L'INNOVAZIONE NELL'INVOLUCRO - TECNOLOGIA SOSTENIBILE IN EDILIZIA
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TECNOLOGIA SOSTENIBILE IN EDILIZIA: L’INNOVAZIONE NELL’INVOLUCRO Sede: Palagio Engineering, Greve in Chianti, Firenze relatore: Prof. a.c. Ing. Stefano Bertagni (PhD) (Università degli Studi di Firenze) stefano@bertagnibaragli.it IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO ? COME sostenere che è Sostenibile? Parte da questo quesito (provocatorio) lo spunto per conoscere meglio cosa è la sostenibilità ambientale applicata all’edilizia e come si può metterla in pratica.
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Il primo aspetto: la terminologia SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO manca ancora la dovuta chiarezza su un tema che costituisce la più importante sfida di innovazione dell’edilizia e delle tecniche edilizie in particolare Siamo sicuri di conoscere l’esatto significato di: 1. Bioedilizia; 2. Bioarchitettura; 3. Sostenibilità (di un’attività umana); 4. Edilizia bioclimatica. ? (siamo poi sicuri che esiste una sola definizione condivisa da tutti?)
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni La sostenibilità attraverso la definizione di sviluppo sostenibile “Lo sviluppo sostenibile è quello che soddisfa i bisogni del presente senza compromettere SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO la capacità delle generazioni future di soddisfare i propri. Il concetto di sviluppo sostenibile implica dei limiti, non limiti assoluti ma imposti dal presente stato dell’organizzazione tecnologica e sociale nell’uso delle risorse ambientali e dalla capacità della biosfera di assorbire gli effetti delle attività umane” (Rapporto Brundtland 1987) La definizione dell’Unione Europea “Rapporto Bruntland“ (conosciuto anche “Si definisce Sviluppo Sostenibile uno “OurCommon Future”) sviluppo contemporaneamente capace è un documento rilasciato nel 1987 dalla di assicurare il miglioramento della Commissione mondiale sull’Ambiente e lo Sviluppo (WCED) in cui, per la prima volta, qualità della vita, mantenendo nei limiti viene introdotto il concetto di Sviluppo naturali la capacità di carico degli Sostenibile. Il nome viene dato dalla ecosistemi che ci sostengono.” coordinatrice Gro Harlem Brundtland che in quell'anno era presidente del WCED ed aveva commissionato il rapporto.
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Definizioni: ECO- [Devoto Oli, ed. Le Monnier] SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO Primo elemento di composti col sign. di 'abitazione, ambiente naturale'; in questi ultimi tempi ha tempi ha trovato vasta applicazione in contesti che riguardano l'ambiente e la scienza dell'ecologia (ecoanimalista, ecoistituto, ecopoli, ecocatastrofe), talvolta in accezioni scherzose e polemiche (ecobusiness, ecofurbo). [Dal gr. oîkos 'abitazione']. SOSTENIBILE [Devoto Oli, ed. Le Monnier] (so-ste-nì-bi-le) agg. ~ Suscettibile di essere mantenuto con sollecitudine e impegno (situazione non più s.), o di venir convalidato e difeso con argomenti persuasivi (questa ipotesi è s. ) • Tollerabile, sopportabile: sviluppo economico s., rispettoso degli equilibri sociali ed ecologici preesistenti. [Der. di sostenere]. [Unione Europea] si definisce sostenibile uno sviluppo contemporaneamente capace di assicurare il miglioramento della qualità della vita, mantenendo nei limiti naturali la capacità di carico degli ecosistemi che ci sostengono. SOSTENIBILITÀ [Devoto Oli, ed. Le Monnier] (so-ste-ni-bi-li-tà) s.f. ~ Possibilità di essere mantenuto o protratto con sollecitudine e impegno o di esser difeso e convalidato con argomenti probanti e persuasivi • La possibilità di essere sopportato, spec. dal punto di vista ecologico e sociale: s. dello sviluppo eonomico. [Der. di sostenibile]. [Manuale Rockwool: “efficienza energetica degli edifici”] con riferimento alla “capacità di carico” dell’ambiente, ossia capacità da parte dell’ambiente di fornire risorse e di assorbire i rifiuti prodotti da una attività.
