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UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PERUGIA Facoltà di Ingegneria IL CONTRIBUTO DELLANALISI DEL CICLO DI VITA (LCA) ALLA PROGETTAZIONE DI EDIFICI SOSTENIBILI Perugia,

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1 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PERUGIA Facoltà di Ingegneria IL CONTRIBUTO DELLANALISI DEL CICLO DI VITA (LCA) ALLA PROGETTAZIONE DI EDIFICI SOSTENIBILI Perugia, mercoledì 5 ottobre 2011 ing. Giorgio Baldinelli Corso di Pianificazione Energetica a.a

2 Life Cycle Assessment (LCA) is a structured, comprehensive and internationally standardized method. It quantifies all relevant emissions and resources consumed and the related environmental and health impacts and resource depletion issues that are associated with any goods or services (products). About Life Cycle Assessment (LCA) Life Cycle Assessment takes into account a products full life cycle: from the extraction of resources, through production, use, and recycling, up to the disposal of remaining waste. Critically, LCA studies thereby help to avoid resolving one environmental problem while creating others: this unwanted shifting of burdens" is where you reduce the environmental impact at one point in the life cycle, only to increase it at another point. Therefore, LCA helps to avoid, for example, causing waste-related issues while improving production technologies, increasing land use or acid rain while reducing greenhouse gases, or increasing emissions in one country while reducing them in another. Life Cycle Assessment is therefore a vital and powerful decision support tool, complementing other methods, which are equally necessary to help effectively and efficiently make consumption and production more sustainable.

3 Cradle to grave, cradle to gate and gate to gate data sets as parts of the complete life cycle. About Life Cycle Assessment (LCA)

4 DEFINIZIONE Ciclo di vita di un prodotto INPUT OUTPUT Acquisizione materie prime Fabricazione Uso/riuso/Manutenzione Riciclo/Gestione dei rifiuti Materie prime Energia Emissioni in acqua Emissioni in aria Rifiuti solidi Altri rilasci Lanalisi LCA (Life Cycle Assessment) di un prodotto permette di analizzare le implicazioni ambientali di un prodotto lungo tutto il suo ciclo di vita "dalla culla alla tomba", comprendendo quindi l'estrazione e la lavorazione delle materie prime, la fase di fabbricazione del prodotto, il trasporto e la distribuzione, l'utilizzo e l'eventuale riutilizzo del prodotto o delle sue parti, la raccolta, lo stoccaggio, il recupero e lo smaltimento finale dei relativi rifiuti.

5 La procedura LCA si basa sulla compilazione, quantificazione e valutazione, con procedure definite, di tutti gli ingressi e le uscite di materiali ed energia e degli impatti ambientali associati, attribuibili ad un prodotto nellarco del suo ciclo di vita. LA PROCEDURA LCA In accordo con il contenuto della ISO e 14044, la procedura LCA si articola tecnicamente in quattro fasi distinte e consecutive: -Definizione degli obiettivi e del campo di applicazione dello studio (Goal and scope definition) -Inventario (Life Cycle Inventory) -Valutazione degli impatti (Life Cycle Impact Assessment) -Interpretazione e miglioramento (Life Cycle Improvement )

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17 VALUTAZIONE DEL DANNO AMBIENTALE Con i metodi di valutazione INVENTARIO MATERIALI PROCESSI ENERGIA EMISSIONI 1° Fase VALUTAZIONE DI POSSIBILI MIGLIORAMENTI CLASSIFICAZIONE CARATTERIZZAZIONE NORMALIZZAZIONE VALUTAZIONE Queste fasi sono standardizzate da SETAC (Society of Environmental Toxicoly and Chemistry) e da ISO (International Standards Organitation) con la norma UNI EN ISO e ° Fase 3° Fase 4° Fase RISORSE DEFINIZIONE SCOPI E OBIETTIVI Dichiarazione degli Obiettivi Definizione del Campo di Applicazione Definizione dellUnita Funzionale Definizione dei Confini del Sistema LA METODOLOGIA LCA: SCHEMA FASI

18 Sulle stesse fasi, standardizzate con la norma UNI EN ISO e 14044, è organizzato il codice di calcolo SimaPro 7.1 utilizzato per compiere lanalisi dimpatto ambientale Fasi ECOINVENT Nel codice di calcolo sono implementati databases da cui si possono richiamare materiali e processi: nello studio condotto si è fatto riferimento alla libreria ECOINVENT Librerie Metodi STRUMENTI Nel codice di calcolo sono implementati 16 metodi di valutazione che si possono richiamare al momento di analizzare i processi. Nello studio condotto sono stati usati tre metodi: Eco-indicator 99 IPCC 2001 CED 2001

