Final Book - Bikeacre

IUAV FacoltĂ di Architettura Corso di Laurea Magistrale Architettura per la sostenibilitĂ

Marco Spinelli 275289, Lisa Della Dora 275414 From Rural Sprawl to Bikeacre From Rural Sprawl to Bikeacre 2012-2013 B. Albrecht - L. Fabian - L. Zampieri

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nella pagina a fianco Immagini del paesaggio rurale tipico del Midwest americano

in the next page Images of typical american Midwest rural landscape

I terreni agricoli del midwest L’agricoltura è uno delle più grandi risorse dell’economia locale nel Midwest, che rappresenta miliardi di dollari di esportazioni e migliaia di posti di lavoro. L’area è una delle terre più ricche del mondo agricolo ed è conosciuta per il suo grano e bestiame.

L’area estesa comprende anche campi di soia e di grano, in par- ticolare a ovest del fiume Missouri.

Il terreno molto denso del Midwest è stato afflitto dai primi coloni che utilizzavano aratri di legno. Questo problema è stato risolto nel 1837 da un fabbro di nome John Deere dell’Illinois che sviluppoò un aratro con lama d’acciaio che era più effica- ce nel tagliare le radici, rendendo i terreni fertili della prateria pronti per l’agricoltura.

La prateria di Tallgrass è stata trasformata in una delle colture produttive più intensive del Nord America. Rimane meno di un decimo dell’uno per cento (<0,09%) della copertura del suolo e del bioma originale della prateria Tallgrass. Gli Stati preceden- temente ricoperti dalla prateria Tallgrass come Iowa, Illinois, Minnesota, Wisconsin, Nebraska e Missouri sono ad oggi ap- prezzati per i loro terreni altamente produttivi e sono inclusi nel Corn Belt.

Il terreno fertile della regione combinato con l’uso dell’aratro d’acciaio ha reso possibile agli agricoltori produrre abbondanti raccolti di cereali, come il mais, il frumento e avena.

La regione fu presto conosciuta come la nazione “granaio”.

Midwest agricultural land Agriculture is one of the biggest drivers of local economies in the Midwest, accounting for billions of dollars worth of exports and thousands of jobs. The area has some of the richest far- ming land in the world and is known for its corn and cattle. The extended area also includes soybean and wheat fields, particu- larly west of the Missouri River.

The very dense soil of the Midwest plagued the first settlers who were using wooden plows. This problem was solved in 1837 by an Illinois blacksmith named John Deere who deve- loped a steel moldboard plow that was stronger and cut the roots, making the fertile soils of the prairie ready for farming. The tallgrass prairie has been converted into one of the most intensive crop producing areas in North America. Less than one tenth of one percent (<0.09%) of the original landcover of the tallgrass prairie biome remains. States formerly with landcover in native tallgrass prairie such as Iowa, Illinois, Minnesota, Wisconsin, Nebraska, and Missouri have become valued for their highly productive soils and are included in the Corn Belt.

The region’s fertile soil combined with the steel plow has made it possible for farmers to produce abundant harvests of cere- al crops, such as corn, wheat, and oats. The region was soon known as the nation’s “breadbasket.”

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La northwest ordinance La Northwest Ordinance del 1785 era un atto del Congresso della Confederazione degli Stati Uniti. L’effetto principale del decreto fu la creazione del territorio del Nord-Ovest come il primo territorio organizzato del sud della regione dei Grandi Laghi degli Stati Uniti, a nord e ad ovest del fiume Ohio, e ad est del fiume Mississippi.

Il Nord-Ovest è stato il primo territorio degli Stati Uniti a essere oggetto di indagine nell’ambito del Sistema Pubblico di rilevamento topografico.

Le Township sono state necessarie per mantenere una sezione per gli edifici pubblici e l’istruzione. Lo scopo di tali piccoli lotti è stato quello di evitare la concentrazione della proprietà della terra, e di promuovere la visione di Jefferson di una repubblica agraria.

The Land Ordinance del 1785 è stata adottata dal Congresso degli Stati Uniti il 20 maggio 1785. L’obiettivo immediato dell’ordinanza è stato quello di raccogliere fondi attraverso la vendita dei terreni a ovest, in gran parte non mappati, degli stati acquisiti nel 1783 (Trattato di Parigi). La terra a ovest dei monti Appalachi, a nord del fiume Ohio e ad est del fiume Mis- sissippi, doveva essere divisa in dieci stati separati. L’ordinanza del 1785 ha posto le basi della politica dei terreni fino al pas- saggio della Homestead Act nel 1862. La Land Ordinance posò le basi per il Sistema Pubblico di rilevamento topografico. La terra doveva essere sistematicamente esaminata in township quadrati, di sei miglia (9,656 km) per lato. Ognuno di queste township sono state suddivise in 36 sezioni di un miglio qua .drato (2,59 km 2) o 640 acri. Queste sezioni potevano poi essere ulteriormente suddivise per la rivendita da parte dei coloni e dei latifondisti.