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Definizioni: BIOARCHITETTURA [Devoto Oli, ed. Le Monnier] (bio-ar-chi-tet-tù-ra) s.f. ~ Disciplina che applica le nozioni relative alla salute dell'uomo e al rispetto dell'ambiente nello studio e nella realizzazione degli edifici, privilegiando l'utilizzo di materiali non inquinanti e di tecniche che SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO consentano un risparmio energetico. [Comp. di bio- e architettura]. [Wikipedia] insieme delle discipline che attuano e presuppongono un atteggiamento ecologicamente corretto nei confronti dell'ecosistema antropico-ambientale. In una visione caratterizzata dalla più ampia interdisciplinarietà e da un utilizzo razionale e sostenibile delle risorse, la bioarchitettura tende alla conciliazione ed integrazione delle attività e dei comportamenti umani con le preesistenze ambientali ed i fenomeni naturali, al fine di realizzare un miglioramento della qualità della vita attuale e futura. La bioarchitettura, pratica architettonica rispettosa dei principi della sostenibilità, ha l'obiettivo di instaurare un rapporto equilibrato tra l'ambiente ed il costruito, soddisfacendo i bisogni delle attuali generazioni senza compromettere, con il consumo indiscriminato delle risorse, quello delle generazioni future. […] BIOEDILIZIA [Devoto Oli, ed. Le Monnier] (bio-e-di-lì-zia) s.f. ~ L'applicazione delle tecniche e dei materiali edili che si usano in bioarchitettura. [Comp. di bio- e edilizia]. [Wikipedia] insieme di accorgimenti che conducono a realizzare costruzioni a basso impatto ambientale. I criteri di progettazione degli edifici bio-edili o sostenibili ambientalmente, riguardano sia la riduzione dei consumi energetici che il risparmio delle altre materie prime, quale, ad esempio, l'acqua. Gli edifici di edilizia sostenibile, sono quindi costruzioni attente sia al consumo di risorse, sia ai carichi ambientali (riduzione delle emissioni di CO2 derivanti dall'insediamento). Nella progettazione di tali edifici, viene prestata attenzione particolare alla manutenibilità dell'edificio (al fine di ridurre, nel tempo, i costi derivanti dalla gestione del fabbricato); viene inoltre prestata attenzione alla qualità indoor, al fine di realizzare un fabbricato più confortevole per i suoi residenti.
Tecniche e materiali per la produzione di edifici sostenibili Bioedilizia Contenimento (anche annullamento) consumi energetici e dell’uso di risorse risorse Efficienza /consumo energetica (aria, suolo acqua) Ottimizzazione del rapporto fra Bioarchitettura edificio ed ambiente (sole, acqua, terra, vegetazione) Architettura Bioclimatica VOC, benessere acustico, campi elettromagnetici, illuminazione comfort naturale Salute e Edilizia sostenibile Sicurezza e salubrità del cantiere ed in fase di uso e manutenzione sicurezza Mobilità, rispetto della persona, Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni urbanistica sostenibile, trasmissione Etica valori (es. storici e culturali) IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni UN GRANDE PROBLEMA: SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO La misurabilità Misurare vuol dire confrontare le prestazioni. Significa poter creare una scala di valori che permetta di giudicare, premiare, incentivare, confrontare…. Servono strumenti agevoli per: 1. Stabilire linee guida; 2. Incentivare i progetti virtuosi; 3. Permettere l’istruttoria dei progetti nel caso siano poste prescrizioni in materia di sostenibilità edilizia; 4. Dare riconoscibilità (seria e credibile) ai progetti sostenibili.
