LCA dei solai in laterocemento

 
LCA dei solai in laterocemento
LCA dei solai in laterocemento
Elisabetta Palumbo, Università di Firenze

In un’ottica di sostenibilità ambientale, la progettazione e la costruzione di
soluzioni tecniche di solaio non possono prescindere dalla valutazione dei
requisisti energetici e di impatto a essi connessi. Attraverso l’applicazione
del metodo LCA, sono messe a confronto le prestazioni ambientali di alcu-
ne delle tipologie di solai oggigiorno di maggior impiego nel settore delle
costruzioni.

Nella pratica costruttiva italiana, la maggior parte delle strutture orizzonta-
li e inclinate è realizzata con solai in laterocemento.
Gli studi sperimentali sui numerosi aspetti che devono essere considerati
                                                                                                                                                                  1
durante la progettazione dei solai – dalla rispondenza in termini statici, di
resistenza al fuoco e di isolamento termoacustico alle odierne normative

                                                                                                    Mensile di informazione tecnica sui Solai in Laterizio
tecnico-prestazionali, al controllo delle operazioni esecutive – negli ultimi
anni sono stati affiancati da ricerche sulle prestazioni energetico-ambien-
tali delle diverse soluzioni oggi disponibili, valutate nell’arco del loro ciclo
di vita.
In un’ottica di sostenibilità ambientale, la progettazione e l’esecuzione/co-
struzione di soluzioni tecniche di solaio, così come degli altri componenti
dell’edificio, non possono prescindere dalla valutazione dei requisisti ener-
getici e di impatto ad essi connessi. I risultati di una valutazione Life Cycle
Assessment (acronimo in inglese LCA) applicata ad un elemento tecnico
permettono di capire le ricadute che esso, e l’edificio nel quale è inserito,
hanno sull’ambiente, con riferimento ad aspetti quali il cambiamento cli-
                                                                                   La Gazzetta dei Solai
matico, le emissioni in aria, acqua e suolo, i danni sulla salute umana, il
consumo di risorse non rinnovabili.
Uno dei fondamenti dell’architettura durevole, nel senso francese del ter-
mine, dove durable implica sostenibile, è proprio quello di adoperare ele-
menti longevi con un lungo ciclo di vita.
Se l’obiettivo che si vuole perseguire è quello di realizzare architetture che
consumino poco, i cui materiali siano di basso impegno energetico – ovve-
ro con ridotta o controllata quantità di energia necessaria per la loro produ-
zione – e che abbiano un ridotto impatto ambientale e risultino affidabili nel
lungo periodo, le strategie operative da intraprendere devono essere volte
all’innovazione e alla qualificazione ambientale dei materiali e dei prodotti
utilizzati più diffusamente nella corrente pratica costruttiva.
                                                                                                                                                             Dicembre 2008 - Numero 53

L’obiettivo del presente studio è volto a delineare un profilo energetico-
ambientale delle soluzioni di solaio in laterocemento più diffuse nel settore
costruttivo italiano, attraverso una analisi LCA di tutti i materiali e i pro-
dotti che le costituiscono: una valutazione “dalla culla alla tomba”, dalla
estrazione delle materie prime al fine vita, passando per tutte le tappe
intermedie che connotano lo specifico sistema costruttivo in quanto tale
(produzione, costruzione, manutenzione e fine vita).
LCA dei solai in laterocemento
Un profilo di questo tipo permette al progettista, integrandolo con le valutazioni
                                     relative ai consumi in fase d’uso in un preciso progetto e contesto climatico, di
                                     operare scelte progettuali più attente al rispetto dell’ambiente.

                                      Categorie di danno                         Categorie di impatto
                                      SALUTE UMANA                               sostanze cancerogene
                                     		                                          allergeni respiratori organici
                                     		                                          allergeni respiratori inorganici
                                     		                                          cambiamenti climatici
                                     		                                          assottigliamento dello strato di ozono
                                     		                                          radiazioni ionizzanti
                                      QUALITÀ DELL’ECOSISTEMA                    acidificazione/eutrofizzazione / ecotossicità
                                     			                                         occupazione e riconversione del suolo
                                      IMPOVERIMENTO DELLE RISORSE                consumo di minerali
                                     			                                         combustibili fossili

                                     1 - Categorie di danno e di impatto utilizzate dal metodo Eco-Indicator 99.
    LCA dei solai in laterocemento

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                                     La metodologia scientifica(1) utilizzata per definire il profilo ambientale delle solu-
                                     zioni di solaio, attraverso la identificazione, sotto forma di indicatori quantitativi,
                                     delle principali caratteristiche ambientali del prodotto considerato, è l’analisi del
                                     ciclo di vita o, secondo la sua formulazione internazionale, Life Cycle Assessment.
                                     Allo stato attuale del quadro della regolamentazione, i risultati di una LCA non sono
                                     confrontabili con livelli, classi o benchmark di impatto ammessi o raccomandati in
                                     norme e standard e devono essere invece intesi come risultati da interpretare da
                                     parte del committente, dell’utente, del progettista a supporto di decisioni e scelte
                                     volte a minimizzare impatti negativi sull’ambiente e ad ottimizzare la sostenibilità
                                     ambientale dell’edificio.

