Whole Life-Cycle Costing: approccio alla valutazione economica di edi ci sostenibili StudioDesign Internship Programme Allies and Morrison Architects, London Luca Ossino
a.a. 2012 - 2013
Premessa
“Nothing is certain in London but expense.” “Niente è certo a Londra, solo le spese”
William Shenstone
Ragioni della scelta del tema affrontato Lo sviluppo economico e urbanistico di londra avviene in maniera sorprendentemente veloce. La chiave del successo è magistralmente gestita da un’attenta piani cazione di distruzione e ricostruzione del tessuto urbano. Dietro ogni intervento esiste una attenta piani cazione economica che giusti ca l’intervento. Ogni elemento è scrupolosamente analizzato secondo modelli di calcolo strutturati. Ovviamente questa velocità di esecuzione dei vari masterplan può avvenire solo e soltanto se alle spalle funziona ef cientemente un apparato politic-legislativo sciolto da pesanti vincoli burocratici. A tale scopo sono nati particolari strumenti. Vediamone uno.
La piani cazione come insieme di quadri strategici di sviluppo del territorio La Regional Spatial Strategy Il Planning and Compulsory Act parte da un’esigenza manifesta ed esplicita di ef cienza e di riduzione drastica dei tempi e dei costi di produzione dei piani. La produzione dei piani costa molto in termini di tempo (e denaro), la temporalità dei processi non riesce a rispondere alle domande e i piani sono spesso superati dagli eventi, gli esiti sono sovente di incerta ef cacia. Per la piani cazione regionale, il passo fondamentale è il passaggio dalla Regional Guidance alla Regional Strategy come manifestazione dell’abbandono di una visione sostanzialmente dirigistica della piani cazione in favore di una prospettiva strategica e manageriale che molto deve alla cultura d’impresa, agli orientamenti dell’NPM e alle esperienze europee di programmazione regionale. La Regional Spatial Strategy è un documento strategico, che deve essere prodotto in tempi brevi, la cui attuazione è soggetta a pratiche annuali di valutazione e monitoraggio, e la cui costruzione e implementazione coinvolge le Local Authorities e qualunque altro soggetto che il Regional Planning Body (l’istituzione di riferimento che promuove l’azione di piano) ritenga importante. Questo documento è sottoposto all’esame del segretario di Stato (che veri ca la coerenza con le politiche nazionali e nomina un panel di esperti per una pubblica valutazione, aperta comunque a tutti i contributi). Il modello emergente si allontana in modo signi cativo dalla tradizione. Ne derivano pratiche flessibili, costruite per mezzo di reti di soggetti, orientate più alle strategie di sviluppo del territorio che alla regolazione, fortemente attente alle dinamiche dell’implementazione e alle performance. Le scale della piani cazione sono quindi tre e tra loro intrecciate: nazionale (che è sostanzialmente assente nel caso italiano, a eccezione per esempio delle esperienze di costruzione dei quadri comunitari di sostegno per l’allocazione dei fondi strutturali nelle Regioni del Mezzogiorno), regionale e locale. Questo modello di governance attribuisce meno rilievo alla regolazione piuttosto che allo sviluppo; l’azione strategica, come prodotto di pratiche interattive, è coniugata con forme e processi di valutazione e controllo effettivi piuttosto che formali, basati sulla valutazione dei processi e degli effetti delle politiche. I piani assumono chiaramente la forma di documenti e quadri strategici, dove la dimensione procedurale e formale della partecipazione è curata in modo particolare; i documenti di piano costituiscono il contenitore di insiemi di politiche, ciascuna delle quali associata a forme e procedure di programmazione e valutazione economica.
London. 1616. by Visscher
Life-cycle costing (Costo del ciclo di vita) Il Life Cicle Costing è una tecnica decisionale che tiene conto sia dei costi iniziali che futuri di un qualsiasi intervento edilizio. Per gli edi ci e le strutture questo generalmente signi ca considerare non solo i costi di capitale ma anche i costi rilevanti derivanti dall'uso (costi operativi), quali la manutenzione, sostituzione, utenze, la gestione del bene per un dato periodo, e costi end-of-life. Molti progettisti e clienti applicano il costo del ciclo di vita dell'edi cio intuitivamente nelle scelte progettuali, per fare un semplice esempio pratico: una pavimentazione in listelli di legno puo' avere un costo di capitale più alto di una laminato piano alternativo ma, tenendo conto di un aumento del rischio di danni, della sostituzione di un pavimento in laminato, pagare di più ora per un solido pavimento in legno può provocare meno costi e disagi a lungo termine. Punti chiave Life-cycle costing (LCC), considera i - costi di capitale, - costi in uso - e i costi di ne vita. Whole-life costing (WLC), comprende una gamma molto più ampia dei costi, compresi i costi non di costruzione, come i redditi, costi aziendali, l'acquisizione e la piani cazione e costi esterni. Nel Regno Unito, il life-cycle costing o il whole-life costing, sono le principali line guida per il governo - per dimostrare il valore di investimento e promuovere la sostenibilità. Ci sono molti usi di life-cycle costing, i risultati possono fornire informazioni per la gestione nanziaria e patrimoniale, valutazione degli investimenti o confrontare possibili alternative. un piano preventivo dei costi del ciclo di vita è, in effetti, una manutenzione programmata. I dati di costo possono essere utilizzati per stabilire il budget per la manutenzione, fondi di ammortamento e gli oneri di servizio. i costi del ciclo di vita sono spesso presentati in termini di cassa correnti sia come costi annuali o costi cumulativi. Il costo del ciclo di vita è la somma dei costi di capitale e dei futuri costi o proventi per un determinato periodo. questo è calcolato utilizzando una formula. Il Ministero del Tesoro (HM Treasury's The Green Book ) suggerisce un tasso di sconto a seconda dell'analisi a lungo termine che si effettua. I modelli di costo del ciclo di vita variano molto in complessità e come risultati di output. Un modello che utilizza un certo tasso di sconto nel calcolo del ciclo di vita deve indicare chiaramente la sua portata e scopo, la fonte dei dati utilizzati, il relativo costo degli elementi che sono inclusi e, quasi altrettanto importante, identi care i costi che sono esclusi (ad esempio compensi professionali, IVA, costi del terreno). Dove l'obsolescenza dei materiali utilizzati richiede la sostituzione dei componenti, questo deve essere chiarito nel modello di calcolo.
