Applicazione del BIM per l'analisi LCA by Marco Andrea Tancredi

Politecnico di Torino Facoltà di Architettura Corso di Laurea in Architettura Costruzione Città

Tesi di Laurea Magistrale (Luglio 2015)

APPLICAZIONE DEL BIM PER L’ANALISI LCA: IL CASO STUDIO SUNSLICE

Relatori Prof. Ing. Marco Filippi

–––––––––––––––––––––––––– Ing. Arch. Massimiliano Lo Turco

–––––––––––––––––––––––––– Arch. Elisa Sirombo

––––––––––––––––––––––––––

Candidato Marco Andrea Tancredi

––––––––––––––––––––––––––

INDICE

ABSTRACT

pag.

SEZIONE 1_VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

pag.

•

pag. 11

1.1 La costruzione sostenibile 1.1.1 Strategie legate alla sostenibilità nel campo edilizio 1.1.2 Metodi per la valutazione della sostenibilità in edilizia

•

1.2 Metodi di valutazione a punteggio 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4

•

1.3 Il Life Cycle Assessment 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4

•

BREEAM LEED Protocollo ITACA Certiﬁcazione CasaClima

Normativa di riferimento Struttura di una LCA Strumenti per la valutazione LCA LCA in edilizia

1.4 Integrazione dei metodi qualitativi e quantitativi 1.4.1 Integrazione LEED - LCA 1.4.2 Integrazione BREEAM - LCA 1.4.3 Integrazione Protocollo ITACA - LCA

•

NOTE SEZIONE 1

pag. 11 pag. 15 pag. 18 pag. pag. pag. pag.

21 25 30 34

pag. 36 pag. pag. pag. pag.

37 39 51 53

pag. 56 pag. 57 pag. 59 pag. 61 pag. 62

SEZIONE 2_BUILDING INFORMATION MODELING (BIM) E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICO AMBIENTALE pag. 65 •

2.1 Il BIM come strumento per la progettazione

pag. 69

•

2.2 Il processo edilizio e l’introduzione del BIM

pag. 78

2.2.1 Il processo edilizio pag. 78 2.2.2 Il BIM all’interno del processo edilizio (i diversi livelli di dettaglio e di sviluppo: Grade e LoD) pag. 83 2.2.3 Ruoli e responsabilità all’interno del processo BIM pag. 92 2.2.4 Verso un protocollo nazionale pag. 94 •

2.3 Interoperabilità BIM

•

2.4 Applicazioni in ambito di sostenibilità

pag. 97 pag. 100

2.4.1 Aspetti legati all’eﬃcienza energetica 2.4.2 Interoperabilità BIM e metodi di valutazione della sostenibilità

pag. 102

•

2.5 Workﬂow utilizzato per lo svolgimento del Caso Studio

pag. 129

•

2.6 Criticità ed opportunità della metodologia BIM

pag. 137

•

NOTE SEZIONE 2

pag. 140

pag. 114

SEZIONE 3_CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE2014 E LE SUE VARIANTI pag. 143 •

3.1 La competizione Solar Decathlon Europe 2014

pag. 145

•

3.2 Sunslice - Make it home

pag. 148

3.2.1 Team Sunslice 3.2.2 Concept del progetto Sunslice •

3.3 Sistemi costruttivi analizzati: Elaborati graﬁci e Parametri ﬁsico-tecnici ed economici di ogni componente pag. 166 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 3.3.6 3.3.7 3.3.8

•

pag. 148 pag. 152

Alluminio_Variante 1 Alluminio_Variante 2 Calcestruzzo: Variante 1 Calcestruzzo: Variante 2 Legno: Variante 1 Legno: Variante 2 Inﬁssi Esterni Inﬁssi Interni

pag. pag. pag. pag. pag. pag. pag. pag.

171 184 196 209 220 232 244 251

3.4 Analisi LCA e confronto dei diﬀerenti sistemi costruttivi pag. 253

3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.4.5 3.4.6 3.4.7 •

Calcolo della prestazione energetica delle sei varianti Alluminio_Variante 1 Alluminio_Variante 2 Calcestruzzo: Variante 1 Calcestruzzo: Variante 2 Legno: Variante 1 Legno: Variante 2

3.5 Discussione sui risultati ottenuti 3.5.1 Confronto economico dei diﬀerenti sistemi costruttivi 3.5.2 Confronto ambientale sui risultati del Life Cycle Assessment 3.5.3 Rapporto tra l’impatto ambientale e il costo delle Varianti

pag. pag. pag. pag. pag. pag. pag.

258 267 273 279 285 291 297

pag. 303 pag. 304 pag. 314 pag. 330

•

NOTE SEZIONE 3

pag. 337

•

CONCLUSIONI

pag. 339

•

BIBLIOGRAFIA e SITOGRAFIA

pag. 343

•

RINGRAZIAMENTI

pag. 349

•

ALLEGATO

APPLICAZIONE DEL BIM PER L’ANALISI LCA: IL CASO STUDIO SUNSLICE

ABSTRACT In questi ultimi anni la questione ambientale è diventata oggetto di discussione quotidiana, istituti di ricerca di fama internazionale propongono scenari disastrosi, prospettando cambiamenti della biodiversità a livello globale e pressioni sulla biosfera dovuti al consumo improprio delle risorse naturali. Trattati internazionali impongono l’obbligo di operare una riduzione delle emissioni di elementi inquinanti ai paesi industrializzati. Tuttavia, non sono chiare e sufficientemente diffuse le strategie scientifiche e gli strumenti progettuali di valutazione dell’impatto ambientale, in particolar modo in relazione alle modalità di progettazione, costruzione e gestione dei manufatti architettonici. Da sempre il mondo dell’architettura, dell’urbanistica, del design e della tecnologia ha come scopo principale il miglioramento delle nostre condizioni di vita attraverso il principio della qualità. Spesso, nel corso della storia, il raggiungimento di questo obiettivo ha sacrificato uno dei beni più importanti a nostra disposizione, ovvero l’ambiente. Questo si è verificato anche attraverso una crescita edilizia spropositata ed incontrollata, con ferite a litorali e vallate di inestimabile bellezza, realizzate in disaccordo con leggi e regolamenti per soddisfare gli interessi di pochi. Da alcuni decenni, in molti hanno capito che la qualità e la salute della nostra vita è legata all’ambiente. Connesso a questo argomento si può introdurre il concetto di sostenibilità delineato nel rapporto Brundtland1, ovvero quel procedimento attraverso il quale si tenta di consumare le risorse in modo tale che le generazioni successive ricevano la medesima quantità di risorse che noi abbiamo avuto dalla generazione precedente. Questo concetto è applicabile all’edilizia, dove negli ultimi anni si mira alla progettazione di edifici non solamente belli, ma anche funzionali e rispettosi dell’ecosistema, attraverso il riciclo di materiali, il massimo risparmio energetico e l’utilizzo di tecnologie che sfruttino le energie rinnovabili e non inquinanti, senza rinunciare alla comodità e al progresso. Si sono svilluppati in questo senso molteplici strumenti per la verifica della qualità e della sostenibilità all’interno del settore edile, considerando anche l’intero ciclo di vita della costruzione. La presente Tesi si occuperà di uno degli aspetti legati alla sostenibilità, attraverso l’utilizzo della valutazione del ciclo di vita (LCA) applicata al Caso Studio Sunslice, un progetto sviluppato da studenti del Politecnico di Torino, partecipati al contest internazionale Solar Decathlon Europe 2014. Per effettuare la suddetta analisi è stata applicata la metodologia BIM (Building Information Modeling), sviluppatasi negli ultimi anni come nuovo paradigma di gestione del processo edilizio.

ABSTRACT

APPLICAZIONE DEL BIM PER L’ANALISI LCA: IL CASO STUDIO SUNSLICE

La Tesi è suddivisa in tre Sezioni, le quali si occuperanno di una argomentazione differente, nelle prime due parti si tratteranno in modo teorico i temi affontati, mentre l’ultima parte riguarderà lo sviluppo e l’analisi del Caso Studio. Inoltre si vuole porre l’attenzione sul concetto di progettazione integrata, all’interno della quale molti attori possono collaborare nell’introduzione dei loro saperi specialistici e delle loro conoscenze settoriali (Schmitt, 2008) man mano che l’opera di concretizza. La Sezione 1 tratterà il tema della sostenibilità ambientale legata all’edilizia, fornendo una panoramica su quali sono i principali metodi di valutazione di essa esistenti al giorno d’oggi a livello internazionale. Verrà inoltre introdotto il tema del Life Cycle Assessment, del suo utilizzo in edilizia e del modo in cui esso si stia integrando all’interno dei metodi di valutazione ambientale sopracitati. La Sezione 2 si occuperà invece degli aspetti che riguardano il Building Information Modeling, illustrandone le caratteristiche principali ed il suo ruolo all’interno del processo edilizio. Verrà trattata successivamente l’interoperabilità del BIM in ambito della sostenibilità, attraverso la descrizione di vari strumenti ed esempi inerenti al tema. Infine verranno discusse le potenzialità, le opportunità e le criticità della metodologia. La Sezione 3 rappresenterà invece il vero fulcro e parte più importante dell’elaborato in quanto si andranno ad applicare le teorie viste nelle prime due parti al Caso Studio Sunslice. Partendo da questo progetto si andranno a sviluppare 6 diverse soluzioni progettuali su di esso, differenti tra loro per sistema costruttivo (Alluminio, Calcestruzzo armato e Legno), ed involucro edilizio. Successivamente è stato effettuato un confronto economico ed ambientale (attraverso l’analisi LCA) delle ipotesi analizzate, considerando simili parametri termici per i componenti dell’edificio affinchè il fabbisogno di energia fosse comparabile. Attraverso l’analisi effettuata si è giunti a stabilire quale delle sei varianti risulta essere la più vantaggiosa in termini di costo di costruzione e quale sia l’opzione meno impattante a livello ambientale. L’intera Tesi è stata sviluppata attraverso il software BIM “Autodesk Revit”, con il quale sono stati prodotti gli elaborati grafici (piante, prospetti, sezioni, dettagli, assonometrie, rendering, etc.), i computi metrici estimativi e l’analisi LCA delle 6 varianti confrontate (attraverso l’utilizzo dell’applicativo “Tally”, di KT Innovation, installabile all’interno di “Autodesk Revit”).

ABSTRACT

SEZIONE 1 1. VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

1.1 LA COSTRUZIONE SOSTENIBILE

1.1.1 Strategie legate alla sostenibilità nel campo edilizio La sotenibilità, nelle scienze ambientali ed economiche è definita come “condizione di uno sviluppo in grado di assicurare il soddisfacimento dei bisogni della generazione presente senza compromettere la possibilità delle generazioni future di realizzare i propri”2. Il concetto di sostenibilità è stato introdotto nel corso della prima conferenza ONU sull’ambiente nel 1972, anche se soltanto nel 1987, con la pubblicazione del cosiddetto rapporto Brundtland, venne definito con chiarezza l’obiettivo dello sviluppo sostenibile che, dopo la conferenza ONU su ambiente e sviluppo del 1992, è divenuto il nuovo paradigma dello sviluppo stesso. Applicare questo concetto all’edilizia vuol dire agire in uno dei settori maggiormente impattivi sull’ambiente, secondo i dati forniti dalla Commissione Europea, solo all’interno dell’Unione Europea gli edifici rappresentano: • • • • •

il il il il il

42% 35% 50% 30% 30%

del consumo finale di energia (durante la fase di utilizzo) delle emissioni di gas a effetto serra (in fase di utilizzo) dei materiali estratti viene adoperato per la costruzione di edifici del consumo di acqua (durante la costruzione e l’uso) del totale dei rifiuti (fasi di costruzione, demolizione e ristrutturazione)

Si rende necessario dunque, una consapevolezza che occorre un cambiamento nello stile di vita di ognuno fatto di opportunità e non di rinunce. Lo sviluppo sostenibile degli edifici tiene conto non solo degli edifici stessi, ma anche delle infrastrutture individuali e collettive, come pure dei singoli prodotti, componenti funzionali, servizi e processi in relazione al loro ciclo di vita. Anziché ricorrere ad assiomi come “edilizia sostenibile” o “edificio sostenibile” è più appropriato discutere della misura in cui l’ambiente costruito e gli elementi supportano e contribuiscono allo sviluppo sostenibile. Applicato all’edilizia, lo sviluppo sostenibile comporta che la prestazione e la funzionalità richiesta dall’edificio, sia ottenuta con il minimo impatto ambientale negativo, incoraggiando il miglioramento economico, sociale e culturale, a livello locale, regionale e globale. La sostenibilità, infatti, è suddivisa in tre dimensioni: la sostenibilità ambientale, economica e sociale. La sostenibilità ambientale è la capacità di mantenere qualità e riproducibilità delle risorse naturali, viene valutata attraverso parametri che permettono di governare al meglio i vari aspetti di riduzione dei consumi e degli impatti ambientali. E’ quella più studiata e sviluppata, per cui esistono sistemi e strumenti per la sua valutazione.

1.1 LA COSTRUZIONE SOSTENIBILE - 1.1.1 STRATEGIE LEGATE ALLA SOSTENIBILITA’ NEL CAMPO EDILIZIO

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

La sostenibilità economica è la capacità di generare reddito e lavoro. Viene valutata attraverso parametri che permettono di governare al meglio i vari aspetti di riduzione dei costi che vanno a sommarsi per creare il costo complessivo durante l’intero ciclo di vita dell’ediﬁcio. La sostenibilità sociale è la capacità di garantire condizioni di benessere e qualità della vita, equamente suddivise per classi e genere. La sostenibiltà sociale e la qualità prestazionale vengono ulteriormente suddivise in requisiti più speciﬁci che permettono di governare al meglio i parametri che caratterizzano il comfort e il benessere dell’utente.

Figura 1.1 Le tre dimensioni della sostenibilità

Ad oggi, la dimensione ambientale è quella più studiata e sviluppata, esistono infatti sistemi e strumenti per la sua valutazione, mentre risultano essere più complesse le modalità di valutazione della dimensione economica e soprattutto di quella sociale. Nel corso dell’elaborato sarà sviluppato maggiormente l’aspetto ambientale, mentre per quanto riguarda il lato economico, verranno confrontati i computi metrici estimativi delle varianti oggetto di veriﬁca del Caso Studio.

1.1 LA COSTRUZIONE SOSTENIBILE - 1.1.1 STRATEGIE LEGATE ALLA SOSTENIBILITA’ NEL CAMPO EDILIZIO

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

Esistono numerose motivazioni per cui occorre investire nell’edilizia sostenibile, si citano: •

•

• •

Ridurre l’impatto ambientale causato dal settore edilizio legato principalmente ai consumi energetici, di acqua potabile, produzione di rifiuti con particolare riferimento al ciclo di vita dei materiali e degli edifici. Fornire una certificazione ambientale che renda visibile la prestazione ambientale e quindi la qualità dell’edificio, con la possibilità di differenziarlo sul mercato immobiliare. Stimolare la domanda di edifici sostenibili. Incrementare la consapevolezza di proprietari, affittuari, progettisti e operatori immobiliari dei benefici di un edificio con elevate prestazioni ambientali.

Inoltre, investire nella sostenibilità in edilizia è conveniente per i cittadini, come strumento per un innalzamento della qualità della vita, un risparmio effettivo delle risorse ambientali ed economiche ed una riduzione dell’inquinamento. Per i progettisti come strumento per fornire e valutare la qualità di un progetto. Per le imprese di costruzione, stimolate da una politica incentivante: si potrebbe presentare la possibilità di restituire qualità e trasparenza al mercato immobiliare. Infine, gli enti pubblici potrebbero porre la sostenibilità come base di ogni azione di pianificazione nelle trasformazioni territoriali ed edilizie. La certificazione del livello di sostenibilità è il processo che permette di valutare un edificio non solo considerando i consumi e l’efficienza energetica, ma anche prendendo in considerazione l’impatto della costruzione sull’ambiente e sulla salute dell’uomo. E’ una certificazione di tipo volontario, anche se in alcune regioni è obbligatoria per accedere ad incentivi e bonus volumetrici ed economici al fine di promuovere la sostenibilità in edilizia. Al giorno d’oggi, il tema della sostenibilità viene trattato prioritariamente attraverso strategie di risparmio energetico e di efficienza degli impianti, focalizzandosi principalmente sulla fase d’uso degli edifici. Su questa parte si sono concentrate maggiormente anche le attenzioni da parte delle normative internazionali e nazionali, nonchè le iniziative di incentivo delle Pubbliche Amministrazioni: sistemi di certificazione regionali, incentivi, progetti pilota, campagne di sensibilizzazione degli utenti finali nell’acquisto consapevole della propria casa. Occorre osservare, però, come la spinta verso la realizzazione di edifici a bassissimo consumo energetico in fase d’uso stia portando il mercato ad una rincorsa a livelli prestazionali che vanno ben oltre quelli indicati dagli apparati normativi. La drastica riduzione dei consumi durante la fase di esercizio porta, tuttavia, a ripensare al ruolo significativo dei “pesi” energetici anche di altre fasi che riguardano

1.1 LA COSTRUZIONE SOSTENIBILE - 1.1.1 STRATEGIE LEGATE ALLA SOSTENIBILITA’ NEL CAMPO EDILIZIO

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

il ciclo di vita degli edifici, come ad esempio la fase di produzione dei materiali e dei componenti di un’opera. Se negli edifici edificati prima dell’entrata in vigore dalla normativa sull’efficienza energetica l’energia consumata per abitare era (in un periodo di 50 anni) dieci volte superiore all’energia assorbita per costruirli, negli edifici ad alta efficienza energetica tali consumi tendono ad equipararsi e, in alcuni casi, è richiesta una quantità di energia per costruire addirittura doppia rispetto a quella consumata nella fase d’uso. Si può quindi constatare che un’analisi ambientale corretta e completa, relativamente ad una costruzione, dovrebbe basarsi sul metodo del Life Cycle Assessment (LCA), andando a considerare tutte le fasi del ciclo di vita (produzione-uso-dismissione) e tutti i materiali ed i processi coinvolti. Valutare la sostenibilità ambientale di un prodotto è un procedimento complesso, non avviene in maniera scontata e va sempre rapportato a tutti i fattori che interagiscono tra prodotto e ambiente durante l’intero ciclo di vita. La questione si complica se si pensa che la valutazione della sostenibilità di un prodotto si riferisce al suo intero ciclo di vita, dall’estrazione della materia prima alla dismissione del prodotto finito, ovvero quell’approccio chiamato “cradle to grave3”, dove si riscontrano impatti ambientali differenti a seconda della fase considerata.

1.1 LA COSTRUZIONE SOSTENIBILE - 1.1.1 STRATEGIE LEGATE ALLA SOSTENIBILITA’ NEL CAMPO EDILIZIO

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

1.1.2 Metodi per la misurazione della sostenibilità in edilizia La caratteristica principale di un edificio sostenibile è la ridotta generazione di carichi ambientali, come l’emissione di sostanze dannose per l’ozono, di gas che contribuiscono all’effetto serra o all’acidificazione, oltre ad un limitato consumo di risorse non rinnovabili (energia, acqua e materie prime). Tale obiettivo non deve essere perseguito attraverso la rinuncia ad alcune prestazioni del costruito, ma attraverso la riduzione degli sprechi, l’assicurazione di un elevato livello di comfort interno e un’adeguata flessibilità degli spazi. Affinchè i principi dell’edilizia sostenibile non rimangano solo ricerca e sperimentazione, è necessario tradurre la riduzione dei carichi ambientali in nuove opportunità per l’industria, per gli investitori e per le imprese produttive. La sostenibilità del costruito può consentire l’apertura di un nuovo settore del mercato nonché la risoluzione di problematiche rilevanti come il miglioramento dei processi produttivi, il raggiungimento di una maggiore qualità ambientale e l’ottimizzazione dei costi di costruzione ed esercizio degli edifici. Andando verso questa direzione, può avvenire, da un lato la trasformazione del processo progettuale e del linguaggio architettonico e dall’altro, a livello istituzionale, si va diffondendo l’opinione che la certificazione di sostenibilità degli edifici sia uno dei modi più efficaci per trasmettere in modo chiaro e semplice le indicazioni in merito alla sostenibilità del costruito. Nel corso degli ultimi due decenni, sono stati implementati vari strumenti e metodologie incentrate sulla valutazione della sostenibilità nel settore dell’edilizia. Tutto ciò anche grazie al contributo di diverse organizzazioni e gruppi di ricerca che hanno portato nuove conoscenze maturate in seguito all’esperienza. Il successo di tali strumenti ha innescato ulteriori meccanismi, come ad esempio forum internazionali e l’istituzione di gruppi di lavoro incentrati sull’implementazione e il miglioramento continuo delle tecniche di valutazione. Uno dei problemi fondamentali riguardo il tema della sostenibilità ambientale è quello della sua valutazione. Il quadro di riferimento dei percorsi normativi, delle politiche di incentivo e dell’evoluzione degli strumenti segue sostanzialmente due percorsi autonomi: la valutazione di sostenibilità degli edifici e la valutazione ambientale dei prodotti edilizi. Da qualche anno ormai vengono proposti, studiati, assunti, criticati, corretti ed adattati diversi metodi per valutare la sostenibilità dei manufatti edilizi, basati soprattutto sull’assegnazione di un punteggio rispetto ad indicatori significativi, i quali si possono riassumere come segue: • • • •

rapporto tra organismo edilizio e contesto di intervento uso razionale delle risorse eﬃcienza energetica benessere e comfort interno

1.1 LA COSTRUZIONE SOSTENIBILE - 1.1.2 METODI PER LA VALUTAZIONE DELLA SOSTENIBILITA’ IN EDILIZIA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

Spesso tali indicatori sono molto disomogenei tra di loro. All’interno dello stesso metodo, essi assumono pesi assai diﬀerenti all’interno di metodi diversi. In questa prospettiva, l’eﬀettiva qualità ambientale delle scelte di progetto dipende dalle caratteristiche del metodo utilizzato. Ciò comporta il rischio di pervenire a valutazioni che considerino solo parzialmente la qualità ambientale privilegiando soltanto alcuni suoi aspetti. La misura della sostenibilità impone inevitabilmente la transizione da un approccio puramente riduzionistico ad uno prevalentemente olistico, ovvero il passaggio da una visione focalizzata su un particolare ad una che allarga i suoi orizzonti, abbracciando tutta la complessità del sistema. Pertanto un indicatore di sostenibilità deve necessariamente possedere due attributi: essere sistemico ed evolutivo, ovvero caratterizzato da un alto numero di relazioni e dal parametro tempo4.

Sommando le considerazioni fatte fino a questo momento, si può stilare una prima classificazione dei numerosi metodi di valutazione esistenti, ma comunque tutti riconducibili a due tipologie differenti di criteri di giudizio delle scelte progettuali e del costruito: possono essere infatti distinti fra metodi qualitativi (basati su sistemi a punteggio) e metodi quantitativi (bilanci ambientali): • Metodi qualitativi: sono quei metodi definiti “a punteggio” (rating system), basati su liste di requisiti a ciascuno dei quali viene attribuito un punteggio di valutazione attribuito alle scelte progettuali, alle tecnologie adottate o al soddisfacimento di alcuni standard, attraverso i quali, mediante un sistema di pesatura, si perviene ad un punteggio globale che esprime il livello di sostenibilità dell’edificio. • Metodi quantitativi: sono i cosiddetti “bilanci ambientali”, sono basati sul rendiconto di tutti gli effetti ambientali di un processo durante l’intero ciclo di vita: carichi ambientali e costi energetici. Tali metodi si basano sulla metodologia del Life Cycle Assessment (LCA).

Tuttavia, molti autori5 hanno evidenziato la debolezza di alcuni criteri di valutazione della sostenibilità ambientale in quanto basati su categorie qualitative, primi fra tutti quelli legati alla valutazione della fase di pre-uso dell’edificio. Nel caso dei materiali da costruzione, l’ecocompatibilità è spesso valutata rispetto a categorie quali la riciclabilità, il contenuto di riciclato, la provenienza locale, la provenienza da fonte rinnovabile senza valutare gli effettivi impatti energetici ed ambientali “from cradle to gate6”, cioè quelli connessi alla produzione del componente, e senza effettuare comparazioni fra materiali alternativi a pari prestazioni.

1.1 LA COSTRUZIONE SOSTENIBILE - 1.1.2 METODI PER LA VALUTAZIONE DELLA SOSTENIBILITA’ IN EDILIZIA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

Considerando l’andamento degli ultimissimi anni verso un approccio basato sulla metodologia LCA per la valutazione delle prestazioni energetico-ambientali di un edificio, peraltro supportato dalla normativa tecnica europea EN 15978:2011 “Sostenibilità delle costruzioni - Valutazione della prestazione ambientale degli edifici”, l’orientamento attuale è chiaramente quello di promuovere una progressiva integrazione dei metodi quantitativi e qualitativi. Si stanno infatti introducendo in forma più o meno esplicita indicatori e crediti basati su un’analisi LCA all’interno dei più diffusi sistemi a punteggio. La modalità di integrazione fra metodi LCA e schemi di certificazione ambientale non è comunque univoca ma è oggetto di studio e discussione continua.

1.1 LA COSTRUZIONE SOSTENIBILE - 1.1.2 METODI PER LA VALUTAZIONE DELLA SOSTENIBILITA’ IN EDILIZIA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

1.2 METODI DI VALUTAZIONE A PUNTEGGIO Durante il corso degli anni ‘90 sono nati strumenti di valutazione multicriterio, definiti “sistemi a punteggio”, i quali associano a tali criteri un punteggio di merito, in base al grado di soddisfazione del requisito, che viene verificato attraverso degli indicatori. Gli strumenti di valutazione a punteggio costituiscono una risposta accessibile e facilmente divulgabile, adatta alle esigenze del mercato e degli operatori di settore. L’elaborazione dei sistemi a punteggio è nata a livello internazionale, per sollecitazione di più soggetti, i quali hanno manifestato l’esigenza di “certificare” la realizzazione di edifici ad alte prestazioni energetiche e a basso impatto ambientale, sulla base di riferimenti consolidati e con l’aiuto di strutture di riferimento affidabili, come ad esempio il BREEAM7 ed il LEED8, che sono gli unici veri e propri sistemi di certificazione ambientale degli edifici e che hanno riscontrato un notevole successo a livello di mercato. Anche gli utenti finali, e soprattutto i grandi investitori immobiliari hanno manifestato l’esigenza di strumenti di garanzia della qualità degli edifici acquistati.9 Questi sistemi di valutazione vengono sviluppati e utilizzati con l’obiettivo finale di emettere un documento informativo, la certificazione sul grado di qualità energetico-ambientale degli edifici.10 Di seguito verranno illustrate le principali valutazioni muticriterio con il rispettivo ente sviluppatore presenti nel panorama internazionale. Tabella 1.1 Enti sviluppatori dei differenti sistemi a punteggio

SISTEMA BREEAM DGNB HQE CASBEE LEED - GBC GREEN STAR ITACA CASACLIMA

ENTE SVILUPPATORE Building Research Establishment, UK German Sustainable Building Council, GER Association pour l’Haute Qualitè Enviromentale, FRA Japan Sustainable Building Consortium, JAP U.S. Green Building Council, USA Green Star Rating Tools, AUS Istituto per l’Innovazione e la Trasparenza degli Appalti e la Compatibilità Ambientale, ITA KlimaHaus CasaClima, ITA

Ogni sistema di valutazione è suddiviso in diverse aree tematiche che riguardano: l’energia, il trasporto, l’inquinamento, il materiale, l’acqua, l’utilizzo della terra, il comfort e la salute, la fase di realizzazione ed il materiale rinnovabile. Nella Figura 1.2 è raffigurata la diffusione dei principali metodi di certificazione ambientale presenti a livello internazionale. 1.2 METODI DI VALUTAZIONE A PUNTEGGIO

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

Figura 1.2 Strumenti di valutazione suddivisi per paesi di origine11

Negli anni sono sempre maggiori i numeri di edifici sottoposti a certificazione. Nella Figura 1.2 è possibile visualizzare la mappa mondiale che raffigura i principali metodi di valutazione della sostenibilità (DGNB, LEED, BREEAM, HQE, CASBEE) e la loro collocazione geografica, oltre all’organo che si occupa della sua stesura. Il processo di valutazione consente di oggettivare le prestazioni dell’edificio garantendo una base comune di riferimento per tutti i soggetti interessati, come ad esempio i proprietari di immobili, i costruttori, i progettisti e gli operatori del settore in generale, che hanno modo di definire le proprie strategie di approccio allo sviluppo delle costruzioni in funzione del risultato che desiderano ottenere. Un altro importante aspetto legato all’applicazione dei sistemi di valutazione della sostenibilità è la possibilità di poter comunicare la prestazione raggiunta dall’edificio e conseguentemente, poter promuovere la qualità dell’ambiente realizzato, attraverso la disponibilità di un certificato di sostenibilità dell’immobile riconosciuto a livello internazionale. A ciascun criterio facente parte dei metodi di valutazione qualitativi viene attribuito un giudizio su scala numerica, che viene tecnicamente denifito “score”. In questo modo viene determinata una sorta di “valutazione ambientale” che attraverso la somma numerica o pesata dei voti fornisce il punteggio totale, che permette di valutare la sostenibilità dell’opera.

1.2 METODI DI VALUTAZIONE A PUNTEGGIO

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

Tale approccio, come detto non è utile solamente ai professionisti del settore, ma può avere diﬀerenti declinazioni: • • • •

a livello di mercato immobiliare, si determina una diversificazione tra gli edifici che soddisfano i criteri di sostenibilità rispetto agli altri viene promossa a priori la sostenibilità, dalle prime fasi di progettazione affinchè si tenga conto del funzionamento e della manutenzione si individuano criteri di sostenibilità al di là dei semplici riferimenti normativi si aumenta la consapevolezza dei benefici che si possono raggiungere con costruzioni maggiormente sostenibili da parte dei proprietari, dei progettisti e degli operatori immobiliari.

Si andranno ora ad elencare alcuni metodi di verifica della certificazione di sostenibilità disponibili, a livello internazionale e nazionale, basati sull’attribuzione di un punteggio relativo alla performance ambientale dell’edificio. I più diffusi a livello nazionale e dei quali si parlerà di seguito sono gli internazionali: • BREEAM • LEED E gli “italiani”: • ITACA • CASACLIMA.

Figura 1.3 Loghi protocolli di certiﬁcazione ambientali (internazionali ed italiani)

1.2 METODI DI VALUTAZIONE A PUNTEGGIO

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

1.2.1 BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) E’ il primo strumento di tipo commerciale per la valutazione della qualità ambientale degli edifici. Elaborato da ECD Energy&Environment in collaborazione con BRE (Building Research Establishment) in Gran Bretagna, introdotto nel 1990 come strumento per la certificazione volontaria degli edifici, ritenuto già da tempo il principale punto di riferimento per gli altri metodi. Attualmente sono le seguenti versioni della metodologia, secondo lo schema “BREEAM International”: • • • •

BREEAM BREEAM BREEAM BREEAM

International New Construction (NC) International Refurbishment & Fit-Out In-Use International Communities Bespoke International

Da quando il metodo Breeam è stato lanciato sul mercato, è stato impiegato nel Regno Unito per valutare la sostenibilità degli uffici, permettendo così di consolidare e migliorare costantemente il programma negli aggiornamenti successivi. L’applicazione dello strumento è su base volontaria e la valutazione viene effettuata da certificatori autorizzati dal BRE. Il certificato rilasciato costituisce una sorta di etichetta di qualità e può essere prodotto sia per architetture in fase progettuale sia per opere già in fase di esercizio. La valutazione è eseguita analizzando il soddisfacimento dei requisiti di sostenibilità raggruppati secondo nove categorie, aventi ciascuna una differente percentuale di peso, come visibile nella Tabella sottostante. Tabella 1.2 Aree di valutazione del protocollo Breeam

1 2 3 4 5 6 7 8 9

AREA DI VALUTAZIONE Gestione Salute e benessere Energia Acqua Materiali Riﬁuti Uso del suolo ed ecologia Inquinamento Trasporti

CREDITI 22 10 30 9 12 7 10 13 9

% PESATURA 12% 15% 19% 6% 12,5% 7,5% 10% 10% 8%

1.2 METODI DI VALUTAZIONE A PUNTEGGIO - 1.2.1 BREEAM

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

L’impatto dell’edificio viene studiato con procedure che esaminano un gran numero di aspetti, fra i quali il consumo energetico in uso, le emissioni di CO2, gli inquinanti rilasciati, l’energia assorbita dagli edifici, le emissioni di radon e il ciclo di vita utile dell’opera. Le aree di valutazione elencate in Tabella 1.2 si suddividono in ulteriori sottocategorie diversificate secondo la versione BREEAM considerata, specifica per la destinazione d’uso dell’edificio considerato.