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Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Metodi di valutazione della sostenibilità in edilizia: SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO 1. Valutazioni (prodotti o edifici) con strumenti raffinati-complessi: LCA; 2. Valutazioni (edifici) con strumenti meno raffinati-complessi ma più agevoli: metodi a punteggi; 3. Valutazioni (dei soli materiali e componenti) sulla base di marchi ed etichette.
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Metodi di valutazione della sostenibilità in edilizia: SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO 1) LCA (Life Cycle Assessment = valutazione nel ciclo di vita)
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Edilizia: Esigenza di indicatori confrontabili (LCA) 1990: Congresso SETAC Society of Environmental Toxicology and Chemistry SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO Partecipanti e sponsor: industrie ed istituzioni PACKAGING (vetro, PET); CARTA&CHIMICA (etichette, inchostro) [CocaCola, Procter&Gamble] Definizione di LCA: "procedimento oggettivo di valutazione di carichi energetici ed ambientali relativi ad un processo o un'attività, effettuato attraverso l'identificazione dell'energia e dei materiali usati e dei rifiuti rilasciati nell'ambiente. La valutazione include l'intero ciclo di vita del processo o attività, comprendendo l'estrazione e il trattamento delle materie prime, la fabbricazione, il trasporto, la distribuzione, l'uso, il riuso, il riciclo e lo smaltimento finale" [SETAC, 1990]. Analisi nel tempo e nello spazio: > Nel tempo: from cradle to grave (dalla culla alla tomba) > Nello spazio: dall’estrazione al trasporto in generale a tutti gli stadi successivi che rappresentano un processo
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Gruppo Serie ISO 14001 Environmental Management Systems (EMAS) ISO 14004 Sistemi di Gestione Ambientale ISO/TR 14061 ISO 14063 SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO ISO 14010 ISO 14011 Environmental Auditing ISO 14012 Verifiche Ambientali ISO 14015 ISO 19011 ISO 14020 Environmental Labelling ISO 14021 Etichette Ambientali ISO 14024 ISO/TR 14025 ISO 14031 Environmental Performance Evaluation ISO/TR 14032 Valutazione delle prestazioni ambientali ISO 14040 ISO 14041 ISO 14042 Life Cycle Assessment ISO 14043 Valutazione del Ciclo di Vita ISO/TR 14047 ISO/TS 14048 ISO/TR 14049 Environmental Management Vocabulary ISO 14050 Terminologia della Gestione Ambientale ISO/TR 14062 Environmental Aspects in Product Standards ISO 14064 Aspetti Ambientali in Standard di Prodotto ISO Guide 64
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni La metodologia LCA è nata come strumento: utile ad identificare eventuali opportunità di miglioramento in SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO senso ambientale dei prodotti nei diversi stadi della loro vita di assistenza alle decisioni nell’industria, nelle amministrazioni pubbliche o nelle organizzazioni non governative (es. pianificazione strategica, progettazione o riprogettazione di prodotti, individuazione delle priorità) INTERDISCIPLINARITA’ DELLA METODOLOGIA LCA
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Criticità LCA – I database e la qualità dei dati Cruciale in una analisi LCA è la disponibilità e la qualità dei dati in ingresso relativi ai consumi ed alle emissioni correlate a ciascun processo, prodotto o attività SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO Un gran numero di informazioni e dati sono oramai raccolti in banche dati (Database) Problema: scegliere i dati coerenti con la realtà in analisi, dunque costruire banche dati specifiche (i dati variano da regione a regione ed a seconda di condizioni produttive, metodologie costruttive, realtà economiche) Database più completi e diffusi: - ECOINVENT: Svizzera copre 2500 processi, dati raccolti su realtà locali (nazionali) o per aree geografiche; - Buwal 250: processi industriali; - ETH: Materiali e processi per imballaggi; - IVAM: Olandese; -Pré standard: olandese sviluppato dagli stessi sviluppatori di SimaPro; - DEAM: USA, processi e servizi. Passo fondamentale è la raccolta di dati e la costruzione di un database “tarato” sulla realtà produttiva ed energetica Italiana
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni I principali metodi di valutazione LCA I più importanti ed utilizzati protocolli di valutazione LCA sono: SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO Metodo degli ECOINDICATORI Ecoindicator 99 (PRè Consultants) Si applica con il software Sima Pro; valuta tre tipi di impatto: salute umana, qualità ecosistema, sfruttamento delle risorse. Esso fa riferimento a vari database (Prè standard, BUWAL250, IVAM) Metodo EPS 2000 Quattro categorie di impatto: Salute umana, Capacità dell’ecosistema, Biodiversity (estinzione specie), Abiotic stock resources (esaurimento riserve). Metodo Edip 96 Quattro categorie di impatto (tutte con la stessa importanza): Impatto ambientale, Consumo delle risorse, impatto nell’ambiente di lavoro. A loro volta gli impatti sono distinti in: globale, regionale, locale. La categoria impatto ambientale contiene indicatori quali: Global Warming [gCO2], Acidification [gSO2], Eutrophication[gNO3], Human toxicity air [g/m3] e molti altri.
