UNIVERSITA' DEGLI STUDI MEDITERRANEA DI REGGIO CALABRIA FACOLTA' DI ARCHITETTURA CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN

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1 UNIVERSITA' DEGLI STUDI MEDITERRANEA DI REGGIO CALABRIA FACOLTA' DI ARCHITETTURA CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN COSTRUZIONE E GESTIONE DELL ARCHITETTURA- CEGA LABORATORIO DI CONOSCENZA DELL ARCHITETTURA MATERIALE Anno Accademico Disciplina ECOLOGIA 2 CFU Prof.ssa: Arch. Antonia Maria Rao (Corso C) Dispensa III

2 Il ciclo di vita dei materiali Definizione di criteri la scelta di materiali e componenti a basso impatto ambientale. Analisi del ciclo di vita (LCA) quale strumento per la valutazione degli impatti di un prodotto. Nello specifico, si tratteranno i seguenti argomenti: - Concetto di ciclo di vita utile dei materiali da costruzione e passaggio da Processo a Ciclo edilizio. - Una metodologia per la valutazione degli impatti ambientali: l analisi del ciclo di vita (LCA). - Le certificazioni ambientali di prodotto: l ecolabel europeo. - Una metodologia per la valutazione degli impatti ambientali: l analisi del ciclo di vita (LCA). - Evoluzione nei criteri di scelta e nell impiego dei materiali edilizi. Dalla rivoluzione industriale in poi e fino ai primi anni 70 i criteri che stavano alla base della scelta del materiale da costruzione dipendevano, quasi esclusivamente, dalla sua funzionalità ed economicità. Dagli anni settanta in poi, (complice la crisi petrolifera del 1973), si è andata delineando, nel settore della costruzione, una maggior sensibilità nei confronti del rapporto tra processo produttivo (vissuto tecnologico dei materiali) e ambiente naturale. Si è andata precisando la necessità di tener maggiormente conto di tutta una serie di aspetti relativi alla compatibilità ambientale del materiale da costruzione. Fig. 1 Evoluzione Criteri di scelta materiali edilizi.

3 Prodotti edilizi tradizionali e innovativi Pur essendo ancora diffuso il costruire tradizionale (il processo costruttivo edile in generale è fortemente ancorato al passato e restìo al cambiamento) l impiego dei diversi materiali da costruzione è mutato nel tempo in relazione allo sviluppo tecnico-scientifico e alle continue nuove esigenze dell utenza. Ai materiali tradizionali che oggi risultano generalmente profondamente trasformati dal punto di vista prestazionale, nell ultimo secolo, si sono affiancati materiali nuovi (spesso prodotti compositi) che sarebbe più corretto definire prodotti finalizzati alla realizzazione di particolari parti d opera o di precise finiture. Il ciclo dei materiali da costruzione 4 fasi: dalle risorse naturali (non inesauribili) ai materiali da costruzione, dai materiali all opera edificata (costruzioni), dall opera edificata ai rifiuti edili, da questi ultimi all ambiente naturale. Fig. 2 Ciclo di vita dei materiali materiali da costruzione

4 Il ciclo di vita di un prodotto Ogni prodotto e/o servizio porta con sé una "storia", sia a monte sia a valle della fase del proprio utilizzo: 1) estrazione e lavorazione delle materie prime. 2) Da varie trasformazioni si ottengono semilavorati, sino alla fase vera e propria di produzione e di assemblaggio del prodotto. 3) Dalla fabbrica, distribuzione del prodotto e uso (from cradle to gate). Per alcuni prodotti, il tempo di vita utile può essere esteso mediante opportuna manutenzione. 4) Giunto al proprio fine vita, il prodotto può prendere molteplici strade: - riutilizzato nei processi produttivi (totalmente o in parte); - I materiali componenti riciclati per la produzione dello stesso o di altri prodotti; - utilizzato a fini di recupero energetico (incenerimento); - smaltito in discarica. (from cradle to grave) Il ciclo di vita comprende anche tutti i trasporti tra le singole fasi sopra descritte. Gli impatti ambientali nel ciclo di vita di un prodotto: Il Life Cycle Assessment L impatto ambientale di un prodotto si misura attraverso l ecobilancio o Analisi del Ciclo di Vita (LCA). Per ecobilancio si intende l analisi del ciclo di vita di un prodotto dalla culla alla tomba e la valutazione quantitativa e qualitativa degli effetti, sugli esseri umani e sull ambiente, che ne conseguono. La LCA studia gli aspetti ambientali e gli impatti potenziali lungo tutta la vita di un prodotto (dalla culla alla tomba) [fonte: UNI EN ISO ]. Alla base dell ecobilancio sta il ciclo di vita del materiale, comprensivo di tutti i processi di trasformazione che dalla materia prima conducono llo smaltimento finale.

