Sustainable architectures and spaces for Outdoor Education. Tools, design strategies, modelling, simulation and monitoring

In a context marked by environmental crises, urban transformations and post-pandemic educational challenges, this thesis investigates the strategic role of outdoor school spaces in promoting resilient, healthy and inclusive learning environments. Starting from the growing interest in Outdoor Education and its pedagogical potential, the research positions itself at the intersection of educational studies, architectural design and ecological transition, offering a critical reflection on the quality of outdoor environments for early childhood and their rethinking in a climate-responsive and technologically aware perspective. The main objective is the development of an integrated methodological framework for the design and evaluation of outdoor school spaces, with a particular focus on the 0–6 age group. This tool aims to guide designers, administrators and educational communities in defining interventions capable of addressing the challenges of climate change, enhancing outdoor learning, and promoting children’s health and well-being. The approach is based on four interconnected fields: environmental-climatic, design-functional, socio-cultural and health-healthcare. The methodology unfolds in three main phases: a first preliminary and analytical phase, focused on literature, historical cases and regulatory frameworks; a second synthetic-evaluation phase, aimed at defining the framework through the study of national and international best practices; and a third elaborative-experimental phase, conducted on four real pilot cases, in collaboration with research bodies, educational institutions and professionals from different disciplinary fields. The use of microclimatic simulations, environmental sensors, participatory observations and qualitative evaluation tools has enabled an interdisciplinary, context-sensitive and evidence-oriented approach. The results highlight how a well-designed outdoor school environment can not only mitigate the effects of the urban heat island and improve microclimatic comfort, but also foster more inclusive, sustainable and locally rooted educational experiences. The thesis thus positions itself as both a theoretical and operational contribution to the debate on school, city and climate, proposing adaptive and scalable models for the ecological transition of the educational environment.

In un contesto segnato da crisi ambientali, trasformazioni urbane e sfide educative post-pandemiche, la tesi indaga il ruolo strategico degli spazi scolastici outdoor nella promozione di ambienti di apprendimento resilienti, salubri e inclusivi. Partendo dal crescente interesse per l’Outdoor Education e dalle sue potenzialità pedagogiche, il lavoro si colloca all’intersezione tra ricerca educativa, progettazione architettonica e transizione ecologica, proponendo una riflessione critica sulla qualità degli ambienti esterni per l’infanzia e sul loro ripensamento in chiave climatica e tecnologicamente consapevole. L’obiettivo principale è l’elaborazione di un framework metodologico integrato per la progettazione e la valutazione degli spazi scolastici outdoor, con un focus particolare sulla fascia 0–6 anni. Tale strumento mira a orientare progettisti, amministratori e comunità educanti nella definizione di interventi capaci di rispondere alle sfide del cambiamento climatico, di valorizzare l’apprendimento all’aperto e di promuovere la salute e il benessere infantile. L’approccio si fonda su quattro ambiti interconnessi: ambientale-climatico, progettuale-funzionale, sociale-culturale e salutare-sanitario. La metodologia si articola in tre fasi principali: una prima fase istruttoria e analitica, incentrata su letteratura, casi storici e quadro normativo; una seconda fase sintetico-valutativa, volta alla definizione del framework attraverso lo studio di best practice nazionali e internazionali; e una terza fase elaborativo-sperimentale, condotta su quattro casi pilota reali, in collaborazione con enti di ricerca, istituzioni scolastiche e professionisti di ambiti disciplinari differenti. L’uso di simulazioni microclimatiche, sensori ambientali, osservazioni partecipate e strumenti di valutazione qualitativa ha consentito un approccio interdisciplinare, contestuale e orientato all’evidenza. I risultati evidenziano come un ambiente scolastico esterno ben progettato possa non solo mitigare gli effetti dell’isola di calore urbana e migliorare il comfort microclimatico, ma anche favorire esperienze educative più inclusive, sostenibili e radicate nel territorio. La tesi si configura dunque come un contributo teorico e operativo al dibattito su scuola, città e clima, proponendo modelli adattivi e scalabili per la transizione ecologica dell’ambiente educativo.