Criteri di scelta e valutazione dei materiali

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Oggi gli studi sui materiali hanno Oggi gli studi sui materiali hanno raggiunto un livello di sviluppo tale che i raggiunto un livello di sviluppo tale che i limiti nell’uso delle materie e dei prodotti limiti nell’uso delle materie e dei prodotti sono ridottissimi. sono ridottissimi. Ma questo non vuol dire che in edilizia si Ma questo non vuol dire che in edilizia si possono usare tutti i materiali senza possono usare tutti i materiali senza problemi di carattere strutturale, fisico, problemi di carattere strutturale, fisico, tecnico, funzionale e ambientale. Alla tecnico, funzionale e ambientale. Alla luce delle esigenze legate al dover luce delle esigenze legate al dover concepire costruzioni sostenibili, la scelta concepire costruzioni sostenibili, la scelta appropriata dei materiali, delle tecniche appropriata dei materiali, delle tecniche esecutive e delle tipologie strutturali è un esecutive e delle tipologie strutturali è un imperativo categorico. In questo imperativo categorico. In questo scenario, è fondamentale conoscere e scenario, è fondamentale conoscere e adottare gli strumenti per valutare e adottare gli strumenti per valutare e scegliere i materiali.scegliere i materiali.

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Nell’ambito della (ricerca di) sostenibilità Nell’ambito della (ricerca di) sostenibilità il settore delle costruzioni ha un peso il settore delle costruzioni ha un peso rilevante.rilevante.

In Italia l’edilizia civile (residenziale e In Italia l’edilizia civile (residenziale e terziaria) assorbe più del 40% di energia terziaria) assorbe più del 40% di energia di cui meno del 20% è relativa ai processi di cui meno del 20% è relativa ai processi produttivi e costruttivi (prevalentemente produttivi e costruttivi (prevalentemente per la produzione di materiale da per la produzione di materiale da costruzione e in quota minore per la costruzione e in quota minore per la cantierizzazione) e più dell’80% è dovuta cantierizzazione) e più dell’80% è dovuta a processi gestionali (il riscaldamento, il a processi gestionali (il riscaldamento, il raffrescamento, l’acqua calda sanitaria, raffrescamento, l’acqua calda sanitaria, l’illuminazione e l’uso di l’illuminazione e l’uso di elettrodomestici).elettrodomestici).

La sostenibilità si articola in 3 direzioni: La sostenibilità si articola in 3 direzioni: ambientale, sociale, economica.ambientale, sociale, economica.Il concetto di sviluppo sostenibile è stato così Il concetto di sviluppo sostenibile è stato così definito nel 1987 dalla commissione mondiale definito nel 1987 dalla commissione mondiale Brundland: “…uno sviluppo che garantisce la Brundland: “…uno sviluppo che garantisce la soddisfazione dei bisogni della generazione soddisfazione dei bisogni della generazione attuale, senza danneggiare la possibilità delle attuale, senza danneggiare la possibilità delle generazioni future di soddisfare le proprie generazioni future di soddisfare le proprie necessità…”necessità…”È necessario:È necessario:- sfruttare al massimo le energie ambientali sfruttare al massimo le energie ambientali naturalinaturali- definire il valore minimo di inquinamento definire il valore minimo di inquinamento ambientale tecnicamente raggiungibileambientale tecnicamente raggiungibile- consumare al minimo le risorse per la consumare al minimo le risorse per la qualità edilizia massima.qualità edilizia massima.

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L’architetto deve far proprio il concetto di sostenibilità e … L’architetto deve far proprio il concetto di sostenibilità e … modificare modificare l’approccio al progetto. l’approccio al progetto. Tenuto conto che in ogni Tenuto conto che in ogni trasformazione del territorio, il principale comune trasformazione del territorio, il principale comune denominatore è la denominatore è la sostenibilità ambientalesostenibilità ambientale, quale regola , quale regola decisionale di scelta i cui criteri vanno richiamati ogni qual decisionale di scelta i cui criteri vanno richiamati ogni qual volta viene illustrata una tecnica costruttiva, un processo di volta viene illustrata una tecnica costruttiva, un processo di produzione di un materiale o di un sistema. produzione di un materiale o di un sistema. E’ necessario quindi, per un approccio al progetto sostenibile, E’ necessario quindi, per un approccio al progetto sostenibile, acquisire la filosofia del ciclo di vita che dovrebbe dettare le acquisire la filosofia del ciclo di vita che dovrebbe dettare le regole nella scelta di materiali e sistemi costruttivi.regole nella scelta di materiali e sistemi costruttivi.