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20 residenziale e terziario LCA IN EDILIZIA La LCA è unanalisi ambientale che permette di valutare gli impatti associati al Ciclo di vita di un processo, unattività o un PRODOTTO LEDIFICIO Consumi di energia: 1)per la produzione dei materiali e dei componenti per ledilizia 2)per trasportare i materiali dalle industrie di produzione al luogo di costruzione 3)per ledificazione vera e propria 4)nella fase operativa per riscaldamento, produzione dacqua calda, ecc. 5)nel processo di demolizione delledificio 6)apporto positivo deriva dal riciclaggio di materiali e componenti Settore coinvolto: industriale trasporti industria delle costruzioni industriale Consumi energetici per settore di utilizzo finale,in Italia nel 2005 Lapproccio LCA è completamente diverso da quello adottato dagli economisti per descrivere i processi industriali che, tradizionalmente, prevede la suddivisione dellindustria in settori (estrattivo, tessile, delle costruzioni, ecc.) Lapproccio LCA è invece concentrato sullanalisi del soddisfacimento delle funzioni proprie di ogni settore e dunque, per definizione TRASVERSALE

21 VANTAGGI E APPLICAZIONI Numerose sono le applicazioni del LCA in edilizia: 1. metodo di base per la definizione dei criteri di assegnazione dell ECOLABEL a materiali edili; 2. metodo di base per lo sviluppo di banche dati di materiali e componenti edilizi; 3. supporto alla definizione di metodi di valutazione dellecocompatibilità di manufatti architettonici. In fase di scelta progettuale dei materiali e componenti vanno evidenziate le interrelazioni del componente rispetto al sistema edificio e va valutato non solo il profilo ambientale del singolo componente, ma anche il comportamento ambientale del sistema edificio, prima di poter esprimere un giudizio sulla eco-compatibilità di un prodotto o di una soluzione tecnica. Ne deriva che non esistono materiali, componenti, tecniche costruttive eco - compatibili in senso assoluto ma leco-compatibilità dipende dalla specifica applicazione e dalluso.

22 PRINCIPALI LIMITI 1) Carattere prototipico del settore edilizio; 2) Complessità del processo edilizio accresciuta dalle interazioni tra manufatto e fattori esterni; 3) Quantità di operatori interessati nel ciclo di vita delledificio; 4) Difficoltà nel reperimento dati. PRINCIPALI POTENZIALITÀ 1) Trasparenza del metodo: è un metodo quantitativo, quindi oggettivo; 2) Carattere iterativo del processo; 3) Quantificazione e qualificazione del danno ambientale del manufatto; 4) Verifica del danno ambientale nelle diverse fasi del ciclo di vita del manufatto (costruzione-uso- manutenzione dismissione); 5) Comparazione tra soluzioni costruttive ed impiantistiche alternative – eco design VANTAGGI E APPLICAZIONI LIMITI E POTENZIALITÀ

23 Si è scelto un edificio residenziale di recente costruzione, realizzato con materiali e tecniche tradizionali come rappresentativo del panorama edilizio attuale per la sua tipologia. Edificio residenziale monofamiliare Prospetto Sud - Progetto Prospetto Est - Progetto Pianta piano terra - Progetto N

24 Definizione degli Obiettivi e dei Confini del Sistema 1. Obiettivo dello studio 2. Campo di applicazione Definito dalla scheda di Descrizione dellorganismo edilizioDefinito dalla scheda di Descrizione dellorganismo edilizio 1. Evidenziare leffettiva utilità dellapplicazione della metodologia LCA allorganismo edilizio 2. Fornire uno schema semplificato e un modello relativo per effettuare le valutazioni LCA sullorganismo edilizio in fase di studio di fattibilità