Key points Che cos'è : una tecnica che impiega consolidati principi di analisi economica per valutare il comportamento nel tempo di opzioni di investimento alternative. A cosa serve : a determinare quale opzione fornisca la soluzione complessivamente più vantaggiosa (per la società) e a compiere scelte informate e trasparenti nelle varie fasi della vita dell'opera. A chi serve: A chi piani ca e compie l'investimento, a chi realizza l'opera, a chi è chiamato a gestirla, a chi ne fa uso, …..e in generale alla società. Come si usa: Come elemento guida per le scelte strategiche, di progettazione, costruzione, gestione.
Life-cycle costing and whole-life costing (Costo del ciclo di vita e la totalità dei costi nel ciclo di vita )
Life-cycle costing (LCC), considera: - i costi di capitale: la piani cazione, la progettazione, la costruzione - costi in uso: manutenzione, ristrutturazione, operativi e costi di ne vita. Tipicamente questo è ciò che viene effettuato a nell'intera valutazione di un edi cio. Tuttavia, il whole-life costing (WLC), comprende una più ampia gamma di costi inclusi i costi non di costruzione, come redditi, i costi aziendali, l'acquisizione e la piani cazione e costi esterni. Il Life-cycle costing ha le sue origini nel 1960, quando l'industria della difesa degli Stati Uniti ha sviluppato dei modelli per gestire l'approvvigionamento di apparecchiature con costi di gestione che potessero essere da 10 a 100 volte inferiori quelli dei costi di acquisizione. Questi principi e metodi sono stati sempre più applicati agli edi ci e altri beni costruiti. L'obiettivo del Life-cycle costing e' portare a dei risultati che possano fornire informazioni per la gestione nanziaria e patrimoniale, nonchè la valutazione degli investimenti o confrontare le possibili alternative. Un LCC è in effetti una manutenzione programmata. I dati di costo possono essere utilizzati per stabilire manutenzione bilanci, fondi di ammortamento e gli oneri di servizio. Tale valutazione può essere effettuata in qualsiasi momento: - Pre Costruzione: a livello strategico, per valutare le opzioni; - Fase di costruzione: per confrontare progetti alternativi a qualsiasi livello - Olisticamente per la costruzione completa, no a sistemi e singoli aspetti tecnici; - stadio Occupazione: per valutare i regimi di manutenzione, per scegliere componenti di ricambio e per valutare lavori di ristrutturazione e possibilità di smaltimento nella fase di riciclo e smaltimento dei materiali. Mentre vi è una quantità sostanziale di dati sui costi di capitale per consentire analisi comparative, al contrario, c'è poco sui risultati delle valutazioni effettuate tramite LCC o WLC che possono essere accessibili e utili al pubblico cosi' da potere effettuare un raffronto.
Calculating life-cycle costs (Il calcolo dei costi del ciclo di vita) Ci sono diversi metodi nanziari di valutazione del valore dei soldi o di prendere una decisione di investimento tra cui risparmio netto, risparmio per rapporto di investimento, semplice rimborso e tasso di rendimento. I costi del ciclo di vita sono spesso presentati in termini di liquido corrente o come costi annuali o costi cumulativi.
Net present values - discounted cash flows (Valori attuali netti - flussi di cassa scontati) I Governi utilizzano flussi di cassa scontati per ottenere i così detti Valori Attuali Netti (NPV), per giusti care un'azione d'investimento. Questo metodo economico consente di ottenere un confronto diretto di diversi flussi di cassa a medio e lungo termine (costi e ricavi) da valutare in fase di progettazione. Il costo del ciclo di vita è la somma dei costi di capitale e dei costi futuri omogenizzati tramite il metodo del NPV dove vengono anche considerati i proventi per un determinato periodo di analisi. Questo è tipicamente calcolato con la seguente formula:
Per consentire il confronto tra gli edi ci di diverse dimensioni e periodi di tempo, i costi del ciclo di vita sono espressi in unità di £ / unità / anno per un dato termine e un dato tasso di sconto. Le unità sono tipicamente m² di costruzione o possono essere unità funzionali, come i posti letto per un hotel. Utilizzando l'NPVs si nota che, facendo una analisi a lungo termine, maggiore è il tasso di sconto, minore è l'impatto sul ciclo di vita dell'edi cio. Ad esempio, per un costo di 1000 £ in 10 anni con un tasso di sconto del 3,5% si avrebbe un valore attuale di 709 £, gli stessi £ 1000 dopo 20 anni avrebbero un valore attuale di 503 £. La gura 2 mostra il calo d'impatto di 1000 £ di spesa per quattro tassi di sconto per un periodo di tempo di 100 anni. Uno sconto pari a zero equivale ad adottare dei prezzi correnti.
