requiere la consideración de la sostenibilidad. A la luz de esto, la Unión Africana (UA) inició su propia iniciativa de sostenibilidad e infraestructura en la Agenda 2063: El África que queremos. El discurso africano con la ONU ha hecho referencia notablemente a la extracción ética de recursos y al acceso equitativo. a los recursos como medidas de sostenibilidad dentro de la infraestructura de la cultura y el metabolismo urbanos de una sociedad. Sin embargo, la falta de una regulación gubernamental coherente y de condiciones socioeconómicas siguen obstaculizando los intentos de establecer una red de ciudades resilientes y motivadas de forma sostenible en toda África. Un movimiento nacional para crear políticas urbanas integradoras, que han sido adoptados por muchos países africanos, da esperanza a la idea de un compromiso gubernamental para desarrollar cooperativamente la tierra en el mejor interés de las áreas urbanas en crecimiento.

Australia

A diferencia de la creciente población china, la población de Australia enfrenta una resiliencia amenazada debido a la disminución de las tasas de crecimiento poblacional. Un desarrollo territorial más eficiente, también llevado a cabo por un grupo integrado de organismos burocráticos en toda Australia, y sistemas de servicios públicos de usos múltiples pueden maximizar los beneficios sociales, ambientales y económicos de un país, independientemente de si la población está aumentando o disminuyendo.

Canadá

La infraestructura urbana sostenible también se denomina infraestructura municipal sostenible en Canadá. Es una iniciativa de infraestructura que facilita el progreso hacia el objetivo de una vida sostenible en un lugar o región. Se presta atención a las políticas tecnológicas y gubernamentales que permitan la planificación urbana para una arquitectura y una agricultura sostenibles.

En Canadá, varias organizaciones relacionadas con el proyecto FCM InfraGuide, incluida la Federación de Municipios Canadienses, Infrastructure Canada, el Consejo Nacional de Investigación de Canadá y la Asociación Canadiense de Obras Públicas, buscan lograr la sostenibilidad en la infraestructura municipal, especialmente en la infraestructura urbana a gran escala. . Estas organizaciones abogan por protocolos ambientales y la inclusión de indicadores y factores ecológicos y sociales en la toma de decisiones en la etapa más temprana posible. Todavía se presta poca atención a la infraestructura rural sostenible; sin embargo, este es un objetivo declarado del proyecto, al igual que el logro del desarrollo rural sostenible en los países en desarrollo.

En su opinión, las preocupaciones por la sostenibilidad se aplican a todo lo relacionado con el "mantenimiento, reparación y mejora de la infraestructura que sustenta nuestra calidad de vida" incluyendo al menos:

• toma de decisiones municipales y planificación de inversiones
• abastecimiento de agua potable
• agua de tormenta y aguas residuales minimizando especialmente la distancia que ese agua viaja para ser tratada y reutilizada
• carreteras y aceras y su integración con sistemas de tránsito para lograr un flujo más suave de personas
• protocolos ambientales y prácticas multidisciplinarias para garantizar que sean respetados, por ejemplo, la adquisición ecológica.

Estas y otras entidades oficiales canadienses, incluido el Auditor General de Canadá y Service Canada, se centran en esfuerzos relacionados, como auditorías de desempeño municipal, tecnología de la información, tecnología de las comunicaciones, compras morales e intercambio de "datos, información, infraestructura común, tecnología," y la necesidad de “integrar sus procesos de negocio”. En particular, esta integración reduce aún más la duplicación y el desperdicio, especialmente los desechos electrónicos y las emisiones de gases de efecto invernadero que eran una preocupación según los objetivos del Protocolo de Kioto que Canadá se comprometió a alcanzar. En 2011, Canadá se retiró del Protocolo de Kioto debido a las preocupaciones económicas.