25 Nome delledificioVilla Bracuto Tipologia edilizia Abitazione civile adibita a residenza di un unico nucleo familiare con carattere continuativo Luogo di costruzioneComune di Perugia, località Ponte Valleceppi Anni di costruzione ProgettistaDott. Ing. Alessio Burini Periodo di vita ipotizzato50 anni StuttureStruttura portante superficiale detta a trave rovescia, struttura di elevazione puntiforme PianiPiano terra: 184 m 2 riscaldati su 221 m 2 calpestabili; Piano primo: 124 m 2 ; piano secondo: 91 m 2 Pareti perimetraliRealizzate in muratura a cassa vuota; paramenti realizzati in mattoni faccia- vista e intonaco Infissi esterniFinestre in alluminio, sistemi di oscuramento in alluminio Tetto Tetto a falda, isolamento termico: lana di vetro; Tetto piano calpestabile, isolamento termico: lastre di polistirene OrientazioneSviluppo longitudinale delledificio lungo lasse nord-sud. Il portico prospiciente la zona del soggiorno e le camere del piano primo affacciano ad oriente. PavimentiZona giorno: grès porcellanato e travertino; Zona notte: parquet RiscaldamentoCaldaia autonoma AcquaAcquedotto municipale ElettricitàRete elettrica nazionale FognaturaDepuratore Definizione degli Obiettivi e dei Confini del Sistema Descrizione dellOrganismo Edilizio

26 Definizione degli Obiettivi e dei Confini del Sistema 1. Obiettivo dello studio 2. Campo di applicazione 3. Unità funzionale Definito dalla scheda di Descrizione dellorganismo edilizioDefinito dalla scheda di Descrizione dellorganismo edilizio 1. Evidenziare leffettiva utilità dellapplicazione della metodologia LCA allorganismo edilizio 2. Fornire uno schema semplificato e un modello relativo per effettuare le valutazioni LCA sullorganismo edilizio in fase di studio di fattibilità Tutte le quantità si riferiscono allintero edificio 4. Confini del sistema 1. Stabilire le unità di processo da includere nello studio: sono quelle concepite dal Sistema di classificazioneadottato per ledificio, (norma UNI )

27 Definizione degli Obiettivi e dei Confini del Sistema Sistema di classificazione

28 CLASSI DI UNITÀ TECNOLOGICHE Classificazione del sistema tecnologico STRUTTURA PORTANTE CHIUSURA PARTIZIONE INTERNA IMPIANTO DI FORNITURA SERVIZI Struttura di fondazione Struttura di elevazione Struttura di contenimento Impianto di smaltimento liquidi Impianto idrosanitario Impianto elettrico Impianto di climatizzazione Chiusura verticale Chiusura orizzontale inferiore Chiusura superiore Partizione interna: - orizzontale - verticale - inclinata Ledificio è stato scomposto secondo la norma UNI 8290 UNITÀ TECNOLOGICHE FASE 1: DEFINIZIONE DEI CONFINI DEL SISTEMA

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30 2. Definire le fasi del ciclo di vita da includere nello studioDefinire le fasi del ciclo di vita da includere nello studio 1. Stabilire le unità di processo da includere nello studio: sono quelle concepite dal Sistema di classificazioneadottato per ledificio, (norma UNI ) Definizione degli Obiettivi e dei Confini del Sistema 1. Obiettivo dello studio 2. Campo di applicazione 3. Unità funzionale Definito dalla scheda di Descrizione dellorganismo edilizioDefinito dalla scheda di Descrizione dellorganismo edilizio 1. Evidenziare leffettiva utilità dellapplicazione della metodologia LCA allorganismo edilizio 2. Fornire uno schema semplificato e un modello relativo per effettuare le valutazioni LCA sullorganismo edilizio in fase di studio di fattibilità Tutte le quantità si riferiscono allintero edificio 4. Confini del sistema 1. Stabilire le unità di processo da includere nello studio: sono quelle concepite dal Sistema di classificazioneadottato per ledificio, (norma UNI )

31 Collocazione del materiale Produzione Posa in opera Materie primeMateriale riciclato Trasporto Lavorazione: produzione materiali Trasporto Assemblaggio (consumi elettrici) Sostituzione del materiale danneggiato Scavo Fase operativa Riscaldamento Produzione acqua calda Consumi di gas Consumi elettrici Usi cucina Dismissione Demolizione Trasporto RicicloRiutilizzoDiscarica Definizione degli Obiettivi e dei Confini del Sistema Fasi del ciclo di vita

32 2. Definire le fasi del ciclo di vita da includere nello studioDefinire le fasi del ciclo di vita da includere nello studio 1. Stabilire le unità di processo da includere nello studio: sono quelle concepite dal Sistema di classificazioneadottato per ledificio, (norma UNI ) Definizione degli Obiettivi e dei Confini del Sistema 1. Obiettivo dello studio 2. Campo di applicazione 3. Unità funzionale Definito dalla scheda di Descrizione dellorganismo edilizioDefinito dalla scheda di Descrizione dellorganismo edilizio 1. Evidenziare leffettiva utilità dellapplicazione della metodologia LCA allorganismo edilizio 2. Fornire uno schema semplificato e un modello relativo per effettuare le valutazioni LCA sullorganismo edilizio in fase di studio di fattibilità Tutte le quantità si riferiscono allintero edificio 4. Confini del sistema 5. Requisiti di qualità dei dati dati disponibili da computo metrico estimativo dallelenco voci allegato al computo dagli elaborati grafici di progetto informazioni reperite in letteratura