emissioni tossiche

scartirifiuti

energia

emissioni tossiche

scartirifiuti

emissioni tossiche

scartirifiuti

emissioni tossiche

scartirifiuti

energia energia energia

La valutazione del Ciclo di Vita fa parte dei nuovi La valutazione del Ciclo di Vita fa parte dei nuovi strumenti metodologici, messi a punto negli ultimi strumenti metodologici, messi a punto negli ultimi anni, per rendere ecosostenibili le attività umane, anni, per rendere ecosostenibili le attività umane, sviluppando soprattutto interventi di natura sviluppando soprattutto interventi di natura preventiva.preventiva.

La definizione, formalizzata nella ISO 14040 (UNI EN La definizione, formalizzata nella ISO 14040 (UNI EN ISO 14040, 1998) è la seguente:ISO 14040, 1998) è la seguente:

““è un procedimento oggettivo di valutazione di è un procedimento oggettivo di valutazione di carichi energetici ed ambientali, relativi ad un carichi energetici ed ambientali, relativi ad un processo o ad un’attività, effettuato attraverso processo o ad un’attività, effettuato attraverso l’identificazione dell’energia e dei materiali l’identificazione dell’energia e dei materiali usati e dei rifiuti rilasciati nell’ambiente. La usati e dei rifiuti rilasciati nell’ambiente. La valutazione include l’intero ciclo di vita del valutazione include l’intero ciclo di vita del processo o attività, comprendendo l’estrazione processo o attività, comprendendo l’estrazione e il trattamento delle materie prime, la e il trattamento delle materie prime, la fabbricazione, il trasporto, la distribuzione, fabbricazione, il trasporto, la distribuzione, l’uso, il riuso, il riciclo e lo smaltimento finale”.l’uso, il riuso, il riciclo e lo smaltimento finale”.

La valutazione del Ciclo di Vita fa parte dei nuovi La valutazione del Ciclo di Vita fa parte dei nuovi strumenti metodologici, messi a punto negli ultimi strumenti metodologici, messi a punto negli ultimi anni, per rendere ecosostenibili le attività umane, anni, per rendere ecosostenibili le attività umane, sviluppando soprattutto interventi di natura sviluppando soprattutto interventi di natura preventiva.preventiva.

La definizione, formalizzata nella ISO 14040 (UNI EN La definizione, formalizzata nella ISO 14040 (UNI EN ISO 14040, 1998) è la seguente:ISO 14040, 1998) è la seguente:

““è un procedimento oggettivo di valutazione di è un procedimento oggettivo di valutazione di carichi energetici ed ambientali, relativi ad un carichi energetici ed ambientali, relativi ad un processo o ad un’attività, effettuato attraverso processo o ad un’attività, effettuato attraverso l’identificazione dell’energia e dei materiali l’identificazione dell’energia e dei materiali usati e dei rifiuti rilasciati nell’ambiente. La usati e dei rifiuti rilasciati nell’ambiente. La valutazione include l’intero ciclo di vita del valutazione include l’intero ciclo di vita del processo o attività, comprendendo l’estrazione processo o attività, comprendendo l’estrazione e il trattamento delle materie prime, la e il trattamento delle materie prime, la fabbricazione, il trasporto, la distribuzione, fabbricazione, il trasporto, la distribuzione, l’uso, il riuso, il riciclo e lo smaltimento finale”.l’uso, il riuso, il riciclo e lo smaltimento finale”.

