Università degli Studi di Genova. Facoltà di Architettura. Corso di laurea in Architettura LIFE CYCLE ASSESSMENT. a cura di arch.

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1 Università degli Studi di Genova Facoltà di Architettura Corso di laurea in Architettura LIFE CYCLE ASSESSMENT a cura di arch. Alessia Massone Progettazione bioclimatica Docente: arch. Andrea Giachetta DiPArC Dipartimento di Progettazione e Costruzione dell Architettura

2 IL CONCETTO DI SOSTENIBILITA 1987 Rapporto Brundtland: Lo sviluppo è sostenibile quando è capace di soddisfare i bisogni del presente senza compromettere la capacità delle future generazioni di soddisfare i loro propri bisogni Sostenibilità ambientale: si riferisce alle condizioni sistemiche per cui le attività umane non devono disturbare i cicli naturali con cui interagiscono oltre la resilienza del pianeta e non devono impoverire il capitale naturale da trasmettere alle generazioni future CONSUMO RISORSE EMISSIONI INQUINANTI

3 LA SOSTENIBILITA IN EDILIZIA COMSUMI ED EMISSIONI EDIFICI 40% CONSUMI ENERGETICI ANNUI DELL EUROPA 50% MATERIALI E RISORSE CONSUMATE ANNUALMENTE NEL MONDO 40% EMISSIONI TOTALI DI CO2 E CFC 0.6 t/anno*abitante PRODUZIONE MEDIA DI C&D IN EUROPA FONDAMENTALE RIPENSARE AD UN ARCHITETTURA CHE ADOTTI TECNICHE COSTRUTTIVE E MATERIALI ECO-COMPATIBILI COMPATIBILI E CON CONSUMI ENERGETICI COMPATIBILI CON UN BILANCIO AMBIENTALE POSITIVO

4 EDILIZIA ECO-COMPATIBILE COMPATIBILE Valutazione dell eco-compatibilità compatibilità Consumi energetici per impianti climatizzazione 33% dei consumi energetici totali italiani Legge 10/91: : tutti gli edifici di nuova costruzione e da ristrutturare sono sottoposti a prescrizioni in materia di risparmio energetico ed uso razionale dell energia Direttiva europea 2002/91/CE : certificazione energetica edifici di nuova costruzione e da ristrutturare (in vigore dal 2006) Regolamento edilizio di Carugate: fissa livelli massimi di trasmittanza più restrittivi di quelli che si adottano con la legge 10/91 portando ad un aumento dello spessore dell isolante Marchio Casa Clima della Provincia autonoma di Bolzano: : 7 classi in rapporto al consumo annuo di energia per metro quadro di superficie riscaldata (kwh/mqannuo)

5 EDILIZIA ECO-COMPATIBILE COMPATIBILE Valutazione dell eco-compatibilità compatibilità Direttiva CE 106/89: : prodotti da costruzione per armonizzare le specifiche tecniche di prodotto soprattutto in fatto di sicurezza (incendio, resistenza meccanica, stabilità, impiego ) Etichettature ambientali: : scopo di sollecitare la competizione delle aziende e fornire informazioni ambientali a chi compra Etichette di di tipo tipo I I (ISO (ISO 14024): ECOLABEL ECOLABEL certificato certificato da da organismo organismo indipendente indipendente e e basato basato sul sul raggiungimento raggiungimento di di un un requisito requisito minimo minimo di di soglia soglia Etichette di di tipo tipo II II (ISO (ISO 14021): ANAB- ANAB ANAB- IBO-IBN IBO-IBN IBN non non validato validato da da ente ente certificatore certificatore e e non non prevista prevista soglia soglia minima; minima; fabbricante fabbricante dichiara dichiara solo solo aspetti aspetti ambientali ambientali che che ritiene ritiene utile utile evidenziare evidenziare ECO-COMPATIBILITA COMPATIBILITA Si considera un solo aspetto: : l alluminio eco- compatibile perché riciclabile o il legno perché naturale. Concetto di materiale naturale: Materiali e componenti edilizi se naturali può avere prestazioni in fase d uso ridotte rispetto ad altri materiali con maggior impatto, richiesta di maggiori cicli di produzione, inquinamento di origine biologica per funghi e muffe se trattato con additivi e impregnanti non è più naturali Concetto di riciclabile: non basta che sia riciclabile in potenza, bisogna progettarlo perchè sia disassemblabile a fine vita ed è necessario che esista un sistema di riciclaggio per riciclare effettivamente il materiale, valutando anche la sua distanza dal cantiere considerato Ciclo di vita del prodotto

6 CICLO DI VITA DI UN EDIFICIO MATERIE PRIME ENERGIA E ACQUA RIFIUTI EMISSIONI PRODOTTI RICICLATI FASE PRODUZIONE MATERIALI RIFIUTI EMISSIONI IN ARIA, ACQUA E SUOLO FINE VITA EDIFICIO CICLO DI VITA EDIFICIO MATERIALI DA COSTRUZIONE ENERGIA E ACQUA MATERIALI DA COSTRUZIONE ED ENERGIA RIFIUTI ED EMISSIONI MATERIALI C&D VITA EDIFICIO