Figure 2: Variation of present value with discount rate and period.
Discount rates and periods (Tasso di sconto e period di analisi) Il tasso di sconto raccomandato dal Ministero del Tesoro Inglese (vedi The Green Book ) per la valutazione dei progetti nanziati con fondi pubblici è del 3,5% per analisi no a 30 anni. Sono consigliati i tassi di sconto più bassi per le valutazioni a lungo termine. Per i periodi tra 31 anni e 75 anni, usa il 3% e tra 76 anni e 125 anni, si utilizza i 2,5%. Il tasso di sconto del Tesoro è in realtà un tasso di preferenza che è ha a che fare con la quale la società attribuisce valore al bene hic et nunc, piuttosto che al valore futuro. I tassi di sconto del settore commerciale tendono ad essere più alti (più del 6%) e si basano sull' inflazione. L'arco di tempo di valutazione del costo del ciclo di vita è in gran parte disciplinato dalla vita di esercizio dell'opera. Per PFI appalti, 20 anni a 35 anni è tipico. Generalmente, le valutazioni a lungo termine sono fatti per più di 60 anni. L'Housing Corporation analizza valutazioni per un periodo di anni pari a 60 o 100. Questo approccio ha il vantaggio di bene ciare e di includere tutti i possibili interventi di sostituzione dei componenti edilizi ed è più strettamente allineata con gli Eurocodici strutturali che considerano la durata di esercizio di vita di una struttura dai 50 anni ai 120 anni (vedi UK National allegato per Eurocodice 0 ). Quando si confrontano i modelli di costo del ciclo di vita o di risultati è essenziale che si confrontino risultati simili tra loro, è in fase di confronto, infatti, che il tasso di sconto e il periodo nominale di vita della costruzioni viene ben speci cato.
Life-cycle cost models (Modelli di costo del ciclo di vita) I Modelli di costo del ciclo di vita variano molto in complessità. La maggior parte dei modelli sono ideali ovvero sulla base di assunzioni che sempli cano l'analisi. I Modelli di costo del ciclo di vita tentano di rappresentare la realtà e sono strettamente nalizzati sul feedback dalle prestazioni dei componenti in uso per consentire di prevedere rischi e potenzialità dell'intervento (vedi Boussabaine & Kirkham, intero ciclo di vita costano risposte di rischio e Ellingham & Fawcett, Immobili di nuova generazione a WLC costano e processo decisionale di intervento in condizioni di incertezza ). Fogli di calcolo o applicazioni di database sono in genere sviluppati per il compimento di calcolo dei costi del ciclo di vita. La maggior parte sono sviluppati su modelli ricavati su base empirica. I Pacchetti disponibili in commercio tendono a fare af damento su input generati dagli utenti, alcuni sono modelli prede niti che possono essere adattati per soddisfare le esigenze individuali (vedi BCIS esecuzione costi). Applicazioni più so sticate consentono analisi più dettagliate e di 'what-if' ovvero cosa succederebbe se ... ovvero scenari da esplorare. Un modello di costo del ciclo di vita deve indicare chiaramente: - il campo di applicazione e nalità; - l'origine dei dati utilizzati; - le voci di costo rilevanti che sono incluse e, quasi altrettanto importante, l’identi cazione dei costi che sono esclusi (ad esempio, onorari professionali, IVA, costi del terreno). Una analisi dei costi del ciclo di vita può concludere la sua analisi semplicemente indicando uno o due numeri che riassumono tutti i dati di output, su cui successivamente prendere una decisione. E' importante presentare i calcoli nali e quelli di supporto o di partenza dai cui è partita l'analisi come dati di riferimento, per consentire la valutazione e la comprensione dei risultati di costo del ciclo di vita (vedi PD 156865). Dati sui componenti costruttivi: quantità e il costo Sia l'installazione che i successivi interventi di sostituzione con i loro relativi costi sono da computare obbligatoriamente nell'analisi. Una regola empirica, anche se da usare con cautela, è che i costi di sostituzione sono 1,2 volte i costi di installazione (per tener conto sia dello smantellamento che della rimozione). La maggior parte dei modelli di costo del ciclo di vita sono basati sul principio del 'like-for-like' nella sostituzione dei componenti.