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approvvigionamento di materiale grezzo

lavorazione primaria

lavorazione secondaria

uso del prodotto

disposizione della fine di vita

riciclo e riuso

trasporto

trasporto

trasporto

trasporto

valutazione del Ciclo di Vita

L’obiettivo delle generazioni attuali e future L’obiettivo delle generazioni attuali e future deve essere quello di raggiungere la massima deve essere quello di raggiungere la massima qualità dei prodotti con il maggior risparmio qualità dei prodotti con il maggior risparmio di risorse possibile (crescita qualitativa e non di risorse possibile (crescita qualitativa e non quantitativa).quantitativa).Nel settore edile, per misurare e valutare il Nel settore edile, per misurare e valutare il consumo di risorse (bilancio ecologico), è consumo di risorse (bilancio ecologico), è stato messo a punto un metodo (1982) stato messo a punto un metodo (1982) basato sul principio del “contenuto di energia basato sul principio del “contenuto di energia primaria” di un materiale.primaria” di un materiale.Per consentire la progettazione di edifici con Per consentire la progettazione di edifici con il minimo inquinamento ambientale possibile, il minimo inquinamento ambientale possibile, nel 1995 in Svizzera è stato sviluppato il nel 1995 in Svizzera è stato sviluppato il modello SIA D 0123. Oggi la richiesta di modello SIA D 0123. Oggi la richiesta di strumenti informatici in grado di valutare gli strumenti informatici in grado di valutare gli edifici dal punto di vista ecologico ed edifici dal punto di vista ecologico ed economico è sempre più crescente.economico è sempre più crescente.

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Anche la Germania dispone di uno Anche la Germania dispone di uno strumento corrispondente a quello strumento corrispondente a quello svizzero (LEGEP). Oltre alla Svizzera ed svizzero (LEGEP). Oltre alla Svizzera ed alla Germania, anche la Gran Bretagna, alla Germania, anche la Gran Bretagna, l’Austria e gli USA dispongono di l’Austria e gli USA dispongono di strumenti di valutazione per controllare strumenti di valutazione per controllare la sostenibilità dell’edilizia. Purtroppo la sostenibilità dell’edilizia. Purtroppo l’Italia è indietro di un paio di decenni; l’Italia è indietro di un paio di decenni; solo ultimamente si stanno definendo solo ultimamente si stanno definendo strumenti idonei.strumenti idonei.

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Un altro fattore importante in termini di Un altro fattore importante in termini di sostenibilità è la durata dei materiali. La sostenibilità è la durata dei materiali. La durata di un elemento costruttivo si misura in durata di un elemento costruttivo si misura in base alla durata del materiale e delle sue base alla durata del materiale e delle sue correlazioni con le altre parti del sistema che correlazioni con le altre parti del sistema che lo comprende. Tecnicamente, gli elementi con lo comprende. Tecnicamente, gli elementi con intervalli di rinnovo più brevi dovrebbero intervalli di rinnovo più brevi dovrebbero essere inseriti in modo da poter essere essere inseriti in modo da poter essere sostituiti senza intervenire sulle parti più sostituiti senza intervenire sulle parti più durature. È possibile ottimizzare la durata di durature. È possibile ottimizzare la durata di un edificio, usando pochi materiali (per un edificio, usando pochi materiali (per armonizzare i cicli di manutenzione e armonizzare i cicli di manutenzione e sostituzione). Per i materiali ecologici i cicli di sostituzione). Per i materiali ecologici i cicli di manutenzione spesso sono più serrati. Il manutenzione spesso sono più serrati. Il fattore tempo ha un’incidenza importante sui fattore tempo ha un’incidenza importante sui costi di produzione. Le valutazioni costi di produzione. Le valutazioni economiche generalmente trascurano gli economiche generalmente trascurano gli aspetti ecologici e tossicologici. aspetti ecologici e tossicologici.

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Un approccio sostenibile alla progettazione deve Un approccio sostenibile alla progettazione deve inevitabilmente considerare oltre ai costi di inevitabilmente considerare oltre ai costi di realizzazione e funzionamento dell’edificio anche realizzazione e funzionamento dell’edificio anche quelli sociali ed ambientali dovuti alla scelta dei quelli sociali ed ambientali dovuti alla scelta dei materiali ed alle procedure inquinanti.materiali ed alle procedure inquinanti.Attualmente il mercato offre prodotti non Attualmente il mercato offre prodotti non inquinanti senza rilevanti costi aggiuntivi per cui inquinanti senza rilevanti costi aggiuntivi per cui non c’è più motivo di inquinare! non c’è più motivo di inquinare! Il mondo è fatto di materia, energia e Il mondo è fatto di materia, energia e informazione. Ogni operazione tesa a trasformare informazione. Ogni operazione tesa a trasformare la materia dallo stato grezzo a prodotto di scarto la materia dallo stato grezzo a prodotto di scarto richiede energia. Finora l’edilizia ha consumato un richiede energia. Finora l’edilizia ha consumato un enorme volume di materiali corrispondente ad enorme volume di materiali corrispondente ad una qualità equivalente di rifiuti (inquinando una qualità equivalente di rifiuti (inquinando acqua, terreno e aria).acqua, terreno e aria).Si manifesta così la necessità di riciclare. Per gli Si manifesta così la necessità di riciclare. Per gli edifici futuri si dovranno ridurre al minimo i rifiuti, edifici futuri si dovranno ridurre al minimo i rifiuti, prevedendo già dalla fase ideativa del progetto le prevedendo già dalla fase ideativa del progetto le modalità di dismissione e ricostruzione degli modalità di dismissione e ricostruzione degli edifici.edifici.