7 PRE-PRODUZIONE PRODUZIONE FASE IN CUI SI PRODUCONO I MATERIALI SEMI-LAVORATI UTILIZZABILI PER LA PRODUZIONE DEI COMPONENTI 1) ACQUISIZIONE MATERIE PRIME 2) TRASPORTO RISORSE DA LUOGO ACQUISIZIONE A SITO PRODUTTIVO 3) TRASFORMAZIONE RISORSE IN MATERIALI ED ENERGIA MATERIALI PRODOTTI A PARTIRE DA DUE TIPI DI RISORSE: 1) PRIMARIE O VERGINI (RINNOVABILI E NON) 2) SECONDARIE (PRE O POST CONSUMO)

8 PRODUZIONE E DISTRIBUZIONE PRODUZIONE VERA E PROPRIA DEI PRODOTTI 1) TRASFORMAZIONE MATERIALI 2) ASSEMBLAGGIO 3) FINITURA DISTRIBUZIONE PRODOTTO 1) IMBALLAGGIO 2) TRASPORTO 3) IMMAGAZZINAMENTO

9 VITA E FINE VITA DUE ATTIVITA FONDAMENTALI 1) MANUTENZIONE (ordinaria e straordinaria) 2) CONSUMI DEMOLIZIONE 1) SMALTIRE (DISCARICA) 2) RECUPERARE FUNZIONALITA PRODOTTO O SUE PARTI (RIUSO) 3) VALORIZZAZIONE CONTENUTO MATERICO O ENERGETICO (RICICLO O TERMOVALORIZZAZIONE)

10 LCA LCA = LIFE CYCLE ASSESSMENT STRUMENTO DI ANALISI ENERGETICA ED AMBIENTALE DI UN PRODOTTO QUANTIFICARE INPUT ED OUTPUT DEL SISTEMA - PRODOTTO 1) CONFRONTARE I PRODOTTI GIA PRESENTI SUL MERCATO PER SCEGLIERE QUELLO PIU ECO-COMPATIBILE COMPATIBILE 2) EVIDENZIARE LE FASI MENO ECO-COMPATIBILI COMPATIBILI E D APPORTARE MIGLIORAMENTI PER RENDERE IL PRODOTTO PIU SOSTENIBILE MARCHI AMBIENTALI, STRATEGIE DI SVILUPPO PER LE AZIENDE, STARTEGIE DI MARKETING

11 ISO ISO VALUTAZIONE DEL CICLO DI VITA UNI EN ISO GOAL AND SCOPE DEFINITION (ISO 14041) INVENTORY ANALYSIS (LCI ISO 14041) INTERPRETATION (ISO 14043) STRUTTURA LCA PROPOSTA DALLA ISO IMPACT ASSESSMENT (LCIA ISO 14042)

12 GOAL AND SCOPE DEFINITION 1) DEFINIZIONE DEGLI OBIETTIVI DELLO STUDIO: Gli obiettivi e gli scopi di una LCA devono essere definiti con chiarezza ed essere coerenti con l applicazione prevista. L Obiettivo di una LCA deve stabilire senza s ambiguità quali siano l applicazione prevista, le motivazioni che inducono a realizzare lo studio e il tipo di pubblico a cui è destinato, cioè a quali persone si intendono comunicare i risultati dello studio 2) CAMPO APPLICAZIONE O DEFINIZIONE SISTEMA FUNZIONE DEL SISTEMA CONFINI SISTEMA UNITA FUNZIONALE QUALITA DEI DATI

13 GOAL AND SCOPE DEFINITION Funzione del sistema caratteristiche e prestazioni prodotto Confini sistema bisogna determinare le unità di processo che devono essere incluse nella LCA. E E utile rappresentare attraverso un diagramma di flusso le unità di processo e le loro interrelazioni, anche con lo scopo di pianificare la raccolta dei dati e delle informazioni, delineando in tal modo il campo di azione. La scelta del confine dell analisi deve essere adeguatamente motivata e sempre segnalata nella redazione dello studio. Flussi elementari in ingresso Unità di processo Flussi elementari in uscita Flussi elementari in ingresso Unità di processo Flussi elementari in uscita

14 GOAL AND SCOPE DEFINITION Confini del sistema Materie prime Estrazione delle materie prime Lavorazione dei materiali Produzione e assemblaggio Emissioni in aria Emissioni in acqua Acqua Energia Distribuzione Utilizzo del prodotto Riuso, riciclo, recupero energetico Smaltimento in discarica Rifiuti solidi Altri rilasci Co-prodotti

15 GOAL AND SCOPE DEFINITION Unità funzionale misura della prestazione del sistema prodotto, a cui legare tutti i flussi in entrata e in uscita permette di comparare vari prodotti a parità di unità funzionale Il sistema ha una varietà di funzione e la scelta di tale funzione è arbitraria, ma comunque dipende dall obiettivo, dal campo di applicazione e dal prodotto studiato. Deve essere definita e misurabile. Qualità dei dati: 1) Provenienza: dati primari e secondari 2) Tempo: anzianità di dati (i.e. entro gli ultimi 5 anni) ed estensione del tempo (per 1 anno intero) rispetto ai quali i dati andranno raccolti 3) Geografia: zona in cui si raccolgono i dati (locale, regionale, nazionale ) 4) Altri: se si utilizza la migliore tecnologia disponibile; quello che non è stato considerato; valutazione dei dati (stime medie.)