Tabella 1.3 Struttura di certiﬁcazione BREEAM International New Construction (NC) 2013

Man Man Man Man Man

01 02 03 04 05

Hea Hea Hea Hea Hea Hea Hea Hea

01 02 03 04 05 06 07 08

Ene Ene Ene Ene Ene Ene Ene Ene Ene

01 02 03 04 05 06 07 08 09

Wat Wat Wat Wat

01 02 03 04

MANAGEMENT Sustainable procurement Responsible construction practices Construction site impacts Stakeholder participation Life cycle cost and service life planning HEALTH AND WELLBEING Visual comfort Indoor air quality Thermal comfort Water quality Acoustic performance Safety access Hazards Private space ENERGY Energy efficiency Energy monitoring External lighting Low and zero carbon technologies Energy efficient cold storage Energy efficient transportation systems Energy efficient laboratory systems Energy efficient equipment Drying space WATER Water consumption Water monitoring Water leak detection and prevention Water efficient equipment

22 Crediti 8 crediti 2 crediti 5 crediti 4 crediti 3 crediti 10 Crediti

2 crediti 1 credito 4 crediti 1 credito 1 credito 1 credito 30 Crediti 15 crediti 2 crediti 1 credito 2 crediti 3 crediti 2 crediti 2 crediti 1 credito 9 Crediti 5 crediti 1 credito 2 crediti 1 credito

1.2 METODI DI VALUTAZIONE A PUNTEGGIO - 1.2.1 BREEAM

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

Mat Mat Mat Mat Mat

01 02 03 04 05

Wst Wst Wst Wst

01 02 03 04

LE 01 LE 02 LE LE LE LE

03 04 05 06

Pol Pol Pol Pol Pol

01 02 03 04 05

Tra Tra Tra Tra Tra Tra

01 02 03 04 05 06

MATERIALS Life cycle impacts Hard landscaping and boundary protection Responsible sourcing of materials Insulation Designing for robustness WASTE Construction waste management Recycled aggregates Operational waste Speculative floor and ceiling finishes LAND USE AND ECOLOGY Site selection Ecological value of site and protection of ecological features Mitigating ecological impact Enhancing site ecology Long term impact on biodiversity (BDP) Building footprint POLLUTION Impact of refrigerants NOx emissions (BDP) Surface water run-off Reduction of night time light pollution Noise attenuation TRANSPORT Public Transport Accessibility Proximity to amentities Alternative modes of transport Maximum car parking capacity Travel plan Home office INNOVAZIONE

12 Crediti

3 crediti 1 credito 1 credito 7 Crediti 3 crediti 1 credito 2 crediti 1 credito 10 Crediti 3 crediti 2 credito

3 crediti 2 creditI 2 creditI 13 Crediti 3 crediti 5 crediti 1 credito 1 credito 9 Crediti

2 crediti 1 credito 1 credito 10 Crediti

1.2 METODI DI VALUTAZIONE A PUNTEGGIO - 1.2.1 BREEAM

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

Il codice incentiva in particolare alcune azioni riconoscendo crediti aggiuntivi nel caso in cui vengano stimati bassi livelli di emissione di anidride carbonica grazie all’impiego di tecnologie che sfruttano risorse rinnovabili di energia. Anche la posizione dell’edificio influisce sul riconoscimento di crediti, ritenendo che la scelta del sito di edificazione determina impatti ambientali più o meno rilevanti in riferimento al sistema dei trasporti utilizzabili o meno (accessibilità ai mezzi pubblici, piste pedonali e ciclabili). Tale valutazione ha un peso notevole sul sistema dei crediti accumulabili avendo come fine la disincentivazione dell’utilizzo dell’automobile per favorire altre forme di trasporto più sostenibili. In Inghilterra inoltre, la procedura di certificazione si svolge con una valutazione da compiersi in fase di progettazione e una prevista a “consuntivo”, cioè a fabbricato realizzato tenendo conto delle eventuali varianti introdotte in corso d’opera. Il processo di valutazione si conclude con il rilascio di un attestato di certificazione in cui viene dichiarata la categoria di valutazione ambientale di appartenenza e raggiunta secondo lo schema di punteggio visibile in Tabella 1.4. Tabella 1.4 Struttura della certificazione BREEAM

1 2 3 4 5

CATEGORIE DI CERTIFICAZIONE Eccezionale (Outstanding) Eccellente (Excellent) Molto buono (Very Good) Buono (Good) Suﬃciente (Pass)

6 Non classiﬁcato (Unclassiﬁed)

> 85 70 < 55 < 45 < 30 <

CREDITI punti punti < 85 punti < 70 punti < 55 punti < 45

< 30 punti

La certificazione BREEM viene impiegata sia da soggetti pubblici che da privati. Le amministrazioni locali ad esempio, hanno interesse a sviluppare “progetti pilota” garantiti da certificazioni BREEAM attuando politiche di sviluppo sostenibile. Nell’ambito del mercato immobiliare, invece, gli agenti hanno modo di presentare una diversificazione di “prodotto edificio” da illustrare all’acquirente traducendo il valore ambientale in valore economico e contribuendo dunque a diffondere una cultura dell’edificio sostenibile.

1.2 METODI DI VALUTAZIONE A PUNTEGGIO - 1.2.1 BREEAM

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

1.2.2 LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) E’ un sistema di certificazione degli edifici che nasce su base volontaria e che viene applicato in oltre 140 Paesi nel mondo. Lo standard LEED nasce in America ad opera di U.S.Green Building Council (USGBC), associazione no profit nata nel 1993, che conta ad oggi più di 20.000 membri e che ha come scopo la promozione e lo sviluppo di un approccio globale alla sostenibilità, dando un riconoscimento alle performance virtuose in aree chiave della salute umana ed ambientale. Gli standard LEED, elaborati da USGBC sono presenti anche in Italia grazie al lavoro di GBC Italia che ne ha creato una versione locale, indicano i requisiti per costruire edifici ambientalmente sostenibili, sia dal punto di vista energetico che dal punto di vista del consumo di tutte le risorse ambientali coinvolte nel processo di realizzazione di un’opera. Il sistema di valutazione della sostenibilità edilizia LEED è un sistema volontario, basato sul consenso comune dei soci e guidato dal mercato. Utilizzando tecnologie esistenti di provata validità, LEED valuta le prestazioni ambientali degli edifici da un punto di vista complessivo durante il loro intero ciclo di vita, attraverso uno standard di riferimento completo che definisce che cosa è un edificio sostenibile sia durante la fase di progettazione, che durante la costruzione e l’esercizio. Può essere utilizzato su ogni tipologia di edificio e promuove un sistema di progettazione integrata che riguarda l’intero edificio. E’ destinato ai progettisti e ai gestori dei processi di costruzione di edifici commerciali, pubblici, residenziali di nuova costruzione, ma può venire utilizzato anche per gli edifici esistenti oggetto di un intervento di ristrutturazione. Attualmente sono infatti disponibili le seguenti versioni del protocollo: • • • • • •

LEED-BD+C: Building Design + Construction LEED-ID+C: Interior Design + Construction LEED-O+M: Building Operation + Maintenance LEED-CS: per “Core and Shell” LEED-ND: Neighborhood Development LEED-H: Homes

La finalità del LEED è quella di verificare quante e quali “misure” vengono adottate e implementate per raggiungere una qualità elevata della costruzione. Questo avviene attraverso l’attribuzione di crediti ai requisiti prescrittivi e volontari che caratterizzano la sostenibilità di un edificio: dalla somma dei crediti ricevuti dipende il livello di certificazione ottenuto.

1.2 METODI DI VALUTAZIONE A PUNTEGGIO - 1.2.2 LEED

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

La struttura del LEED è suddivisa in 7 aree di valutazione alle quali si associa un punteggio massimo conseguibile, come indicato nella Tabella: Tabella 1.5 Aree di valutazione del protocollo LEED proposto nella versione v4 AREE DI VALUTAZIONE

1 2 3 4 5 6 7

Localizzazione e Trasporo (LT) Sostenibilità del Sito (SS) Gestione delle Acque (GA) Energia ed Atmosfera (EA) Materiali e Risorse (MR) Qualità ambientale Interna (QI) TOTALE Innovazione nella Progettazione (IP) Priorità Regionale (PR) TOTALE

PUNTEGGIO

16 10 11 33 13 16 100 6 4 10

Di seguito si spiegerà brevemente il significato di ogni area: • Localizzazione e Trasporto (LT) - Sostenibilità del Sito (SS): la scelta del lotto di intervento determina la fruibilità di infrastrutture stradali, di mezzi di trasporto pubblici, quali autobus e treni, che disincentivano o meno l’utilizzo di un proprio mezzo di trasporto a favore di quelli attivati per una mobilità più sostenibile. Nell’area di valutazione vengono inoltre considerate iniziative volte a migliorare il comfort dello spazio esterno di pertinenza del fabbricato. • Gestione delle Acque (GA): l’adozione di sistemi per il recupero dell’acqua piovana o di rubinetti con regolatori di flusso riducono il consumo dell’acqua potabile. • Energia ed Atmosfera (EA): una progettazione attenta al sistema edificio-impianto può diminuire sensibilmente il suo fabbisogno di energia per la climatizzazione invernale con conseguente riduzione di emissioni inquinanti nell’atmosfera. L’area di valutazione prende in esame anche la ricerca di soluzioni alternative alla produzione di energia attraverso l’impiego di soluzioni impiantische che sfruttano risorse rinnovabili. • Materiali e Risorse (MR): l’impiego di materiali si può esplicare nell’ambito della cultura del recupero e del riciclo dei materiali, riducendo sensibilmente la produzione di rifiuti smaltiti negli inceneritori e in discarica. • Qualità ambientale Interna (QI): il comfort dello spazio interno viene recepito dagli occupanti come uno stato di benessere e di salute. 1.2 METODI DI VALUTAZIONE A PUNTEGGIO - 1.2.2 LEED

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

Si nota come il peso maggiore venga attribuito all’area “Energia e Atmosfera” seguita dalla voce “Sostenibilità del Sito”: le due voci infatti, sono accumunate da uno stretto rapporto esistente tra consumo di energia (per la climatizzazione e per i trasporti) e la produzione di emissioni in aria, acqua e suolo che caratterizza il periodo di vta utile del fabbricato (70, 80, 100 anni..). Il LEED prevede inoltre, la possibilità di ottenere un punteggio aggiuntivo nelle seguenti voci: • Innovazione nella Progettazione: è valutata l’ innovazione proposta nell’ambito del perseguimento dell’obiettivo della scheda di riferimento, oppure, viene riconosciuta la qualità aggiuntiva connessa al raggiungimento di livelli prestazionali riportati nelle voci di Prestazione esemplare previste in alcune schede (Crediti). • Priorità Regionale (PR): viene ricosciuta come best practice l’incentivo all’uso di materiali di produzione locale, al ﬁne di ridurre l’inquinamento prodotto dai mezzi di trasporto.

La somma dei punteggi dei crediti determina il livello di certificazione dell’edificio. Su 110 punti disponibili nel sistema di rating LEED, almeno 40 devono essere ottenuti per livello di certificazione base. I livelli di certificazione si articolano su 4 livelli in funzione del punteggio ottenuto: • • • •

BASE (40-49 PUNTI) ARGENTO (50-59 PUNTI) ORO (60-79 PUNTI) PLATINO (80 + PUNTI)

Figura 1.4 Loghi dei livelli di certiﬁcazione i funzione del punteggio ﬁnale

Di seguito verrà riportata la struttura del protocollo LEED, il quale è composto, come visto, da 7 sezioni organizzate in prerequisiti e in crediti. I prerequisiti di ogni sezione sono obbligatori affinchè l’intero edificio possa venire certificato, mentre i crediti sono scelti in funzione delle caratteristiche del progetto.

1.2 METODI DI VALUTAZIONE A PUNTEGGIO - 1.2.2 LEED

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

Tabella 1.6 Struttura in prerequisiti e crediti della certiﬁcazione LEED v4

LOCALIZZAZIONE E TRASPORTO (LT) LTc1 LEED per lo sviluppo del quartiere LTc2 Protezione del suolo LTc3 Alta priorità del sito LTc4 Densità e usi diversi LTc5 Qualità degli accessi LTc6 Biciclette LTc7 Impronta di parcheggi ridotta LTc8 Veicoli verdi SOSTENIBILITA’ DEL SITO (SS) SSp1 Prevenzione dell’inquinamento dall’attività di cantiere SSc1 Selezione del sito SSc2 Sviluppo del sito - proteggere e ripristinare l’ habitat SSc3 Spazi aperti SSc4 Acque meteoriche: controllo della quantità SSc5 Riduzione dell’ eﬀetto isola di calore SSc6 Riduzione dell’inquinamento luminoso GESTIONE DELLE ACQUE (GA)

GAp1 Riduzione del consumo dell’acqua esterno GAp2 Riduzione del consumo dell’acqua interno GAp3 Misurazione del livello d’ acqua dell’ edificio GAc1 Riduzione del consumo dell’acqua esterno GAc2 Riduzione del consumo dell’acqua interno GAc3 Cooling tower water use GAc4 Acque meteoriche ENERGIA ED ATMOSFERA (EA) EAp1 Gestione di base dei sistemi energetici dell’edificio EAp2 Prestazioni energetiche minime EAp3 Misurazione del livello energetico dell’ edificio EAp4 Gestione di base dei fluidi refrigeranti EAc1 Enhanced commissioning EAc2 Ottimizzazione delle prestazioni energetiche EAc3 Misurazione di energia avanzate EAc4 Risposta alla domanda di energia EAc5 Produzione di energia rinnovabile EAc6 Gestione avanzata dei fluidi refrigeranti EAc7 Energia verde

Obbl Obbl Obbl 2 6 2 1 33 Obbl Obbl Obbl Obbl 6 18 1 2 3 1 2

1.2 METODI DI VALUTAZIONE A PUNTEGGIO - 1.2.2 LEED

10 Obbl 1 2 1 3 2 1 11

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

MATERIALI E RISORSE (MR) MRp1 Raccolta e stoccaggio dei materiali riciclabili MRp2 Gestione dei riﬁuti da costruzione MRc1 Riduzione degli impatti nell’ intero ciclo di vita MRc2 Dichiarazione ambientale di prodotto MRc3 Approvvigionamento di materia prima MRc4 Componenti dei materiali MRc5 Gestione dei riﬁuti da costruzione QUALITA’ AMBIENTALE INTERNA (QI) QIp1 Prestazioni minime per la qualità dell’aria QIp2 Controllo ambientale del fumo di tabacco QIc1 Strategie di miglioramento della qualità dell’ aria QIc2 Basse emissioni interne QIc3 Piano di gestione IAQ: fase costruttiva QIc4 Valutazione della qualità dell’ aria QIc5 Comfort termico QIc6 Illuminazione interna QIc7 Luce naturale QIc8 Qualità visiva QIc9 Prestazione acustica INNOVAZIONE NELLA PROGETTAZIONE IPc1 Innovazione nella progettazione IPc2 Professionista accreditato LEED PRIORITA’ REGIONALE (PR) PRc1 Priorità regionale PROCESSO INTEGRATIVO PIc1 Processo integrativo

13 Obbl Obbl 5 2 2 2 2 16 Obbl Obbl 2 3 1 2 1 2 3 1 1 6 5 1 4 4 1 1 Totale 110

Nella colonna di destra sono segnati i punteggi per ogni area di valutazione, sia quello totale, sia quelli parziali per ogni criterio della categoria. Ogni sezione è suddivisa in Prerequisiti “p”, la cui veriﬁca è obbligatoria, ed in Criteri, indicati nella colonna di sinistra con la lettera “c” ed avente ognuno un punteggio acquisibile diverso. Il protocollo LEED è oggetto nel tempo di aggiornamenti progressivi rispetto alle innovazioni tecnologiche, ai nuovi orientamenti scientiﬁci, all’upgrade del mercato in virtù del fatto che gli ambiti di riferimento della progettazione sostenibile si evolvono e perfezionano costantemente. Nella stesura di questo paragrafo sono state utilizzate aree tematiche, prerequisiti e crediti appartenenti alla versione più aggiornata del protocollo: LEEDv412.

1.2 METODI DI VALUTAZIONE A PUNTEGGIO - 1.2.2 LEED

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

1.2.3 PROTOCOLLO ITACA Nel 1996 nacque l’“Istituto per la trasparenza, l’aggiornamento e la certificazione degli appalti” (ITACA), un’associazione di tipo federale con l’obiettivo di attivare azioni ed iniziative condivise dal sistema regionale al fine di promuovere e garantire un efficace coordinamento tecnico tra le stesse Regioni e province autonome, così da assicurare il miglior raccordo con le istituzioni statali, enti locali e operatori del settore, avente sede legale a Roma, normata da un proprio statuto e regolamento. Nel 2001 ITACA ha attivato un gruppo di lavoro interregionale in materia di edilizia sostenibile con lo scopo di sviluppare strumenti a supporto delle politiche regionali a favore delle costruzioni ad elevata qualità energetico-ambientale. Uno dei primi obiettivi del gruppo di lavoro fu lo sviluppo di un sistema di valutazione a punteggio per gli edifici, fondamentale per consentire di stabilire obiettivi oggettivi e misurabili nelle iniziative pubbliche di incentivazione della sostenibilità delle costruzioni. Successivamente viene adottato lo strumento internazionale SBTool13 quale base per lo studio del sistema di valutazione, coordinato dall’organizzazione no-profit iiSBE14. Dal 2005, a seguito del ruolo assunto da Itaca e riconosciuto dalle stesse Regioni e da organismi nazionali di riferimento, con il quale si rapporta, cambia denominazione in “Istituto per l’innovazione e trasparenza degli appalti e la compatibilità ambientale”, la quale, pur confermando l’identità statutaria, ne sottolinea l’impegno anche sul versante delle tematiche inerenti alla sostenibilità ambientale. E’ da poco stata applicata la “prassi di riferimento” UNI/PdR 13:201515, documento che illustra l’inquadramento generale e i principi metodologici e procedurali per la valutazione della sostenibilità ambientale degli edifici, ai fini della loro classificazione attraverso l’attribuzione di un punteggio di prestazione. L’attività dell’Istituto è esercitata attraverso tavoli tecnici che formano specifici Comitati e Gruppi di Lavoro, costituiti non solo da tecnici regionali ma anche da rappresentanti di amministrazioni statali/locali e organismi rappresentativi di categorie di settore. Attualmente è presente una versione nazionale del Protocollo aggiornata al 2011 e una serie di versioni regionali tra le quali quelle di Piemonte, Liguria, Toscana, Marche, Lazio, Veneto, Friuli-Venezia Giulia, Puglia e Umbria. La maggior parte dei protocolli regionali trova applicazione all’interno di bandi, gare d’appalto, programmi di incentivazione (Programma Casa per edilizia residenziale pubblica) e nei Piani Casa pubblici, basati su meccanismi di premialità finanziaria e volumetrica in base ai risultati della valutazione. I soggetti attualmente preposti al rilascio delle attestazioni basata su Protocollo ITACA regionali sono identificati dalle singole Regioni, mentre a livello nazionale sono iiSBE Italia e ITC-CNR16.

1.2 METODI DI VALUTAZIONE A PUNTEGGIO - 1.2.3 PROTOCOLLO ITACA

PARTE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

Esistono diﬀerenti versioni di tale documento rispondenti a fasi successive di elaborazioni e di applicazioni: • • • • •

Protocollo Protocollo Protocollo Protocollo Protocollo

Itaca Itaca Itaca Itaca Itaca

Residenziale Uffici Edifici commerciali Edifici Industriali Edifici Scolastici

Come si è detto, è basato sul SBTool, il quale si basa sul principio fondamentale della quantificazione del livello di sostenibilità di un edificio rispetto alla prassi costruttiva tipica dell’area geografica in cui si opera. L’analisi della prestazione degli edifici avviene attraverso una matrice di riferimento articolata in differenti aree di valutazione, categorie e criteri seguendo una struttura a livelli gerarchici. Le aree di valutazione tengono in considerazione le principali problematiche ambientali come la qualità del sito, il consumo di risorse, i carichi ambientali, la qualità dell’ambiente indoor, la qualità del servizio, gli aspetti economici e sociali, gli aspetti culturali e percettivi. Attraverso la valutazione dei singoli criteri, viene preso in esame un particolare aspetto dell’edificio riferito ad uno specifico tema (energia, acqua, materiali, comfort, impatto sul sito, qualità del servizio, etc.) verificando se, per quel determinato aspetto, l’edificio raggiunge l’obiettivo di sostenibilità richiesto e quanto si discosta dalla prassi costruttiva corrente. Vengono infine attribuiti dei punteggi per ciascun aspetto, che vengono aggregati attraverso una somma pesata fino a definire un unico punteggio finale complessivo, visibile nella tabella sottostante: Tabella 1.7 Scala di valutazione del Protocollo Itaca -1 Prestazione inferiore allo standard e alla pratica costruttiva corrente 0

Prestazione minima accettabile deﬁnita da leggi o regolamenti vigenti. Rappresenta la pratica costruttiva corrente

Lieve miglioramento della prestazione rispetto ai regolamenti vigenti e alla pratica costruttiva corrente

Moderato miglioramento della prestazione rispetto ai regolamenti vigenti e alla pratica corrente

Signiﬁcativo miglioramento della prestazione rispetto ai regolamenti vigenti e alla pratica comune. Migliore pratica corrente

Moderato incremento della migliore pratica costruttiva corrente

Prestazione considerevolmente avanzata rispetto alla migliore pratica costruttiva corrente. Sperimentale

1.2 METODI DI VALUTAZIONE A PUNTEGGIO - 1.2.3 PROTOCOLLO ITACA

PARTE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

Di seguito è riportato lo schema generale che elenca i criteri appartenenti al Protocollo ITACA Sintetico 2009 Regione Piemonte aggiornato al Protocollo ITACA Nazionale 2011 con destinazione d’uso Residenziale, suddiviso in Aree di valutazione, Criteri e Sottocriteri: Tabella 1.8 Protocollo ITACA Regione Piemonte aggiornato al Protocollo Nazionale 2011

A. QUALITA’ DEL SITO A.1 SELEZIONE DEL SITO A.1.5 Riutilizzo del territorio 3,4 % A.1.6 Accessibilità al trasporto pubblico 2,3 % A.1.8 Mix funzionale dell’ area 2,3 % A.1.10 Accessibilità alle infrastrutture 2% B. CONSUMO DI RISORSE B.1 ENERGIA PRIMARIA NON RINNOVABILE RICHIESTA DURANTE IL CICLO DI VITA B.1.2 Energia primaria per il riscaldamento 8,1 % B.1.5 Energia primaria per acqua calda sanitaria 8,1 % B.3 ENERGIA DA FONTI RINNOVABILI B.3.3 Energia prodotta nel sito per usi elettrici 5,4 % B.4 MATERIALI ECO-COMPATIBILI B.4.6 Materiali riciclati/recuperati 6,8 % B.4.7 Materiali da fonti rinnovabili 6,8 % B.5 ACQUA POTABILE B.5.2 Acqua potabile per usi indoor 8,1 % B.6 PRESTAZIONI DELL’ INVOLUCRO B.6.1 Energia netta per il riscaldamento 3,6 % B.6.2 Energia netta per il raﬀrescamento 3,6 % B.6.3 Trasmittanza termica dell’ involucro edilizio 3,6 % B.6.4 Controllo della radiazione solare B.6.5 Inerzia termica dell’ ediﬁcio C. CARICHI AMBIENTALI C.1 EMISSIONI DI CO2 EQUIVALENTE C.1.2 Emissioni previste in fase operativa 13,5 % D. QUALITA’ AMBIENTALE INDOOR D.3 BENESSERE TERMOIGROMETRICO D.3.6 Temperatura dell’ aria e dell’ umidità relativa negli ambienti 5,4 % riscaldati D.4 BENESSERE VISIVO D.4.1 Illuminazione naturale 4,1 % D.6 INQUINAMENTO ELETTROMAGNETICO D.6.1 Campi magnetici a frequenza industriale (50 Hertz) 4,1 %

1.2 METODI DI VALUTAZIONE A PUNTEGGIO - 1.2.3 PROTOCOLLO ITACA

PARTE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

E. QUALITA’ DEL SERVIZIO E.1 SICUREZZA IN FASE OPERATIVA E.1.9 Integrazione dei sistemi E.2 FUNZIONALITA’ ED EFFICIENZA E.2.4 Qualità del sistema di cablatura E.6 MANTENIMENTO DELLE PRESTAZIONI IN FASE OPERATIVA E.6.5 Disponibilità della documentazione tecnica degli ediﬁci

1,8 % 2,3 % 5%

Un edificio che dovesse ottenere un punteggio pari a 0 in tutti i criteri, corrisponderebbe concettualmente ad un edificio standard per il quale sono stati rispettati i limiti normativi vigenti, senza mettere in atto alcuno specifico sforzo progettuale in risposta agli obiettivi di sostenibilità prefissati.

1.2 METODI DI VALUTAZIONE A PUNTEGGIO - 1.2.3 PROTOCOLLO ITACA

PARTE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

1.2.4 PROTOCOLLO CASA CLIMA Il protocollo di certificazione energetica CasaClima nasce nel 2002 nella Provincia Autonoma di Bolzano e viene formalizzato a livello legislativo con l’integrazione nella legge urbanistica provinciale (L.P. 11 agosto 1997, n.13, art. 127, comma 8). Con il decreto del Presidente della Provincia n.34 del 2004 vengono introdotte le categorie minime di fabbisogno energetico per le nuove costruzioni e l’obbligatorietà del certificato CasaClima per l’ottenimento del certificato di abitabilità. Successivamente, nel 2006, nasce l’Agenzia CasaClima, ente unico designato per la certificazione energetica degli edifi ci nella Provincia di Bolzano. La stessa Agenzia provvede anche alla certificazione CasaClima al di fuori del territorio provinciale, che rimane invece di tipo volontario. La certificazione energetica CasaClima può essere richiesta per tutte le tipologie costruttive: dalle abitazioni monofamiliari, agli uffici, alle scuole, etc. Per il calcolo è disponibile una piattaforma on-line attraverso il programma ProCasaClima. A questo si affianca una direttiva tecnica che definisce in modo preciso le modalità di calcolo di superfici e volumi riscaldati, le modalità di risoluzione dei ponti termici, le prestazioni richieste alle strutture in termini di ermeticità all’aria e di protezione termica estiva, le modalità di calcolo dell’efficienza nel recupero di calore delle macchine di ventilazione e altro ancora. Unitamente alla certificazione energetica degli edifici sono stati introdotti dal 2009, strumenti di valutazione e certificazione della sostenibilità e degli impatti ambientali di una costruzione. Di seguito si propone una Tabella con le tipologie di certificazioni che l’Agenzia CasaClima mette a disposizione. Tabella 1.9 Tipologia di certificazioni proposte dall’Agenzia CasaClima

CERTIFICAZIONI EDIFICI Nuova Costruzione in Bolzano Nuova Costruzione fuori Bolzano Esistenti / Risanamento

SOSTENIBILITA’ CasaClima Nature Clima Hotel CasaClima Habitat CasaClima Wine CasaClima Work & Life

Il Protocollo CasaClima prevede una classificazione degli edifici in classi di prestazione energetica in base al fabbisogno calcolato inerente al riscaldamento annuo, riferito alla superficie netta riscaldata o indice termico (dalla classe B - indice termico ≤ 50 kWh/m2a e alla classe Gold - indice termico ≤ 10 kWh/m2a). Questo tipo di classificazione tende a privilegiare il contenimento dei fabbisogni di riscaldamento e raffrescamento, andando ad agire sull’efficienza energetica dell’involucro edilizio, infatti neanche la migliore e più moderna tecnologia impiantistica è in 1.2 METODI DI VALUTAZIONE A PUNTEGGIO - 1.2.4 PROTOCOLLO CASACLIMA

PARTE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

grado di compensare le carenze energetiche dell’involucro. Oltre all’indice termico il protocollo di certificazione prevede il calcolo del rendimento energetico complessivo del sistema edificio-impianto espresso in fabbisogno annuo di energia primaria per riscaldamento, acqua calda, illuminazione, raffrescamento (kWh/m2a) e dell’indice di emissione di CO2 equivalente (kg/m2a). GOLD < 10 kWh/m2a

A < 30 kWh/m2a

B < 50 kWh/m2a

C < 70 kWh/m2a

Per valutare gli edifici dal punto di vista della sostenibilità ambientale sono presenti differenti “sigilli” di certificazione CasaClima Nature, CasaClima Hotel, CasaClima Habitat, CasaClima Habitat, CasaClima Wine e CasaClima Work&Life17, suddivisi per le differenti tipologie analizzate. Accanto alle prestazioni energetiche, il programma di calcolo permette di valutare quantitativamente alcuni parametri ambientali minimi relativi ai materiali utilizzati per la costruzione. Gli indicatori di impatto ambientale presi in considerazione sono il fabbisogno di energia primaria (PEI), il potenziale di acidificazione (AP) e il potenziale di effetto serra (GWP). La presenza di materiali ad alto impatto ambientale prevede un aggravio del punteggio finale. Nella valutazione complessiva viene anche considerato l’indice di impatto idrico della struttura, ovvero l’efficienza nell’utilizzo della risorsa acqua e l’impatto dell’edificio sul ciclo idrico naturale.

Per permettere il controllo del fabbricato e garantire la qualità e lo standard costruttivo CasaClima, è opportuno presentare tutta la documentazione prima dell’inizio dei lavori. Di seguito verranno elencati nel dettaglio: • • • •

• • • • • •

modulo di richiesta lettere d’impegno calcolo CasaClima: utilizzo del programma ProCasaClima progetto CasaClima: planimetria con indicazione del nord geografico, planimetrie di tutti i piani con evidenziate le superfici riscaldate, prospetti con indicazione degli elementi strutturali, sezioni quotate con evidenziate le zone riscaldate dettagli costruttivi dei principali ponti termici con indicazione sui materiali dati dell’impianto certificati di materiali, porte e finestre cronoprogramma fase di cantiere accurata fotodocumentazione della fase di cantiere check-list contenente i presupposti per ottenere la certificazione CasaClima

1.2 METODI DI VALUTAZIONE A PUNTEGGIO - 1.2.4 PROTOCOLLO CASACLIMA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT Da un punto di vista metodologico, il Life Cycle Assessment (LCA) è definito: “un procedimento oggettivo di valutazione dei carichi energetici ed ambientali relativi ad un processo o un’attività, effettuato attraverso l’identificazione dell’energia, dei materiali usati e dei rifiuti rilasciati nell’ambiente. La valutazione include l’intero ciclo di vita del processo o attività, comprendendo l’estrazione e il trattamento delle materie prime, la fabbricazione, il trasporto, la distribuzione, l’uso, il riuso, il riciclo e lo smaltimento finale”18 Verso la fine degli anni sessanta alcuni ricercatori iniziarono ad occuparsi delle problematiche relative a consumo delle risorse e della generazione di rifiuti nei processi industriali, constatando che per studiare in modo corretto il carico energetico ed ambientale dei processi produttivi è necessario analizzare l’intero percorso compiuto dalle materie prime, dall’estrazione attraverso tutti i processi di trasformazione, lavorazione e trasporto, fino al loro smaltimento. Solo dagli anni 2000 è stato inglobato ed applicato al settore delle costruzioni. Al giorno d’oggi sono presenti molteplici sollecitazioni normative che indirizzano verso un approccio al ciclo di vita, che si spera permetteranno l’affermazione di questo metodo di valutazione e di questo approccio al progetto rispetto ad una adesione spontanea da parte degli operatori del settore.

Figura 1.5 Schematizzazione del ciclo di vita e campo di applicazione LCA

Il Life Cycle Assessment è oggi il metodo di valutazione maggiormente accreditato a livello internazionale per la quantificazione dell’impatto ambientale in quanto i suoi risultati possono essere correlati agli impatti sulla salute umana, sulla qualità degli ecosistemi e sul consumo delle risorse naturali. Da ciò deriva la scelta, da parte della rete di ricerca, di definire linee guida per la valutazione ambientale degli edifici basate sul metodo LCA, costituisce un importante contributo teso a consolidare la centralità del progetto e di tutti gli operatori del settore edilizio nel controllo delle performance ambientali delle trasformazioni urbane.19

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

Il campo di applicazione di un’analisi LCA è molto ampio, comprende tutto ciò che va dalla gestione della singola azienda a quella dei sistemi socio-economici nazionali. Tutt’oggi è di attualità in campo nazionale l’impegno che l’Italia ha assunto con la ratifica della Convenzione Quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici (Legge n.6515/1/1994 - Ratifica della Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici) di Kyoto durante la “Terza Conferenza delle Parti”20 nel 1997, nei quali si stabiliscono impegni precisi di riduzione delle emissioni di gas serra che in un modo o nell’altro ricadono anche nella sfera degli adempimenti da parte del sistema produttivo. Il Life Cycle Assessment è impiegato come una metodologia di analisi per la valutazione dell’eco-efficienza produttiva e dimostra la sua grande utilità in quanto strumento accettato dalla comunità scientifica internazionale e riconosciuto idoneo per l’identificazione delle strategie necessarie alle imprese per divenire ambientalmente efficienti in termini di riduzione del consumo di risorse ed energia e di minimizzare gli effetti sull’ambiente. 1.3.1 Normativa di riferimento La normativa di un’analisi LCA viene inserita dal Comitato dell’International Standard Organization21 (ISO), all’interno della famiglia ISO 14000, la quale identifica una serie di standard internazionali relativi alla gestione ambientale. Le norme relative alla stima del ciclo di vita sono definite nella serie ISO 14040, al fine di regolamentare la materia e proporre una metodologia operativa il più riproducibile possibile. A questa famiglia di norme appartengono i seguenti standard: • ISO 14040 - Valutazione del ciclo di vita - Principi e quadro di riferimento: specifica il quadro generale, i principi e le prescrizioni per effettuare gli studi di valutazione del ciclo di vita e diffonderli mediante relazione. Contiene i requisiti essenziali dell’LCA ma non descrive in dettaglio la tecnica di valutazione del ciclo di vita. • ISO 14041 - Valutazione del ciclo di vita - Definizione dell’obiettivo e del campo di applicazione e analisi dell’inventario: specifica i requisiti e le procedure necessarie per compilare e preparare la definizione dell’obiettivo e del campo di applicazione di una valutazione del ciclo di vita (LCA), nonchè per condurre, interpretare e riportare un’analisi di Inventario del Ciclo di Vita (LCI). • ISO 14042 - Valutazione del ciclo di vita - Life Cycle impact assessment: fornisce una guida per la fase di stima degli impatti durante l’applicazione di una LCA, ovvero la fase che ha come scopola valutazione dei potenziali impatti ambientali a partire dai risultati dell’analisi di inventario del ciclo di vita. • ISO 14043 - Valutazione del ciclo di vita - Life Cycle interpretation: definisce il modo in cui interpretare i risultati dell’LCA in relazione alla fase di definizione degli scopi, portando a revisioni di tali scopi in funzione della natura e della qualità dei dati raccolti.

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT - 1.3.1 NORMATIVA DI RIFERIMENTO

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

•

ISO 14049 - Valutazione del ciclo di vita - Examples of application of ISO 14041 to goal and scope deﬁnition and inventory analysis: ancora in fase di realizzazione, raccoglierà ed elencherà in un documento, strutturato come una sorta di vocabolario, tutti i termini e le deﬁnizioni fornite nei singoli standard della serie ISO 14040.

Se le ISO 14040 forniscono i principi e il quadro di riferimento per effettuare e diffondere gli studi LCA, per l’applicazione al settore edilizio, si fa riferimento alle norme elaborate dal CEN22, le quali devono essere recepite dai paesi membri, nel caso italiano, dall’Ente nazionale italiano di unificazione (UNI): •

UNI EN 15804 - Sostenibilità delle costruzioni - Dichiarazioni ambientali di prodotto - Regole chiave di sviluppo per categoria di prodotto: fornisce regole chiave per categoria di prodotto (PCR) per lo sviluppo di dichiarazioni ambientali di tipo III relative a prodotti e servizi nel settore delle costruzioni. La norma definisce i parametri da dichiarare e i modi in cui sono raccolti e comunicati. Descrive quali fasi del ciclo di vita sono considerate nella dichiarazione ambientale di prodotto (EPD) e quali processi sono da includere. Definisce le regole per lo sviluppo di scenari. Include inoltre le regole per il calcolo d’inventario e la valutazione di impatto nell’analisi del ciclo di vita, alla base della EPD, comprese le specifiche da applicare sulla qualità dei dati. Definisce le condizioni per le quali i prodotti da costruzione possono essere confrontati sulla base delle informazioni fornite nella EPD. Per quanto riguarda le EPD relative ad attività di servizio nel settore delle costruzioni, si applicano regole e requisiti identici a quelli dei prodotti.

•

UNI EN 15978 - Sostenibilità delle costruzioni - Valutazione della prestazione ambientale degli edifici - Metodo di calcolo: specifica il metodo di calcolo, basato sulla valutazione del ciclo di vita, per valutare la prestazione ambientale di un edificio e fornisce indicazioni su come comunicare i risultati della valutazione. La norma si applica a edifici nuovi ed esistenti nonchè a progetti di ristrutturazione.

