Em Portugal para ser cidade , uma vila, tem de ter, pelo menos, 8000 eleitores em aglomerado populacional contínuo e possuir pelo menos metade dos seguintes equipamentos colectivos: • instalações hospitalares com serviço de permanência; • farmácias; • corporação de bombeiros; • casa de espectáculos e centro cultural; • museu e biblioteca; • instalações de hotelaria; • estabelecimentos de ensino preparatório e secundário; • estabelecimentos de ensino pré-primário e infantários; • parques ou jardins públicos; • transportes públicos, urbanos e suburbanos;
Não há uma definição universal, no entanto há características comuns… • Actividades Económicas:
– Serviços – Comércio – Indústria
• Elementos Sociais: – Grande concentração de demográfica – Grande densidade de construção
• Elementos Morfológicos: – Aspectos arquitectónicos – Infra-estruturas de transporte – Jardins e Parques
• Transportes – Rodoviário – Ferroviário
Presenter
Presentation Notes
Densa ocupação humana (Pop. Total e Dens. Populacional) Elevado índice de construção (edifícios altos e concentrados); Grande concentração de actividades económicas: serviços (administrativos, sociais e políticos) e comércio; Elevado nº de equipamentos sociais e culturais de lazer e educação; Bem servidas de transporte e comunicação; Elevado fluxo de trânsito e de pessoas.
Quais foram os principais acontecimentos que impulsionaram o surgimento/crescimento das cidades no passado?
Presenter
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Antes de “os povoados” serem um local de residência fixa, começam por ser locais de reunião onde as pessoas regressam periodicamente – locais de encontro espiritual There was a long stretch of human history when people lived off the land and seashore in every possible way. They did not cultivate crops or keep animals for food. They hunted wild animals, fished for wild fish, and collected wild fruits, grains, roots, and mushrooms.
Presenter
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Surgimento da agricultura – ca. 12000 anos (Neolítico) Caçadores-coletores repararam que determinados grãos ao ser enterrados, produziam plantas iguais às que os originaram Possibilitou a produção de excedentes
Povoados Neolíticos
Presenter
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Só os primeiros povoados dependiam fortemente dos recursos locais À época o comércio era incipiente ou inexistente (fase pré-comercial) – os recursos provinham dos terrenos adjacentes (há vestígios de desflorestação, de deposição de resíduos, pequenas alterações nos cursos de água e mesmo de alterações da biodiversidade) Desde que o Homem se começou a organizar em comunidades que começou a alterar o ambiente circundante!! Frequentemente também estas comunidades eram semi-nómadas devido à necessidade de encontrar novas fontes de recursos (fauna e flora)
Primeiras Urbes
Presenter
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O início da urbanização foi acompanhada e potenciada pela criação de rotas de comércio (mais de 2000 anos antes de Cristo) Destacam-se neste período as civilizações do Vale do Indu, Persa, do Nilo, e do Mediterrâneo – grande parte da urbanização deu-se ao longo de cursos de água, rios e do mar
Atenas – cerca de 7000 anos
Presenter
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Estima-se a idade de Atenas em cerca de…
Lisboa – cerca de 3000 anos
Presenter
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Lisboa terá sido fundada pelos Fenícios cerca de 1200 a.C.
Rede estradas - Roma Imperial
Presenter
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Infraestruturas físicas foram determinantes para a riqueza e o crescimento económico das cidades A ascensão do Império Romano, e a criação da rede Imperial de estradas tornou mais eficientes as rotas comerciais por terra, acelerando a extensão e intensidade da urbanização
Lisboa
Via Romana
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Lisboa era precisamente o ponto mais ocidental desta rede…
Londres – cerca de 2000 anos
Centenas de cidades têm mais de 1000 anos
Presenter
Presentation Notes
Os vestígios das cidades Romanas distribuem-se desde o Norte de Inglaterra ao Norte da Europa e à Europa de Leste (isto só na Europa…)
Rotas comerciais medievais
Presenter
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No início da era medieval já as rotas marítimas e terrestres estão bem estabelecidas na Europa
Lisboa 1513
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No século XVI os extremos do Mundo tornaram-se mais próximos – comércio de longas distâncias possibilitou ainda mais a ascensão da urbanização
Via Lusitana
Presenter
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Assim, podem-se deduzir do fenómeno da urbanização dois aspectos fundamentais: Desde cedo as cidades não se limitaram a depender da sua região circundante para as necessidades físicas e económicas das suas populações – digamos que nunca aspiraram propriamente a ser sustentáveis regionalmente A urbanização e o comércio são fenómenos mutuamente dependentes e catalizadores um do outro
Via Global
Presenter
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O crescimento económico urbano ocorre através de um aumento do consumo associado diretamente e possibilitado por novas tecnologias Until today where a product from the oher side of the world can be in our hands in the same day Or where resources that we have in our “backyard” can be left behind for a resource produced in a backyard thousands of kilometers away
URBAN WORLD 1980
http://www.unicef.org/sowc2012/urbanmap/#
Presenter
Presentation Notes
According to historians, in 1800, London was the only city in the world with a population of a million people.
