PROGETTAZIONE SOSTENIBILE E ANALISI LIFE … didattico/2016... · Costantino Menna | Napoli – 4...

Costantino Menna | Napoli – 4 Maggio 2016

13 Maggio 2016

Domenico ASPRONE Maria Chiara CARUSO

Dipartimento di Strutture per l’Ingegneria e l’Architettura

Università di Napoli Federico II

PROGETTAZIONE SOSTENIBILE E ANALISI LIFE CYCLE

ASSESSMENT


Introduzione Sostenibilità nel settore delle costruzioni Motivazione

Metodi di valutazione sostenibilità Life Cycle Thinking

LCA Casi studio Progettazione di 3 edifici in materiali strutturali

differenti Retrofit strutture in muratura Tamponature esterne Tool BIM-LCA scuola Sassuolo


«Per Sviluppo Sostenibile si intende

uno sviluppo che soddisfi i bisogni del

presente senza compromettere la

capacità delle generazioni future di

soddisfare i propri»

Tre dimensioni fondamentali Due concetti chiave:

Equità inter-generazionale

Equità intra-generazionale

SOSTENIBILE

SOCIETA’ AMBIENTE

ECONOMIA

Definizione di Sviluppo

Sostenibile


Sostenibilità ambientale: Capacità di

valorizzare l’ambiente, garantendo al contempo

la tutela e il rinnovamento delle risorse naturali;

Sostenibilità economica: Capacità di generare

reddito e lavoro per il sostentamento delle

popolazioni;

Sostenibilità sociale: Capacità di garantire

condizioni di benessere umano (qualità della

vita, sicurezza, salute)

John Elkington, 1998: i tre pilastri della sostenibilità

Definizione di Sviluppo

Sostenibile


APPLICAZIONI

MULTIDISCIPLINARI

Trasporto

Uso

Smaltimento

Riuso

Materie prime

Produzione

CICLO DI VITA

Un prodotto (bene o servizio) è

considerato come un insieme di

processi, di flussi (input-output) di

materiali e di energia associate a

tutti gli step del suo ciclo di vita,

dalla fase di progettazione fino alla

fase di dismissione -recupero o

smaltimento finale-

Analisi e valutazione “dalla culla

alla tomba” (cradle to grave)

1991 (Society of Environmental Toxicology and Chemistry) e da "ISO" (International Standard Organization): Approccio al ciclo di vita

1991 Life Cycle Thinking (LCT): un nuovo modo

di pensare le trasformazioni


La valutazione della sostenibilità va trattata in termini multi criterio

• Capitale, costi operativi e di produzione

•Consumo energetico, sfruttamento del suolo e produzione di rifiuti

• Emissioni GHG e danno ambientale

• Soluzioni Ecocompatibili (risorse rinnovabili, riciclo)

• Prestazioni a lungo termine e sicurezza umana

• Uguaglianza intergenerazionale e accettazione sociale

MINIMIZZAZIONE

Tempo

• Concetto di Life Cycle

• Time dependence

• Prospettive future

• Life Cycle Cost (LCC)

• Life Cycle Analysis (LCA)

• Social Life Cycle Assessment (S-LCA)

MASSIMIZZAZIONE

Obiettivi della Sostenibilità


Obiettivi della Sostenibilità

nel settore delle costruzioni


Sociale:

27 milioni di abitazioni per 21 milioni di famiglie

in media si realizzano 230.000 abitazioni l’anno

l’edilizia residenziale copre il 58% del totale delle costruzioni

Economico:

2 milioni di occupati nel comparto edilizio

fatturato medio pari al 10% del PIL

sono prodotti 33,1 milioni di tonnellate di cemento annui

Ambientale:

il 22% dei consumi energetici è in relazione col settore edile

(280 Mega Tonnellate Equivalenti di Petrolio nel 2005)

il 46% del totale dei RS proviene da rifiuti di C&D (59 milioni di t)

ogni anno vengono occupati 250 kha di suolo per strutture edili e

infrastrutture

Importanza del settore delle costruzioni in

Italia


Ciclo di Vita

t=t0 t=tend

Salute Umana e Sicurezza Gestione del Ciclo di Vita Regolamenti Ambientali

Riduzioni delle Emissioni

Robustezza Strutturale Progresso Sociale

Gestione del Rischio Innovazione

Manutenibilità Durabilità

Efficienza delle Risorse Tutela del Prodotto

Flessibilità

Efficienza

energetica Sicurezza

Durabilità

Lo sviluppo sostenibile del costruito urbano va perseguito integrando requisiti di sostenibilità ambientale, sociale ed

economica Sostenibilità del costruito

urbano: valutare e fare


Direttiva Europea (Regolamento (UE) n. 305/2011) ALLEGATO I – Requisiti di base delle opere di costruzione

Contesto Normativo e motivation



Direttiva Europea (Regolamento (UE) n. 305/2011) ALLEGATO I – Requisiti di base delle opere di costruzione


Nuovo Codice degli Appalti decreto legislativo 50/2016

recante disposizioni per l’attuazione delle direttive 2014/23/UE, 2014/24/UE e 2014/25/UE sull’aggiudicazione dei contratti di concessione, sugli appalti pubblici e sulle procedure d’appalto…



MASSIMIZZANO •Uso di risorse energetiche

rinnovabili

•Salute e comfort interno

•Operazioni di riuso e

riciclaggio

•Sicurezza dell’edificio

OBIETTIVI DELLA SOSTENIBILITA’

EDIFICIO SOSTENIBILE

•Inserito nel contesto

•Involucro efficiente

•Materiali non nocivi

•Impianti basso consumo

•Gestione efficiente

•Materiali durevoli e ricilabili

•Sicuro per gli occupanti

•…

•…

Valutare SE e QUANTO un edificio è

SOSTENIBILE sotto il profilo

ambientale,economico, e sociale

Metodologie Di Valutazione Della Sostenibilità Nel Settore Delle Costruzioni

(materiali, componenti, struttura, tecniche costruttive..)

MINIMIZZANO •Costi

•Esaurimento delle

materi prime

•Consumo di energia

•Uso del suolo

•Produzione di rifiuti

•Emissioni inquinanti

EDIFICI «SOSTENIBILI»


I metodi per la valutazione

della sostenibilità


L’analisi LCC permette di analizzare e valutare gli aspetti economici di un prodotto (bene o servizio) lungo tutto il ciclo di vita L’LCC prevede, infatti, la quantificazione di tutti i costi (diretti ed indiretti) associati ad un prodotto durante il suo ciclo di vita, dalla fase di realizzazione alla fase di dismissione.

LCC- Life Cycle Costing (ISO 15686/5-2008)

Valutazione di Impatto economico




L’analisi SLCA permette di analizzare e valutare gli aspetti sociali generati da un prodotto lungo tutto il

ciclo di vita sull’uomo e sulla società.