I costi più accurati sono quelli basati su e per un determinato progetto. Altre fonti di costo comprendono l'assunzione a modello di database storici sui dati di costo, Prezziari e gli installatori. Altri costi e proventi Altri costi e proventi possono essere inclusi nel modello, de nite dal campo di applicazione, come l'af tto, tariffe, utenze, assicurazioni, pulizia, gestione del verde, manutenzione e smaltimento. Potrebbe essere necessario estendere un'analisi dei costi del ciclo di vita per includere costi conseguenti, per esempio, l'impatto dei tempi di inattività durante sostituzione componente o manutenzione o come risultato di guasto. L'Analisi dei costi a vita intera può includere bene ci immateriali o esterni. Per esempio, il costo monetario, in Inghilterra, del rumore derivante dalla costruzione della strada è in genere di £ 20-30 per decibel per famiglia. Questi costi si basano su norme che tentano di impedire l'aumento del rumore in città. (vedi Il Libro Verde, allegato 2, commi 54 e 55). Durata di vita Un requisito fondamentale per i dati del ciclo di vita sono i costi di servizio dei componenti e la relativa durata di vita. Una sovrastima della vita di servizio attesa signi ca sottovalutare i costi del ciclo di vita per un bene proprio al contrario, una sottostima della durata di vita si tradurrà in costi troppo elevati del ciclo di vita. Per alcuni materiali le prestazioni e la durata di vita dei materiali possono essere quantitativamente ben determinati. Le prestazioni di protezione sterna, come le vernici, possono essere previsti con ragionevole accuratezza per un dato ambiente e posizione nell'edi cio. In altri casi la vita di servizio desiderata non può essere utilizzata come, per esempio, la determinazione di un trattamento del legno per la sua conservazione. Negli UK esiste un Codice di condotta, che stabilisce i requisiti per la progettazione in modo tale da far durare l'elemento progettato dai 15, 30 e 60 anni, per le travi in legno esiste una diversa durata, trattamenti conservanti e classi di pericolo. Si noti, tuttavia, che questi critri di progetto sono ipotetici con un valore di vita atteso minimo. In realtà, in molte situazioni, il fallimento è soltanto possibile che si veri chi come risultato di un precedente fallimento di un elemento tecnologico o di un cambiamento ambientale, come ad esempio le perdite di tetti o tubi. BS ISO 15686-1 Edi ci e beni costruiti. Durata di vita e piani cazione I Principi generali forniscono indicazioni sulla durata di vita a livello previsionale. Dati di vita di servizio possono essere ricavati da pubblicazioni come BMI (Durata prevista dei componenti da costruzione) e CIBSE (Guida alle proprietà, il funzionamento e la manutenzione di edi ci e servizi), i produttori e l'esperienza professionale. I fattori chiave che influenzano la vita di servizio sono: - materiali e componenti di qualità; - progettazione e cantiere; - ambienti interni ed esterni; - manutenzione; - intensità di utilizzo. Le Ipotesi su questi fattori devono essere dichiarate nel rapporto del costo del ciclo di vita. Materiali e qualità dei componenti Questi sono la chiave per determinare la resistenza sica e i requisiti di manutenzione dei componenti edilizi in un dato ambiente per i requisiti di prestazione de niti. Progettazione e sito La vita di servizio attesa si basa sul presupposto che la progettazione rispetti i regolamenti edilizi e le buone pratiche costruttive, come ad esempio le regole britanniche, europee e gli standard internazionali, oppure guide autorevoli (come pubblicato da TRADA Tecnologia, BRE, ecc) e le raccomandazioni dei
produttori. La durata di vita può essere migliorata con il design. Ad esempio, l'impostazione dei telai di nestre dietro la parete consente di proteggere i componenti esterni da radiazione solare e precipitazioni. Ambienti interni ed esterni Il cambiamento di ambiente possono far nascere un effetto indesiderato e signi cativo sull'aspettativa di vita di componenti edilizi esterni ed interni. I modelli di costo del ciclo di vita dovrebbero prendere in considerazione il contesto contesto climatico e le variabili atmosferiche nel Regno Unito. Problematiche tipiche che influenzano le prestazioni del legname sono l'esposizione alla radiazione solare, umidità, e il rischio di attacco di insetti e funghi. Il livello di umidità è sicuramente classi cato come il più importante fattore ambientale. Il presupposto di partenza è che i componenti e la progettazione sono pensati per fornire prestazioni accettabili per un particolare ambiente. Manutenzione La componente manuntentiva è fondamentale per raggiungere i livelli attesi prestazionali degli elementi costituenti l'edi cio. Modelli di costo del ciclo di vita si basano sul presupposto che la manutenzione sia effettuata a norme di buona tecnica e seguendo le raccomandazioni del costruttore. Il costo delle attività di manutenzione e la frequenza devono essere incluse nel Modello di costo del ciclo di vita. La manutenzione programmata deve essere prontamente analizzata. Obsolescenza La decisione di sostituire i componenti non possono riguardare solo la loro durata. Ad esempio, un punto vendita può sostituire un pavimento di piastrelle con una pavimentazione in legno per promuovere un prodotto particolare. L'aspetto dell'obsolescenza e della possibilità di sostituzione dei componenti deve essere chiarito nelle ipotesi del modello. Esistono diverse categorie di obsolescenza e si possono riassumere nei seguenti punti: - tecnologico - progressi nelle scienze e risultati in ingegneria che rendono i componenti non aggiornati - funzionale - l'originale uso progettato, per la costruzione o semplicemente di un componente, non è più necessario - economici - gli obiettivi di costo possono essere raggiunti in modo migliore - sociale - cambiamenti nelle esigenze della società in conseguenza del cambiamento di utilizzo per alcuni tipi di edi ci e spazi - legale - la legislazione vieta l'uso di alcuni componenti - Aspetto - lo stile dell' architettura non è più di moda.