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT - 1.3.1 NORMATIVA DI RIFERIMENTO

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

1.3.2 Struttura di una LCA La norma UNI EN ISO 14040:2006 descrive il Life Cycle Assessment come una “compilazione e una valutazione attraverso tutto il ciclo di vita dei flussi in entrata e in uscita, nonchè tutti i potenziali impatti ambientali, di sistema e di prodotto”23. Si può affermare che, più di compiere una descrizione del prodotto, una LCA descrive il sistema che lo genera, risulta dunque fondamentale una tecnica quantitativa che permetta di determinare i fattori di ingresso (materie prime, uso di risorse, energia, etc.) e in uscita (consumi energetici, produzione di rifiuti, emissioni inquinanti) dal ciclo di vita di ciascun prodotto valutandone i conseguenti impatti ambientali. Figura 1.6 Flussi in entrata e in uscita considerati in una LCA

Una LCA oﬀre i seguenti vantaggi: • • • •

quantificazione completa degli impatti ambientali osservazione delle criticità ambientali del ciclo di vita quantificazione del risparmio energetico primario e delle emissioni evitate quantificazione dei benefici ambientali

La configurazione di una LCA è proposta dalla norma ISO 14040:2006 è sintetizzabile in quattro momenti principali, elencati di seguito e approfonditi nella pagine successive di questo elaborato: 1. Definizione di obiettivo e campo di applicazione (Goal Definition and scope) 2. Analisi di Inventario (Life Cycle Inventory, LCI) 3. Valutazione degli impatti (Life Cycle Impact Assessment, LCIA) 4. Interpretazione dei risultati (Life Cycle Interpretation)

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT - 1.3.2 SRUTTURA DI UNA LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

1. Definizione di obiettivo e campo di applicazione: è la fase preliminare, ma anche una delle più importanti in quanto definisce la ragione principale per la quale si esegue la LCA. Spiega l’utilizzo che si farà dei risultati, descrive il sistema oggetto dello studio e decide il livello di dettaglio che si vuole raggiungere. In particolare, definisce le motivazioni per le quali si esegue lo studio e i destinatari previsti. Fornisce il campo di applicazione dello studio attraverso: • Funzioni del sistema: rappresentano le caratteristiche e le prestazioni del prodotto/sistema • Unità funzionale: indica il riferimento rispetto al quale tutti i dati che compongono il bilancio ambientale del sistema in esame saranno normalizzati, cioè il prodotto, il servizio o la funzione su cui impostare l’analisi e il confronto con le possibili alternative (kg di prodotto, t di rifiuto trattato, KWh di energia fornita) • Confini del sistema: determinano le unità di processo che devono essere incluse nella LCA, ovvero tutti gli elementi, materiali e componenti interessati da flussi di materia ed energia durante la loro vita • Qualità dei dati utilizzati: questa fase è importante per stabilire l’affidabilità dei risultati dello studio 2. Analisi di Inventario (LCI): è la fase della LCA più delicata e dispendiosa in termini di tempo. È la parte “contabile”, il vero e proprio ecobilancio, il cuore della LCA che costituisce la base per le fasi successive. E’ in questa fase che sono individuati e quantificati i flussi in ingresso e in uscita da un sistema. Saranno, quindi, identificati e determinati i consumi di risorse (materie prime e prodotti riciclati, acqua), d’energia (termica ed elettrica) e le emissioni in aria, acqua e suolo. Al termine la struttura assumerà l’aspetto di un vero e proprio bilancio ambientale. Il procedimento per condurre l’analisi d’inventario è iterativo. Man mano che i dati raccolti diventano più approfonditi e il sistema è meglio conosciuto, possono essere identificati nuovi requisiti o limitazioni che potranno anche comportare cambiamenti nelle procedure di raccolta dei dati, affinché siano ancora soddisfatti gli obiettivi dello studio. L’ inventario è suddiviso nei seguenti moduli: • Il diagramma di flusso del processo: consiste in una rappresentazione grafica e qualitativa di tutte le fasi rilevanti e di tutti i processi coinvolti nel ciclo di vita del sistema analizzato. È composto da sequenze di processi, collegati da flussi di materiali. La sua caratteristica fondamentale è quella di dividere un sistema in vari sottosistemi, esplicare azioni d’interconnessione e individuare le parti del processo che hanno una maggiore rilevanza, soprattutto in termini ambientali, per evitare così di dover porre lo stesso grado d’attenzione indiscriminatamente su tutte le fasi.

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

• Raccolta dei dati: la raccolta dei dati richiede un impegno molto elevato, in termini di tempo e di risorse, a causa della mole di informazioni necessarie, che comprendono tutte le fasi del processo produttivo. • Definizioni delle condizioni al contorno: si individuano i punti di confine tra il sistema studiato e l’ambiente specificando il carico su di esso, rappresentato da tutte le estrazioni e le immissioni che avvengono durante l’intero ciclo di vita. • Elaborazione dei dati: Raccolti i dati, questi sono correlati a tutte le unità di processo che concorrono alla produzione dell’unità funzionale in studio (ad esempio l’ammontare di energia elettrica utilizzata nella produzione, i kg per km di prodotto e di coprodotto che necessitano di trasporto, quanti kg di materie prime sono utilizzati, etc.) dove, per ciascuna unità di processo si determinerà un’appropriata unità di misura per il flusso di riferimento (ad esempio 1 kg di materiale o 1 MJ di energia). Successivamente i dati riguardanti l’impatto ambientale vengono trasformati e riferiti all’unità funzionale di prodotto, attraverso la definizione di un fattore di contribuzione: esso esprime, dunque, il contributo di ciascun processo rispetto alla produzione di un’unità funzionale, attraverso l’unità di misura prescelta. Questo procedimento dovrà essere eseguito per tutte le sostanze presenti in ogni processo. La valutazione degli impatti energetico-ambientali dei materiali da costruzione può essere effettuata con l’applicazione di una metodologia LCA attraverso il supporto di software specialistici e database ambientali, ovvero quelle che vengono chiamate “Banche dati” per la stesure dell’inventario. La maggior parte di essi contiene infatti al proprio interno delle sezioni dedicate ai materiali per l’edilizia. Di seguito verrà proposto un elenco dei principali enti che hanno contribuito a livello internazionale alla creazione di banche dati ambientali: – APME (Association of Plastic Manufacture in Europe): associazione europea delle aziende produttrici di materie plastiche. L’APME ha raccolto informazioni sui processi di produzione delle plastiche includendo anche le principali informazioni di natura energetica ed ambientale. Per conto dell’APME sono stati condotti numerosi studi LCA relativi alle principali tipologie di materie plastiche. Questi studi sono basati su informazioni provenienti da siti industriali dislocati sul territorio europeo, quindi possono essere assunti come rappresentativi del sistema produttivo delle plastiche in Europa24. – BUWAL (Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft): l’Ufficio Federale dell’ambiente svizzero è uno degli organismi pubblici più attivi a livello internazionale nella redazione di studi ambientali e di eco-bilanci applicati a beni e servizi. Tra le principali attività dell’Ente si possono sottolineare il mantenimento

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT - 1.3.2 SRUTTURA DI UNA LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

di una piattaforma di informazione LCA e la partecipazione alla creazione di una banca dati svizzera per gli inventari ecologici (Ecoinvent)25. – ETH (Eidgeössichen Technishen Hochschule - Zurigo): questo istituto svizzero di ricerca supporta al suo interno il gruppo di ricerca ESU (Energie Stoffe Umwelt, ovvero Energia Materiali Ambienti) che si occupa di sviluppare ed aggiornare uno dei principali archivi ambientali, includento vari studi riguardo le fonti energetiche e i materiali (tra cui materie plastiche, metalli ferrosi e non, materiali da costruzione, etc.)26. — European Aluminium Association (EEA): questo istituto raggruppa le principali aziende europee che operano nel settore della produzione, riciclo e trasformazione dell’alluminio. L’EEA pubblica periodicamente dei report ambientali in cui sono descritti vari eco-profili di prodotti in alluminio. Tali dati possono essere considerati come rappresentativi della produzione media in Europa. – European Commission - Joint Research Centre - Institue for Environment and Sustainability: l’Istituto ha sviluppato l’ELCD database, disponibile on-line, che include gli eco-profili di materiali, energia, trasporti e processi di gestione dei rifiuti. I dati contenuti nel database ELCD sono conformi alle regole per la realizzazione di studi LCA contenute nell’International Reference Life Cycle Data System (ILCD) Handbook, sviluppato dallo stesso Istituto27. – International Iron and Steel Institute (IISI): questo Istituto raggruppa tutti i principali produttori mondiali di prodotti e materiali ferrosi. Nel 1996 l’IISI ha intrapreso un progetto di analisi e sistematizzazione dei dati ambientali noto come “IISI-Worldwide Life Cycle Inventory (LCI) Study for Steel Product” con lo scopo di raccogliere e aggiornare periodicamente le informazioni sulle prestazioni ambientali dei prodotti ferrosi. Tali studi possono essere ritenuti come rappresentativi della produzione media in Europa28. – Öko-Institut - Global Emission Model for Integrated System (GEMIS): il Ministero dell’ambiente tedesco ha finanziato un progetto per la creazione di un database ambientale che include l’analisi dei principali processi produttivi e delle materie prime. Il database è stato adattato al contesto produttivo tedesco con la possibilità di rappresentare un utile supporto per studi relativi a contesti geografici differenti29. – PE International - GaBi software: l’Istituto ha sviluppato un software LCA ampiamente utilizzato a livello europeo. Il database presente all’interno del software è uno dei più completi esistenti e contiene più di 4.500 eco-profili. Oltre al database principale è possibile consultare delle estensioni che riguardano,

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT - 1.3.2 SRUTTURA DI UNA LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

ad esempio, i materiali e prodotti da costruzione, i prodotti in alluminio, ferro e acciaio e le materie plastiche30. – PRè Consultants - SimaPro software: questo istituto di ricerca ha sviluppato uno dei software LCA più completi e diffusi a livello internazionale. Il software include al suo interno numerosi database ambientali (tra cui alcune sintesi degli archivi BUWAL, Ecoinvent ed ETH-ESU) con varie sezioni dedicate ai materiali da costruzione31. – Swedish Environmental Management Council: il Ministero dell’Ambiente Svedese è uno dei principali promotori dello schema di Dichiarazione Ambientale di Prodotto (EPD). Tali documenti forniscono un quadro dettagliato delle prestazioni ambientali dei prodotti in studio. Sono state pubblicate numerose dichiarazioni per varie categorie di prodotto, anche nel settore edile. 3. Valutazione degli impatti (Life Cycle Impact Assessment – LCIA): in questa fase avviene lo studio dell’impatto ambientale provocato dal processo o attività, che ha lo scopo di evidenziare l’entità delle alterazioni generate a seguito dei consumi di risorse e dei rilasci nell’ambiente calcolati nell’inventario. La struttura generale della LCIA è composta da quattro fasi: classificazione, caratterizzazione, normalizzazione e pesatura. Le prime due fasi (obbligatorie) convertono i risultati delle fasi di inventario in opportuni indicatori. Le altre due fasi, collegano gli indicatori ai corrispondenti giudizi di valore, riconducendo i risultati della LCA ad un risultato numerico o ad un punteggio globale (Rif. Norma ISO 14042). Questa fase, descritta nella norma ISO 14042, ha lo scopo di convertire i dati precedentemente elaborati sui materiali e relativi processi in potenziali danni ambientali, attraverso procedimenti tecnici di tipo tecnico-quantitativo. Vengono valutati e quantificati, infatti, gli effetti nocivi sulla salute e sull’ambiente prodotti dall’oggetto di analisi nel corso del suo ciclo di vita. Il livello di dettaglio, la scelta degli impatti sui quali soffermarsi maggiormente e le metodologie da utilizzare dipendono dall’obiettivo e dal campo di applicazione dello studio, questo procedimento risulta essere piuttosto complesso. L’analisi degli impatti ha lo scopo di evidenziare l’entità delle modificazioni ambientali che si generano a seguito dei rilasci nell’ambiente (emissioni) e del consumo di risorse associati ad un’attività produttiva32. Le discipline che studiano gli effetti dell’attività antropica sull’ambiente sono di sviluppo recente e per questo motivo ancora caratterizzate da diverse difficoltà, legate principalmente all’interpretazione rigorosa di tali effetti. Nonostante non sia un campo prettamente legato all’architettura, è bene per i progettisti la conoscenza di alcuni concetti al fine di precisare il significato dei

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT - 1.3.2 SRUTTURA DI UNA LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

termini legati all’inquinamento ambientale. Affinchè esso possa essere valutato in maniera appropriata, si deve tenere conto di tre aspetti essenziali: l’emanazione di sostante nocive (emissione), la diffusione e l’eventuale trasformazione che le sostanze subiscono una volta introdotte nell’ambiente (trasmissione) e la concentrazione o la deposizione di inquinanti nel luogo d’azione (immissione). Da questa premessa deriva la relazione che incorre tra “impatto ambientale” e “effetto ambientale”: un impatto è una qualsiasi modificazione causata da un dato aspetto ambientale, ossia da qualsiasi elemento che può interagire con l’ambiente33. Un impatto è associato ad uno o più aspetti ambientali, ad esempio la CO2 emessa durante la combustione di un certo quantitativo di carbone provoca un impatto che contribuisce all’”effetto serra”. Non è possibile correlare uno specifico impatto ai suoi effetti ambientali, ci si può limitare ad affermare che “l’impatto è ciò che prelude ad un effetto”, senza pretendere di poter quantificare rigorosamente il secondo sulla base del primo. Mentre è possibile ottenere il valore numerico degli impatti dai risultati della fase di analisi di inventario, i corrispettivi effetti ambientali potranno solamente essere stimati sulla base di ipotesi e convenzioni. Inoltre, si precisa che gli effetti dovuti alle sostanze rilasciate nell’ambiente possono verificarsi nelle immediate vicinzanze del punto di emissione oppure possono avere una ricaduta sull’intero pianeta, si hanno dunque effetti globali, regionali o locali, dovuti alle caratteristiche fisiche e chimiche dell’emissione che genera l’effetto, nonchè dalle condizioni ambientali. Detto ciò può essere fatta una classificazione dei principali effetti ambientali che vengono presi in consideraione in una LCA. Questi effetti vengono definiti non solo a seconda delle potenziali ricadute sulla salute dell’uomo e sull’ambiente, ma anche in base al raggio d’azione. Per costruire le categorie di impatto sono utilizzati dei paradigmi principali ai quali sono riportati i corrispondenti effetti ambientali: – Ecologia: effetti su popolazione ed ecosistema – Salute: effetti su salute e sicurezza dell’uomo – Risorse: esaurimento di risorse di energia e di materiali – Riflessi sociali: effetti su tutte le attività umane che interagiscono con il sistema considerato e degrado dell’habitat Su questa base sono stati scelti specifici effetti caratterizzanti le varie categorie di impatto, elencate di seguito: 1. Effetto serra (global warming) 2. Assottigliamento della fascia di ozono (stratospheric ozone depletion) 3. Acidificazione (acidification)

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT - 1.3.2 SRUTTURA DI UNA LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

4. Eutroﬁzzazione (eutrophication) 5. Formazione di smog fotochimico (photosmog formation) 6. Tossicità per l’uomo e per l’ambiente (human and eco-toxicity) Inoltre viene adottato un criterio di classiﬁcazione di impatto per quanto riguarda le materie prime e l’energia intese come risorse, si aggiunge dunque alle precedenti categorie di impatto la seguente categoria: 7. Consumo di risorse non rinnovabili (energia e materiali)

1. Effetto serra: è un fenomeno naturale che assicura il riscaldamento del pianeta ed è legato alla presenza di alcuni gas atmosferici come l’anidride carbonica, l’ozono, il vapore acqueo e il metano. Questi gas agiscono come una sorta di vetro che, avvolgendo il pianeta, consentono alle radiazioni solari di filtrare, ostacolando il ritorno da parte delle radiazioni infrarosse riflesse dalla Terra e dalla bassa atmosfera, trattenendone il calore. Proprio come in una serra, la temperatura tende conseguentemente a salire. Senza la regolazione dovuta all’effetto serra, la temperatura media terrestre sarebbe inferiore di circa 33 gradi centigradi, rendendolo freddo e inospitabile. Tramite l’effetto serra ed il suo influsso sul bilancio radiativo terrestre, viene determinata la temperatura del pianeta e conseguentemente la distribuzione ed il funzionamento dei sistemi climatici. Con la rivoluzione industriale, l’uso massicio di combustibili fossili, le attività agricole intensive e i cambiamenti di uso del suolo hanno determinato un aumento drammatico delle concentrazioni dei gas serra di origine antropica come l’anidride carbonica (CO2), il metano (CH4), l’ossido di azoto (N2O) e l’ozono troposferico (O3). La capacità dell’atmosfera di trattenere il calore è aumentata, causando la modifica del sistema climatico terrestre rispetto all’era preindustriale, sia a scala globale, che regionale e locale. 2. Assottigliamento della fascia di ozono stratosferico: l’Ozono, molecola triatomica di ossigeno (O3) assorbe quasi interamente la radiazione ultravioletta proveniente dal Sole. Tale radiazione ha sufficiente energia per danneggiare le molecole biologiche fondamentali quali il DNA, determinando un aumento dei tumori della pelle e delle deficienze immunitarie, oltre ai danni generalizzati a tutta la biosfera. Da ciò si intuisce l’importanza della sua presenza in atmosfera. L’ozono si forma continuamente tra i 25 e i 50 km di altezza al di sopra della superficie terrestre (ozonosfera), in seguito alla dissociazione di molecole di ossigeno (O2), indotta dalla radiazione UV e al successivo urto di atomi isolati con altre molecole indissociate (O + O2). Come detto l’ozono si forma a quote tra i 20 e 30 km, ma tale quota non è fissa, varia in funzione della latitudine (massima all’equatore e minima ai poli) e del tempo, in risposta alle stagioni

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT - 1.3.2 SRUTTURA DI UNA LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

(in inverno, con la mancanza di radiazione UV la fascia di massima concentrazione si abbassa, mentre in estate si alza, raggiungendo quote di 30 km anche alle nostre latitudini). L’inquinamento prodotto da aerei che viaggiano a 10-15 km di quota induce un assottigliamento dello schermo ozonosferico polare, particolarmente evidente in Antartide. Il cloro in essi contenuto, infatti, liberandosi in stratosfera per effetto della radiazione UV, riduce la quantità di ozono accelerandone la trasformazione in ossigeno molecolare biatomico. Nel 1924 lo scienziato G.W. Dobson, per la prima volta costruì uno spettrofotometro ultravioletto per la misura dell’ozono, che ancora oggi (con gli ovvi miglioramenti) risulta essere la base per le reti di monitoraggio del gas. 3. Acidificazione: le piogge acide34 sono causate essenzialmente dagli ossidi di zolfo (SOx) ed in parte minore da ossidi di azoto (NOx), presenti in atmosfera sia per cause naturali (rilascio da suolo e microrganismi, emissioni vulcaniche, dilavamento e disgregazione di rocce) sia per effetto delle attività umane (estrazione, lavorazione ed utlizzo di combustibili fossili, combustione di biomassa, traffico aereo, estrazione di minerali, agricoltura). Se non entrano in contatto con goccioline d’acqua, formatesi per condensazione del vapore acqueo atmosferico, questi gas ed i particolari gas che da essi si formano, arrivano al suolo tramite deposizione secca. I depositi secchi di SOx e di NOx portano alla formazione di acidi nel suolo. Se invece i gas entrano in contatto con l’acqua atmosferica, danno luogo alla formazione di acidi (acido solforico e acido nitrico) prima della deposizione, con conseguente acidificazione delle precipitazioni, ovvero con valori di di pH compresi tra 2 e 5 (anzichè del normale 5,5). 4. Eutrofizzazione: la crescita degli organismi viventi è limitata dall’apporto di sostanze nutrienti essenziali come l’azoto ed il fosforo. Un rilascio di tali sostanze nell’ambiente riduce questa limitazione con conseguente abbassamento della concentrazione di ossigeno e quindi con effetti negativi sull’intero ecosistema. L’uso agricolo di fertilizzanti e gli scarichi industriali ed urbani (ricchi in genere di azoto e fosforo) sono le principali fonti di eutrofizzazione. Questo effetto ha comportamenti differenti per i suoli e per le acque superficiali, in quest’ultimo l’effetto più evidente risulta essere la crescita di alghe acquatiche. 5. Formazione di smog fotochimico: è un particolare tipo di inquinamento dell’aria che si produce in giornate caratterizzate da condizioni meteorologiche di stabilità e di forte insolazione, in presenza di abbondanti quantità di ossidi di azoto e composti organici volatili. Gli ossidi di azoto (NOx) ed i composti organici volatili (VOC), emessi in atmosfera da molti processi naturali ed antropogenici, vanno incontro ad un complesso sistema di reazioni fotochimiche indotte dalla luce ultravioletta presente nei raggi del Sole che portano alla crezione di molteplici sostante, come ad es. Ozono (O3), perossiacetil (PAN), perossibenzoil

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT - 1.3.2 SRUTTURA DI UNA LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

nitrato (PBN). Queste sostanze vengono chiamate ”smog fotochimico”, poichè generate da reazioni chimiche catalizzate dalla luce. E’ un fenomeno che avviene alle nostre latitudini prevalentemente nella stagione estiva. 6. Tossicità: questo tipo di effetto ambientale si riferisce alla tossicità che può colpire qualsiasi organismo vivente o ecosistema. Data la complessità e la vastità delle sue implicazioni risulta molto oneroso quantificare i singoli contributi all’effetto complessivo. Esistono comunque tentativi di standardizzazione per la potenziale ecotossicità, si tratta per lo più di tentativi di associare gli effetti macroscopici dannosi a parametri di esposizione, facendo riferimento a un livello massimo tollerabile di rischio nei confronti di sostanze nocive. 7. Consumo di risorse: in un’analisi di inventario solitamente i risultati dei consumi di energia e materiali sono forniti saperatamente (MJ e kg). C’è da effettuare una distinzione all’interno della categoria delle risorse: quelle rinnovabili (aria, acqua, radiazione solare e le risorse biotiche) e quelle non-rinnovabili (materie prime ed il territorio). Il concetto di risorsa è strettamente legato a quello di riserva: le risorse diventano riserve man mano che la conoscenza della loro disponibilità fisica e le condizioni economiche della loro utilizzazione diventano compatibili con il loro sfruttamento industriale. Un primo approccio quantitativo alla valutazione del consumo di risorse, in particolare di quelle non rinnovabili, può essere paragonarne il consumo corrente su base annua con quello delle riserve accertate. Una volta chiarito quali sono gli effetti ambientali è possibile vedere come questi vengono tramutati in categorie di impatto in una LCA, tenedo presente che l’obiettivo di una LCIA è la quantificazione dei consumi e delle emissioni ottenuti nella fase di analisi di inventario a spefiche categorie di impatto riferibili agli effetti descritti sopra. L’impatto risulta rappresentato da valori numerici ottenuti elaborando i risultati della LCI con operazioni di raggruppamento e classificazione: il suo collegamento con l’effetto consiste nel fatto che esso ne è una causa potenziale. Di seguito si approfondisce l’analisi degli indicatori relativi ai vari effetti ambientali: • POTENZIALE DI RISCALDAMENTO GLOBALE (GWP): i quantitativi di gas serra oggetto dell’analisi sono espressi normalmente in chilogrammi di CO2 equivalenti, attraverso un’operazione di standardizzazione basata sui “potenziali di riscaldamento globale”. Questi potenziali, adottati dall’IPCC35, sono calcolati per ciascun gas serra tenendo conto della capacità di assorbimento delle radiazioni e del tempo della sua permanenza nell’atmosfera.

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT - 1.3.2 SRUTTURA DI UNA LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

Il GWP è la misura, basata sulla concentrazione e sul periodo di esposizione, del potenziale contributo che una sostanza arreca all’eﬀetto serra, rispetto a quello provocato dallo stesso peso di anidride carbonica. Un esempio: GWP20 (N2O)=280, dove 20 sono gli anni di esposizione e si ha un’indicazione del fatto che 1 grammo di N2O avrà lo stesso eﬀetto di riscaldamento dopo 20 anni come 280 grammi di CO2.

• POTENZIALE RIDUZIONE DELLO STRATO DI OZONO (ODP): come per l’effetto serra, anche in questo caso si attua un sitema di standardizzazione per quantificare con un’unica unità di misura i contributi forniti dai differenti gas all’effetto. La standirzazzione si basa sul “potenziale di riduzione dell’ozono” e viene effettuata impiegando i fattori di conversione che trasformano i quantitativi di gas prodotti in chilogrammi di CFC-11 equivalenti. L’evoluzione delle conoscenze scientifiche porta a modificare continuamente i parametri di standardizzazione degli ODP. • POTENZIALE DI ACIDIFICAZIONE (AP): per la quantificazione di questo impatto si impiegano fattori di standardizzazione espressi in chilogrammi di SO2 equivalenti attraverso il “potenziale di acidificazione”. L’operazione preliminare di questa standardizzazione consiste nell’aggregare le emissioni potenzialmente acide (SO2, NOx) in base alla loro tendenza a formare ioni H+. Questa tendenza spesso non è spontanea, ma necessita di reazioni intermedie con l’intervento di catalizzatori (ossidi di ferro, ossidi di azoto e umidità). Come per i precedenti indicatori, il potenziale di acidificazione di una sostanza viene definito come il rapporto esistente tra il numero di ioni potenziali H+ equivalenti per unità di massa della sostanza e il numero di ioni potenziali H+ equivalenti per unità di massa di SO2 (sostanza di riferimento). • POTENZIALE DI EUTROFIZZAZIONE (EP): La standardizzazione dell’eutrofizzazione avviene riportando i quantitativi delle sostanze di inventario in chilogrammi di N equivalenti. L’arricchimento in azoto e quello in fosforo, possono essere aggregati quantificandoli in un potenziale di contributo alla formazione di biomasse detto appunto “potenziale di eutrofizzazione”, ricavato con la medesima metodologia dei GWP, ODP e AP.

• POTENZIALE FORMAZIONE DI SMOG (SFP): La stima dello SFP avviene attraverso la quantità di ozono prodotto. Viene determinata attraverso una procedura di calcolo che tiene conto della presenza di sostanze volatili. L’approccio per i fattori di conversione utilizzati è lo stesso utilizzato per il GWP, l’ODP, l’AP e l’EP.

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT - 1.3.2 SRUTTURA DI UNA LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

Dopo questa panoramica riguardante gli effetti ambientali e i relativi impatti associati ad essi è necessario precisare che la norma UNI EN ISO 14044:2006 - “Gestione ambientale - Valutazione del ciclo di vita - Requisiti e linee guida” specifica che la valutazione degli impatti si compone di elementi obbligatori ed elementi opzionali. Gli elementi obbligatori sono: – la selezione delle categorie di impatto, degli indicatori di categoria e dei modelli di caratterizzazione – la classificazione, ovvero l’assegnazione dei risultati dell’analisi di inventario alle categorie di impatto – la caratterizzazione, ovvero il calcolo dei risultati degli indicatori di categoria

Mentre gli elementi opzionali sono: – la normalizzazione, ovvero il calcolo dell’entità dei risultati per ogni indicatore di categoria in relazione alle informazioni di riferimento, con lo scopo di confrontare il risultato ottenuto per ogni categoria di impatto con un valore di riferimento – l’aggregazione, cioè il raggruppamento di più categorie di impatto in settori – la ponderazione, ovvero il processo di conversione dei risultati degli indicatori di diverse categorie di impatto attraverso l’uso di fattori numerici, basati sulle scelte dei valori e non su basi scientiﬁche.

4. Interpretazione dei risultati: All’interno di questa fase s’interpretano e si rappresentano i risultati delle fasi di inventario e di valutazione degli impatti in modo da avere una percezione dello studio facilmente fruibile e comprensibile. Ad essa è accompagnata quasi sempre la valutazione dei miglioramenti, la fase dell’LCA nella quale, dopo aver individuato gli ambiti più critici, vengono valutate e selezionate le opzioni e i miglioramenti per ridurre gli impatti e i carichi ambientali dell’unità funzionale in studio. Si possono rappresentare anche scenari diversi da quello considerato e confrontare i risultati ottenuti con altri relativi ad una situazione migliore. È importante rilevare che la LCA, come tutte le metodologie basate sul confronto, non propone una soluzione assoluta, ma identiﬁca un insieme di alternative tra le quali poi, il decisore, sceglierà a suo giudizio la migliore (Rif. Norma ISO 14043).

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT - 1.3.2 SRUTTURA DI UNA LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

Figura 1.7 Fasi principali dell’analisi LCA

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT - 1.3.2 SRUTTURA DI UNA LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

1.3.3 Strumenti per la valutazione della LCA

Di seguito si propone una classiﬁcazione degli strumenti LCA reperita attraverso la letteratura specialistica, Haapio and Viitaniemi, 2008, Lee et al., 2009, Ortiz et al., 2009b, Zabalza Bribián et al., 2009:

• Strumenti LCA generici: Comprende i principali strumenti nati per l’applicazione della metodologia LCA al generico prodotto, e quindi in grado di estendere la valutazione anche al “prodotto edificio”. Gli strumenti LCA generici sono potenzialmente applicabili a qualsiasi prodotto e quindi anche all’edificio, spesso però questi strumenti sono ritenuti troppo complessi da utilizzare e richiedono un ingente numero di dati in ingresso oltre che una conoscenza molto accurata e dettagliata dei processi e dei materiali. Inoltre, poiché un edificio non è un prodotto semplice da standardizzare, in quanto si presenta come un assemblaggio di più materiali, prodotti e tecniche costruttive che lo rendono unico e particolare, spesso viene fatto ricorso a metodi più qualitativi, semplificati e meno dispendiosi in termini di tempo.

• Strumenti LCA specifici per edifici/materiali da costruzione: Rientrano in questa categoria gli strumenti LCA dedicati all’edilizia, ovvero quelli volutamente concepiti per supportare e facilitare l’applicazione dell’approccio LCA agli edifici e/o materiali da costruzione. Rispetto agli strumenti generici questa categoria di strumenti permette di effettuare analisi più semplificate, sono più facili da utilizzare e più immediati in termini di visualizzazione dei risultati. La maggior parte dei database a supporto di tali strumenti contengono i dati ambientali relativi a materiali da costruzione o componenti edilizi predefiniti e articolati per sottocategorie, come ad esempio strutture, involucri, copertura, finiture.

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT - 1.3.3 STRUMENTI PER LA VALUTAZIONE DELLA LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

Tabella 1.10 Classificazione degli strumenti LCA generici e specifici per gli edifici

Strumenti BOUSTEAD SIMAPRO TEAM GABI EUKLID KCL ECO Strumenti LCA ECOSCAN generici LCAIT MIET PEMS ECO-IT ECOPRO UMBERTO ECO QUANTUM LEGEP ATHENA OGIP Strumenti LCA ECO-SOFT speciﬁci per gli ENVEST 2 ediﬁci/materiali da BECOST costruzione EQUER BEAT 2002 ECOEFFECT ESCALE BEES

Riferimenti bibliografici www.boustead-consulting.co.uk www.pre.nl www.ecobilan.com www.gabi-software.com www.ivv.fhg.de www.kcl.fi/eco www.ind.tno.nl www.ekologik.cit.chalmers.se www.leidenuniv.nl/cml/ssp/software www.piranet.com/pack/lca_software.htm www.pre.nl www.sinum.com www.umberto.de www.ecoquantum.com www.legep.de www.athenaSMI.ca www.ogip.ch www.ibo.at/de/ecosoft.htm www.envestv2.bre.co.uk www.vtt.fi www.izuba.fr www.sbi.dk.en www.ecoeffect.se www.international.cstb.fr www.bfrl.nist.gov/oae/software/bees.html

Per descrivere gli impatti e gli aspetti ambientali durante il ciclo di vita di un componente dell’edificio in una valutazione LCA si utilizzano solitamente dati generici, in sosttuzione di dati specifici del sistema, dove questi ultimi non sono disponibili o dove sono richiesti dei dati di Life Cycle Inventory36 non specifici del sistema o dati tecnici. Il Rapporto Tecnico TR 15941:201037 fornisce un linguaggio comune per migliorare la comprensibilità dei metodi di verifica nell’utilizzo di banche dati ed introduce in concetto di pre-verifica per supportare la selezione di dati generici, fornendo una spiegazione sui requisiti di qualità dei dati. Questi dati generici sono necessari sia per i calcoli in ambito LCA/EPD per la verifica della prestazione ambientale di prodotti da costruzione e sistemi costruttivi.

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT - 1.3.3 STRUMENTI PER LA VALUTAZIONE DELLA LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

In quest’ottica, i requisiti di progetto della norma EN 15804 - “Sostenibilità delle costruzioni - Dichiarazioni ambientali di prodotto” - si applicano anche a dati generici. Normalmente, per l’elaborazione di uno studio LCA riferito ad un componente edilizio o ad un processo, si dovrebbero, come detto, utilizzare dati specifici. Tuttavia, spesso tali dati mancano, per cui è necessario ricercare informazioni da altre fonti. Anche nella creazione di scenari si utilizzano spesso dati generici per colmare lacune e rendere le analisi più plausibili. Tali dati possono essere utilizzati sia in calcoli diretti di un processo che quando mancano informazioni dirette sulle condizioni future o quando non è possibile riconoscere esattamente come le informazioni possano essere utilizzate alla presenza di più opzioni a riguardo. Scenari relativi al processo costruttivo, alla fase d’uso e al fine vita di un edificio sono di particolare rilevanza per comparare prodotti durante l’intero ciclo di vita. Fonti tipiche dei dati generici possono essere: • Piattaforma europea LCA (European Life Cycle Database38) • Fornitori di software e banche dati • Associazioni di produttori • EPD • Rapporti da precedenti LCA • Istituti scientifici operanti su settori specifici • Compagnie delle catene di fornitori • Università e i loro dipartimenti • Informazioni qualitative da bibliografia ed esperienze documentate di esperti 1.3.4 Life Cycle Assessment in edilizia L’obiettivo principale dell’applicazione del metodo Life Cycle Assessment in edilizia è quello di fornire informazioni di natura ambientale di supporto alle scelte progettuali, attraverso una valutazione integrale dei consumi e delle emissioni inquinanti derivanti, a livello di sistema edificio, dalla scelta dei materiali e dei componenti edilizi e delle soluzioni tecnico-costruttive ed impiantistiche. Un aspetto da considerare riguardo il settore edilizio è il fatto che il singolo prodotto che esce dallo stabilimento non costituisce il prodotto edilizio finale, ma un componente che deve essere integrato all’interno del sistema edificio. Infatti, molte operazioni che avvengono in cantiere sono difficilmente monitorabili e quindi non quantificabili a livello di implementazione dell’inventario. L’edificio è un prodotto non solo complesso, ma soprattutto non replicabile: nonostante i processi edilizi possano essere sempre gli stessi, ogni edificio è diverso, in base alla collocazione geografica, climatica, specificità del sito, esigenze di progetto, modalità d’uso, etc.