URBAN WORLD 2010
http://www.unicef.org/sowc2012/urbanmap/#
Presenter
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By 1990, the world's hundred largest cities accommodated 540 million people. Almost half of the urbanites lived in twenty mega-cities of over 10 million people, each extending to hundreds of thousands of hectares. In 2000, there were hundreds of cities larger than London was in 1800. Em 2008 a população urbana ultrapassou a população rural
URBAN WORLD 2050
http://www.unicef.org/sowc2012/urbanmap/#
Em que aspetos é que uma cidade se pode comparar com um organismo vivo?
Metabolismo Urbano Que materiais/recursos consumimos nós? Wastewater and losses: 43 000 Mt treated| 19 500 Mt Losses
Fossil Fuels (FF)
Low Ash Fuels High Ash Fuels Lubricants and Oils and Solvents Plastics and Rubbers
Metals (MM)
Iron, Steel Alloying Metals and Ferrous Metals Light Metals Non-Ferrous Heavy Metals Special Metals Nuclear Fuels Precious Metals
Non-metallic minerals (NM)
Sand Cement Clay Stone Other (Fibers, Salt, inorganic parts of animals)
Biomass (forestry, crops and animal products) (BM)
Agricultural Biomass Animal Biomass Textile Biomass Oils and Fats Sugars Wood and Fuels Paper and Board Non-Specified Biomass
Chemicals and Fertilizers (CF) Alcohols Chemicals and Pharmaceuticals Fertilizers and Pesticides
Others (O) Non-Specified Liquids
Balanço de materiais, AML, 2005
Consumo por setor económico, AML, 2000
Outros
Biomassa
Químicos
Comb. Fósseis
Metais
Minerais não metálicos
Procura Final
Exportações
Setor terciário
Setor secundário
Setor primário
Materiais Setores Económicos
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A contabilização dos fluxos de materiais de áreas metropolitanas permite-nos realizar balanços de materiais, e assim saber qual a magnitude da nossa dependência e também a perceber (com cada vez maior pormenor) que setores económicos são os motores do consumo e portanto dessa dependência Por exemplo no caso da AML (um dos casos apresentado durante o ALTEC pela Daniela Ferreira)
Área metropolitana de Lisboa
Google
Dependência externa: 78% Importações (49% do estrangeiro) Extração local: 86% minerais não-metálicos Extração local biomassa = 28% do consumo Resíduos produzidos: 4% dos inputs e 14% do consumo Resíduos valorizados: 2% dos inputs e 7% do consumo
Rosado et al., 2013
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A dependência externa em recursos é de cerca de 80%, a extração local de biomassa se fosse apenas para consumo local não perfazia nem cerca de um terço das necessidades Além do mais quase 90% da extração de materiais locais são recursos não renováveis Se os resíduos valorizados na AML fossem na totalidade como recurso na região isso não perfazia mais que 7% do consumo de materiais da região Os números dos resíduos mostram-nos também uma realidade das cidades, que é a acumulação de materiais Mas se as cidades dificilmente serão auto-sustentáveis, planear para uma resiliência urbana exige pensar como podem as cidades ser menos dependentes do exterior Extração local:16Mt DMC Biom = 6.28 Ratio LE/DMC= 28% DMC 31Mt Waste Prod 3.35 Mt Rec 0.58Mt Let’s take the LMA case again… Waste + Exports: 10% of inputs In the Lisbon Region, local extraction amounts around 22% of the local consumption Imports 78% 51% of the Imports are from PtMSW 2128327 + IW 1000091 = Imports (national) 15 Mt Imports (international) 26Mt Crossing flows 21Mt Ratio LE/DMC =51% DMC =30.8Mt Exports = 5.5Mt
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Temos sido confrontados cada vez mais frequentemente com este tipo de notícias… Em termos urbanos uma questão vital que se coloca em termos dos recursos tem que ver com a segurança do abastecimento!