                                     Campo di applicazione dell’analisi
                                     Le tipologie di solaio in laterocemento ritenute più diffuse nella pratica costruttiva
                                     italiana, e qui analizzate, sono le seguenti:
                                     1. solaio a travetti tralicciati con fondello in laterizio e blocchi interposti in laterizio;
                                     2. solaio a travetti precompressi e blocchi di laterizio interposti;
                                     3. solaio a lastra in cemento armato con elementi di alleggerimento in laterizio;
                                     4. solaio gettato in opera con elementi di laterizio.
                                     Le diverse tipologie, per le quali è stato effettuato, a parità di luce – circa 5 m – e
                                     di carico – permanente 250/kg/m2, accidentale 200/kg/m2 –, un dimensiona-
                                     mento di massima(2), sono state esaminate sulla base del solo solaio strutturale,
                                     trascurando perciò le possibili stratigrafie al di sopra del getto di completamento.
                                     Tale ipotesi di studio è significativa per un confronto di analisi Life Cycle Asses-
                                     sment in quanto l’unità funzionale oggetto di valutazione è, in tutti e quattro i casi,
                                     rappresentata da una soluzione strutturale di pari prestazione.
                                     Per quanto riguarda le valutazioni sull’isolamento acustico dai rumori di calpestio
                                     e di urto e di isolamento termico delle quattro alternative di solaio, esse hanno un
                                     comportamento simile; in nessun caso, però, assolvono appieno la prestazione
                                     richiesta.
LCA dei solai in laterocemento
1a. Solaio a travetti tralicciati con fondello in laterizio                                                                                                                           1b. Solaio a travetti precompressi e blocchi di laterizio interposti
  e blocchi interposti in laterizio
                                                                              Quantità di materiali (kg) in 1 m 2 di solaio                                                                                   Quantità di materiali (kg) in 1 m 2 di solaio
                          solaio a travetti tralicciati

  1a. Solaio a travetti tralicciati con fondello in laterizio                                                                                                                           1b. Solaio a travetti precompressi e blocchi di laterizio interposti

                                                                                                                                       in cls precompresso in cls precompresso
                                                                                                                                                              solaio a travetti
  e blocchi interposti in laterizio
                                                                              Quantità di materiali (kg) in 1 m 2 di solaio                                                                                   Quantità di materiali (kg) in 1 m 2 di solaio
solaio a travetti tralicciati

                                                                                                                                          solaio a travetti
                                                                  1   2 3              4                       5                                                                                        1    2 3             4                       5

                                                                  1   2 3              4                       5                                                                                        1    2 3             4                       5

                                                                                   (misure in cm)                                                                                                                     (misure in cm)

  Legenda                                          Scheda tecnica                                                                       Legenda                                        Scheda tecnica
  1. cappa in calcestruzzo sp. 4 cm                Altezza                  0,24                                                m       1. cappa in calcestruzzo sp. 4 cm              Altezza                  0,24                                               m
  2. rete elettrosaldata                           Peso                      279                                              kg/m2     2. rete elettrosaldata                         Peso                      303                                             kg/m2
  3. armatura aggiuntiva in tondino di             Luce massima               5,3                                               m       3. armatura aggiuntiva in tondino di           Luce massima              5,3                                               m
  acciaio                                (misure in cm)                                                                                 acciaio                              (misure in cm)
  4. blocco per solaio in laterizio                                                                                                     4. blocco per solaio in laterizio
  Legenda                                          Scheda tecnica                                                                       Legenda                                        Scheda tecnica
  5. travetto tralicciato in                                                                                                            5. travetto in calcestruzzo armato
  1. cappa in calcestruzzo sp. 4 cm                Altezza                  0,24                                                m       1. cappa in calcestruzzo sp. 4 cm              Altezza                  0,24                                               m            3
  laterocemento su fondello in laterizio                                                                                                precompresso
  2. rete elettrosaldata                           Peso                      279                                              kg/m2     2. rete elettrosaldata                         Peso                      303                                             kg/m2
  3. armatura aggiuntiva in tondino di             Luce massima               5,3                                               m       3. armatura aggiuntiva in tondino di           Luce massima              5,3                                               m
  acciaio                                                                                                                               acciaio
  1c. Solaio a lastra in cemento armato con elementi                                                                                    1d. Solaio gettato in opera con elemendi di laterizio
  4.
  di blocco  per solaio in
     alleggerimento      in laterizio
                            laterizio                                                                                                   4. blocco per solaio in laterizio
  5. travetto tralicciato in                                                                                                            5. travetto in calcestruzzo armato
                                  Quantità di materiali (kg) in 1 m 2 di solaio                                                                                       Quantità di materiali (kg) in 1 m 2 di solaio
  laterocemento su fondello in laterizio                                                                                                precompresso
                                                                                                                                       solaio gettato in operasolaio gettato in opera

  1c. Solaio a lastra in cemento armato con elementi                                                                                    1d. Solaio gettato in opera con elemendi di laterizio
  di alleggerimento in laterizio
solaio a lastra

                                                                            Quantità di materiali (kg) in 1 m 2 di solaio                                                                                      Quantità di materiali (kg) in 1 m 2 di solaio
solaio a lastra

                                                          1   2                            3               4                     5                                                                      1    2 3              4                          5

                                                          1   2                            3               4                     5                                                                      1    2 3              4                          5

                                                                                   (misure in cm)                                                                                                                     (misure in cm)