16 INVENTARIO Parte contabile in cui si quantificano flussi input ed output QUESTIONARIO O DATA SHEET FOGLIO PER LA RACCOLTA DEI DATI PROCESSO: DATA: BILANCIO DI MASSA: MATERIE PRIME kg OUTPUTS kg Prodotto principale: Coprodotto: Rifiuti solidi: INPUT DI COMPONENTI AUSILIARI kg NOTE INPUT DI ENERGIA FONTI ENERGETICHE kg/t GJ/t NOTE DATI RELATIVI AI TRASPORTI ATTIVITA DI MEZZO DISTANZA (km) ENTITA DEL CARICO TRASPORTO DATI AMBIENTALI EM ISSIONI IN ARIA kg/t NOTE EM ISSIONI IN ACQUA kg/t NOTE EMISSIONI NEL TERRENO kg/t NOTE FONTI DEI DATI

17 INVENTARIO RIFERITI ALL UNITA FUNZIONALE ALLOCAZIONE: processi multifunzionali 1) PROPORZIONALITA DI MASSA 2) METODO DEL SURPLUS 3) PRODUZIONE FITTIZIA DI UN PRODOTTO

18 VALUTAZIONE IMPATTI IMPATTO: contatto violento tra due oggetti che entrano in collisione: attività antropica e l ambiente Impatto: causa (processo emissione o consumo risorsa) ed effetto sull ambiente, inteso come sistema complesso di risorse naturali e umane 1) CLASSIFICAZIONE 2) CARATTERIZZAZIONE OBBLIGATORIE 3) NORMALIZZAZIONE 4) VALUTAZIONE O PESATURA NON OBBLIGATORIE

19 VALUTAZIONE IMPATTI: LE CATEGORIE DI IMPATTO ESISTINO NUMETROSE CATEGORIE D IMPATTO Working Group on LCIA (SETAC) 1) estrazione risorse abiotiche (rinnovabili e non) 2) estrazione risorse biotiche (in maniera sostenibile o non) 3) uso del territorio 4) effetto serra 5) assottigliamento strato ozono 6) acidificazione /eutrofizzazione 7) smog fotochimico 8) tossicità ed ecotossicità

20 VALUTAZIONE IMPATTI: CLASSIFICAZIONE ASSEGNAZIONE RISULTATI INVENTARIO INVENTARIO EMISSIONI E CONSUMI RISORSE COLLOCO LE VARIE EMISSIONI NELLE CATEGORIE D IMPATTO RISULTATO: IN OGNI CATEGORIA AVRO TUTTE I MIEI INPUT ED OUTPUT COLLOCAZIONE AVVIENE IN BASE AGLI EFFETTI E DANNI POTENZIALI CONSIDERATI

21 VALUTAZIONE IMPATTI: CARATTERIZZAZIONE QUANTIFICAZIONE CONTRIBUTO SOSTANZE PER LE VARIE CATEGORIE D IMPATTO FATTORI DI CARATTERIZZAZIONE (WEIGHT FACTORS): misura l intensità della sostanza sul problema ambientale considerato Stabilito da un Authority in funzione in base a considerazioni di carattere scientifico CML 2000 (Centre of Environmental Science- Università di Leiden- Olanda) effetto serra = kg GWP (global warming potential) CO2eq. Effetto serra = + kg CO 2 * 1 + kg N 2 O * kg CH 4 * 21 + kg CFC-11 * = TOT. kg CO 2 * 16 + = 2,96 E-07 kg CFC-11

22 VALUTAZIONE IMPATTI: NORMALIZZAZIONE DALLA CARATTERIZZAZIONE PROFILO AMBIENTALE (punteggi per ogni categoria d impatto) d spesso analisi si ferma qua NORMALIZZAZIONE: contestualizza gli impatti stabilisce la magnitudo del sistema studiato, cioè il suo l impatto l su una determinata area geografica scelta come riferimento Divido i valori della caratterizzazione per valore di riferimento o effetto normale derivante da dati medi su scala regionale, mondiale. Ni = Si/Ai dove Si= quantità di sostanza emessa per unità di prodotto e Ai= quantità di sostanza emessa annualmente in quel paese per tutte le attività svolte 16 + Quanto la mia unità funzionale inquina?

23 VALUTAZIONE IMPATTI: VALUTAZIONE O PESATURA ASSOCIAREAL SISTEMA STUDIATO UN INDICE AMBIENTALE FINALE PUNTEGGIO UNICO GLOBALE RENDE PIU FACILE VALUTARE QUALE PRODOTTO GLOBALMENTE E E PIU ECO-COMPATIBILE COMPATIBILE RISPETTO AD UN ALTRO CON LA MEDESIMA FUNZIONE Moltiplico i risultati della normalizzazione per fattori peso che esprimono l importanza l attribuita ciascun problema ambientale

24 ANALISI RISULTATI E MIGLIORAMENTI INTERPRETAZIONE RISULATATI analisi di sensibilità per avere percezione studio fruibile e comprensibile (es. rappresent.. Istogrammi..); si verifica accuratezza dei dati di inventario, la loro influenza sui risultati ottenuti, si verifica ottenimento scopi prefissi dello studio. MIGLIORAMENTO: si evidenziano i punti critici e si valutano e selezionano le opzioni e i miglioramenti per ridurre il carico ambientale; si confrontano soluzioni con altre più eco-compatibili compatibili PROPOSTA TRA ALTERNATIVE MIGLIORI TRA CUI POTER SCEGLIERE