33 Analisi dellInventario LINVENTARIO PER LA FASE DI COSTRUZIONE: È la fase dellLCA più delicata e dispendiosa in termini di tempo. E la parte contabile di raccolta ed elaborazione dati. Adeguare la suddetta classificazione ai dati disponibili da computo metrico estimativo, dagli elaborati grafici di progetto, utilizzando se necessario, informazioni reperite in letteratura 1° Fase il solaio in latero-cemento di cui si conosce la superficie complessiva è stato suddiviso tra i sub- sistemi previsti dalla classificazione sulla base degli elaborati grafici del progetto strutturale COMPUTO METRICO ESTIMATIVO N.Art.DescrizioneQuantitàUnità di Ord.Elenco Voci misura SOLAIO IN LATERO-CEMENTO720m2m2 Esempio Solaio su spazio areato (20+4)221m2m Solaio su portico (16+4)74,16m2m Solaio a "sbalzo" (terrazzo)5,2m2m Coperture inclinate: Solaio in latero-cemento79m2m Coperture piane calpestabili: Solaio in latero-cemento51,86m2m Solai su ambienti riscaldati200,5m2m Solai su ambienti non riscaldati25,3m2m2 1°Approssimazione: Adattare le quantità note da computo al dettaglio richiesto dalla classificazione CLASSIFICAZIONE

34 2° Fase Ledificio è un sistema complesso costituito da un numero consistente di componenti e materiali diversi ognuno dei quali necessita di un proprio LCA. Per realizzare la scomposizione delledificio è stato necessario creare una corrispondenza tra i materiali impiegati per realizzare ledificio e quelli della libreria Ecoinvent, implementata nel codice di calcolo. Limiti del database Ecoinvent È una banca dati olandese, quindi non è pensata per materiali prodotti in Italia Non è pensata in modo specifico per materiali edili Mancano componenti di uso comune in edilizia, risultanti dallassemblaggio di più materiali (come per esempio: la membrana impermeabilizzante, le porte, i radiatori, il parquet, il portoncino blindato, ecc.) loperazione di analisi dinventario diventa molto gravosa per il valutatore Si auspica la realizzazione di una banca dati italiana, che sia: -riferita a materiali e processi produttivi italiani; -accessibile: i valutatori possono disporre dellanalisi del ciclo di vita per alcuni prodotti, nella forma in cui sono disponibili in commercio e sono elencati nel computo metrico magari potendo scegliere tra più modelli alternativi diminuisce così il margine di arbitrarietà delle ipotesi introdotte da chi esegue la valutazione e il livello di dettaglio a vantaggio di uniformità che significa anche confrontabilità. Analisi dellInventario

35 Esempio In mancanza di un banca dati italiana, in attesa che questa venga realizzata, per facilitare gli studi che seguiranno, si propongono in questo lavoro delle ipotesi di scomposizione dei componenti forniti dal computo metrico estimativo nei materiali costituenti a cui si possono far corrispondere quelli presenti nella libreria Ecoinvent Per introdurre il solaio in latero-cemento nellanalisi del ciclo di vita condotta con il codice di calcolo SimaPro, si dispone dalla libreria Ecoinvent dei materiali calcestruzzo, laterizio e acciaio. Grazie ad informazioni reperite in letteratura si è provveduto a scomporre questo elemento nei materiali di cui è costituito Tipologia di solaio: Solaio misto semi-prefabbricato a travetti tralicciati e blocchi in laterizio: è costituito da travetti compositi in laterizio, acciaio e calcestruzzo posti ad una certa distanza chiamata interasse, tra i quali si dispongono gli elementi in laterizio, con funzione di alleggerimento ("pignatte"); al di sopra delle travi e delle pignatte si realizza infine una soletta di calcestruzzo armata. 2°Approssimazione: Scomporre un componente nei materiali di cui è costituito in base a dati reperiti in letteratura Analisi dellInventario 2° Fase