  Legenda                                      Scheda tecnica                                                                           Legenda                                     Scheda tecnica
  1. cappa in calcestruzzo sp. 4 cm            Altezza                                                               0,24       m       1. cappa in calcestruzzo sp. 4 cm           Altezza           0,24                                                         m
  2. rete elettrosaldata                       Peso                                                                  396,5    kg/m 2    2. rete elettrosaldata                      Peso               279                                                       kg/m 2
  3. armatura aggiuntiva in tondino di         Luce massima                                                           5,3       m       3. armatura aggiuntiva in tondino di        Luce massima       5,3                                                         m
  acciaio                             (misure in cm)                                                                                    acciaio                            (misure in cm)
  4. elemento di alleggerimento in                                                                                                      4. blocco per solaio in laterizio
  Legenda                                      Scheda tecnica                                                                           Legenda                                     Scheda tecnica
  laterizio                                                                                                                             5. armatura in tondino di acciaio
  1. cappa in calcestruzzo sp. 4 cm            Altezza                                                               0,24       m       1. cappa in calcestruzzo sp. 4 cm           Altezza           0,24                                                         m
  5. lastra precompressa in
  2. rete elettrosaldata                       Peso                                                                  396,5    kg/m 2    2. rete elettrosaldata                      Peso               279                                                       kg/m 2
  calcestruzzo irrigidita da tralicci
  3. armatura aggiuntiva in tondino di         Luce massima                                                           5,3       m       3. armatura aggiuntiva in tondino di        Luce massima       5,3                                                         m
  metallici
  acciaio                                                                                                                               acciaio
                                                                                                                                                                                                                                                                           Dicembre 2008 - Numero 53

  4. elemento di alleggerimento in                                                                                                      4. blocco per solaio in laterizio
  laterizio                                                                                                                             5. armatura in tondino di acciaio     Legenda:      cls    laterizio                                                     acciaio
  5. lastra precompressa in
  calcestruzzo irrigidita da tralicci
  metallici

                                                                                                                                                                                                                         Legenda:         cls        laterizio   acciaio

       Figura 1 – Soluzioni di solaio analizzate: destinazione e caratteristiche.
LCA dei solai in laterocemento
2. Valutazione LCA per categorie
                                                      recupero acciaio
                                                                                                                                                                                 di impatto di 1 2mdi solaio a travetti
                            smaltimento materiali edili                                                                                                                          tralicciati con fondello in laterizio
                                                                                                                                                                                 e blocchi interposti.
                          riciclo rifiuti inerti in cantiere
                                                                                                                                                                                                                          2. Valutazione LC
                                                                                                                       recupero acciaio
                          riciclo scarti inerti in cantiere                                                                                                                      Legenda:                                 di impatto di 1 2md
                                                                                                          smaltimento materiali edili                                               sostanze cancerogene                  tralicciati con fon
                               prodotto evitato (ghiaia)
                                                                                                                                                                                    cambiamenti climatici                 e blocchi interpos
                                                                                                        riciclo rifiuti inerti in cantiere                                          ecotossicità
          carburante per macchine di cantiere
                                                                                                        riciclo scarti inerti in cantiere
                                                                                                                                                                                    minerali                              Legenda:
                          stoccaggio in cantiere laterizi                                                                                                                           allergeni respiratori organici           sostanze cance
                      trasporto dei laterizi in cantiere
                                                                                                             prodotto evitato (ghiaia)                                              radiazione                               cambiamenti cli
                                                                                                                                                                                    acidificazione                           ecotossicità
                                                                                          carburante per macchine di cantiere
                 trasporto materiali complementari                                                                                                                                  combustibili fossili                     minerali
                                                                                                        stoccaggio in cantiere laterizi                                             allergeni respiratori inorganici         allergeni respira
                                               rete elettrosaldata
                                                                                                                                                                                    strato di ozono                          radiazione
                                                                                                      trasporto dei laterizi in cantiere                                            uso del suolo
                                                                 getto di cis                                                                                                                                                acidificazione
                                                                                                 trasporto materiali complementari                                                                                           combustibili fos
                                                             soletta armata
                                                                                                                                                                                                                             allergeni respira
                                                                                                                    rete elettrosaldata
                           blocchi di laterizio per solai                                                                                                                                                                    strato di ozono
                                                                                                                             getto di cis                                                                                    uso del suolo

                                                                                                                         soletta armata
                                                                                                                             Eco-punti       (Pt)
                                                                                                          blocchi di laterizio per solai

                                                                                                                                                                Eco-punti (Pt)
                 10                                                                                                                                                              3. Valutazione LCA per categorie
                                                                                2. Valutazione LCA per categorie di impatto di 1 m2 di solaio aditravetti tralicciati con
                                                                                                                                                  danno relativa alla fase
                  9                                                             fondello in laterizio e blocchi interposti.                    di produzione di materiali per 21 m
                                                                                                                                                                                 di solaio a travetti tralicciati
                  8                                                                              10                                                                              con fondello in laterizio e blocchi      3. Valutazione LC
                                LCA dei solai in laterocemento

                      4                                                                                                                                                          interposti.                              di danno relativa
                  7                                                                               9                                                                                                                       di produzione di m
                                                                                                                                                                                 Legenda:                                 di solaio a travett
Eco-punti (Pt)

                  6                                                                               8                                                                                 laterizi                              con fondello in la
                                                                                                                                                                                    acciaio                               interposti.
                  5                                                                               7
                                                                                                                                                                                    cls
                                                                                                                                                                                                                          Legenda:
                  4
                                                                                Eco-punti (Pt)

                                                                                                  6                                                                                                                          laterizi
                                                                                                                                                                                                                             acciaio
                  3                                                                               5
                                                                                                                                                                                                                             cls
                  2                                                                               4

                  1                                                                               3

                  0                                                                               2
                                                          salute umana                                        qualità ecosistema                      risorse
                                                                                                  1

                                                                                                  0
                                                                                                                        salute umana                qualità ecosistema                           risorse

                                                                                3. Valutazione LCA per categorie di danno relativa alla fase di produzione di materiali
                                                                                per 1 m2 di solaio a travetti tralicciati con fondello in laterizio e blocchi interposti.