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Metodi di valutazione degli impatti, ESEMPIO 1: EDIP Environmental Design of Industrial Product SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO Prevede solo categorie di danni, globali e locali • GWP-Global warming, misurato in grammi di CO2; • Stratospheric ozone depletion potentials, misurato in grammi di CFC11; • POCP-Photochemical ozone creation potentials, misurato in grammi di etano; • AP-Acidification, misurato in grammi di SO2; • Eutrophication, misurato in grammi di NO3; • Ecotoxicity water chronic, misurato in m3 di acqua inquinata; • Ecotoxicity water acute, misurato in m3 di acqua inquinata; • Ecotoxicity soil chronic, misurato in m3 di suolo inquinato. I suddetti vengono in generale chiamati INDICATORI DI IMPATTO Il metodo EDIP ha le seguenti limitazioni (Pregreffi, Neri, Spadoni, 2004) : • Non viene considerato il danno dovuto alle polveri; • Non viene considerato il danno dovuto all’uso dell’acqua; • Non viene considerato il danno dovuto al land use, ovvero all’utilizzo di territorio.
Metodi di calcolo e tools per l’LCA ESEMPIO 2: Eco-Indicator 99 con SimaPro Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO Esempio della valutazione parametrica di un pacchetto di parete in struttura di legno. (da sito www.promolegno.com)
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni le LCA, in sintesi: Vantaggi: SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO 1. Metodo scientifico, razionale e preciso; 2. Si fonda su uno schema di norme ISO (riconosciuto in tutto il mondo); 3. Riconoscimento scientifico comprovato; 4. Confrontabilità dei risultati; 5. Spersonalizzazione del metodo (scarso influsso di lobbies e poteri economici). Svantaggi: 1. Metodo lungo e talvolta dispersivo e complesso ; 2. Poco agevole per confronti agili in fase di progetto; 3. Molto sensibile al database; 4. Scarsa visibilità; 5. Solo comparativo, non assoluto. Valido quindi per studi raffinati utili allo sviluppo di nuovi prodotti o tecnologie. Molto valido in ambito accademico per ricerche. Poco valido in ambito “divulgativo”. Esempio: fra soluzione in CAP e legno x-lam nel progetto CASE, una valutazione LCA ha premiato il primo (tesi di laurea LM Edile)
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Seconda possibilità di valutazione (metodi a punteggi) Si concretizzano sottoforma di protocolli di certificazione. Si basano su uno schema PRESTABILITO di SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO QUESITI che il protocollo pone al progetto / edificio. In funzione della prestazione riscontrata sui singoli aspetti si ottiene un punteggio. Più alto è il punteggio maggiore è la prestazione dichiarata. I contenuti dei “quesiti” ed il “peso” dei punteggi è un mix che è stabilito A PRIORI dall’estensore del protocollo. I livelli non sono assoluti ma vengono revisionati con l’evoluzione delle discipline. TUTTO POGGIA SU QUESTO MIX CHE VIENE PROPOSTO. DI SOLITO A MONTE C’E’ UN ENTE CHE RILASCIA UN CERTIFICATO (dopo avere controllato e valutato).