25 CASO STUDIO Impatti ambientali con il metodo LCA e risparmi energetici secondo la legge 10/91: strumenti di valutazione per un edilizia sostenibile Tesi di laurea svolta in collaborazione tra DiPArC Dipartimento di Progettazione e Costruzione dell Architettura Centro Ricerche di Bologna

26 OBIETTIVI DELLA TESI 1 ARRICCHIRE BANCA DATI IMPATTI AMBIENTALI MATERIALI PER IL IL MERCATO EDILE ITALIANO Banche dati dati straniere (( olandesi olandesi e svizzere) che che rispecchiano situazioni produttive e mix mix energetici paesi paesi d oltralpe EPD MATERIALI EDILI ITALIANI Buzzi Unicem Zieglei Gasser Mattonia Cooperativa ceramica d Imola (piastrelle in ceramica) Saint-Gobain (rinforzi in vetro usati anche negli isolanti) 2 APPLICARE METODOLOGIA LCA (Life Cycle Assessment) AL AL SETTORE EDILE PER TRARRE LINEE GUIDA A SOSTEGNO DI DI UNA PROGETTAZIONE ECO-COMPATIBILE COMPATIBILE IN IN UNA VISIONE OGGETTIVA E SISTEMICA DELLA REALTA

27 CICLO DI VITA DEI MATERIALI DA COSTRUZIONE FASE PRODUZIONE MATERIALI: sostegno scelte progettista EPD (ENVIRONMENTAL (ENVIRONMENTAL( PRODUCT PRODUCT DECLARATION) etichetta etichetta ambientale ambientale di di tipo tipo III III (ISO (ISO 14025): 14025): certificata certificata da da organismo organismo indipendente, indipendente, non non prevede prevede soglia soglia minima minima ma ma rispetto rispetto di di un un formato formato della della comunicazione comunicazione dei dei dati dati che che faciliti faciliti il il confronto confronto tra tra prodotti prodotti LCA Linee Linee guida guida dettate dettate dallo dallo Swedish Swedish Environmental Environmental Management Management Council Council 1 1 STEP CONOSCENZE: DATABASE DATABASE IMPATTI IMPATTI AMBIENTALI AMBIENTALI MATERIALI MATERIALI PER PER STUDIO STUDIO CICLO CICLO DI DI VITA VITA EDIFICIO EDIFICIO MATERIE PRIME ACQUA E ENERGIA EMISSIONI (ARIA ACQUA SUOLO) RIFIUTI ESTRAZIONE ESTRAZIONE TRASPORTO TRASPORTO PRODUZIONE PRODUZIONE FINE FINE VITA VITA MATERIALE MATERIALE

28 OGGETTO DELLO STUDIO CONFRONTO TRA DUE TECNICHE COSTRUTTIVE TRADIZIONALE MURATURA PORTANTE (Casalnoceto AL) AL) STRUTTURA PORTANTE METALLICA e APPLICAZIONE DEL DEL PARADIGMA STRUTTURA/RIVESTIMENTO (Chignolo d Isola BG) BG) 3 CONFRONTO DAL PUNTO DI DI VISTA DELL ECO- COMPATIBILITA DEL PROGETTO TRA LA LA TRADIZIONALE TECNICA COSTRUTTIVA IN IN ITALIA E QUELLA S/R S/R

29 MURATURA PORTANTE Piano terra terra MURATURA N SOLAIO 9 9 COPERTURA 9 9 Tegole in laterizio Isolante in polistirene espanso Camera d'aria di ventilazione Listelli di sostegno Barriera al vapore Perlinato 1 1 Piano Struttura portante in smezzale di abete

30 STRUTTURA/RIVESTIMENTO AD OSSATURA PORTANTE METALLICA Struttura portante Attacco montanti vert./solaio Intelaiatura secondaria chiusura perimetrale Solaio Copertura Attacco struttura/solaio P. Int.

31 STRUTTURA/RIVESTIMENTO AD OSSATURA PORTANTE METALLICA STRUTTURA/RIVESTIMENTO Struttura a secco con materiali leggeri e prefabbricati fissati mediante connessioni meccaniche per lo più semplici avvitamenti Struttura non monolitica ma stratificata ogni strato risponde ad una precisa prestazione richiesta, permettendo di ottimizzare la scelta dei materiali Velocità e tempi ridotti di assemblaggio in cantiere e smontaggio a fine vita, con possibilità di applicare una demolizione selettiva Spazio concepito come scatole desolidarizzate no coazioni tra le parti Struttura portante esile che permette di realizzare strati isolanti di maggior spessore senza diminuire troppo la superficie utile Passivhaus (standard energetico)

32 STUDI SULLE DUE TECNICHE COSTRUTTIVE A CONFRONTO 1 STUDIO LCA (Life Cycle Assessment) UNI EN ISO SETAC ( ( Society Society of of Environmental Environmental Toxicology Toxicology and and Chemistry) Chemistry) Processo che che permette di di valutare valutare gli gli impatti impatti ambientali associati ad ad un un prodotto prodotto attraverso l identificazione e quantificazione delle delle emissioni e i i consumi consumi di di materia materia ed ed energia. energia. L analisi L analisi riguarda riguarda l intero l intero ciclo ciclo di di vita vita del del prodotto dalla dalla culla alla alla tomba tomba ISO ISO Obiettivi Obiettivi studio, studio, confini confini del del sistema sistema e e inventario inventario 1 MQ DI PARETE PERIMETRALE OPACA ISO ISO Valutazione Valutazione degli degli impatti impatti ISO ISO Interpretazione Interpretazione e e valutazione valutazione dei dei risultati risultati Approvvigionamento Approvvigionamento ed ed estrazione estrazione materie materie prime prime Trasporti Trasporti allo allo stabilimento stabilimento di di produzione produzione materiali materiali PRODUZIONE MATERIALI (EPD) Produzione Produzione materiali materiali edili edili Trasporti Trasporti al al cantiere cantiere Assemblaggio Assemblaggio in in cantiere cantiere VITA EDIFICIO Uso Uso gestione gestione VITA EDIFICIO e e manutenzione manutenzione Disassemblaggio Disassemblaggio e e riciclo riciclo

