Valutazione LCA negli interventi di restauro

Quale sostenibilità per il restauro? Scienza e Beni culturali Bressanone 1 luglio 2014 Valutazione LCA negli interventi di restauro Monica Lavagna Dipartimento di Architettura, Ingegneria delle Costruzioni e Ambiente Costruito - A.B.C., Politecnico di Milano

Sostenibilità e ciclo di vita 2 LCA ambientale sociale economica SLCA LCC

Valutare la sostenibilità in edilizia 3 percorso volontario ONG no-profit BRE U.S. Green Building Council Green Building Challange iisbe Sustainable Built Environment CSTB Itaca strumenti multicriterio a punteggio BREEAM LEED GBTool SBTool HQE Protocollo Itaca percorso normativo politiche ambientali europee e internazionali Integrated Product Policy Green Public Procurement Sustainable Production and Consumption International Standard Organisation (ISO) Comitato Europeo di Normazione (CEN) Ente Nazionale Italiano di Unificazione (UNI) indicatori ambientali sintetici LCA [consumo di energia primaria] [emissione di rifiuti] [gas serra] [acidificazione] [eutrofizzazione] [formazione di ossidanti fotochimici]

Strumenti multicriterio a punteggio 4 risparmio energetico risparmio di risorse riduzione inquinamento riduzione rifiuti tutela della salute tutela del comfort FRAMEWORK DI CRITERI AMBIENTALI Sostenibilità del sito riutilizzo di aree dismesse vicinanza a servizi locali accesso ai trasporti pubblici misure per favorire il trasporto alternativo controllo delle acque meteoriche riduzione isole di calore Energia incremento prestazioni termiche involucro riduzione dei consumi energetici produzione da fonti rinnovabili monitoraggio Acqua riduzione del consumo di acqua potabile recupero acqua piovana contenimento rifiuti liquidi Materiali Riuso edifici esistenti Materiali da fonti rinnovabili Materiali con contenuto di riciclato Materiali locali Legno certificato Rifiuti gestione dei rifiuti solidi da cantiere gestione dei rifiuti nella fase d uso Emissioni contenimento emissioni in aria Qualità ambiente interno comfort visivo comfort acustico comfort termico qualità dell aria interna

Strumenti multicriterio a punteggio 5

Sostenibilità del patrimonio esistente 6

Tecniche sostenibili: interpretazioni possibili 7 high tech low tech light tech

Materiali sostenibili: interpretazioni possibili 8 pietra locale vetro riciclabile legno rinnovabile alluminio riciclabile acciaio riciclabile

Ecologicità di una soluzione tecnica 9 dal singolo parametro energia rinnovabile all intero ciclo di vita con quali materie prime lo produco con che processo produttivo come lo trasporto e metto in opera quanto mi rende durante l uso che manutenzione comporta come lo disassemblo come lo smaltisco

Approccio LCA 10 il rapporto tra sfera antropica ed ecosfera può essere sintetizzato in due flussi sostenibilità ambientale = riduzione degli impatti sull ambiente - riduzione dei consumi di risorse materiche ed energetiche - riduzione della produzione di inquinamento e rifiuti - garantire le stesse prestazioni (comfort e salubrità)

Life Cycle Assessment 11 dalla culla alla tomba questo metodo è il più completo allo stato attuale per operare una verifica ambientale poiché considera tutte le fasi del ciclo di vita tutte le sostanze in ingresso e in uscita tutti gli impatti ambientali generati (conosciuti)

Life Cycle Assessment in edilizia 12 estrazione materie prime trasporti produzione manufatti trasporti cantiere gestione manutenzione dismissione trasporti recupero riciclaggio discarica prodotto edificio

Valutazione LCA di prodotti edilizi 13 ecoprofilo estrazione materie prime trasporti produzione trasporti uso: trasporti manufatti e cantiere gestione dismissione prodotti manutenzion scenari di fine vita

Indicatori sintetici di impatto ambientale 14

Banche dati e valori medi 15

Etichette ambientali di prodotto 18 Etichette ambientali di tipo I Serie ISO 14024 ECOLABEL è rilasciata solo a prodotti con requisiti minimi è certificata da un organismo indipendente Etichette ambientali di tipo II Serie ISO 14021 Autodichiarazione non ha una soglia minima non è certificata da un organismo indipendente Etichette ambientali di tipo III Serie ISO 14025 EPD Dichiarazione Ambientale di Prodotto non ha una soglia minima deve comunicare i dati in modo comparabile è certificata da un organismo indipendente