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The northwest ordinance The Northwest Ordinance of 1787 was an act of the Congress of the Confederation of the United States. The primary effect of the ordinance was the creation of the Northwest Territory as the first organized territory of the United States of the region south of the Great Lakes, north and west of the Ohio River, and east of the Mississippi River.

The Northwest Territory was the first part of the United States to be surveyed under the Public Land Survey System.

Land was divided into townships measuring 6 miles square. Each township was required to maintain one section for public bu- ildings and education. The purpose of such small lots was to avoid the concentration of land ownership, and to promote Jefferson’s vision of an agrarian republic. The Land Ordinance of 1785 was adopted by the United States Congress on May 20, 1785.

The immediate goal of the ordinance was to raise money through the sale of land in the lar- gely unmapped territory west of the original states acquired at the 1783 (Treaty of Paris). The land west of the Appalachian Mountains, north of the Ohio River and east of the Mississippi River was to be divided into ten separate states. The 1785 ordinance laid the foundations of land policy until passage of the Homestead Act in 1862. The Land Ordinance established the basis for the Public Land Survey System. Land was to be systematically surveyed into square townships, six miles (9.656 km) on a side. Each of these townships were sub-divided into thirty-six sections of one square mile (2.59 km2) or 640 acres. These sections could then be further subdivided for re-sale by settlers and land speculators.

nella pagina a fianco Diagramma della Land Ordinance del 1785

in the next page Diagram of the 1785 Land Ordinance

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640

LEGAL SUBDIVIONS 1 MILE

6 12

6 MILES

6 MILES

4

RESERVATION SECTIONS

b.

b.

b.

b.

b.

b.

ACRES

b.

b.

1 MILE

36

SQUARE MILES

b. b.

b.

TOWNSHIP

SECTION

40

330 FEET

660 FEET

ACRES

SIXTEENTH SECTION

660

330

FEET

600 FEET

QUARTER SECTION

2.5

ACRES

ACRES

1/4 MILE

1/2 MILE

ACRES

10

FEET

300 FEET

160

600 FEET

270 FEET

BLOCK

5

01

02

03

04

Land cover

100 %

100 %

0%

0%

Land Cover Illinois 76,31% terreni coltivati 11,51% foreste 6,45% urbanizzato 5,6% acqua

01 Foreste 83,25% altopiani 14,81% praterie 1,92% foreste di conifere 02 Acqua

41,45% coltivazioni a mais 38,16% coltivazioni a soia 15,13% praterie rurali 2,22% doppia coltura grano/soia

53,53% foreste alluvionali

1,20% coltivazioni con altri cereali

29,24% acque di superficie

0,48% altre colture

5,50% aree alluvionali stagionali 1,91% acque basse 0,97% paludi

6

03 Agricoltura

04 DensitĂ abitativa 26,47% alta densitĂ 43,92% bassa/media densitĂ 29,60% spazi urbani aperti

in questa pagina Illinois Land Cover

in this page Illinois Land Cover

Source: Illinois State Geological Survey (ISGS)

Processing with Illustrator CS6

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Prime farmland La mappa nella pagina a fianco mostra le terre denominate Prime Farmland.

Prime Farmland è una denominazione assegnata dal US Department of Agriculture che definisce i terreni agricoli che presentano la migliore combinazione di caratteristiche fisiche e chimiche per la produzione di prodotti alimentari, colture foraggere, foraggio, fibre e semi oleosi.

In generale, questi terreni dispongono di un approvvigionamento idrico adeguato e affidabile di precipitazione o di irrigazione, temperature e stagione di crescita favorevoli, l’acidità e alcalinità accettabili, salinità accettabile, e un terreno poco roccioso.

L’altra mappa mostra l’indice ottimale di produttività del suolo, cioè quali terreni presentano le migliori caratteristiche di fertilità.

Dal confronto delle due mappe è evidente che le terre dell’ Illinois centrale siano quelle maggiormente produttive dal punto di vista agricolo.

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Prime farmland The map in the next page shows the lands called Prime Farmland.

Prime farmland is a designation assigned by U.S. Department of Agriculture defining land that has the best combination of physical and chemical characteristics for producing food, feed, forage, fiber, and oilseed crops.

In general, Prime Farmlands have an adequate and dependable water supply from precipitation or irrigation, a favorable temperature and growing season, acceptable acidity or alkalinity, acceptable salt and sodium content, and few or no rocks.

The other map shows the optimal productivity index of the soil, namely which soils have best fertility characteristics.

