VALUTAZIONI AMBIENTALI DEL
CICLO DI VITA DI UN
CAPANNONE INDUSTRIALE
RISTRUTTURATO
In collaborazione con ENEA
Candidata:
Rosangela Spinelli
Relatrice:
Chiar.ma Prof. Alessandra Bonoli
Correlatori:
Ing. Paolo Neri
Dott.ssa Sara Rizzo
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 LCA
LCA (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
Life Cycle
Invetory
ISO 14040
Life Cycle Impact
Assessment
ISO 14044
Interpretazione dei risultati
ISO 14044
Definizione
obiettivo e
campo di
applicazione
ISO 14041
Metodi:
EcoIndicator99
Human Health (DALY)
Ecosystem Quality (PAF/PDF)
Resources (MJ Surplus)
IMPACT2002+
Human Health (DALY)
Ecosystem Quality (PDF∙m2∙yr)
Resources (MJ Surplus)
Climate Change (kg CO2eq)
EPS 2000
Human Health (Person-Yr)
Ecosystem Production Capacity (kg)
Abiotic Stock Resources (ELU)
Biodiversity (NEX)
Global Warming (kg CO2eq)
IPCC
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
EDIP 2003
soil;
Ecotoxicity water chronic and acute;
Ecotoxicity soil chronic;
Hazardous waste
Slag/ashes; Bulk waste;
Radioactive waste;
Resources;
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
DOPO
LA RISTRUTTURAZIONE
PRIMA
DELLA
RISTRUTTURAZIONE
Carpenteria
metallica
a falde
asimmetriche
sulla quale
sono
stati installati
Copertura con
capriate
a doppia
falda simmetriche
su cui
poggiano
tegoli pannelli
fotovoltaici
prefabbricati
Tra la nuova copertura strutturale e la vecchia copertura è stata creata una camera
Strato di lana di vetro per la coibentazione
d’aria
Lastre ondulate in cemento amianto
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 disponibili
Quando non disponibili, si fanno valutazioni ad hoc
Metodi: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
Produzione
Materie prime
Collocazione
del materiale
(Costruzione)
Collocazione
Fine vita
del materiale
(Costruzione)
Fase d’uso
Produzione
Trasporto
Demolizione
Materie prime
Consumi
Trasporto
Posa in Opera
Trasporto in cantiere
Lavorazioni:
produzione materiali
Trasporto
Riscaldamento
Discarica
Raffrescamento
Posa
in Opera
Assemblaggio
Riutilizzo
Trasporto in cantiere
Scavo
Riciclo
Lavorazioni:
Consumi elettrici
produzione materiali
Consumi
Fase d’uso
Riscaldamento
Scavo
Assemblaggio
Raffrescamento
Consumi elettrici
Dati a disposizione
non sufficienti
 scelta per ogni
componente di
Calcolo
con
Termotecnica
per Riscaldamento
e Raffrescamento
Considerati
i seguenti
componenti
processi di demolizione meno impattanti
Strutturali
Consumi
elettrici forniti da azienda lana di vetro
Discarica  amianto, polistirene espanso,
Demolizione
Impianti (idrico-sanitario, elettrico, etc.)
Riciclo  acciaio, alluminio, plastiche
Fondazioni Fine vita
Riutilizzo  cemento armato (rifacimento asfalto, etc.)
Serramenti (porte,finestre)
Trasporto
Discarica
Riciclo
Riutilizzo
RISULTATO DELLE ANALISI (1)
Eco-Indicator 99 IMPACT 2002
USO
USO
Non Renewable
Energy
Fossil Fuels
COSTRUZIONE
COSTRUZIONE
FINE VITA
Climate
Change
FINE VITA
Il danno totale vale Il
7462,6
danno
Pt;totale vale 9452,1 Pt;
ed è dovuto principalmente
ed è dovuto
allaprincipalmente alla fase
fase
d’uso (esaurimento delle risorse e
d’uso (esaurimentocambiamenti
delle risorse climatici)
per
consumo di energia14,18%
elettrica)
 12,38%  fase dicostruzione
 fase di costruzione


85 %
1,65%
 fase d’uso
 83,65%  fase d’uso
 fine vita
 2,17%
 fine vita
RISULTATI DELLE ANALISI (2)
La fase d’uso si riconferma la più “impattante” anche nelle analisi svolte con EDIP ed
EPS
EPS 2000
EDIP 2003
USO
USO
COSTRUZIONE
COSTRUZIONE
Depletion
of Reserves
FINE VITA
Il danno totale vale 3,6047E7 Pt ed è
dovuto principalmente al consumo delle
risorse
Resource
s
FINE VITA
Il danno totale vale 2,9078E5 Pt ed è
dovuto principalmente all’esaurimento
delle risorse
VERIFICA DEL VANTAGGIO AMBIENTALE
DELLA RISTRUTTURAZIONE (1)
Eco-Indicator
DOPO LA RISTRUTTURAZIONE
PRIMA DELLA RISTRUTTURAZIONE
Fossil Fuels
Fossil Fuels
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
VERIFICA DEL VANTAGGIO AMBIENTALE
DELLA RISTRUTTURAZIONE (2)
IPOTESI 1: Integrazione architettonica IPOTESI 2: Fabbisogno energetico
con fotovoltaico che copre il 60%
interamente soddisfatto con energia da rete
del fabbisogno energetico
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. Tempo
2. Area in pianta lorda
3. Area lorda totale orizzontale
4. Area lorda degli uffici
5. Volume lordo degli uffici
6. Area del giardino
7. Volume dell’edificio
I risultati del foglio sono (Output):
1. Human Health
2. Ecosystem Quality
3. Climate change
4. Resources
5. Radioactive waste
6. Danno totale
7. 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