SLCA- Social Life Cycle Assessment (UNEP/SETAC-

2009)

Diritti umani

Qualità della vita

Benessere

Autonomia

Salute e sicurezza

Uguali opportunità




LCA- Life Cycle Assessment (ISO

14040/44- 2006)

L’analisi LCA permette di analizzare e valutare le implicazioni ambientali di prodotti (bene o servizio) lungo tutto il ciclo di vita, comprendendo quindi l'estrazione e la lavorazione delle materie prime, la fase di fabbricazione del prodotto, il trasporto e la distribuzione, l'utilizzo e l'eventuale riutilizzo del prodotto o delle sue parti, la raccolta, lo stoccaggio, il recupero e lo smaltimento finale dei relativi rifiuti.

Valutazione di Impatto ambientale




La LCA è un metodo di valutazione e di decision-making per identificare/quantificare i carichi ambientali e valutare le conseguenze ambientali di un prodotto, un processo o un servizio durante il suo ciclo di vita, “from cradle to grave”

LCA- Life Cycle Assessment (ISO

14040/44- 2006)




Le fasi della LCA

Standard per affrontare

una LCA

4 Interpretazione 2 Analisi di inventario

(LCI)

3 Valutazione degli impatti

(LCIA)

1 Definizione degli obiettivi

Obiettivi

Confini del sistema

Ipotesi di calcolo

Metodi di calcolo

Impatti Climate

changes

Ozone depletion

Acidification

Eutrophication

Smog

formation

Land use

Etc.

Estrazione

delle materie

prime

Produzione

Assemblaggio

Trasporto e

distribuzione

Uso

Fine Vita

Inventory

Acqua, ecc.

Energia

MP

Inputs Outputs

ISO 14040: Principi e quadro

di riferimento

ISO/DIS 14044: Requisiti e Linee Guida

Costantino Menna | Napoli – 4 Maggio 2016 21

2 3


Ipotesi del modello

Unità funzionale

Scelta delle categorie di impatto e del metodo per la valutazione degli impatti choice

Descrizione dei confine del sistema

Principi di allocazione

Requisiti di qualità dei dati

Why ?

For whom ?

How to ?

•La ISO 14040 definisce che l’obiettivo deve chiaramente definire lo scopo, la motivazione dello studio e l’utenza prevista; •Nella valutazione degli obiettivi dello studio, bisogna stabilire:

Analisi di inventario

(LCI)

Valutazione degli impatti

(LCIA)

Le fasi della LCA


2 Analisi di

inventario (LCI)


(LCIA)


Data collection e documentazione

Flussi di materia (risorse naturali, emissioni nell’aria, nell’acqua e nel suolo)

Sostanze e risorse

Modello di flusso: bilanci di massa e di energia

Valutazione dei carichi ambientali

LCI e modellazione utilizzando software dedicati

What ?

How many ?

Why ?

For whom ?

How to ?

Le fasi della LCA


INPUT

Estrazione di

materie

prime

Minerale del

ferro

Petrolio greggio

Acqua

Legno

Energia solare

Uso del suolo

Emissioni in

Aria : CO2, SO2, PM, VOC

Acqua : PO4, NO3

Suolo : pesticides, metals

Fine Vita

Acquisizione di risorse

Produzione

Distribuzione

Uso

Altri impatti ambientali

Radiazioni

Calore

Rumore

OUTPUT

23

2 Analisi di

inventario (LCI)


(LCIA)


Le fasi della LCA


2 Analisi di

inventario (LCI)


(LCIA)


Conseguenze ambientali

Categorie generali degli impatti

ambientali: Utilizzo di Risorse, Salute

Umana, Conseguenze Ecologiche

Caratterizzazione: valutazione degli

impatti potenziali

Normalizzazione e peso in linea con gli

standard ISO

How ?

Where ?

What ?

How many ?

Why ?

For whom ?

How to ?

Le fasi della LCA


2 Analisi di

inventario (LCI)


(LCIA)


Punteggio

singolo

Categorie di impatto

Riscaldamento globale

Riduzione dello strato di

ozono

Utilizzo del suolo

Esaurimento delle risorse

Acidificazione

Eutrofizzazione

Generazione di ozono

fotochimico

Tossicità umana

Ecotossicità

Flussi di

materia

Input:

Minerale del ferro

Petrolio greggio

Acqua

Legno

Energia solare

Uso del suolo

Output: CO2

SO2

PM

VOC

PO4

NO3

Pesticidi

Metalli

…

Le fasi della LCA


4 Interpretazione 2 Analisi di

inventario (LCI)


(LCIA)


Contributi maggiori, analisi di sensitività e di

incertezza

Livello di confidenza dei risultati

Completezza e consistenza dello studio

Conclusioni

How much ?

Le fasi della LCA


materiali

componenti

elementi/impianti

edificio

Marchi e

certificazioni

di prodotto

Requisiti

normativi

di sistema

Certificazioni

di edificio

LEED,

ITACA, ecc.

Il ruolo della certificazione D

ipendenza d

a c

ara

tteris

tiche lo

cali


della sostenibilità:

Le certificazioni ambientali nel settore delle costruzioni


Gli strumenti disponibili per la VALUTAZIONE DELLA SOSTENIBILITÀ :

1. Etichette, valutazioni e certificati di edifici: valutazione costruzione per quanto riguarda gli aspetti ecologici, economici e sociali (LEED, BREEAM, DGNB);

2. Dichiarazione di prodotto: (EPD, ECOLABEL);

3. Certificati Energetici: descrizione e valutazione dell'efficienza energetica degli edifici, i.e. Energieausweis (Germania), Energy Performance Certificate (Gran Bretagna);

4. Pianificazione olistica e strumenti di valutazione: strumenti interattivi di supporto al processo decisionale, ad esempio per il calcolo dei costi del ciclo di vita e degli eco-bilanci, quali LEGEP, Gabi Bauloop, Envest 2,Eco-Quantum, Athena Impact Estimator for Buildings, BEES, Simapro;

Analisi Metodologie Di Valutazione Della Sostenibilità Nel Settore Delle

Costruzioni



Le certificazioni ambientali nel settore delle costruzioni


64 metodi Europei

37 Metodi di Valutazione EXTRAEUROPEI

Analisi Metodologie Di Valutazione Della Sostenibilità Nel Settore Delle

Costruzioni




Il Protocollo LEED


Il protocollo di certificazione LEED (Leadership in Energy

and Environmental Design) è uno standard di valutazione

della sostenibilità ambientale degli edifici sviluppato

dall’U.S. Green Building Council (www.usgbc.org),

associazione no profit che promuove e fornisce un

approccio globale alla sostenibilità in edilizia.