From the comparison of both maps it is evident that the lands of central Illinois are the most agriculturally productive.

nella pagina a fianco Prime farmland e indice ottimale di produttività

in the next page Prime Farmland and Optimal productivity index

Source : USDA, NRCS, Soil data mart

Processing with Arcgis and Illustrator CS6

Indice di produttivitĂ

Prime Farmland

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prime

important

not prime

127 - 147

107 - 126

88 - 106

1- 87

1950

1970

1990

2010

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In queste pagine DensitĂ abitativa in Illinois, proiezione 1930 - 2030

In this pages Housing unit in Illinois, projection from 1930 to 2030

Processing with Arcgis and

Water

> 128

16 - 128

6 - 16

4-8

2-4

0-2

0

Illustrator CS6

2030

Housing unit/km 2 11

In questa pagina Urbanizzazione in Illinois

In this page Illinois urbanization

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La dispersione rurale Quanto basso è la bassa densità? La densità urbana è definita dal Census Bureau come maggiore di 1.000 persone per miglio quadrato (circa 1,6 persone per ettaro), mentre le aree rurali sono semplicemente definite come “non urbane”. Va notato che la densità “smart growth” (ad esempio, la densità in grado di sostenere il trasporto di massa) è molto superiore a 12.500 persone per miglio quadrato (> 19,5 abitanti per ettaro).

Probabilmente il modo più comune per misurare ed esprimere il grado di sviluppo abitativo è l’utilizzo della popolazione o della densità di popolazione. Ma la misura più diretta e affidabile del cambiamento del paesaggio è il numero di unità abitative, che sono il più delle volte (nelle aree rurali del Midwest) abitazioni unifamifliari. La mappa ad ampia scala della densità abitativa è stata sviluppata per analizzare i modelli di base dello sviluppo extraurbano e rurale in Illinois. La mappa è basata sui dati del “2000 US Census Bureau”.

Questo tipo di dispersione provoca un enorme dipendenza dall’ automobile e un conseguente consumo massiccio di petrolio.

Anche se gli studi sulle conseguenze ecologiche della crescita extraurbana sono relativamente recenti, non vi è un consenso generale sul fatto che i terreni extraurbani siano una grave minaccia per la biodiversità, soprattutto in queste aree. La maggior parte degli studi fino ad oggi hanno preso in esame la perdita di habitat, ma andrebbero presi in considerazione anche gli effetti della frammentazione e l’alterazione dei processi ecologici.

Rural sprawl How low is low density? Urban density is defined by the Census Bureau as greater than 1,000 people per square mile (about 1.6 people per acre), while rural areas are simply defined as “not urban.” It should be noted that “smart growth” density (e.g., the density that would support mass transit) is much higher at 12,500 people per square mile (>19.5 people per acre).

Probably the most common way of measuring and expressing the pattern and extent of development is utilizing population or population density. Perhaps the most direct and reliable measure of change on the landscape is the number of housing units, which are most often (in the rural West) single family homes. Broad-scale housing density map was developed to examine the baseline patterns of exurban and rural development in Illinois. The map is based on “2000 US Census Bureau” geography.

This type of dispersion causes a huge cardependency and a resulting massive oil use.

Although studies of the ecological consequences of exurban growth are relatively recent, there is general consensus that exurban land use is a major threat to biodiversity, especially in the West. Most studies to date have examined loss of habitat, but fragmentation effects and alteration of ecological processes are also an important consideration.

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Villaggi autosuficienti per risolvere lo sprawl Per risolvere la problematica dello sprawl rurale, l’idea del progetto prevede di stabilire una rete di villaggi autosufficienti in termini di cibo e di energia, che siano indipendenti dall’automobile grazie ad un sistema di mobilità sostenibile.

Nuove comunità a crescita controllata nasceranno a partire dalle tipiche case unifamiliari isolate. Tali villaggi conterranno un numero limitato di persone, al fine di garantire un bisogno limitato di servizi e terreni da coltivare, andando in controtendenza alle culture estensive che caratterizzano il settore agricolo di quest’ area.

Quando i villaggi raggiungono il limite prestabilito di abitanti, nuovi villaggi cresceranno fino a quando tutta la popolazione rurale delle Prime Farmland dell’ Illinois sarà contenuta in essi.

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Self-sufficient villages to solve sprawl To solve the rural sprawl problematic, the project idea expect to establish a net of villages which are self-sufficient in term of food and energy, and which are car-indipendent thanks to a sustainable mobility system.

New growth controlled communities will arise starting from the typical isolated single family houses. Those villages will contain a limited number of people, in order to guarantee a restricted need of services and land crops, going counter trend of the extensive cultures that characterizes the agriculture in this lands.

When they reach the limit of inhabitants, new villages will grow till they will house all the rural population of the Illinois Prime Farmlands.