33 STUDI SULLE DUE TECNICHE COSTRUTTIVE A CONFRONTO 2 FEN (Fabbisogno energetico normalizzato) LEGGE 10/91 Contenimento consumi per per edifici nuovi o da da ristrutturare Edificio di di Chignolo d Isola è il il primo esempio in in Italia di di PASSIVHAUS kwh/mqanno per per il il solo solo riscaldamento riscaldamento contro contro ii kwh/mqanno secondo secondo la la L.10/91 L.10/91 I maggiori consumi e impatti ambientali si registrano durante la fase d uso per la climatizzazione dell edificio nell arco della sua vita utile INTERO EDIFICIO Valutazione delle delle prestazioni termiche di di tutti tutti i i componenti dell involucro Trasmittanze Trasmittanze dell edificio termiche termiche elementi elementi e rendimento opachi opachi < W/mqK W/mqK contro contro i i 0.5/ /0.6 impianto W/mqK W/mqK (L.10/91) (L.10/91) Trasmittanze Trasmittanze termiche termiche vetri vetri W/mqK W/mqK contro contro i i W/mqK W/mqK ( ( mm) mm) Recuperatore Recuperatore di di calore calore dell aria dell aria di di ventilazione ventilazione in in uscita uscita Compattezza Compattezza forma forma (S/V) (S/V) e assenza assenza ponti ponti termici termici e impermeabilità impermeabilità dell involucro dell involucro edilizio edilizio al al vento vento

34 OBIETTIVO VALUTAZIONE VALUTAZIONE AMBIENTALE AMBIENTALE DEL DEL CICLO CICLO DI DI VITA VITA DELLE DELLE DUE DUE CHIUSURE CHIUSURE PERIMETRALI PERIMETRALI OPACHE OPACHE PER PER EVIDENZIARE EVIDENZIARE ASPETTI ASPETTI DI DI ECO- ECO- COMPATIBILITA COMPATIBILITA E E TRARRE TRARRE LINEE LINEE GUIDA GUIDA PER PER UNA UNA PROGETTAZIONE PROGETTAZIONE SOSTENIBILE SOSTENIBILE 1 Studio LCA : ISO UNITA FUNZIONALE 1 1 MQ MQ PARETE PARETE PERIMETRALE PERIMETRALE OPACA OPACA NON NON ASSUNTA ASSUNTA IN IN PROSSIMITA PROSSIMITA DI DI PARTICOLARI PARTICOLARI PUNTI PUNTI DI DI GIUNZIONE GIUNZIONE CON CON SOLAI, SOLAI, TRAMEZZE...E TRAMEZZE...E VALUTATO VALUTATO IN IN ANNI ANNI DI DI VITA VITA DELL EDIFICIO DELL EDIFICIO FUNZIONE DEL DEL SISTEMA PROTEGGERE PROTEGGERE ED ED ISOLARE ISOLARE L UOMO L UOMO DALL AMBIENTE DALL AMBIENTE ESTERNO ESTERNO E E RISPONDERE RISPONDERE ALL ESIGENZA ALL ESIGENZA DI DI BENESSERE BENESSERE TERMO-IGROMETRICO TERMO-IGROMETRICO DEGLI DEGLI UTENTI UTENTI CONFINI SISTEMA E INVENTARIO OGNI SISTEMA E COSTITUITO DA UNITA DI PROCESSO INTERCONNESSE TRA LORO E OGNUNA HA FLUSSI ELEMENTARI IN ENTRATA ( MATERIE PRIME, ENERGIA ) E IN USCITA (SEMILAVORATI, SCARTI, EMISSIONI..) CHE RAPPRESENTANO GLI SCAMBI DIRETTI DEL SISTEMA CON L AMBIENTE

35 1 Studio LCA : ISO CONFINI SISTEMA E INVENTARIO ESTRAZIONE MATERIE PRIME E PRODUZIONE MATERIALI TRASPORTO AL CANTIERE ASSEMBLAGGIO IN CANTIERE USO ED ESERCIZIO (60 ANNI) TUTTI I METERIALI CHE COMPONGONO LA STRATIGRAFIA DELLE DUE PARETI NON CONSIDERANDO LE FINITURE COME TINTEGGIATURE E PITTURE FINE VITA EFFETTIVO CHILOMETRAGGIO PERCORSO DA CENTRO PRODUZIONE A CANTIERE LAND USE 1 MQ REALIZZATO A P.T. E SOLO ENERGIE PER ASSEMBLAGGIO MATERIALI RIPRISTINO STRATO INTERNO PARETE PER MANUTENZIONE IMPIANTI COSTI FLUSSO TERMICO DISPERSO IN 60 ANNI DA 1 MQ DA RIPRISTINARE CON COMBUSTIONE METANO E RENDIMENTO CALDAIA 90% SMALTIMENTO MATERIALI (DISCARICA, RIUSO O RICICLO) OCCUPAZIONE 1MQ PARETE IN 60 ANNI DI VITA RELAZIONATA A QUELLA INTERO EDIFICIO MATERIALI (AL RESO COMPRENSIVI DI IVA) COSTO COMBUSTIBILE BRUCIATO IN 60 ANNI COSTO ENERGIE ASSEMBLAGGIO