Life-cycle cost outcomes: timber components (LCC output: componenti in legname) I seguenti esempi dimostrano gli esiti dei costi del ciclo di vita per una varietà di componenti a base di legno. I principi, tuttavia, possono essere applicati ad altri componenti. I gra ci ed i valori sono a carattere puramente illustrativo e non riettono i costi effettivi. Analisi separate sul costo di durata attesa dei componenti devono essere effettuate per progetti speci ci che utilizzano diversi costi nel progetto, infatti gli esiti sono spesso sensibili a piccole variazioni di dati. Structural components (Componenti strutturali) I componenti interni di legno strutturali quali telaio in legno o travi reticolari sono progettate per prestazioni a lungo termine senza sostituzione. Come tali i costi del ciclo di vita devono essere assunti come costi di capitale. Ciò si traduce in una linea che indica il costo di manutenzione cumulativa e viene rappresentata diritta. La gura 3 mostra i costi di capitale e del ciclo di vita per il telaio in legno e Legno da costruzione a parete strutturale.
Figure 3: Cumulative life-cycle cost pro le: structural components only.
Figure 4: Cumulative life-cycle cost pro le: functional comparison.
Comparing like with like (Confronto del simile con il simile)
Anche se dal gra co si evince che il telaio in legno ha una risposta migliore, per essere rigorosi, il paragone non è del tutto giusto in quanto per il timeber frame è prevista anche la nitura della parete interna. Un confronto realistico richiede che i due componenti siano confrontati su un piano di parità funzionale, cioè che si possa ottenere un piano di paragone comune tra la struttura e il rivestimento della parete interna. Ciò signi ca che il costo di manutenzione deve includere il cartongesso di rivestimento per il telaio in legno e le relative decorazioni; a differenza dell'opzione del pannello solido, che spesso è lasciato esposto per mostrare la nitura del legno, anche se questo richiederà un rivestimento protettivo e la una periodica manutenzione. Ulteriori miglioramenti per un modello più realistico dovrebbero includere un'indennità per le piccole riparazioni al cartongesso tenendo presente che le decorazioni al cartongesso sono limitate alla sola pittura. L'analisi risultante in questo caso mostra che non c'è una vera differenza nel risultato sull'analisi a 100 anni. Un modello più so sticato del costo di vita può comprendere altri fattori legati alla riduzione dei tempi di costruzione che dipende dalla tecnologia utilizzata dalla fabbrica produttrice; meno manodopera specializzata signi ca costi di costruzione inferiori e ridotte cifre di prestito; tutto questo ha l'effetto di far ottenere in tempi brevi l'af tto sull'immobile. Investment decisions and actual costs (Decisioni di investimento e costi effettivi)
Utilizzare i tassi di sconto per confrontare i flussi di cassa futuri al momento del valore attuale di mercato è una pratica ottimale per le decisioni di investimento. Tuttavia, per la gestione un edi cio, i costi per la manutenzione ovvero sostituzione di componenti, utilities, ecc saranno tutti a costo corrente. I costi del ciclo di vita e del mantenimento dell'edi cio possono essere meglio espressi come costi correnti; l'ipotesi è che, anche se i costi futuri aumenteranno a causa dell'inflazione, il nostro reddito aumenterà proporzionalmente. Il gra co del costo del ciclo di vita, per l'esempio della parete strutturale, al costo corrente (non attualizzato) indica che il pannello strutturale offre un miglior rapporto dopo i 35 anni. (Figura 5). High capital costs: high life-cycle costs (Gli alti costi di capitale: alti costi del ciclo di vita)
Componenti con alti costi di capitale possono avere alta costi del ciclo di vita. Questo è spesso vero quando due componenti svolgono gli stessi requisiti funzionali e sono ugualmente resistenti, ma un componente è più di moda o è ottenuto da un costo elevato di materiali. Esempio tipico può riguardare le porte in legno da interni per gli ambienti domestici (Figura 6). High capital costs: low life-cycle costs (Alti costi di capitale: bassi costi del ciclo di vita)
Il risultato 'classico' del costo del ciclo di vita è quello di dimostrare che una migliore qualità del componente avente maggiori costi di capitale può avere un comportamento migliore nel lungo termine a causa di minori costi di gestione. Un tipico esempio può essere un rivestimento in cedro rosso naturalmente durevole rispetto a legni morbidi trattati. Per raggiungere questo risultato favorevole in termini economici è necessario che il componente abbia proprietà che gli conferiscano una più lunga vita e/o meno manutenzione. Un risultato simile può essere ottenuto utilizzando un componente che riduce altri tipi di costi. Per esempio, un componente con proprietà di isolamento più elevate può far ottenere bassi costi energetici (Figura 7). Questa tipo di esempi dovrebbero essere esaminati nel contesto delle ipotesi fatte.