In questa pagina Rural smart code, il

code for the village development

Nascità di nuove comunità

In this page Rural smart code, the

Successione di comunità su grande scala

villaggi

Successione sporadica di abitazioni

codice per lo sviluppo dei

O1

RURAL SPRAWL

O2

ABITAZIONI ISOLATE

03

SVILUPPO DI NUOVE COMUNITÀ

04

CRESCITA CONTROLLATA

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SISTEMA DI COMUNITÀ AUTOSUFFICIENTI

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=

0,17 acri

= =

7 acri 0,17 acri

=

=

40 persone

7 acri

=

40 persone

1 persona

=

0,5 t/year

1 persona

=

0,5 t/year

=

4 t/acre

=

20 t/year

=

4 t/acre

=

20 t/year

=

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=

1 t/acre

1 acro

misura di riferimento

1 acro

misura di riferimento

1 acro

misura di riferimento

1 acro

misura di riferimento

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t/acre

1,75 acri 1,75 acri 18,25 acri 18,25 acri

Nella pagina a fianco Infografica dei dati per l’autosufficienza alimentare ed energetica

In the next page Infographic of the data for food and energy selfsufficiency

Le misure delle rural city Per decidere le misure di questi villaggi e dimensionarli per garantirne l’autosufficenza sono stati analizzati molti dati.

Nella pagina seguente vi è una sintesi di tali dati, rappresentati con immagini di infografica.

Per quanto riguarda le misure dell’ alimentazione “la quantità minima di terreno agricolo necessario per una dieta simile a quella del Nord America e dell’Europa occidentale (quindi anche carne), è di 0,5 di un ettaro per persona. È realistico pensare che il minimo dei teereni coltivabili per sostenere una persona è un 0,07 di un ettaro ( 0, 17 acri) , e questo assume una dieta in gran parte vegetariana e che gli agricoltori sappiano con precisione quando e come piantare, concimare, irrigare, ecc” [FAO, 1993 ].

I villaggi sono costituiti da falansterio falansterio e ogni casa una quarantina di persone, così secondo i dati della FAO di cui hanno bisogno sette acri di terra coltivata ciascuno.

Per il calcolo della biomassa i dati sono stati tratti dall’ USDA (US Department of Agriculture). Il presupposto è che abbiamo bisogno di 500 kg pro capite / anno di biomassa per una produzione sufficiente di energia, che un’ area boschiva produce10 t/ha/anno di biomassa e che i residui delle colture del grano sono in grado di produrre 1 t/ettaro di biomassa . Quindi, se quaranta persone necessitano di 20 tonnellate di biomassa all’anno, avranno bisogno di 18,25 ettari di superficie boschiva e di 1,75 ettari di colture di grano per i suoi residui.

Rural city measures Many self-sufficiency data have been analyzed to decide the villages measures.

In the next page there is a summary of those data, represented with infographic images.

Regarding the feeding measures “the minimum amount of agricultural land necessary for a diet similar to those of North America and Western Europe (hence including meat), is 0.5 of a hectare per person. It is realistic to suppose that the minimum of arable land to support one person is a 0.07 of a hectare ( 0,17 acre )–and this assumes a largely vegetarian diet and farmers who know precisely when and how to plant, fertilize, irrigate, etc.” [FAO, 1993].

The villages are constituted of phalanstery and each phalanstery house about forty people, so in accordance with the FAO data they need seven acre of cultivated land each one.

For the biomass calculation the data was taken from USDA (U.S. Department of Agriculture). The assumption is that we need 500 kg per capita/ per year of biomass to produce enough energy, that a wood area produce 10 t/ha/year of biomass and that the crop residues of the wheat can produce 1 dry ton/ acre of biomass. So if fourty people need 20 t of biomass per year, they will need 18,25 acre of wood area and 1,75 acre of wheat crops for its residues.

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In questa pagina

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Rotazione delle colture per la rigenerazione dei terreni, 0,17 acri a persona

1

3

In this page Crop rotation for the regeneration of the land, 0.17 acres per person

2

Anno 1

Anno 2

1

acri = 0,1 di leguminose

2

acri = 0,1 di ortaggi

3

acri = 0,1 di cereali

4

acri = 0,1 di colza

A lato Esempio di rotazione colturale quadriennale, 7 acri per sostenere 40

Anno 3

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Anno 4

persone

La rotazione delle colture La rotazione colturale è la pratica di coltivazione di una serie di differenti tipi di colture nella stessa area in periodi sequenziali.

La rotazione delle colture conferisce vari benefici al suolo. Un elemento tradizionale della rotazione delle colture è la ricostituzione di azoto attraverso l’uso di sovescio successivamente a cereali e altre colture. La rotazione delle colture riduce anche l’accumulo di agenti patogeni e parassiti che si verifica spesso quando una specie è coltivata continuativamente, e può anche migliorare la struttura del suolo e della fertilità, alternando piante radicate e altre con apparato radicale poco profondo.

La rotazione delle colture aggiunge sostanze nutrienti al suolo. I legumi, piante della famiglia delle Fabaceae, per esempio, hanno noduli sulle loro radici che contengono batteri azoto-fissatori. È quindi buon senso alternare cereali (famiglia Poaceae) e altre piante che richiedono nitrati. In agricolture di sussistenza, è sensato coltivare fagioli e cereali, allo stesso tempo in diversi campi.