Presenter
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Ou este… O que acontece quando as entradas de recursos nas cidades são interrompidas??? Podem entrar em ruptura! O que é que isto torna claro (evidencia) sobre as cidades??? (plateia!!!)
O que fará com que as cidades do futuro sejam mais sustentáveis do que as atuais?
Presenter
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Cidades de futuro serão as cidades sustentáveis
nutrientes
produtores primários
consumidores primários
consumidores secundários
consumidores terciários
detritivoro
decompositor
necrófago
Presenter
Presentation Notes
Sistema de organismos vivos que interagem não só com o meio físico que os rodeia mas também com a química ambiental e com o meio social e biológico em que estão inseridos. Ecossistema implica que os organismos e o seu meio formam um todo, apesar de cada um ser um ser individual.
Sistema linear, baseado no mercado de matérias primas
Resíduos sem valorização (lixo): deficiência na utilização de recursos
Impulsionada pela energia solar
Produção descentralizada (com dispersão de riscos)
Diversidade
Sistema circular, capacidade de renovar
Reciclagem de resíduos
Presenter
Presentation Notes
Comparando os dois sistemas… Economia industrial – aposta nos resultados de curto-prazo, na massificação e na concentração dos riscos Economia natural – aposta no longo-prazo (sustentabilidade do sistema), na diversidade e na dispersão de riscos Se a economia industrial tem seguido uma via que é a todos os níveis insustentável, A Ecologia Industrial preconiza que se deve aprender com os sistemas mais eficientes à face da Terra, os ecossistemas
nutrientes
produtores primários
consumidores primários
consumidores secundários
consumidores terciários
detritivoro
decompositor
necrófago
Presenter
Presentation Notes
Sistema de organismos vivos que interagem não só com o meio físico que os rodeia mas também com a química ambiental e com o meio social e biológico em que estão inseridos. Ecossistema implica que os organismos e o seu meio formam um todo, apesar de cada um ser um ser individual.
Cidades sustentáveis serão aquelas que melhor saberão mimetizar os sistemas naturais
Cidade do Futuro
Produzirá Alimentos
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Gotham Greens, Brooklyn, Ny Estufas permitem: • Várias Zonas Climáticas para diferentes culturas; • Cortinas para diminuir a perda de calor durante a noite; • Entrega em vários pontos ao consumidor final. • Controlo de luz, temperatura, CO2, humidade e nutrientes; • Painéis fotovoltaicos para satisfazer as necessidades energéticas da estufa.
Produção alternativa de produtos agrícolas
Ferreira et al., 2013
Presenter
Presentation Notes
Mas se podemos aproveitar melhor os produtos em fim de vida como fonte de recursos, podemos também aumentar a produção local de recursos, nomeadamente os produtos alimentares. Num trabalho conjunto com a Universidade Autónoma de Barcelona estamos a estudar a viabilidade de instalação e exploração de uma estufa num grande edifício comercial da região de Lisboa. Este tipo de soluções para a produção de alimentos pode também ter efeitos indiretos muito interessantes como o isolamento térmico e acústico, com consequências positivas em termos de eficiência energética. The sustainable urban model of the future should facilitate the exchanges of flows between cities, the natural environment and urban subsystems, creating a closed model while minimizing wastes, resource consumption and bringing producers and consumers closer. The importance of unoccupied space in cities is, in this context, crucial and rooftops are, in most cases, clean spaces. At the same time, they meet most of the basic requirements for food growth, as many have no shading, and are close to supermarkets or grocery stores.