                                                                                È infatti riconosciuto che, ai fini dell’isolamento acustico, il solaio strutturale da
                                                                                solo non è sufficiente a garantire valori tali da ottemperare ai limiti legislativi(3): è
                                                                                necessario, dunque, prevedere l’inserimento di ulteriori strati al di sopra di quello
                                                                                considerato nell’analisi svolta (pavimento galleggiante).
                                                                                Stesso discorso vale per l’isolamento termico: per raggiungere idonei valori di tra-
                                                                                smittanza termica, in base ai limiti e alle condizioni previste dalla legge(4), il solaio
                                                                                strutturale, nelle tipologie prese in esame dallo studio, deve essere dotato di un
                                                                                adeguato strato isolante.
                                                                                Le caratteristiche delle quattro soluzioni costruttive sono riportate nella fig. 1
                                                                                (i dati fanno riferimento alla documentazione tecnica fornita dai relativi produttori
                                                                                ed alla letteratura esistente) in materia.
LCA dei solai in laterocemento
recupero acciaio
  recupero acciaio

nto materiali
nto materiali edili
              edili

 inerti
 inerti in
        in cantiere
           cantiere
                                                               recupero acciaio
ti
ti inerti
   inerti in
          in cantiere
             cantiere                                                                                                 Legenda:
                                                                                                                      Legenda:
                                                  smaltimento materiali edili                                            sostanze    cancerogene
                                                                                                                         sostanze cancerogene
to
to evitato
   evitato (ghiaia)
           (ghiaia)                                                                                                      cambiamenti
                                                                                                                         cambiamenti climatici
                                                                                                                                        climatici
                                                riciclo rifiuti inerti in cantiere
acchine
acchine di
        di cantiere
           cantiere
                                                                                                                         ecotossicità
                                                                                                                         ecotossicità
                                                riciclo scarti inerti in cantiere                                        minerali
                                                                                                                         minerali                            Legenda:
 in
 in cantiere
    cantiere laterizi
             laterizi                                                                                                    allergeni respiratori
                                                                                                                         allergeni  respiratori organici
                                                                                                                                                organici        sostanze cancerogene
                                                     prodotto evitato (ghiaia)
laterizi
laterizi in
         in cantiere
            cantiere                                                                                                     radiazione
                                                                                                                         radiazione                             cambiamenti climatici
                                   carburante per macchine di cantiere                                                   acidificazione
                                                                                                                         acidificazione                         ecotossicità
ali
ali complementari
    complementari                                                                                                        combustibili
                                                                                                                         combustibili fossili
                                                                                                                                       fossili                  minerali
                                                stoccaggio in cantiere laterizi
ete elettrosaldata
ete elettrosaldata                                                                                                       allergeni respiratori
                                                                                                                         allergeni  respiratori inorganici
                                                                                                                                                inorganici      allergeni respiratori organici
                                              trasporto dei laterizi in cantiere                                         strato
                                                                                                                         strato di
                                                                                                                                 di ozono
                                                                                                                                    ozono                       radiazione
        getto
        getto di
              di cis
                 cis                                                                                                     uso
                                                                                                                         uso del
                                                                                                                              del suolo
                                                                                                                                  suolo                         acidificazione
                                         trasporto materiali complementari
    soletta
    soletta armata
            armata
                                                                                                                                                                combustibili fossili
                                                            rete elettrosaldata                                                                                 allergeni respiratori inorganici
 laterizio per
 laterizio per solai
               solai
                                                                                                                                                                strato di ozono
                                                                     getto di cis
                                                                                                                                                                uso del suolo
                                                                 soletta armata
                                                                      Eco-punti
                                                                       Eco-punti (Pt)
                                                                                 (Pt)
                                                  blocchi di laterizio per solai

                                                                                                     Eco-punti (Pt)

                        4. Valutazione LCA per categorie di impatto di 1 m2 di solaio a travetti precompressi e
                        blocchi di laterizio interposti.

                                         10
                                                                                                                                                                                         5
                                          9
                                                                                                                      Legenda:
                                                                                                                      Legenda:
                                          8                                                                              laterizi
                                                                                                                         laterizi
                                                                                                                         acciaio
                                                                                                                         acciaio
                                          7
                                                                                                                         cls
                                                                                                                         cls
                                                                                                                                                             Legenda:
                        Eco-punti (Pt)

                                          6                                                                                                                     laterizi
                                                                                                                                                                acciaio
                                          5
                                                                                                                                                                cls
                                          4

                                          3

                                          2
   salute
   salute umana
          umana                                        qualità
                                                       qualità ecosistema
                                                               ecosistema                  risorse
                                                                                           risorse
                                          1

                                          0
                                                                salute umana            qualità ecosistema                           risorse

                        5. Valutazione LCA per categorie di danno relativa alla fase di produzione di materiali
                        per 1 m2 di solaio a travetti precompressi e blocchi di laterizio interposti.