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Metodi di valutazione e certificazione ambientale degli edifici Negli ultimi dieci anni è stata condotta a livello internazionale una intensa attività di ricerca volta allo sviluppo di sistemi di certificazione energetico ambientale per la valutazione della performance degli edifici durante tutto il loro ciclo di vita. SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO Il sistema BREEAM (UK) (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) Sviluppato nel 1990 nel Regno Unito La versione più recente si applica agli edifici residenziali, commerciali, industriali, adibiti ad uffici pubblici e ad uso pubblico, sia di nuova costruzione, sia esistenti. Consente di classificare, per scopi commerciali, gli edifici in base alla loro performance ambientale ed attualmente ricopre il 25‐30% degli uffici di nuova costruzione nel Regno Unito. Il sitema LEED (USA) (Leadership in Energy and Environmental Design) Schema di valutazione della qualità energetico ambientale delle costruzioni, in uso dal marzo 2000, di applicazione volontaria, orientato al mercato e formato su una base di consenso. Il sistema è stato promosso dall’U.S. Green Building Council, organizzazione nazionale no-profit formatasi nel 1993. Ideato come una checklist, è destinato ai progettisti e ai gestori dei processi di costruzione di edifici commerciali, pubblici, residenziali di nuova costruzione, ma anche per interventi di ristrutturazione. Il sistema si basa sull’attribuzione di crediti per ciascuno dei requisiti caratterizzanti la sostenibilità di un edificio. Dalla somma dei crediti ricevuti dipende il livello di certificazione ottenuto. I criteri LEED sono raggruppati in categorie es.: Sostenibilità del Sito; Gestione delle Acque; Energia e Atmosfera; Materiali e Risorse; Qualità ambientale Intena; Innovazione nella Progettazione.
Un esempio: Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Metodi di valutazione e certificazione ambientale degli edifici Casaclima Nature (Agenzia Casaclima) Trattasi di una evoluzione del protocolla CASACLIMA che offre la possibilità di valutare componenti anche non di involucro da un punto di vista ambientale. Il risultato finale SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO è un punteggio. Protocollo ITACA (IT) Il metodo, denominato “Protocollo Itaca”, ha fatto propri, con alcune modifiche per l’adattamento alla realtà italiana, la struttura, il sistema a punteggi di nascita estera. Esso fa riferimento a una scala di valori che va da -2 a +5 dove lo zero rappresenta il valore del punteggio o lo standard di paragone (benchmark) riferibile a quella che deve considerarsi come la pratica costruttiva corrente, nel rispetto delle leggi o dei regolamenti vigenti.
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Metodi di valutazione e certificazione ambientale degli edifici Protocollo ITACA: Tabella dei punteggi di valutazione Lo zero rappresenta la situazione di riferimento (es. costruzione SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO standard latero-cementizia)
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni I metodi a punteggi, in sintesi: Vantaggi: 1. Agevoli e di semplice utilizzo; SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO 2. Validi per ottimizzazione anche in fase di progetto; 3. Ente terzo che controlla e certifica; 4. Possono funzionare anche da manuale di buone pratiche; 5. L’emissione di un certificato è la massima forma di evidenza; 6. La visibilità è compresa nel pacchetto (marketing compreso nel prezzo); 7. Si applicano a molte casistiche (sviluppo di protocolli dedicati, es. LEED HB). Svantaggi: 1. Non indicati per ricerca e sviluppo su materiali o tecniche (sono validi per intero processo edilizio, non si applicano in genere a parti o subsistemi edilizi); 2. Non sempre specifici nel valutare le implicazioni ambientali delle diverse scelte tecnologiche e costruttive (es.: impatto di tutti i materiali, decostruibilità, prefabbricazione, durabilità dei materiali, etc.); 3. Non tutti i protocolli valutano l’integrazione disciplinare del progetto; 4. Sono rigidi, non sono possibili deroghe o personalizzazioni (esigenza di regole certe per la certificazione); Validi quindi per l’ottenimento di certificati di pronta evidenza. Non utilizzabili per ricerca-sviluppo per tecniche materiali, prototipi.