Gli obiettivi dello sviluppo sostenibile in edilizia:Gli obiettivi dello sviluppo sostenibile in edilizia:- protezione dell’ecosistema e dell’ambienteprotezione dell’ecosistema e dell’ambiente- protezione delle risorse naturaliprotezione delle risorse naturali- protezione sanitariaprotezione sanitaria- protezione dei valori sociali e dei beni pubbliciprotezione dei valori sociali e dei beni pubblici- garanzia e mantenimento del capitale e del garanzia e mantenimento del capitale e del valore.valore.Per il perseguimento di tali obiettivi è Per il perseguimento di tali obiettivi è fondamentale conoscere in modo compiuto i fondamentale conoscere in modo compiuto i processi di estrazione, produzione e lavorazione processi di estrazione, produzione e lavorazione dei prodotti e dei materiali.dei prodotti e dei materiali.Negli ultimi decenni sono nati molti strumenti per Negli ultimi decenni sono nati molti strumenti per ottimizzare e valutare la progettazione. Uno ottimizzare e valutare la progettazione. Uno strumento diffuso sono i bilanci energetici.strumento diffuso sono i bilanci energetici.Negli anni ‘70 sono stati elaborati procedimenti di Negli anni ‘70 sono stati elaborati procedimenti di calcolo del bilancio ecologico (norme DIN ISO calcolo del bilancio ecologico (norme DIN ISO 14010-14043 LCA), con l’obiettivo di valutare 14010-14043 LCA), con l’obiettivo di valutare l’inquinamento ambientale derivante da l’inquinamento ambientale derivante da estrazione, produzione e smaltimento dei prodotti estrazione, produzione e smaltimento dei prodotti per l’edilizia. Tali procedimenti hanno il limite di per l’edilizia. Tali procedimenti hanno il limite di valutare solo i processi conosciuti.valutare solo i processi conosciuti.

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Con riferimento al processo edilizio si possono Con riferimento al processo edilizio si possono definire gli obiettivi di sostenibilità con definire gli obiettivi di sostenibilità con riferimento alla riferimento alla scelta di prodotti e materiali scelta di prodotti e materiali economici e non inquinanti economici e non inquinanti e ade ad igiene, sanità, igiene, sanità, clima e ambiente.clima e ambiente.Pianificazione e progettazione preliminare:Pianificazione e progettazione preliminare:- configurazione della pianta volta al risparmio di configurazione della pianta volta al risparmio di materiali ed alla flessibilità d’uso materiali ed alla flessibilità d’uso - ottimizzazione dei materialiottimizzazione dei materiali- predilezione di materiali locali e riduzione dei predilezione di materiali locali e riduzione dei trasportitrasporti- contenimento delle risorsecontenimento delle risorse- uso di materiali riciclabiliuso di materiali riciclabili- uso di materiali riciclatiuso di materiali riciclati- illuminazione naturaleilluminazione naturale- protezione dal caldo ed espulsione del calore protezione dal caldo ed espulsione del calore mediante accumulatori termicimediante accumulatori termici