China

El aumento de la población de China ha impactado significativamente la relación entre el consumo y la producción de recursos, lo que ha ejercido presión sobre el gobierno y la economía chinos para establecer una forma más eficiente de utilizar los recursos para permitir una longevidad sostenida de la sociedad china. La Política de Economía Circular ya ha comenzado a abordar este problema imponiendo análisis y reutilización repetidos a lo largo de todo el ciclo de vida de un producto. Para resolver este problema, en primer lugar, China mejorará para promover el progreso de la ciencia y la tecnología y la gestión empresarial y mejorar la eficiencia laboral. El segundo es guiar a las empresas para optimizar la combinación de factores de producción de acuerdo con las necesidades del mercado y lograr la interfaz entre producción y demanda. En tercer lugar, el gobierno permitirá la competencia y el mecanismo de eliminación de ganadores y perdedores entre las empresas para mejorar la capacidad de producir y operar bienes. Por último, pero no menos importante, el gobierno chino planea centros urbanos modernos en áreas completamente diferentes. Un marco moderno incluye transporte abierto, suministro de agua y regiones privadas distintivas y difusión de regiones mecánicas. Los países del primer mundo y los desarrollados, como algunas partes de China, a menudo buscan crecer exponencialmente en productividad económica y consumismo, pero este crecimiento exponencial debe ir acompañado de una caída exponencial en el consumo de recursos que puede lograrse mediante un enfoque de sistema integrado. Este enfoque sistemático de incorporar cambios consumistas y de estilo de vida en muchos niveles sociales refleja la dinámica sistemática de la infraestructura urbana sostenible. Al tratar la sostenibilidad como una función de sistemas interconectados (por ejemplo, transporte, desarrollo territorial, formación de comunidades, etc.), el impacto de cualquier cambio en un sistema puede amplificarse sin causar que un sector de infraestructura falle singularmente.

Indonesia

La reurbanización del norte de Yakarta fue objeto de un proyecto de 2012 para evaluar la eficacia de la implementación de un diseño sostenible, así como el conocimiento público sobre los beneficios de dicho diseño. Las áreas urbanas a lo largo de la costa sufren particularmente de grandes brechas socioeconómicas, alta densidad de barrios marginales y mala planificación del desarrollo. Los resultados del Modelo de Ecuaciones Estructurales (SEM) revelaron que, aunque el rediseño sostenible ayudaría a mejorar las áreas costeras, faltaba significativamente eficacia pública hacia la infraestructura urbana sostenible. Las encuestas públicas realizadas en Yakarta destacaron las siguientes prioridades:

• uso de la tierra
• transporte público
• espacio construido
• espacio abierto
• infraestructura de red y desechos
• energía
• hidrología
• aire y sol

Al aplicar tecnología y métodos sostenibles a estos componentes de infraestructura, el gobierno busca revitalizar el bienestar socioeconómico del norte de Yakarta. Sin embargo, para crear una sociedad totalmente resiliente, el proyecto subraya que el proceso de diseño debe compartirse entre las iniciativas gubernamentales, el sector comercial y la opinión pública. Esta relación mutua se refleja en la filosofía del proyecto, que considera a las ciudades como un ecosistema de las prioridades antes mencionadas que se comparten efectivamente entre los diferentes niveles de la sociedad para prosperar. Uno de los mayores retos a los que se enfrenta la aplicación del diseño sostenible es la cuantificación de los futuros costos operacionales y el mantenimiento, que se ven compensados idealmente por los beneficios del aumento de la sostenibilidad.

Suiza

La Fundación Suiza para la Infraestructura Global de Basilea (GIB) apoya a diversas partes interesadas, como gobiernos, bancos y ciudades, en el diseño, implementación y financiación de proyectos de infraestructura urbana sostenible en todas las etapas del ciclo del proyecto. Actualmente, GIB ha desarrollado, en cooperación con el banco francés Natixis, el Estándar SuRe® – El Estándar para Infraestructura Sostenible y Resiliente, que es un estándar voluntario global de ISEAL. GIB también ha desarrollado SuRe® SmartScan, una versión simplificada del Estándar SuRe® que sirve como herramienta de autoevaluación para proyectos de infraestructura sostenible. Proporciona a los desarrolladores de proyectos un análisis integral de los diversos temas cubiertos por el Estándar SuRe®, ofreciendo una base sólida para proyectos de infraestructura verde que planean obtener la certificación del Estándar SuRe®.