La colza è una coltura ideale per la rotazione con il grano. Ha la sua stessa crescita, e si possono usare le stesse attrezzature per semina e raccolta. È una latifoglia, per cui offre la possibilità di pulire alcune erbacce che sono difficili da controllare in un sistema di produzione continua del grano. Canola ha anche profonde radici fittonante che allentano e ammorbidiscono il terreno. Gli effetti della colza sembrano andare oltre alla semplice fornitura di un periodo libero da ospiti patogeni.

La colza può anche essere usata come biocarburante e produce molto più olio per unità rispetto agli altri semi oleosi.

Crop rotation Crop rotation is the practice of growing a series of dissimilar/different types of crops in the same area in sequential seasons.

Crop rotation confers various benefits to the soil. A traditional element of crop rotation is the replenishment of nitrogen through the use of green manure in sequence with cereals and other crops. Crop rotation also mitigates the build-up of pathogens and pests that often occurs when one species is continuously cropped, and can also improve soil structure and fertility by alternating deep-rooted and shallow-rooted plants.

Rotating crops adds nutrients to the soil.

Legumes, plants of the family Fabaceae, for instance, have nodules on their roots which contain nitrogen-fixing bacteria. It therefore makes good sense to alternate them with cereals (family Poaceae) and other plants that require nitrates. In subsistence farming, it also makes good nutritional sense to grow beans and grain at the same time in different fields.

Canola would seem to be an ideal crop to use in a rotation scenario with wheat. It has the same growing season as wheat, and we can use the same equipment for planting and harvesting. Canola is a broadleaf, so it provides the opportunity to clean up some grassy weeds that are difficult to control in a continuous wheat production system. Canola also has a deep taproot to loosen and mellow the soil. The effect of canola appears to go beyond simply providing a period free from pathogen hosts.

Canola can also be used as biofuel and produces more oil per unit compared to other oilseeds.

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1 persone

1 acro

misura di riferimento

40 persone

0,3 acri

0,01 acro

spazio insediativo

spazio insediativo

7 acri

0,17 acro

campi di coltivazione

alimentare

6 acri biomassa

0,12 acro biomassa

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1,75 acri

residuo biomassa

In queste pagine Principi insediativi del

90 mq

misura di riferimento

360 mq

misura di riferimento

villaggio formato da falansteri

In those pages Principles of settlement of the phalansteries village

3 persone

12 persone

1080 mq

misura di riferimento

36 persone

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22

Nella pagina a fianco Il modello di villaggio

In the next page Village model

Bike-acre Alcuni principi fondamentali sono stati chiariti prima di procedere con la definizione del modello di villaggio.

Prima di tutto deve essere indipendente dall’ automobile e basato su una mobilità lenta ( bicicletta ed a piedi) e deve essere autosufficiente sotto molteplici aspetti. Deve avere i servizi principali per soddisfare le esigenze della comunità, in modo da ridurre al minimo l’ impiego dell’ automobile e le lunghe percorrenze. Naturalmente, oltre alla summenzionata autosufficienza alimentare e energetica.

Il villaggio è composto da una ventina di falansteri, per un totale di 800-1000 persone.

Giace all’ incrocio di quattro (due miglia quadrate) , dove si sviluppano i servizi in modo che possano essere facilmente raggiungibili ed che possa anche essere facilmente collegato alle strade principali.

Bike-acre Some basics has been defined before proceeding with the defining of the village model.

First of all it has to be car-independent and based on a slow mobility by bike and by feet and it has to be self-sufficient in many aspects. It must have main services to satisfy community needs, so that car-use and longdistance travel are minimized. Naturally in addition to the above-mentioned food and energy self-sufficiency.

The village is composed of around twenty phalansteries, for a total of eight hundred one thousand people.

It lies on cross streets of two square miles, where services are developed so that they can easily be reached and also can be easily connected with principal roads.

In questa pagina Layer dei servizi e del sistema intermodale di mobilità del villaggio

In this page Layer of services and intermodal mobility system of the village

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24

1m

i2

1

=

2

3 4 5 6 7

1. Coltivazioni

168 acri ( 26,3 % )

2. Biomassa

144 acri ( 22,5 % )

3. Parchi ed aree verdi

132 acri ( 20,6 % )

4. Aree incolte

125 acri ( 19,5 % )

5. Servizi

22 acri ( 3,4 % )

6. Aree insediative

24 acri ( 3,8 % )

7. MobilitĂ

25 acri ( 3,9 % )

25

Fitodepurazione e biomassa Ogni falansterio è dotato di un sistema di fitodepurazione integrato per il trattamento dell’acqua.

La costruzione di un sistema di fitodepurazione è abbastanza semplice. Il letto di filtrazione deve essere piuttosto basso: all’uscita il flusso delle acque reflue e il letto filtrante non deveno essere troppo distanti, permettendo alle radici delle piante di essere raggiunte dalle acque reflue. Il fondo vasca deve essere impermeabilizzato. Il fondo del bacino ha una leggera inclinazione per facilitare le operazioni di manutenzione e la crescita delle piante e per ridurne l’erosione. Essi possono essere protetti con geo-strati.