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni La terza possibilità di valutazione: SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO Certificazione di materiali e componenti edilizi (prodotto) Certificazione del processo produttivo Rinunciando alla valutazione globale del sistema edificio (valutata nella completezza spazio-temporale) è possibile, in via molto riduttiva, selezionare materiali e componenti che possiedano e dichiarino caratteristiche intrinseche di sostenibilità, prescindendo dal risultato della composizione di queste nel manufatto finale. Non si rilasciano certificati sull’edificio, ma solo sui materiali. Si tratta solo di scegliere con ottica di sostenibilità i diversi materiali e componenti. Ovviamente si perdono di vista tutte quelle prestazioni che derivano dall’organismo edilizio nel complesso e non dalle singole componenti (es. quella energetica, acustica, etc.). Criteri Olistico vs. Meccanicistico.
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Etichette ambientali Attualmente si distinguono, secondo la classificazione ISO, tre categorie di etichette ecologiche: SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO TIPO I - ISO 14024. Etichette ecologiche rilasciate a prodotti con requisiti minimi (criteri ambientali stabiliti), certificati da organismi indipendenti: esempio il marchio europeo di qualità ecologica ECOLABEL; TIPO II - ISO 14021. Etichette ecologiche che riportano autodichiarazioni non certificate da enti esterni e senza soglie minime; TIPO III - ISO 14025. Etichette ecologiche senza soglie minime che riportano dichiarazioni basate su parametri stabiliti che comunichino i dati in modo comparabile, sottoposte a un controllo indipendente, quali le Dichiarazioni Ambientali di Prodotto, EPD (Environmental Product Declaration, DAP).
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni VALUTAZIONI PARZIALI DEI PRODOTTI In mancanza di valutazioni sistematiche valgono (con tutte le riserve del caso) le certificazioni volontarie ed etichette ambientali dei prodotti o componenti edilizi. SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO Si tratta in genere di certificazioni riguardanti variamente il materiale, il suo processo produttivo e solo raramente le sue prestazioni in opera. Per colle e vernici: x esempio Per materiali edili in genere: x esempio
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Certificazioni volontarie di prodotto. SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO I marchi contrassegnano i prodotti che ottengono la certificazione secondo metodi di valutazione messi a punto da varie organizzazioni/Enti che autonomamente si dotano di queste procedure. Unica valenza: la credibilità dell’ente certificatore. Esempio: ANAB attraverso l'attività di controllo di ICEA ICEA (Istituto Certificazione Etica ed Ambientale). Ha sviluppato uno standard che punta a ridurre il consumo di risorse: •Materie prime •Acqua •Energia Lo standard si basa sul metodo LCA.
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Certificazioni volontarie di prodotto. SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO Esempio: NATUREPLUS I prodotti Natureplus sono composti per almeno l’85% da materie prime minerali o rinnovabili. Non contengono materie nocive per l’ambiente e la salute. La produzione, la lavorazione e lo smaltimento avvengono utilizzando sostanze poco tossiche.
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Certificazioni volontarie di prodotto. Esempio (x i prodotti a base legno): FSC e PEFC SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO Il marchio FSC (Forest Stewardship Council) attesta la sostenibilità nella gestione delle foreste a livello internazionale. Certificando la provenienza dei prodotti dal punto di vista ambientale che sociale. Il marchio PEFC (Programme for the Endorsement of Forest Certification schemes) E’ un organismo di normazione che si basa sulla protezione delle foreste in Europa.