Presenter
Presentation Notes
The dense metropolis of Singapore is now home to the world’s first commercial vertical farm! Built by Sky Greens Farms, the rising steel structure will help the city grow more food locally, reducing dependence on imported produce. The new farm is able to produce 1 ton of fresh veggies every other day, which are sold in local supermarkets.��Read more: The World’s First Commercial Vertical Farm Opens in Singapore Sky Green Singapore - the World's First Commercial Vertical Farm – Inhabitat - Sustainable Design Innovation, Eco Architecture, Green Building �
E muitos outros casos de materiais com potencial de recuperação existem nas nossas cidades (sociedades) Recente legislação veio colocar na ordem do dia a necessidade de recuperar os RCD A nova Directiva Quadro dos Resíduos por ex. impõe para 2020 a necessidade de preparação para reutilização, reciclagem ou outras formas de valorização de pelo menos 70% em peso de resíduos não perigosos Em Lx de acordo com as nossas estimativas para 2004 > 300 000 t A mesma Directiva prevê a figura do Fim do Estatuto de Resíduo para resíduos que cumpram determinadas condições, privilegiando fortemente a sua utilização como materiais úteis
Cidade do Futuro
Terá Relações Simbióticas
Presenter
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Associação recíproca de dois ou mais organismos diferentes que lhes permite viver com benefício
águas residuais
água
cereal Cervejeira
residuo cereal
Produção pão substracto
Produção cogumelos
pecuária
Produção rações
dejectos
Digestor
biogás
algas
Aquacultura
Fonte: Heathcote 2006
Presenter
Presentation Notes
Este é apenas um exemplo do tipo de redes que podem ser criadas, a partir da exploração de outras aplicações para os materiais residuais. Neste caso, se começarmos pela industria cervejeira (uma industria que está presente na área da AML), podemos encontrar diversas aplicações para os resíduos que, neste caso em particular, conduziram a uma expansão das áreas de negócio da cervejeira e a poupanças na gestão de resíduos da ordem dos € 1 760 000 (o caso é no Reino Unido) Aumento da exploração de negócio + poupanças: € 1 760 000
Cimento
Siderurgia Alumínio
Pedra
Presenter
Presentation Notes
Esta figura apresenta uma pequena fracção da rede de parcerias que pode ser estabelecida na região da AML. Os núcleos a verde são códigos de actividade de empresas receptoras de materiais residuais, e os núcleos a vermelho são códigos de actividade de empresas dadoras de materiais residuais. Desta análise preliminar pode se verificar que as empresas na área do processamento de metais e materiais de construção perfilam-se como sendo peças chave no desenvolvimento deste tipo de redes. No entanto, é previsível que este mix de empresas seja tanto mais diverso quanto maior a diversidade de aplicações que se encontrem para os materiais em questão, em conjugação com um sistema de facilitação que permita analisar económica e ambientalmente estas ligações (um pouco na linha do mercado organizado de resíduos, mas com uma vertente mais aplicada, com pessoas no terreno a trabalhar com as empresas e não apenas como plataforma electrónica)
O modelo funcionaria gerando energia a partir do Sol, reaproveitando a energia cinética acumulada nas frenagens e por meio de sensores de calor. Com essa eletricidade armazenada o veículo poderia se mover e alimentar o Centro de Energia Coletiva (nome dado por Nghiem a uma grande bateria alimentada por todos os modelos da linha Circular Economy). Essa carga armazenada seria canalizada e aproveitada por moradores de uma vizinhança em suas próprias casa.� O Circular Economy possui duas baterias, sendo que uma seria utilizada pelo motor elétrico e outra armazenaria os excedentes. Dessa forma ele estaria sempre trocando energia graças a tal sistema.�
Cidade do Futuro
Fará parte do Ciclo Natural da Água
Presenter
Presentation Notes
Reutilização da água Anti-cheia
Jardins de infiltração
Coberturas verdes nos edifícios
Parques de estacionamento com pavimentos porosos
Presenter
Presentation Notes
Programa de prevenção de cheias de Filadélfia Our planned Low Impact Development (LID) programs will include: • Large-scale implementation of green, attractive measures to manage stormwater at the source on public land and streets to reduce demands on sewer infrastructure • Requirements and incentives for green, attractive measures to manage stormwater at the source on private land and streets to reduce demands on sewer infrastructure •A large-scale street tree program to improve appearance and manage stormwater at the source on city streets •Incentives to preserve open space for use for stormwater management at the source
Utilização alternativa de águas pluviais
Marteleira et al., 2013
Presenter
Presentation Notes
Mas as cidades também podem aproveitar melhor o recurso água, que é cada vez mais dispendioso devido à energia necessária para a tornar disponível para nosso consumo. Num outro estudo, a desenvolver no âmbito de uma tese, está a ser estudado o potencial (técnico e económico) de novas soluções descentralizadas de recolha e abastecimento de águas pluviais para fins não potáveis (como os sanitários) num grande edifício como o do IST no Taguspark. A energia incorporada no m3 de água serve de termo de comparação para a criação de cenários de viabilidade. Se as águas pluviais podem ser aproveitada, as águas residuais também o podem As cities are getting larger, water utilities are being hard pressed to assure the supply by harvesting water on distant sources, or to invest in more accurate but more energy-intensive treatment processes. Decentralized water sources can be presented as an alternative solution to meet the increasing demand. On this essay, the current embodied energy of a cubic meter of water supplied to IST Campus in Taguspark was estimated and compared to the energy required for a rainwater harvesting system installed for the non-potable water uses on the building.