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT - 1.3.3 STRUMENTI PER LA VALUTAZIONE DELLA LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

La metodologia di analisi LCA nel settore delle costruzioni si presta ad essere utilizzata a diversi livelli a seconda del confine del sistema di analisi definito: • LCA alla scala dei materiali da costruzione Al fine di superare valutazioni di tipo qualitativo sull’eco-compatibilità a fronte di una valutazione rigorosa e trasparente, l’analisi LCA from “cradle to gate”, si presta alla valutazione oggettiva degli impatti ambientali associati alla produzione dei materiali da costruzione. Queste analisi costituiscono la base per le certificazioni ambientali di prodotto secondo lo standard ISO 14020 (EPD) che forniscono informazioni credibili, rilevanti e comparabili39. Metodologicamente, la disponibilità di un’analisi LCA su materiali da costruzione consente la comparabilità fra gli stessi a parità di funzione e prestazione in opera. • LCA alla scala dei componenti / elementi tecnici L’analisi LCA può essere utilizzata ad un livello superiore, per la valutazione di componenti e sistemi dell’edificio (elemento di involucro edilizio opaco, serramenti, sistemi impiantistici) considerando quindi l’apporto dato da ogni materiale costituente. Il tipo di analisi può consentire una valutazione comparativa fra elementi tecnici paragonabili, ossia a parità di unità funzionale di riferimento e prestazione richiesta, attraverso l’utilizzo di strumenti semplificati. • LCA alla scala dell’edificio: L’approccio LCA nella valutazione di un edificio consente di realizzare un bilancio ambientale completo e di individuare le interazioni reciproche fra le diverse fasi del ciclo vita40, from “cradle to grave”. Sebbene in letteratura siano reperibili numerosi studi, l’applicabilità di metodi LCA per la valutazione della sostenibilità degli edifici costituisce un problema complesso sia in relazione alla complessità dell’oggetto di analisi (il sistema edificio) sia in relazione alla scarsa disponibilità di strumenti aventi caratteri di oggettività, semplicità di utilizzo, comunicabilità e utilizzabilità dei risultati41.

Nonostante la metodologia Life Cycle Assessment (LCA) sia definita nelle norme ISO 14040 ed ISO 14044, la sua applicazioone in edilizia risente ancora di una mancanza di standardizzazione settoriale. Norme come la EN 15978 definiscono il quadro generale e di calcolo dei metodi per la valutazione LCA, altri supporti, come ad esempio la “EeBGuide”42, forniscono regole di calcolo e indicazioni operative per gli studi LCA condotti all’interno dei progetti di ricerca nell’ ambito dell’Energy-Efficient Buildings European Initiative (EeB). Nella Figura proposta di seguito sono raffigurate le fasi del ciclo di vita con la propria nomenclatura e la relazione tra LCA di prodotto e di edificio, in conformità con le norme EN 15804 e EN 15978, l’immagine è tratta dalla “EeB Guide Guidance Document”.

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT - 1.3.3 STRUMENTI PER LA VALUTAZIONE DELLA LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

Figura 1.8 Relazione tra LCA di prodotto ed LCA dell’ediﬁcio attraverso i moduli dell’ediﬁcio, rif. eE Guide basata sulle norme EN 15804 e EN 15978

1.3 IL LIFE CYCLE ASSESSMENT - 1.3.3 STRUMENTI PER LA VALUTAZIONE DELLA LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

1.4 INTEGRAZIONE DEI METODI QUALITATIVI E QUANTITATIVI Attraverso il consenso verso un approccio basato sulla metodologia LCA per la valutazione delle prestazioni energetico-ambientali di un edificio, l’orientamento attuale è quello di promuovere una progressiva integrazione dei metodi quantitativi e qualitativi. Si stanno infatti introducendo in forma più o meno esplicita indicatori e crediti basati su un’analisi LCA all’interno dei più diffusi sistemi a punteggio. La modalità di integrazione fra metodi LCA e schemi di certificazione ambientale non è comunque univoca ma è oggetto di studio e discussione continua. L’evoluzione dei principali sistemi a punteggio per la valutazione del livello di sostenibilità di un intervento edilizio, visti nel paragrafo 1.2, spinge verso una progressiva integrazione di indicatori di prestazione basati su dati quantitativi di impatto ambientale basati sull’analisi del Life Cycle Assessment. In questo capitolo verrà data una panoramica sul modo in cui avviene questa integrazione, grazie a due studi condotti da Dowdell e Schmidt. Entrambi gli studi analizzano i principali protocolli di valutazione ambientale internazionali ed europei (LEED, BREEAM, DGNB e HQE) e le modalità di integrazione con gli aspetti legati all’analisi LCA. Emergono da questi studi alcune caratteristiche comuni, fra le quali: • applicazione delle valutazioni LCA per valutare la sostenibilità dei materiali da costruzione attraverso l’utilizzo di analisi LCA per categorie di prodotto generiche e EPD in conformità alle norme ISO 14025, 14040, 14044 e EN 15804. • estensione della valutazione LCA alla scala edificio attraverso l’analisi degli elementi strutturali e dell’involucro. La logica di analisi LCA viene trasferita sia alla scala del componente edilizio sia alla scala dell’edificio con l’obiettivo di ridurre l’energia incorporata nella costruzione e gli impatti ambientali derivanti dalla produzione dei materiali e dei componenti edili, elementi rilevanti di impatto energetico ed ambientale se pesato sull’intero ciclo vita di edifici a basso consumo energetico. Di seguito verrà proposta una classificazione delle modalità di integrazione all’interno dei sistemi a punteggio43: • •

•

metodo I: crediti didattici e formativi, la cui acquisizione avviene indipendentemente dai risultati e dall’integrazione dei risultati dell’analisi LCA nel progetto metodo II: crediti intesi a stimolare i produttori di materiali da costruzione ad implementare studi LCA from cradle to gate per la definizione di eco-profili di prodotto e etichettature ambientali di prodotti del tipo III secondo la ISO 14020 (EPD) metodo III: crediti che premiano la selezione di stratigrafie e sistemi di involucro che minimizzano gli impatti ambientali analizzati attraverso un approccio LCA nel contesto di un set di alternative

1.4 INTEGRAZIONE DEI METODI QUALITATIVI E QUANTITATIVI

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

•

metodo IV: crediti acquisibili attraverso una valutazione LCA estesa all’intero ediﬁcio che dimostri le migliori prestazioni ambientali rispetto ad un ediﬁcio benchmark

1.4.1 Integrazione LEED - LCA Nel novembre 2013 è stata pubblicata la nuova versione v4 del protocollo LEED, che ha portato all’integrazione fra metodi di analisi basati su LCA e il protocollo LEED preesistente (v2009). In particolare si hanno due livelli di integrazione: il primo interessa la pesatura delle aree tematiche e i punteggi acquisibili per i diversi crediti, il secondo riguarda l’inserimento di indicatori ambientali e di prestazione richiesti per l’acquisizione dei crediti riguardanti l’area tematica “Materiali e Risorse”. Lo schema delle diverse aree tematiche e dei crediti è visibile nel paragrafo 1.2.2. Di seguito si darà una panoramica sui differenti tipi di integrazione: • La pesatura dei Crediti: a partire dalla versione LEED v2009, alla base della pesatura dei crediti che compongono il protocollo è stato posto un approccio scientifico basato su un’analisi LCA al fine di quantificare gli effetti che ogni credito ha sull’ambiente e sulla salute umana rispetto a un insieme di categorie di impatto. Tali categorie furono definite come l’impatto ambientale ed umano della progettazione, costruzione, esercizio e manutenzione dell’edificio e furono derivate dal metodo TRACI (Tools for the Reduction and Assessment of Chemical and Other Environmental Impacts) sviluppato dall’agenzia governativa ambientale EPA (U.S. Environmental Protection Agency) per stimare gli impatti ambientali nelle analisi LCA, nella valutazione della sostenibilità dei processi industriali e progettuali e nella prevenzione dell’inquinamento. Questo sistema è succesivamente stato implementato dal NIST (NAtional Institute of Standards and Technology) all’interno del software BEES, consentendo di comparare in modo reciproco le diverse categorie di impatto e di assegnare il relativo peso ad ognuna di esse44. Di seguito si elencheranno le categorie di impatto adottate per la pesatura dei crediti nel sistema LEEDv4, che consentono di estendere l’analisi ai temi inerenti la sostenibiltà sociale ed economica45: – riduzione dei cambiamenti climatici globali (Climate Change) – miglioramento delle condizioni di salute umana e benessere (Human Health) – protezione e ripristino delle risorse idriche (Water Resources) – protezione, miglioramento e ripristino della biodiversità e degli ecosistemi locali (Biodiversity) – promozione di cicli sostenibili e rigenerativi nell’utilizzo delle risorse materiali (Natural Resources) – contributo alla costruzione di una green economy (Green Economy) – miglioramento dell’equità sociale, della giustizia ambientale e della qualità della vita per la comunità (Community)

1.4 INTEGRAZIONE DEI METODI QUALITATIVI E QUANTITATIVI - 1.4.1 INTEGRAZIONE LEED - LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

• La categoria Materiali e Risorse: I crediti dell’area tematica “Materiali e Risorse” hanno l’obiettivo di minimizzare l’energia incorporata e gli impatti ambientali associati all’estrazione, lavorazione, trasporto, manutenzione e smaltimento dei materiali da costruzione. I requisiti espressi all’interno dei crediti sono finalizzati alla promozione di un approccio life cycle thinking46 tale da migliorare le prestazioni ambientali del costruito riducendo l’uso di risorse. Ogni requisito identifica una specifica azione virtuosa all’interno dei confini del ciclo vita dell’edificio tale da ridurre nelcomplesso l’impatto ambientale del costruito47. La versione 4 del protocollo integra un approccio qualitativo, promuovendo pratiche che contribuiscono alla riduzione dell’impatto ambientale del costruito lungo l’intero ciclo di vita, con un approccio quantitativo basato su strumenti e metodi di calcolo derivanti dalle norme ISO 14040. Di seguito viene riportata una Tabella che elenca i Crediti interessati, la tipologia di valutazione e la fase del ciclo di vita interessata. Tabella 1.11 Analisi dei crediti dell’area tematica “Materiali e Risorse” CREDITO MRp1 Raccolta e stoccaggio dei materiali

riciclabili MRp2 Gestione dei riﬁuti da costruzione MRc1 Riduzione degli impatti nell’ intero ciclo di vita

MRc2

FASE CICLO VITA

qualitativa

fase d’uso

qualitativa

costruzione

opt1

Riuso ediﬁci storici

qualitativa

produzione materiali

opt2

Ristrutturazione di un ediﬁcio abbandonato

qualitativa

produzione materiali

opt3

Riutilizzo di ediﬁci e materiali

qualitativa

produzione materiali

opt4

LCA dell’intero ediﬁcio (NC)

quantitativa

“cradle to gate”

qualitativa, basata su analisi quantitativa

“cradle to gate”

qualitativa

produzione materiali

qualitativa

produzione materiali

qualitativa

costruzione

Dichiarazione ambientale di prodotto (EPD)

Approvvigionamento di materia prima MRc4 Componenti dei materiali MRc5 Gestione dei riﬁuti da costruzione MRc3

TIPOLOGIA VALUTAZIONE

Con il credito MRc1 si promuove l’adozione di un modello LCA di tipo comparativo funzionale alla selezione delle migliori strategie per il progetto, questo approccio si basa su una progettazione basata su requisiti prestazionali, in quanto ﬁssa obiettivi di prestazioni ambientale, lasciando al progetto la deﬁnizione delle strategie atte a raggiungerli. Il credito MRc2 invece, promuove un approccio prescrittivo, che costituisce un elemento di stimolo per il mercato, più che uno strumento per l’ottimizzazione delle prestazioni ambientali del costruito.

1.4 INTEGRAZIONE DEI METODI QUALITATIVI E QUANTITATIVI - 1.4.1 INTEGRAZIONE LEED - LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

1.4.2 Integrazione BREEAM - LCA Gli aspetti legati al Life Cycle all’interno del protocollo BREEAM vengono gestiti in modo esplicito nella categoria “Materiali”. A seconda della tipologia di edificio, è possibile assegnare tra i 12 i 15 crediti disponibili nelle sottocategorie che concorrono a formare l’area tematica, corrispondente all’11-14% del totale dei crediti disponibili per l’edilizia. Da sottolineare a questo proposito che l’incidenza dei materiali differisce leggermente da una tipologia di edificio all’altra. Di seguito si elencano i Criteri all’interno della categoria “Materiali” interessati: • Mat 1: Materials specification for major building elements, using Green Guide Ratings (4-6 crediti) • Mat 2: Use of A+ or Arated materials for hard landscaping and boundary protection (1 credito) • Mat 3: Reuse of existing facade (1 credito) • Mat 4: Reuse of existing structures (1 credito) • Mat 5: Responsible sourcing of materials (3 crediti) • Mat 6: Insulation (2 crediti) • Mat 7: Designing for robustness (1 credito) L’attribuzione dei crediti BREEAM basati su una valutazione dell’impatto del ciclo di vita sono concentrati sulle seguenti componenti dell’edificio: • Muri esterni ed interni • Finestre • Tetto • Solai • Rivestimenti Altre parti dell’edificio, come ad esempio le fondazioni e le porte non sono incluse. Durante il processo di certificazione BREEAM, se un materiale o un prodotto facente parte della costruzione, predispone di una EPD (Dichiarazione Ambientale di Prodotto), questa può essere utilizzata per incrementare la performance dell’elemento oggetto di valutazione (BRE;2011). Questo incremento rappresenta una ponderazione che tende a privilegiare materiali e prodotti in possesso di EDP. La ponderazione varia a seconda del contributo del prodotto all’interno della costruzione, della valutazione Green Guide dell’elemento (una valutazione A o A+ aiuta l’incremento) e il campo di applicazione della EPD (“cradle to grave” aiuta l’incremento) (CPA:2012). La “Green Guide to Specification48” o semplicemente “Green Guide” è una guida che sta alla base dell’analisi LCA all’interno del BREEAM e ha un’incidenza del 6% sullo score BREEAM totale. Materiali e componenti sono suddivisi in unità tecnologiche per aiutare i progettisti e committenti per confrontare sistemi costruttivi alternativi all’interno di ciascun elemento.

1.4 INTEGRAZIONE DEI METODI QUALITATIVI E QUANTITATIVI - 1.4.2 INTEGRAZIONE BREEAM - LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

Le • • • • • • • • •

Unità tecnologiche presenti all’interno della “Green Guide” sono le seguenti: Muri esterni Muri interni e partizioni Tetti Piani terra Solai Finestre Isolanti Landscaping Finiture per pavimenti

E’ possibile individuare una classifica riassuntiva per una costruzione tipica classificata nell’ambito di ciascuna delle suddette unità tecnologiche, all’interno di una scala di valori che va dalla A+ alla E, dove A+ rappresenta l’elemento con minore impatto ambientale, mentre E rappresenta l’elemento con l’impatto ambientale maggiore all’interno dell’edificio considerato. Questa classificazione è basata su una serie di impatti ambientali, segnalati come dati di output dell’analisi LCA: • Cambiamenti climatici • Estrazione di acqua • Estrazione di risorse minerali • Riduzione dell’ozono • Tossicità umane • Ecotossicità acquatiche e di terra • Rifiuti nucleari • Smaltimento dei rifiuti • Esaurimento di combustibili fossili • Eutrofizzazione • Acidificazione • Creazione di ozono fotochimico La valutazione LCA all’interno della certificazione BREEAM deve essere basata in accordo con BRE Environmental Profiles methodology49 (BRE:2007), ottenuto attraverso un processo suddiviso nelle seguenti fasi: • Normalizzazione: sia attua confrontando l’impatto calcolato di un materiale o un prodotto con l’impatto medio europeo, utilizzando le categorie di impatto elencate sopra. La normalizzazione viene effettuata al fine di calcolare un punteggio “Ecopoints” che costituisce la base per la EPD fornita da BRE. • Ponderazione: un ulteriore passo utilizzato per ottenere un prospetto sui materiali ed i prodotti e la classificazione secondo una scala da A+ ad E. I coefficienti vengono applicati ai dati normalizzati, in base alla valutazione di un gruppo di dieci esperti internazionali (BRE:2007). Le ponderazioni non vengono utilizzate nella valutazione di EPD a livello di prodotto o materiale.

1.4 INTEGRAZIONE DEI METODI QUALITATIVI E QUANTITATIVI - 1.4.2 INTEGRAZIONE BREEAM - LCA

SEZIONE 1 - VALUTARE LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

1.4.3 Integrazione Protocollo ITACA - LCA Nel maggio 2012, all’interno del Kyoto Club50 è stata presentata la “Banca Dati LCA nazionale Protocollo ITACA”, inerente ai materiali da costruzione. Nonostante ciò, la banca dati rimane ancora oggi una prospettiva per il futuro, con l’obiettivo di fornire informazioni su materiali di riferimento per costruzioni ad elevata prestazione ambientale. L’obiettivo di questo database è la strutturazione e la definizione della banca dati LCA di materiali e prodotti per l’edilizia e lo sviluppo ed applicazione ad un sistema di valutazione della qualità ambientale di materiali e prodotti per l’edilizia. In assenza di una banca dati nazionale dei materiali da costruzione basata sulla metodologia LCA, si trovano all’interno dello struttura attuale del Protocollo ITACA delle categorie specifiche. I criteri delle prestazioni dell’edificio, in riferimento ai materiali presenti nel protocollo, si trovano all’interno dell’area tematica B “CONSUMO DI RISORSE” ed il Criterio interessato è il B.4 MATERIALI ECO-COMPATIBILI, all’interno del quale si trovano i seguenti sottocriteri: • • • • •

B.4.1 Riutilizzo delle strutture esistenti B.4.6 Materiali riciclati/recuperati B.4.7 Materiali da fonti rinnovabili B.4.9 Materiali locali per ﬁniture B.4.10 Materiali riciclabili smontabili

Al fine di consentire una valutazione oggettiva della qualità ambientale dei prodotti e dei manufatti è stata promossa e finanziata una “Banca dati dei materiali di riferimento per costruzioni di elevata prestazione ambientale“. Un ricerca sviluppata dal gruppo di lavoro coordinato da IIC-CNR51. Il profilo ambientale emerso sulla base della metodologia LCA ha consentito di verificare la prestazione di oltre 150 prodotti da costruzione generici. Sono diverse le categorie di impatto LCA impiegate nello sviluppo della banca dati di ITACA: Effetto serra, Assottigliamento dello strato di ozono, Ossidazione fotochimica, Acidificazione, Eutrofizzazione, Tossicità umana, Ecotossicità, Consumo di energia, Consumo di acqua, Depauperamento abiotico, Smaltimento rifiuti inerti, Rifiuti non pericolosi, Rifiuti pericolosi, Rifiuti radioattivi. Questa banca dati consentirà la valutazione oggettiva del livello di sostenibilità dei materiali edili nell’ambito del sistema di certificazione Protocollo ITACA, permettendo l’integrazione dei eco-profili ambientali di prodotto nella valutazione a scala di edificio in riferimento con la recente norma europea UNI EN 15804:2012 - Sostenibilità delle costruzioni – Dichiarazioni ambientali di prodotto.

1.4 INTEGRAZIONE DEI METODI QUALITATIVI E QUANTITATIVI - 1.4.2 INTEGRAZIONE BREEAM - LCA

APPLICAZIONE DEL BIM PER L’ANALISI LCA: IL CASO STUDIO SUNSLICE

NOTE SEZIONE 1 1: documento rilasciato nel 1987 dalla Commissione mondiale sull’ambiente e lo sviluppo (WCED) in cui, per la prima volta, viene introdotto il concetto di sviluppo sostenibile 2: http://www.treccani.it/enciclopedia/sostenibilita/ 3: “dalla culla alla tomba”, si intende un’analisi LCA che comprende all’interno dei confini di sistema tutte le unità di processo dalla culla alla tomba, ossia dall’estrazione delle materie prime necessarie al processo produttivo allo smaltimento del prodotto a fine vita. 4: Fiorenzo Ferlaino (a cura di), Strumenti per la valutazione ambientale della città e del territorio, Milano, Angeli pag.269 5: Trusty W.B, Horst S., Lavagna M. 6: “dalla culla al cancello”, si intende un’analisi LCA di un prodotto dalla fase di estrazione delle materie prime all’uscita dallo stabilimento. È la base di analisi per la costruzione dell’ecoprofilo di prodotto. 7: breeam è il primo e più diffuso protocolo di valutazione ambientale al mondo. Esso stabilisce lo standard di bioedilizia di più alta qualità ed è diventato un criterio di valutazione utilizzato per rappresentare la performance ambientale di un edificio. Website:http://www.breeam.org 8: LEED (acronimo di The Leadership in Energy and Environmental Design), sviluppato dallo USGBC, fornisce un insieme di standard di misura per valutare le costruzioni ambientalmente sostenibili. Dalla sua prima elaborazione nel 1998, il LEED è cresciuto fino ad includere più di 14.000 progetti edilizi in più di 50 stati degli USA e altri 30 paesi. Website: http://www.usgbc.org/LEED/ 9: Monica Lavagna, Dall’efficienza energetica all’eco-efficienza, “Costruire in laterizio”, n.125 10: Oliver Mieilie, Energielabels in der Schweiz und in Europa - eine Ubersicht, BFE. Website:http://www.energie-apero-luzern.ch/archives/Referat_Meile_110117. pdf 11: Dowdell D., “Review of how Life Cycle Assessment is used inInternational Building Environmental Rating Tools – Issues for Consideration in New Zealand”, BRANZ Study Report (SR 272), Judgeford, 2012 12: Nel novembre 2013 è stata pubblicata la nuova versione v4 del sistema LEED, che ha portato all’integrazione fra metodi di analisi basati su LCA e il protocollo LEED preesistente (v2009) 13: La prima versione di SBTool italiana è del 2002 e fu presentata in occasione della conferenza mondiale Sustainable Building a Oslo. L’SBTool 2002 residenziale può essere considerato la matrice del Protocollo ITACA. 14: E’ un’organizzazione non-profit volta alla diffusione di politiche, metodologie e strumenti per la promozione di un ambiente costruito sostenibile. L’associazione è una diramazione di iiSBE internazionale e ne condivide le medesime finalità.

NOTE

APPLICAZIONE DEL BIM PER L’ANALISI LCA: IL CASO STUDIO SUNSLICE

15: UNI/PdR 13:2015 - Sostenibilità ambientale nelle costruzioni - Strumenti operativi per la valutazione della sostenibilità Inquadramento generale e principi metodologici 16: L’Istituto per le Tecnologie della Costruzione (ITC) è una struttura scientifica del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), svolge attività di ricerca applicata, valutazione e certificazione tecnica, formazione e informazione sulle tematiche afferenti al processo delle costruzioni. 17: http://www.agenziacasaclima.it/it/certificazione/sostenibilit%C3%A0/192-0. html 18: Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC), durante il congresso di Vermount (Canada) 19: Paolo Neri (a cura di), Verso la valutazione ambientale degli edifici: life cycle assessment a supporto della progettazione eco-sostenibile, Firenze, Alinea, 2007. 20: http://www.impattoambientale.it/protocollo%20Kyoto.htm 21: Fondata il 23 febbraio 1947, ha il suo quartier generale a Ginevra in Svizzera, e i suoi membri sono gli organismi nazionali di standardizzazione di 162 paesi del mondo. 22: Comité Européen de Normalisation, ente normativo che ha lo scopo di armonizzare e produrre norme tecniche (EN) in Europa in collaborazione con enti normativi nazionali e sovranazionali quali per esempio l’ISO. 23: UNI EN ISO 14040 - Gestione ambientale - Valutazione del ciclo di vita - Principi e quadro di riferimento 24: http://www.apme.org/lca 25: http://www.ecoinvent.ch/ 26: Frishknecht et al.,1996 27: http://lct.jrc.ec.europa.eu 28: www.iisi.org 29: http://www.ghgprotocol.org/Third-Party-Databases/GEMIS 30: http://www.esu-services.ch - http://www.gabi-software.com/ 31: http://www.pre-sustainability.com 32: SETAC(1993), A Conceptual Framework for Life Cycle Impact Assessment, workshop report, Sandestin, Florida, February 1992, a cura di SETAC, marzo 1993 33: ISO 14001 34: Processo di ricaduta dall’atmosfera di particelle, gas e precipitazioni acide. Se questo fenomeno avviene sotto forma di precipitazioni (piogge, neve, nebbie, rugiade, etc.) si parla di deposizione umida, in caso contrario di deposizione secca. 35: L’Intergovernmental Panel on Climate Change (Gruppo intergovernativo di esperti sul cambiamento climatico[1], IPCC) è il foro scientifico formato nel 1988 da due organismi delle Nazioni Unite, l’Organizzazione meteorologica

NOTE

APPLICAZIONE DEL BIM PER L’ANALISI LCA: IL CASO STUDIO SUNSLICE

mondiale (WMO) ed il Programma delle Nazioni Unite per l’Ambiente (UNEP) allo scopo di studiare il riscaldamento globale. 36: Indica un elenco di parametri utili a caratterizzare il ciclo di vita di un prodotto, senza valutazioni di sorta 37: Documento di supporto a cui fa riferimento la norma prEN15804:2009 (Sustainability of construction works - Environmental product declarations - core rules for the product category of construction products). Esso fornisce linee guida per la selezione e l’uso di diversi tipi di dati generici. 38: Life Cycle Thinking and Assessment - Website: http://lct.jrc.ec.europa.eu/ 39: Cellura, M; Fontana, M.; Longo, S.; Mistretta, M. Materiali edilizi e sostenibilità. In L’analisi di ciclo di vita degli edifici, Metodi strumenti e casi di studio, 1 ed., AA.VV.; Celid: Torino, Italia, 2012 40: Cellura, M; Fontana, M.; Longo, S.; Mistretta, M.. La valutazione energetico-ambientale degli edifici. In L’analisi di ciclo di vita degli edifici, Metodi strumenti e casi di studio, 1 ed., AA.VV.; Celid: Torino, Italia, 2012 41: Blengini, G.A.; Di Carlo, T.. Strumenti per l’analisi di ciclo di vita degli edifici. In L’analisi di ciclo di vita degli edifici, Metodi strumenti e casi di studio, 1 ed., AA.VV.; Celid: Torino, Italia, 2012 42: EeBGuide Guidance Document - Part B: buildings – Operational guidance for life cycle assessment studies of the Energy-Efficient Buildings Initiative http:// www.eebguide.eu/ 43: Trusty, W.. Incorporating LCA in Green Building Rating System. EM: Air & Waste Management Associationmagazine forn environmental managers 2009 44: Manuale LEED Italia Nuove Costruzioni e Ristrutturazioni, Green Building Council Italia: Rovereto, Italia, 2011 45: Owens, B; Macken, C. Rohloff, A; Rosenberg, H.. LEED v4. Impact category and point allocation development process; 2013 46: Approccio culturale che considera l’intera filiera di un prodotto/processo al fine di individuare possibili innovazioni e miglioramenti che riducano gli impatti ambientali e l’uso di risorse. 47: LEED Reference Guide for building design and construction v4, U.S. Green Building Council: Washington, USA, 2013. 48: http://www.bre.co.uk/greenguide/ 49: Methodology for Environmental Profiles of Construction Products. Draft August 2007. 50: Organizzazione non profit, nata ufficialmente nel Febbraio del 1999, costituita da imprese, enti, associazioni e amministrazioni locali, impegnati nel raggiungimento degli obiettivi di riduzione delle emissioni di gas-serra assunti con il Protocollo di Kyoto. 51: L’Istituto per le Tecnologie della Costruzione (ITC) è una struttura scientifica del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) che opera principalmente nel settore dell’ingegneria civile.

NOTE

SEZIONE 2 2. BUILDING INFORMATION MODELING (BIM) E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

INTRODUZIONE Negli ultimi anni la complessità insita nell’attività edilizia ha comportato la rapida diffusione di nuovi applicativi sorti per accelerare alcuni processi costruttivi e progettuali, sia per quanto riguarda la visualizzazione spaziale degli assemblaggi delle componenti edilizie, sia per quanto riguarda la pratica della progettazione integrata. Fino a poco tempo fa, il sistema educativo prevedeva il consolidarsi delle nozioni teoriche mediante l’applicazione diretta sul campo, presupponendo l’acquisizione di una certa sensibilità dopo anni di esperienza. La figura professionale di oggi, ha invece a disposizione strumenti qualitativamente superiori, grazie alle più recenti tecnologie in grado di visualizzare in brevissimo tempo cio’ che una volta era presente solo nella mente del progettista1. Il processo di progettazione integrata è un metodo collaborativo per la progettazione degli edifici, considerato il processo più adeguato per perseguire l’obiettivo della sostenibilità ambientale perché permette di avere una visione completa sull’edificio stesso che, secondo questa logica, viene concepito come un sistema interdipendente e non semplicemente come la somma di diversi componenti separati2. La progettazione integrata si può pertanto definire come un processo che considera l’edificio durante tutto il ciclo di vita, dall’avvio della fase progettuale al cantiere, alle fasi di manutenzione, alla eventuale fase di smaltimento. Implementare questo metodo di progettazione richiede una maggiore integrazione, partecipazione e collaborazione fra tutti gli attori del processo, compreso il proprietario, gli architetti, gli ingegneri e tutte le altre parti chiamate in causa. Ne deriva che la progettazione strutturale, energetica, impiantistica e illuminotecnica vadano di pari passo alla progettazione architettonica, in modo integrato, rendendo così indispensabile la collaborazione fra le differenti figure professionali, già a partire dalle prime fasi preliminari. Con l’avvento e l’introduzione del Building Information Modeling (BIM) ci si pone l’obiettivo ambizioso di cercare di modificare radicalmente il metodo di progettazione dei professionisti. Ma la sfida non riguarda solo il metodo di progettazione, quanto piuttosto il cambiamento radicale dei processi interni, la ridefinizione dei ruoli dei progettisti, che collaborano e si coordinano fra loro. In un mondo che cambia rapidamente, l’Italia, e soprattutto le giovani leve/ professionisti, devono investire sulla ricerca, sull’innovazione tecnologica, sull’ottimizzazione dei processi e sulla formazione, in un ambito importante come quello dell’industria delle costruzioni. Certo non bisogna ignorare che tale processo richiederà un notevole sforzo perché il principale ostacolo sarà sicuramente la resistenza al cambiamento da parte delle istituzioni e gli organi competenti, ma soprattutto da parte dei professionisti del settore, come architetti, ingegneri e costruttori, che possiedono nel loro bagaglio culturale una propria metodologia e strategie consolidate3.

INTRODUZIONE

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Negli Stati Uniti, è previsto che entro il 2016 per tutti i progetti pubblici americani, di qualsivoglia dimensione, venga richiesto l’uso del BIM per soddisfare la richiesta di incorporare tutte le informazioni riguardanti la costruzione, creare cioè un unico modello digitale, in ambito anche di life cycle assessment. Lo scenario attuale in Italia, dove la maggior parte degli investimenti sono direzionati al recupero e alla riqualificazione energetica del patrimonio edilizio esistente, impone la necessità di rendere più efficiente il processo progettuale e costruttivo tenendo sotto controllo la dimensione sostenibile del progetto. Proprio questi aspetti legati all’energia rendono vantaggioso adottare un metodo basato su un modello informativo di progetto che possa essere arricchito in fase di studio da tutti i soggetti che partecipano al processo e riutilizzato sia nella fase costruttiva che in quella manutentiva. Nella pratica professionale corrente viene comunemente privilegiato un processo di elaborazione del progetto attraverso un percorso lineare, in cui la prima soluzione ritenuta accettabile si stabilisce come base per gli sviluppi successivi, tralasciando la fondamentale attività di vaglio di ipotesi alternative. Tuttavia la natura stessa del processo edilizio non è governata da una logica lineare, ma piuttosto riconducibile a quella propria dei sistemi complessi: gli elementi che ne costituiscono la struttura sono infatti interconnessi fra loro in un tutto organico in continua evoluzione. E’ quindi evidente che lo sviluppo del progetto non può avvenire per rigide fasi successive che implicano una logica consequenziale prestabilita. Deve essere possibile invece associare ad ogni fase decisionale un momento di verifica, attraverso cui controllare gli effetti che queste producono sull’organismo edilizio nel suo complesso e, nel caso si ritenga necessario, avere la possibilità di rivedere le scelte progettuali condotte fino a quel momento, mediante un costante controllo in itinere. Questa metodologia di lavoro è propria di molti processi produttivi ed è conosciuta, in ambito edilizio, come detto in precedenza, sotto il nome di progettazione integrata. Questa Tesi cerca di promuovere questo intento, attraverso l’analisi di sei ipotesi progettuali differenti, basate su tre diversi sistemi costruttivi ed un confronto fra di essi, il tutto con l’utilizzo della metodologia BIM, attraverso l’utilizzo del software “Autodesk Revit 2015”.

INTRODUZIONE

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

2.1 BIM COME STRUMENTO PER LA PROGETTAZIONE Building Information Modeling (BIM). E’ un concetto introdotto nei primi anni del XXI secolo per distinguere un modello 3D ricco di informazioni architettoniche dal tradizionale disegno 2D o 3D fine a se stesso. Le informazioni contenute in un progetto BIM sono coerenti tra loro e permettono il coordinamento tra la progettazione e la realizzazione dell’opera. Questo significa che la rappresentazione digitale di un edificio rende disponibili, in modo affidabile, aggiornato, condiviso ed accessibile, tutte le informazioni necessarie al processo decisionale, alla pianificazione, alla produzione di elaborati, alla stima dei costi, gestione del cantiere, etc4. Nasce dall’esigenza di ridurre gli sprechi e le inefficienze per una migliore qualità del costruito: sia in fase di progettazione, sia in fase di realizzazione e anche in quella di manutenzione. L’efficacia di questo metodo necessita di molta tecnologia per essere eseguita, in quanto il BIM in sè non è una tecnologia, ma si “appoggia” all’evoluzione dell’informatica e dei computer, avvenuta negli ultimi 50 anni. Facendo qualche passo indietro...le prime applicazioni del “disegno digitale”5 hanno poco a che fare con l’architettura, viene impiegato infatti in campo militare con restituzione grafiche di componenti meccanici. Tra la fine del 1970 e l’inizio del 1980, questi sistemi aumentarono le loro potenzialità di sviluppo tanto che le industrie aerospaziali e manifatturiere decisero di implementare questo sistema attraverso una collaborazione attiva con le software house. Questi software progettati per l’industria aerospaziali e manifatturiera furono adottati nell’ambito delle costruzioni edilizie per il disegno architettonico (Tipo AutoCAD). Da quel momento apparvero sul mercato software per il disegno 2D e modellazione 3D per l’edilizia. Dagli anni ‘80 in poi, in architettura, ingegneria e nel mondo delle costruzioni è avvenuto un radicale cambiamento negli strumenti e nei metodi per la rappresentazione, la documentazione e le tecniche costruttive. La richiesta di documentazione specifica relativa alle analisi dettagliate, riguardanti tutti gli aspetti della progettazione, dall’ambito architettonico a quello strutturale, energetico ed estimativo, ha avuto una ricaduta non indifferente sui tempi della progettazione, la quale, oggi giorno, deve tenere conto sin dalle prime fasi di elaborazione del progetto, anche della gestione e della manutenzione del manufatto durante l’intero ciclo di vita: il coordinamento di tutti i professionisti coinvolti, l’organizzazione delle diverse competenze e la loro integrazione in un unico processo, hanno portato i tecnici del settore alla ricerca di uno strumento digitale a supporto del proprio lavoro. Dopo numerosi tentativi e progessi partiti dalla metà degli anni ‘80, nel 2003 l’espressione BIM diviene popolare in seguito ad un dibattito organizzato da Jerry Laiserin (primo promulgatore del termine BIM) negli Stati Uniti. Il BIM viene definito in alcuni casi come attività, processo, metodologia (Building Information Modeling) ed in altri come modello di un edificio (Building Information Model). Infatti l’acronimo contiene entrambi i concetti.