EPD Environmental Product Declaration 19

Orientamenti normativi 23

Norme tecniche ISO 24

Norme tecniche ISO 25

Norme tecniche CEN TC350 26

Norme tecniche CEN TC350 27 EN 15643-1:2010 Sustainability of construction works Sustainability assessment of buildings Part 1 General EN 15643-2:2011 Sustainability of construction works Sustainability assessment of buildings Part 2 Framework for the assessment of environmental performance EN 15643-3:2012 Sustainability of construction works Sustainability assessment of buildings Part 3 Framework for the assessment of social performance EN 15643-4:2012 Sustainability of construction works Sustainability assessment of buildings Part 4 Framework for the assessment of economic performance EN 15804:2012 Sustainability of construction works Environmental product declaration Core rules for the product category of construction products EN 15942:2011 Sustainability of construction works Environmental product declaration Communication format business-to-business EN 15978:2011 Sustainability of construction works Assessment of environmental performance of buildings Calculation method

Confronto tra prodotti simili alternativi 28 comparazione diretta ma qual è l unità funzionale? 1 kg? prestazione termica? prestazione acustica? EPD information EPD information

Confronto tra prodotti alternativi 29

Confronto tra soluzioni tecniche alternative 30 PLT1 - Pulitura con acqua nebulizzata acqua a bassa pressione tensioattivo a base di E.D.T.A. (acido etilenediamino-tetraacetico) bisodico teli protettivi in polietilene PLT2 - Pulitura con aerabrasivatura a umido (Sistema Jos) acqua carbonato di calcio teli protettivi in polietilene Pubblicazione: Michele Paleari, Monica Lavagna Andrea Campioli, Enrico De Angelis Valutazione LCA degli interventi per la conservazione e manutenzione delle superfici di facciata VIII Convegno Scientifico dell Associazione Rete Italiana LCA I nuovi orizzonti dell LCA Firenze, 19-20 giugno 2014 a cura di Simona Scalbi e Arianna Dominici Loprieno 2014 ENEA Roma

Energia per abitare energia per costruire 31

Confronto livello di sostenibilità di interventi 32

Il ruolo della durata 33

GBC Historic Building 34

GBC Historic Building: Materiali e Risorse 35 LEED 2009 Provenienza e caratteristiche dei materiali MRc3 - Riutilizzo dei materiali MRc4 - Contenuto di riciclato MRc5 - Materiali regionali MRc6 - Materiali rapidamente rinnovabili MRc7 - Legno certificato LEED v4 Ciclo di vita e riduzione impatti ambientali MRc1 - Riduzione dell impatto del ciclo di vita dell edificio MRc2 - Ottimizzazione e dichiarazione dei prodotti edili: Dichiarazione Ambientale di Prodotto MRc3 - Ottimizzazione e dichiarazione dei prodotti edili: provenienza delle materie prime MRc4 - Ottimizzazione e dichiarazione dei prodotti edili: composizione dei materiali LCA EPD

GBC Historic Building: Materiali e Risorse 36 Ottimizzazione ambientale dei prodotti Certificazioni di terza parte EPD (EPD di prodotto, EPD di settore) LCA (Life Cycle Assessment) di prodotto (report pubblico) con verifica di terza parte Certificazione multicriterio

Green Public Procurement 37 COM(2008) 400 sul GPP, Appalti pubblici per un ambiente migliore prevede: sia definita una metodologia di lavoro scientifica per l elaborazione di criteri ambientali comuni per il GPP definiti a livello europeo; dal 2010, il 50% di tutte le gare di appalto pubbliche sia verde, sia in termini numerici che di valore monetario, e rispettino i criteri ambientali comuni definiti per alcune categorie merceologiche.

Green Public Procurement Commissione Europea: ha raccomandato gli Stati Membri di adottare specifici Piani d Azione Nazionali (PAN) per la sostenibilità ambientale dei consumi della PA con l obiettivo di: recepire i criteri europei; definire nuovi criteri nazionali sulla base delle indicazioni comunitarie, evitando distorsioni del mercato. Italia PAN GPP approvato in Aprile 2008 (Decreto Interministeriale n. 135, 11 Aprile 2008) definizione di Criteri Ambientali Minimi (CAM) nelle procedure d acquisto: elementi di base di qualificazione delle iniziative ambientalmente preferibili

Green Public Procurement PIANO DI AZIONE NAZIONALE PER IL GPP definizione dei criteri ambientali minimi (cam) per la costruzione e la manutenzione degli edifici Definizione della Commissione Europea:... l approccio in base al quale le Amministrazioni Pubbliche integrano i criteri ambientali in tutte le fasi del processo di acquisto, incoraggiando la diffusione di tecnologie ambientali e lo sviluppo di prodotti validi sotto il profilo ambientale, attraverso la ricerca e la scelta dei risultati e delle soluzioni che hanno il minore impatto possibile sull ambiente lungo l intero ciclo di vita.