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Presenter
Presentation Notes
The treated wastewater is abundant in volume and steady in quality, and can be effectively used as the water for miscellaneous use in buildings. Ochiai Water Reclamation Center provides the reclaimed water after advanced treatment to the Shinjuku Subcenter Water Recycle Center in Nishi-shinjuku. The reclaimed water is effectively used as water flushing toilets in buildings in Nishi-shinjuku and Nakano-sakaue districts.
The water Singapore imports from Malaysia makes up around 30 percent of its total supply. With 2.4 meters of precipitation a year – the global average is only 1 meter – rain is another crucial source of blue gold. Another 30 percent come from the island’s 17 reservoirs. But digging further reservoirs is not feasible because space is at a premium in Singapore – the country is the size of the German city of Hamburg. “In bigger countries, lakes and rivers provide the fresh water supply, and there’s enough space to collect and store water. But Singapore is so small, it can’t take advantage of those options,” George Madhavan of Public Utility Boards (PUB), Singapore’s water and environmental agency, says. Instead, officials have been forced to find other options. The desalination of sea water is another source of water, but it is cost-intensive and therefore only makes up around 10 percent of Singapore’s water supply. That led the government to launch a project called “NEWater” back in 2003. It involves recycling wastewater to highly purified water, providing a more cost-efficient and eco-friendly solution. [http://www.dw.de/water-scarcity-in-singapore-pushes-toilet-to-tap-concept/a-16904636] NEWater now meets 30% of Singapore’s total water demand. By 2060, NEWater is projected to meet 50% of Singapore’s future water demand. - See more at: http://www.pub.gov.sg/about/historyfuture/Pages/NEWater.aspx#sthash.Ac4rjilF.dpuf
Cidade do Futuro
Terá um Sistema Nervoso
Presenter
Presentation Notes
http://www.t-city.de/en/timeline.html ICT Cities – user-driven information
Smart Grids
Presenter
Presentation Notes
As TIC serão parte do cérebro de sistemas como as smart grids Future: Operation of system will be shared between central and distributed generators.
Cidade do Futuro
Terá um Cérebro
Presenter
Presentation Notes
A Prefeitura inaugurou em 2010 as instalações do Centro de Operações Rio, na Cidade Nova, que integra cerca de 30 órgãos municipais e concessionárias com o objetivo de monitorar e otimizar o funcionamento da cidade, além de antecipar soluções e minimizar as ocorrências. A unidade alerta os setores responsáveis sobre os riscos e as medidas urgentes que devem ser tomadas em casos de emergências como chuvas fortes, acidentes de trânsito e deslizamentos. O Centro é um projeto pioneiro no Brasil e fundamental para organização de eventos como a Copa e as Olimpíadas. Equipado com o que há de melhor em tecnologia para gestão de informação, o Centro funciona 24h, sete dias por semana, interconectando informações de vários sistemas do Município para visualização, monitoramento, análise e atuação em tempo real. Desenvolvido em parceria com a IBM, este QG da Prefeitura é o primeiro Centro do planeta na linha mundial de Cidades Inteligentes, que integra todas as etapas de uma gestão de crise: desde a antecipação, mitigação e preparação, até a resposta imediata aos eventos e realimentação do sistema com novas informações que podem ser usadas em futuros casos.
