CRITICITA NELLA VALUTAZIONE DI ZERO ENERGY BUILDINGS

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1 ECOMONDO 2010 Valutazione di sostenibilità di tecnologie: quale ruolo per l LCA? CRITICITA NELLA VALUTAZIONE LIFE CYCLE SUSTAINABILITY ASSESSMENT DI ZERO ENERGY BUILDINGS Michele Paleari Politecnico di Milano Dipartimento BEST

2 QUADRO NORMATIVO Direttiva 2010/30/UE del 19 maggio 2010 concernente l indicazione del consumo di energia e di altre risorse dei prodotti connessi all energia, mediante l etichettatura ed informazioni uniformi relative ai prodotti Direttiva 2010/31/UE del 19 maggio 2010 sulla prestazione energetica nell edilizia obiettivo Articolo 9, comma 1 a) entro il 31 dicembre 2020 tutti gli edifici di nuova costruzione siano edifici a energia quasi zero b) a partire dal 31 dicembre 2018 gli edifici di nuova costruzione occupati da enti pubblici e di proprietà di questi ultimi siano edifici a energia quasi zero

3 OBIETTIVI Direttiva 2010/31/UE Obiettivo ricerca Valutazione consumo energetico in fase d uso (senza considerare la manutenzione) Valutazione sostenibilità edifici ad energia zero lungo il ciclo di vita ESTRAZIONE MATERIE PRIME PRODUZIONE COMPONENTI E PRODOTTI COSTRUZIONE EDIFICIO USO: GESTIONE E MANUTENZIONE DISMISSIONE SCENARI DI FINE VITA TRASPORTI TRASPORTI TRASPORTI

4 DEFINIZIONE DI ZERO ENERGY BUILDINGS Net Zero Site Energy Building produce come minimo tanta energia quanta è necessaria in un anno, assumendo come confini del sistema l'edificio Net Zero Source Energy Building produce come minimo tanta energia quanta è necessaria in un anno, assumendo come confini del sistema la fonte di produzione di energia; Source Energy si riferisce all'energia primaria necessaria per generare e distribuire l'energia. Questa è la definizione che corrisponde a quella della Commissione Industria del Parlamento Europeo Net Zero Energy Costs Building il cui bilancio viene operato non sull'energia ma sui costi dell'energia (bilancio economico tra l'energia venduta in rete e l'energia acquistata in rete) Net Zero Energy Emissions il cui bilancio di emissioni deve essere zero (tra energia prodotta da fonti rinnovabili a zero emissioni ed energia consumata da fonti che producono emissioni). Questa definizione è anche quella di Zero Carbon Building

5 OTTICA LIFE CYCLE MANAGEMENT Life Cycle Sustainability Assessment valutazione complessiva della sostenibilità dell edificio Life Cycle Assessment criticità nel controllo degli aspetti ambientali Life Cycle Costing criticità nel controllo degli aspetti economici Social Life Cycle Assessment criticità nel controllo degli aspetti sociali e del benessere abitativo LCSA = LCA + LCC + SLCA

6 AMBITO AMBIENTALE Aspetti innovativi in materia ambientale ed energetica Si persegue il contenimento dei consumi energetici in fase operativa attraverso l incremento della performance energetica degli involucri e l incremento dei sistemi di controllo attivo delle condizioni microclimatiche e delle configurazioni di involucro aspetti critici generati aumento della complessità tecnologica e costruttiva dell edificio incremento dei consumi energetici e degli impatti ambientali durante le fasi di produzione dei componenti e di costruzione dell edificio incertezze notevoli circa la durata dei componenti innovativi e il mantenimento del livello prestazionale iniziale nel lungo periodo incertezze sugli impatti legati a gestione, manutenzione e sostituzione di componenti innovativi scarto tra prestazione attesa e prestazione reale

7 LIFE CYCLE ASSESSMENT Criticità di una valutazione ambientale di edifici a energia zero difficoltà reperimento dati primari in ambito dei componenti per edilizia scarto tra scenario reale e scenari descritti dalle banche dati effetti generati impossibilità di produrre una valutazione LCA di un edificio a energia zero completamente basata su dati primari consistente scarto tra i valori reperibili nelle banche dati e condizioni reali, particolarmente nel caso di prodotti innovativi difficoltà nel computare gli impatti dei trasporti frequente riduzione dell indicatore GWP alla sola CO 2 difficoltà nel reperire valori relativi agli altri indicatori sintetici

