UNIVERSITA’ degli STUDI di ROMA “LA SAPIENZA”
FACOLTA’ DI ARCHITETTURA “VALLE GIULIA”
CORSO di LAUREA in ARCHITETTURA U.E.
LCA DEL RECUPERO SOSTENIBILE DI UN
APPARTAMENTO DEL COMPLESSO “CORVIALE”
Tesi di Laurea di: Carla D’Andrea e Nicola Monetti
Tutor: Ing. Paolo Neri
Relatore: Prof. Ing. Livio De Santoli
SCOPO DELLO STUDIO:
Quantificare il vantaggio ambientale del
recupero sostenibile di un appartamento e degli
impianti del Complesso “Corviale”
Life Cycle Assessment (LCA)
LCA LIFE CYCLE ASSESSMENT:
“L’LCA è un processo che permette di valutare gli impatti ambientali
associati ad un prodotto, processo o attività, attraverso
l’identificazione e la quantificazione dei consumi di materia,
energia ed emissioni nell’ambiente e l’identificazione e la
valutazione delle opportunità per diminuire questi impatti.”
“SETAC” ( Society of Environmental Toxicology and Chemistry, [1993]
LCA LIFE CYCLE ASSESSMENT:
“ L’analisi riguarda l’intero ciclo di vita del prodotto ( “ dalla culla
alla tomba ” ): dall’estrazione e trattamento delle materie prime,
alla produzione, trasporto e distribuzione del prodotto, al suo uso,
riuso e manutenzione, fino al riciclo ed alla collocazione finale del
prodotto dopo l’uso. ”
“SETAC” ( Society of Environmental Toxicology and Chemistry, [1993] )
SCHEMA DELL’LCA (UNI ISO 14040):
OBIETTIVO
UNITA’ FUNZIONALE
FUNZIONE DEL SISTEMA
CONFINI
MATERIALI
PROCESSI
ENERGIE
INVENTARIO
COMPETENZE: INGEGNERIA,
FISICA, BIOLOGIA, CHIMICA,
MEDICINA, ECONOMIA
EMISSIONI
CLASSIFICAZIONE
CARATTERIZZAZIONE
NORMALIZZAZIONE
PROPOSTE PER LA RIDUZIONE DEL DANNO
VALUTAZIONE
IL METODO ECO-INDICATOR 99:
LA CARATTERIZZAZIONE
SALUTE UMANA:
(DALY: Disability
Adjusted Life Years)
QUALITA’
dell’ECOSISTEMA:
(PDF m2anno: Potentially
Disappeared Fraction)
IMPOVERIMENTO :
delle RISORSE
(MJ Surplus)
• SOSTANZE CANCEROGENE
• MALATTIE RESPIRATORIE (SOSTANZE ORGANICHE)
• MALATTIE RESPIRATORIE (SOSTANZE INORGANICHE)
• CAMBIAMENTI CLIMATICI
• IMPOVERIMENTO DELLO STRATO DI OZONO
• RADIAZIONI IONIZZANTI
•ACIDIFICAZIONE/EUTROFIZZAZIONE
• ECOTOSSICITA’
• USO DEL TERRITORIO
•MINERALI
•COMBUSTIBILI FOSSILI
IL METODO ECO-INDICATOR 99:
LE PROSPETTIVE CULTURALI
PROSPETTIVA
Salute umana
Qualità
dell’ecosistema
Risorse
Gerarchica
40%
40%
20%
Ugualitaria
30%
50%
20%
Individualista
55%
25%
20%
IL RUOLO DELLE PROSPETTIVE CULTURALI
LA PROSPETTIVA INDIVIDUALISTA: non considera l’esaurimento del combustibile fossile come un problema reale
poiché non considera importante la prospettiva di lungo periodo, non dà molto peso a problemi futuri;
nel caso dei minerali, invece, accetta come reale la costante diminuzione della concentrazione delle risorse.