Il Protocollo

LEED

http://www.usgbc.org/






È lo standard mondiale più diffuso e riconosciuto perché:

• È volontario ed è certificato da un ente terzo

• Non si limita a valutare le prestazioni energetiche

dell’edificio, ma ne certifica la sostenibilità intesa come

qualità ambientale sia interna che esterna e come

impatti della costruzione sull’ecosistema che lo

circonda, oltre che sul consumo di risorse energetiche

e ambientali

• E un sistema in continuo aggiornamento

• Non si limita a valutare la fase progettuale, ma certifica

anche la costruzione e la gestione di edifici sostenibili

ad alte prestazioni

• Indagini statistiche su edifici certificati dimostrano un

risparmio economico, un maggior benessere e un

incremento della produttività degli occupanti



Il Protocollo

LEED


È lo standard mondiale più diffuso e riconosciuto perché:

• Indagini sociologiche dimostrano che le buone pratiche

costruttive che caratterizzano i cantieri LEED hanno un

impatto positivo sulla popolazione, sia nei confronti

dell’appaltatore che nei confronti della committenza

• Il livello di sostenibilità raggiunto è comunicabile grazie

alla targa da apporre all’esterno dell’edificio



Il Protocollo

LEED


Sono disponibili differenti sistemi di valutazione (rating

system) LEED, declinati in funzione delle varie tipologie

d’intervento e di edificio



Il Protocollo

LEED




Il Protocollo

LEED

Applicabile ad attività di progettazione e

costruzione di nuovi edifici e ristrutturazioni di

edifici esistenti

Applicabile ad attività di progettazione e

costruzione degli interi sistemi meccanici,

elettrici, idrici e di protezione al fuoco, ma non

la progettazione e la costruzione dell’arredo.

Certificazione del solo involucro e parte

strutturale

Applicabile a edifici scolastici, fino al livello di

scuola secondaria di secondo grado (scuole

superiori)

Applicabile a edifici adibiti al commercio

(banche, ristoranti, negozi di abbigliamento,

di elettronica,…)

Applicabile a hotel, motel, b&b, o qualsiasi

attività che richieda ospitabilità

Applicabile a edifici/stanze che ospitano

server e supporti per immagazzinamento di

grossi volumi di dati

Applicabile a edifici/stanze che

immagazzinano beni destinati alla vendita o

al self-storage

Applicabile a ospedali che operano 24 ore al

giorno, 7 giorni a settimana

New construction

Core & Shell

Schools

Retail

Hospitality

Data Centers

Warehouse and

Distribution Centers

Healthcare




Il Protocollo

LEED

Commercial interiors

Retail

Hospitality

Applicabile a spazi interni

dedicati a funzioni diverse dal

commercio e dall’ospitalità




Il Protocollo

LEED

Existing buildings

Schools

Retail

Hospitality

Data Centers

Warehouse and Distribution

Centers

Applicabile a edifici esistenti, la

cui funzione non ricade negli altri

casi




Il Protocollo

LEED

Plan

Project certification

Applicabile a quartieri che sono

in fase di pianificazione e

progettazione, o in fase di

costruzione per meno del 75%

Applicabile a quartieri che sono

in via di completamento o

completati negli ultimi tre anni




Il Protocollo

LEED

Homes and Multifamily Lowrise

Multifamily Midrise

Applicabile a edifici residenziali

fino a 3 piani

Applicabile a edifici residenziali

dai 4 agli 8 piani




Il Protocollo

LEED

USGBC mette a disposizione documenti e strumenti per

aiutare il team di progetto nella selezione del Rating

System più adatto

Esempio: Discover LEED

http://www.usgbc.org/discoverleed/




Il Protocollo

LEED

Struttura dei sistemi di certificazione

Tutti i sistemi LEED sono costituiti da un insieme di standard

prestazionali suddivisi in categorie

Ogni categoria è costituita da prerequisiti obbligatori (che non

danno punteggio) e da crediti tra cui scegliere per ottenere

punti




Il Protocollo

LEED

Struttura dei sistemi di certificazione

Esempio di Rating System


Life-Cycle Assessment:

Il software SimaPro


Il software SimaPro

Collezionare, analizzare e monitorare le

performance ambientali dei prodotti/servizi nel

loro ciclo di vita

I prodotti sono definiti nella ASSEMBLY: lista di

materiali e processi produttivi, inclusi i trasporti


Il software SimaPro

Struttura del programma

• Organizzazione per fasi di LCA

Goal and Scope

Inventory

Impact Assessment

Interpretation


Il software SimaPro



Obiettivo ed ambito:

- Descrizione: Celle apposite dove inserire informazioni

riguardo gli obiettivi del progetto, l’unità funzionale e

altro

- Banche dati: Lista di database europei e internazionali

da poter spuntare

Ecoinvent, ELCD, EU&DK Input Output Database (info

economici per LCC), Industry data, LCA Food DK, USLCI


Il software SimaPro



Valutazione degli impatti:

- Metodi:

Lista di metodi europei, nord-americani, a singolo impatto

CML, Eco-indicator99, EDIP, EPD, EPS, IMPACT 2002+,

ReCiPe

BEES, TRACI 2

Ecological footprint, Ecosystem Damage Potential, IPCC

2007 GWP, Cumulative Energy Demand


Il software SimaPro



Valutazione degli impatti:

- Metodi: IMPACT 2002+

17 categorie d’impatto -> 4 categorie di danno:

- salute umana, misurata in DALY (Disability-Adjusted Life Years);

- qualità dell’ecosistema, misurata in PDF*m2*yr frazione di potenziale

in via di estinzione (Potentially Disappeared Fraction) in una certa area e

in un determinato intervallo di tempo per kg di sostanza emessa;

- cambiamenti climatici, misurati in kg di CO2 equivalente in aria;

- risorse sfruttate, misurate in MJ.


Il software SimaPro


CALCOLO, ANALISI E INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI:

RETE ED ALBERI

Reti ed alberi mostrano le relazioni tra i processi e gli

assemblaggi (esempio processo per realizzare i pellet di

materiali ferrosi, fase necessaria per produrre la ghisa in

altoforno)


Integrazione del

Life-Cycle Assessment nel

Building Information Modeling


Contesto Normativo

Integrazione del


Building Information

Modeling

Necessità di allargare la procedura di LCA alla

scala dell’edificio

ISO 15392:2008 Sustainability in building construction –

General principles

UNI EN 15978:2011 Sostenibilità delle costruzioni - Valutazione della prestazione

ambientale degli edifici

UNI EN 15643-1:2010 Sostenibilità delle costruzioni -

Valutazione della sostenibilità degli edifici – Quadro di riferimento generale

ISO 21929-1:2011 Sustainability in building construction –

Sustainability indicators

ISO 21931-1:2010 Sustainability in building construction –

Framework for methods of assessment of the environmental performance of

construction works

UNI EN 15643-2:2011 Sostenibilità delle costruzioni -

Valutazione degli edifici – Quadro di riferimento per la valutazione della

prestazione ambientale


Integrazione del


Building Information

Modeling

Informazioni sui materiali, sulle tecniche costruttive, sui consumi energetici, sui trasporti

LCA

Informazioni sui costi, sui volumi, sulle masse,

sulle caratteristiche intrinseche dei materiali

BIM

EDIFICIO

1 2 3 4

Environmental Optimization

Opzioni

Consumo di risorse Energia inglobata

CO2 inglobata

Approccio Metodologico


CASI STUDIO DI LCA


CASO STUDIO 1 Confronto tra gli impatti ambientali di tre edifici

progettati in

• calcestruzzo armato

• acciaio

• legno lamellare

CASI STUDIO DI LCA

Obiettivi del lavoro

1. Scelta dell’edificio modello in termini di: caratteristiche architettoniche, carichi applicati, caratteristiche strutturali