L’ acqua di scarico è fornita attraverso tubi forati disposti trasversalmente al flusso dell’acqua. Le particelle posizionate in prossimità della presa ed i tubi di scarico sono più grandi delle altre. Questo facilita l’infiltrazione ed il drenaggio.

Per quanto riguarda la biomassa, ci sono diverse opzioni tecnologiche disponibili per fare uso di una varietà di tipi di biomassa come fonte di energia rinnovabile. Le tecnologie di conversione possono rilasciare l’energia direttamente, sotto forma di calore o elettricità, o possono convertirlo in un’altra forma, ad esempio biocarburanti liquidi o biogas combustibili.

Processi di conversione termica usano il calore come meccanismo dominante per convertire la biomassa in un’altra forma chimica. l’ energia creata dalla combustione di biomassa (legno combustibile), anche nota come energia dendrotermale, è particolarmente adatta per i paesi in cui il legno combustibile cresce più rapidamente.

Una serie di processi chimici può essere utilizzata per convertire la biomassa in altre forme, ad esempio per produrre carburante più conveniente che viene utilizzato, trasportato o immagazzinato, oppure per sfruttare alcune proprietà del processo stesso.

26

Phytodepuration and biomass Each phalanstery is equipped with an integrated phytodepuration system for the water treatment.

The construction of a phytodepuration system is quite simple. The filtration bed slope should be rather low: at the exit the wastewater stream and the filter bed should not be too distant, allowing the plants root to reach the wastewater. The basin bottom has to be impermeabilized. The basin banks have a little slope to facilitate maintenance operations and plants growth and to reduce erosion.

They can be protected with geo-webs.

In H-SSF systems, wastewater is provided through holed pipes disposed transversely to the water flow. Particles placed near the inlet and the outlet tubes are bigger than the others. This facilitates the infiltration and the drainage.

As regards biomass there are a number of technological options available to make use of a wide variety of biomass types as a renewable energy source. Conversion technologies may release the energy directly, in the form of heat or electricity, or may convert it to another form, such as liquid biofuel or combustible biogas.

Thermal conversion processes use heat as the dominant mechanism to convert biomass into another chemical form. Energy created by burning biomass (fuel wood), also known as dendrothermal energy, is particularly suited for countries where the fuel wood grow more rapidly, e.g. tropical countries.

A range of chemical processes may be used to convert biomass into other forms, such as to produce a fuel that is more conveniently used, transported or stored, or to exploit some property of the process itself.

Nella pagina precedente Prefigurazioni e divisione spaziale del miglio quadrato

In the previous page Prefigurations and spatial division of the square mile

In questa pagina Sistema di fitodepurazione e di biomassa

In this page Phytodepuration and biomass system

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640

SQUARE MILES

ACRES

2 MILE

6 MILES

SQUARE MILES 6

4 1 MILE

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RURAL CITY

6 MILES

TOWNSHIP

36

2 MILES

6 MILES

SQUARE MILES

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4 SQUARE MILES

In queste pagine Diagrammi progettuali per la risoluzione dello sprawl

In those pages

26

800

Section

Bikeacre

2010

2100

Ab/Mi2

Ab/Mi2

Project diagrams for sprawl resolution

Concentrazione vs. dispersione I problemi principali di questi territori rurali sono la dispersione e la densità insostenibili, derivate dai principi insediativi e territoriali scaturiti della “Land Ordinance” di Jefferson, lo scopo del progetto è quindi quello di risolvere questo problema cambiando e aumentando la densificazione, dando origine ad un nuovo modello concentrato.

Attualmente la densità media nell’ area rurale è di 26 persone per miglio quadrato, introducendo il modello di villaggio autosufficiente questo numero aumenterà progressivamente fino a raggiungere una densità di 800-1000 persone per miglio quadrato.

Concentration vs. sprawl The main problem of those rural lands is the dispersion and the unsustainable density derived from the housing and territory plan of Jefferson’s “Land Ordinance” , so the aim of the project is to solve this problem changing and increasing the densification giving rise to a new concentrated model.

Nowadays the average density in rural area is 26 people per square mile, this number will progressively increase till achieve a density of eight hundred- one thousand people per square mile introducing the self-sufficient village model.

29

Le County dell’ Illinois centrale Central Illinois è una regione dello stato americano dell’Illinois che consta di tutta la sezione centrale dello stato, divisa in tre parti da nord a sud. Si tratta di una zona di prateria in gran parte pianeggiante. Conosciuta come il cuore dell’Illinois, è caratterizzata da piccoli centri e città di medie dimensioni. L’agricoltura, in particolare mais e soia, risulta predominante.

Central Illinois ha un’economia diversificata costituita da una varietà di industrie. L’agricoltura è il settore più importante della regione e spazia da piccole aziende agricole ad aziende agricole per la produzione di massa.