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Progettazione esecutiva:Progettazione esecutiva:- configurazione della pianta volta al configurazione della pianta volta al risparmio di materiali ed alla flessibilità d’uso risparmio di materiali ed alla flessibilità d’uso - progettazione tecnica per il risparmio dei progettazione tecnica per il risparmio dei materialimateriali- installazioni per il risparmio di acquainstallazioni per il risparmio di acqua- garanzia di durata, riparabilità e flessibilità garanzia di durata, riparabilità e flessibilità d’usod’uso- garanzia di riciclaggio (elementi frazionabili, garanzia di riciclaggio (elementi frazionabili, separabili meccanicamente e materiali separabili meccanicamente e materiali omogenei)omogenei)- tecnica di ventilazione e aerazionetecnica di ventilazione e aerazione- ottimizzazione delle condizioni climatiche ottimizzazione delle condizioni climatiche ambientaliambientali- garanzia di comfortgaranzia di comfort- ottimizzazione dell’isolamento acusticoottimizzazione dell’isolamento acustico

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Capitolato, assegnazione ed esecuzione dei Capitolato, assegnazione ed esecuzione dei lavori:lavori:-garanzia di mantenimento del valore nel lungo garanzia di mantenimento del valore nel lungo periodo e funzionalità sostenibile delle periodo e funzionalità sostenibile delle strutture e degli elementi costruttivi strutture e degli elementi costruttivi (descrizione esauriente delle prestazioni)(descrizione esauriente delle prestazioni)- scelta di prodotti chimici senza solventiscelta di prodotti chimici senza solventi- riduzione degli scarti e recupero delle riduzione degli scarti e recupero delle sostanze residuesostanze residue- garanzia di un cantiere poco rumoroso e poco garanzia di un cantiere poco rumoroso e poco polverosopolveroso- scelta di materiali di superficie con poche scelta di materiali di superficie con poche sostanze nocive e poche emissionisostanze nocive e poche emissioni- scarto di materiali con elevato rischio di scarto di materiali con elevato rischio di incendioincendio- inibizione dell’inquinamento da randon inibizione dell’inquinamento da randon proveniente dal terreno di fondazioneproveniente dal terreno di fondazione- eliminazione di campi elettrostatici e cariche eliminazione di campi elettrostatici e cariche superficiali superficiali

L’impiego efficiente delle risorse ha un ruolo L’impiego efficiente delle risorse ha un ruolo chiave nell’edilizia sostenibile. Mentre per la chiave nell’edilizia sostenibile. Mentre per la riduzione dei consumi energetici sono state riduzione dei consumi energetici sono state definite numerose misure applicabili alla definite numerose misure applicabili alla progettazione, la selezione intelligente dei progettazione, la selezione intelligente dei materiali trova ancora poco spazio nella pratica materiali trova ancora poco spazio nella pratica progettuale. Gli effetti ecologici dei materiali e progettuale. Gli effetti ecologici dei materiali e delle strutture sono ancora subordinati a scelte di delle strutture sono ancora subordinati a scelte di carattere estetico. carattere estetico. Il bilancio ecologico consente di operare in tal Il bilancio ecologico consente di operare in tal senso, analizzando l’intera vita di un elemento senso, analizzando l’intera vita di un elemento costruttivo e si articola in 3 parti:costruttivo e si articola in 3 parti:- bilancio tecnico (materiali e processi di bilancio tecnico (materiali e processi di trasformazione)trasformazione)- bilancio di rendimento (emissioni)bilancio di rendimento (emissioni)- valutazione (sulla base dei 2 bilanci precedenti)valutazione (sulla base dei 2 bilanci precedenti)

I parametri del bilancio ecologico:I parametri del bilancio ecologico:- contenuto di energia primaria PEIcontenuto di energia primaria PEI- potenziale effetto serra GWP 100potenziale effetto serra GWP 100- potenziale di distruzione dell’ozono ODPpotenziale di distruzione dell’ozono ODP- potenziale di acidificazione APpotenziale di acidificazione AP- potenziale di eutrofizzazione EPpotenziale di eutrofizzazione EP- potenziale fotochimico di formazione degli potenziale fotochimico di formazione degli ossidi POCPossidi POCP- durata durata - potere calorificopotere calorifico- potenziale di riciclaggiopotenziale di riciclaggioNella progettazione, la valutazione di un Nella progettazione, la valutazione di un materiale deve considerare insieme con i materiale deve considerare insieme con i fattori appena espressi le specifiche di fattori appena espressi le specifiche di prestazione del materiale stesso.prestazione del materiale stesso.