2. Progettazione e verifica degli edifici

3. Valutazione dell’impatto ambientale di ogni edificio



progettati in calcestruzzo armato, acciaio e legno

lamellare

Building System Requirements

ArchitecturalFunctional* Structural* Economic Others

* site-specific

OthersAvailable budgetLive loads

Use of the structure

Amount of square meters

Heating/cooling

Structural performance

Ductility

Option 1 Option 2 Option 3

Sustainability Assessment

Nominal life

Volume

Number of storeys

Limit state

OthersOthersStructural typology

Maintenance budget

OthersOthers

Others

Option n

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

ArchitecturalFunctional* Structural*

* Rome (Italy)Lat. 41.9075° Long. 12.49°Elev. 20 m mean sea level

Earthquakes, wind, snow

Residential use

300 m2 each floor

Structural performance

Ductility class “low”

RC structure Steel structure Wood structure

Sustainability Assessment

50 years

3 storeys

Framed structure

ULS and SLS

Italian and European Codes

4 balconies for each floor

Plan and elevation regularity

Foundation type: footings

Building System Requirements

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

• Scelta dei carichi applicati - - Destinazione d’uso: CIVILE ABITAZIONE (Classe d’uso II; Cat. A)

- - Localizzazione nel Comune di Roma (Lat. 41,9075° ; Long. 21,49° ; Alt. 20m s.l.m.m.)

• Scelte architettoniche - Pianta rettangolare 12x25 m2: 3 campate lungo y e 5 campate lungo x

- 3 livelli

- 2 appartamenti di 130mq a piano

- Copertura abitabile (hmin=2m)

- 4 balconi

- Ambiente poco aggressivo, condizioni ambientali ordinarie (X0, XC1, XF1; Tab. 4.1.III della NTC2008)

• Scelte strutturali - Progettazione e verifica agli SLD (SLE) e SLV (SLU)

- Analisi dinamica lineare

- Fondazioni su plinti e travi di collegamento

- Disposizione pilastri in linea con la equi-ripartizione delle rigidezze

- Impalcati infinitamente rigidi

- Classe di duttilità bassa

- Scale collaboranti (18 scalini : a=17cm; p=30cm)

Edificio modello

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

Verifiche degli edifici

• Verifiche di resistenza (SLV)

- (trazione, compressione, flessione, taglio, taglio-torsione, taglio-flessione, presso-flessione)

• Gerarchia delle resistenze

- (trave-pilastro, pilastro-fondazione, taglio-flessione)

• Verifiche di deformabilità (SLD)

• Verifiche di instabilità

- (per strutture in acciaio e legno)

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

Isometria Nord-Est

Isometria Sud-Ovest

Calcestruzzo C25/30

Acciaio B450C

Pilastri 30x50 cm2ad esclusione del pil n°21 40x60 (verifica al taglio ultimo non soddisfatta)

Travi 30x50 cm2

Solai calpestabili Latero-cementizi h=22cm (soletta s=4cm) Strati di pavimento, sottofondo di allettamento e intonaco inferiore

Solai di copertura Latero cementizi h=22cm. Strati di manto di copertura, impermeabilizzazione e intonaco inferiore

Balconi Latero-cementizi, h=22cm. Strati di pavimento, sottofondo di allettamento, intonaco inferiore e impermeabilizzazione

Tamponatura Doppia fodera s=30cm

Scala Travi a ginocchio e gradini a sbalzo 35x50 cm2

Plinti di fondazione 1,20x1,20x0,50 m3

Travi di collegamento Cls armato 30x50 cm2

Edificio in C.A.

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

Isometria Nord-Est

Isometria Sud-Ovest

Acciaio S275

Pilastri HEA320

Travi principali IPE270

Travi secondarie IPE200 ad interasse 1,50 m

Solai calpestabili Misti acciaio-cls, lamiera grecata S235 tipo A557P600 HI-BOND e soletta in c.a. collaborante di spessore s=6,5cm. htot=12cm. Strati di pavimento, sottofondo di allettamento e controsoffittatura.

Solai di copertura Misti acciaio-cls, lamiera grecata S235 tipo A557P600 HI-BOND e soletta in c.a. collaborante di spessore s=6,5cm. htot=12cm. Strati di manto di copertura, coibentazione e impermeabilizzazione

Balconi Lamiera grecata in acciaio S235 e calcestruzzo collaborante, htot=12cm.

Collegamenti (computo di piastre)

Giunti flangiati trave-colonna e trave principale-secondaria. Tirafondi di collegamento pilastro-fondazione

Scala Travi inclinate IPE300 con scalini doppiamente incastrati in lamiera stirata

Plinti di fondazione 1,20x1,20x1,0o m3

Travi di collegamento

Cls armato 30x50 cm2

Edificio in acciaio

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

Edificio in legno

Isometria Nord-Est

Isometria Sud-Ovest

Legno Legno lamellare di conifera (abete bianco) omogeneo LL GL32h

Pilastri 20x44 cm2

Travi 16x36 cm2

Solai calpestabili Pavimento, sottofondo di allettamento, assito in conifera di spessore s=3,5cm, caldana di spessore s=4cm. Travi poste ad interasse 80cm

Solai di copertura Assito, travi poste ad interasse 80cm, manto di tegole, coibentazione e impermeabilizzazione

Balconi Orditura secondaria e tavolato in legno, pavimento, sottofondo di allettamento e impermeabilizzazione

Collegamenti pilastri-fondazione

Piastra di base in acciaio S275 collegata al plinto con ancoraggi in acciaio S275. Bicchiere in acciaio S275 collegato al pilastro con connettori

Collegamenti trave-pilastro

Barre incollate in acciaio S275

Scala Travi oblique 20x44 con scalini doppiamente incastrati in legno lamellare 30x20

Plinti di fondazione 1,20x1,20x0,50 m3

Travi di collegamento Cls armato 30x50 cm2

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

Goal&Scope Definition:

1.UNITA’ FUNZIONALE: L’EDIFICIO (Gli impatti stimati riguardano i materiali e i processi necessari per realizzare UNA STRUTTURA INTELAIATA in c.a., in acciaio o in legno lamellare che, per i 50 anni di vita utile, garantisca ben determinate proprietà strutturali)

2. CONFINI DEL SISTEMA

Estrazione delle materie prime

Produzione dei materiali strutturali

Trasporto in cantiere

Messa in opera

Fase di estrazione e

produzione dei materiali

Fase di costruzione

Manutenzione

FASE DI PRE-USO

FASE DI USO

Demolizione strutturale

FASE DI FINE VITA

Trasporto

Riciclo

Inceneritore

Discarica

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

Materiale Materiale Ecoinvent Quantità Unità di misura

CALCESTRUZZO C25/30 Concrete, normal, at plant/CH U - Italia2 251,01 [m 3]

ACCIAIO B450C Reinforcing steel, at plant/RER U 28186,57 [kg]

LATERIZI Brick, at plant/RER U 85363,2 [kg]

Struttura in C.A.