2.1 BIM COME STRUMENTO PER LA PROGETTAZIONE

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

BIM vuole significare sia il processo/metodologia di creazione e gestione della rappresentazione digitale delle caratteristiche fisiche e funzionali di una struttura, sia il modello generato da questo processo. Sono molti quelli che descrivono il BIM come una mera modellazione e visualizzazione 3D. Questa descrizione anche se vera, perchè BIM è modellazione 3D, vorrebbe dire fermarsi solamente a questa descrizione, il che è limitante, perché non tiene conto della lettera I dell’acronimo, ovvero “Information”. Il modello BIM possiede in realtà informazione grafica e non-grafica su una struttura in modo integrato. Il Building Information Modeling consente di avere modelli che danno una descrizione completa di un edificio, non solo un modello tridimensionale. Attraverso questo metodo, nella fase di progettazione degli edifici è possibile utilizzare un modello informativo in grado di descrivere le diverse componenti edilizie in modo completo, non limitato alla sola condivisione degli elementi geometrico-dimensionali. Elemento indispensabile della progettazione e fulcro centrale di questa nuova filosofia di lavoro è la rappresentazione dell’edificio con strumenti che gestiscono modelli 3D in grado di definire gli oggetti nello stesso modo con cui saranno utilizzati nella costruzione, racchiudendo al loro interno molteplici caratteristiche dell’elemento stesso, riguardanti svariate discipline. Le recenti tecnologie basate sul BIM consentono la gestione degli elaborati di progetto mediante un database, definibile come un insieme di informazioni correlate, conservate su supporto magnetico, consultabili, aggiornabili e manipolabili mediante un elaboratore, sotto il controllo di un programma operativo. La banca dati di questi software, oltre ai dati veri e propri, deve contenere, oltre alle informazioni progettuali, anche le specifiche sulle loro rappresentazioni e sulle relazioni che intercorrono tra i diversi elaborati, grafici e alfanumerici. Questo comporta un enorme cambiamento del progetto architettonico, infatti, se prima il progetto era composto da una serie di linee generiche, con il BIM si parla di elementi e componenti, disegnabili direttamente in tre dimensioni e di cui è possibile estrarre in modo semplice e rapido gli elaborati grafici di cui si necessita (come sezioni o prospetti). Inoltre, c’è la possibilità di gestire anche notevoli informazioni alfanumeriche correlate al progetto, come ad esempio abachi e computi metrici collegati ai disegni ed eventualmente esportabili in altri programmi. La possibilità di avere elaborazioni coordinate comporta un efficace miglioramento in termini di qualità del progetto: ogni modifica apportata al modello virtuale in una qualsiasi vista, implica un aggiornamento simultaneo del database di progetto, con un notevole risparmio in termini di tempo ed un minor numero di errori materiali nella stesura degli elaborati grafici.

2.1 BIM COME STRUMENTO PER LA PROGETTAZIONE

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Negli ultimi anni, nel campo della progettazione assistita dal computer, è stata riscontrata una forte accelerazione con la comparsa di nuove tecnologie e l’introduzione di innovativi concetti di progettazione. Di seguito si cercherà di spiegare in maniera sintetica e attraverso l’ausilio di schemi graﬁci quali sono le sostanziali diﬀerenze e l’evoluzione digitale del disegno prendendo come esempio un semplice muro:

Sistemi tradizionali di disegno assistito al calcolatore: fanno parte di essi i tipici strumenti CAD, che dalla loro comparsa hanno sostituito ogni pratica utilizzata fino a quel momento, diventando essi stessi una sorta di tecnigrafo elettronico. Solitamente, con questi metodi, si parte dalla stesura della pianta o di una planimetria, per poi, attraverso le proiezioni ortogonali, passare all’elaborazione degli alzati, quali sezioni e prospetti. Negli elaborati CAD esistono solo linee e figure geometriche che non contengono nessun tipo di informazione e, soprattutto, si comportano come tali, ovvero non si raccordano automaticamente, non hanno parametri a disposizione, non leggono il progetto. Ciò vuol dire che ogni modifica deve essere ripetuta più volte. •

2D (bi-dimensionale)

•

3D (tri-dimensionale)

2.1 BIM COME STRUMENTO PER LA PROGETTAZIONE

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Intorno agli anni ‘90, con l’evoluzione delle tecnologie, si è passati alla modellazione 3D, segnando inevitabilmente il passaggio da una modellazione bidimensionale ad una tridimensionale. Il 3D ha introdotto tutta una serie di benefici per i progettisti, soprattutto da un punto di vista visivo: facilità di creare rendering e immagini sempre più fotorealistiche, animazioni ed effetti speciali, è possibile quindi un controllo del manufatto in ogni sua visuale. Tuttavia, occorreva spingersi più avanti se si voleva intaccare il processo progettuale in tutte le sue innumerevoli sfumature: associazione degli elementi, computi, gestione temporale, controllo delle informazioni tecniche e finanziarie ed efficienza energetica. Verso una modellazione di tipo parametrico: la tecnologia informatica ha trasformato radicalmente l’intero processo progettuale mediante l’inserimento sul mercato di software parametrici6. La prima di queste tecnologie risale alla fine degli anni ‘80, di tipo CAD, all’interno del settore meccanico e orientato esclusivamente alla grafica bidimensionale e permetteva di agevolare la gestione degli elaborati di progetto mediante la correlazione diretta tra componente grafica e alfanumerica (database): le informazioni sono consultabili, aggiornabili e manipolabili attraverso un elaboratore, sotto il controllo di un programma operativo. Il database può costituire un vero e proprio archivio di progetti condiviso, denominato Integrated Project DataBase (IPDB). La possibilità di avere disegni coordinati comporta un efficace miglioramento in termini di qualità del progetto in quanto come detto, ogni modifica apportata al modello virtuale in una qualsiasi proiezione, si ripercuote in automatico nel database di progetto, con notevoli risparmi di tempo e minor numero di errori in termini di coerenza/congruenza tra gli elaborati. Queste operazioni risultano essere di difficile applicazione all’interno dei software di tipo CAD, mentre viene sviluppato un approccio parametrico associato al settore delle costruzioni, ovvero il BIM, acronimo che come si è visto si presta a molteplici interpretazioni7, in riferimento ad un processo di creazione e gestione del modello d’informazioni di un edificio attraverso cui è possibile operare su un’unica base dati, contenente molteplici informazioni messe a disposizione dei diversi attori che partecipano al processo edilizio. Rappresenta un enorme cambiamento sia dal punto di vista metodologico che procedurale, da un disegno di semplici linee si passa ad una modellazione di tipo parametrico, dove si modellano oggetti, i quali definiscono elementi architettonici, lasciando alla macchina il compito di tenerne traccia. Ogni elemento BIM è definito attraverso quattro classi di parametri: – la prima governa la geometria e la fisicità dell’oggetto, attraverso una lista di voci, eventualmente implementabili, riguardanti dimensioni, materiali e componenti di ogni singolo sub-elemento che costituisce il sistema assemblato. – la seconda si riferisce alla Rappresentazione delle viste 2D e 3D a seconda dei differenti livelli di dettaglio8 e nei rispettivi stili di visualizzazione.

2.1 BIM COME STRUMENTO PER LA PROGETTAZIONE

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

– la terza comprende diverse voci inerenti al costo, al produttore, al codice prodotto ed altri parametri editabili direttamente dall’utente. – la quarta gestisce le caratteristiche ﬁsico-tecniche e prestazionali, come la Trasmittanza termica, la resistenza al fuoco, la Trasmittanza acustica, il peso, etc.

Figura 2.1 Diagramma di MacLeamy, il quale mette in relazione l’andamento dell’attuale processo di progettazione con gli eﬀetti derivanti dall’utilizzo di metodologie BIM

“L’eterogeneità ed il numero di informazioni che il database può racchiudere al suo interno implica un periodo di apprendimento maggiore rispetto ai tradizionali software di disegno assistico al calcolatore. Ciò che inizialmente può sembrare uno strumento complicato è in verità un sistema complesso, ossia entità composta di più parti collegate tra loro e dipendenti l’una dall’altra. Ed è proprio l’efficace organizzazione delle diverse informazioni trasversali al progetto che caratterizza l’approccio BIM: il valore aggiunto si palesa nella possibilità di organizzare e condividere molteplici dati solitamente gestiti da applicativi differenti, spesso tra loro scollegati. Si obbliga di fatto a prendere decisioni che, per mancanza di tempo o per uno scarso dialogo tra i progettisti, sono procrastinate alle fasi esecutive della progettazione, in cui modifiche sostanziali apportate al progetto risulterebbero eccessivamente onerose”9. Nelle pagine che seguono si analizzeranno le diverse “dimensioni” a cui la metodologia Building Information Modeling può far riferimento, andando a visione le caratteristiche e le proprietà di ciascuna di esse.

2.1 BIM COME STRUMENTO PER LA PROGETTAZIONE

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Sistemi BIM: •

3D (tri-dimensionale con elementi intelligenti)

PROPRIETA’ MURO

PROPRIETA’ TIPO MURO

GESTIONE STRATIGRAFIA

Figura 2.2 Alcune proprietà e carratteristiche assegnabili ad un componente all’interno del software “Autodesk Revit”

2.1 BIM COME STRUMENTO PER LA PROGETTAZIONE

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Figura 2.3 Schematizzazione delle diverse modalità di rappresentazione di un componente muro in ambiente BIM

2.1 BIM COME STRUMENTO PER LA PROGETTAZIONE

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Le viste 3D, i prospetti, le sezioni e le piante, sono solamente parziali rappresentazioni dell’intero oggetto, di un insieme di dati che si va di volta in volta ad interrogare al software. Il modello BIM, oltre a geometrie e forme, codifica un’intenzione progettuale, una scala ad esempio è modellata non come una serie di solidi in 3D ma come una scala vera e propria, in questo modo, se un piano (livello) subisce uno spostamento in altezza, essa si adatterà automaticamente al nuovo criterio. Quando un disegno cambia, il software tenta di mantenere l’intenzione progettuale, codificando il comportamento necessario per mantenerlo costante durante la modifica di tutte le relazioni attinenti. Quando un oggetto viene spostato, esso viene sistemato in una posizione relativa ad un dato specifico (spesso un livello di soletta), modificando questo dato (la quota della soletta) anche l’oggetto associato si muove. Oltre alla grafica bidimensionale e tridimensionale, vengono introdotti i concetti di 4D, 5D e 6D, ovvero l’aggiunta di ulteriori parametri al modello 3D, il tempo per quanto riguarda la 4a dimensione, i costi per quanto concerne la 5a dimensione ed infine informazioni utili per la gestione e la manutenzione per quanto riguarda la 6a dimensione. Si andranno ad indicare brevemente le caratteristiche: • 4D (3D + tempo): Un ulteriore passo avanti compiuto negli ultimissimi anni è avvenuto attraverso le prime applicazioni 4D (il tempo è la quarta dimensione), capaci di rappresentare l’oggetto progettato non solo nella sua versione finale ma anche nella sua evoluzione temporale di cantiere. La modellazione 4D permette ai progettisti di visualizzare le attività correlate del processo di costruzione. Tutta la costruzione e le attività connesse devono avere date di inizio e di fine specifiche legate a componenti 3D specifici in modo da essere visualizzate nel modello 4D. La capacità di prevedere e anticipare i problemi prima che si verifichino è essenziale per una gestione efficace dei progetti. I metodi di pianificazione tradizionali non affrontano l’aspetto spaziale alle attività di costruzione, né sono direttamente collegate ad un disegno o modello di edificio. • 5D (3D + tempo + costi): Un’ulteriore dimensione, introdotta grazie all’innovazione tecnologica e ad una sempre più strutturata metodologia BIM è il 5D, che riguarda la componente dei costi di costruzione. E’ stata proprio l’innovazione tecnologica che in questi ultimi tempi ha permesso alle case produttrici di software di dedicarsi alla ricerca di soluzioni utili alla gestione di tutte le informazioni che possono essere “collegate” ad un modello tridimensionale. Per quanto riguarda la componente tempo, il software permette una pianificazione 5D dei progetti anteriore alla fase di realizzazione, attraverso simulazioni che tengono in conto della logistica di costruzione.

2.1 BIM COME STRUMENTO PER LA PROGETTAZIONE

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Tali simulazioni possono essere svolte anche attraverso l’utilizzo di animazioni interagendo così in tempo reale con i modelli. • 6D (3D + informazioni utili per la manutenzione e gestione): Building Lifecycle Management è un’altra sigla che allarga i conﬁni della progettazione verso scenari futuri di gestione e controllo del manufatto. Non solo progettare, ma anche mantenere e ristrutturare, programmando investimenti e tenendo sotto controllo i costi, sempre elevatissimi, di gestione di un fabbricato. Un altro concetto tutto americano illustra le tendenze di questi ultimi anni, vale a dire il Facility Management.

Elencando queste caratteristiche risulta evidente come i tradizionali sistemi CAD siano superati e come ci debba essere la volontà di cambiare rotta ed andare verso questo tipo di approccio alla progettazione, in modo che si possa superare il concetto di disegno per giungere alla definizione di modelli complessi, che permettano ai software di compiere operazioni di routine inerenti la verifica ed il controllo. L’evoluzione continua dei sistemi CAD fino all’introduzione del BIM e le sue successive implementazioni, hanno portato ad una considerevole frammentazione del livello di conoscenza e adozione dei sistemi di progettazione.

Figura 2.4 Schema della centralità e condivisione del modello BIM

2.1 BIM COME STRUMENTO PER LA PROGETTAZIONE

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2.2 IL PROCESSO EDILIZIO E L’INTRODUZIONE DEL BIM 2.2.1 Il processo edilizio “Il processo edilizio è quel processo che va dal riconoscimento dei bisogni dell’uomo e della collettività fino al loro soddisfacimento mediante la costruzione di opere edili. In particolare, per processo edilizio s’intende la sequenza organizzativa di fasi che portano dal rilevamento delle esigenze della committenza/utenza di un bene edilizio al loro soddisfacimento attraverso la progettazione, la produzione, la costruzione e la gestione del bene stesso” (UNI 10838). Il processo edilizio si articola in fasi diverse che fanno capo a diversi attori: i committenti, i progettisti e i costruttori. Può essere definito come un’organizzazione di attori, aventi un ruolo prestabilito, i quali seguono norme di comportamento e di mutua relazione preventivamente definite e concordate. Gli obiettivi qualitativi principali per raggiungere lo scopo di un progetto sono funzionalità, efficienza e ottimizzazione. Progettare edifici funzionali ed efficienti significa integrare e armonizzare esigenze architettoniche con l’operatività richiesta dai nuovi modi di lavorare. Ottimizzare significa utilizzare al meglio le tecnologie a disposizione e gestire tutti gli elementi in gioco nei modi più appropriati. Per ottenere un’eccellente idea di progetto e centrare coerentemente gli obiettivi di qualità prefissati, è essenziale conoscere gli elementi che compongono le attività, le esigenze e le aspettative del committente. Una volta condivisa l’idea, programmare è la fase iniziale da attuare, il che significa definire il gruppo di lavoro e dare allo stesso le esatte direttive di concetto oltre ad una completa architettura progettuale e costruttiva, allo scopo di raggiungere e portare a termine l’obiettivo. Una buona pianificazione, costruita a monte, delle diverse pratiche burocratiche, progettuali, esecutive, di controllo e di verifica con il committente, consente di individuare i punti di maggiore criticità e quindi di considerare eventuali correttivi per risolvere le situazioni anomale, senza compromettere il risultato finale. Il controllo preventivo e sistematico dei tempi di progettazione e realizzazione, dei costi, delle fasi costruttive, sino al momento dei collaudi e alla redazione dei disegni esecutivi e costruttivi sono un’ampia garanzia per il raggiungimento degli obiettivi stabiliti dal brief di progetto. L’edilizia si caratterizza per il grado molto elevato di interdipendenza con gli altri settori dell’economia. Per la produzione di vari organismi edilizi, l’industria edilizia intrattiene rapporti di interscambio con molteplici settori fornitori: la siderurgia, la lavorazione di materiali non metalliferi, la lavorazione del legno, l’idrotermico sanitario, il chimico, la carpenteria, il commercio, il trasporto ed il credito.

2.2 IL PROCESSO EDILIZIO E L’INTRODUZIONE DEL BIM - 2.2.1 IL PROCESSO EDILIZIO

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L’intensità di questi rapporti varia in relazione ai sistemi costruttivi utilizzati ed alle tipologie edilizie.

Figura 2.5 Fasi del Processo Edilizio

Il processo edilizio è articolato in diﬀerenti fasi, visibili nelle Figura 2.5. Durante lo Studio di fattibilità si sviluppano e si confrontano varie ipotesi progettuali possibili, tutte soddisfacenti le necessità esplicitate attraverso l’analisi delle esigenze. Le diverse soluzioni vengono confrontate in termini economici, attraverso stime parametriche del costo dell’opera, e in termini di impatto ambientale della costruzione sul territorio. Lo studio di fattibilità contiene diverse informazioni: • • •

le caratteristiche funzionali, tecniche, gestionali ed economiche-finanziarie dei lavori da realizzare l’analisi delle possibili soluzioni alternative la descrizione, ai fini della valutazione preventiva della sostenibilità ambientale e della compatibilità paesaggistica dell’intervento, dei requisiti dell’opera da progettare, delle caratteristiche e dei collegamenti con il contesto nel quale l’intervento si inserisce, con particolare riferimento alla verifica dei vincoli ambientali, storici, archeologici, paesaggistici interferenti sulle aree o sugli immobili interessati dall’intervento.

La fase successiva riguarda la redazione del Documento Preliminare alla Progettazione, i contenuti possono essere raggruppati in tre argomenti principali: • • •

l’identiﬁcazione degli obiettivi e delle ﬁnalità dell’intervento da realizzare il contesto in cui l’intervento si colloca le risorse necessarie e la futura gestione, i requisiti, le prestazioni e le caratteristiche dell’opera

Inoltre, il documento preliminare riporta indicazioni riguardanti eventuali approfondimenti tecnici e amministrativi graduati in rapporto all’entità, alla tipologia e alla categoria dell’intervento da realizzare.

2.2 IL PROCESSO EDILIZIO E L’INTRODUZIONE DEL BIM - 2.2.1 IL PROCESSO EDILIZIO

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Una volta conclusa la fase preliminare, si passa al fase di Progettazione. La normativa vigente, sia cogente che tecnica, interviene nel definire i principi, gli obiettivi e i diversi livelli di approfondimento dell’attività di progettazione. Essa ha come fine fondamentale la realizzazione di un intervento di qualità, tecnicamente valido, nel rispetto del miglior rapporto tra benefici e costi globali di costruzione, manutenzione e gestione. La propensione qualitativa è determinata: • dalla sostenibilità ambientale dell’opera • dalla massimizzazione della manutenibilità • dall’ottimizzazione dell’efficienza energetica • dalla durabilità dei materiali e dei componenti e dalla loro sostituibilità La fase di progettazione è suddivisa in tre livelli di approfondimento: •

•

Progetto preliminare: definisce le caratteristiche qualitative e funzionali dei lavori, il quadro delle esigenze da soddisfare e delle specifiche prestazioni da fornire nel rispetto delle indicazioni del documento preliminare alla progettazione, evidenzia le aree impegnate, le eventuali fasce di rispetto e le occorrenti misure di salvaguardia, nonché le specifiche funzionali ed i limiti di spesa delle opere da realizzare. In sintesi, il progetto preliminare definisce l’inserimento nel contesto, lo schema distributivo ed il dimensionamento di massima, le qualità fisico-ambientali e le attrezzature ed infine la stima di massima dei costi. Progetto definitivo: è redatto sulla base delle indicazioni del progetto preliminare approvato e di quanto emerso in sede di eventuale conferenza di servizi, contiene tutti gli elementi necessari ai fini dei titoli abilitativi, dell’accertamento di conformità urbanistica o di altro atto equivalente. Il progetto definitivo delinea gli aspetti fondamentali del progetto esecutivo. Progetto esecutivo: costituisce l’ingegnerizzazione di tutte le lavorazioni, pertanto, definisce compiutamente ed in ogni particolare architettonico, strutturale ed impiantistico l’intervento da realizzare. Restano esclusi soltanto i piani operativi di cantiere, i piani di approvvigionamenti, nonché i calcoli e i grafici relativi alle opere provvisionali. Il progetto è redatto nel pieno rispetto del progetto definitivo nonché delle prescrizioni dettate nei titoli abilitativi o in sede di accertamento di conformità urbanistica, o di conferenza di servizi o di pronuncia di compatibilità ambientale, ove previste.

Una volta terminata la fase di progettazione esecutiva si procede con la progettazione operativa, che si pone a cerniera tra la fase di progettazione e la fase di costruzione dell’opera. Questa fase intermedia tra la progettazione vera e propria e la costruzione ha come obiettivo quello di facilitare l’adozione e l’applicazione dei livelli di progettazione precedenti, al ﬁne di realizzare un manufatto edilizio il più vicino possibile alle qualità attese. È quindi un fondamentale collegamento tra la propensione qualitativa e la qualità eﬀettiva, quella dell’opera realizzata.

2.2 IL PROCESSO EDILIZIO E L’INTRODUZIONE DEL BIM - 2.2.1 IL PROCESSO EDILIZIO

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

La progettazione operativa si può sintetizzare come: • • •

lettura ed interpretazione dell’intervento nei sui diversi livelli di progettazione disarticolazione dell’oggetto edilizio da realizzare in termini operativi individuazione e determinazione delle fasi di lavoro per materiali, risorse (manodopera, macchinari, attrezzature) e strumenti organizzativi e gestionali

Una volta completati i tre livelli di progetto e la progettazione operativa, si passa alla fase di Costruzione dell’opera, in cantiere, luogo dove si concretizzano le idee e le disposizioni progettuali. In questa fase è importante che ci siano meno incongruenze possibili e questo si può ottenere solo fornendo alle imprese esecutrici tutte le informazioni necessarie per procedere con la costruzione nel modo più lineare possibile. L’opera deve essere realizzata nel rispetto dei requisiti di qualità, tempi e costi previsti dal progetto, o quanto meno deve cercare di discostarsi il meno possibile da essi. La successiva fase è quella della gestione e la relativa manutenzione dell’opera. Questa fase viene tenuta poco in considerazione, nonostante abbia una rilevante incidenza in termini economici ed ambientali. Negli ultimi anni con la crescente attenzione alla trasmittanza dell’involucro si sono iniziati a ridurre i costi di gestione dell’immobile, almeno per quanto riguarda la fase di riscaldamento, ma manca ancora una sufficiente attenzione al rendimento energetico generale dell’edificio durante tutta la sua vita utile, che dovrebbe essere monitorato anno per anno, affinando attraverso sistemi informatici, il funzionamento dei vari impianti. La manutenzione inoltre deve essere presa in considerazione durante la progettazione definitiva ed esecutiva perché un’ulteriore peculiarità per i beni immobili consiste nella difficoltà, a volte impossibilità, di apportare modifiche all’edificio una volta costruito per permetterne una manutenzione efficace. In tali condizioni è difficile prevedere con precisione la vita di ogni componente. Obiettivo della manutenzione di un immobile è quello di garantire l’utilizzo del bene, mantenendone il valore patrimoniale e le prestazioni iniziali entro limiti accettabili per tutta la vita utile e favorendone l’adeguamento tecnico e normativo alle iniziali o nuove prestazioni tecniche scelte dal gestore o richieste dalla legislazione. Già nel 1997 la norma UNI 10604 esplicitava l’importanza e necessità di avere un database di dati: “a tal fine, codificare criteri generali di raccolta dei dati essenziali per le attività manutentive ed utilizzare appropriati sistemi informativi può favorire la formazione di banche dati e strumenti gestionali atti a migliorare la redditività dei patrimoni immobiliari”

2.2 IL PROCESSO EDILIZIO E L’INTRODUZIONE DEL BIM - 2.2.1 IL PROCESSO EDILIZIO

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Infine, l’ultima fase riguarda la fine della vita utile dell’edificio, dove si deve scegliere tra la demolizione, la ristrutturazione per il riuso dell’edificio. La durata di vita utile dovrebbe essere esplicitata già durante la fase di progettazione e dovrebbe essere rispettata per mantenere un patrimonio immobiliare, in particolare quello pubblico, di qualità ed efficiente in termini tecnici ed economici. In molti Paesi (soprattutto in Italia) l’industria delle costruzioni è caratterizzata da prestazioni non sempre eccellenti, che si riflettono in frequenti ritardi con conseguente aumento dei costi previsti da contratto. Un contributo al problema è dovuto alla struttura organizzativa dei ruoli e delle professionalità coinvolte, e al tradizionale approccio alla gestione e allo scambio delle informazioni sul progetto, sull’edificio e sulla sua costruzione fino alla gestione del ciclo di vita. Al giorno d’oggi, con una crisi come quella attuale, rischiare che nel processo edilizio intervengano degli imprevisti, riduce moltissimo la propensione all’investimento. Come suggerito da Lorenzo Bellicini, direttore del CRESME (Centro Ricerche Economiche Sociali di Mercato per l’Edilizia): “solo chi potrà garantire all’investitore un reale controllo del processo ideativo e realizzativo con strumenti come quelli che il BIM consente, avrà la forza di restare sul mercato dell’architettura e dell’ingegneria”

Il BIM rappresenta una soluzione metodologica intelligente di approccio al processo edilizio e alle sue complesse questioni andando incontro ai problemi di ritardi di consegna, di contenziosi fra le parti coinvolte e delle continue varianti che nel nostro paese risultano abitudini comunemente troppo diﬀuse. Non è una semplice innovazione tecnologica, ma una vera e propria rivoluzione nello svolgere il processo edilizio, dalla fase di ideazione a quella di demolizione.

Il BIM è una eﬃciente fonte di interoperabilità per progettisti architettonici, strutturisti, impiantisti, analisti, imprese di costruzione, gestori e per i proprietari stessi, che si relazionano fra loro con il ﬁne comune della completa costruzione dell’opera. Un unico modello quindi, diventa una risorsa di informazioni condivise alla quale attingono tutte le parti interessate durante l’avanzamento del processo edilizio.

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2.2.2 Il BIM all’interno del processo edilizio (i livelli di dettaglio e di sviluppo: Grade e LoD) Una volta definito il processo edilizio ed introdotto le potenzialità che il BIM potrebbe introdurre in esso, entreremo più nel dettaglio per comprendere come questo strumento possa essere utilizzato (facendo attenzione che avvenga nella maniera corretta) per rendere più efficace il processo edilizio, da parte di tutti gli attori coinvolti: architetti, ingegneri, direttori dei lavori e coordinatori per la sicurezza, costruttori, manutentori e committenti. Ogni modello BIM è costituito da tanti componenti a loro volta modellati. Questa scomposizione del modello in elementi è utile per controllare lo sviluppo del progetto e avere la possibilità di collaborare in team. L’elaborato è rappresentato direttamente dal modello tridimensionale e per definire lo stato di avanzamento del progetto e il livello progettuale che ha raggiunto è utile avvalersi dei Livelli di Dettaglio (Grade) e dei Levels of Development (LoD), ovvero i livelli di sviluppo. Prima di elencare quali sono i diversi livelli di dettaglio sembra utile citare una frase dalla norma UNI EN ISO 5455 - “Disegni Tecnici - Scale” - dove si legge: “la scala da scegliere per un disegno è funzione della complessità dell’oggetto da rappresentare e dello scopo della rappresentazione. In ogni caso la scala prescelta dovrebbe essere sufficientemente grande da permettere una facile e chiara interpretazione delle informazioni rappresentate. La scala e la grandezza dell’oggetto, a loro volta, determineranno la grandezza del disegno”10. Una delle basi del Building Information Modeling consiste nel fatto che le informazioni inserite nel modello da ognuno degli attori del processo progettuale per i propri scopi possano essere utilizzate anche dagli altri. Per fare in modo che questo possa succedere è necessario che siano verificati tre requisiti: - il progetto deve essere rappresentato nel modello in modo adeguato e le informazioni devono essere quelle necessarie e sufficienti - le informazioni contenute nel modello devono essere utilizzabili anche da altri senza che essi debbano ricreare il modello da capo - deve essere ben chiaro quante e quali informazioni contenute nel modello rappresentato siano attendibili e per quali scopi Per far fronte al primo requisito è stato sviluppato il concetto di Minimum Modelling Requirement, che definisce il livello di approfondimento che il modello e le sue varie parti dovrebbero avere nelle diverse fasi del processo progettuale. Per il secondo requisito sono sviluppati software specifici e vi sono gli standard IFC11, mentre per l’ultimo requisito sono stati sviluppati protocolli di BIM Information Exchanges, nell’ambito dei quali è stato inserito il concetto dei suddetti LoD12,

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che si riferiscono al contenuto informativo presente in un modello BIM e chiariscono anche quanta parte dell’informazione inclusa nella rappresentazione del progetto sia effettivamente utilizzabile. Nel protocollo del 2008 l’American Institute of Architects decise di far proprio il concetto di LoD, estendendolo ad altri usi, quali l’analisi energetica e la programmazione dei lavori. In questo momento si distinguono i Level of Detail, utilizzato per definire il livello di dettaglio di un componente e Level of Development, dove si indica il grado di attendibilità possedute dalle informazioni associate all’elemento e alla sua rappresentazione grafica. I protocolli del BIM Information Exchanges sono solitamente costituiti da documenti tabellari che identificano il livello di approfondimento da raggiungere in ogni fase del processo progettuale. Tale protocollo costituisce parte integrante del BIM Execution Plan, un contratto stipulato all’inizio del processo e preposto a fornire una visione d’insieme attraverso l’esplicitazione di ruoli e responsabilità dei membri del progetto, vincolante tra i vari attori attori del processo progettuale. Sia le linee guida e i protocolli forniti da AIA13 sia la norma britannica14, sia le varie linee guida elaborate in diversi paesi del mondo cercano di definire il livello di approfondimento al quale deve essere svipuppato il modello15, tuttavia la questione è affrontata e risolta in maniera differente. Per definire lo stato di avanzamento che dovranno avere i LoD nelle varie fasi progettuali viene elaborata, all’inizio del processo progettuale, la Model Element Table, dove ad ogni riga corrisponde ad un elemento progettuale, mentre le colonne riportano le varie fasi del progettonota, le specifiche dei LoD e l’autore del modello.

Figura 2.6 Schematizzazione del patrimonio informativo associabile a diversi livelli di LoD (Level of Development)

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La struttura basata sui LoD aﬀronta diversi problemi del BIM che aumentano quando questo strumento è usato per comunicare o collaborare in team, si possono così riassumere: •

Durante la fase di progettazione, i sistemi edilizi e i componenti passano da una vaga idea concettuale ad una precisa deﬁnizione e descrizione. In passato non c’era modo di deﬁnire a che punto si trovava un elemento lungo questo percorso. Lo sapeva solamente l’autore.

•

È facile commettere errori di interpretazione riguardo il livello di precisione al quale l’elemento è modellato. Nei disegni a mano si passa da schizzi concettuali a linee precise le cui dimensioni sono esplicitate, è quindi facile deﬁnire il livello di precisione del disegno basandosi semplicemente sulla sua apparenza. In un modello BIM un generico componente collocato in modo approssimativo può apparire esattamente come un componente speciﬁco collocato con precisione, per cui è necessario avere qualcosa che indichi il livello di precisione e che non si basi sull’apparenza.

•

Con la struttura dei LoD l’autore può dichiarare chiaramente l’affidabilità del modello, per cui le informazioni grafiche o non, su cui si può fare affidamento e che possono essere usate da altri professionisti che usano il modello sono quelle esplicitamente indicate per il determinato elemento, al LoD indicato da chi lo ha modellato.

•

Quando il BIM è utilizzato come strumento di collaborazione, persone diverse dall’autore si basano sulle informazioni presenti nel modello per sviluppare le loro parti di progetto, pertanto la gestione del flusso, della condivisione e dell’affidabilità delle informazioni raggiunge la massima importanza, è necessario per chi usa il modello far sapere quanto un’informazione è disponibile e affidabile per programmare il proprio lavoro.

La struttura dei Livelli di dettaglio e di development affronta questi problemi fornendo degli standard di sviluppo che descrivono lo stato di approfondimento e accuratezza dei vari elementi BIM. Questi standard permettono efficienza nella comunicazione e nell’esecuzione, facilitando la definizione del livello di dettaglio. Nelle pagine successive verranno sintetizzati i vari livelli definiti dai protocolli American Institute of Architects e le relative specifiche.