POLIMI - PRIN BHIMM 40 PRIN 2010-2011 Modellazione e gestione delle informazioni per il patrimonio edilizio esistente Built Heritage Information Modelling/Management - BHIMM dati fonti operatori filiere processi LCA Energia GWP AP EP ODP Definire il quadro delle informazioni relative alle prestazioni ambientali nel ciclo di vita di prodotti e tecniche di conservazione e riqualificazione Finalità - supportare le compilazione delle certificazioni ambientali degli interventi secondo i protocolli esistenti (LEED, BREEAM, DGNB, Protocollo Itaca ) - orientare le scelte strategiche di progetto (conservare vs dismettere) - orientare le scelte tecniche (soluzioni equipollenti con differenti impatti) Attività 1. analisi dell informazione ambientale per il settore delle costruzioni 2. analisi del profilo ambientale di trattamenti di facciata

POLIMI - PRIN BHIMM 41 Valutazione LCA degli interventi per la conservazione e manutenzione delle superfici di facciata Gruppo di lavoro Michele Paleari, Monica Lavagna Andrea Campioli, Enrico De Angelis Individuazione dei trattamenti di facciata di più frequente adozione

POLIMI - PRIN BHIMM 42 MATERIE PRIME ENERGIA ACQUA ESTRAZIONE MATERIE PRIME PRODUZIONE MATERIALI E COMPONENTI TRASPORTI ALLESTIMENTO CANTIERE TRATTAMENTO DI RESTAURO GESTIONE DEI RIFIUTI MANUTENZIONE EMISSIONI IN ARIA EMISSIONI IN ACQUA RIFIUTI SOLIDI CODICE TECNICA DI INTEVENTO FASI DEL PROCESSO MATERIALI UTENSILI 1 PLT con acqua nebulizzata (PLT02 - G04) 1 - Installazione protezioni su parti esenti da 1 - Acqua 1 - Pompa acqua trattamento 2 - Installazione impianto di nebulizzazione 2 - Tensioattivi (eventuali) 2 - Compressore 3 - Installazione elementi di raccolta delle acque 3 - Teli protettivi in PE 3 - Deionizzatore 4 - Intervento PLT 4 - Tubi emissione acqua in PE 4 - Ugelli atomizzatori 5 - Rimozione impianto e opere provvisionali 5 - Tubi raccolta acqua in PE 6 - Raccolta e trattamento reflui 6 - Spazzole in nylon o saggina

POLIMI - PRIN BHIMM 43 PLT1 - Pulitura con acqua nebulizzata acqua a bassa pressione tensioattivo a base di E.D.T.A. bisodico teli protettivi in polietilene PLT2 - Pulitura con aerabrasivatura a umido (Sistema Jos) acqua carbonato di calcio teli protettivi in polietilene PLT3 - Pulitura con idropulitrice o spray d acqua acqua tensioattivo: AB57 (bicarbonato di sodio e di ammonio) teli in polietilene PLT4 - Pulitura con idrosabbiatura acqua sabbia silicea teli in polietilene

POLIMI - PRIN BHIMM 44 PLT1: acqua nebulizzata PLT2: microaerabrasivatura a umido PLT3: idropulitrice o spray d acqua PLT4: cls con idrosabbiatura azione pulente a carico dell acqua PLT1: elevata azione solvente, scarsa azione meccanica PLT4: scarsa azione solvente, elevata azione meccanica PLT1-3-4: medesima quantità di acqua per m 2 di superficie PLT2: doppi consumo di acqua considerato il consumo di teli protettivi in polietilene il carbonato di calcio in PLT2 provoca impatti molto simili all AB57 (tensioattivo a base di bicarbonato di sodio e bicarbonato di ammonio) in PLT3 notevoli impatti di E.D.T.A. (acido etilenediamino-tetraacetico) in PLT1

POLIMI - PRIN BHIMM 45 PLT5a PLT5b carta giapponese polpa di cellulosa carbonato d ammonio acqua demineralizzata teli in polietilene carta giapponese sepiolite carbonato d ammonio acqua demineralizzata teli in polietilene PLT5c PLT5d carta giapponese polpa di cellulosa E.D.T.A. bisodico acqua demineralizzata teli in polietilene carta giapponese sepiolite E.D.T.A. bisodico acqua demineralizzata teli in polietilene

POLIMI - PRIN BHIMM 46 PLT5a: polpa di cellulosa e carbonato di ammonio PLT5b: sepiolite e carbonato di ammonio PLT5c: polpa di cellulosa e E.D.T.A. bisodico PLT5d: sepiolite e E.D.T.A. bisodico carta giapponese, acqua demineralizzata e teli in polietilene sono invarianti medesime quantità di impacco e di reagente a parità di reagente: +5-10% con polpa di cellulosa a parità di base d impacco: impatti con E.D.T.A. (acido etilenediamino-tetraacetico) 2,5 volte in alcuni casi gli impacchi sono efficaci anche con il solo uso di acqua demineralizzata

47 monica lavagna politecnico di milano dipartimento A.B.C. Architecture, Built Environment and Construction Engineering monica.lavagna@polimi.it