Figure 5: Cumulative life-cycle cost pro le at current costs.
Figure 6: Cumulative life-cycle cost pro le: internal doors.
Figure 7: Cumulative life-cycle cost pro le: timber cladding.
Figure 8: Cumulative life-cycle cost pro le: softwood fence.
Non è realistico pensare che il 100% del rivestimento sarebbe da sostituire alla ne della vita utile prevista per quell'elemento. E' improbabile che a 30 anni, il 100% del rivestimento sarà inservibile, un modello più realistico è che una piccola percentuale di rivestimento fallirà, tipicamente a posizioni vulnerabili, come i bordi e le giunzioni. una strategia alternativa di manutenzione potrebbe essere quella di riparare o sostituire solo gli elementi danneggiati e le parti di decorazione deteriorate. Questo può comportare un costo del ciclo di vita più basso per il rivestimento con essenze lignee dolci aventi diversa frequenza e costi di riparazione. I costi del ciclo di vita per la modellazione e per valutare le strategie di manutenzione alternative richiedono dati solidi. L'esposizione, ildesign, la modalità di deterioramento attesa, l'uso e la strategia di manutenzione possono anche essere critici e le ipotesi fatte su questi fattori deve essere indicato nel modello di costo del ciclo di vita. La manutenzione del rivestimento protettivo è uno dei motivi per cui un certo numero di nestre vittoriane di legno dolce georgiano rimangono riparabili. Variable outcomes (risultati variabili)
Componenti Short-life/high-maintenance possono dimostrare esiti diversi e costi variabili del ciclo di vita a seconda del periodo di tempo in esame. Per esempio le opzioni di schermatura in legno con trattamenti protettivi rispettivamente per 15 e 20 anni. Nella Figura 8 la schermatura con 15 anni di trattamento di conservazione dà un migliore rapporto tra i 0-15 anni, 20-30, 40-75 e 80-100. Life-cycle costs for complete buildings
Life-cycle costs for complete buildings (Costi del ciclo di vita degli edi ci completi) I costi del ciclo di vita associati a un edi cio completo può essere variamente calcolata secondo l'interesse del cliente. I costi del padrone di casa per un immobile dato in af tto generalmente non includono l'energia, la pulizia o costi di decorazione, ma questi possono essere un parte signi cativa del costo del ciclo di vita. La valutazione dei costi del ciclo di vita di un edi cio completo consente una particolare attenzione per gli elementi ad alto costo e offre la possibilità di veri care il valore di mercato durante la fase di progettazione e sviluppo dell'edi cio. I costi del ciclo di vita possono essere minimizzati adottando un approccio olistico per confrontare l'uso del sito, il layout e componenti con opzioni sostenibili come l'energia pulita e la ventilazione. Nell'esempio di una abitazione domestica (Figura 9) si evince che l'elevato costo degli elementi deriva da quelli associati a brevi vite d'esercizio e alti requisiti di manutenzione.
Figure 9: Life-cycle costs for a house: 100 years at 2.5% discount rate.
Whole life costing and life-cycle assessment for sustainable building design (WLC ed LCA per la progettazione di edi ci sostenibili) L'integrazione tra il “Whole Life Costing (WLC)” ovvero la previsione della totalità dei costi di un edi cio e il “Life-Cycle Assessment (LCA) ovvero la (valutazione del ciclo di vita), presenta una potente oppurtunità per migliorare la sostenibilità del settore delle costruzioni. Combinando strumenti di valutazione economica e ambientale per ottenere soluzioni di plus valore si ha il potenziale per ottenere un signi cativo contributo alla realizzazione e allo sviluppo sostenibile per la progettazione degli edi ci. Analizzeremo schematicamente i due strumenti sopracitati e forniremo alcuni esempi pratici di progetti recenti. De ning the tools (de nizione degli strumenti)
'Whole life costing' (WLC), 'life-cycle costing' (LCC) e il 'life-cycle assessment' (LCA) sono termini spesso usati come omonimi. Questo crea una grande confusione. Per chiarezza, le de nizioni saranno fornite piu avanti. Questi strumenti sono utilizzati dal BRE e sono comunemente utilizzati all'interno del settore edilizio inglese. WLC e LCA nel settore delle costruzioni si sono sviluppati separatamente in risposta a questioni economiche e ambientali, ma i due strumenti hanno molto in comune, come illustrato nella Figura 1. La somiglianza fondamentale è che entrambi utilizzano dati relativi a: -
quantità di materiali utilizzati, la durata di vita dei materiali che potrebbero o saranno utilizzati, la manutenzione ed implicazioni operative dell'utilizzo di tali prodotti, costi di smaltimento/ricilo (o vendita) dei materiali costituenti l'edi cio.
