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VALUTAZIONI AMBIENTALI DEL CICLO DI VITA DI UN CAPANNONE INDUSTRIALE RISTRUTTURATO Candidata:Relatrice: Rosangela SpinelliChiar.ma Prof. Alessandra Bonoli.

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1 VALUTAZIONI AMBIENTALI DEL CICLO DI VITA DI UN CAPANNONE INDUSTRIALE RISTRUTTURATO Candidata:Relatrice: Rosangela SpinelliChiar.ma Prof. Alessandra Bonoli Correlatori: Ing. Paolo Neri Dott.ssa Sara Rizzo In collaborazione con ENEA

2 S OSTENIBILITA’ 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)

3 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.

4 L IFE CYCLE ASSESSMENT Definizione obiettivo e campo di applicazione ISO Life Cycle Invetory ISO Life Cycle Impact Assessment ISO Interpretazione dei risultati ISO Human Health (DALY) Ecosystem Quality (PAF/PDF) Resources (MJ Surplus) Human Health (DALY) Ecosystem Quality (PDF∙m 2 ∙yr) Resources (MJ Surplus) Climate Change (kg CO 2eq ) Human Health (Person-Yr) Ecosystem Production Capacity (kg) Abiotic Stock Resources (ELU) Biodiversity (NEX) Global Warming (kg CO 2eq ) 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 waste Slag/ashes; Bulk waste; Radioactive waste; Resources; Metodi: Eco- Indicator99 IMPACT2002+ EPS 2000 IPCC EDIP 2003

5 C ASO 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

6 I NTERVENTO 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

7 O BIETTIVI 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

8 C ONDIZIONI 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

9 C ICLO 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 =79 anni,attribuendo ai componenti rimasti invariati solo una quota parte del danno pari a 79/100

10 P ROCESSO ANALIZZATO Considerati i seguenti componenti Strutturali Impianti (idrico-sanitario, elettrico, etc.) Fondazioni Serramenti (porte,finestre) Produzione Materie prime Trasporto Lavorazioni: produzione materiali Posa in Opera Trasporto in cantiere ScavoAssemblaggio Collocazione del materiale (Costruzione) Consumi Fase d’uso RiscaldamentoRaffrescamento Consumi elettrici Calcolo con Termotecnica per Riscaldamento e Raffrescamento Consumi elettrici forniti da azienda Demolizione Fine vita Trasporto DiscaricaRicicloRiutilizzo Dati a disposizione non sufficienti  scelta per ogni componente di processi di demolizione meno impattanti Discarica  amianto, polistirene espanso, lana di vetro Riciclo  acciaio, alluminio, plastiche Riutilizzo  cemento armato (rifacimento asfalto, etc.) Demolizione Consumi Produzione Materie prime Trasporto Lavorazioni: produzione materiali Fase d’uso RiscaldamentoRaffrescamento Consumi elettrici Fine vita Trasporto DiscaricaRicicloRiutilizzo Posa in Opera Trasporto in cantiere ScavoAssemblaggio Collocazione del materiale (Costruzione)

11 R ISULTATO 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 VITA COSTRUZIONE 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 Energy Climate Change

12 R ISULTATI 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 Resource s

13 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-Indicator DOPO LA RISTRUTTURAZIONEPRIMA DELLA RISTRUTTURAZIONE Fossil Fuels

14 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

15 V ALUTAZIONE 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

16 F OGLIO 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

17 F OGLIO 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

18 C ONCLUSIONI 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

19 VALUTAZIONI AMBIENTALI DEL CICLO DI VITA DI UN CAPANNONE INDUSTRIALE RISTRUTTURATO Grazie per la gentile attenzione


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