- Voci del trasporto su rotaia e su nave eliminate - Voci del riscaldamento impianti modificate - Scheda del cemento Portland modificata a partire dai dati medi dei cementifici italiani

Materiale Materiale Ecoinvent Q uantità Unità di misura

A C C IA IO S 2 7 5 Steel, low-alloyed, at plant/RER U 73714,75 [kg]


C A LC ES TR UZZO C 2 5 / 3 0 Concrete, normal, at plant/CH U - Italia2 118,07 [m 3]

A C C IA IO B 4 5 0 C Reinforcing steel, at plant/RER U 10547,93 [kg]

ZIN C A TUR A A C A LD O Zinc coating, pieces/RER U 830 [m 2]

VER N IC IA TUR A A P OLVER E Powder coating, steel/RER U 830 [m 2]

Struttura in Acciaio

- 37% di acciaio riciclato (proveniente dalla fusione elettrica) - 63% di acciaio di nuova produzione (proveniente dal processo di trasformazione del ferro

in acciaio nel forno ad ossigeno basico BOF)

Fase di estrazione e produzione dei materiali

CASI STUDIO DI LCA

- Protezione da corrosione galvanica




lamellare

Materiale Materiale Ecoinvent Q uantità Unità di misura

LEGN O LA M ELLA R E GL3 2 h Glued laminated timber, outdoor use, at plant/RER U 95,55 [m 3]

C A LC ES TR UZZO C 2 5 / 3 0 Concrete, normal, at plant/CH U - Italia2 63,62 [m 3]

A C C IA IO B 4 5 0 C Reinforcing steel, at plant/RER U 4284,56 [kg]

LEGN O P ER S OLA I Glued laminated timber, outdoor use, at plant/RER U 18551,15 [kg]


A C C IA IO 8 ,8 Steel, low-alloyed, at plant/RER U 315,35 [kg]

P R ES ER VA N TI D EL LEGN O Wood preservative, organic salt, Cr-free, at plant/RER S 5655,2 [kg]

Struttura in Legno lamellare

- Protezione antitarlo e antimuffa


CASI STUDIO DI LCA




lamellare


10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

%

Confronto di 1 parte 'Estrazione e produzione materiali - Struttura in acciaio', 1 p arte'Estrazione e produzione materiali - Struttura in c.a.' e 1 parte 'Estrazione e produzione materiali - Struttura in legno'; Metodo: IMPACT 2002+ V2.10 / IMPACT 2002+

Estrazione e produzione materiali - Struttura inacciaio

Estrazione e produzione materiali - Struttura in c.a.

Estrazione e produzione materiali - Struttura inlegno

Valutazione dei danni per ogni categoria d’impatto

CASI STUDIO DI LCA


10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Human health Ecosystem quality Climate change Resources

%

Confronto di 1 parte 'Estrazione e produzione materiali - Struttura in acciaio', 1 parte 'Estrazione e produzione materiali - Struttura in c.a.' e 1 parte 'Estrazione e produzione materiali - Struttura in legno'; Metodo: IMPACT 2002+ V2.10 / IMPACT 2002+

Estrazione e produzione materiali - Struttura inacciaio

Estrazione e produzione materiali - Struttura in c.a.

Estrazione e produzione materiali - Struttura inlegno



lamellare


Valutazione dei danni per ogni categoria di danno

CASI STUDIO DI LCA

Estrazione e produzione del materiale steel low alloyed

Estrazione e produzione del materiale glued laminated

timber




lamellare

Fase di messa in opera:

Costruzione e Trasporto materiali in cantiere

La fase di messa in opera ha un peso minore in termini di impatti ambientali

rispetto le altri fasi

VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI/TONNELLATA

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

Fase di messa in opera:

Costruzione e Trasporto materiali in cantiere

Struttura Azienda fornitrice Comune Provincia

Acciaio

Riva Patrica Frosinone (87,5km da Roma)

Lucchini Lovere Bergamo

Arvedi Cremona Cremona

Dalmine Dalmine Bergamo

Cogne Cogne Aosta

Legno

Rubner holzbaus Calitri Avellino (249 km da Roma)

Holz Albertani Fontanellato Parma

Ravaioli Villanova di Bagnacavallo Ravenna

Compagnia del legno Vittorio veneto Treviso

GR Sistemi Holzindustrie Tito Potenza

Lamellare Service Vergiate Varese

C.A. Calcestruzzo, acciaio da carpenteria e laterizi disponibili nel raggio di 30km

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

Fase di messa in opera Valutazione dei danni per ogni categoria d’impatto

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Confronto di 1 parte 'Trasporto e messa in opera acciaio', 1 parte 'Trasporto e messa in opera c.a.' e 1 parte 'Trasporto e messa in opera legno'; Metodo: IMPACT 2002+ V2.10 / IMPACT 2002+

Trasporto e messa in opera - Struttura in acciaio

Trasporto e messa in opera - Struttura in c.a.

Trasporto e messa in opera - Struttura in legno

CASI STUDIO DI LCA


0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%


Confronto di 1 p arte 'Trasporto e messa in opera acciaio', 1 parte 'Trasporto e messa in opera c.a.' e 1 parte 'Trasporto e messa in opera legno'; Metodo: IMPACT 2002+ V2.10 / IMPACT 2002+ / Valutazione dei danni

Trasporto e messa in opera - Struttura in acciaio

Trasporto e messa in opera - Struttura in c.a.

Trasporto e messa in opera - Struttura in legno



lamellare

Fase di messa in opera Valutazione dei danni per ogni categoria di danno

CASI STUDIO DI LCA

Maggiore distanza dell’azienda produttrice di legno lamellare al cantiere




lamellare

Fase di uso

L’ipotesi di analisi della sola parte strutturale dell’edificio implica che la valutazione degli impatti legati ai consumi possa essere trascurata, perché

costante nelle 3 soluzioni

Si considerano 50 anni di vita utile

Si analizza la sola MANUTENZIONE ORDINARIA

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

Fase di uso

Distacco del copriferro:

Applicazione di prodotti antiruggine sul 5% della superficie degli elementi trave esposti e sul 5% degli elementi pilastro esposti e applicazione di malta cementizia per uno spessore di copriferro di 3 cm

Struttura in C.A.

Corrosione superficiale:

La struttura è stata sottoposta a zincatura a caldo e verniciatura a polvere secondo le UNI EN ISO 14713. Essendo in classe C3 (media aggressività), la EN ISO 12944 stabilisce la perdita dello spessore di zinco.

Struttura in acciaio

Manutenzione non necessaria, ma ragionando come per la struttura in c.a. si prevede una minima manutenzione: verniciatura a polvere sul 20% della superficie metallica totale

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

Corrosione superficiale dell’acciaio:

Applicazione di sostanze anticorrosive sulla superficie dei collegamenti trave-pilastro e pilastro-fondazione

Attacco dei raggi UV, dei tarli e delle muffe:

Applicazione annuale di un impregnante per legno a solvente con resina alchidica a lungo olio a forte penetrazione sulle superficie esposte di balconi, travi di colmo e pilastri

Fase di uso

Struttura in legno lamellare

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

Fase di uso

0,

10,

20,

30,

40,

50,

60,

70,

80,

90,

100,

%

Confronto di 1 parte 'Manutenzione acciaio', 1 parte 'Manutenzione c.a.' e 1 parte 'Manutenzione legno'; Metodo: IMPACT 2002+ V2.10 / IMPACT 2002+ / Valutazione dei danni

Manutenzione acciaio

Manutenzione c.a.

