LA VALUTAZIONE DEL CICLO DIVITA IN...

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI CAGLIARI

FACOLTÁ DI ARCHITETTURA

Lezioni del Laboratorio di progettazione tecnica e strutturale 2015-16

LA VALUTAZIONE DEL CICLO DI VITA IN EDILIZIA

Docente: Ing. GIUSEPPE DESOGUS

Il processo edilizio (in rosso le fasi più energivore ed inquinanti)

I CARICHI AMBIENTALI DEL PROCESSO EDILIZIO

2Ing. GIUSEPPE DESOGUS - Lezioni del Laboratorio di progettazione tecnica e strutturale 2013-14– LCA IN EDILIZIA.

I carichi ambientali dell’attività edilizia


Carico ambientale di produzione, legato ai materiali da costruzione e relativoalle fasi di edificazione, manutenzione, modifica e demolizione degli edifici.

Tutti i materiali da costruzione richiedono l’estrazione di materie prime, la lorolavorazione, il trasporto del materiale finito e la messa in opera, lamanutenzione e l’eventuale riciclo o riuso. Tutte queste operazioni hanno uncarico ambientale più o meno rilevante.

Ing. GIUSEPPE DESOGUS - Lezioni del Laboratorio di progettazione tecnica e strutturale 2013-14 – LCA IN EDILIZIA. 3



Carico ambientale di esercizio, dovuto al mantenimento dei livelli richiesti dicomfort e delle condizioni di funzionamento degli edifici.

Si tratta dei carichi ambientali dovuti all’illuminazione artificiale, alla fornitura diacqua sanitaria (calda e fredda), alla ventilazione e alriscaldamento/raffrescamento. La loro riduzione passa sia attraversol’ottimizzazione dei consumi dell’edificio (conservazione dell’energia), siaattraverso la sua predisposizione per dispositivi alimentati da fonti energetiche


attraverso la sua predisposizione per dispositivi alimentati da fonti energeticherinnovabili (passivi o attivi).



Carico ambientale indotto, causato indirettamente in altri settori dai processi dicostruzione, rimodellazione o gestione dell’ambiente costruito, ad esempiovariazioni nei flussi di traffico dovuti ad azioni sul patrimonio costruito.


Il Life Cycle Assessment (LCA)


Life Cycle Assessment (in italiano "valutazione del ciclo di vita", conosciutoanche con la sigla LCA) è un metodo che valuta un insieme di interazioni cheun prodotto o un servizio ha con l'ambiente, considerando il suo intero ciclo divita che include le fasi di preproduzione (quindi anche estrazione e produzionedei materiali), produzione, distribuzione, uso (quindi anche riuso emanutenzione), riciclaggio e dismissione finale. La procedura LCA èstandardizzata a livello internazionale dalle norme ISO 14040 e 14044.




La LCA, life cycle assessment, nata in ambito industriale, è da molti anniapplicata al settore edilizio sia alla scala di prodotto che a quella di edificio. Ilfondamento della metodologia è l’approccio “life cycle”, ovvero quell’approccioche consente di acquisire consapevolezza del danno o delle potenzialitàambientali dovute a ciò che avviene in ognuna delle fasi che compongono ilciclo di vita di un prodotto/edificio: produzione, trasporto, uso, riciclo, riuso odismissione. Quest’ approccio consente di comprendere come ogni sceltafatta in fase di progettazione e produzione abbia poi delle ricadute nella fase di


fatta in fase di progettazione e produzione abbia poi delle ricadute nella fase didistribuzione, uso e dismissione.

Struttura di un LCA


La prima fase è preliminare e serve adefinire le finalità, i confini del sistemastudiato, la necessità dei dati etc..


Struttura di un LCA


Nella seconda fase (inventari) siindividuano e si quantificano, per il datoprocesso, i flussi di energia e di materieprime che entrano in gioco. E’ la partepiù delicata data la difficoltà direperimento dei dati.


Struttura di un LCA


Nella terza fase (impatti) si classificano,si caratterizzano e si quantificano gliimpatti del o dei processi.


Struttura di un LCA


La fase di interpretazione serve permigliorare la valutazione eventualmenteproponendo miglioramenti nelle fasi delprocesso o dei processi analizzati.


Input e output dei processi



Il metodo degli Eco-indicatori


Per confrontare i risultati degli LCA è possibile classificarli e aggregarlisecondo categorie standardizzate. Quelle più diffuse sono quelle proposte dalmetodo olandese degli Eco-indicatori. Questi suddividono gli impatti in treraggruppamenti:

• Salute umana - raccoglie tutti i danni delle sostanze utilizzate nei processisulla respirazione, sulla carcinogenesi, sui cambiamenti climatici etc..


•Qualità dell’ecosistema – espresse come percentuale di viventi scomparse dauna determinata area a causa dello sfruttamento

•Sfruttamento delle risorse – espresso in termini di maggiore energia cheservirà per estrarre le risorse future.

I materiali locali e naturali


L’utilizzo di materiali “locali” riduce i carichi ambientali del trasporto.