36 Solaio in latero - cementoCls (kg) Laterizio (kg) Acciaio (kg) Superficie : 1 m 2 Travetti10,7110,82,44 Pignatte73 Rete elettrosaldata2,042 Getto di completamento180,88 h = 20 cmH = 24 cmArmatura 1,52 s = 4 cmI = 50 cmTotale 191,59846 PignatteS (cm)L (cm)H (cm) Massa superficiale Kg/m Getto di completamento Altezza solaio cm Interasse nervature cm Volume calcestruzzo in opera m 3 /m 2 Densità Kg/m 3 Peso kg , ,88 Rete elettrosaldata 1 m 2 Maglia (mm) L barra (m)N° barreVolume m 3 Densità kg/m 3 Peso kg 15x155113,30, ,042 Analisi dellInventario

37 Cls (kg) Laterizio (kg) Acciaio (kg) 3° Fase Attribuzione dei materiali utilizzati a quelli contenuti nel database Ecoinvent, la scelta è stata condotta con il criterio di massima corrispondenza tra le caratteristiche del materiale descritte nellelenco voci del computo metrico estimativo e quelle riportate nelle schede tecniche del prodotto tratta dallinventario Ecoinvent Concrete, normal, at plant/CH U (kg) Brick, at plant/RER U (kg) Reinforcing steel, at plant/RER U (kg) 3°Approssimazione: Far corrispondere i materiali realmente utilizzati a quelli della libreria Ecoinvent Sostanzialmente, nellanalisi dinventario si è provveduto a descrivere tutte le operazioni compiute per effettuare la scomposizione delledificio sulla base delle indicazioni fornite dalla norma UNI Di seguito per ogni sub-sistema si realizzano tavole che riportano anche componenti e sub- componenti; questi a loro volta sono descritti nelle tabelle con le informazioni necessarie per lattribuzione al materiale scelto dal database ecoinvent schede tecniche TabellaTabella Scheda tecnicaScheda tecnica Elaborati prodotti nellAnalisi dInventario TavolaTavola Analisi dellInventario Esempio

38 Analisi dellInventario Elaborati: Tavole Il fattore di life span indica il numero di sostituzioni del materiale nellarco della vita delledificio

39 Analisi dellInventario Elaborati: Tabelle e Schede Tecniche Polistirene espansoSuperficieSpessoreVolumeDensitàPeso m2m2 mm3m3 kg/m 3 kg 2210,048,

40 Produzione e sostituzione materiali Trasporto Edificazione Scavo Assemblaggio Si è ipotizzata una distanza media dallazienda al cantiere di 30 km da percorrere con un camion alimentato diesel (consumi) con portata di 16 t - Consumi di energia per lescavatore - Impatto dovuto alla occupazione del suolo - Impatto dovuto alla trasformazione del suolo Consumi elettrici stimati come l1,8% della energia totale incorporata Linventario per la Fase di Produzione e Posa in Opera I processi creati per ogni materiale comprendono lestrazione della materia prima, i trasposto al sito di produzione e la produzione-lavorazione

41 Linventario per la Fase di Utilizzo Consumi di gas Consumi elettrici Riscaldamento Acqua calda Usi cucina Stimati con lausilio del codice di calcolo HVAC – CAD (Norma UNI EN 832) Stimati con lausilio del codice di calcolo HVAC - CAD Stima da dati ENEA: Rapporto Energia e Ambiente, Scelta del materiale dal database Ecoinvent:Scelta del materiale dal database Ecoinvent: HEAT, NATURAL GAS, AT BOILER MODULATING<100KW/RER U HEAT, NATURAL GAS, AT BOILER MODULATING<100KW/RER U Scelta del materiale dal database Ecoinvent: ELECTRICITY, LOW VOLTAGE, PRODUCTION IT, AT GRID/IT U Dati ISTAT per lUmbria nel 2005 Illuminazione e Funzionamento elettrodomestici

42 è una scelta che si opera per i materiali che non possono essere riciclati per mancanza di qualità (materiali mescolati e inseparabili), mancanza di tempo o di spazio per il disassemblaggio o per assenza di mercato per il prodotto riciclato. Linventario per la Fase di Smaltimento: Alternative per lo smaltimento dei materiali da costruzione si applica se il materiale è mischiato ad altri in maniera tale da non poter essere diviso sul posto, viene quindi trasportato presso un impianto in cui verrà separato e poi trasferito al riciclaggio se idoneo o altrimenti verrà mandato in discarica. Al materiale mandato in discarica viene assegnato un valore negativo; si è ipotizzata questa modalità di riciclaggio per il cemento armato. Il materiale viene separato dagli altri direttamente presso ledificio in corso di demolizione e lenergia consumata è soltanto quella necessaria per lo smantellamento dei componenti, mentre lenergia spesa per il trasporto del materiale a sito in cui avviene il riciclaggio è a carico di chi utilizza il materiale riciclato, non del primo utente; si è previsto il riciclaggio di vetro, acciaio e alluminio. Riciclaggio parziale previa selezione e separazione dei materiali idonei Riciclaggio diretto Deposizione in discarica senza riciclaggio