LA PROSPETTIVA UGALITARIA: ritiene che le risorse non possano essere regolate mentre i bisogni sì
accetta il concetto della sostituzione delle risorse e ritiene che fonti energetiche alternative debbano sostituire i
combustibili fossili
LA PROSPETTIVA GERARCHICA: ritiene che i bisogni non possano essere regolati mentre le risorse sì
ritiene importante evidenziare le differenze tra le risorse per sviluppare una strategia di regolamentazione delle risorse
IL METODO ECO-INDICATOR 99:
IL CONTRIBUTO AL DANNO DELLA CATEGORIA DI IMPATTO NELLA PROSPETTIVA UGUALITARIA:
Carcinogenic effects
Respiratory effects (inorganics)
1%
9%
Respiratory effects (organics)
Climate change
Radiation
0%
20%
0%
Ozone depletion
Ecotoxicity
Acidification/eutrophication
0%
8%
4%
Land-use
Minerals
Fossil
38%
1%
19%
IL METODO ECO-INDICATOR 99:
LA NORMALIZZAZIONE
fattori di NORMALIZZAZIONE
Inverso del danno subito dal cittadino medio europeo in 1 anno
LA VALUTAZIONE
fattori DI VALUTAZIONE
Importanza relativa delle categorie di danno
CRITERI PER LA COSTRUZIONE DELL’LCA:
Corviale 20
LCA dei Consumi nei
primi 20 anni
Corviale20consumi
LCA degli Impianti
nei primi 20 anni
Corviale20impianti
+
+
RECUPERO
Corviale 80 rec.
Corviale 80
LCA Consumi
nei successivi
80 anni senza
recupero
Corviale80
consumi
LCA dei Materiali nei
primi 20 anni
Corviale20materiali
LCA Materiali
nei successivi
80 anni senza
recupero
Corviale80
materiali
=
Corviale 100
LCA Impianti
nei successivi
80 anni senza
recupero
Corviale80
impianti
LCA Materiali
nei successivi
80 anni con
recupero
Corviale80
rec.materiali
LCA Impianti
nei successivi
80 anni con
recupero
Corviale80
rec.impianti
=
LCA Consumi
nei successivi
80 anni con
recupero
Corviale80
rec.consumi
Corviale 100 rec.
OBIETTIVO DELLO STUDIO: Obiettivo dello studio è la valutazione ambientale ed
economica del ciclo di vita di un appartamento del complesso Corviale e degli impianti a
suo servizio.
LE FUNZIONI DEL SISTEMA: La funzione dei nuovi materiali è quella di raggiungere
condizioni di comfort all’interno dell’appartamento. La funzione degli impianti è quella
di assicurare il fabbisogno di energia termica, elettrica e di acqua all’appartamento.
UNITÀ FUNZIONALE: L’unità funzionale è l’appartamento int. 638 scala A (tipologia
5Ad ) della trancia C del lotto 2, con un volume lordo di 212,910 mc, servito da una
superficie radiante di 16,620 mq, considerando gli impianti a suo servizio.
CONFINI DELLO STUDIO: I confini del ciclo di vita vanno dall’estrazione delle
materie prime al fine vita dei materiali al momento della demolizione. Nell’analisi
vengono considerati anche i consumi degli automezzi e delle macchine necessari per la
costruzione dell’edificio.
METODO PER LA VALUTAZIONE: Il metodo usato per la valutazione è l’Eco-
indicator99 E/E modificato per tenere conto dell’uso dell’acqua e del costo economico. Il
codice utilizzato è SimaPro5.0.
CORVIALE 20 MATERIALI
Human Health 0.0311 DALY
Ecosystem Quality 2.06E3 PDF*m2y
Resources 1.01E4 MJ Surplus
CORVIALE 20 MATERIALI
Danno
totale:
1,15E3 Pt
52,75% Human Health
29,27% Resources
17,55% Ecosystem Quality
CORVIALE 20 IMPIANTI
Human Health 0.0681 DALY
Ecosystem Quality 588 PDF*m2y
Resources 2,82E3 MJ Surplus
LA CARATTERIZZAZIONE
CORVIALE 20 IMPIANTI
Danno
totale:
284 Pt
LA VALUTAZIONE PER IMPACT CATEGORY
46,5% Human Health
33,33% Resources
20,17% Ecosystem Quality
CORVIALE 20 CONSUMI
LA CARATTERIZZAZIONE
Human Health 0.114 DALY
Ecosystem Quality 5,56E3 PDF*m2y
Resources 1,44E5 MJ Surplus
CORVIALE 20 CONSUMI
Danno
totale:
7,59E3 Pt
LA VALUTAZIONE PER IMPACT CATEGORY
29,19% Human Health