36 1 Studio LCA: ISO MATERIALI ENERGIE INVENTARIO EMISSIONI BUWAL BUWAL Data Data Archive Archive ETH-ESU ETH-ESU IDEMAT IDEMAT ECO-INVENT ECO-INVENT I-LCA I-LCA Ricerca dati contatti diretti aziende CODICE DI DI CALCOLO SIMAPRO CLASSIFICAZIONE CARATTERIZZAZIONE VALUTAZIONE (OLANDESE) ECO-INDICATOR 99 (OLANDESE) EPS 2000 (SVEDESE) (SVEDESE) NORMALIZZAZIONE

37 1 Studio LCA: ECO-INDICATOR 99 LA LA METODOLOGIA DEGLI ECO-INDICATORI AGGREGA I I RISULTATI DEI DEI DANNI IN IN TRE TRE CATEGORIE VALUTATE SU SU SCALA EUROPEA DANNI DANNI SALUTE UMANA DANNI DANNI QUALITÀ ECOSISTEMA sostanze cancerogene malattie respiratorie (sost. organiche) malattie respiratorie (sost. inorganiche) cambiamenti climatici riduzione dello strato di ozono radiazioni ecotossicità eutrofizzazione/acidificazione sfruttamento del suolo L indicatore di danno è il DALY definito come il numero di anni di vita persi da tutti i cittadini europei L indicatore di danno è il PDF/m2yr definito come la variazione della percentuale di specie animali o vegetali che hanno un alta probabilità di non sopravvivere a seguito degli impatti considerati ESAURIMENTO RISORSE combustibili fossili minerali L indicatore di danno è il MJ/SURPLUS che valuta il surplus di energia necessario per estrarre 1 kg di materiale quando il suo consumo sarà 5 volte quello del 1990

38 1 Studio LCA: ECO-INDICATOR 99 GLI GLI IMPATTI VENGONO NORMALIZZATI E VALUTATI PER PER OTTENERE UN UN PARAMETRO UNIVOCO DI DI VALUTAZIONE DELL IMPATTO DALY PDF/m2yr MJ MJ SURPLUS NORMALIZZAZIONE E VALUTAZIONE ECO-PUNTI (Pt) ENERGIA (MJ) (MJ) E COSTI (EURO)

39 1 Studio LCA: EPS 2000 LA LA METODOLOGIA DELL EPS AGGREGA I I RISULTATI DEI DEI DANNI IN IN QUATTRO CATEGORIE VALUTATE SU SU SCALA MONDIALE DANNI DANNI SALUTE UMANA CAPACITA PRODUTTIVA DELL ECOSISTEMA DISPONIBILITA DI DI RISORSE ABIOTICHE BIODIVERSITA speranza di vita grave malattia malattia forte fastidio fastidio capacità di crescita del raccolto capacità di crescita del legno produzione di carne e pesce acidificazione del suolo cap. prod. acqua per irrigare cap. prod. acqua da bere esaurimento delle riserve estinzione specie L indicatore di danno è il PERSON YEAR definito come il numero di anni di vita persi dalla comunità mondiale L indicatore di danno è il KG di prodotto e in H+ moli equiv. (acidificazione) L indicatore di danno è l ELU cioè la disponibilità a pagare per la sostituzione delle risorse abiotiche in esaurimento L indicatore di danno è il NEX dato dal rapporto tra specie estinte a causa della sostanza e numero totale di specie estinte in un anno

40 1 Studio LCA: EPS 2000 GLI GLI IMPATTI VENGONO SOLO VALUTATI E NON NON NORMALIZZATI SI SI OTTIENE COSI UN UN PARAMETRO UNIVOCO DI DI VALUTAZIONE DELL IMPATTO ESPRESSO IN IN ELU ELU cioè cioè unità unità di di carico ambientale YOLL, Person Year Year KG KG o H+ H+ ELU ELU VALUTAZIONE ELU (Pt) COSTI (EURO) Il Il parametro in in ELU ELU si si basa basa sul sul concetto della della WTP, WTP,, cioè cioè la la disponibilità a pagare pagare per per evitare evitare cambiamenti che che peggiorino le le condizioni dell ambiente e della della salute salute si si attribuisce un un valore valore economico all ELU all ELU pari pari a quello quello di di 1 euro euro