43 Analisi dei risultati: Struttura dello studio 1. Costruzione 4. Intero ciclo di vita 3. Dismissione IPCC 2001IPCC 2001 CED 2001CED 2001 Eco-indicator 99Eco-indicator 99 IPCC 2001IPCC 2001 CED 2001CED Utilizzo 1.1 Produzione materiali

44 Analisi dei risultati: Metodi di valutazione IPCC 2001IPCC 2001 Prevede la classificazione delle diverse emissioni in base al loro effetto sul riscaldamento globale e il raggruppamento delle differenti emissioni nella categoria dimpatto - cambiamenti di climatici Fattori di CARATTERIZZAZIONE: Potenziale di riscaldamento globale (GWP) per ciascun gas ad effetto serra, pubblicati dallIPCC. ( kg di CO 2 equivalenti/kg di gas) Category Orizzonti temporali:Il tempo medio per il quale un certo gas rimane in atmosfera, ovvero la persistenza Per valutare il contributo alleffetto serra dei differenti gas, bisogna prendere in considerazione tre parametri: La loro concentrazione in atmosfera; Il forcing radiattivo di ciascun gas, ovvero la diversa capacità di intrappolare lenergia che va dalla Terra verso lo spazio; Il tempo medio per il quale un certo gas rimane in atmosfera, ovvero la persistenza (ovviamente se un gas serra rimane in atmosfera per poco tempo avrà un effetto minore di un gas serra che rimane in atmosfera molto a lungo).

45 Analisi dei risultati: Metodi di valutazione CED 2001CED 2001 CategorieSubcategorieComprende Energia non rinnovabile fonti fossili carbone, lignite, petrolio,gas naturale, torba nucleareuranio Energia rinnovabile biomasse legno, scarti dei cibi, biomasse dallagricoltura come la paglia vento, sole, geotermia energia eolica, solare (termico e fotovoltaico), geotermia poco profonda ( m) acquaenergia idroelettrica Lenergia utilizzata durante il ciclo di vita di un bene o di un servizio è determinata con il metodo Cumulative Energy Demand. Unità di misura: MJ-equivalenti VantaggiVantaggi È un metodo molto intuitivo e di facile comprensione anche per coloro che pur non essendo addetti ai lavori devono prendere delle decisioni volte al risparmio dei consumi energetici. SvantaggiSvantaggi Lutilizzo dellenergia non fornisce un quadro completo degli impatti ambientali di una merce. Per esempio leutrofizzazione dovuta alla produzione animale intensiva è uno dei problemi che non possono essere valutati attraverso lanalisi dei consumi energetici. Fornisce lenergia consumata per ogni categoria. Sommando tali valori si ottiene il valore complessivo di energia primaria consumata Lenergia primaria è l'energia nella forma in cui è disponibile in natura, ad esempio il petrolio greggio. Dall'energia primaria attraverso un processo di trasformazione si ottiene la cosiddetta "energia finale". Così, ad esempio, nelle raffinerie dal petrolio greggio si ricava il gasolio.

46 Gran parte dellinventario è dedicato ai materiali da costruzione a causa della complessità della raccolta dei dati e per il grande numero di materiali diversi presi in considerazione. Merita una particolare attenzione la valutazione dei consumi energetici e dellimpatto ambientale che hanno i materiali inventariati per capire quali sono ad avere un peso maggiore nellambito dellimpatto globale delledificio e delle unità tecnologiche in cui è stato scomposto. Analisi dei risultati: Risultato dellanalisi dinventario del ciclo di (LCI) relativa alla fase di costruzione Percentuali delle emissioni di gas serra per la produzione dei materiali (IPCC) Percentuali di energia primaria (CED) utilizzata per produrre i materiali appartenenti alle famiglie previste dalla suddetta classificazione Percentuale in peso dei materiali utilizzati nella fase di costruzione e ristrutturazione Risultati PesoCED GWP 100a kgMJ-Eqkg CO2-Eq P E S O CONSUMI E M I S S I O N I