5 In entrata: materia prima ed energia, che ritroveremo quantitativamente identici ma qualitativamente diversi in uscita, sotto forma di rifiuti solidi, liquidi o gassosi e di energia trasformata e in parte degradata Fig. X Ciclo di vita dei materiali materiali da costruzione

6 la LCA e la peculiarità del settore delle costruzioni Le fasi di vita di un prodotto edilizio sono piu articolate: in particolare, prima di entrare nella fase di utilizzo il prodotto edilizio passa attraverso la messa in opera. Messa in opera Il prodotto viene assemblato con altri prodotti e successivamente nel corso della vita utile dell edificio, viene trattato con sostanze di pulizia, manutenzione, riparazione. Riciclo Il prodotto il piu delle volte è assemblato con prodotti differenti con tecnologie irreversibili (ad es. blocchi per le murature assemblati con malte umide; rivestimenti (ceramiche, pvc, moquette, ecc.) incollati sui supporti verticali ed orizzontali). Fig. X Peculiarità fasi dell edificio -alcuni prodotti possono presentare allo stesso tempo contributi positivi e negativi dal punto di vista ambientale: La quantità di energia incorporata nel prodotto edilizio va esaminata: - in relazione alla quantità di energia necessaria nel ciclo di vita - in relazione ai risparmi energetici che tale prodotto può far ottenere una volta incorporato nella costruzione. (Come gli isolanti termici che, a fronte di rilevanti consumi energetici necessari per la produzione, possono consentire risparmi su costi di esercizio dell edificio). - la durata dei prodotti da costruzione: alcuni componenti hanno durata pari a quella dell edificio, vale a dire molto più lunga di un qualsiasi altro prodotto industriale, mentre altri hanno durate inferiori e subiscono riparazioni nel tempo In edilizia le fasi di vita successive alla produzione sono soggette ad una estrema variabilità sia delle condizioni di applicazione del prodotto (progetto, uso, ecc.), sia del mercato del riciclo, sia delle reali possibilità di demolizione. Ad es.. un prodotto altamente riciclabile in una soluzione non disassemblabile, rende la sua riciclabilità inutile. Per gli impatti nella fase di dismissione, gli scenari di fine vita sono: - riuso o riciclaggio - incenerimento con recupero o meno di energia - conferimento in discarica. [Morfini, 1998]

7 La complessità del settore produttivo rendono arduo il compito di valutare la qualità ecologica dei materiali edili e la stesura quindi di corretti "ecobilanci" Soluzione disassemblabile Soluzione NON disassemblabile Fig. X Esempi soluzioni tecniche