41 1 Studio LCA: DIFFERENZE TRA I DUE METODI E-I 99 SI SCALA EUROPEA EPS2000 SU SCALA MONDIALE CATEGORIE QUALITA ECOSISTEMA IN E-I99 E E DIVISA IN DUE NELL EPS2000 ( capacità produttiva ecosistema e biodiversità ) EPS 2000 CONTIENE CATEGORIE DI IMPATTO NON VALUTATE IN E-I99: E capacità di crescita del raccolto, del legno e della carne-pesce E-I99: ACQUA in minerali e acidific./eutrofizz. EPS2000: ACQUA 2 categorie di impatto ( capacità prod. acqua irrigaz. igaz. e da bere ) E-I99 ( esaurimento risorse ) E EPS2000 ( disponibilità risorse abiotiche ) UNICHE CATEGORIE DI DANNO CORRISPONDENTI ANCHE SE ATTRIBUISCONO PESI DIVERSI ALLE SOSTANZE : gas naturale e rame più esauribili nell EPS2000 che nell E-I99E CO2: IN E-I99 E ( salute umana: cambiamenti climatici) - IN EPS2000 (salute umana, biodiversità e cap. prod. ecosistema) e in CAP. PROD. LEGNO emissioni sono un vantaggio Lo SFRUTTAMENTO DEL SUOLO ha maggior peso nell E-I99 che nell EPS2000

42 1 Studio LCA: CONFRONTO FASE COSTRUZIONE E-I99E ESTRAZIONE MATERIE PRIME E PRODUZIONE MATERIALI EDILI Esaurimento risorse (RISORSE): Pt Combustibile per cottura mattoni e clinker cemento TRASPORTO MATERIALI DA PRODUZIONE CANTIERE ASSEMBLAGGIO IN CANTIERE FINE VITA PRODOTTI EDILI MURATURA Pt PARETE S/R Pt Cambiamenti climatici (SALUTE): Pt CO2 da combustione per cottura mattoni e clinker cemento ENERGIA: 1190 MJ (muratura) contro 993 MJ ( S/R) combustibile fossile COSTI: 59.4 (muratura) contro 134 ( S/R) materiali e trasporto Malattie resp. inorg. (SALUTE): Pt NOx da lana minerale e trasporti Acidif./eutrofizz. (ECOSISTEMA): Pt NOx da lana minerale e trasporti

43 1 Studio LCA: CONFRONTO FASE COSTRUZIONE EPS 2000 ESTRAZIONE MATERIE PRIME E PRODUZIONE MATERIALI EDILI TRASPORTO MATERIALI DA PRODUZIONE CANTIERE ASSEMBLAGGIO IN CANTIERE FINE VITA PRODOTTI EDILI Esaurimento risorse (DISPONIBILITA RISORSE): 5.6 ELU Combustibile per cottura mattoni e clinker cemento MURATURA 56.4 ELU (Pt) PARETE S/R 55.8 ELU (Pt) Speranze di vita (SALUTE): 13.6 ELU CO2 e Polveri da materiali inerti (mattoni e intonaco) COSTI: 59.4 (muratura) contro 134 ( S/R) materiali e trasporto Prod. Cap. acqua da bere (CAPACITA PRODUTTIVA ECOSISTEMA): 17 ELU Lavorazione profili alluminio e acciaio (produzione elettricità spesa)

44 1 Studio LCA: CONFRONTO LCA completo E-I99 E ed EPS 2000 ESTRAZIONE MATERIE PRIME E PRODUZIONE MATERIALI EDILI MURATURA 0.48 Pt TRASPORTO MATERIALI DA PRODUZIONE CANTIERE ASSEMBLAGGIO IN CANTIERE PARETE S/R Pt E-I99 USO E GESTIONE Esaurimento risorse (RISORSE): Pt FINE VITA PRODOTTI EDILI Maggior consumo di metano per riscaldamento Cambiamenti climatici (SALUTE): Pt CO2 da combustione metano MURATURA 262 ELU EPS2000 PARETE S/R 98.3 ELU Esaurimento risorse (DISPONIBILITA RISORSE): 124 ELU Maggior consumo di metano per riscaldamento ENERGIA (E-I99): 8110 MJ (muratura) contro 993 MJ ( S/R) consumo metano COSTI: 170 (muratura) contro 158 ( S/R) costo metano Speranze di vita (SALUTE): 44.4 ELU CO2 da combustione metano

45 1 Studio LCA: CONFRONTO ISOLANTI EPS LANA DI ROCCIA R = 1.25 mq mq K/ K/ W CELENIT SUGHERO ISOLKENAF EPS E-I99 SUGHERO CELLULOSA ISOLKENAF LANA DI PECORA CELENIT EPS2000

46 2 Studio: CALCOLO DEL FEN Gestione ed ed uso: Calcolo del fabbisogno energetico LEGGE 10/91 impone 3 verifiche per per la la certificazione energetica: Cd Cd < Cdlim (Coefficiente di di dispersione volumico dell involucro) ηg ηg g > ηglim ηglim (valore limite del del rendimento globale medio stagionale nel nel periodo di di riscaldamento) F.E.N. < F.E.N. lim lim (fabbisogno energetico normalizzato) RECAL 10 Quantificazione di Energia primaria consumata nella vita dell edificio LEGGE LEGGE 10/91 10/91 SI SI APPLICA PER PER IL IL CALCOLO DEI DEI CONSUMI SOLO SOLO DELLA DELLA CLIMATIZZAZIONE INVERNALE. LA LA DIRETTIVA 2002/91/CE (2006) (2006) INSERIRA INSERIRA ANCHE ANCHE ILO ILO CALCOLO RELATIVO AL AL CONDIZIONAMENTO ESTIVO ESTIVO DiPArC Dipartimento di Progettazione e Costruzione dell Architettura Centro Ricerche di Bologna