63,67% Resources
7,144% Ecosystem Quality
CORVIALE 20 CONSUMI
LA VALUTAZIONE PER SINGLE SCORE
Il danno totale è dovuto:
per il 40.48% ai consumi di energia elettrica per uso domestico
 per il 22.77% al consumo di gasolio per il riscaldamento nei primi 10 anni di uso
 per il 19.17% al consumo di gas metano per il riscaldamento nei successivi 10 anni e alla
produzione di acqua calda sanitaria
CORVIALE 20
LA CARATTERIZZAZIONE
Human Health 0,152 DALY
Ecosystem Quality 8,21E3 PDF*m2y
Resources 1,57E5 MJ Surplus
CORVIALE 20
Danno
totale:
9,02E3 Pt
LA VALUTAZIONE PER IMPACT CATEGORY
84,16% CONSUMI
12,69% MATERIALI
3,15% IMPIANTI
CORVIALE 20
Danno
totale:
9,02E3 Pt
LA VALUTAZIONE PER DAMAGE CATEGORY
32,73% Human Healt
8,87% Ecosystem Quality
58,4% Resources
CORVIALE 100
LA CARATTERIZZAZIONE
Human Health 0,47 DALY
Ecosystem Quality 2,53E4 PDF*m2y
Resources 7,14E5 MJ Surplus
CORVIALE 100
Danno
totale:
9,02E3 Pt
LA VALUTAZIONE PER IMPACT CATEGORY
21,29% CONSUMI nei primi 20 anni
72,8% CONSUMI nei successivi 80 anni
3,21% MATERIALI

94,09%
PROGETTO DI MODIFICA DEL COMPLESSO “CORVIALE”
•Sull’impianto di riscaldamento e produzione dell’acqua calda sanitaria:
•Sostituzione dei corpi scaldanti con il pavimento radiante
•Installazione di collettori solari piani
•Sull’isolamento termico:
•Isolamento delle pareti:
All’esterno aggiunta di una parete a cappotto
All’esterno aggiunta di una parete ventilata sulle pareti di testata
All’interno aggiunta di uno strato di intonaco isolante sulle pareti della loggia
•Isolamento della copertura
•Aperture
Sostituzione delle lastre di vetro singolo con doppi vetri basso-emissivi 4-12-4mm
•Per i consumi di acqua potabile:
•elementi per la riduzione dei consumi:
Riduttori di flusso
Sanitari a doppia mandata
•elementi per il riciclo delle acque piovane.
SCHEMA IMPIANTO COLLETTORI SOLARI
SCHEMA ISOLAMENTO PARETE
SCHEMA
INVERNO
ESTATE
Velocità della messa
a regime moderata
Risposta inerziale
moderata
CONFRONTO
Elevato isolamento
Elevata capacità termica
Messa a regime lenta
Debole escursione termica nel
funzionamento con attenuazione
notturna
Risposta inerziale
massima
Massimo risparmio nel
caso di utilizzo
continuo con
attenuazione
Rapidità di messa a regime
Rapidità di raffreddamento
ambientale
Rapidità di messa a
regime
Risposta inerziale
Massimo risparmio in
caso di utilizzo non
continuativo
Basso isolamento
Capacità termica media
Risparmio nel caso di
utilizzo continuo con
debole attenuazione
CONFRONTO LCA ISOLANTI
SUGHERO PORTOGHESE
SUGHERO ITALIANO
EPS
EPS RICICLATO PER L’80%
Human Health: il cappotto con sughero italiano (0,000395 DALY) ha un vantaggio del 173.41% rispetto al cappotto con sughero
portoghese e del 55.44% rispetto al cappotto con EPS.
Ecosystem Quality: il cappotto con sughero italiano presenta il minor danno con un vantaggio del 374.89% sul cappotto con sughero
portoghese a causa dei trasporti (Truck 16 ETH) che producono l’emissione di NOx e NOx (as NO2) e di Zn in aria e con un vantaggio del
51.74% sul cappotto con l’EPS a causa della produzione di PS (EPS) B 250.
Resources: il cappotto con sughero italiano presenta il minor danno con un vantaggio del 454.71% sul cappotto con sughero portoghese
dovuti al minor consumo di natural gas, di crude oil (ETH) e di crude oil (IDEMAT) per la riduzione dei trasporti.
SCHEMA DI RECUPERO ACQUE PIOVANE
CONFRONTO CORVIALE 80 - CORVIALE 80 REC.
LA CARATTERIZZAZIONE
Human Health 0,322 DALY
Ecosystem Quality 7,96E4 PDF*m2y
Resources 5,57E5 MJ Surplus
Costi 3,32E6€
0,243 DALY
1,38E4 PDF*m2y
3,11E5 MJ Surplus
2,6E6€
CONFRONTO CORVIALE 80 - CORVIALE 80 REC.
