VALUTAZIONI AMBIENTALI DEL CICLO DI VITA DI UN

CAPANNONE INDUSTRIALE RISTRUTTURATO

Candidata: Relatrice: Rosangela Spinelli Chiar.ma Prof. Alessandra Bonoli Correlatori:

Ing. Paolo NeriDott.ssa Sara Rizzo

In collaborazione con ENEA

SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE IN EDILIZIA

Esigenza nel settore edilizio di un supporto per

progettazione e valutazione ambientale degli edifici

Scopo: riduzione nell’utilizzo di risorse ed emissioni

nell’ambiente

Molte metodologie ormai affermate ma

indirizzamento verso l’analisi del ciclo di vita di un

prodotto o servizio (Life Cycle Thinking – LCT)

METODOLOGIA LCALCA (Life Cycle Assessment) è la metodologia per la Valutazione del Ciclo di Vita: analisi degli impatti ambientali lungo tutte le fasi del ciclo di vita.

Il ciclo di vita considera tutti i processi: dall’estrazione delle materie prime attraverso la produzione, l’uso ed il mantenimento del prodotto, fino al riutilizzo e smaltimento di tutti i rifiuti finali .

LIFE CYCLE ASSESSMENT

Definizione obiettivo e campo di

applicazioneISO 14041

Life Cycle Invetory

ISO 14040

Life Cycle Impact

AssessmentISO 14044

Inte

rpre

tazio

ne d

ei risu

ltati

ISO

14044

Human Health (DALY)Ecosystem Quality (PAF/PDF)Resources (MJ Surplus)

Human Health (DALY)Ecosystem Quality (PDF∙m2∙yr)Resources (MJ Surplus)Climate Change (kg CO2eq)

Human Health (Person-Yr)Ecosystem Production Capacity (kg)Abiotic Stock Resources (ELU)Biodiversity (NEX)

Global Warming (kg CO2eq)

Global warming 100a; Ozone depletion; Ozone formation Vegetation and Human; Acidification; Terrestrial eutrophication;Aquatic eutrophication EP(N)Aquatic eutrophication EP(P)

Human toxicity air, water and soil;Ecotoxicity water chronic and acute;Ecotoxicity soil chronic;Hazardous wasteSlag/ashes; Bulk waste; Radioactive waste;Resources;

Metodi: Eco-

Indicator99

IMPACT2002+

EPS 2000

IPCC

EDIP 2003

CASO STUDIO

Struttura dell’edificio

un piano interrato adibito a rimessa di automezzi aziendali

un piano terra adibito a magazzino con celle frigorifere

un piano primo ospitante gli uffici amministrativi

INTERVENTO DI ECORIQUALIFICAZIONE

PRIMA DELLA RISTRUTTURAZIONE

Copertura con capriate a doppia falda simmetriche su cui poggiano

tegoli prefabbricati

Strato di lana di vetro per la coibentazione

Lastre ondulate in cemento amianto

DOPO LA RISTRUTTURAZIONE

Carpenteria metallica a falde asimmetriche sulla quale sono stati installati pannelli fotovoltaici

Tra la nuova copertura strutturale e la vecchia copertura è stata creata una camera d’aria

OBIETTIVI

Analisi del ciclo di vita del capannone

ristrutturato al fine di individuare l’impatto

ambientale

Verifica dell’efficienza dal punto di vista

energetico della ristrutturazione del capannone

Creazione di un foglio di calcolo per la

valutazione dell’impatto ambientale

CONDIZIONI DI ANALISI

UNITA’ FUNZIONALE: L’unità funzionale è l’intero capannone indicato con p

CONFINI DEL SISTEMA: Il sistema che deve essere studiato è il capannone dall’estrazione delle materie prime per la costruzione fino al fine vita passando per le fasi intermedie di uso e manutenzione

QUALITA’ DEI DATI: Si usano dati specifici quando disponibiliQuando non disponibili, si fanno valutazioni ad hocMetodi:IMPACT 2002, Eco-Indicator99, EPS 2000,EDIP 2003, IPCC 100a 2007

DEFINIZIONE DEL CICLO DI VITA: si considera la vita del capannone ristrutturato

CICLO DI VITA ANALIZZATO 1989: costruzione del capannone a cui si attribuisce

una durata di vita di 100 anni

2010: dismissione copertura cemento-amianto e sostituzione con fotovoltaico.