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Etichette ambientali: EPD Caratteristiche delle EPD: CREDIBILITA’ E COMPARABILITA’ L’EPD, è uno strumento comunicativo che evidenzia le performance ambientali di un prodotto, aumentandone la visibilità e l’accettabilità sociale. SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO I contenuti della EPD sono rivolti principalmente ai consumatori e agli utilizzatori industriali e commerciali del prodotto (BUSINNESS to BUSINNESS). La EPD e lo studio LCA su cui essa è basata permettono di: • chiarire al consumatore/utilizzatore le interazioni tra prodotto e l’ambiente • evidenziare le caratteristiche ambientali più significative • quantificare i potenziali impatti ambientali associati al ciclo di vita • proporre obiettivi di miglioramento delle performance ambientali La credibilità delle informazioni presenti in una EPD è garantita da: 1. lo studio LCA del prodotto redatto secondo una metodologia scientifica ben definita e conforme alle norme ISO 14040 2. la verifica da parte di un organismo accreditato indipendente 3. un sistema internazionale di registrazione delle EPD certificate Lo schema EPD, applicabile a qualunque prodotto, processo o servizio, è basato su requisiti specifici comuni per ogni tipologia di prodotto (PSR) che rendono comparabili tra loro le EPD e conseguentemente le prestazioni ambientali di prodotti analoghi.
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO Una EPD è strutturata in tre sezioni: 1–Descrizione generale: azienda, prodotto, processi, sostanze chimiche, altre dichiarazioni 2–Dichiarazione delle prestazioni ambientali: Fase di produzione (materiali, consumi, emissioni, rifiuti) Fase d’uso (distribuzione, uso, fine vita, consumi) 3–Informazioni aggiuntive: “recycling declaration”, uso per ridurre impatti, iter certificazione
EPD pannello Ytong ESEMPIO: Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Altra possibilità di certificazione: Certificazione della gestione ambientale DEL PROCESSO PRODUTTIVO SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO Le aziende possono avere un proprio SGA conforme o allo schema proposto dalla norma internazionale UNI EN ISO 14001/2004 o allo schema proposto dal regolamento europeo EMAS III. I sistemi di gestione ambientale sono attuati attraverso due standard normativi: •Il Regolamento CE 1221/09 (Eco-Management and Audit Scheme (EMAS)); •le Norme della serie ISO 14001:04. ATTENZIONE: la sostenibilità del processo produttivo, ancorchè certificata, non garantisce di per sè particolari prestazioni eco- sostenibili del prodotto (es. salubrità d’uso, riciclabilità, dichiarazione dati ecologici, sicurezza, etc.).
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO Miglioramento Continuo Riesame Politica ACT della Direzione Ambientale SGA Controlli e Pianificazione CHECK Azioni correttive PLAN Attuazione e Funzionamento DO Ciclo di Deming Sistema di Gestione Ambientale
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Differenza tra EMAS III e ISO 14001 EMAS III ISO 14001:2004 Strumento volontario, creato da Sistema volontario e privatistico SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO Regolamento UE La registrazione viene effettuata da un La certificazione della qualità terzo indipendente accreditato dal ambientale viene rilasciata da Enti comitato Ecoaudit Ecolabel terzi privati, accreditati. Valido in ambito Europeo Valido a livello internazionale Obbligo di dichiarazione ambientale Le verifiche periodiche
Esempi: EMAS III ISO 14001:2004
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Sostenibilità applicata all’involucro edilizio Alcuni spunti di riflessione Quali aspetti, in particolare oltre SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO a quelli esposti, sono importanti per la valutazione di sostenibilità dei sistemi costruttivi per l’involucro edilizio?