Attualmente il concetto che maggiormente viene pubblicizzato è quello delkmzero.

Dal punto di vista analitico del LCA, però è molto difficile stimare cosa siintenda per “locali”.


Ancora più difficile è dare una definizione di “naturale”.



1584

4896

3744

1764

6228

4140

Calcestruzzo cellulare (gasbeton)

Laterizio pieno

Laterizio forato

Laterizio porizzato

Laterizio (clinker)

Laterizio (tegole)


Energia inglobata Fonte: Protocollo ITACA

108

1584

2322

1800

11520

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000

Argilla, terra cruda

Blocchi di calce e di sabbia

Blocchi di argilla espansa

Calcestruzzo (non armato)

Calcestruzzo armato

MJ/m³



Carichi energetici nella produzione della terra cruda


Fonte: Laterizi Brioni



Carichi energetici nella produzione della terra cruda


Fonte: Laterizi Brioni

Risparmi rispetto alla filiera del laterizio cotto:• 80% dell’emissione di CO2, • 60% di combustibili,• 20% di energia elettrica



Energia inglobata nelle costruzioni in terra

È necessario però tener conto che gli spessori murari in terra cruda sono maggiori rispetto a quelli inlaterizio. Una muratura tipica in terra cruda ha uno spessore di 45 cm, contro i 30 del laterizio. I risparmirispetto al laterizio si riducono quindi al:• 53% dell’emissione di CO2,• 40% di combustibili,• 13% di energia elettrica.


• 13% di energia elettrica.

I carichi di produzione della terra cruda possono essere ulteriormente abbattuti se si ricorre alla tradizionaleessicazione naturale attraverso l’esposizione al sole.

Il materiale terra cruda non ha pressoché alcun carico di dismissione e riciclaggio.

Esempi di applicazione del metodo LCA


Intonaci di terra vs Intonaci in calce o cemento


Fonte: Dotelli G. Et al. Sostenibilità ambientale di intonaci in terra cruda: analisi LCA “dalla culla al cancello”



Murature in terra vs murature in mattoni


Fonte: Milano P. Environment assessment of products in raw earth



Tamponamenti in opera vs tamponamenti prefabbricati


Fonte: Vite C. Life Cycle Assessment Applications To Construction Sector

Le materie prime seconde


Le cosiddette materie prime seconde sono costituite da scarti di lavorazione delle materie primeoppure da materiali derivati dal recupero e dal riciclaggio dei rifiuti.

Una fonte primaria secondaria è una fonte di materie prime che derivano da scarti industriali di variogenere.

Le materie prime seconde (MPS) derivate dai residui dei processi produttivi sono in genererecuperate direttamente negli stabilimenti: è il caso ad esempio degli scarti di lavorazione di unaindustria siderurgica, che possono essere direttamente rifusi per ottenere materia prima. Il ciclo sisvolge dunque direttamente all'interno delle sedi di produzione.


svolge dunque direttamente all'interno delle sedi di produzione.

Un altro modo di ottenere queste materie prime seconde è il recupero e/o il riciclaggio dei rifiuti,processo che dunque si svolge a valle della fase di vendita e consumo dei beni.

Un esempio: l’anidrite


L’anidrite di produzione è un solfato di calcio (CaSO4) anidro: un materiale stabile, non tossico enon nocivo. Il suo utilizzo sta aumentando costantemente e rappresenta un‘alternativa ecologica algesso reperibile in natura.

Dalla reazione chimica tra la fluorite (CaF2) e l’acido solforico (H2SO4) si ottiene, oltre allaproduzione di acido fluoridrico, quella del solfato di calcio, che viene successivamente macinato inappositi impianti di micronizzazione.




L’anidrite viene impiegata nell’industria delle costruzioni, nell'edilizia residenziale e delle operepubbliche: nei premiscelati, per la posa di sottofondi autolivellanti e pannelli fonoassorbenti, perintonaci interni, tramezzi e pavimentazioni sopraelevate, massetti e malte..


Riciclo e riuso in edilizia


•Il riciclo primario, o "riuso", consiste nel riutilizzo direttamente in cantiere degli scarti di lavorazione: in tal modo viene ridotta la quantità di rifiuti prodotti. Tale prassi, in linea con le normative più recenti in materia ambientale, è la meno dispendiosa dal punto di vista economico e quella a minor impatto ambientale.

•Il riciclo secondario implica un trattamento meccanico del rifiuto e generalmente un calo di qualità del prodotto rispetto all’originale, processo che implicherà un uso probabile diverso.


•Il riciclo terziario avviene per via chimica: esso produce un materiale praticamente equivalente al materiale di partenza..

Riciclo e riuso in edilizia


La fase di riciclaggio dei materiali in edilizia ha inizio con la demolizione totale o parziale di un manufatto e mira a generare le cosiddette materie prime seconde (MPS).

La valorizzazione dei rifiuti derivanti da demolizione è strettamente connessa al metodo con cui questa fase è stata organizzata, nonché dalla qualità dei prodotti stessi.