Le differenze principali sono: - Il WLC non considera il processo di creazione di un prodotto; questo prende in considerazione soltanto il costo di mercato. - LCA considera i costi di produzione. - WLC è solitamente utilizzato nel corso del tempo, mentre gli impatti ambientali non sono utilizzati. Progress to date (progressi ottenuti nora) Un recente studio fatto dal BRE sul WLC condotto per conto del DETR (Clift & Bourke 1999) ha trovato che, nonostante notevoli quantità di ricerche effettuate nello sviluppo di database che permettesse una facile consultazione di studi sul WLC, rimane una signi cativa assenza di catalogazione in tutto il settore delle costruzioni in termini di casi studio e dati liberamente consultabili. Il Centro per WLC alla BRE è al lavoro per migliorare questa situazione e fornisce un servizio in tale settoreportando alla luce interi studi sul WLC che permetteranno ai membri di ottenere informazioni sui dati disponibili attraverso un database usufruibile dai soci membri, con la possibilità di trovare strumenti e metodologie d'approccio. Oltre a queste iniziative, il centro detiene una vasta gamma di WLC redatti nel corso degli anni.
De nizioni comuni
Whole life costing (WLC) La de nizione piu semplice e appropriata è de nirlo come strumento utile nella valutazione, prestazione dei costi dei lavori di costruzione, nalizzato ad agevolare le scelte in cui ci sono mezzi alternativi per il raggiungimento degli obiettivi da parte del cliente e per valutare le alternative che possono differire non solo nei loro costi iniziali, ma anche nei successivi costi operativi. " - WLC comprende l'esame sistematico di tutti i relativi costi e ricavi associati all'acquisizione, l'uso, la manutenzione e lo smaltimento del bene patrimoniale. - I costi di approvvigionamento possono includere: la costruzione iniziale, acquisto / locazione, interessi, commissioni - l costi ricorrenti possono includere: af tto, prezzi, pulizia, manutenzione, riparazione, sostituzione / rinnovo, energia e programmi di utilità, smantellamento o eliminazione di componenti, la sicurezza e gestione. - ricavi possono includere: le vendite di materiali riciclati, interesse nel reddito patrimoniale e af tto. Nota: il costo del ciclo di vita (Life-Cycle Cost) e "attraverso costo della vita" (Through Life Cost) sono anche termini usati per descrivere lo stesso processo del Whole Life Costing o WLC . Utilizzeremo questo termine da ora in avanti nel documento.
WLC + LCA
aspetti comuni all'interno del ciclo di costruzione sull'approccio relativo al WLC e LCA
Environmental impact assessment (Valutazione di impatto ambientale) Esiste un processo di interpretazione secondo cui le emissioni nell'ambiente avranno un particolare impatto sul sistema ambientale. Non c'è una ne de nita su tale argomentoovvero sulla misurazione dell'impatto ambientale, ad esempio la combustione del greggio provoca l'esaurimento dei combustibili fossili, con conseguente riscaldamento globale e aumentando il rischio di siccità, ma punti conclusivi comuni e tecniche di misurazione possono essere convenienti per permettere una valutazione grossomodo comune sull'impatto ambientali dettate dalle diverse attività. Environmental pro le (Pro lo ambientale) Esiste un formato di resentazione per i risultati di uno studio LCA. BRE ha prodotto un metodo concordato per la raccolta, interpretazione e presentazione dei dati secondo un formato standard di pro lo ambientale. Service life (Durata di vita) Si intende la vita di un prodotto o di un elemento di un edi cio. Esso può essere: - tecnica (sulla base di resistenza sica e le proprietà di af dabilità), - economico (basato sul valore e gli ammortamenti del proprietario), - obsolescenza (in base a fattori diversi di tempi o modalità d' impiego, ad esempio, di moda).
Stages in the building life cycle 1 Estrazione di materie prime 2 Produzione di costruzione componenti 3 Costruzione 4 Utilizzo: - riparazione - Manutenzione - sostituzione 5 Demolizione 6 Riciclaggio
Ecopoints method in brief (metodo Ecopunti in breve) La valutazione del ciclo di vita (Life-cycle assessment) analizza tutte i possibili putni di impatto ambientale dalla culla di un prodotto alla tomba. Questo metodo è una tecnica internazionale di analisi applicata in molti settori, tra cui quello delle costruzioni. Per ottenere una punteggio singolo, è essenziale iniziare con un approccio alla valutazione ambientale. A tale proposito vedere " BRE's Methodology for Environmental Pro les of construction materials, components and buildings" (Howard, Edwards & Anderson 1999) fornisce un metodo standardizzato per effettuare analisi del LCA sul Regno Unito sui prodotti da costruzione. La metodologia BRE copre l'estrazione, la lavorazione, la fabbricazione, trasporto, uso e le fasi di smaltimento del ciclo di vita del prodotto. Essa riassume gli impatti ambientali derivanti da tali tappe in 13 categorie di impatto tra cambiamenti climatici, atmosferici, inquinamento delle acque ed il consumo di materie prime. I confronti tra i vari impatti ambientali sono sempre ottime informazioni, ma non permettono necessariamente al lettore di raggiungere una precisa conclusione. Per esempio, cosa produce meno impatto ambientale complessivo: un prodotto con elevato impatto sul riscaldamento globale ma con basso inquinamento delle acque o un prodotto con basso impatto sul riscaldamento ma