8 AMBITO ECONOMICO Caratteri distintivi in materia economica Si persegue il contenimento dei costi di gestione ordinaria della fase operativa attraverso il contenimento del fabbisogno di energia e il ricorso a fonti energetiche rinnovabili gratuite aspetti critici generati incremento dei costi di costruzione con aumento dei tempi di ritorno dell investimento iniziale incertezza nei costi di gestione a seguito dell incertezza circa il perdurare della performance iniziale incertezza nei costi di manutenzione e sostituzione delle componenti a seguito dell incertezza sui tempi di obsolescenza tecnologica delle componenti conflittualità tra incremento dei tempi di ritorno dell investimento e durabilità dei componenti innovativi

9 LIFE CYCLE COSTING Criticità di una valutazione economica di edifici a energia zero difficoltà quantificazione costi manutenzioni difficoltà programmazione interventi per mantenimento prestazionale effetti generati difficoltà previsione dei costi di manutenzione e sostituzione dei componenti in relazione a durabilità, aggiornamento tecnologico ed obsolescenza componenti

10 AMBITO SOCIALE Criticità in materia sociale: aspetti progettuali Si perseguono obiettivi di riorganizzazione degli ambienti destinati all abitare al fine di migliorare le condizioni di comfort indoor aspetti critici generati Probabili effetti dovuti all ottimizzazione del comportamento energetico: l abitazione diventa una macchina per l abitare standardizzata il cui funzionamento prescinde da valutazioni inerenti il benessere degli utenti difficoltà di inserimento urbano in contesti consolidati (densificazione) perdita di riconoscibilità dello spazio urbano e dell architettura perdita di valore del rapporto edificio-contesto, spazio chiuso-aperto perdita del rapporto interno-esterno (ventilazione meccanica controllata) scarsa interazione tra ambito progettuale-ambientale e ambito sociale

11 SOCIAL LIFE CYCLE ASSESSMENT Criticità in materia sociale: aspetti valutativi Si ricercano indicatori di tipo quantitativo in grado di descrivere anche gli aspetti di carattere sociale aspetti critici generati conflitto tra indicatori di tipo quantitativo e di tipo qualitativo presenza di molteplici livelli di analisi: dallo spazio aperto (qualità urbana) all ambiente confinato (qualità indoor) presenza di ricadute in ambito sociale a seguito di scelte operate in ambito ambientale o economico presenza di fattori psicologici non quantificabili in modo diretto Criticità in materia sociale ASPETTI VALUTATIVI VS ASPETTI PROGETTUALI

12 GLI INDICATORI SOCIALI PROPOSTI

13 INDICATORI DI SOSTENIBILITA NOTI Regno Unito: Building for Life linee guida per la progettazione sostenibile a carattere urbano Fonte: Commission for Architecture and the Built Environment, Building for Life, Londra, 2008 Ambiente e comunità 1. L intervento prevede (o è vicino a) servizi di comunità, come scuola, parchi, aree giochi, negozi, bar? 2. Esiste un mix di tipologie abitative che rispecchia le esigenze e le aspirazioni della comunità locale? 3. Esiste un mix sociale che riflette i bisogni della comunità locale? 4. Il nuovo intervento ha facile accesso ai trasporti pubblici? 5. Il nuovo intervento adotta soluzioni che riducano l'impatto ambientale? Caratteri 6. Il progetto è specifico per l intervento? 7. Il progetto valorizza gli edifici esistenti, il paesaggio o la topografia? 8. Il progetto dona un carattere distintivo al luogo? 9. Gli edifici e la struttura microurbana rendono facile l orientamento? 10. Le strade sono definite da un layout urbano ben strutturato?

14 INDICATORI DI SOSTENIBILITA NOTI Regno Unito: Building for Life linee guida per la progettazione sostenibile a carattere urbano Fonte: Commission for Architecture and the Built Environment, Building for Life, Londra, 2008 Strade, parcheggi e percorsi pedonali 11. La struttura urbana è prioritaria rispetto a strade e parcheggi, in modo che le autostrade non siano dominanti? 12. I parcheggi sono ben integrati e collocati in modo da supportare l organizzazione delle strade? 13. I percorsi pedonali, ciclabili e veicolari sono piacevoli? 14. L intervento si integra con strade, percorsi e ambiente circostante esistenti? 15. Gli spazi pubblici e i percorsi pedonali sono controllati e sicuri? Progetto e costruzione 16. Lo spazio pubblico è ben progettato e facilmente manutenibile? 17. Gli edifici mostrano qualità architettonica? 18. Gli spazi interni e il layout consentono l'adattamento, la trasformazione o l ampliamento? 19. Il progetto consente lo sfruttamento delle innovazioni costruttive e tecnologiche che migliorano le prestazioni, la qualità e l aspetto estetico? 20. Gli edifici e gli spazi aperti superano i requisiti minimi dei regolamenti?