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• LOD 100 (Studi di Fattibilità): Rappresentazione grafica con un simbolo o altra rappresentazione generica. Nel LoD 100 può anche mancare del tutto la rappresentazione grafica del progetto, e ci si può anche avvalere solo di schemi e dati funzionali. Modellazione in Ambiente BIM - Modellazione semplificata condotta attraverso l’utilizzazione di masse concettuali - Associazione di pavimenti di massa alle volumetrie semplificate per il soddisfacimento dei requisiti urbanistici, le analisi quantitative e le elaborazioni tabellari associabili alle componenti grafiche - Analisi delle alternative di progetto, come previsto a livello normativo Usi autorizzati - Analisi basate su volume, area, orientamento, possono essere fatte solo sulla base di altri elementi a LOD più elevato - Stima dei costi: basata su area, volume, unità, posti letto, etc. (costo a m2, costo a m3, al Kg, etc.) - Tempi (cronoprogramma): gli elementi a LOD 100 vengono accoppiati con oggetti a LOD più elevato. Il cronoprogramma per tali elementi è di massima Discipline Strutture: indicazioni dei carichi sostenuti dai solai oppure altre indicazioni di altri parametri/m2 Architettura: l’architettura può non essere rappresentata geometricamente, e le informazioni possono essere in forma solo testuale, inclusi gli aspetti distributivi, la Slp ed Snp riferita alle varie unità funzionali e alle percentuali relative a locali tecnici e spazi di circolazione, etc., le finiture previste e altre caratteristiche più generali. Se vi è una rappresentazione grafica, alcuni elementi come ascensori e scale possono essere indicati solo come descrizioni o come simboli. Interni: possono essere indicati il costo al m2 oppure altri parametri/m2 Impianto HVAC: descrizione o simbolo con indicazione della capacità di riscaldamento/raffrescamento per unità di area/volume/spazio. Simboli con indicazione degli equipaggiamenti previsti Elettrico: Descrizione o simbolo con indicazione della capacità di consumo richiesta/fornita. Simboli con indicazione degli equipaggiamenti previsti

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• LOD 200 (Progetto preliminare): Dimensioni, forma, posizione e orientamento approssimati. Informazioni non grafiche: costo, caratteristiche termiche, peso, dati produttore, url per manuali manutenzione. Modellazione in Ambiente BIM - Modellazione semplificata delle diverse componenti edilizie - Individuazione dei locali e relative destinazioni d’uso dei diversi ambienti - Elaborazione di abachi per la stima preliminare e per il calcolo sommario della spesa, nonché la definizione del quadro economico Usi autorizzati - Analisi approssimative e utili a confrontare diverse alternative di progetto - Stima dei costi: gli elementi possono essere misurati e contati, pur non essendo ancora definitive le misure e le quantità. Al LOD 100 i muri potevano essere conteggiati in relazione alla superficie/volume, ora possono essere effettivamente misurati - Tempi (cronoprogramma): conoscendo numero e misure degli elementi, la programmazione può essere basata su elementi concreti - Coordinamento: viene considerato lo spazio necessario a elementi di altre discipline Discipline Strutture: griglia strutturale e dimensioni elementi strutturali (dimensionamento tabellare) Architettura: modellazione degli elementi come oggetti 3D, spessori, composizione e posizione non sono definitivi. Impianto HVAC: modellazione degli elementi ad esclusione delle parti più minute. Vengono modellati con ragionevole accuratezza per poter definire gli ingombri degli impianti rispetto agli altri elementi Elettrico: oggetti 3D generici per identificazione e per determinare un layout utile al coordinamento con le altre discipline

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• LOD 300 (Progetto definitivo): Al LoD 300 il progetto e i suoi elementi hanno una rappresentazione più precisa ed esaustiva, e sono costituiti da elementi specifici in termini di quantità, dimensione, forma, posizione e orientamento. Il modello è corredato quasi sempre da metadati e informazioni di vario genere, quali indicazioni dei costi, specifiche tecniche ed energetiche, etc. Modellazione in Ambiente BIM - Modellazione delle diverse componenti edilizie e impiantistiche, utilizzando diversi livelli di dettaglio - Individuazione dei locali e relative destinazioni d’uso dei diversi ambienti, con indicazione di etichette contenenti i dati essenziali (m2, numerazione locale, dest.uso, legenda colori) - Elaborazione di abachi per il controllo dimensionale: (superfici, destinazioni d’uso, aree) quantitativo, (abachi delle principali componenti edilizie quali porte, finestre, pavimentazioni, murature, etc.) estimativo (propedeutico alla redazione del computo metrico estimativo) Usi autorizzati - Analisi: si possono svolgere analisi dettagliate dell’aspetto energetico/impiantistico e strutturale - Stima dei costi: gli elementi possono essere misurati e contati in modo preciso. Assegnando l’unità di costo è possibile determinare i costi dell’elemento - Tempi (cronoprogramma): gli elementi contengono informazioni sufficienti per stimare le attività e le durate per la costruzione - Coordinamento: gli elementi possono essere utilizzati per cicli di clash detection. Parti specifiche più congestionate è possibile abbiano bisogno di un LOD più elevato Discipline Strutture: colonne, travi, giunti rappresentati nelle dimensioni, forme e posizioni reali. Flange, basi e travetti vengono definiti per il coordinamento con altre discipline (HVAC), ma al LOD 300 non vengono inclusi dettagli di connessione, salvo nei casi in cui necessario per il coordinamento in specifiche aree congestionate. Derivazione accurata di pesi, aree e volumi degli elementi strutturali Architettura: Rappresentazione degli elementi con dimensioni, forme e posizioni reali. La struttura del muro può non essere rappresentata, ma specificata come informazione non grafica collegata Impianto HVAC: rappresentazione degli elementi con dimensioni, forme e posizioni reali. Si considera anche lo spazio per l’isolamento, per gli accessori e i vani di accesso Elettrico: rappresentazione degli elementi con dimensioni, forme e posizioni reali. Si considerano anche gli spazi necessari per gli accessi

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• LOD 400 (Progetto esecutivo/Progetto costruttivo): Al LoD 400 il modello ha una rappresentazione grafica esaustiva e completa in ogni dettaglio, ed è corredato da dati e informazioni esaustive, tali da poter costruire concretamente il progetto e i suoi vari elementi. E’ un livello di definizione simile a quello dei disegni esecutivi tradizionali. Un elemento di modello si qualifica a LOD 400 nel momento in cui si hanno tutte le informazioni necessarie per la sua fabbricazione ed installazione Modellazione in Ambiente BIM - Modellazione delle diverse componenti edilizie e impiantistiche, utilizzando i diversi livelli di dettaglio, dal generale al particolare - Realizzazione di famiglie di etichette e note chiave per la definizione univoca dei singoli componenti e subcomponenti - Popolamento del database associato ai singoli elementi e materiali con informazioni relative a prestazioni fisico chimiche dei materiali - Elaborazione di abachi per il controllo: dimensionale (superfici, destinazioni d’uso, aree) quantitativo, (abachi delle principali componenti edilizie quali porte, finestre, pavimentazioni, murature) estimativo (propedeutico alla redazione del computo metrico estimativo) - Sviluppo dei nodi e dei relativi particolari costruttivi Usi autorizzati Solo alcuni elementi richiedono un LoD 400 perciò gli usi autorizzati sono simili al LOD 300, ma con maggiore definizione Discipline Strutture: Elementi di connessione, dettagli (barriere al vapore, vespai), supporti, barre di armatura, casserature Architettura: sistemi di connessione, tasselli e sistemi di montaggio, spessori, profili e dettagli specifici del produttore Impianto HVAC: Elementi con flange, ganci e sospensioni

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• LOD 500 (As Built): E’ la rappresentazione verificata del progetto come “as-built”. Una volta costruito l’edificio non tutti gli elementi del modello sono verificati sul campo. Solo la parte di elementi che è stata verificata verrà definita come LoD 500. Elementi che prima non erano definiti (ad esempio la scelta su determinate caratteristiche) ora hanno le loro caratteristiche finali e sono appunto definitivi. Bisogna tenere a mente che non tutti gli elementi devono essere verificati, in questo modo il cliente/proprietario ha modo di controllare le parti verificate e non. Non è necessario che gli elementi provengano necessariamente da un LOD 400 ed allo stesso modo alcuni elementi rimasti a LoD 100 potrebbero essere verificati e quindi riclassificati a LoD 500 (ad esempio la pittura, viene verificato il colore) Usi autorizzati Possono essere completamente diversi da quelli definiti durante il progetto e la costruzione a seconda dell’utilizzo previsto dal modello in futuro. Discipline Strutture: Elementi di connessione, dettagli (barriere al vapore, vespai), supporti, barre di armatura, casserature Architettura: sistemi di connessione, tasselli e sistemi di montaggio, spessori, profili e dettagli specifici del produttore Impianto HVAC: Elementi con flange, ganci e sospensioni

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Rispetto al livello di definizione grafica (Level of Detail) un riferimento importante è dato dall’AEC (UK) BIM Protocol16 che definisce vari gradi di definizione del modello, specificando che sono del tutto indipendenti dalle informazioni e dai metadati ad essi collegati. Dal punto di vista grafico, i gradi di definizione del modello individuati si suddividono in: • G0_Grade 0 - Disegno schematico: disegno simbolico o molto schematico. • G1_Grade 1 - Concept e disegni preliminari: disegno tridimensionale con il minimo dettaglio possibile, senza alcuna componente materica e con dimensioni grafiche approssimative. Premesso che è necessario valutare il livello di dettaglio in funzione della dimensione dell’oggetto rappresentato e del livello di definizione che si intende dare, in linea di massima il modello è idoneo per essere stampato alla scala 1:200 o 1:100. • G2_Grade 2 - Disegni definitivi: modello tridimensionale con un buon livello di dettaglio grafico, tale da identificarne le caratteristiche tipologiche, formali, dimensionali e, in parte, anche materiche. Premesso che è necessario valutare il livello di dettaglio in funzione della dimensione dell’oggetto rappresentato e del livello di definizione che si intende dare, in linea di massima il modello è idoneo per essere stampato alla scala 1:50. • G3_Grade 3 - Disegni esecutivi/costruttivi: modelli tridimensionali sviluppati a un livello G2, con annessi disegni 2D di maggiore dettaglio, idonei per essere stampati fino alla scala 1:10, 1:5, 1:2, 1:1. In taluni casi può essere utile realizzare modelli tridimensionali di singole parti, estrapolate dal modello.

Figura 2.7 Schema del concetto di Grade (level of detail)

2.2 IL PROCESSO EDILIZIO E L’INTRODUZIONE DEL BIM - 2.2.2 IL BIM ALL’INTERNO DEL PROCESSO EDILIZIO

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2.2.3 Ruoli e responsabilità all’interno del processo BIM I professionisti che concorrono allo sviluppo del progetto e del relativo modello BIM condividono lo stesso ﬁle. I principali ambiti di competenza all’interno del progetto, e in particolare di un progetto BIM sono: •

Project Management: gestisce e coordina lo sviluppo del progetto e della costruzione dell’opera con lo scopo di soddisfare i requisiti di qualità, tempi e costi. La sfida secondaria, ma non meno ambiziosa, è quella di ottimizzare l’allocazione delle risorse e integrare gli input necessari a raggiungere gli obiettivi definiti. Queste sfide infine devono essere portate avanti risolvendo i problemi e mitigando i rischi che il progetto deve affrontare lungo la sua strada.

•

BIM Management: deve impostare i template in relazione alla definizione di diversi modelli parametrici tridimensionali in funzione della tipologia di utilizzo, deve definire gli standard di progetto e di interscambio dei dati in ingresso e in uscita, si occupa dell’implementazione degli standard grafici di rappresentazione dei modelli (architettonici, strutturali, impiantistici, energetici, etc.) nel rispetto delle normative vigenti. Inoltre si deve occupare delle procedure e delle strategie di modellazione finalizzate all’ottenimento di workflow interoperabili ed infine deve gestire le informazioni multicriteria contenute nei database relazionali.

•

Progetto Architettonico: si deve sviluppare la parte architettonica del modello, pianiﬁcando insieme al BIM Manager l’uso del BIM nel progetto e a che livello di approfondimento. Al termine di ogni fase o livello progettuale è necessario controllare che tutti gli elementi architettonici siano modellati al corretto LoD previsto.

•

Progetto Strutturale: stesse considerazioni fatte per il progetto architettonico.

•

Progetto Impiantistico: stesse considerazioni fatte per il progetto architettonico e strutturale.

•

Direzione Lavori: ha il compito di fornire tutte le disposizioni necessarie perché l’opera venga eseguita conformemente al progetto e al contratto. Si occupa inoltre dell’accettazione dei materiali, dei componenti e delle opere compiute. Questa attività può essere facilitata dall’utilizzo del modello BIM, nel quale sono riportate le informazioni e le schede tecniche, i codici dei prodotti e i computi metrici. Oltre all’accettazione la Direzione Lavori controlla e sorveglia la realizzazione dell’opera con controlli tecnici e prove su prelievi a campione.

2.2 IL PROCESSO EDILIZIO E L’INTRODUZIONE DEL BIM - 2.2.3 RUOLI E RESPONSABILITA’ ALL’INTERNO DEL BIM

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•

Coordinamento per la Sicurezza: durante la progettazione dell’opera il responsabile redige il piano di sicurezza e coordinamento e predispone un fascicolo adatto alle caratteristiche dell’opera contenente le informazioni utili ai ﬁni della prevenzione e della protezione dai rischi cui sono esposti i lavoratori. Durante la fase di esecuzione, veriﬁca tramite controlli,che le imprese esecutrici e i lavoratori autonomi applichino le disposizioni del Piano di Sicurezza e Coordinamento, organizza la cooperazione e il coordinamento delle attività e lo scambio di informazioni, segnala al committente o al responsabile dei lavori, previa contestazione scritta alle imprese e ai lavoratori autonomi interessati, le inosservanze alle disposizioni e alle prescrizioni del piano e propone la sospensione dei lavori, l’allontanamento delle imprese o dei lavoratori autonomi dal cantiere, o la risoluzione del contratto.

•

Impresa Edile: partendo dal modello fornito dal BIM Manager lo sviluppa per passare dalla progettazione esecutiva alla progettazione operativa e quindi inserire nel ﬁle di progetto tutte le informazioni descrittive (schede ergotecniche, schede operative standard, piani operativi) e graﬁche (layout di cantiere). Se gli accordi pre-progettuali prevedono che il livello di utilizzo del BIM sia elevato (livello 2) può utilizzare il modello anche per analisi 4D, gestione dei tempi, e 5D, gestione dei costi.

•

Sub-appaltatori e produttori di componenti: pianiﬁcano, insieme con il BIM Manager e i progettisti, l’uso del BIM per i disegni esecutivi. I produttori modellano i loro prodotti e li caricano sul database in modo che siano disponibili ai progettisti. Determinano quando e come usare il BIM per le simulazioni per la veriﬁca degli spazi liberi per la manutenzione e la documentazione d a fornire.

Si parla di ambiti di competenza e non di professionisti perché lo stesso professionista si può occupare di più ambiti nello stesso progetto, vengono quindi descritte le responsabilità derivanti da ogni ambito e il relativo ruolo nel progetto. Quello di cui si è parlato riguarda un iter progettuale ideale, pensando che il processo ﬁli liscio e senza intoppi, ma questo ovviamente non accade ed è una delle criticità di cui si andrà a parlare alla ﬁne di questa sezione.

2.2 IL PROCESSO EDILIZIO E L’INTRODUZIONE DEL BIM - 2.2.3 RUOLI E RESPONSABILITA’ ALL’INTERNO DEL BIM

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2.2.4 Verso un protocollo nazionale Questo paragrafo riguarda l’analisi dell’apparato legislativo inerente la rappresentazione architettonica per il progetto, nelle diﬀerenti tematiche che la caratterizzano, aggiornata e rivista in funzione delle nuove pratiche operative sottese a metodologie proprie dell’Information Modeling. Verrà rappresentato attraverso una Tabella redatta dall’Ing. Arch. Ph.D Massimiliano Lo Turco con la collaborazione della professoressa Roberta Spallone, ed è suddivisa in aree tematiche, confrontando le convenzioni graﬁche normate e la loro traduzione in ambiente BIM. Tabella 2.1 Confronto tra normativa e traduzione in ambiente BIM ARGOMENTO

CONVENZIONI GRAFICHE NORMATE

TRADUZIONE IN AMBIENTE BIM

01_Formato fogli

UNI EN ISO 5457/2010 Documentazione tecnica di prodotto - Formati e disposizione degli elementi graﬁci dei fogli da disegno

Revit 2015 Tavole>Nuova Tavola>Seleziona Cartiglio

02_Squadratura

UNI EN ISO 5457/2010 Documentazione tecnica di prodotto - Formati e disposizione degli elementi graﬁci dei fogli da disegno

Revit 2015 Proprietà delle famiglie caricabili di cartiglio

03_Cartiglio

UNI EN ISO 5457/2010 Documentazione tecnica di prodotto - Formati e disposizione degli elementi graﬁci dei fogli da disegno

Revit 2015 Proprietà delle famiglie caricabili di cartiglio

04_Designazioni

ISO 4157/1/1986 Disegni edili Designazioni di ediﬁci e parti di ediﬁcio

Revit 2015 Proprietà vista>Disciplina o Gestisci>Informazioni/Parametri di progetto

05_Scale di riduzione

UNI EN ISO 5455/1998 Disegni Tecnici - Scale

Revit 2015 Proprietà vista>Scala vista

06_Tipi di linee e grossezze

UNI EN ISO 12820/2002 Disegni Tecnici Principi generali di rappresentazione Convenzioni di base delle linee UNI EN ISO 12824/2014 Technical drawings - General principles of presentation Lines on mechanical engineering drawings UNI EN ISO 12823/2005 Disegni Tecnici Principi generali di rappresentazione Parte 23: Linee utilizzate nei disegni di costruzione e ingegneria civile

Revit 2015 Impostazioni>Stili di linea/ spessori di linea

07_Tipi di elaborati

Revit 2015 Proprietà vista>Disciplina

2.2 IL PROCESSO EDILIZIO E L’INTRODUZIONE DEL BIM - 2.2.4 VERSO UN PROTOCOLLO NAZIONALE

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

ARGOMENTO

CONVENZIONI GRAFICHE NORMATE

TRADUZIONE IN AMBIENTE BIM

08_Metodi di proiezione

UNI EN ISO 5456/2001 Disegni Tecnici - Metodi di proiezione

Revit 2015 Proprietà vista>Modello vista o 3D>Opzioni>View cube

09_Campiture per materiali nelle sezioni

UNI EN ISO 12850/2006 Disegni Tecnici Principi generali di rappresentazione. Convenzioni generali di rappresentazioni delle superﬁci in sezioni e taglio

Revit 2015 Gestisci>Materiale>Grafica>Motivo sezione o Proprietà elemento>Modifica tipo>Grafica retino in dettaglio basso

10_Graﬁe per materiali nei prospetti

Revit 2015 Gestisci>Materiale>Graﬁca>Motivo superﬁcie

11_Quotatura

UNI 3973/1989 Revit 2015 Disegni Tecnici Annota>Lineare Quotatura Linee di misura e di riferimento e criteri di indicazione delle quote UNI 3974/1989 Disegni Tecnici Sistemi di quotatura

12_Scritturazioni

UNI EN ISO 30980/5/2000 Documentazione tecnica di prodotto - Scrittura - Requisiti generali

Revit 2015 Annota>Testo

13_Strutture in calcestruzzo armato

UNI EN ISO 3766/2005 Disegni di costruzione - Rappresentazione sempliﬁcata delle armature del calcestruzzo

Revit 2015 Inizio>Componente>Posiziona un componente>Carica Famiglia

14_Strutture in carpenteria

UNI 7619/1976 Revit 2015 Disegni Tecnici Rappresentazio- Struttura ne e quotatura delle strutture di carpenteria metallica UNI 8219/1981 Disegni tecnici per strutture di carpenteria metallica. Rappresentazione in pianta di solai

15_Strutture prefabbricate

UNI EN ISO 4172/2004 Revit 2015 Disegni tecnici - Disegni di coStruttura struzione - Disegni di insieme di strutture prefabbricate

16_Impianti 17_Arredi ﬁssi

17_Arredi mobili

Revit 2015 Sistemi UNI 9511/2/1989 Revit 2015 Disegni tecnici Sistemi>Idraulica e tubazioRappresentazione delle installa- ni>Apparecchio idraulico zioni Segni graﬁci per apparecchi e rubinetteria sanitaria Revit 2015 Inserisci>Carica Famiglia>Arredo

2.2 IL PROCESSO EDILIZIO E L’INTRODUZIONE DEL BIM - 2.2.4 VERSO UN PROTOCOLLO NAZIONALE

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

ARGOMENTO

CONVENZIONI GRAFICHE NORMATE

TRADUZIONE IN AMBIENTE BIM

19_Coperture

UNI 8091/1980 Edilizia Coperture Terminologia geometrica

Revit 2015 Architettura>Tetto

20_Serramenti

UNI 7895/1978 Disegni Tecnici. Designazione simbolica del senso di chiusura e delle facce delle porte, ﬁnestre e persiane

Revit 2015 Architettura>Porta/Finestra

21_Scale 22_Terminologia

Revit 2015 Architettura>Scala UNI ISO 10209 Parte 1° Documentazione tecnica di prodotto-Vocabolario Termini relativi ai disegni tecnici: generalità e tipi di disegno

In Italia al momento, non esiste una normativa che regoli i temi trattati nelle pagine precedenti, tuttavia, si stanno elaborando diverse proposte con alcuni gruppi di ricerca, per riuscire a definire un quadro completo e una proposta efficace sui temi emersi con la metodologia progettuale BIM: LoD, Grade e contenuti minimi di rappresentazione grafica. Alcune proposte sono portate avanti dal progetto Innovance17, scaturiscono in un lavoro dal titolo “Rappresentazione e modellazione BIM”, costituito da vari membri del progetto tra cui l’Arch. Marco Muscogiuri, la Prof. Arch. Maria Pignataro e il il Prof. Vittorio Caffi per quanto riguarda il politecnico di Milano, l’Ing. Arch. Ph.D Massimiliano Lo Turco per il Politecnico di Torino, Davide Maddeddu di One Team (Autodesk), supervisionati e coordinati dal Prof. Bruno Daniotti (Project Manager di Innovance)18.

Figura 2.8 Speciﬁche LoD e Grade di INNOVance, Politecnico di Milano 2014.

2.2 IL PROCESSO EDILIZIO E L’INTRODUZIONE DEL BIM - 2.2.4 VERSO UN PROTOCOLLO NAZIONALE

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

2.3 L’INTEROPERABILITA’ BIM Tradizionalmente, il processo costruttivo è legato alla compresenza di numerose e differenti competenze professionali, rendendo difficile l’utilizzo di un solo software in grado di racchiudere tutti gli aspetti correlati alla progettazione e alla produzione edilizia. Le sempre maggiori innovazioni tecnologiche e la sempre maggiore richiesta di qualità, inoltre, generano un bisogno sempre maggiore di condivisione e cooperazione da parte dei differenti attori coinvolti nel processo. E’ necessario quindi, che ci sia la possibilità di scambiare ed interfacciare vicendevolmente le informazioni dei numerosi applicativi, con lo scopo di eliminare la necessità di replicare i dati di input. E’ dunque essenziale parlare di interoperabilità. Nonostante l’evoluzione della tecnologia avvenuta negli ultimi anni, l’interscambio di dati avviene attraverso file con formati standard presenti nel mercato (DOC, PDF, DWG), i quali sono scarsamente interfacciabili tra loro. Nasce quindi la necessità di favorire scambi di informazioni effcaci, attraverso la definizione di standard riguardanti le informazioni da condividere. Architettura, ingegneria ed il settore delle costruzioni sono attività collaborative e non esiste un’applicazione o software in grado di gestire tutti i lavori associati ad esse, si rendono necessari strumenti che consentano lo scambio dei dati tra professionista e professionista e tra applicazione e applicazione. L’allestimento di un archivio di dati che raccoglie tutte le informazioni di progetto in un unico modello rappresenta il supporto ideale per l’interazione e l’integrazione tra i soggetti protagonisti della fase progettuale, strutturando e razionalizzando la consultazione ed il successivo riutilizzo delle informazioni necessarie alla descrizione del manufatto edilizio. Ogni interscambio di dati implica il rischio di errori e conseguente perdita di tempo. Per questo motivo la ricerca dell’interoperabilità tra i software ha proprio lo scopo di eliminare tali difetti, in modo tale che i singoli attori chiamati a partecipare alle diverse fasi del complesso processo progettuale possano condividere e scambiare dati in modo automatico. Le difficoltà risiedono nel fatto che il significato cambia in relazione al contesto ed alle fasi del processo in cui ai differenti domini specialistici corrispondono diversi requisiti progettuali che danno luogo a differenti modelli di informazione. Affinchè i vari operatori coinvolti nel processo di progettazione possano ottenere le informazioni di loro pertinenza e, di volta in volta, arricchire il modello con personali elaborazioni, è necessario che il modello condiviso sia in grado di scambiare informazioni correttamente, senza perdite di tempo o reinserimento di dati. Il modello tridimensionale gestito dalle varie applicazioni software deve essere quindi, interoperabile.

2.3 L’INTEROPERABILITA’ BIM

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Per quanto riguarda il BIM, l’interoperabilità rappresenta una frontiera di ricerca che al momento è orientata alla messa a punto di protocolli, come IFC (Industry Foundation Classes) o il gbXML (Green Building eXtended Markup Language), che consentano ai diversi software BIM di traferire dati tra loro, senza la necessità di dover riprogettare elementi già descritti in precedenza.

Figura 2.9 Schema sull’interoperabilità dei sistemi BIM

Non sempre però questo avviene, i programmi in commercio sono molteplici, con caratteri diversi e solitamente seguono tradizioni costruttive e normative pertinenti in massima parte ai paesi dove i produttori hanno sede. Le grandi software house come la statunitense Autodesk (con la sua famiglia di applicativi Revit), l’inglese Bentley (con il pacchetto MicroStation) e le tedesche Nemetschek (con la serie AllPlan) e Graphisoft (acquisita dalla stessa Nemetschek), sono al vertice nella produzione di applicativi BIM. Più in alto a queste si trova solamente la Digital Project, software basato sulla piattoforma Catia di Dassault Systèmes, modificata per l’impiego architettonico dal reparto di ricerca e sviluppo delle Gehry Technolgies, spinoff, voluto dall’architetto Frank Gehry. Per queste software house i modellatori sono il nucleo centrale dei processi interoperabili che (per ovvi motivi commerciali), funzionano relativamente bene se utilizzati con programmi appartenenti allo stesso produttore. Ogni casa produttrice offre una gamma di apllicativi che vanno dalla progettazione architettonica assistita, al calcolo strutturale, al dimensionamento di impianti e all’efficienza energetica. Se tutti gli attori utilizzassero la medesima piattaforma, nel loro lavoro non si avrebbero grandi perdite di informazioni.

2.3 L’INTEROPERABILITA’ BIM

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Autodesk detiene il primato di vendite per le tecnologie legate al mondo AEC (Architecture Engineering, Construction), dal momento che, con l’acquisizione di Revit Technologies Inc. oggi oﬀre il modellatore Revit all’interno di una proposta complessa e multidisciplinare, una proposta che ad esempio il solo AutoCAd non è in grado di sostenere. Tabella 2.2 Elenco dei principali software di natura BIM utilizzati dai professionisti nelle varie fasi del processo edilizio Progetto architettonico

Progetto strutturale

Progetto d’impianti

Studio di sostenibilità

Organizzazione del cantiere e stime dei costi

Facility Management

Autodesk Revit (Architecture)

Autodesk Revit (Structure)

Autodesk Revit (MEP)

Autodesk Ecotect Analysis

Autodesk Navisworks

Bentley Facilities

Bentley Architecture Graphisoft

Autodesk Robot Structural Analysis

Bentley Hevacomp Mechanical Designer

Autodesk Green Building Studio

Autodesk ReCap

Nemetscheck Allplan Allfa

Nemetschek Allplan Architecture

Bentley Sructural Modeler

4MSA FineHVAC + FineLIFT + FineELEC + FineSANI

Graphisoft EcoDesigner

Solibri Model Checker

FM:System FM:Interact

Gehry Technologies - Digital Project Designer

Bentley RAM, STAAD and ProSteel

Gehry Technologies - Digital Project MEP System Routing

IES Solutions Virtual Environment VE-Pro

Vico Oﬃce Suite

Vintocon ArchiFM (For ArchiCAD)

Nemetschek Vectorworks

Tekla Structures

CADMEP (CADduct/CADmech)

Bentley Tas Simulator

Vela Field BIM

Onuma System

4MSA IDEA Architectural Design (IntelliCAD)

Nemetschek Scia

Bentley Hevacomp

Bentley ConstrucSim

EcoDomus

CADSoft Envisioneer

CypeCAD

DesignBuilder

Tekla BIMSight

Softtech Spirit

Graytec Advance Design

EnergyPlus

Glue (Horizontal System)

RhinoBIM (Beta)

StructureSoft Metal Wood Framer

Synchro Professional

MSA Strad and Steel

Innovaya

ArchiCAD

2.3 L’INTEROPERABILITA’ BIM

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ L’industria delle costruzioni negli ultimi decenni ha assistito alla crescita di una componente che ha radicalmente cambiato l’approccio alla progettazione e alla costruzione: la sostenibilità. Al di là della ben nota definizione di cui si è ampiamete discusso nella Sezione 1 di questo elaborato, coinvolge ambiti molto diversi, con richiesta di interoperabilità, e quindi progettazione con parametri che coinvolgono sostenibilità ambientale, paesaggistica, energetica, sociale, economica, legislativa, costruttiva, materica, infrastrutturale, formativa e molte altre ancora. Come abbiamo visto nel capitolo precendente, il BIM consente nuove possibilità nei metodi di progettare, costruire e gestire edifici, pubblici e privati, fornendo un efficiente e completo sistema di informazioni durante le varie fasi e i diversi aspetti tecnici della costruzione, dal masterplan, alla progettazione, alle fasi di costruzione, alla gestione/manutenzione nel tempo, ovvero quella pratica che si può definire come progettazione integrata. Molti ricercatori accademici e professionisti hanno compreso una possibile interazione tra BIM e progettazione “green” poichè, da una parte i migliori risultati di design sostenibile sono raggiungibili solo attraverso un processo integrato e, dall’altra, uno dei principali motivi di successo del BIM è proprio la capacità di favorire una progettazione integrata tra diversi ambiti disciplinari. Il BIM incorpora aspetti grafici e non-grafici dell’edificio e consente di inserire in un unico modello informazioni multidisciplinari e di operare in sinergia con strumenti di analisi energetica, nasce dunque l’opportunità di condurre analisi prestazionali riguardo le misure sostenibili adottate lungo l’intero iter progettuale, fin dalle prime fasi del processo, cosicchè si possa avere un riscontro dell’impatto di diverse opzioni iniziali, sia per quanto riguarda le scelte in ambito energetico, ma anche per quanto riguarda l’aspetto economico, riducendo drasticamente il rischio di scelte errate. Le decisioni più importanti a livello di sostenibilità dell’edificio vengono infatti prese fin dalle fasi iniziali della progettazione. Gli ambienti tradizionali, basati su una tecnologia CAD non supportano il team di progetto nell’effettuare queste decisioni fin dall’inizio e non ne valutano tempestivamente la relativa portata, infatti, l’analisi della performance dell’edificio è tipicamente condotta dopo che il progetto architettonico è stato completato. La valutazione separata delle prestazioni, redatta spesso da consulenti esterni sulla base di rappresentazioni grafiche tradizionali realizzate con software CAD richiede tempi lunghi e quindi, costi elevati. Questa mancanza di monitoraggio continuativo della sostenibilità all’interno di ogni fase di progettazione conduce ad un inefficiente processo di modifica retroattiva. Nelle pagine che seguono si cercherà di dare una panoramica, in linea generale, del modo in cui questo può avvenire.

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’

100

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

In ambito accademico si discute assiduamente riguardo la possibile ed auspicabile integrazione tra il BIM e gli strumenti di valutazione della sostenibilità. I protocolli di sostenibilità LEED, ITACA, BREEAM, CASACLIMA e molti altri, meno noti e diffusi o da questi derivati e/o particolareggiati per edifici e infrastrutture specifiche, per ambientazioni, storia e destinazione, si stanno sempre più affermando come autorevoli linee guida per definire i parametri e requisiti fondamentali di qualsiasi progetto costruttivo. Inoltre, come già accennato nell’introduzione, negli Stati Uniti, la “Construction digital”, un’associazione che riunisce e valorizza i contributi dei diversi enti che si occupano della construction innovation e del Green Building, prevede che entro il 2016 per tutti i progetti pubblici americani, venga richiesto l’uso del Building Information Modeling (BIM), per soddisfare la richiesta di incorporare tutte le informazioni riguardanti la costruzione, creare cioè un unico modello digitale, compreso l’ambito che riguarda il Life Cycle Assessment (LCA). Sebbene uno degli obiettivi di questa tesi sia di incentivare l’utilizzo ed il passaggio definitivo alla metodologia BIM, bisogna altresì ammettere che l’efficienza e la compatibilità di interoperabilità dei software richiesti da tale approccio presenta ancora diversi aspetti problematici. In questo capitolo verranno trattate le differenti possibilità di applicazione ed integrazione del BIM nell’ambito della sostenibilità, per far comprendere i vantaggi nell’utilizzare questo strumento, in modo tale che fin dalle prime fasi della progettazione sia possibile valutare aspetti che solitamente vengono considerati in un periodo avanzato del processo progettuale. Il BIM può supportare scelte legate ai seguenti aspetti della sostenibilità: • • • • • • •

Selezione e gestione del sito Orientamento dell’ediﬁcio Forma e involucro dell’ediﬁcio Materiali sostenibili Illuminazione Consumo d’acqua Simulazione energetica

Nelle pagine che seguono si vedrà in che modo, tramite l’utilizzo del BIM ci si possa relazionare con i diversi aspetti legati alla sostenibilità elencati precedentemente. Per far ciò verrà utilizzato il software Autodesk Revit, utilizzato per la quasi totalità degli elaborati prodotti da questa Tesi. Dopodichè si visioneranno esempi di interoperabilità del BIM con alcuni metodi di valutazione della sostenibilità ed inﬁne verrà indicato il modo con cui è stato possibile eﬀettuare l’analisi del Life Cycle Assessment (LCA) delle varianti studiate, visionabili nella Sezione 3 dell’elaborato.

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’

101

SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

2.4.1 Aspetti legati all’efficienza energetica Come ribadito più volte, progettare edifici a basso consumo energetico è oggi un tema con il quale il progettista deve confrontarsi, spesso questo aspetto viene relegato alla fine dell’iter progettuale in quanto messo in relazione con la sola progettazione impiantistica, senza prendere in considerazione i vantaggi che un’attenza progettazione dell’involucro edilizio possa apportare. Molte volte, infatti, si sopperisce ad una scarsa progettazione dell’involucro mediante una progettazione impiantistica “a energia alternativa” senza tener conto che l’utilizzo di fonti energetiche rinnovabili è tanto più efficiente tanto minore è il fabbisogno energetico richiesto dall’edificio. Una delle caratteristiche a cui il progettista deve prestare particolarmente attenzione è la scelta dei materiali e lo studio dei dettagli esecutivi, ma lo studio minuzioso di essi e l’attenzione posta nella scelta dei materiali possono essere compromessi se nella fase iniziale di progettazione non vengono considerati altri aspetti altrettanto importanti quali il corretto orientamento dell’edificio, il fattore di forma dell’edificio, la verifica dell’irraggiamento solare a cui le superfici vetrate sono soggette, etc. Entrando più nello specifico, si andrà a vedere come Autodesk Revit 2015 rende disponibile ai progettisti numerosi strumenti per poter verificare già in fase di progettazione concettuale aspetti che diventeranno determinanti se si vuole progettare un edificio energeticamente efficiente. Nella Figura 2.10 sottostante è possibile vedere la finestra di dialogo presente all’interno del gruppo “Analizza”, del programma Revit, dove vengono mostrate le varie opzioni inerenti l’Analisi Energetica effettuabile attraverso il software BIM. Si nota come sia possibile compiere una analisi di un modello concettuale (utile nelle prime fasi di progettazione) ed un analisi in modalità elemento di costruzione (dove si entra più nel dettaglio delle scelte progettuali). Oltre a ciò è possibile introdurre informazioni riguardanti i carichi di riscaldamento e raffrescamento. Si entrerà più nello specifico di questi aspetti nelle pagine successive, dove si mostreranno le principali caratteristiche di questi strumenti.