La maggior parte delle contee in Central Illinois hanno una economia basata sulla agricoltura e le colture più comunemente coltivate sono soia, mais e grano.

In queste pagine sono mostrati una serie di dati sulla popolazione rurale delle contee dell’ Illinois centrale, che aiuta a comprendere l’ enorme differenza tra le aree urbane e rurali.

In particolare sono stati analizzati tre casi di Township : uno con una densità di popolazione molto bassa che è Belle Prairie, uno con una densità media che è Ridge Farm e uno con una densità molto alta che è Champaign, ma che è caratterizzata da una popolazione urbana e non rurale.

The central Illinois’ Counties Central Illinois is a region of the U.S. state of Illinois that consists of the entire central section of the state, divided in thirds from north to south. It is an area of mostly flat prairie.

Known as the Heart of Illinois, it is characterized by small towns and mid-sized cities.

Agriculture, particularly corn and soybeans, as well as educational institutions and manufacturing centers, figure prominently.

Central Illinois has a diverse economy consisting of a variety of industries. Agriculture is the most significant industry in the region and ranges in scope from small farms to mass-production farms. Most counties in Central Illinois have an agriculture-based economy. Common crops grown are soybeans, corn and grain.

In those pages there’s a series of data about rural population of the Central Illinois counties, that helps to understand the huge difference between urban and rural areas.

In particular three township cases have been analyzed, one with a lower population density that is Belle Prairie, one with an average population density which is Farm Ridge and one with a very high density that is Champaign, but that is characterized by an urban and not rural population.

Nella pagina a fianco Dati della popolazione rurale delle county dell’ Illinois centrale

In the next page Central Illinois counties rural population data

Source : Illinois CityData.com

30

Average Township mi2

County

%urban-rural

/mi2

1. Mason

45,50

14.627

40% urban, 60% rural

27

2. Menard

31,82

12.708

25% urban, 75% rural

40

3. Logan

37,04

30.272

59% urban, 41% rural

49

4. De Witt

33,93

16.583

48% urban, 52% rural

42

5. McLean

36,52

169.838

77% urban, 23% rural

144

6. Champaign

28,26

201.370

84% urban, 16% rural

202

7. Vermilion

47,43

81.588

70% urban, 30% rural

91

8. Iroquois

47,47

29.657

28% urban, 72% rural

27

9. Ford

44,43

14.074

57% urban, 43% rural

29

10. Livingston

32,95

38.882

59% urban, 41% rural

37

11. La Salle

29,92

113.843

70% urban, 30% rural

100

12. Marshall

36,63

12.633

19% urban, 81% rural

33

13. Woodford

28,33

38.664

41% urban, 59% rural

73

14. Tazewell

31,55

135.439

81% urban, 19% rural

209

Township

%urban, rural

mi2

/ mi2

11 12

10

13 14 1 2

3

8 5 4

9 6

7

34,8

898

0% , 100%

26

22,8

91

0% , 100%

4

34,7

11.591

95% , 5%

523

Farm Ridge

Belle Prairie

Champaign

31

32

33

L’evoluzione di Belle Prairie La Township Belle Prairie è stato scelta come caso studio perché esempio di densità di popolazione molto bassa (4 persone per miglio quadrato).

Per raggiungere la densità predeterminata di 800-1000 persone per miglio quadrato deve svilupparsi in fasi differenti, fino a contenere la popolazione di due township confinanti : l’intera popolazione di Fayette, e un quarto di Forest.

Belle Prairie evolution Belle Prairie township has been chosen because it is an example of very low population density ( 4 people per square mile). it has to develop in different phases to reach the predetermined density of eight hundred - one thousand people per square mile , till it will contain the population of two adjoining townships, the whole population of Fayette, and a quarter of Forest.

3

1

2

Township Belle Prairie 22,8 mi2

I Township Fayette 22,6 mi2

2+

54 mi

II

Township Forest 9 mi2

9+

34

III

2

Nelle pagine precedenti Inquadramento delle township Belle Priarie e Farm Ridge

In the previous pages Belle Priarie and Farm Ridge

In queste pagine Le fasi evolutive delle township Belle Priarie e Farm Ridge

In the previous pages Development stages of Belle Priarie and Farm Ridge townships

L’evoluzione di Farm Ridge Ridge Farm Township ha una densità di popolazione nella media, che è di 26 persone per miglio quadrato. In più ha una dimensione di quasi 36 miglia quadrate, che è esattamente la dimensione di una township come Jefferson la intendeva. Quindi non ha bisogno di prendere abitanti da altre township, perché il villaggio conterrà esattamente la popolazione di Farm Ridge. In un’altra fase si espanderà per racchiudere una piccola parte di una township adiacente per raggiungere la dimensione di trentasei miglia quadrate e di includere una zona boschiva per la produzione di biomassa.