La pratica di demolizione deve infatti far sì che il materiale indirizzato alla fase di riciclaggio sia il più possibile omogeneo, per questo è da prediligere la demolizione selettiva alla demolizione non selettiva (tradizionale).


selettiva alla demolizione non selettiva (tradizionale)..

Demolizione non selettiva



Demolizione selettiva



Riuso: esempi


Vi sono varie componenti del sistema edilizio che possono essere reimpiegate così come sono; in tal caso si parla di riciclo primario o riuso. Tali materiali possono essere:Coppi – vengono puliti e rivenduti, di solito impiegati in costruzioni di tipo rustico.


Riuso: esempi


Vi sono varie componenti del sistema edilizio che possono essere reimpiegate così come sono; in tal caso si parla di riciclo primario o riuso. Tali materiali possono essere:Mattoni – vengono accuratamente ripuliti ed impiegati in pavimentazioni per interni ed esterni


Riuso: esempi


Vi sono varie componenti del sistema edilizio che possono essere reimpiegate così come sono; in tal caso si parla di riciclo primario o riuso. Tali materiali possono essere:Travi di legno – vengono rivendute e riutilizzate.


Riciclo secondario


L’attività di riciclaggio dei materiali del cantiere è assai complessa a causa dellanumerosità degli scarti prodotti. I rifiuti da demolizioni sono infatti composti daparti molto diverse tra loro come carta, vetro, plastica, legno, ferro, inerti,ceramiche, calcestruzzo e materiale lapideo, e talvolta contengono rifiuticlassificati dalla normativa come pericolosi, quali l’amianto.


Riciclo secondario: murature


Le murature portanti sono una parte dell’organismo edilizio che ben si adattaall’essere riciclata. Cosa e come riciclare è tuttavia strettamente connesso allecaratteristiche della muratura come la tecnica di assemblaggio, le dimensionidegli elementi, le tipologie di materiali impiegati, ecc. Gli elementi resistenti(mattoni) si prestano meglio ad essere riciclati per:

•essere frantumati ed essere usati per i sottofondi stradali o comuni sottofondi.


•essere riutilizzati come mattoni nuovi (riuso).

Riciclo secondario: calcestruzzo


Il materiale che più abbonda nei rifiuti proveniente da demolizione è ovviamenteil calcestruzzo, che rappresenta uno scarto di scarso valore economico con pesospecifico altissimo. Ciò comporta la necessità di un’attenta valutazioneeconomica del suo riciclo; per far sì che l’operazione risulti vantaggiosa saràinfatti necessario che il centro di trattamento si trovi nelle vicinanze del cantiere.

Partendo dal presupposto che uncalcestruzzo armato impiegato inparti strutturali dell’edificio non si


parti strutturali dell’edificio non sipossa riciclare ottenendo altrocalcestruzzo armato con pariprestazioni e funzioni, la prassi piùconsolidata è quella del reimpiegodel materiale riciclato per materialia prestazioni minori come isottofondi, i massetti, asfalto.

Riciclo terziario: materie plastiche


Dato il forte incremento nell’utilizzo di materie plastiche in edilizia, un ruolochiave assumono le tecniche di riciclaggio dei polimeri. I materiali plastici hannoun ciclo di vita di lunga durata e costituiscono così una forte minaccia perl’ambiente se non integrati in un processo di riuso o riciclo.

Il riciclo dei polimeri dipende dal loro comportamento termico; i polimeritermoplastici quando vengono riscaldati diventano fluidi tanto da poter esseremodellati nella forma del manufatto da utilizzare, mentre quelli termoindurenti


modellati nella forma del manufatto da utilizzare, mentre quelli termoindurentisono infusibili ed insolubili, e quindi si riciclano triturati ad esempio per perriempimenti

Riciclo terziario: materie plastiche



I criteri ambientali minimi


Il DM 24 dicembre 2015 definisce i Criteri Ambientali Minimi (CAM) per l’affidamento di servizi di progettazione e lavori per la nuova costruzione, ristrutturazione e manutenzione di edifici e per la gestione dei cantieri della pubblica amministrazione. Il documento s’inserisce nel Piano d’azione per la sostenibilità ambientale dei consumi della pubblica amministrazione (PAN GPP) per ridurre gli impatti ambientali degli interventi di nuova costruzione o ristrutturazione/manutenzione degli edifici e per aumentare il numero di appalti verdi.

A ribadire il ruolo dei CAM entra in gioco il “collegato ambientale”, che rende obbligatoria per


A ribadire il ruolo dei CAM entra in gioco il “collegato ambientale”, che rende obbligatoria per le pubbliche amministrazioni, incluse le centrali di committenza, l’applicazione dei criteri ambientali minimi, approvati e di futura approvazione, per il 100 per cento dell’importo a base d’asta per le categorie di appalto con le quali si consegue l’efficienza energetica negli usi finali e per almeno il 50 per cento per le altre categorie di appalto.

I protocolli di valutazione a punteggio



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