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Sostenibilità applicata all’involucro edilizio …alcuni spunti di riflessione 1- Efficienza energetica SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO (invernale ed estiva): Se i concetti sulle performances della trasmittanza, della condensa interstiziale, ponti termici, etc. hanno fatto breccia, minore cognizione si ha, ad esempio, dei concetti di permeabilità al vapore e massività. L’ “importazione” dei concetti di efficienza energetica dai paesi anglosassoni (prevalentemente freddi o temperati) deve essere contestualizzata alle nostre condizioni ambientali. ! Non solo U [w/m2°K], Ma anche sfasamento [h] ed attenuazione onda termica per regimi non stazionari (estate). Entrano in gioco: Massa, , calore specifico, ombreggiamento, ventilazione, esposizione.
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Sostenibilità applicata all’involucro edilizio …alcuni spunti di riflessione Durabilità vs. involucro SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Sostenibilità applicata all’involucro edilizio …alcuni spunti di riflessione 2- Durabilità: Valutare sull’intero ciclo di vita (LCA) un materiale significa SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO stimarne la vita utile. L’impatto ambientale del materiale è spalmato sulla durata di vita utile. Un componente durevole può vincere sulla distanza i materiali naturali (basso impatto ma talvolta meno durevoli). La durabilità non è un concetto assoluto, ma dipende dalle condizioni ambientali e dalle tipologie di esposizione. Alcune considerazioni sulla durabilità : • tecnologie collaudate o no? (tecniche tradizionali vs. innovazione) • i nuovi materiali sono testati nel tempo? (test di invecchiamento accelerato) •Progetto di appropriate condizioni di servizio (es. regola delle 4D per legno: Deflection, Drainage, Drying, Durable materials)
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Sostenibilità applicata all’involucro edilizio …alcuni spunti di riflessione 3- Manutenibilità: SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO Estensione della durabilità. La facilità di manutenzione aumenta la vita utile. Inoltre la manutenzione deve essere facilmente praticabile, con bassi costi, in sicurezza (problema cruciale nel caso dell’involucro edilizio). Alcune considerazioni sulla manutenzione : • è facile/agevole sostituire gli elementi ammalorati? • il progetto ha pensato alla manutenzione? • frequenti (imprevisti) interventi manutentivi hanno un significativo impatto ambientale, paragonabile a quello della costruzione dello stesso involucro.
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Sostenibilità applicata all’involucro edilizio …alcuni spunti di riflessione 4- prefabbricazione (fuori opera): SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO La prefabbricazione permette di ridurre l’impatto del cantiere, aumentane la sicurezza, ridurre (tramite l’ottimizzazione) l’impatto ambientale produttivo del componente (si riducono gli sprechi ed i rifiuti). Ottimizzare le prestazioni dei componenti, tramite il controllo più attento sulla qualità. Si riducono anche i costi. Alcune considerazioni sulla prefabbricazione : • la prefabbricazione chiede una progettazione fortemente integrata; • il design dei componenti richiede strumenti avanzati (es. BIM); • va trovato un onesto equilibrio fra prefabbricazione e limitazione alla libertà di espressione.
Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni Sostenibilità applicata all’involucro edilizio …alcuni spunti di riflessione 5- Smontabilità e riciclabilità SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO Si deve favorire, a fine vita, lo smontaggio dei componenti al fine di realizzare una più completa riciclabilità dei materiali. Il riciclaggio a fine vita riduce l’impatto Life Cycle. La smontabilità favorisce anche la decostruibilità e la flessibilità d’uso dell’edificio. Alcune considerazioni : • i sistemi costruttivi a secco favoriscono massimamente sia smontabilità che riciclabilità; • le giunzioni a umido possono essere fatte fra materiali di analogo fine-di-vita (murature cartongessi, c.a.); •In genere i sistemi a secco implicano minori pesi strutturali portati, producendo un efficientamento ponderale della stessa struttura portante.
Grazie per l’attenzione ! Prof. a c. Ing. Stefano Bertagni IL RUOLO DELL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO A BASSO CONSUMO ENERGETICO SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ DELL’INVOLUCRO ARCHITETTONICO
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