                        L’analisi
                        L’unità funzionale
                        L’unità funzionale è 1 m2 di solaio strutturale con le caratteristiche riportate nella
                        figura 1.
                                                                                                                                                                                    Dicembre 2008 - Numero 53

                        L’analisi LCA ha riguardato le fasi di:
                        • produzione
                        • trasporto dei materiali dalla cava all’azienda produttrice
                        • gasolio/energie per l’alimentazione delle macchine di cantiere
                        • fine vita e riciclo dei materiali.
                        I dati di inventario sui laterizi fanno riferimento a precedenti ricerche sviluppate in tale
                        ambito(5), mentre quelli sugli altri materiali costituenti le diverse soluzioni tecniche
LCA dei solai in laterocemento
6. Valutazione LCA per categorie
                                          recupero acciaio
                                                                                                                                                                di impatto di 1 m2 di solaio a lastra
                          smaltimento materiali edili                                                                                                           in cemento armato con elementi
                                                                                                                                                                di alleggerimento in laterizio.
                        riciclo rifiuti inerti in cantiere
                                                                                                                                                                                                        6. Valutazione LC
                                                                                                                  recupero acciaio
                        riciclo scarti inerti in cantiere                                                                                                       Legenda:                                di impatto di 1 m
                                                                                                     smaltimento materiali edili                                   sostanze cancerogene                 in cemento arma
                             prodotto evitato (ghiaia)
                                                                                                                                                                   cambiamenti climatici                di alleggerimento
                                                                                                   riciclo rifiuti inerti in cantiere                              ecotossicità
          carburante per macchine di cantiere
                                                                                                                                                                   minerali                             Legenda:
                                                                                                   riciclo scarti inerti in cantiere
                        stoccaggio in cantiere laterizi                                                                                                            allergeni respiratori organici          sostanze cance
                                                                                                        prodotto evitato (ghiaia)                                  radiazione
                      trasporto dei laterizi in cantiere                                                                                                                                                   cambiamenti c
                                                                                                                                                                   acidificazione
                                                                                     carburante per macchine di cantiere                                                                                   ecotossicità
                 trasporto materiali complementari                                                                                                                 combustibili fossili                    minerali
                                                                                                   stoccaggio in cantiere laterizi                                 allergeni respiratori inorganici
                                    rete elettrosaldata                                                                                                                                                    allergeni respir
                                                                                                                                                                   strato di ozono                         radiazione
                                                                                                 trasporto dei laterizi in cantiere                                uso del suolo
                                                            getto di cis                                                                                                                                   acidificazione
                                                                                            trasporto materiali complementari                                                                              combustibili fos
                                                soletta armata
                                                                                                                                                                                                           allergeni respir
                                                                                                               rete elettrosaldata
                          blocchi di laterizio per solai                                                                                                                                                   strato di ozono
                                                                                                                        getto di cis                                                                       uso del suolo

                                                                                                                   soletta armata
                                                                                                                  Eco-punti   (Pt)
                                                                                                     blocchi di laterizio per solai

                                                                                                                                                   Eco-punti (Pt)
                 10                                                                                                                                             7. Valutazione LCA per categorie
                                                                           6. Valutazione LCA per categorie di impatto di 1 m2 di solaio a lastra
                                                                                                                                      di danno     in cemento
                                                                                                                                               relativa alla fase armato
                  9
                                                                           con elementi di alleggerimento in laterizio.               di produzione di materiali per 21 m
                                                                                                                                                                di solaio a lastra in cemento armato
                  8                                                                         10
                                                                                                                                                                con elementi di alleggerimento          7. Valutazione LC
                                     LCA dei solai in laterocemento

                                                                                                                                                                in laterizio.                           di danno relativa
                           6
                  7                                                                          9                                                                                                          di produzione di
                                                                                                                                                                Legenda:                                di solaio a lastra
Eco-punti (Pt)

                  6                                                                          8                                                                     laterizi                             con elementi di a
                                                                                                                                                                    acciaio                             in laterizio.
                  5                                                                          7                                                                      cls
                                                                                                                                                                                                        Legenda:
                  4
                                                                           Eco-punti (Pt)

                                                                                             6                                                                                                             laterizi
                                                                                                                                                                                                           acciaio
                  3                                                                          5                                                                                                             cls
                  2                                                                          4

                  1                                                                          3

                  0                                                                          2
                                            salute umana                                          qualità ecosistema                    risorse
                                                                                             1

                                                                                             0
                                                                                                                   salute umana          qualità ecosistema                         risorse

                                                                           7. Valutazione LCA per categorie di danno relativa alla fase di produzione di materiali
                                                                           per 1 m2 di solaio a lastra in cemento armato con elementi di alleggerimento in laterizio.

                                                                           fanno riferimento principalmente a due banche dati presenti nel software SimaPro
                                                                           utilizzato per la simulazione LCA (Ecoinvent system processes e IDEMAT 2001).