Manutenzione legno


CASI STUDIO DI LCA



0,

10,

20,

30,

40,

50,

60,

70,

80,

90,

100,


%

Confronto di 1 parte 'Manutenzione acciaio', 1 parte 'Manutenzione c.a.' e 1 p arte'Manutenzione legno'; Metodo: IMPACT 2002+ V2.10 / IMPACT 2002+ / Valutazione dei danni

Manutenzione - Struttura in acciaio

Manutenzione - Struttura in c.a.

Manutenzione - Struttura in legno



lamellare

Fase di uso

Necessità di applicare prodotti impregnanti

sulla superficie del legno lamellare con elevata frequenza

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

1. Demolizione convenzionale di tipo meccanico

2. Separazione dei materiali in cantiere, carico sugli autocarri e invio a riciclo/inceneritore/discarica secondo percentuali stabilite da enti specializzati

Fase di fine vita:

demolizione della struttura e smaltimento dei materiali

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

Fase di fine vita:


Struttura in C.A.

- Escavatore cingolato con martello pneumatico e pinza idraulica per demolizione meccanica e frantumazione inerti

- Pala gommata - 3 autocarri di capienza 28 m3 che trasportano gli inerti in 17 viaggi - 1 autocarro di capienza 28 m3 che trasporta acciaio in 1 viaggio - Getto continuo di acqua per abbattimento polveri

- Inerti: 65% va a riciclo, 35% va in discarica (Fonte ANPAR)

- Acciaio da armatura: 65% va a riciclo, 35% va in discarica (Fonte ArcelorMittal)

Demolizione

Smaltimento

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

Fase di fine vita:


Smaltimento acciaio (Open loop with closed loop recycling procedure ISO 14049:2012)

63% x Acciaio di

nuova produzione (forno ad ossigeno

basico BOF)

37% x Acciaio riciclato (fusione elettrica EOF)

Steel, low alloyed/ Reinforcing steel

(x)

2% discarica/ 35% discarica

98% riciclo/ 65% riciclo

98% x – 37% x/ 65% x – 37% x

Acciaio di nuova produzione evitato

37% x

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

Fase di fine vita:


Struttura in acciaio Demolizione

Smaltimento


- Pala gommata

- 2 autocarri di capienza 28 m3 che trasportano gli inerti in 6 viaggi

- 2 autocarri di capienza 28 m3 che trasportano acciaio in 6 viaggi



- Acciaio da profilati: 98% va a riciclo, 2% va in discarica (Fonte ArcelorMittal)

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

Fase di fine vita:


Struttura in legno Demolizione

Smaltimento


- Pala gommata

- 1 autocarro di capienza 28 m3 che trasporta gli inerti in 3 viaggi

- 1 autocarro di capienza 28 m3 che trasporta acciaio in 1 viaggio

- 2 autocarri di capienza 28 m3 che trasportano legno lamellare in 7 viaggi



- Acciaio da profilati: 98% va a riciclo, 2% va in discarica (Fonte ArcelorMittal)

- Legno lamellare: 16% va a riciclo, 4% va all’inceneritore, 80% va in discarica (Fonte TRADA)

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

Fase di fine vita:


-100

-80

-60

-40

-20

20

40

60

80

%

Confronto di 1 parte 'Fine vita - Struttura in acciaio', 1 parte 'Fine vita - Struttura in c.a.' e 1 parte'Fine vita - Struttura in legno'; Metodo: IMPACT 2002+ V2.10 / IMPACT 2002+ / Valutazione dei danni

Fine vita - Struttura in acciaio

Fine vita - Struttura in c.a.

Fine vita - Struttura in legno


CASI STUDIO DI LCA


-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10


%

Confronto di 1 parte 'Fine vita - Struttura in acciaio', 1 parte 'Fine vita - Struttura in c.a.' e 1 parte 'Fine vita - Struttura in legno'; Metodo: IMPACT 2002+ V2.10 / IMPACT 2002+ / Valutazione dei danni

Fine vita - Struttura in acciaio

Fine vita - Struttura in c.a.

Fine vita - Struttura in legno



lamellare

Fase di fine vita:



Percentuali di riciclo dell’acciaio elevate

(fase di demolizione meno importante

rispetto alla fase di smaltimento)

CASI STUDIO DI LCA




lamellare

-100

-80

-60

-40

-20

20

40

60

80

100

%

Confronto di 1 parte 'Struttura in acciaio', 1 parte 'Struttura in c.a.' e 1 parte 'Struttura in legno'; Metodo: IMPACT 2002+ V2.10 / IMPACT 2002+ / Valutazione dei danni


Struttura in c.a.

Struttura in legno

IMPATTI TOTALI


CASI STUDIO DI LCA


10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


%

Confronto di 1 parte 'Struttura in acciaio', 1 parte 'Struttura in c.a.' e 1 parte 'Struttura in legno'; Metodo: IMPACT 2002+ V2.10 / IMPACT 2002+ / Valutazione dei danni


Struttura in c.a.

Struttura in legno



lamellare

IMPATTI TOTALI Valutazione dei danni per ogni categoria di danno

CASI STUDIO DI LCA


CASO STUDIO 2 Confronto tra gli impatti ambientali generati dalla

sostituzione di un solaio e dal rinforzo strutturale

correlato

Si valutano gli impatti ambientali della sostituzione di un solaio di copertura di un edificio in muratura con tre differenti soluzioni, situato nel Comune di Benevento, e relativo rinforzo strutturale delle pareti dell’edificio

CASI STUDIO DI LCA




correlato

Descrizione edificio

Destinazione d’uso: civile abitazione

Localizzazione: Comune di Benevento

Dimensioni massime in pianta: 26m x 8,65m

Numero di piani: 2

Altezza piano terra: 4,05m

Altezza primo piano: 3,75m

Tipologia di edificio: edificio in muratura, in tufo giallo napoletano

Spessori muratura: min 40cm, max 80cm

Caratteristiche meccaniche muratura: da MADA (ReLUIS)

Fondazioni: travi rettangolari in C.A.

Aperture murarie: presenti su tre lati

Presenza di piattabande per ogni apertura

Solaio piano terra in acciaio

Solaio piano copertura in legno DA SOSTITUIRE

Azioni accidentali ed ambientali stabiliti da NTC2008

CASI STUDIO DI LCA




correlato

LCA per il caso studio: ISO 14040

In linea con le ISO 14040 e ISO 14044, la procedura di LCA segue le fasi di: 1. definizione degli obiettivi e del campo di

applicazione, in cui si definiscono l’unità funzionale e i confini del sistema;

2. il life-cycle inventory, in cui si individuano e si quantificano gli input e gli output dei prodotti;

3. la valutazione degli impatti, in cui si quantificano gli impatti ambientali generate dal prodotto attraverso le metodologie di LCIA;

4. l’interpretazione dei risultati, in cui si definiscono le conclusioni e le raccomandazioni per perseguire gli obiettivi di LCA.