Figura 2.10 Finestra di dialogo “Analizza” del software Autodesk Revit 2015

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.1 ASPETTI LEGATI ALL’EFFICIENZA ENERGETICA

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Di seguito si andranno ad elencare alcuni strumenti utili per la gestione degli aspetti energetici di cui si è parlato nelle pagine precedenti presenti in Revit: • Energy Analysis per masse e costruzioni concettuali: è possibile eseguire delle analisi energetiche sull’edificio, in tutte le fasi, da una prima fase concettuale, ad una fase dove il progetto risulta essere più dettagliato. La simulazione energetica può aiutare ad analizzare il movimento di energia all’interno, all’esterno e attraverso i locali e i volumi in un modello tridimensionale dell’edificio. La simulazione energetica di un intero edificio può misurare l’utilizzo energetico previsto, in base alla geometria dell’edificio, ai dati climatici, al tipo di edificio, alle proprietà di inviluppo e ai sistemi attivi (riscaldamento, raffrescamento, ventilazione e illuminazione). Per far ciò bisogna disporre di un modulo aggiuntivo che unisce la funzionalità della progettazione in Revit alla funzionalità di analisi di Autodesk Green Building Studio19. Quello che si vuole esporre riguarda le potenzialità che gli strumenti BIM possono raggiungere, quindi non si andranno a descrivere tutti i passaggi per arrivare al risultato finale, ma si mostreranno alcuni punti chiave dei suddetti passaggi, in quando l’obiettivo di questa Tesi non è fornire un manuale o un tutorial. Innanzi tutto, il software permette di compiere la simulazione energetica sia per forme concettuali (modellazione per masse), sia per modelli dettagliati (componenti intelligenti), la prima opzione può risultare utile nelle primissime fasi del processo quando l’edificio non è stato ancora ben delineato. Indipendentemente da quale opzione di sceglie è possibile aggiungere informazioni al modello BIM, attraverso l’utilizzo del LoD visti in precedenza. In primo luogo, è possibile assegnare la posizione corretta del progetto, attraverso la localizzazione da satellite, come visibile in Figura 2.11, al quale sono associate alcune temperature relative alle condizioni atmosferiche ed alla temperatura di progetto invernale.

Figura 2.11 Impostazioni energetiche legate alla posizione dell’ediﬁcio

Successivamente è possibile assegnare delle caratterische concettuali ai componenti che compongono l’ediﬁcio, ovvero i muri esterni ed interni, solai e vetrate. A queste componenti si possono assegnare delle caratteristiche standard riguardanti la tipologia di costruzione, il grado di isolamento e la tipologia di vetrate, un riassunto di queste caratteristiche è visibile nella Figura 2.12.

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.1 ASPETTI LEGATI ALL’EFFICIENZA ENERGETICA

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Figura 2.12 Costruzioni concettuali delle componenti dell’ediﬁcio

Inoltre, è possibile assegnare il sistema di riscaldamento, ventilazione e aria condizionata (HVAC), con la possibilità di scegliere tra differenti opzioni come un impianto a gas, sistema a ventilconvettori, pompa di calore e impianto a pavimento. Infine, è possibile fornire informazioni riguardo i ricambi d’aria. L’interna finestra di conversazione inerente alle impostazioni energetiche è visibile in Figura 2.13.

Figura 2.13 Informazioni legate alle Impostazioni energetiche del modello BIM

Un ulteriore aspetto da considerare riguarda i carichi di riscaldamento e raffescamento tramite l’utilizzo dei “vani”, ovvero un componente che viene utilizzato per la gestione delle informazioni relative all’area in cui un locale è posizionato. Nei vani vengono memorizzati numerosi parametri relativi all’analisi dei carichi di riscaldamento e raffrescamento del progetto, come ad esempio le informazioni legate all’impianto elettrico di illuminazione (illuminazione media stimata, riflettanza di muri, solai e soffitti), il carico HVAC di progetto in W/m2 o il carico alternativo, ed infine i flussi meccanici (flusso d’aria di mandata e ritorno). Come si può notare dalla tipologia di informazioni, questo tipo di strumento è studiato maggiormente per ingegneri meccanici, elettrici ed idraulici, fanno infatti parte delle applicazioni Revit MEP (Mechanical, Eletrical, Plumbing), dedicato maggiormente alle categorie sopraelencate.

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.1 ASPETTI LEGATI ALL’EFFICIENZA ENERGETICA

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Il modello energetico creato mediante questo strumento, e a partire da elementi di costruzione può essere inoltre esportato in applicazioni di terze parti in una varietà di formati comuni (gbXML, DOE2 ed EnergyPlus) per un’ulteriore analisi. Si andranno ora ad elencare i risultati del report che il software genera automaticamente in cloud una volta terminata la compilazione dei dati. C’è da precisare che tali strumenti sono utilizzabili da tutti, ma richiedono una conoscenza approfondita della disciplina impiantistica, spetta infatti, come detto nelle pagine precedenti, al BIM manager il compito di coordinare i lavori e decide chi “debba fare cosa”, l’intento di questo paragrafo è quello di far conoscere le potenzialità ed i mezzi oggi a disposizione dei professionisti del settore.

Figura 2.14 Report generato in cloud dal software Autodesk Revit sulla base delle informazioni energetiche presenti nel modello tridimensionale

Una volta eseguita la simulazione energetica in cloud, il software BIM permette la visualizzazione di esso e la possibilità di esportare il file in PDF, come visibile nella Figura 2.14 Questo strumento risulta essere molto utile anche nel caso di un confronto tra differenti opzioni di progettazione, in quanto permette un confronto diretto fra di esse. Nel report viene inizialmente fatto un riepilogo delle impostazioni di progetto applicate in precedenza, come la posizione, la temperatura esterna di progetto, l’impronta a terra, le superfici disperdenti, l’utilizzo/costo energetico del ciclo di vita ed il potenziale energetico rinnovabile. Una volta elencati questi dati sono presenti nel documento i risultati, rappresentati con una serie di grafici che mostrano i valori della simulazione.

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.1 ASPETTI LEGATI ALL’EFFICIENZA ENERGETICA

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Si andranno ora ad elencare alcuni dei risultati che la simulazione energetica estrapola dal modello tridimensione e dalle impostazioni energetiche: – Costo/utilizzo energetico annuale: le informazioni relative al consumo e al costo energetico annuali consentono di confrontare i costi energetici dell’edificio e assumere decisioni durante le fasi di progettazione iniziali. I costi vengono calcolati in base a tariffe energetiche medie calcolate a livello di stato o territorio nazionale. I costi sono calcolati in dollari statunitensi o in una valuta a scelta per kilowatt all’ora (kWh). Vengono utilizzate le tariffe dei servizi pubblici medie calcolate a livello di stato o territorio nazionale.

Figura 2.15 Graﬁco relativo al Costo/utilizzo energetico annuale dell’ Energy Analysis

– Utilizzo energetico:carburante: il grafico mostra la percentuale di consumo complessivo di carburante, costi, ed il valore, in MJ per ogni utilizzo finale. Esegue un confronto tra il consumo di carburante stimato per HVAC (riscaldamento, raffescamento, ventilazione) ed il consumo per la produzione di acqua calda sanitaria.

Figura 2.16 Graﬁco relativo all’utilizzo energetico di carburante dell’ Energy Analysis

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.1 ASPETTI LEGATI ALL’EFFICIENZA ENERGETICA

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

– Utilizzo energetico:elettricità: questo diagramma mostra il consumo di elettricità stimato per gli utilizzi finali principali, tra cui il riscaldamento, il raffrescamento, la ventilazione, l’illuminazione e le attrezzature. Per ogni utilizzo finale, il grafico mostra la percentuale di consumo elettrico totale, i costi e i kilowatt all’ora. Identificare l’utilizzo finale che richiede la quantità maggiore di elettricità consente di elaborare strategie appropriate per ridurre il consumo energetico totale del progetto.

Figura 2.17 Graﬁco relativo all’utilizzo energetico di elettricità dell’ Energy Analysis

– Carico di riscaldamento mensile: questo diagramma mostra i carichi di riscaldamento cumulativi del modello analizzato per ogni mese. Inoltre viene visualizzata una distinzione cumulativa delle varie componenti che concorrono nel totale del suddetto carico, come visibile nella Figura 2.18, si notano distintamente i carichi mensili delle attrezzature varie, dell’illuminazione, degli occupanti, nonchè degli elementi che compongono l’edificio (muri, tetti, superfici interne e i vari apporti e la conduzione legati alle finestre). Questo strumento può essere utile per ridurre il carico di riscaldamento di progetto, utilizzando il grafico per identificare il componente critico.

Figura 2.18 Graﬁco relativo al Carico di riscaldamento mensile dell’ Energy Analysis

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.1 ASPETTI LEGATI ALL’EFFICIENZA ENERGETICA

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

– Carico di raffrescamento mensile: analogamente al carico di riscaldamento, diagramma mostra i carichi di riscaldamento cumulativi del modello analizzato per ogni mese. I valori positivi rappresentano le richieste di raffrescamento che devono essere soddisfatte dal sistema di raffreddamento, mentre i valori negativi compensano il bisogno di raffreddare. Ovviamente, i carichi di raffescamento maggiori sono richiesti nei mesi estivi a causa dell’apporto solare attraverso le finestre, mentre sono trascurabili gli incrementi di calore attraverso i muri.

Figura 2.19 Graﬁco relativo al Carico di raﬀrescamento mensile dell’ Energy Analysis

– Rosa dei venti annuale: una rosa dei venti fornisce una rappresentazione grafica della velocità del vento e dei dati relativi alla direzione, vengono utilizzate 16 direzioni cardinali. Per creare un progetto a zero emissioni e ad alte prestazioni energetiche, è necessario che gli edifici sfruttino le condizioni climatiche locali. Lo studio delle traiettorie dei venti nella posizione del progetto potrebbe consentire di assumere decisioni informate sulle strategie di ventilazione, posizionando eventuali turbine eoliche in modo appropriato e riparando gli edifici dai venti freddi invernali. Il grafico visibile in Figura 2.20 mostra la frequenza e la velocità del vento proveniente da ogni direzione (distribuzione velocità).

Figura 2.20 Graﬁco relativo alla Rosa dei venti annuale (Distribuzione velocità) dell’ Energy Analysis

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.1 ASPETTI LEGATI ALL’EFFICIENZA ENERGETICA

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Inoltre, il software mette a disposizione anche una rosa dei venti annuale che riguarda la distribuzione della frequenza, che mostra gli stessi dati della rosa dei venti “Distribuzione velocità”, ma la scala radiale rappresenta la velocità del vento anziché la percentuale di tempo. Unito a ciò vengono mostrati anche i dati relativi alla rosa dei venti mensili.

Figura 2.21 Graﬁco relativo alla Rosa dei venti annuale (Distribuzione frequenza) a sinistra e la Rosa dei venti mensile (a destra) dell’ Energy Analysis

– Dati di progettazione mensili: Questi dati si possono utilizzare per analizzare le condizioni che inﬂuiscono sul calcolo dei carichi per il dimensionamento dei sistemi di riscaldamento e raﬀrescamento.

Figura 2.22 Graﬁco relativo ai Dati di progettazione mensile dell’ Energy Analysis

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.1 ASPETTI LEGATI ALL’EFFICIENZA ENERGETICA

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Il report estrapola infine dati relativi agli intervalli di temperatura annuale, le condizioni medie atmosferiche diurne e i valori di umidità relativa. Il primo dei tre grafici sopraelencati permette di visualizzare il numero di ore per anno in cui le temperature di bulbo secco e di bulbo umido rientrano in un determinato intervallo, denominato appunto intervallo di temperature. Questo può aiutare a determinare se il progetto è compatibile con diverse strategie di raffreddamento a basso consumo energetico, quali ventilazione naturale o sistemi di raffrescamento tramite evaporazione. Il grafico delle medie condizioni atmosferiche diurne mostra le medie annuali della temperatura e della radiazione solare, mentre l’ultimo grafico che il report mette a disposizione dei progettisti riguarda l’umidità, dove il diagramma permette di visualizzare l’intervallo annuale dei valori di umidità relativa. Queste sono le informazioni che la simulazione energetica eseguita in cloud dal software Autodesk Revit genera. Come vedremo nel prossimo capitolo, questo strumento presenta ancora qualche problema per essere applicato in maniera esaustiva e completa. Si è visto come sia possibile effettuare una simulazione energetica partendo da un modello di masse concettuali a cui attribuire costruzioni concettuali, nonostante ciò, durante la preparazione del modello di Revit per l’analisi energetica (e questo introduce al secondo aspetto legato alla sostenibilità), è possibile definire le proprietà termiche dei materiali e degli elementi inclusi nella simulazione. • Proprietà termiche dei materiali: Per tutti i materiali ad eccezione del vetro, l’analisi energetica utilizza le seguenti proprietà termiche del modello di Revit: – Spessore – Conducibilità termica – Calore specifico – Densità Come anticipato, è possibile eseguire un’analisi energetica di un modello Revit includento elementi di costruzione quali pavimenti, muri e tetti, potendo aggiungere proprietà termiche ai componenti. Innanzi tutto bisogna includere le proprietà termiche nelle “Impostazioni energetiche” del modello tridimensionale, se le proprietà non dovessero essere incluse negli elementi, nell’analisi vengono utilizzate le costruzioni concettuali di default. Per aggiungere le proprietà agli elementi che formano l’edificio bisogna andare a lavorare sulla stratigrafie del componente. Alcune delle considerazioni che si andranno a fare sono state accennate in precedenza nel capitolo 2.1 riguardante il BIM come strumento per la progettazione. Ogni componente presenta informazioni legate alla costruzione, la grafica, il testo, i dati identità e le proprietà analitiche, quest’ultima comprende le informazioni legate alla Trasmittanza termica (U) e la massa termica.

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.1 ASPETTI LEGATI ALL’EFFICIENZA ENERGETICA

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Figura 2.23 Proprietà del tipo di un componente

Modiﬁcando la struttura del componente è possibile assegnare i singoli strati che lo compongono, scegliendoli dal “Browser dei Materiali”.

Figura 2.24 Struttura del componente

Nel Browser sono presenti molteplici materiali, avendo inoltre la possibilità di modificarne e aggiungerne a piacere. I materiali racchiudono al loro interno molteplici informazioni: – Identità: informazioni descrittive, informazioni sul prodotto ed informazioni sull’annotazione di Revit – Grafica: ombreggiatura, motivo di superficie e motivo di sezione – Aspetto: dove è possibile impostare la resa di un materiale nel rendering – Termico: informazioni sul materiale e le sue proprietà, quali il tipo di comportamento (isotropico o ortotropico), la conducibilità termica, il calore specifico, la densità, emissività, permeabilità, porosità, riflettività e la resistività elettrica. – Fisico: questo settore permette di assegnare al materiale proprietà meccaniche (modulo di young, coefficiente di poisson, etc.) e la sua resistenza.

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.1 ASPETTI LEGATI ALL’EFFICIENZA ENERGETICA

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

In Figura 2.25 è possibile visionare l’interfaccia inerente le proprietà termiche che Revit mette a disposizione dell’utente.

Figura 2.25 Browser dei materiali con l’indicazione delle proprietà termiche

Infine, nella struttura del componente è possibile assegnare una funzione ad ogni singolo strato: struttura, sostrato, strato termico o camera d’aria, finitura o strato membrana. La “funzione” indica, in Revit, la reale funzionalità strutturale assegnata ad uno strato all’interno di quella tipologia di elemento progettuale, risulta essenziale soprattutto nelle giunzioni dei vari elementi. Per il momento ci si vuole soffermare su ciò che riguarda l’aspetto energetico, ma come si può notare dall’elenco delle informazioni che si possono assegnare ad un materiale, risulta evidente come i campi e le discipline che si possono toccare sono molteplici, da una semplice scheda di un prodotto, al computo metrico estimativo, ad abachi delle varie componenti, fino ad entrare nel campo della scienza delle costruzioni.

Figura 2.26 Browser dei materiali con l’indicazione delle informazioni che esso contiene (identità, graﬁca, aspetto e ﬁsico)

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.1 ASPETTI LEGATI ALL’EFFICIENZA ENERGETICA

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Questi due aspetti sono le principali caratteristiche che riguardano gli aspetti energetici dell’edificio che è possibile controllare direttamente all’interno del software Autodesk Revit. Fatto ciò, come accennato in precedenza esistono differenti applicativi e plug-in che è possibile installare direttamente all’interno del software, oppure, che collaborano direttamente con Revit attraverso l’esportazione da esso, in formati riconosciuti da altri software. Di seguito si andranno ad elencare alcuni di questi applicativi: • Project Vasari: questo software è utilizzato per lo studio approfondito e la creazione di masse concettuali complesse, anche in questo caso, si tratta di un programma utile per la parte iniziale del progetto in cui si deve studiare la forma che avrà l’edificio e gli usi che se ne dovranno fare. E’ stato sviluppato dalla sezione Labs di Autodesk, una partizione dell’azienda che studia i possibili nuovi software che possono essere messi in commercio o no. Il software permette le analisi delle ombre, dell’irradiazione e del vento per uno studio sui disturbi dell’edificio.

• Ecotect Analysis: questo software permette di compiere analisi sull’edificio riguardanti le sue caratteristiche termiche, illuminotecniche, di irradiazione e sonore. Le funzionalità di questo programma saranno via via dispensate all’interno di altri software più grandi e complessi, come ad esempio Revit. Una volta preparato il modello in Revit, è possibile esportarto in un file dal formato gbXML, letto da Ecotect. Prima di far ciò è necessario geolocalizzare il progetto in Revit ed stabilire le impostazioni energetiche ed infine procedere all’esportazione del file.

• Energy Plus: è un software basato sui programmi BLAST20 (Building Loads Analysis and System Thermodynamics) e DOE-221, sviluppati negli Anni ‘80 per poter eseguire stime e simulazioni sui carichi energetici degli edifici. La natura “open source” del software, realizzato dal DoE (Dipartimento Energetico degli Stati Uniti), ha permesso di raggiungere elevate prestazioni e di renderlo uno dei più affidabili strumenti di simulazione presenti nel settore. Consente, attraverso una simulazione dinamica, la stima dei carichi energetici di una struttura edilizia e permette di condurre un’analisi integrata del rendimento energetico dell’edificio e degli impianti che ne fanno parte. Inoltre, permette lo studio del benessere termo-igrometrico degli occupanti dell’edificio e il calcolo/ verifica igrometrica tramite il modello EMPD (Effective Moisture Penetration Depth Model). Come per i software elencati in precedenza è possibile importare modelli CAD 3D da ArchiCAD, Microstation, Revit e qualsiasi altro software BIM che supporta il formato standard gbXML.

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.1 ASPETTI LEGATI ALL’EFFICIENZA ENERGETICA

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

2.4.2 Interoperabilità tra BIM e i metodi di valutazione della sostenibilità Come ribadito più volte in precedenza, le potenzialità del BIM non si limitano ad un discorso di grafica, di informazioni legate ad un modello tridimensionale, all’efficienza energetica, strutturale ed impiantistica, ma riguarda un discorso più ampio atto ad unire le varie discipline che concorrono al soddisfacimento di un bisogno mediante l’edificazione di un’opera. L’utilizzo sensato e consapevole degli strumenti che i software BIM mettono a disposizione, permetterebbe un utilizzo conscio delle risorse umane, digitali ed economiche, ovvero un utilizzo sostenibile delle suddette risorse. Questo deve avvenire in tutte le fasi di progettazione: la scelta del sito, il progetto, la costruzione, manutenzione e gestione fino alla demolizione, senza tralasciare aspetti riguardanti i costi, la durabilità ed il comfort. Nella prima parte dell’elaborato si è visto quali sono gli attuali metodi per la valutazione della sostenibilità del costruito. Lo scopo comune di questi sistemi di valutazione è quello di classificare un edificio in base ad un livello di sostenibilità attraverso un’analisi delle sue prestazioni rispetto ad un insieme di criteri che permettono di assegnare un punteggio all’edificio. Esistono, come si è visto in precedenza, molteplici sistemi di valutazione ambientale, basati sostanzialmente su aree tematiche simili, riguardanti la salute umana ed ambientale. Si vedrà ora come sia possibile mettere in relazione e far collaborare questi metodi di valutazione con i software BIM. Si è deciso di contrentrarsi su alcuni dei più famosi protocolli o metodi di certificazione, ovvero il LEED, BREEAM e CASACLIMA. E’ stato possibile visionare queste informazioni attraverso articoli e tesi di laurea presenti in letteratura. Il principale ostacolo che si ha sull’utilizzo del BIM è rappresentato dal fatto che si ha la “percezione” che gli strumenti tradizionali siano meno complessi da utilizzare. Spesso il modello degli edifici viene ricostruito da consulenti all’interno di programmi di simulazione energetica, piuttosto che condurre le analisi a partire da un modello BIM esistente. Il corretto “workflow” consisterebbe nella creazione di un modello base mediante software BIM con eventuali esportazioni del modello in strumenti di analisi visti in precedenza. Se nei paragrafi precedenti si è voluta dare una panoramica sugli strumenti che i software BIM mettono a disposizione per la gestione dell’interoperabilità con l’efficienza energetica, in questo paragrafo si darà inizialmente un’ulteriore panoramica sui protocolli di valutazione della sostenibilità ed il modo in cui essi si relazionano con il BIM, ed infine si esporrà uno degli aspetti che sono stati approfonditi su questa Tesi, ovvero la valutazione del ciclo di vita delle sei Varianti facenti parte del Caso Studio analizzato, ovvero il Life Cycle Assessment (LCA). Per l’esecuzione di questa valutazione ci si è avvalsi di un’estensione installabile all’interno del software Autodesk Revit, sviluppata da KT Innovation, “tally”, di cui si parlerà con precisione più avanti.

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.2 INTEROPERABILITA’ BIM E I METODI DI VALUTAZIONE

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

• LEED (Leadership in Energy and Environmental Design): non verrà fatta un’ulteriore descrizione sulla metodologia di valutazione LEED in quanto questo aspetto è stato già trattato nella prima parte di questa Tesi, ma si tratterà del modo in cui questo sistema possa essere messo in relazione con i sistemi BIM, per far ciò è stata presa come riferimento una Tesi di Laurea Magistrale dal titolo “La gestione del processo progettuale attraverso il BIM: dall’analisi energetica all’automazione dei crediti LEED”, dove il tema principale riguarda proprio l’interoperabilità tra il BIM ed il LEED. In questo paragrafo viene mostrato il modo in cui i sotfware BIM possono essere utili per l’ottenimento della certificazione. Verrà descritta e sintetizzata la metodologia utilizzata nella suddetta tesi, descrivendone il flusso di lavoro e la relazione tra il soddisfacimento dei crediti LEED ed il BIM. Innanzi tutto viene enfatizzata l’importanza sulla creazione di un “Template” al fine di ottimizzare e standardizzare il processo di elaborazione dei dati di output. Questa operazione può essere suddivisa rispetto ai differenti Livelli di sviluppo (i LoD visti in precedenza), infatti, per alcuni crediti LEED, come ad esempio “Sostenibilità e Sito” (SS), ci si può avvalere in un LoD100 assimilabile ad un livello di concept del progetto, mentre per l’ottenimento di crediti inerenti a “Materiali e Risorse” (MR) è stato optato un LoD200. Uno dei vantaggi che si hanno con l’utilizzo di questi software è la possibilità di creare abachi/quantità che classificano gli elementi presenti nel modello e le relative informazioni (quantità, aree, volumi) con la possibilità di aggiungere inoltre parametri creati ad hoc. Questo rappresenta un aspetto fondamentale in quanto sono stati creati i più svariati parametri, al fine di associare informazioni energetiche agli elementi del modello come ad esempio l’orientamento, la trasmittanza, il coefficiente di guadagno termico solare e la trasmittanza luminosa. Al fine di associare tali parametri non solo all’elemento del progetto in analisi, ma anche ad altre famiglie di altri progetti, possono essere creati “parametri condivisi”, i quali vengono memorizzati in un file .txt e, succesivamente possono essere caricati come “Parametri di progetto” in altri progetti. Nel caso specifico della tesi in questione è stata creata una categoria di parametri avente il nome “Edificio eco-compatibile”, al quale sono poi associati i relativi parametri. Il vantaggio principale che gli abachi mettono a disposizione è dato dall’aggiornamento automatico e continuo dei dati, con avidenti vantaggi inerenti all’iter progettuale. Possono essere quindi creati abachi in relazione alle esigenze per il soddisfacimento dei criteri e dei requisiti del LEED. Una volta impostato il Template comincia il processo di modellazione, anche in questo caso dipende dal LoD, partendo da un modello di masse concettuale fino ad arrivare ad un modello basato su elementi di cotruzione. Il modello è finalizzato, oltre alla rappresentazione grafica, all’analisi energetica, concepita per valutare l’impatto di forma, dimensioni, orientamento, percentuale di superfici trasparenti e materiali sull’eventuale consumo energetico dell’edificio.

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.2 INTEROPERABILITA’ BIM E I METODI DI VALUTAZIONE

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Prima di procedere alla simulazione energetica sono state aggiunte le caratteristiche del progetto legate alle “Impostazioni energetiche”, di cui si è discusso nelle pagine precedenti. Si è parlato in precedenza di queste impostazioni e dunque non si tornerà sull’argomento. Verranno fatti un paio di esempi concreti sulla relazione che intercorre tra il BIM e dei crediti del protocollo LEED, nello specifico si tratterà del credito “SS2-Densità Edilizia e Vicinanza ai Servizi”, il credito “SS4.2-Trasporti alternativi: Portabiciclette e Spogliatoi” ed infine il credito “Gap1 e GA3-Riduzione dell’uso dell’acqua”. Per ogni credito, sul protocollo LEED sono indicate le Finalità, i Requisiti, Approccio e Implementazione, i Calcoli e la Preparazione della Documentazione, verrà di seguito elencato per ogni Credito la metodologia di Automazione dei crediti in Revit. – Credito SS2-Densità Edilizia e Vicinanza ai Servizi: è stato creato in Revit un Abaco/Quantità dove sono stati inseriti nei campi parametri relativi a “Area del Sito”, inserito come parametro area condiviso, da compilare in base al dato di progetto che non varia a seconda dell’iter progettuale, “Area complessiva pavimento”, parametro che si aggiorna automaticamente ogni qual volta viene fatta una modifica sul modello tridimensionale e “Densità edilizia”, rapporto tra Area complessiva pavimento e Area sito. Questo abaco costituisce un utile strumento per monitorare che la densità del costruito venga mantenuta superiore al valore di 0,8m2/m2, valore minimo richiesto dal protocollo. – Credito SS4.2-Trasporti alternativi: Portabiciclette e Spogliatoi: anche in questo caso è stato creato in Revit un Abaco/Quantità delle categorie “Sito” e “Apparecchi Idraulici”. Nel primo abaco sono stati inseriti campi riguardanti il “Tipo”, riferito alla tipologia di rastrelliera, “Occupanti”, parametro numerico condiviso, da compilare in base al dato di progetto che rimane fisso, “5% Occupanti”, valore calcolato come percentuale del parametro “Occupanti”, “Conteggio”, parametro che conta automaticamente le istanze di rastrelliere inserite nel progetto e “Distanza dall’ingresso”, parametro condiviso, da compilare in base al dato di progetto che rimane fisso. L’abaco relativo alle docce è stato editato nello stesso modo. Viene riportato il parametro “Tipo”, relativo alla tipologia di doccia, “Occupanti”, parametro numerico condiviso, da compilare in base al dato di progetto che rimane fisso, “5% Occupanti”, valore calcolato come percentuale del parametro “Occupanti”, “Conteggio”, parametro che conta automaticamente le istanze di rastrelliere inserite nel progetto e “Distanza dall’ingresso”, parametro condiviso, da compilare in base al dato di progetto che rimane fisso. Come si può notare, la tipologia di dati che può essere editata può prendere in considerazione qualsiasi gamma di requisiti che un progetto deve soddisfare, spetta al progettista trovare il giusto modo per sfruttare lo strumento a sua disposizione.

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.2 INTEROPERABILITA’ BIM E I METODI DI VALUTAZIONE

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

– Credito Gap1 e GA3 - Riduzione dell’uso dell’acqua: questo credito presenta un approccio differente rispetto ai due visti in precedenza in quanto è basato sull’utilizzo di uno dei molteplici applicativi che vengono sviluppati di anno in anno per incrementare la potenza, l’interoperabilità e la possibilità di utilizzo dei software BIM. Infatti, per calcolare il risparmio idrico dovuto alla tipologia di sanitari previsti è stato utilizzato un plug-in “Revit Credit Manager for LEED22”, in grado di generare automaticamente i parametri necessari a fornire la documentazione richiesta per il soddisfacimento del Credito, che prevede ci sia un risparmio idrico del 20% rispetto ad un caso base di riferimento calcolato per l’edificio in progetto. Inizialmente viene richiesta la compilazione di una serie di dati di input relativa ai gruppi di utilizzo, ai giorni di utilizzo dell’edificio, agli occupanti equivalenti a tempo pieno (FTE), al numero di visitatori temporanei e, per ogni tipologia di sanitario, il consumo d’acqua, il numero di utilizzi quotidiani a persona ed esclusivamente per i rubinetti e le docce, la durata di ogni utilizzo. L’output generato dal plug-in prevede un abaco riportante i dati di input relativi alla tipologia di sanitario, il numero totale di utilizzi quotidiani ed il consumo d’acqua totale annuo, nel caso base e nel progetto. Il risultato rappresenta la percentuale di acqua risparmiata rispetto al caso base.

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.2 INTEROPERABILITA’ BIM E I METODI DI VALUTAZIONE

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

• BREEAM (Building Research Establishment’s Environmental Assessment Method): è uno dei metodi di valutazione ambientale più utilizzati al mondo per gli edifici, con circa 200.000 edifici certificati ed oltre un milione di iscritti per la valutazione da quanto è stata creata nel 1990. Una valutazione BREEAM utilizza misure riconosciute di performance, definite rispetto a dei valori di benchmark atti a valutare le specifiche di progettazione, costruzione ed uso di un edificio. Le misure utilizzate rappresentano una vasta gamma di categorie e criteri riguardanti l’energia e l’ecologia. Sono inclusi in essi aspetti relativi al consumo di energia e all’utilizzo dell’acqua, all’ambiente interno (salute e benessere), all’inquinamento, ai trasporti, ai materiali, ai rifiuti e ai processi di gestione. Anche in questo caso, come avvenuto per il LEED, è stata presa ad esempio una Tesi della Laurea Magistrale in Architettura Costruzione e Città23, dove viene utilizzato il software Autodesk Revit per la l’automazione di alcuni crediti della valutazione ambientale BREEAM. Anche in questo caso, la procedura è stata possibile attraverso la creazione di Abachi con parametri creati ad hoc ed una serie di plug-in installate all’interno del software. Oltre a plug-in che permettono determinate operazioni, possono essere installate all’interno di Revit diverse estensioni che permettono di facilitare e velocizzare ulteriormente il lavoro effettuato, come ad esempio “Smart Browser”24, che aiuta velocemente ad inserire e trovare elementi in base al nome della famiglia, al tipo, al nome dei parametri (di default o personalizzati). Un altro applicativo utilizzato nella suddetta tesi è “Bouw Connect25”, in lingua tedesca, che fornisce un enorme quantitativo di materiali attraverso una libreria. In alcuni casi è stato anche fatto uso di software esterni, come Microsoft Excel, utilizzato per differenti calcoli attraverso l’esportazione di abachi. Come avvenuto nel precedente caso riguardante il LEED, il primo passo è rappresentato dalla creazione di un “Template”, utilizzabile anche per futuri progetti. Una volta terminata la crezione di esso è stata eseguita la modellazione del caso studio attraverso la creazione di una libreria di materiali come il cemento, il legno, i vetri, etc. i quali possono essere applicati a parti del modello per dare agli oggetti un aspetto e comportamento realistico, attraverso l’aggiunta di proprietà fisiche come la massa volumica, lo spessore e la conducibilità termica, derivate da cataloghi presenti all’interno dell’applicativo “Bouw Connect”. Ogni materiale è stato nominato seguendo una semplice regola che permetterà di riconoscerli per un uso futuro, creando una nomenclature BREEAM personalizzata (es. BR_Nome del materiale). Dopo la creazione del modello sono stati creati “abachi/quantità” e schede dei materiali. Per ciascuna categoria dello strumento di valutazione BREEAM sono stati creati uno o più abachi da cui sono state ricavate le informazioni necessarie per ottenere i crediti richiesti, applicando le formule derivate dal manuale BREEAM. Ogni modifica al modello tridimensionale si ripercuote ovviamente sugli abachi e le schede create.

