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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