CASI STUDIO DI LCA




correlato

Fase 1: Obiettivi e campo di applicazione

CASI STUDIO DI LCA




correlato

Fase 1: Obiettivi e campo di applicazione – Requisiti

del sistema

CASI STUDIO DI LCA




correlato

Fase 1: Obiettivi e campo di applicazione – Opzioni

solaio stessa trasmittanza termica

Si ipotizzano tre opzioni di sostituzione di solaio: solaio latero cementizio (RC), solaio in acciaio (S) e solaio in polistirene (PS). Solaio latero-cementizio (RC): 1,5cm di intonaco; 16cm di laterizio e di travetto in c.a., 4 cm di soletta in c.a., 10 cm di cls alleggerito, 5cm di poliuretano per isolamento termico, 0,5cm di guaina bituminosa per impermeabilizzazione. Htot = 38cm Solaio in acciaio (S): 1,5cm di intonaco; travetti IPE 140, 6cm di laterizi, 4 cm di soletta in c.a., 10 cm di cls alleggerito, 3cm di poliuretano per isolamento termico, 0,5cm di guaina bituminosa per impermeabilizzazione. Htot = 33cm Solaio in polistirene (PS): 1,5cm di intonaco; 20cm di blocchi in polistirene, 16cm di travetti in c.a., 4 cm di soletta in c.a., 10 cm di cls alleggerito, 0,5cm di guaina bituminosa per impermeabilizzazione. Htot = 36cm

CASI STUDIO DI LCA




correlato

Fase 1: Obiettivi e campo di applicazione – Opzioni

rinforzo strutturale

Si ipotizzano tre opzioni di rinforzo strutturale: rinforzo in acciaio (S GRM), rinforzo in fibre di vetro (GFRP), rinforzo in fibre di basalto (BFRP)

CASI STUDIO DI LCA




correlato

Fase 2: Analisi di inventario (LCI)

La struttura è analizzata in linea con la normativa tecnica NTC2008 e la relativa circolare n°667/2009, variando le tre alternative di solaio e le tre alternative di rinforzo strutturale. Verifiche dei pannelli murari: • Verifica a presso-flessione nel piano • Verifica a ribaltamento • Verifica a taglio nel piano • Verifica a torsione Combinazioni di carico: • Combinazione sismica • Combinazione non sismica • Combinazione rara • Combinazione frequente • Combinazione quasi-permanente Modalità di analisi strutturale: analisi dinamica lineare

SLU

SLE

CASI STUDIO DI LCA




correlato

Fase 2: Analisi di inventario (LCI)

La tipologia di solaio e il numero di pannelli da rinforzare sono strettamente interconnessi RC flat roof Steel flat roof PS flat roof

S GRM GFRP BFRP S GRM GFRP BFRP S GRM GFRP BFRP

[m2] [m2] [m2] [m2] [m2] [m2] [m2] [m2] [m2]

205,04 194,46 194,46 232,71 232,71 232,71 211,97 205,22 205,22

Pannelli murari che necessitano di rinforzo

dopo la sostituzione del solaio con il solaio

in RC



in acciaio



in PC

CASI STUDIO DI LCA




correlato

Fase 3: Valutazione degli impatti (LCIA)

Software di calcolo per la valutazione degli impatti: SimaPro 7.3 Database dei materiali e dei processi:

Ecoinvent Metodologia di valutazione degli impatti ambientali:

EPD2008

IMPATTI VALUTATI: Global Warming (GWP100), measured in kg CO2 eq

Ozone Layer Depletion (ODL), measured in kg CFC-11 eq Photochemical Oxidation, measured in kg C2H4 eq

Acidification, measured in kg SO2 eq Eutrophication, measured in kg PO4– eq

Non-renewable, fossil, measured in MJ eq.

CASI STUDIO DI LCA




correlato


Global Warming (GWP100)

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

kg C

O2

eq

Global warming (GWP100)

End-of-Life Phase

Use Phase

Construction phase

CASI STUDIO DI LCA




correlato


Ozone Layer Depletion (ODL)

-1,50E-03

-1,00E-03

-5,00E-04

0,00E+00

5,00E-04

1,00E-03

1,50E-03

2,00E-03

2,50E-03

3,00E-03

kg C

FC-1

1 e

q

Ozone Layer Depletion

End-of-Life Phase

Use Phase

Construction phase

CASI STUDIO DI LCA




correlato


Non-renewable, fossil

-20000

-10000

0

10000

20000

30000

40000

50000

MJ

eq

Non renewable, fossil

End-of-Life Phase

Use Phase

Construction phase

CASI STUDIO DI LCA




correlato


IMPATTI MINIMI IMPATTI MASSIMI

Global warming (GWP100) kg CO2 eq 1864,654 RC flat roof + SGRM 2251,21 Steel flat roof + GFRP

Steel flat roof + BFRP

Ozone layer depletion (ODP) kg CFC-11 eq 0,000248 RC flat roof + SGRM 0,001544 PS flat roof + GFRP

PS flat roof + BFRP

Non renewable, fossil MJ eq 25577,63 RC flat roof + SGRM 31199,74 Steel flat roof + GFRP

Steel flat roof + BFRP

CASI STUDIO DI LCA




correlato

Fase 4: Interpretazione dei risultati e conclusioni

• Considerando il riscaldamento globale, gli impatti del rinforzo rappresentano il 60-70% degli impatti totali

• Considerando il consumo di risorse, la percentuale diventa 51-61% • Per l’assottigliamento dello strato di ozono, la percentuale è variabile:

per i solai latero-cementizio e in acciaio varia tra 41-47% degli impatti totali; per il solaio in polistirene tale valore è pari al 7%

• La fase di pre-uso, per gli impatti di GWP e consumo di risorse, risulta pari al 70% degli impatti totali; la fase di uso è pari al 30%; la fase di fine vita è pari al -30% del totale per il rinforzo in acciaio e -4 e -6 per, rispettivamente, il rinforzo in GFRP e in BFRP

• Per l’impatto di ODL, per i solai latero-cementizio e in acciaio, le fase di pre-uso, uso e fine vita contribuiscono per il 45%, 50% e 5% del valore totale. Per il solaio in PS, questi valori sono, rispettivamente 150%, 10%, -60%.

CASI STUDIO DI LCA


CASO STUDIO 3 Analisi del ciclo di vita di un edificio di riferimento,

con cui confrontare diverse soluzioni alternative

Il caso studio si colloca all’interno di un’ampia valutazione del ciclo di vita dell’edificio in esame, nel quale sono state confrontate due soluzioni di tamponatura esterna: tamponatura in laterizio e tamponatura multistrato. In questa fase, si descrive la sola LCA della fase di costruzione dell’edificio con tamponatura in laterizio

CASI STUDIO DI LCA




Fase 1: Obiettivi e campo di applicazione

Unità funzionale: 1562 m2

CASI STUDIO DI LCA




Fase 1: Obiettivi e campo di applicazione –

Descrizione AMRA-House

Edificio sviluppato su 3 livelli 4 diverse unità abitative per livello 2 monolocali 6 trilocali (A,B,C)

CASI STUDIO DI LCA




Fase 1: Obiettivi e campo di applicazione – UNITA' COSTITUTIVE MATERIALI

PIASTRA DI FONDAZIONE calcestruzzo C25/30 e ferri d'armatura (acciaio per reti B450C)

STRUTTURA PORTANTE calcestruzzo per pilastri C28/35; calcestruzzo per travi C25/30; ferri

d'armatura (acciaio B450C)

SCALE calcestruzzo C25/30; ferri d'armatura (acciaio B450C); ringhiere in ferro.