8 Requisiti di materiali e componenti su quali basi si può definire un materiale ECOLOGICO o meglio AMBIENTALMENTE SOSTENIBILE? La sostenibilità di un materiale si definisce in relazione alla riduzione del suo IMPATTO AMBIENTALE riferito all'intero ciclo della sua vita. Un materiale è tanto più sostenibile quanto MINORE È L'ENERGIA, da un lato, e la PRODUZIONE DI RIFIUTI, dall'altro, necessarie per l'estrazione delle materie prime di cui è fatto, per i cicli intermedi di lavorazione,per l'imballaggio, il trasporto e la distribuzione, per l'applicazione, l'uso e il consumo e per l'eventuale riutilizzo o riciclo, ed infine per la sua dismissione o smaltimento finale. In base ai principali criteri di scelta, i materiali dovrebbero essere: - di origine naturale e provenienti da fonti rinnovabili; - con un ridotto impatto ambientale nell'intero ciclo di vita; - esenti da sostanze tossiche, nocive e/o inquinanti durante la composizione e produzione; - senza rilascio sostanze tossiche, nocive e/o inquinanti durante la fase di messa in opera, utilizzo e dismissione; - Assemblati in maniera opportuna ai fini della qualità prestzionale dell elemento tecnico - certificati con marchio di qualità e/o ecocompatibilità.

9 La certificazione dei materiali da costruzione. Direttiva del 1989/106, sui requisiti essenziali dei materiali da costruzione per avere libera circolazione nel mercato europeo. Tra questi: igiene, salute e ambiente: l edificio non deve provocare alcun danno alla salute in generale, e in particolare non provocare sviluppo di gas tossici, presenza e accumulo di particelle o di gas pericolosi per gli organismi nell aria, emissioni di radiazioni pericolose, inquinamento o tossicità dell acqua e del suolo, difetti nello scarico delle acque luride, dei rifiuti solidi o liquidi, formazione di umidità sulle pareti....in sede comunitaria Regolamento 880/92:Ecolabel prevede la costituzione di un marchio europeo denominato "ecolabel" per la certificazione della ecocompatibilitá dei prodotti (non solo per l'edilizia). Il marchio è fornito a prodotti che dimostrano, nella loro produzione, di avere un ridotto impatto ambientale in tutto il ciclo di vita....in sede nazionale Marchio ANAB,IBO,IBN: certifica la qualità ecologica in base al soddisfacimento di criteri biologici ed ecologici. Quelli biologici fanno riferimento alla qualità dei materiali in relazione alle possibili emissioni nocive. Quelli ecologici considerano la qualità e la provenienza della materia prima, il costo energetico e gli eventuali impatti ambientali in fase di produzione ecc Criteri generali: I prodotti per l edilizia vengono sottoposti ad una prova completa relativa al loro intero ciclo di vita, esaminandone gli aspetti relativi all ecologia e alla biologia del costruire. Sulla base dell esito della prova viene redatta a cura dell ANAB-IBO-IBN una certificazione e viene rilasciato un marchio d qualità che consente alle aziende produttrici di evidenziare il loro impegno tecnologico e ai consumatori di riconoscere prodotti di qualità I prodotti contrassegnati col marchio vengono inseriti nel repertorio dei materiali per la bioedilizia che ANAB realizza ogni anno e consigliati ai committenti, progettisti, uffici pubblici come valide alternative ai materiali tradizionali.

10 Gli obiettivi di sostenibilità nella scelta dei materiali: requisiti tecnologici e ambientali IN FASE DI PRODUZIONE 1 ridurre i fattori di inquinamento 2 ridurre i consumi energetici 3 ridurre il consumo di risorse 4 impiegare materiale rinnovabile 5 impiegare materiali riciclati 6 impiegare materiali riciclabili IN FASE DI UTILIZZAZIONE 1 ridurre emissioni nocive 2 ridurre il consumo di risorse 3 consentire manutenibilità, riparabilità, sostituibilità 4 incrementare la durabilità 5 ridurre consumi energetici di gestione 6 ridurre consumi energetici di manutenzione IN FASE DI DISMISSIONE 1 facilità di smontaggio e separazione 2 possibilità di riciclaggio 3 Facilità di smaltimento e dismissione Criteri di analisi per la valutazione della qualità ecologica dei materiali da costruzione: ecologici: - compatibilità - riciclablità - smaltibilità - durevolezza tecnici: - resistenza - coibenza - adeguatezza

11 - piacevolezza igienici: - Assenza di emissioni nocive - salubrità