47 2 Studio : CALCOLO DEL FEN APPLICATO A INTERO EDIFICIO: TRASMITTANZE PARETE PERIMETRALE OPACA, COPERTURA, SOLAI A CONTATTO CON ESTERNO E INFISSI SI SONO CONSIDERATI I DUE EDIFICI A PARITA DI CONDIZIONI CLIMATICHE ESTERNE: CASALNOCETO GG=2548 TEMP.ESTERNA= - 9 C CONSIDERATO IL REALE IMPIANTO DI CONDIZIONAMENTO ADOTTATO NEI DUE EDIFICI CHIGNOLO D ISOLA (parete S/R) (parete S/R): POMPA DI CALORE E RECUPERO DI CALORE DI VENTILAZIONE CASALNOCETO (muratura (muratura portante): CALDAIA CALDAIA MODULANTE MODULANTE A METANO METANO Aria primaria esterna Evaporatore Scambiatore Aria espulsa entalpico Aria preriscald. e/o preraffredd. Fan-coil Bagno Camera Ingr. Pompa di calore (caso invernale) Circuito acqua (7-12 C estate; 45 C inverno) Soggiorno Condensatore ACS Condensatore clima Lav. Cucina Aria esterna Acqua scaldasalviette (55-60 C) Impianto ACS (55-60 C) DiPArC Dipartimento di Progettazione e Costruzione dell Architettura Centro Ricerche di Bologna

48 2 Studio: CALCOLO DEL FEN ZONA TERMICA (UNI 10344): PORZIONE DI SPAZIO DELIMITATA DA INVOLUCRO EDILIZIO E RISCALDATA CON ENERGIA PRODOTTA DA UN UNICO IMPIANTO CASALNOCETO (muratura portante): termoautonomo FINO A 85% IN MENO CON PANNELLI FOTOVOLTAICI CHIGNOLO D ISOLA (parete S/R): centralizzato 75% IN MJ MJ 4 FEN TOTALI: da , KJ/mcGG (1 (1 ANNO) ANNO) a KJ/mcGG mc mc METANO (1 (1 ANNO) ANNO) MENO MJ MJ TOTALI: 1 FEN 30078, KJ/mcGG (1 (1 ANNO) ANNO) Cd KWh KWh (1 (1 W/mcK ANNO) ANNO) 4 Cd da W/mcK a MENO l anno l anno e W/mcK in in l anno l anno 1 ηg e in in anni anni COSTI anni anni TUTTE LE VERIFICHE SONO 4 ηg da a mc mc = = 2 2 kg kg di di CO2 CO2 TUTTE LE VERIFICHE SONO RISULTATE t t di di CO2 CO2 l anno l anno POSITIVE e t t di di CO2 CO2 in in anni anni KYOTO RISULTATE POSITIVE 1 1 kwh= kwh= = kg kg di di CO2 CO2 5 t t di di CO2 CO2 l anno l anno e t t di di CO2 CO2 in in anni anni

49 LINEE GUIDA FASE DI RISCALDAMENTO E QUELLA CHE INCIDE MAGGIORMENTE BUON ISOLAMENTO > 4 cm usati normalmente e avallati da L. 10/91 TRASPORTI MATERIALI E UNA FASE NON E DA SOTTOVALUTARE REPERIMENTO MATERIALI IN LOCO dislocamento più puntuale dei centri produzione su tutto territorio nazionale e sviluppo della la produzione di materiali innovativi nel nostro paese STRATIGRAFIA A SECCO PORTA NOTEVOLI VANTAGGI DEMOLIZIONE SELETTIVA migliore e maggior riciclo dei C&D MANUTENZIONE più agevole di materiali e impianti FASE DI COSTRUZIONE tempi più rapidi e minor costi PRESTAZIONI maggior controllo e definizione requisiti richiesti e minor errori in fase di costruzione

50 LINEE GUIDA MATERIALI EDILI Smentito la minor eco-compatibilità compatibilità di una struttura in mattoni e c.a. rispetto a una metallica Dimostrato che non sempre i materiali bioedili lo sono effettivamente (celenit con etichetta ISO di II tipo ANAB- IBO-IBN) IBN) AFFIDARSI A CONOSCENZE E STUDI OGGETTIVI CHE VALUTINO LE SCELTE PROGETTUALI IN UNA VISIONE SISTEMICA DELLA REALTA CONSIDERANDO L INTERA STORIA DELL EDIFICIO COSI DA EVITARE GIUDIZI AFFRETTATI E PARZIALI

51 ALCUNE CONSIDERAZIONI SUL METODO LCA 1) MANCANZA DI BANCHE DATI ITALIANE 2) MANCANZA DI METODO ITALIANO 3) VALUTA SOLO ASPETTI QUANTITATIVI 4) INCERTEZZE SUL METODO RELATIVE AD ALCUNE PROBLEMATICHE AMBIENTALI (SCIENZE AMBIENTALI SONO ANCORA GIOVANI ) SI POSSONO MODIFICARE GLI OBIETTIVI, SE EN POSSONO AGGIUNGERE ALTRI.. 5) INCERTEZZE SUL FUTURO: CONTESTO TECNOLOGICO, CULTURALE, NORMATIVO PUO CAMBIARE RISPETTO A QUELLO DEL MOMENTO IN CUI SI PROGETTA

52 GRAZIE PER L ATTENZIONE