Study Background: Researchers at ASU have determined that significant energy and environmental benefits are possible in the Phoenix metro area over the next 60 years from transit-oriented development along the current Valley Metro light rail line. The team evaluated infill densification outcomes when vacant lots and some dedicated surface parking lots are repurposed for residential development. Life cycle building (construction, use, and energy production) and transportation (manufacturing, operation, and energy production) changes were included and energy use and greenhouse gas emissions were evaluated in addition to the potential for respiratory impacts and smog formation. All light rail infill scenarios are compared against new single family home construction in outlying areas.

Overview of Results: In the most conservative scenario, the Phoenix area can place 2,200 homes near light rail and achieve 9-15% reductions in energy use and emissions. By allowing multi-family apartments to fill vacant lots, 12,000 new dwelling units can be infilled achieving a 28-42% reduction. When surface lots are developed in addition to vacant lots then multi-family apartment buildings around light rail can deliver 30-46% energy and environmental reductions. These reductions occur even after new trains are put into operation to meet the increased demand.

Phoenix is the sixth most populated city in the United States and the 12th largest metropolitan area by population, with about 4.4 million people. As the region continues to grow, the demand for housing and jobs within the metropolitan area is projected to rise under uncertain climate conditions.

Undergraduate and graduate students from Engineering, Sustainability, and Urban Planning in ASU’s Urban Infrastructure Anatomy and Sustainable Development course evaluated the water, energy, and infrastructure changes that result from smart growth in Phoenix, Arizona. The Maricopa Association of Government's Sustainable Transportation and Land Use Integration Study identified a market for 485,000 residential dwelling units in the urban core. Household water and energy use changes, changes in infrastructure needs, and financial and economic savings are assessed along with associated energy use and greenhouse gas emissions.

The course project has produced data on sustainable development in Phoenix and the findings will be made available through ASU’s Urban Sustainability Lab.

This LCA used data from a previous LCA done by Chester and Horvath (2012) on the proposed California High Speed Rail, and furthered the LCA to look into potential changes that can be made to the proposed CAHSR to be more resilient to climate change. This LCA focused on the energy, cost, and GHG emissions associated with raising the track, adding fly ash to the concrete mixture in place of a percentage of cement, and running the HSR on solar electricity rather than the current electricity mix. Data was collected from a variety of sources including other LCAs, research studies, feasibility studies, and project information from companies, agencies, and researchers in order to determine what the cost, energy requirements, and associated GHG emissions would be for each of these changes. This data was then used to calculate results of cost, energy, and GHG emissions for the three different changes. The results show that the greatest source of cost is the raised track (Design/Construction Phase), and the greatest source of GHG emissions is the concrete (also Design/Construction Phase).

Building energy assessment often focuses on the use of electricity and natural gas during the use phase of a structure while ignoring the energy investments necessary to construct the facility. This research develops a methodology for quantifying the “embedded” energy and greenhouse gases (GHG) in the building infrastructure of an entire metropolitan region. “Embedded” energy and GHGs refer to the energy necessary to manufacture materials and construct the infrastructure. Using these methods, a case study is developed for Los Angeles County.

En la zona metropolitana de Phoenix, el calor urbano está afectando la salud, la seguridad y la economía y se espera que estos impactos empeoren con el tiempo. Se prevé que el número de días por encima de 110˚F aumentará más del doble para el 2060. En mayo de 2017, The Nature Conservancy, el Departamento de Salud Pública del condado de Maricopa, Central Arizona Conservation Alliance, la Red de Investigación en Sostenibilidad sobre la Resiliencia Urbana a Eventos Extremos, el Centro de Investigación del Clima Urbano de Arizona State University y el Center for Whole Communities lanzaron un proceso participativo de planificación de acciones contra el calor para identificar tanto estrategias de mitigación como de adaptación a fin de reducir directamente el calor y mejorar la capacidad de los residentes para lidiar con el calor. Las organizaciones comunitarias con relaciones existentes en tres vecindarios seleccionados para la planificación de acciones contra el calor se unieron más tarde al equipo del proyecto: Phoenix Revitalization Corporation, RAILMesa y Puente Movement. Más allá de construir un plan de acción comunitario contra el calor y completar proyectos de demostración, este proceso participativo fue diseñado para desarrollar conciencia, iniciativa y cohesión social en las comunidades subrepresentadas. Asimismo el proceso de planificación de acciones contra el calor fue diseñado para servir como modelo para esfuerzos futuros de resiliencia al calor y crear una visión local, contextual y culturalmente apropiada de un futuro más seguro y saludable. El método iterativo de planificación y participación utilizado por el equipo del proyecto fortaleció las relaciones dentro y entre los vecindarios, las organizaciones comunitarias, los responsables de la toma de decisiones y el equipo núcleo, y combinó la sabiduría de la narración de historias y la evidencia científica para comprender mejor los desafíos actuales y futuros que enfrentan los residentes durante eventos de calor extremo. Como resultado de tres talleres en cada comunidad, los residentes presentaron ideas que quieren ver implementadas para aumentar su comodidad y seguridad térmica durante los días de calor extremo.

Como se muestra a continuación, las ideas de los residentes se interceptaron en torno a conceptos similares, pero las soluciones específicas variaron entre los vecindarios. Por ejemplo, a todos los vecindarios les gustaría agregar sombra a sus corredores peatonales, pero variaron las preferencias para la ubicación de las mejoras para dar sombra. Algunos vecindarios priorizaron las rutas de transporte público, otros priorizaron las rutas utilizadas por los niños en su camino a la escuela y otros quieren paradas de descanso con sombra en lugares clave. Surgieron cuatro temas estratégicos generales en los tres vecindarios: promover y educar; mejorar la comodidad/capacidad de afrontamiento; mejorar la seguridad; fortalecer la capacidad. Estos temas señalan que existen serios desafíos de seguridad contra el calor en la vida diaria de los residentes y que la comunidad, los negocios y los sectores responsables de la toma de decisión deben abordar esos desafíos.

Los elementos del plan de acción contra el calor están diseñados para incorporarse a otros esfuerzos para aliviar el calor, crear ciudades resilientes al clima y brindar salud y seguridad pública. Los socios de implementación del plan de acción contra el calor provienen de la región de la zona metropolitana de Phoenix, y se brindan recomendaciones para apoyar la transformación a una ciudad más fresca.

Para ampliar la escala de este enfoque, los miembros del equipo del proyecto recomiendan a) compromiso continuo e inversiones en estos vecindarios para implementar el cambio señalado como vital por los residentes, b) repetir el proceso de planificación de acción contra el calor con líderes comunitarios en otros vecindarios, y c) trabajar con las ciudades, los planificadores urbanos y otras partes interesadas para institucionalizar este proceso, apoyando las políticas y el uso de las métricas propuestas para crear comunidades más frescas.