LA VALUTAZIONE PER DAMAGE CATEGORY
44,16%
24,5%
CONFRONTO CORVIALE 80 - CORVIALE 80 REC.
LA VALUTAZIONE PER IMPACT CATEGORY
In Human Health la categoria di impatto che presenta il massimo guadagno è Climate change (39.15%)
dovuto alla riduzione dell’emissione di CO2 da 409.5t a 250t.
In Ecosystem Quality la categoria di impatto che presenta il guadagno massimo è
Acidification/Eutrophication (25.04%) dovuto alla riduzione dell’emissione di SOx(as SO2) da 735kg a
525kg.
In Resources la categoria di impatto che presenta il guadagno massimo è Fossil fuels (48.8%) dovuto
alla riduzione del consumo natural gas ETH da 8E4 a 1.97E4m3
CORVIALE 100 REC.
LA CARATTERIZZAZIONE
Human Health 0,395DALY
Ecosystem Quality 2,2E4 PDF*m2y
Resources 4,86E5 MJ Surplus
CORVIALE 100 REC.
LA VALUTAZIONE PER IMPACT CATEGORY
61,59%
30,02%
8,39%
HUMAN HEALTH
ECOSYSTEM RESOURCES
QUALITY
CORVIALE 100 REC.
Danno
totale:
2,55E4 Pt
LA VALUTAZIONE PER SINGLE SCORE
29,8% CONSUMI nei primi 20 anni
61,6% CONSUMI nei successivi 80 anni
4,5% MATERIALI

91,4%
CONFRONTO CORVIALE 100 - CORVIALE 100 REC.
LA CARATTERIZZAZIONE
Human Health 0,47 DALY
Ecosystem Quality 2,53E4 PDF*m2y
Resources 7,14E5 MJ Surplus
Costi 3,32E6€
0,395DALY
2,2E4 PDF*m2y
4,86E5 MJ Surplus
5,32E6€
CONFRONTO CORVIALE 100 - CORVIALE 100 REC.
LA VALUTAZIONE PER DAMAGE CATEGORY
34,45%
16,67%
CONFRONTO CORVIALE 100 - CORVIALE 100 REC.
LA VALUTAZIONE PER IMPACT CATEGORY
In Human Health il guadagno massimo si ha in Climate change (30.69%) dovuto alla riduzione di CO2
da 527.328t a 367.809t a causa della riduzione del consumo di gas
In Ecosystem Quality il guadagno massimo si ha in Acidification/Eutrophication (15.39%) dovuto alla
riduzione di NOx (as NO2) che passa da 1.27t a 1.067t e SOx (as SO2) che passa da 2.29t a 1.95t
In Resources il guadagno massimo si ha in Fossil fuels (37.9%) dovuto alla riduzione del consumo di
natural gas ETH da 9.57E4m3 a 3.55E4m3 e dalla riduzione di 7.42t di crude oil ETH
CONCLUSIONI:
IL FABBISOGNO ANNUO DI ENERGIA
TERMICA PER IL RISCALDAMENTO:
2.063 MJ
IL FABBISOGNO ANNUO DI ENERGIA TERMICA
PER LA PRODUZIONE DI ACQUA CALDA:
11.737MJ
13800 MJ
+
MODIFICHE SULL’INVOLUCRO
1.128 MJ
=
12865 MJ
+
COLLETTORI SOLARI
=
4245 MJ
11.737MJ
CONCLUSIONI:
362.114,28 Lt
1,23E3 MJ Surplus
811,82 kWh
ACQUA
Minerals
ELETTRICITA’
1,1E3 MJ Surplus
8,95E3 PDFm2y
PER ELEMENTI A SERVIZIO DEGLI
Water
IMPIANTI
249.339,34 Lt
1,01E3 MJSurplus
236,02 kWh
0,8E3 MJSurplus
7,71E2 PDFm2y
30.478,17 MJ
Ecotoxicity
1,9
g MJ Surplus
5,9E3
FossilNiFuel
3,11E3 MJ Surplus
Natural Gas
7,6E2 MJSurplus
5092 kg
CO2
3073 kg
Climate Change
0,000804 DALY
0,00116 DALY
GAS
4245 MJ
0,55
3,67E3g MJSurplus