47 I risultati: 1° fase: Collocazione del materiale - Metodo CED inferiore esterna liquidi vert nimento orizz CATEGORIE DI IMPATTO VALUTATE PER OGNI SOTTOFASE Chiusura verticale 31,3% Chiusura superiore 11,4% Struttura di elevazione 8,29% Dallanalisi dei risultati della caratterizzazione si osserva che i consumi totali ammontano a MJ - eq dovuti: per il 31,3% alla Chiusura verticale (alluminio e mattoni) per il 11,4% alla Chiusura superiore (bitume e lana di vetro) per il 8,29% alla Struttura di elevazione per il 7,27% alla struttura di contenimento Per tutte le sottofasi è preponderante il consumo di risorse fossili

48 I risultati: 1° fase: Collocazione del materiale - Metodo IPCC CONTRIBUTO DELLE SOTTOFASI AL RISCALDAMENTO GLOBALE Chiusura verticale 29,9% Chiusura verticale 28,1% Struttura di elevazione 11,4% Dallanalisi della caratterizzazione si osserva che la quantità di gas serra immessi nellambiente ammonta a kg CO 2 -eq e che limpatto è dovuto: per il 28,1% alla Chiusura verticale per l11,4% alla Struttura di elevazione per l11,1% alla struttura di contenimento Emissioni maggiori per le sottofasi in cui prevale alluminio (chiusura verticale) e calcestruzzo. Struttura di contenimento 11,1%

49 1 kg di SOSTANZA EMESSA fattori di NORMALIZZAZIONE Rendono adimensionali i valori delle categorie fattori di VALUTAZIONE Importanza relativa delle categorie di danno fattori di CARATTERIZZAZIONE SOSTANZE CANCEROGENE MALATTIE RESPIRATORIE (SOST. ORG.) MALATTIE RESPIRATORIE (SOST. ORG.) MALATTIE RESPIRATORIE (SOST. INORG.) MALATTIE RESPIRATORIE (SOST. INORG.) CAMBIAMENTI CLIMATICI CAMBIAMENTI CLIMATICI IMPOVERIMENTO DELLO STRATO DI OZONO IMPOVERIMENTO DELLO STRATO DI OZONO RADIAZIONI IONIZZANTI RADIAZIONI IONIZZANTI Salute Umana: (DALY: Disability(DALY: Disability Adjusted Life Years)Adjusted Life Years) ACIDIFICAZIONE/EUTROFIZZAZIONE ECOTOSSICITA ECOTOSSICITA USO DEL TERRITORIO USO DEL TERRITORIO Qualità dellecosistema: (PDF*m2*anno: Potentially(PDF*m2*anno: Potentially Disappeared Fraction) Disappeared Fraction) 64 (salute umana) (salute umana) 0, Pt/kg0, Pt/kg 2,1E-7daly/kg 1 kg CO 2 MINERALI COMBUSTIBILI FOSSILI COMBUSTIBILI FOSSILI Impoverimento di risorse : (MJ Surplus)(MJ Surplus) le categorie di danno e di impatto Analisi dei risultati: Metodi di valutazione Eco-indicator 99Eco-indicator 99

50 Eco-indicator 99 In order to evaluate the Eco-indicator score, three steps are needed: STEP 1: Inventory of all relevant emission, resource extraction and land-use in all process that form the life cycle o a product; STEP 2: Calculation of the damages caused to Human Health, Ecosystem Quality and Resources; STEP 3: Weighting of these three damage category. About LCA LCA of an axial fan Input data requirement

51 Eco-indicator 99 - Detailed representation of the damage model In order to evaluate the Eco-indicator score, three steps are needed: STEP 1: Inventory of all relevant emission, resource extraction and land-use in all process that form the life cycle o a product; STEP 2: Calculation of the damages these flows cause to Human Health, Ecosystem Quality and Resources; STEP 3: Weighting of these three damage category.