Aspectos infraestructurales

Materiales de calzada

Las infraestructuras viales y urbanas, como señales, bolardos y mobiliario urbano, son propensas a sufrir daños y deterioro. A medida que la infraestructura se deteriora, es necesario reemplazarla o mejorarla. Las fuentes de financiación pública existentes son inadecuadas para satisfacer estas necesidades. La tecnología de autorreparación podría proteger el pavimento y los cimientos circundantes de daños cuando los elementos de la infraestructura se vean afectados, lo que puede reducir el mantenimiento y mejorar la sostenibilidad de los desarrollos urbanos. Los desarrollos de autorreparación dan como resultado cero residuos y cero vertederos debido al mantenimiento de elementos de la infraestructura urbana durante la vida del desarrollo.

Energía renovable

La política y la tecnología son factores clave en la implementación de fuentes de energía renovables, que no solo mejoran la eficiencia energética, sino también la demanda de electricidad de las redes de comunicación y la autosuficiencia de una ciudad en caso de desastre. Los proyectos que involucran edificios de energía cero, una menor demanda de refrigeración y calefacción y una mayor comprensión del comportamiento de los ocupantes logran una perspectiva más holística del despilfarro de energía.

Red inteligente

La generación distribuida y la gestión de la demanda de energía son componentes de la red inteligente, un término para una red eléctrica que utiliza medios de generación renovables y energéticamente eficientes. Una ciudad optimizada también podría utilizar la red inteligente para redes de comunicación, Internet y otras señales electrónicas que construyen la infraestructura electrónica y cultural de las comunidades urbanas. Los vehículos eléctricos y las subestaciones vinculan el transporte con la red, y las transacciones comerciales a través de Internet vinculan directamente la economía. A medida que las ciudades crecen y se vuelven más dependientes de la electrónica, la confiabilidad y la seguridad se convierten en preocupaciones importantes para las instituciones y los ciudadanos privados. Al utilizar un sistema renovable y eficiente, una ciudad puede reducir la amenaza de un colapso de los servicios de energía e información.

Transporte

Para reducir la huella general, la infraestructura de transporte requiere una base de consumidores localizada a la que se pueda acceder mediante un diseño integrador dentro de los vecindarios. Este diseño, que resulta de un desarrollo territorial eficaz, idealmente está supervisado por una gobernanza competente. La financiación constante y las inversiones efectivas también permiten que el transporte público mantenga servicios estables y, como resultado, la ciudad misma se mantiene más estable. Estos conceptos antes mencionados son una interpretación de los "4 pilares del transporte" conocido como

• Gobernanza
• Financiación
• Barrios
• Infraestructura

Las emisiones de los automóviles asociadas con la congestión urbana se correlacionan directamente con una disminución de la salud de los ciudadanos urbanos, lo que hace que el transporte público esté más optimizado para mantener una salud pública y ambiental resiliente. Una vez más, la rentabilidad es importante, ya que los costos de mantenimiento deben ser superados por los beneficios (monetarios y/o sociales), pero muchas veces el transporte público estatal sufre pérdidas significativas.

Recursos

Un método común de gobernanza y administración sujeto a estudios, como los del Laboratorio de Redes Urbanas Complejas y Sostenibles (CSUN) de la Universidad de Illinois en Chicago, es el control de la oferta y la demanda de recursos. Cuando se manipulan la oferta y la demanda, puede ser posible orientar una sociedad urbana hacia recursos y formas de infraestructura que se utilicen de manera más conservadora y propicien un uso sostenido. Además, al diseñar sistemáticamente interdependencias y multifuncionalidad entre las formas de infraestructura urbana, una sociedad garantiza que, si una parte de la infraestructura falla, otras partes pueden ayudar a remediar la pérdida de servicio. Esto también hace referencia al diseño integrador.

Las evaluaciones del ciclo de vida de los materiales también pueden ayudar a calcular la huella ambiental de una ciudad. En 2017, al menos 84 ciudades de todo el mundo incluidas en la muestra tenían un aumento de huella proyectado del 58% al 116% para 2050. Si las ciudades redujeran el consumo de recursos desde un punto de vista social y técnico, y adoptaran prácticas energéticamente eficientes, la huella proyectada mejoraría dramáticamente. . Desafortunadamente, estas estadísticas suelen ser difíciles de comparar porque las condiciones exactas, los recursos y los activos de las ciudades diferían. Sin embargo, es más fácil identificarse con los países cuando se utilizan recursos valorados globalmente, fomentando así el diálogo, la planificación y la previsión internacionales.