Ciclo di Vita: l’analisi ambientale del ciclo di vita considera la vita del capannone ristrutturato e quindi con una durata di vita di 100-21=79 anni,attribuendo ai componenti rimasti invariati solo una quota parte del danno pari a 79/100

PROCESSO ANALIZZATO

Considerati i seguenti componentiStrutturaliImpianti (idrico-sanitario, elettrico, etc.)FondazioniSerramenti (porte,finestre)

Produzione

Materie prime

Trasporto

Lavorazioni:produzione materiali

Posa in Opera

Trasporto in cantiere

Scavo Assemblaggio

Collocazione del materiale(Costruzione)

Consumi

Fase d’uso Riscaldamento Raffrescamento

Consumi elettrici

Calcolo con Termotecnica per Riscaldamento e RaffrescamentoConsumi elettrici forniti da azienda

Demolizione

Fine vitaTrasporto

Discarica Riciclo Riutilizzo

Dati a disposizione non sufficienti scelta per ogni componente di processi di demolizione meno impattantiDiscarica amianto, polistirene espanso, lana di vetroRiciclo acciaio, alluminio, plasticheRiutilizzo cemento armato (rifacimento asfalto, etc.)

Demolizione

Consumi

Produzione

Materie prime

Trasporto

Lavorazioni:produzione materiali

Fase d’usoRiscaldamento Raffrescamento

Consumi elettrici

Fine vita

Trasporto

Discarica Riciclo Riutilizzo

Posa in Opera

Trasporto in cantiere

Scavo Assemblaggio

Collocazione del materiale(Costruzione)

RISULTATO DELLE ANALISI (1)

Fossil Fuels

Il danno totale vale 7462,6 Pt;

ed è dovuto principalmente alla fase d’uso (esaurimento delle risorse per consumo di energia elettrica)

12,38% fase di costruzione

85 % fase d’uso

1,65% fine vita

USO

FINE VITACOSTRUZIONE

Eco-Indicator 99

Il danno totale vale 9452,1 Pt; ed è dovuto principalmente alla

fase d’uso (esaurimento delle risorse e cambiamenti climatici)

14,18% fase di costruzione

83,65% fase d’uso

2,17% fine vita

IMPACT 2002

COSTRUZIONE

USO

FINE VITA

Non Renewable EnergyClimate Change

RISULTATI DELLE ANALISI (2)La fase d’uso si riconferma la più “impattante” anche nelle analisi svolte con EDIP ed EPS

EPS 2000

Il danno totale vale 3,6047E7 Pt ed è dovuto principalmente al consumo delle risorse

Il danno totale vale 2,9078E5 Pt ed è dovuto principalmente all’esaurimento delle risorse

COSTRUZIONE

USO

FINE VITA

EDIP 2003

FINE VITA

COSTRUZIONE

USO

Depletion of Reserves

Resources

VERIFICA DEL VANTAGGIO AMBIENTALE DELLA RISTRUTTURAZIONE (1)

Con la ristrutturazione l’impatto si riduce: minor danno in Climate Change e Resources dovuto al minor consumo di energia elettrica per la climatizzazione

conseguente ai materiali della nuova copertura

Eco-IndicatorDOPO LA RISTRUTTURAZIONE PRIMA DELLA RISTRUTTURAZIONE

Fossil Fuels

Fossil Fuels

VERIFICA DEL VANTAGGIO AMBIENTALE DELLA RISTRUTTURAZIONE (2)

IPOTESI 1: Integrazione architettonica con fotovoltaico che copre il 60% del fabbisogno energetico

IPOTESI 2: Fabbisogno energetico interamente soddisfatto con energia da rete

VALUTAZIONE DEI COSTI ESTERNI

COSTI AMBIENTALI: costi che ricadono sulla

collettività e che non sono sostenuti da chi li ha

generati

Bisogna ridurre le esternalità internalizzando i costi in

modo tale da farli ricadere sull’attività che li provoca

Introducendo nei metodi Eco-Indicator99 e in EPS opportune modifiche (categoria costi, …) LCA contribuisce a dare una stima dei COSTI ESTERNI di carattere ambientale

FOGLIO DI CALCOLO (1)

Affinché l’LCA possa affermarsi è necessario

che vengano superati alcuni limiti tra i quali

la complessità delle procedure

Elaborazione di foglio di calcolo in formato

Excel per consentire una prima

valutazione,anche approssimata, del danno

ambientale di un’attività antropica attraverso

la definizione di variabili

FOGLIO DI CALCOLO (2)Le variabili individuate sono (Input):1. Tempo2. Area in pianta lorda3. Area lorda totale orizzontale4. Area lorda degli uffici5. Volume lordo degli uffici6. Area del giardino7. Volume dell’edificio

I risultati del foglio sono (Output):1. Human Health2. Ecosystem Quality3. Climate change4. Resources5. Radioactive waste6. Danno totale7. Costo esterno

CONCLUSIONI

L’analisi di ciclo di vita (LCA) può rappresentare uno

strumento potente per la valutazione della reale

sostenibilità di un intervento edilizio o urbanistico,

soprattutto se si vogliono comparare i reali benefici

ambientali di soluzioni progettuali alternative

nonostante alcune criticità

VALUTAZIONI AMBIENTALI DEL CICLO

DI VITA DI UN CAPANNONE INDUSTRIALE

RISTRUTTURATO

Grazie per la gentile attenzione