52 In the Individualist perspective, Human Health is by far the most important category. Carcinogenic substances however play virtually no role. The individualist would only include those substances for which the carcinogenic effect is fully proven (IARC class 1). The Individualists would also not accept (based on experience) that there is a danger fossil fuels can be depleted. This category is left out. For this reason Minerals become quite important. Eco-indicator 99 - Weighting To create a weighting set, 365 questionnaires were sent out to a Swiss LCA interest group. The panel members were asked to rank and weigh the three damage categories as well as a number of questions regarding attitude and perspective on society. On the basis of this information some of the respondents could be distinguished as using a perspective that fits within one of the three archetypes. Used in the project In the default Hierarchist perspective contribution of Human Health and Ecosystem Quality is 40% each. Respiratory effects and greenhouse effects dominate Human Health damages. Land use dominates Ecosystem Quality; Resources is dominated by fossil fuels. In the Egalitarian perspective, Ecosystem Health contributes 50% to the overall result. The relative contributions within the damage categories are about the same as in the Hierarchist perspective, except for carcinogenic substances. A Hierarchist would consider a substance as carcinogenic if sufficient scientific proof of a probable or possible carcinogenic effect is available (IARC class 3 and up).

53 inferiore esterna liquidi vert nimento CATEGORIE DI DANNO VALUTATE PER OGNI SOTTOFASE Chiusura verticale 25% Chiusura superiore 10,6% Trasporti dalle aziende al cantiere 8,87% orizz I risultati: 1° fase: Collocazione del materiale - Metodo Eco-indicator Dallanalisi dei risultati della valutazione si nota che: Il danno totale vale 32,9 KPt dovuti: per il 25,1% alla Chiusura verticale per il 10,6% alla Chiusura superiore per l8,87% ai Trasporti dallazienda al cantiere per il 7,69% alla Struttura di elevazione Scavo 6,25%

54 I risultati: 1° fase: Collocazione del materiale - Metodo Eco-indicator Dallanalisi dei risultati della caratterizzazione si nota che il danno maggiore è causato nellordine alle categorie: 55,4%Risorse: Il danno maggiore è causato dalla chiusura verticale. 30,5%Salute Umana: Anche qui il danno maggiore è causato dalla chiusura verticale. 14,2% Qualità dellecosistema: Il danno maggiore è causato dallo scavo, in questa sottofase è compresa loccupazione del suolo per scopi diversi da quello agricolo; Chiusura verticale 30% Scavo 42,6% Chiusura verticale 22,7% CONTRIBUTO DELLE SOTTOFASI ALLE CATEGORIE DI DANNO

55 strutture di conteniment o 6,51% tampona- menti verticali 6,97% scavo 6,25% chiusura verticale 25,1 % chiusura superiore 10,6 % chiusura orizzontale inferiore 4,08 % solaio 0,296 % strutture di conteniment o verticale 3,83 % infissi 8,47 % Fase del ciclo di vita Sottofasi: Unità tecnologiche Classi di elementi tecnici Materiali Flussi di materia ed energia I risultati: 1° fase: Collocazione del materiale - Metodo Eco-indicator NETWORK, CONTRIBUTO (%) DI ALCUNE SOTTOFASI ALLIMPATTO TOTALE

56 I risultati: Fase operativa: Metodo Eco-indicator CATEGORIE DI DANNO VALUTATE PER OGNI SOTTOFASE Dallanalisi dei risultati della valutazione si nota che: Il danno annuo totale vale 1,99 KPt dovuti: per il 68% al gas per il riscaldamento per il 15,9% ai consumi elettrici per il 13,7% per la produzione di acqua calda sanitaria per il 2,31% per usi cucina Il danno maggiore è quello dellimpoverimento delle risorse fossili (89,4%)

57 I risultati: Fase di dismissione: Metodo Eco-indicator CATEGORIE DI IMPATTO VALUTATE PER OGNI SOTTOFASE Dallanalisi dei risultati della valutazione si nota che: Il danno totale vale 1,61 KPt dovuti al bilancio tra impatto causato dalla demolizione e quello evitato grazie al riciclaggio dei materiali. Le sottofasi la cui demolizione produce un impatto maggiore sono: Dem. Struttura di contenimento Dem. Fondazione Dem. Chiusura orizzontale inferiore Il massimo apporto allimpatto evitato è fornito dalla demolizione della Chiusura Verticale inferiore inclinat a liquidi vert orizz Dismissione Struttura di Contenimento Dismissione Fondazione Dismissione Chiusura Verticale

58 I risultati: Ciclo di vita completo: Metodo Eco-indicator CATEGORIE DI DANNO VALUTATE PER OGNI FASE DEL CICLO DI VITA Fase di esercizio 74,2% Dallanalisi dei risultati della valutazione si nota che: Il danno totale vale 2,68 KPt allanno, per 50 anni che sono gli anni di vita ipotizzati per ledificio. Il massimo danno è dovuto allimpoverimento delle risorse Costruzione 24,6% Dismissione 1,2%


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