The analyzed research issue provides a model for Carbon Footprint estimation at an early design stage. In the context of climate neutrality, it is important to introduce regenerative design practices in the architect’s design process, especially in early design phases when the possibility of modifying the design is usually high. The research method was based on separate consecutive research works–partial tasks: Developing regenerative design guidelines for simulation purposes and for parametric modeling; generating a training set and a testing set of building designs with calculated total Carbon Footprint; using the pre-generated set to train a Machine Learning Model; applying the Machine Learning Model to predict optimal building features; prototyping an application for a quick estimation of the Total Carbon Footprint in the case of other projects in early design phases; updating the prototyped application with additional features; urban layout analysis; preparing a new approach based on Convolutional Neural Networks and training the new algorithm; and developing the final version of the application that can predict the Total Carbon Footprint of a building design based on basic building features and on the urban layout. The results of multi-criteria analyses showed relationships between the parameters of buildings and the possibility of introducing Carbon Footprint estimation and implementing building optimization at the initial design stage.

The aim of the research is to present a review of urban agriculture as synergic green and blue infrastructure solutions and to evaluate modern hybrid units with biomass and food production, and water retention in urbanized areas. The synergy between technologies of biomass production and water reuse provides the basis for the idea of self-sufficient urban units and sustainable agriculture. The research work defines the criteria and typology for urban resilience solutions. The analyses concern the correlation between production, management, retention, and reuse of water as a part of solutions for the model of a sustainable urban agriculture system in a compact city. The obtained results describe typology for cultivation and production in the modern city. Creating a resilient city connected with requirements posed by civilization concern changes in functional and spatial structure of the compact city. The discussion is supplemented with conclusions to the issue of synergy in urban planning, architecture, and engineering solutions. The article describes implementation technologies for city resilience in the context of agricultural production, energy and water management for the local community, and the ecosystem services in the city.

Nowoczesne metropolie wprowadzają programy rewitalizacji, które umożliwiają bardziej racjonalne i zrównoważone wykorzystanie zasobów ekosystemowych. W artykule przeanalizowano działania rewitalizacyjne rozumiane jako proces rozwoju związany z wdrażaniem nowatorskich rozwiązań pozwalających na integrację budynków z naturą. Badania koncentrowały się także na projektach i przeprowadzonych wdrożeniach miejskich upraw, które zarówno stanowią przykłady inwestycji publicznych o charakterze prospołecznym, jak i tworzą miejsca o rosnącym ogrodniczym znaczeniu, mające w przyszłości zaspokoić potrzeby żywieniowe lokalnej społeczności. W pracy przedstawiono badania nad interdyscyplinarną dyskusją na temat rewitalizacji miast poprzez realizację miejskich gospodarstw w nowoczesnych metropoliach XXI wieku. Traktowanie budynków jako biotopu może zwiększyć powierzchnie biologicznie czynne. Szukając możliwości zwiększenia powierzchni produkcji rolnej w miastach, okazuje się, że dachy i elewacje mają duży potencjał. W artykule przedstawiono typologię upraw miejskich, które pojawiły się na powierzchniach architektonicznych w ostatnich 20 latach, w celu pokazania możliwości wykorzystania ich jako ważnego czynnika i części składowej rewitalizacji miasta.

JEL Classification: Z00 Other Special Topics General Streszczenie: Dynamika wzrostu miast i problemy jakości ich środowiska skłaniają do badań nad możliwościami tworzenia efektywnych użytkowo systemów zieleni zintegrowanej z zabudową. Rozwijane są rozwiązania integrujące roślinność z rozwiązaniami architektonicznymi (tzw. zielona infrastruktura). Przejawem nowego podejścia do funkcji zieleni w mieście są farmy miejskie pozwalające na produkcję roślin na potrzeby społeczności lokalnej. Podjęte zostały interdyscyplinarne badania w celu rozpoznania problematyki kształtowania nowoczesnej struktury i parametrów zabudowy oraz zielonej infrastruktury jako systemu współzależnych elementów środowiska miejskiego. Prezentowane są wyniki w odniesieniu do współczesnego planowania przestrzennego. Publikacja stanowi głos w dyskusji dotyczącej planowania przestrzennego, wskazując na uwarunkowania i sposób kształtowania zabudowy zintegrowanej z formami zieleni dla zachowania środowiskowej równowagi przestrzeni miejskich.

<p>The threats that arise from climate change and their associated economic, social, and environmental impacts are leading to the transformation of the spatial structures of cities. The growing demand for climate adaptability calls for the development of normative criteria for the design of forms of urban settings that integrate vegetation. Climate-responsive urban design reacts to the challenges of urban physics, which depend heavily on the forms of urban structures and the role of greenery. This method includes research on vegetation indexes and their impact on urban regulatory functions. The goal is to propose a comprehensive framework for assessing the functioning of urban public space, which considers the role and maintenance of green infrastructure. The intersection with the subject matter of analytical urban morphology is evident, in terms of the resolution of the urban fabric and its transformations over time. The framework of climate-responsive urban design also covers examining the parameters of surrounding built structures, such as the floor area ratio, the building coverage ratio, and building heights. In particular, the requirements of climate adaptation have an impact on the design of outdoor spaces in cities. In this article, we apply the selected methods that contribute to the climate-responsive urban design model to recommend the transformations of two urban nodes, in Lodz and Warsaw (Poland). Our goal is to indicate the future form of nodal public spaces with a focus on the needs of urban greenery, and to determine indicators for the local climate zone. After an initial literature review, we discuss a number of available indicators from the perspective of how they might contribute to determine the environmental conditions. We focus on urban water cycle, the requirement of trees for water, and insolation conditions.</p>