                                                                           Il metodo di valutazione
                                                                           Il metodo di valutazione utilizzato per l’analisi è l’ Eco-indicator 99, sviluppato dalla
                                                                           Pré (Product Ecology Consultants) per conto del Ministero dell’Ambiente olandese,
                                                                           di semplice lettura per il progettista, poiché restituisce i dati dell’analisi LCA in gran-
                                                                           dezze di facile comprensione ed utilizzo, i cosiddetti eco-indicatori o eco-punti (Pt).
                                                                           Il metodo valuta l’impatto associato all’analisi LCA sulla base di 11 categorie di
                                                                           impatto (sostanze cancerogene, allergeni respiratori organici e inorganici, cambia-
                                                                           menti climatici, radiazione, strato di ozono, ecotossicità, acidificazione, uso del
                                                                           suolo, minerali e combustibili fossili), ognuna delle quali incide sulle 3 categorie
                                                                           di danno valutate dal metodo: salute umana, qualità ecosistemica ed esaurimento
                                                                           delle risorse (tabella 1).
LCA dei solai in laterocemento
recupero acciaio

i inerti in cantiere

ti inerti in cantiere
                                                               recupero acciaio
                                                                                                                       Legenda:
to evitato (ghiaia)                             riciclo rifiuti inerti in cantiere                                        sostanze cancerogene
acchine di cantiere                                                                                                       cambiamenti climatici
                                                riciclo scarti inerti in cantiere
                                                                                                                          ecotossicità
 in cantiere laterizi                                                                                                     minerali                           Legenda:
                                                     prodotto evitato (ghiaia)
                                                                                                                          allergeni respiratori organici        sostanze cancerogene
laterizi in cantiere
                                  carburante per macchine di cantiere                                                     radiazione                            cambiamenti climatici
                                                                                                                          acidificazione                        ecotossicità
ali complementari                               stoccaggio in cantiere laterizi
                                                                                                                          combustibili fossili                  minerali
ete elettrosaldata                                                                                                        allergeni respiratori inorganici      allergeni respiratori organici
                                              trasporto dei laterizi in cantiere
                                                                                                                          strato di ozono                       radiazione
        getto di cis                                                                                                                                            acidificazione
                                         trasporto materiali complementari                                                uso del suolo
                                                                                                                                                                combustibili fossili
          armature                                          rete elettrosaldata                                                                                 allergeni respiratori inorganici
 laterizio per solai                                                                                                                                            strato di ozono
                                                                     getto di cis
                                                                                                                                                                uso del suolo
                                                                       armature
                                                                        Eco-punti (Pt)
                                                  blocchi di laterizio per solai

                                                                                                      Eco-punti (Pt)
                        8. Valutazione LCA per categorie di impatto di 1                          m2    di solaio gettato in opera con
                        elementi di laterizio.

                                         10                                                                                                                                            7
                                          9

                                                                                                                       Legenda:
                                          8
                                                                                                                          laterizi
                                          7                                                                               acciaio
                                                                                                                          cls
                                                                                                                                                             Legenda:
                        Eco-punti (Pt)

                                          6                                                                                                                     laterizi
                                                                                                                                                                acciaio
                                          5
                                                                                                                                                                cls
                                          4

                                          3

                                          2

  salute umana                                        qualità ecosistema                    risorse
                                          1

                                          0
                                                              salute umana               qualità ecosistema                          risorse

                        9. Valutazione LCA per categorie di danno relativa alla fase di produzione di materiali
                        per 1 m2 di solaio gettato in opera con elementi di laterizio.

                        Risultati
                        1. Solaio a travetti tralicciati con fondello in laterizio e blocchi interposti
                        L’impatto complessivo della soluzione tecnica, espresso in eco-punti (metodo Eco-
                        indicator 99), è pari a 8,91 Pt.
                        Nel solaio in esame, le categorie di impatto che presentano maggiori valori, e che
                                                                                                                                                                                  Dicembre 2008 - Numero 53

                        quindi incidono maggiormente sull’impatto totale della soluzione, sono: allergeni re-
                        spiratori inorganici (64,7%), consumo di combustibili fossili (18,2%), sostanze can-
                        cerogene (7,5%), uso del suolo (3,7%); tutte le altre categorie di impatto incidono in
                        percentuali al di sotto del 2%: difatti il valore più basso si riscontra per la categoria
                        “strato di ozono” (0,000324%).
                        Le emissioni di sostanze inorganiche allergeni respiratori si manifestano prevalente-
                        mente nelle fasi produttive dei materiali componenti la soluzione tecnica; in particola-
LCA dei solai in laterocemento
solaio gettato in opera

Legenda:
   sostanze cancerogene                                                         solaio gettato in opera
                                                                                                                                                                            Legenda:
   cambiamenti climatici
            solaio a lastra
   ecotossicità                                                                                                                                                                sostanze cancerogene
         e alleggerimento                                                                                                                                                      cambiamenti climatici
   minerali in laterizio                                                                                                                                                                                        Legenda:
                                                                                                                                                                               ecotossicità
   allergeni respiratori organici                                                                                                                                                                                  sostanze cancer
                                                                                        solaio a lastra                                                                        minerali
   radiazione                                                                        e alleggerimento
                                                                                                                                                                               allergeni respiratori organici      cambiamenti clim
   acidificazione                                                                           in laterizio
                                                                                                                                                                                                                   ecotossicità
                                                                                                                                                                               radiazione
   combustibili fossili                                                                                                                                                                                            minerali
           solaio a travetti                                                                                                                                                   acidificazione
   allergeniprecompressi
              respiratori inorganici
                                                                                                                                                                               combustibili fossili                allergeni respira
   strato di ozono                                                                                                                                                                                                 radiazione
                                                                                                                                                                               allergeni respiratori inorganici
   uso del suolo                                                                       solaio a travetti                                                                                                           acidificazione
                                                                                         precompressi
                                                                                                                                                                               strato di ozono
                                                                                                                                                                               uso del suolo                       combustibili foss
     solaio a travetti tralicciati
            e blocchi interpost                                                                                                                                                                                    allergeni respira
                     in laterizio                                                                                                                                                                                  strato di ozono
                                                                    solaio a travetti tralicciati                                                                                                                  uso del suolo
                                                                           e blocchi interpost
                                                                                    in laterizio
                                                                                                                 Eco-punti (Pt)

                                                                                                                                               Eco-punti (Pt)

                                                              10. Valutazione LCA comparativa per categorie di impatto di 1 m2 di soluzioni di solaio
                                                              in laterocemento.