SOLAI

calcestruzzo per lastra predalle tipo C35/45; ferri d'armatura (acciaio

B450C); calcestruzzo di completamento C25/30; blocchi di

alleggerimento in polistirene.

TAMPONATURE E TRAMEZZATURE

Tamponatura tipo M1: pittura, lastra di cemento rinforzata, barriera al

vapore, profilato in acciaio, lana di roccia, cartongesso.

Tramezzi tipo M3 ed M4: pittura, pannello di gesso, lana di roccia,

profilato in acciaio.

RIVESTIMENTO SOLAI

Rivestimento piastra: collante, massetto autolivellante, massetto

alleggerito, barriera al vapore. Rivestimento

1° e 2° solaio: collante, massetto autolivellante, massetto alleggerito,

isolamento acustico in gomma, rasante, pittura.

Rivestimento solaio di copertura: guaina impermeabilizzante, pannelli di

isolamento termico, barriera al vapore, rasante. Rivestimento

ballatoi e balconi: collante, massetto autolivellante, guaina

impermeabilizzante, spianamento di calce,pannello di isolamento

termico, barriera al vapore, rasante, pittura.

INFISSI Infissi interni: legno, gomma, ferro Infissi

esterni: vetro, alluminio, EPDM, ferro

PAVIMENTAZIONE gres porcellanato

CASI STUDIO DI LCA




Fase 1: Obiettivi e campo di applicazione –

Descrizione AMRA-House

IMPIANTI MATERIALI

IDRICO-SANITARIO tubi di adduzione in PVC, tubi di scarico in PVC,

caldaia

TERMICO tubo in rame, collettori in ottone, caldaia,

radiatori

ELETTRICO cavi elettrici , prese e interruttori

SMALTIMENTO ACQUE PIOVANE canali di gronda, pluviali, scossaline,

bocchettoni (tutti gli elementi sono in rame)

CASI STUDIO DI LCA




Fase 2: LCI

CASI STUDIO DI LCA




Fase 2: LCI

Specifiche dei principali mezzi d'opera/trasporto e potenza

nominale dei principali utensili elettrici. a= in movimento; b=in lavorazione da fermo

Tipologia mezzo Capacità di trasporto

Consumo carburante

Tipologia utensili Potenza

nominale

Autotreno 40 ton 3 km/L Gru a torre 27 kW

Autobetoniera (70kW)

9 m3 3 km/L a; 8 L/h b Vibratore ad ago 0,28 kW

Autopompa (80kW) - 3 km/L a; 7 L/h b Impastatrice 9,2 kW

Pala gommata (70kW)

1,2 m3 15 L/h Cesoia legno/ferro 2,2 kW/1,5 kW

Camion 4,5 ton 7 km/L Piegaferri 1,5 kW

CASI STUDIO DI LCA




Fase 3: LCIA – Metodo di valutazione degli impatti

IMPACT2002+

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

%Non-structural work

Formwork

Construction stairs

Construction beams/floors

Construction pillars and septa

Construction Earthwork and piling work

Construction site preparation

I carichi maggiori derivano dalle fasi Earthwork and piling work e Non-structural work. Quest'ultima fase ha un ruolo cruciale anche per i carichi evitati (per il recupero legno), assieme alla fase di casseratura (per il recupero acciaio).

CASI STUDIO DI LCA




Fase 3: LCIA – Metodo di valutazione degli impatti

IMPACT2002+

La figura conferma il ruolo cruciale della fase di movimento terra e opere di fondazione. Ciò si spiega innanzitutto con la correlazione diretta tra la quantità di calcestruzzo sia da trasportare che da porre in opera e il relativo consumo di carburante. Inoltre, per le opere di fondazione sono coinvolti i trasporti per la movimentazione del terreno di risulta. Le lavorazioni della parte non strutturale contribuiscono invece per meno del 20%.

-40

-20

0

20

40

60

80

100


%

Non-structural work

Formwork

Construction stairs

Construction beams/floors

Construction pillars and septa

Construction Earthwork and piling work

Construction site preparation

CASI STUDIO DI LCA


CASO STUDIO 4 LCA di una scuola di nuova realizzazione sita nel

Comune di Sassuolo (Mo)

CASI STUDIO

Approccio di integrazione

LCA+BIM

Attraverso la metodologia di life-cycle assessment, si valutano gli impatti ambientali associati

alla realizzazione di una nuova scuola per l’infanzia nel Comune di Sassuolo.

La LCA si realizza con l’ausilio di un software dotato di un database di LCA, attraverso cui è

possibile individuare i componenti dell’involucro edilizio che causano i maggiori impatti

ambientali e, dunque, si potrebbero individuare eventuali soluzioni alternative mirate ad un

miglioramento del livello di sostenibilità ambientale associato all’edificio in esame.

Unità funzionale (FU) Gli impatti ambientali associati al caso in esame fanno riferimento all’estrazione e produzione

dei materiali e messa in opera necessari alla realizzazione dell’involucro edilizio di un

edificio ad uso scolastico sito nel Comune di Sassuolo.

Confini del sistema Lo studio degli impatti ambientali è del tipo from cradle to gate. Precisamente, si valutano gli

impatti causati dall’estrazione e produzione dei materiali utilizzati per la realizzazione dei prodotti

necessari alla costruzione dell’edificio scolastico.




«PREZZARIO» LCA COMPUTO METRICO SCUOLA SASSUOLO

CASI STUDIO


LCA+BIM





0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

[%]

Infisso monoblocco in lega di alluminio realizzato

Esecuzione di drenaggi verticali a ridosso di pare

Muratura armata in zone anche ad elevata sismicità

Massetto di conglomerato cementizio avente classe

Trasporto a discarica autorizzata di materiali pro

Inferriate, ringhiere, parapetti e cancellate eseg

Grigliato elettrosaldato pedonale o carrabile, com

Cordoni in calcestruzzo di colore grigio, posati s

Pavimentazione in masselli di calcestruzzo autoblo

Soglie lisce, pedate, sottogradi di gradini rettan

Pluviali e canne di ventilazione in lamiera dello

Canali di gronda, scossaline, converse e compluvi

Porta interna in legno di abete ad uno o due batte

Controsoffitto in lastre prefabbricate di cartonge

Tinteggiatura con pittura lavabile din resine sint

Pavimento in linoleum a tinta unita o variegato, d

Pavimento in piastrelle di ceramica smaltata, mono

Orditura di tetti in legno lamellare. Costruzione


Profilati in acciaio per travi e pilastri, laminat

Acciaio per cemento armato B450C, conforme alle no

Casseforme di qualunque tipo rette o centinate per

Calcestruzzo durabile a prestazione garantita, con

Intonaco grezzo o rustico su pareti e soffitti anc

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PROGETTAZIONE SOSTENIBILE E ANALISI LIFE … didattico/2016... · Costantino Menna | Napoli – 4...

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