causando un signi cativo inquinamento delle acque? BRE ha intrapreso una ricerca basata sulla ricerca di un comune programma di consenso per ponderare le questioni in oggetto nelle analisi dell' LCA ponendo sette gruppi d'interesse nelle costruzioni, compreso il settore pubblico, i produttori di materiali da costruzione e costruttori, professionisti immobiliari, ambientalisti e docenti universitari hanno fatto parte del team che ha curato tali gruppi d'interesse. I risultati hanno mostrato un sorprendente grado di consenso circa l'importanza relativa di diverse tematiche ambientali attraverso una vasta gamma di gruppi d'interesse. Questo consenso è stato utilizzato per produrre una serie di priorità per convertire i dati di pro li ambientali in un unico punteggio che riflettesse l'impatto ambientale nel Regno Unito. I dati nelle categorie di impatto sono 13, moltiplicate per la rispettiva priorità concordata per ciascuna categoria e combinati per produrre un punteggio chiamato Ecopunti. Per facilitare l'interpretazione, gli Ecopunti sono derivati in modo tale che l'impatto ambientale annuo provocato da un tipico cittadino ngli U.K. crei 100 Ecopunti. Case studies: application of WLC and LCA Casi di studio: applicazione di WLC e LCA I dati LCA (Ecopunti) sono stati creati utilizzando lo stesso durata di vita attesa come per i dati del WLC. Utilizzando gli stessi dati per i due approcci è importante garantire coerenza confronto. Casi studio possono riguardano " Private Finance Initiative" o (PFI) - Gli enti pubblici come le autorità locali e NHS trust utilizzano questo approccio. - La performance di sostenibilità del bene è spesso uno dei criteri principali. - Il cliente in genere pone la responsabilità sull' imprenditore di dimostrare la qualità ambientale nelle loro proposte. In uno studio, l'imprenditore è ancora in processo di offerta. Il caso di studio mostra: - loro capacità, utilizzando WLC e LCA, per fornire consulenza informata sui temi della sostenibilità.
Case study: Contractors using WLC and LCA for detailed material selection in PFI projects
In breve Carillion è il lead partner nella costruzione della PFI Princess Margaret Hospital (PMH) dell'edi cio. Loro hanno utilizzato il metodo WLC per le informazioni sulla sostenibilità per sviluppare le speci che tecniche dei materiali in fase di progettazione. Gli obiettivi sono stati ssati per ottenere un risparmio del 30% sulle emissioni di CO2 e il 50% della produzione di ri uti. metodo Carillion hanno analizzato una serie di componenti edilizie opzionali per indagare il potenziale offerto dal WLC e per valutare i risparmi ambientali per gli edi ci futuri. Uno di queste opzioni era di migliorare l'isolamento termico dell'edi cio. Carillion trovato che un miglioramento del 50% disponendo l'isolamento sopra il tetto, in tal caso si avrebbe: - costo di 21.000 £, ma - risparmia £ 27.000 sui costi di capitale sui radiatori al piano superiore, e - risparmia £ 213.000 in costi di gestione durante la vita dell'edi cio. Dopo aver nalizzato il progetto dell'edi cio in base a questo caso, Carillion erano desiderosi di indagare i dati ambientali complementari a questo costo. Nell'affrontare questo problema, hanno riconosciuto che i loro dati WLC sono spesso basati su prestazioni standard degli installatori, ma dai dati ambientali attualmente disponibili riguardano tipi generici di prodotto. Per questo motivo, l'azienda ha raccolto informazioni
direttamente dai produttori, estrapolando dati qualitativi e quantitativi reali. Essi sono interessati anche a indagare su ciò che potrebbe essere raggiunto utilizzando dati quantitativi LCA in collaborazione con BRE. Gli impatti ambientali dovuti al diverso valore-U (detta anche trasmittanza) sono state studiate utilizzando gli Ecopunti. Il tipo di isolamento è importante per il punteggio degli ecopunti, sia il poliuretano che la lana minerale sono state modellate per le pareti, tetto e pavimento. Per l'edi cio è stato adottata una ventilazione meccanica, il che ha un impatto sulla perdita di calore. Al ne di raggiungere il valore U 0,22 W/mqK lo spessore di isolamento è stato all'incirca raddoppiato in ciascun elemento dell'edi cio. La valutazione ad Ecopoint per l'impatto ambientale una più ampia gamma di soluzioni confrontare. Ciò consente la valutazione olistica dei progetti di costruzione da effettuare con dati quantitativi, sia per costo che per implicazioni ambientali. Vantaggi Carillion ha bene ciato di un approccio strutturato per ottenere informazioni sulla sostenibilità con materiali e speci che dettate dai fornitori. Questo approccio ha permesso a Carillion la possibilità di ottimizzare i costi e le prestazioni ambientali delle varie opzioni disponibili in fase di design.
Table 1 Ecopoints for building envelope and heating requirement
References (bibliogra a)
- BMI Life Expectancy of Building Components,Building Cost Information Service, 2006 - Ashworth, A., Obsolescence in buildings: data for life cycle costing, Construction Papers No. 74, Chartered Institute of Building, 1997 - Howard N, Edwards S & Anderson J. BRE methodology for environmental pro les of construction materials, components and buildings. BR 370. Garston, CRC, 1999. - Egan, J., Rethinking construction, HMSO: London, 1998 - BRE Digest 452 - NBS Publications - TRADA Technology at www.trada.co.uk www.bre.co.uk/envprofiles www.building.co.uk
Luca Ossino