Legenda:
                   LCA dei solai in laterocemento

8  salute umana
                                                                                                                                                                            Legenda:
           qualità ecosistemica                                                                                                                                                salute umana
           risorse
                                                                                                                                                                               qualità ecosistemica           Legenda:
Eco-punti (Pt)

                                                                                                                                                                               risorse                           salute umana
                                                                                                                                                                                                                  qualità ecosistem
                                                               Eco-punti (Pt)

                                                                                                                                                                                                                  risorse

                                  a travetti tralicciati e blocchi                       a travetti                   a lastre inc.a.         gettato
                                       interposti in laterizio                         precompressi             alleggerimenti in laterizio   in opera

                                                                                       a travetti tralicciati e blocchi        a travetti           a lastre inc.a.                  gettato
                                                                                            interposti in laterizio          precompressi     alleggerimenti in laterizio            in opera

                                                              11. Valutazione LCA comparativa per categorie di danno di 1 m2 di soluzioni di solaio
                                                              in laterocemento.

                                                              re, incide notevolmente su questo impatto la fase di produzione del calcestruzzo
                                                              utilizzato come getto di completamento (80% sul totale degli allergeni inorganici
                                                              prodotti nel ciclo di vita).
                                                              Il consumo di combustibili fossili si registra tra il 26 e il 32% nelle fasi produttive,
                                                              rispettivamente, del calcestruzzo e del laterizio e per circa il 18% dell’acciaio, men-
                                                              tre l’incidenza dei consumi dovuti ai trasporti dall’azienda al cantiere, nelle ipotesi
                                                              di distanze medie comuni nel mercato italiano, è di ca. il 13% sul totale di questa
                                                              categoria di impatto.
                                                              Dall’analisi dell’intera soluzione di solaio attraverso le tre categorie di danno –
                                                              salute umana, qualità ecosistemica e uso delle risorse –, si evince che l’impatto
                                                              maggiore si ha sulla salute umana, ca. il 74%, attribuibile per gran parte al cal-
                                                              cestruzzo. Per questa categoria di danno, il laterizio contribuisce meno di tutti
                                                              gli altri materiali. Invece, ad esso è imputabile in misura maggiore il consumo di
                                                              combustibili fossili – 31,6% sul totale di 19% delle risorse sfruttate nell’intero ciclo
LCA dei solai in laterocemento
100%                                                                  Legenda:
           90%                                                                     laterizi

           80%                                                                     acciaio
                                                                                   cls
           70%

           60%

           50%

           40%

           30%

           20%

           10%

            0%
                   % in peso totale del solaio     % del danno totale

12. Incidenza % del laterizio, in peso e in impatto, nella soluzione di solaio a travetti
tralicciati.

di vita – dovuto all’utilizzo di gas naturale nella fase di cottura del materiale, da cui
la considerazione che l’efficienza energetica degli impianti produttivi è una buona
strategia da perseguire. Bassissimo è infine il contributo del laterizio alla categoria di
danno “qualità ecosistemica” come evidenziato nel grafico di fig. 3.
                                                                                                     9

2. Solaio a travetti precompressi e blocchi di laterizio interposti
Nella soluzione a travetti precompressi, l’impatto complessivo è pari a 9,84 eco-
punti.
Le categorie di impatto che insieme incidono per quasi l’83% nella determinazione
del danno totale sono: per il 66% gli allergeni respiratori inorganici, di cui quasi il 70%
è imputabile alla produzione del calcestruzzo, utilizzato in misura consistente nel
getto di riempimento del solaio, e per il 16,8% il consumo di combustibili fossili, il cui
impatto è determinato in misura quasi paritaria (ca. 30%) nelle fasi di produzione, sia
del calcestruzzo, sia del laterizio.
L’analisi per categorie di danno della soluzione di solaio rileva 7,43 eco-punti di im-
patto nella categoria salute umana, di cui 4,59 Pt derivano dalla produzione di cal-
cestruzzo per il getto di riempimento, 0,32 da quella dei laterizi e ca. 1,1 Pt per la
realizzaione dei travetti precompressi.
In “qualità ecosistemica”, l’impatto è molto basso, di ca. 0,7 Pt, mentre in “risorse”
il punteggio totale è di 1,72 Pt di cui 0,5 è da attribuirsi alla produzione del laterizio,
in particolare alla fase di cottura, e 0,4 a quella del calcestruzzo.