2

Farm Ridge evolution Farm Ridge township has a population density about average, that is 26 people per square mile. Furthermore it has a dimension of almost 36 square miles, which is the right dimension of a township as Jefferson meant it. So it doesn’t need to catch inhabitant from other townships, because the village will contain exactly the population of the township. In another phase it will expand to enclose a little part of an adjoining township to reach the dimension of thirtysix square miles and to include a woody area for the biomass production.

1

Township Farm Ridge 34,8 mi2

I

36 mi

Township Vermillion 1,2 mi2

20 +

2

II 35

In queste pagine Lâ&#x20AC;&#x2122;evoluzione inseditativa di Belle Prairie e Farm Bridge.

In those pages Belle Priarie and Farm Ridge settlement development

36

37

In queste pagine I nuovi villaggi di Belle Prairie e Farm Bridge

In those pages Belle Priarie and Farm Ridge villages

38

39

Una rete di villaggi La superficie totale dell’ Illinois centrale misura 9.353 miglia quadrate con una popolazione di 842.064 persone, il 45 per cento di essi si concentrano nelle aree urbane e il conseguente 54 per cento, 246.400 persone, sono dispersi nella zona rurale. La densità media della popolazione è di 79 persone per miglio quadrato, molto più bassa rispetto a quella prevsita dal progetto. Considerando che ogni villaggio autosufficiente contiene 800-1000 persone, il numero finale di villaggi in quest’area sarà mediamente di 280.

Questi villaggi hanno una distanza minima di 6 miglia l’una dall’altra e sono collegati da un sistema di mobilità intermodale.

Questo sistema di mobilità presenta diversi tipi di velocità : nei villaggi la velocità è molto lenta e si basa sulla bicicletta, tra i villaggi vicini c’è una mobilità a media velocità che si avvale di shuttle bus elettrici. Infine per le lunghe distanze, su strade principali, vi è una mobilità più veloce che utilizza i treni.

Ogni villaggio contiene i servizi principali per la comunità, ma servizi come grandi ospedali, college e università sono stati collocati in modo da essere raggiungibili senza l’utilizzo dell’automobile.

A village’s web Total area of Central Illinois measures 9.353 square miles with a population of 842.064 people, 45 per cent of them are concentrated on urban areas and the resulting 54 per cent, that means 246.400 people, are dispersed in the rural area. The average population density is 79 people per square mile, much lower than the project aim. Considering that each self-sufficient village contains eight hundred - one thousand people, the final number of villages in this area will be in average 280.

Those villages have a minimum distance of 6 miles from each other and are linked by an intermodal mobility system.

Mobility system has different type of speed, in the villages the speed is very slow and based on bike, between near villages there’s a medium speed mobility that use electric shuttle bus. At last for long distances, on main roads, there is a faster mobility that use trains.

Each village contains the main services for the community, but services as big hospitals and colleges have been located in order to be reachable without the use of the car.

In queste pagine Dati della popolazione rurale delle county dell’ Illinois centrale

In those pages Central Illinois counties rural population data

Source : Illinois CityData.com

40

Tot. mi²

Population

9.353

842.064

% Urban/Rural

45% urban, 54% rural

Peop. / mi²

79

Rural population

246.400

People per village

800/1000

Number of villages

307/246

41

In questa pagina Layer di strade, sistemi +

naturali e confini delle county dell’ Illinois Centrale +

In this page Roads, natural systems and county boundaries layers of Illinois’ Central +

Strade principali Alta velocità Strade secondarie Media velocità Città con più di 70.000 abitanti

42

In questa pagina Progetto della distribuzio-

10 mi

ne della rete di villaggi e

1 mi

diagramma delle distanze del trasporto intermodale

In this page Project of the distribution network of villages and distances diagram of

+

intermodal transport

+

+

6 mi 1 mi

43

in questa pagina

=

Diagramma della rete dei

250.000 persone

servizi di prima necessità

in this page Diagram of essential

=

=

110.000 persone

250 posti letto

services network

=

=

300 persone

2 college

=

3 ospedali

+

+

nella pagina a fianco Prefigurazione della rete +

di villaggi nell’ area centrale dell’ Illinois

in the next page Prefiguration of the villages network in central Illinois’

44

45

2010

46

47

2050 2050

48

49

2100

50

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Bibliografia - Dioxiadis C.A.,Papatoannou J.G., Ecumenopolis, The inevitable city of thfuture.

- MVRDV, 1999, Metacity Datatown.

- Astengo G., Bianco M.,1946 Agricoltura e Urbanistica. Analisi e rappresentazione della situazione agricola dal punto di vista urba- nistico.

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Bibliography - Dioxiadis C.A.,Papatoannou J.G., Ecumenopolis,The inevitable city of the future.

- MVRDV, 1999, Metacity Datatown.

- Astengo G., Bianco M.,1946 Agriculture and city planning. Analysis and representation of the agricultural situation in terms of urban planning.

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