15 INDICATORI DI SOSTENIBILITA NOTI Francia: ristrutturazione di un quartiere di edilizia popolare sistema di 48 indicatori di pressione Fonte: Demolition or renovation in a social housing neighbourhood: a 48 pressure indicators system. France 1. flessibilità degli edifici 2. edilizia sociale per disabili 3. livello di reddito delle famiglie 4. tasso di famiglie in possesso di accesso 5. tasso di famiglie che beneficiano di aiuti finanziari per l edilizia pubblica 6. tasso di popolazione di oltre 46 anni di età 7. tasso di alloggi liberi 8. variazione del tasso di alloggi liberi 9. diversità di offerta di alloggi (dimensioni, proprietari, canone di locazione...) 10. tasso di occupazione degli alloggi 11. esistenza di un asse portante (strada), nel cuore del quartiere 12. qualità del collegamento tra la rete stradale e l'asse principale 13. necessità di cambiare le funzioni di quartiere 14. livello di accessibilità al quartiere 15. importanza della vegetazione attiva 16. presenza di arredo urbano 17. esistenza di un polo di attrazione all'interno o nei pressi del quartiere 18. esistenza di uno spazio commerciale per le nuove attività commerciali 19. qualità dei percorsi pedonali 20. rete di trasporto a completamento delle infrastrutture stradali 21. aree di parcheggio per residenti 22. esistenza di servizi pubblici adatti e di buona qualità 23. numero di posti di lavoro (per 1000 abitanti) 24. prossimità di attività commerciali 25. esistenza di luoghi per interazioni sociali 26. densità abitativa lorda 27. rapporto tra superficie del sito e indice copertura 28. qualità delle aree comuni degli edifici di edilizia popolare 29. materiali pericolosi per la salute 30. stato generale degli edifici 31. emissioni di gas serra 32. consumo energetico per edifici 33. consumo di elettricità 34. consumo di acqua per abitante 35. tasso di superficie impermeabile 36. isolamento acustico 37. inquinamento acustico esterno 38. qualità dell'aria esterna 39. raccolta differenziata dei rifiuti 40. costo globale di ristrutturazione o di demolizione-ricostruzione 41. valore d'uso degli alloggi 42. rapporto tra la variazione del costo degli alloggi e del reddito 43. partecipazione degli abitanti alla vita sociale di quartiere 44. tasso di insuccessi scolastici 45. comportamenti aggressivi e sicurezza 46. attività di vicinato 47. accessibilità del trasporto pubblico 48. qualità della costruzione

16 INDICATORI DI SOSTENIBILITA NOTI Italia: requisiti di sostenibilità ambientale in edilizia valutazione dell ecocompatibilità a scala di insediamento Fonte: Gruppo di lavoro UNI, Settore Edilizia, Commissione Ambiente, GL10 Gestione ambientale di prodotto

17 INDICATORI DI SOSTENIBILITA NOTI Italia: requisiti di sostenibilità ambientale in edilizia valutazione dell ecocompatibilità a scala di edificio Fonte: Gruppo di lavoro UNI, Settore Edilizia, Commissione Ambiente, GL10 Gestione ambientale di prodotto

18 INDICATORI DI SOSTENIBILITA DI NUOVA ELABORAZIONE

19 INDICATORI DI SOSTENIBILITA DI NUOVA ELABORAZIONE

20 VALUTAZIONE DEGLI ASPETTI SOCIALI: L EDIFICIO Banlieue, Parigi, Francia Le Vele, Scampia (NA) e Nizza, Francia Vauban district, Friburgo, Germania Hammarby Sjöstad, Stoccolma, Svezia

21 VALUTAZIONE DEGLI ASPETTI SOCIALI: LO SPAZIO INTERNO Edificio residenziale Edificio scolastico Edificio terziario Edificio scolastico: scuola materna

22 ECOMONDO 2010 Valutazione di sostenibilità di tecnologie: quale ruolo per l LCA? Michele Paleari Politecnico di Milano Dipartimento BEST - Building Environment Science and Technology Unità di Ricerca SPACE Sperimentazione e processi nel progetto di architettura e nel ciclo di vita dei prodotti edilizi michele.paleari@mail.polimi.it