3. Solaio a lastra in cemento armato con elementi di alleggerimento in laterizio
L’impatto complessivo della soluzione tecnica, espresso in eco-punti, è pari a 14,1
Pt, di cui i valori più alti si hanno in: allergeni respiratori inorganici (9,76 Pt, 69%
dell’impatto totale), combustibili fossili (1,99 Pt, ovvero il 14,1% del totale), valorial di
sotto di 1 per le restanti categorie di impatto, variabili da ca. 0,99 (“sostanze cance-
                                                                                                Dicembre 2008 - Numero 53

rogene”) a 0,000272 Pt (“strato di ozono”).
L’attribuzione degli impatti a queste categorie deriva, come già rilevato nelle altre
soluzioni di solaio, dalla fase produttiva dei materiali che costituiscono le soluzioni
di solaio, primo tra tutti il calcestruzzo, che comunque è utilizzato in alte quantità,
soprattutto come strato di riempimento, poi da acciaio e laterizi.
In termini di categorie di danno, si hanno punteggi pari a 11 Pt in “salute umana”, 2,1
in “risorse” e 1 in “qualità ecosistemica”.
LCA dei solai in laterocemento
4. Solaio gettato in opera con elementi di laterizio
                                      Nell’ultima soluzione di solaio presa in esame, il danno totale vale 9 ecopunti che,
                                      in termini di categorie di impatto, si traduce in: 64,3% di emissioni di sostanze
                                      inorganiche sulle vie respiratorie, il 18% di consumo di combustibili fossili, quasi
                                      l’8% di sostanze cancerogene e il 3,7% in uso del suolo.
                                      Analogamente agli altri tre casi analizzati, la categoria di impatto relativa ai danni
                                      causati da sostanze organiche alle vie respiratorie è determinata in percentuale
                                      alta nella fase di produzione del calcestruzzo – per l’81% – e di ca. il 5% dal late-
                                      rizio e dall’acciaio.
                                      Quest’ultimo dato, che costituisce un buon punteggio per il laterizio, essendo im-
                                      piegato nella soluzione tecnica in esame in quantità di ca. il 30%, non ha la stessa
                                      valenza nel caso dell’acciaio poiché la quantità impiegata nella soluzione tecnica
                                      rappresenta circa il 3% del peso totale del solaio.

                                      Analisi comparativa delle soluzioni di solaio
                                      Dall’analisi comparativa del ciclo di vita delle differenti tipologie di solaio, risulta
                                      che la soluzione che raggiunge il punteggio di impatto totale più basso è quella
                                      a travetti tralicciati su fondello in laterizio e blocchi interposti in laterizio, con un
                                      valore di 8,91 Pt, seguita da quella gettata in opera, di peso proprio quasi uguale,
                                      con9,1 Pt, poi da quella a travetti precompressi, 9,84 Pt, e da ultimo con 14,1 Pt
     LCA dei solai in laterocemento

10
                                      da quella a lastra in calcestruzzo armato e blocchi di alleggerimento in laterizio.
                                      Dalla soluzione a lastra, con più alto impatto, a quella a meno, in travetti tralicciati,
                                      si ha una diminuzione del danno totale del 58% che, letto nelle tre categorie di
                                      danno, si traduce in:
                                      • una riduzione del danno sulla “salute umana” del 67% (da 11 Pt si passa a ca.
                                          6,6 Pt);
                                      • una diminuzione del danno sulla “qualità ecosistemica” del 58% (da 1 Pt si arriva
                                          a 0,63 Pt);
                                      • infine un minor utilizzo delle “risorse” del 24% (da 2,1 Pt a1,7 Pt).
                                      Delle quattro soluzioni, si registrano impatti paragonabili per quelle tre in cui è
                                      maggiore la presenza del laterizio, il quale di fatto tende ad apportare un effetto
                                      di contenimento del danno ambientale. Per contro, la soluzione più impattante,
                                      al netto della valutazione della fase d’uso (non contemplata in questa analisi), è il
                                      solaio a lastre, più pesante e con maggiore presenza di calcestruzzo.
                                      I valori di danno ambientale totale delle soluzioni in laterocemento (8,9÷14,1 Pt)
                                      risultano, comunque, inferiori ad altre tipologie presenti sul mercato e con le stes-
                                      se prestazioni strutturali (a lastra con alleggerimento in polistirolo con 14,3 Pt e
                                      soletta su lamiera grecata con 17,1 Pt).
                                      In conclusione, il laterizio, nelle quattro tipologie di solaio analizzate, raggiunge
                                      sempre valori di impatto ridotti. Infatti, da un’analisi più dettagliata della sola fase
                                      di produzione dei tre principali componenti della soluzione tecnica in cui il laterizio
                                      è presente in quantità maggiori (30,6%), solaio a travetti tralicciati e blocchi inter-
                                      posti, si desume che l’incidenza che esso ha sulla determinazione del danno totale
                                      è del 12% (fig. 12).
                                      Note
                                      1. La metodologia Life Cycle Assessment (LCA) è regolata dalle norme della serie ISO 14040.
                                      2. In questa fase sono stati preziosi i contributi dell’ing. Vincenzo Bacco e dell’ing. Lorenzo Castriotta.
                                      3. DPCM 5/12/97 “Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici”.
                                      4. Decreto Legislativo 29 dicembre 2006, n. 311.
                                      5. Ricerca “LCA LATERIZIO: analisi del ciclo di vita di prodotti e sistemi in laterizio”. Convenzione
                                      Università degli Studi di Firenze, Dip.Tecnologie dell’Architettura e Design “PL. Spadolini” - Andil As-
                                      solaterizi. Responsabile M. Chiara Torricelli; gruppo di ricerca: Caterina Gargari, Elisabetta Palumbo,
                                      Alain Lusardi, Adolfo F. L. Baratta, Claudio Piferi, Nicoletta Setola; partner esterni: Lisa de Cristofaro
                                      (Università Federico II di Napoli), Paolo Neri (Enea, Bologna).
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