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.2 INTEROPERABILITA’ BIM E I METODI DI VALUTAZIONE

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Come accade spesso, i set di parametri di default presenti all’interno del software non sono suﬃcienti e dunque, anche in questo caso sono stati caricati dei “Parametri condivisi” all’interno dei “Parametri di progetto” in Revit necessari per i calcoli dei crediti BREEAM. Gli abachi più utilizzati per questo processo sono il “Computo dei Materiali”, da cui si possono stimare le quantità di qualsiasi materiali all’interno dei componenti revit, ”Abaco dei Locali” e ”Abaco delle Superﬁci di Piano”. Nella Tabella sottostante è visibile una lista dei principali “Parametri condivisi” creati per la valutazione BREEAM attraverso una nomenclatura personalizzata. Parametri BREEAM

Categoria BREEAM

BR_F_Area to comply (m2)

Area to comply Daylight factor Sunlight Protection

Hea 01 Visual comfort

Room Daylight factor Illuminance Eﬃcacy Thermal Conducibility U-Value Rw_Value Minimum requirements Breeam credits

Parametri REVIT BR_F_Daylight factor (%) BR_MC_Sunlight Protection_Blind BR_F_Room Daylight factor

Ene 03 - External lghting Hea 03 - Thermal comfort Hea 05 - Acoustic performance Ene 01 Reduction of CO2

BR_LF_Illuminance (lx) BR_LF_Eﬃcacy (lm/W) BR_W/W_Ther.Conduc. (W/mK) BR_W/W_U-Value (W/m2K) BR_MC_Rw_Value (dB) BR_A/F/L/R_ENE_EPRnc_Min.req. BR_A/F/L/R_ENE_Breeam credits

Optimum Number

Ene 6 - Energy eﬃcient transportation system

BR_MC_Optimum Number

Occupants

Ene 9 - Drying space/Water consumption

BR_R_Occupants

Tra 01 - Public transport Accessibility

BR_A_Distance from the building entrance (m)

Accessibility Index Distance from the building entrance

BR_A_Accessibility Index

Breeam credits

BR_A_Transport_Breeam credits

Distance from the building entrance

Tra 02 - Proximity to amenties

BR_A_Distance from the building entrance (m)

Building users

Tra 03 - Cyclist facilities / Tra 04 - Maximum car parking capacity

BR_R_Building users

Breeam credits

Tra 03 - Cyclist facilities

BR_R_Cyclist facilities_Breeam credits

Breeam credits

Tra 04 - Maximum car parking capacity

BR_R_Car parking Breeam credits

Water improvement Breeam credits Water improvement Flush volume Flow rate Overﬂow capacity

Wat 01.2+6 - Water consumption

Wat 01.3 - Water consuming components

Rainfall average Breeam credits Hydraulic filter efficiency Yield co-efficient

BR_MC_Water improvement (%) BR_MC_ Water_Breeam credits BR_MC_Water improvement (l/day) BR_PF_Flush volume (l/use) BR_PF_Flow rate (l/min) BR_PF_ Overﬂow capacity (l) BR_R/F/T_Rainfall average (mm/y)

Wat 01.4+5 - Rainwater system

BR_R_Rainwater Breeam Credits BR_R_Hydraulic filter efficiency(%) BR_F/R/T_ Yield co-efficient (%)

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.2 INTEROPERABILITA’ BIM E I METODI DI VALUTAZIONE

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Parametri BREEAM

Categoria BREEAM

Parametri REVIT

Mat 01 - Life cycle impacts Mat 01 - Life cycle impacts_External walls

BR_M_ Recyclability (%)

Breeam Credits Recyclability Renewability

BR_M/T_Breeam Credits

BR_M_Volumic Mass (kg/m3)

Volumic Mass Point Green Guide Rating Life Cycle Trier level

BR_M_ Renewability (%)

Mat 02-Hard landscaping and boundary protection/ Mat 03-Responsible sourcing of materials/ Mat 04-Insulation

BR_M_Point BR_M_ Green Guide Rating BR_M_ Life Cycle (year) BR_M_Trier level

Thermal Conductivity

Mat 04-Insulation

BR_M_ Ther. Conductivity(W/m2K)

Waste per 100 m2

Wst 01 - Construction waste management

BR_F_ Waste per 100 m2 (m3)

Breeam Credits Location distance Recyclability Recycling area

Wst 02 - Recycled aggregates Wst 03 - Operational waste

Location Prior Use

BR_F_Waste Breeam Credits BR_M_Location distance (m) BR_M_% Recyclability BR_F_Recycling area (m2) BR_T_Location

LE 01 - Site selection

Area of Prior Use

BR_T_Prior Use BR_T_Area of Prior Use

Valori calcolati in Revit Complied Area

Hea 01 Visual comfort

BR_F_% Complied Area

Drying line

Ene 09 - Drying space

BR_R_Drying line (m)

Nr. of Bike Places

Tra 03 Cycling facilities

BR_R_Nr. of Bike Places

Nr. of Car Places Max parking capacity Amount Recyclable Amount Renewable Weighted points % of material Total GGR Achieved points Volume Thermal Resistance GGR Correction

Tra 04-Max car parking capacity Mat 01 - Life cycle impacts Mat 01 - Life cycle impacts/External walls Mat 02-Hard landscaping and boundary protection/ Mat 03-Responsible sourcing of materials Mat 04 - Insulation

BR_R_Nr. of Car Places BR_A_Max parking capacity BR_M_Amount Recyclable (kg) BR_M_Amount Renewable (kg) BR_W_% of element type BR_W_Area Weighted points BR_M_% of material BR_M_% of material BR_M_% Achieved points BR_M_Vol. Thermal Resistance BR_M_GGR Correction

Amount of waste

Wst 01-Construction waste management

BR_F_Amount of waste (kg)

Volume Recyclable

Wst 02-Recycled aggregates

BR_M_Volume Recyclable

% of tot area % of tot Prior Use

LE 01-Site selection

BR_T_% of tot area BR_T_% of tot Prior Use

Tabella 2.3 Parametri Breeam creati in Revit

La Tabella mostra la seguente nomenclatura: BREEAM_Categoria_Nome Parametro (Categorie: A=Area, F=Floor, M=Material, MC=MultiCategory, PF=Plumbing Fixtures, LF=Lighting Fixtures, R=Room, S=Site, T=Topography, W/W=Wall/Window). Per la procedura di calcolo sono stati creati diﬀerenti valori di calcolo all’interno degli abachi di Revit, presi da normative nazionali o dal manuale BREEAM. Il totale di questi pesi rappresentano i valori richiesti dai crediti BREEAM e dal rapporto con il peso totale si avrà la percentuale rispetto al quale verrà assegnato il valore di benchmark delle prestazioni. 2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.2 INTEROPERABILITA’ BIM E I METODI DI VALUTAZIONE

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

• CASACLIMA: la progettazione di una “CasaClima” richiede particolare attenzione verso la scelta dei materiali e lo studio dei dettagli esecutivi. Queste accortezze possono essere compromesse se nella fase iniziale della progettazione non si pone attenzione ad aspetti come ad esempio l’orientamento del lotto, il fattore di forma dell’edificio, la verifica dell’irraggiamento solare a cui sono sottoposte le superfici vetrate, etc. Si andrà a presentare di seguito, il modo in cui, attraverso il metodo BIM si possono controllare diversi aspetti già nella fase di progettazione concettuale, inerenti alla progettazione di un edificio energeticamente efficiente. – Studio Solare: nelle prime fasi della progettazione è possibile procedere alla modellazione dell’edificio per “Masse concettuali”, le quali permettono di esplorare differenti ipotesi ed eseguire alcune analisi preliminari, come ad esempio il rapporto tra superficie disperdente e volume riscaldato, rapporto tra superficie riscaldata e superficie disperdente. Il software BIM permette, come visto nelle pagine precedenti, di inserire la locazione precisa del progetto ed effettuare lo studio solare impostando data ed ora.

Figura 2.27 Esempio di studio solare all’interno del software “Autodesk Revit”

– Solar Radiation Technology: la fase successiva prevede una valutazione della captazione dell’irraggiamento solare (espresso in kWh/m2) attraverso le superfici dell’edificio. Per effettuare questa quantificazione è utilizzabile il software “Vasari”, installabile all’interno di Autodesk Revit.

Figura 2.28 Esempio di solar radiation all’interno del software “Autodesk Revit”

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.2 INTEROPERABILITA’ BIM E I METODI DI VALUTAZIONE

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

– Conceptual Energy Analylis: attraverso questo strumento di analisi è possibile simulare il consumo energetico di un edificio convertendo la volumetria in un modello energetico da analizzare. Come visto nei paragrafi precedenti, e per questo non si effettuerà un’ulteriore spiegazione, questo è possibile con l’utilizzo del servizio “Green Building Studio” e alle “Impostazioni energetiche” presenti all’interno del software, il quale permette di attrabuire determinati parametri fisico-tecnici ai componenti. – Dalla forma concettuale agli oggetti architettonici: nelle fasi successive di progettazione è possibile convertire le varie “masse concettuali” in componenti architettonici quali muri, solai e coperture, aventi una determinata stratigrafia alla quale sono attribuibili determinati valori fisico-tecnici per giungere ad un’analisi più verosimile. – Piattaforma Xclima Europe26: gli strumenti visti precedentemente servono in fase di programmazione preliminare per capire se le scelte progettuali possono portare ad avere un edificio con basso consumo energetico. Tuttavia per calcolare tale consumo in un’ottica di certificazione CasaClima, gli standard sono imposti dall’Agenzia stessa. Per far ciò ci si può registrare alla piattaforma “XClima Europe”. Questo strumento è privo di motore grafico, in quanto è stato sviluppato con l’intento di compiere una certificazione /analisi energetica. In quest’ottica risulta utile il connubio con il software BIM “Revit”, il quale permette di estrapolare informazioni necessarie per effettuare il calcolo. Per effettuare l’iter di certificazione CasaClima la piattaforma necessita di informazioni sull’oggetto sottoposto ad analisi, dalla superficie ed volume lordo riscaldato, al calcolo delle superfici disperdenti (opache e trasparenti). Per effettuare queste operazioni ci si può valere degli abachi che Revit mette a disposizione ed eventualmente personalizzarli. Una volta editati gli abachi necessari per compilare tutte le voci presenti nella procedura di certificazione CasaClima, essa risulta essere alquanto veloce, permettendo un riscontro immediato delle scelte effettuate. Una volta inseriti i dati necessari è possibile calcolare l’indice termico CasaClima e visionare la corrispondente Classe energetica.

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.2 INTEROPERABILITA’ BIM E I METODI DI VALUTAZIONE

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

• LCA (Life Cycle Assessment): In precedenza si sono visti degli esempi di interoperabilità riguardanti certificazioni energetiche (CASACLIMA) e protolli di valutazione della sostenibilità ambientale (LEED e BREEAM), in questo paragrafo verrà trattato invece il complesso argomento riguardante la valutazione del ciclo di vita di un edificio, aspetto che come abbiamo visto, negli ultimi anni, oltre ad assumere un’importanza sempre maggiore, si sta integrando con i sistemi di valutazione della sostenibiltà visti nei paragrafi precedenti. Anche in questo caso non verranno fatte considerazioni teoriche in quanto si è già parlato di questo aspetto nella prima parte della Tesi, verrà invece esposto lo strumento ed il flusso di lavoro a cui si è fatto riferimento per la valutazione del ciclo di vita delle 6 Varianti riguardanti il Caso Studio oggetto di questo elaborato. Infatti, mentre i precedenti esempi di interoperabilità tra il BIM e la sostenibilità energetica sono stati reperiti in letteratura e descritti perchè ritenuti utili per far comprendere le potenzialità del BIM, per quanto riguarda il LCA verrà proposto parte del lavoro eseguito per questo elaborato. Lo strumento utilizzato per la valutazione del Life Cycle Assessment è un plug-in installabile all’interno del software Autodesk Revit: Tally. Sviluppato dal gruppo americano KT Innovation, in associazione con Kieran Timberlake, a partire dal 2008. In risposta alla crescente consapevolezza dell’importanza del ciclo di vita dell’edificio, KT Innovation partnership con Autodesk Sustainability Solutions e PE International pensano ad uno strumento completo, facile da utilizzare, che sviluppi dati precisi sul ciclo di vita di tutte le fasi di progettazione di un’opera. Tally è un applicazione di Autodesk Revit che consente ad architetti ed ingegneri di quantificare l’impatto ambientale dei materiali da costruzioni per l’intera analisi dell’edificio, oltre a permettere analisi comparative delle differenti opzioni di progettazione. Attraverso il modello tridimensionale eseguito in Revit, questo strumento permette una relazione tra gli elementi BIM ed i materiali da costruzione presenti all’interno di Tally in un database. E’ stato possibile l’utilizzo di Tally inizialmente per un periodo di prova di 30 giorni, dopodichè grazie all’aiuto ed all’interessamento di membri facenti parte di KT Innovation e Kieran Timbarlake è stato possibile avere una licenza accademica, che nonostante alcune limitazioni ha permesso lo sviluppo del lavoro. Soprattutto nelle fasi iniziali è avvenuto un fitto scambio di e-mail con i suddetti professionisti, incaricati del supporto, nello specifico Rodrick Bates e Ryan Welch, questo perchè al momento non sono presenti casi italiani su questo argomento. Nonostante qualche difficoltà iniziale, lo strumento si è dimostrato affidabile e di facile utilizzo, anche se non sempre personalizzabile a pieno.

Figura 2.29 Logo dell’applicazione di KT Innovation

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Dopo l’installazione, viene creata all’interno di Revit, una scheda dal nome “Add-in” dove è possibile trovare l’applicativo Tally, come visibile in Figura 2.30. Una volta eseguita l’applicazione, viene data la possibilità di eseguire una valutazione sull’intero ediﬁcio (Full Building Assessment) oppure un’analisi comparativa tra più diﬀerenti varianti di progettazione (Design Option Comparison). Una volta selezionata l’analisi di interesse, viene data la possibilità di scegliere le “Categorie” di componenti che si vuole inglobare nell’analisi, inoltre è possibile selezionare anche i “Workset” e le “Fasi” da considerare.

Figura 2.30 Scheda Add-in con all’interno l’applicativo Tally

Nonostante dovesse essere compiuta una comparazione tra diﬀerenti Varianti progettuali, si è optato per una Full Building Assessment, in quanto con questa scelta è stato possibile aggiungere nell’analisi l’Energia Operativa, opzione non presente nella comparazione di varianti progettuali, ma questo aspetto si comprenderà meglio più avanti. Sono state inserite le seguenti componenti nel calcolo del life cycle assessment: – Pannelli di Facciata Continua – Montanti di Facciata Continua – Porte – Pavimenti – Pilastri strutturali – Fondazioni strutturali – Telaio strutturale – Muri – Finestre

Figura 2.31 Interfaccia dell’applicativo Tally

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.2 INTEROPERABILITA’ BIM E I METODI DI VALUTAZIONE

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

L’applicazione Tally riconosce automaticamente le componenti e le stratigrafie presenti all’interno del browser di Revit. Il flusso di lavoro consiste nel definire informazioni di riferimento per ogni voce in modo che possano essere calcolate le quantità di ogni materiale, se verranno fatte modifiche nel modello tridimensionale sarà sufficente aggiornare il plug-in affinche esse si ripercuotano.

Figura 2.32 Elenco delle componenti all’interno del software

Come visibile nella Figura 2.32, Tally “legge” le famiglie, comprensive dei materiali assegnati ad esse. Lo step successivo riguarda assegnare ad ogni materiale un suo corrispettivo avente all’interno quantitativi letterali necessari per l’attività di valutazione del ciclo di vita, presenti all’interno di un database in Tally, nello speciﬁco si tratta di un database personalizzato che combina attributi dei materiali, dettagli per il montaggio, speciﬁche architettoniche con i rispettivi dati di impatto ambientale, si rifà al database GaBi27. All’interno di esso i materiali sono suddivisi in categorie: – – – – – – –

03 04 05 06 07 08 09

Concrete (Cemento) Masonry (Muratura) Metals (Metalli) Wood/Plastics/Composites (Legno/Plastica/Compositi) Thermal and Moisture Protection (Protezione termica e umidità) Openings and Glazing (Aperture e Vetri) Finishes (Finiture)

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.2 INTEROPERABILITA’ BIM E I METODI DI VALUTAZIONE

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Una volta trovato all’interno del database il materiale idoneo di cui si necessita, il plug-in permette di effettuare alcune pernonalizzazioni (anche se ciò non avviene per tutti i materiali). Tendenzialmente è possibile variare il valore legato al servizio vita del materiale, il metodo di misurazione della densità (by Volume o by Area) e per l’appunto la densità. Inoltre, è possibile assegnare una tinteggiatura, per quanto riguarda alcuni materiali, la tipologia di chiusura per quanto riguarda gli infissi, etc. Come visibile nella parte in alto a destra della Figura 2.32 della pagina precedente, Tally esegue uno schema della stratigrafia o del componente e calcola il quantitativo di materiale: il numero di istanze, i m2, il perimetro, la lunghezza e lo spessore del materiale selezionato.

Figura 2.33 Database Tally (in alto) e Deﬁnizione delle caratteristiche del materiale (in basso)

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.2 INTEROPERABILITA’ BIM E I METODI DI VALUTAZIONE

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Man mano che si inseriscono i materiali dal database ai componenti di Revit, Tally comunica con il progettista permettondogli di constatare se sono stati fatti degli errori o meno. Questo avviene tramite un pallino colorato accostato sia al nome della categoria di Revit, che nei singoli materiali di Revit, come si può notare dalla Figura 2.32. I colori vogliono dire ognuno un messaggio differente: – Bianco: voce indefinita – Giallo: elemento parzialmente definito – Verde: elemento completamente definito – Rosso: definizione non valida – Grigio: materiale fittizio Come visibile sempre nella Figura 2.32 affiancato al nome del componente e dei materiali è presente il pallino verde che certifica il fatto che tutte le voci sono state assegnate correttamente. Potrebbero esser fatte ancora molte osservazioni e considerazioni sul metodo di assegnazione dei materiali del database GaBi ai materiali del browser di Revit, ma si è deciso di elencare solamente quelle ritenute fondamentali per comprendere il flusso di lavoro effettuato. Una volta assegnati tutti i materiali è possibile salvare un report attraverso l’esportazione di un file in formato .PDF ed uno in formato .csv (documento di testo modificabile attraverso Microsoft Excel).

Figura 2.34 Schermata di salvataggio del report da Tally

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.2 INTEROPERABILITA’ BIM E I METODI DI VALUTAZIONE

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Affinchè possa avvenire correttamente il salvataggio del report è necessario inserire alcuni dati nella schermata di output di Tally (Figura 2.34): alcune informazioni sul progetto come ad esempio l’autore, la compagnia, il nome del progetto, la localizzazione e l’obiettivo della valutazione (aspetti marginali) ed informazioni chiave ad esempio la “Gross Building Area” e la “Vita Utile” dell’edificio. Come anticipato in precedenza è possibile aggiungere all’analisi in consumo di energia operativa, comprendente i consumi per riscaldamento, raffrescamento, acqua calda sanitaria, illuminazione ed apparecchi/dispositivi, calcolati secondo la Norma UNI/TS 11300. Infine è possibile scegliere i file di output e le categorie di impatto ambientale da considerare nella valutazione. Di default il software offre diverse possibilità, avendo a disposizione una versione accademica è stato possibile cataloghizzare gli impatti secondo lo schema previsto dallo strumento TRACI 2.128, nonchè schemi relativi alla domanda di energia. Nel report sono elencati i risultati suddivisi per indicatori ambientali (Potenziale di Acidificazione, Potenziale di Eutrofizzazione, Potenziale di Riscaldamento Globale, Potenziale Esaurimento di Ozono e Potenziale Formazione di Smog) e Domanda di Energia Primaria (rinnovabile e non rinnovabile). I risultati sono successivamente suddivisi in una serie infinita di grafici, suddivisi secondo il Life Cycle Stage, le Categorie di Revit, le Categorie di Tally, i materiali di Revit ed i materiali di Tally. Il report è concluso con una spiegazione della metodologia utilizzata per il calcolo della valutazione ed un riepilogo dei dati inerente ai singoli materiali assegnati.

2.4 APPLICAZIONI IN AMBITO DI SOSTENIBILITA’ - 2.4.2 INTEROPERABILITA’ BIM E I METODI DI VALUTAZIONE

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

2.5 WORKFLOW UTILIZZATO PER LA REALIZZAZIONE DELLA TESI Fin dai primi momenti di concezione di questa Tesi, si è cercato un mezzo con il quale poter parlare e diffondere le potenzialità della metodologia BIM. L’occasione si è presentata dopo aver letto un articolo su internet, riguardante un plug-in installabile all’interno di Revit, che permetteva il calcolo ed il confronto tra differenti varianti della valutazione del ciclo di vita di un edificio, ovvero dell’applicativo Tally di cui si è parlato nel Capitolo precedente. A questo fattore si aggiunge la partecipazione da parte del Politecnico di Torino alla competizione internazionale Solar Decathlon Europe 2014 (SDE2014), di cui si parlerà in maniera più dettagliata nella Sezione riguardante il Caso Studio. A questa competizione il Politecnico partecipa con un gruppo di studenti (di cui l’autore di questo elaborato fa parte), chiamati a progettare e realizzare un edificio. Facendo parte del team, ho cercato di includere la metodologia BIM, senza poterla sfruttare fino in fondo a causa della mancanza di interoperabilità. Alla fine di questo percorso, si è cercato un modo per unire i due aspetti e confliursi in una Tesi e grazie all’aiuto delle tre persone che hanno seguito fin dall’inizio il lavoro che si sta esponendo, l’Ing. Marco Filippi (Senior Professor del Dipartimento Energia-DENERG), l’Ing. Arch. Ph.D Massimiliano Lo Turco (Dipartimento di Ingegneria Strutturale, Edile e Geotecnica-DISEG) e l’Arch. Elisa Sirombo (Dipartimento Energia-DENERG), si è delineato l’obiettivo di questo elaborato: il confronto economico ed ambientale tra differenti sistemi costruttivi, aventi ognuno 2 diverse varianti attraverso l’utilizzo della metodologia BIM. Di seguito verrà descritto in maniera sintetica il flusso di lavoro effettuato per la realizzazione dell’elaborato: • Scelta dei sistemi costruttivi e delle stratigrafie dei componenti: essendo il progetto architettonico già delineato (studiato durante l’arco della competizione), si sono fatte considerazioni riguardo i sistemi costruttivi da sottoporre ad analisi e le stratigrafie da assegnare ad essi. Si è optato per la scelta di un sistema costruttivo in Alluminio (utilizzato per la competizione), aventi 2 Varianti differenti, anch’esse riprese dalla progettazione eseguita per il SDE2014. Dopodichè si è optato per il sistema costruttivo più diffuso, ovvero l’intelaiatura in Calcestruzzo, anch’esso avente 2 Varianti, ed infine si è scelto come ultimo il Legno, avente 2 Varianti suddivise in un’intelaiatura in legno per quanto riguarda la prima variante e l’utilizzo di pannelli Xlam, per quanto riguarda la seconda. Infine la scelta delle stratigrafie, è stata legata al fatto che ognuna dovesse avere un valore di Trasmittanza Termica (U) pressochè identico, affinchè si abbia in tutte le Varianti un simile livello di prestazione energetica. Le stratigrafie sono visionabili nella Sezione inerente al Caso Studio.

2.5 WORKFLOW UTILIZZATO PER LA REALIZZAZIONE DELLA TESI

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

• Template, Varianti e scelta del Levels of Development: l’operazione successiva riguarda l’organizzazione dei modelli trimensionali da eseguire e del grado di approfondimento a cui sottoporlo. Avendo 3 sistemi costruttivi differenti, con la medesima struttura portante, eccezion fatta per il sistema costruttivo in legno, si è deciso di utilizzare l’opzione messa a disposizione del software Autodesk Revit: “Varianti di progetto”, che permette di visualizzare nello stesso file diverse opzioni di progettazione. In questo modo sono stati modellati gli elementi che non variano da una variante all’altra, come ad esempio la struttura portante e le scale, mentre le componenti differenti sono racchiuse all’interno della rispettiva variante (Figura 2.35)

Figura 2.35 Schermata relativa alla Variante di progetto

Il lavoro è stato dunque effettuato attraverso tre file di “Progetto” differenti, uno per ogni sistema costruttivo ed ognuno dei quali presenta le medesime impostazioni per quanto riguarda le “Viste”, i medesimi “Abachi/Quantità” e le medesime “Tavole di progetto”. Un’altra operazione da affrontare riguarda la scelta del grado di approfondimento a cui sottostare, si può definire attraverso il LoD300, ovvero i Levels of Development (LoD) visti in precedenza, assimilabile ad un Progetto Definitivo. Il modello tridimensionale è costituito da elementi specifici in termini di quantità, dimensione, forma, posizione e orientamento. Il modello è corredato quasi sempre da metadati e informazioni di vario genere, quali indicazioni dei costi, specifiche tecniche ed energetiche, etc. Questo livello di dettaglio ha permesso di svolgere analisi dettagliate degli aspetti energetico/impiantisticoi del modello tridimensionale, nonchè l’esecuzione di stime dei costi, dove gli elementi sono stati misurati e contati in modo il più possile preciso, assegnando l’unità di costo ad ogni materiale per determinare i costi delle varie componenti che concorrono alla formazione dell’edificio.

2.5 WORKFLOW UTILIZZATO PER LA REALIZZAZIONE DELLA TESI

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

• Famiglie di Sistema e Famiglie Caricabili: una volta terminate quelle accortezze che stanno alla base della buona organizzazione del progetto è cominciata la parte relativa alla modellazione delle varianti. Per far ciò si è passato alla creazione delle “Famiglie”, si spiega questo concetto direttamente dalla definizione fornita dall’Autodesk: “Gruppo di elementi con un insieme di proprietà comuni, denominati parametri, e una rappresentazione grafica associata”.29 Esistono due differenti tipologie di Famiglie che sono state modellate: – Famiglie di sistema: sono quegli elementi utilizzati per creare i componenti basilari di un edificio (Muri, Tetti, Pavimenti, Scale, etc.). Tutte le Famiglie di sistema create sono visibili nelle schede di ogni componente presenti nella Sezione inerente al caso studio. E’ stata scelta una nomenclatura che servisse ad organizzare meglio il lavoro, utilizzando per ogni componente la dicitura utilizzata nella norma UNI/TS 11300, ad es. Chiusure Verticali (CV), Chiusure Superiori (CS), etc. e una sigla inerente al sistema costruttivo utilizzato ed il numero della Variante: es.ALL_CV_1(Alluminio_Chiusura Verticale_Variante 1). Nel caso fossero presenti più componenti dello stesso tipo è stata data una numerazione progressiva (CV1, CV2, CVn...)

Figura 2.36 Famiglie di Sistema, esempio di stratigraﬁe

Per ogni materiale si sono inseriti i dati riguardanti le proprietà termiche (conducibilità termica, calore specifico e densità), cosicchè si potesse avere anche il dato relativo alla Trasmittanza Termica (U). E’ stato constatato che i valore fornito dal software si distacca leggermente dal valore avuto calcolato secondo la normativa, si è arrivati alla conclusione che questo è dovuto alla disomogeneità legata ai coefficienti liminari interni ed esterni. Va detto comunque, che per il calcolo della prestazione energetica delle Varianti è stato utilizzato un foglio di calcolo excel precedentemente creato all’interno del team del Politecnico per la competizione SDE. Ciò non toglie le potenzialità di cui si è parlato in precedenza, è stata una scelta legata alla comodità ed all’obiettivo di questo elaborato che non vedeva come aspetto principale il calcolo della prestazione energetica dell’edificio, ma come detto ampiamente il confronto economico tra differenti sistemi costruttivi aventi ognuno due Varianti ed il confronto ambientale tra di esse attraverso l’analisi del ciclo di vita. Va detto comunque che le differenze di Trasmittanza variano da 0,02 a 0,03 W/m2K.

2.5 WORKFLOW UTILIZZATO PER LA REALIZZAZIONE DELLA TESI

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

– Famiglie caricabili: sono quegli elementi che hanno il compito di assolvere alla necessità di replicare l’infinità varietà di oggetti che le aziende operanti all’interno del mondo dell’architettura mettono (o dovrebbero mettere) a disposizione dei progettisti. Fanno parte di questa macro tipologie di famiglie i serramenti, i sanitari, gli impianti di areazione, le componenti di arredo, etc. Sono definite “caricabili” perchè memorizzate in librerie esterne al file di progetto e caricate al suo interno per essere impegnate nella redazione dello stesso. Di seguito si farà un elenco delle principali Famiglie caricabili create per lo sviluppo delle sei Varianti oggetto di questo elaborato, anch’esse sono visibili nelle schede dei componenti nella Sezione riguardante il Caso Studio: – Pilastri: sono stati creati i pilastri con il profilo in Alluminio nell’omonimo sistema costruttivo, così come sono stati creati i pilastri strutturali in cemento e legno. – Travi: come pilastri – Infissi esterni: sono state create famiglie per questa tipologia e attraverso la parametrizzazione del materiale del telaio è stato possibile utilizzare la stessa Famiglia per i 3 sistemi costruttivi, cambiando semplicemente il parametro relativo al materiale tra un sistema e l’altro. – Porte interne: per quanto riguarda le porte interne, sono state scaricate delle Famiglia dal sito dell’azienda Syncronia, la quale mette a disposizione degli utenti una vasta gamma di prodotti scaricabili in file .rfa (estensione del file delle Famiglie). Questa categoria di Famiglia non varia da un sistema costruttivo all’altro.

Figura 2.37 Famiglia del Pilastro in Alluminio con i rispettivi parametri

2.5 WORKFLOW UTILIZZATO PER LA REALIZZAZIONE DELLA TESI

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

• Creazione di Abachi/Quantità: una volta terminati i 6 modelli tridimensionali suddivi in 3 file distinti si è proseguito con la creazione di Abachi per la quantificazione dei Computi Metrici Estimativi delle 6 Varianti. Come si è visto dagli esempi sull’interoperabilità in ambito di sostenibilità, l’Abaco/Quantità rappresenta uno dei mezzi di output più potenti all’interno di Revit, sopratutto per via della sua personalizzazione. Nel caso specifico di questa Tesi, è stato necessario creare degli abachi utilizzabili come Computi Metrici Estimativi, sono stati eseguiti più Abachi suddivisi per le seguenti Categorie: – – – – – – – –

Computo dei Materiali_Muri Computo dei Materiali_Solai Computo dei Materiali_Facciata Continua Computo dei Materiali_Fondazioni Computo dei Materiali_Pilastri Computo dei Materiali_Travi Abaco delle Porte Abaco delle Finestre

Gli abachi sopraelencati sono ovviamente da moltiplicare per le 6 Varianti (eccezion fatta per gli elementi strutturali in quanto nei sistemi costruttivi in Alluminio e Calcestruzzo essi non variano nelle 2 opzioni) e per il numero di elementi facenti parte della stessa Categoria (CV1, CV2, CVn...). Per la realizzazione degli Abachi è stato necessario applicare ai “Dati Identità” di ogni materiale il costo, ed in alcuni casi è stato necessario aggiungere parametri personalizzati, come ad esempio nel caso dei Pilastri in Alluminio, dove è stato creato un parametro riguardante i kg/m, questo valore è stato moltiplicato per la lunghezza del pilastro attraverso la creazione di un altro paramentro ed infine il risultato ottenuto, ovvero i kg totali, è stato moltiplicato per un altro parametro personalizzato (€/kg) che ha permesso di ottenere infine gli Euro totali. Si è scelta poi una personalizzazione dell’Abaco in modo da rendere i risultati più trasparenti possibili, in quanto per ogni materiale è stato elencato il possibile “Produttore” e la “Fonte” da cui è stato preso il prezzo. Nella quasi totalità dei casi è stato utilizzato il Prezziario della Regione Piemonte 2014, quando questo non è stato possibile sono stati reperiti Prezzi presso le Aziende, come nel caso delle Facciate Ventilate, presente nella Categoria delle Facciate Continue. Si è deciso succesivamente di esportare gli Abachi in formato excel, per poter racchiudere in un unico file il totale delle componenti di ogni variante, affinchè fosse posibile la creazione di alcuni grafici utili per mettere a confronto le 6 Varianti per visionare quella più conveniente. Questa operazione è stata eseguita a modelli completamente finiti, in quanto ogni modifica successiva avrebbe modificato i valori dei computi.

2.5 WORKFLOW UTILIZZATO PER LA REALIZZAZIONE DELLA TESI

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

Figura 2.38 Interfaccia del Computo dei Materiali_Muri della Variante 1 in Alluminio

Nella Figura 2.38 è visibile a titolo di esempio il Computo dei materiali dei muri della prima variante dell’Alluminio, come si può notare i “Campi” sono formati da “Famiglia e tipo”, numero di istanze, il nome del materiale che compone la stratigraﬁa, l’area ed il volume del singolo strato, il produttore, la fonte, gli €/m2 ed il costo totale (parametro di calcolo dato dalla moltiplicazione del prezzo per i metri quadri).

Nell’Allegato in formato A3 sono visionabili nel dettaglio i valori di tutti i computi metrici, suddivisi per “Fornitura” e “Manodopera”. Si è deciso di fornire un allegato in quanto nelle schede di ogni componente (oggetto di discussione del prossimo paragrafo) sono stati inseriti dei Computi “sempliﬁcati” per questioni di impaginazione e chiarezza per il lettore. L’Allegato contiene: – – – – – –

Disegni Tecnici Generali del progetto Disegni Tecnici di ogni Variante analizzata Dettagli assonometrici di ogni Variante Abaco delle Murature di ogni variante Abaco delle Inﬁssi di ogni Variante Computo metrico estimativo dei componenti di ogni Variante

2.5 WORKFLOW UTILIZZATO PER LA REALIZZAZIONE DELLA TESI

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

• Tavole di Progetto e Schede del Componente: terminati i modelli tridimensionali ed impostati gli abachi necessari, si è pensato al modo in cui rappresentare a livello graﬁco il lavoro svolto. Si è deciso innanzitutto di fornire elaborati graﬁci riguardanti le caratteristiche comuni delle 6 Varianti oggetto di studio, di seguito l’elenco completo: – – – –

Planimetria di progetto_Scala 1:100 Piante associate alle rispettive sezione assonometriche_Scala 1:100 Sezioni associate alla rispettive sezioni assonometriche_Scala 1:100 Assonometrie di progetto

Ogni elaborato mostra i “Locali” facenti parte del progetto con le quote principali. Successivamente sono stati prodotti gli elaborati grafici relativi ad ogni singola Variante. Si è deciso di non inglobare le Sezioni complete dell’edificio in quanto avrebbero un formato non adatto all’impaginazione dell’elaborato. Queste sono state sostituiti da dettagli tridimensionali. Di seguito l’elenco: – Piante di progetto_Scala 1:50: con indicate le etichette di ogni componente – Dettagli assonometrici_Scala 1:20: con indicate le etichette di ogni componente contenenti informazioni su di essi o le loro nomenclature visionabili anche sulle piante Si è deciso successivamente di rappresentare ogni componente attraverso una sorta di Scheda Tecnica, che racchiudesse le caratterische del singolo elemento: stratigrafia o modello tridimensionale con indicati i materiali, i parametri Fisico-Tecnici di ogni componente (con dati relaviti ai singoli materiali e all’intero elemento) ed infine i parametri economici del componente (con elencati i prezzi e le quantità di ogni materiale ed il costo totale del componente suddiviso per Fornitura e Manodopera). Di seguito si indicheranno le componenti interessate all’elaborazione di queste Schede Tecniche, elaborate per ogni componente di ogni Variante: – – – – – –

Struttura: sono stati inglobati in essa le Fondazioni, i Pilastri e le Travi Chiusure Verticali (CV) Partizioni Verticali (PV) Chiusure Superiori (CS) Chiusure Orizzontali Inferiori (COI) Partizioni Orizzontali (PO)

Discorso differente viene fatto per gli infissi, essendo gli stessi per ogni Variante, nelle rispettive Schede Tecniche è rappresentato il modello tridimensionale della Famiglia di infisso, con i rispettivi parametri fisico-tecnici ed i parametri

2.5 WORKFLOW UTILIZZATO PER LA REALIZZAZIONE DELLA TESI

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

economici sono suddivisi per i diﬀerenti materiali riguardanti i 3 sistemi costruttivi analizzati.

• Life Cycle Assessment (LCA) dell’edificio: si è già parlato del metodo con cui è stata effettuata l’analisi della valutazione del ciclo di vita delle 6 Varianti e dunque non verrà ripetuto in questo paragrafo. Non si è detto del metodo con cui sono stati utilizzati i dati di output forniti dal report. E’ stato utilizzato il file di esportazione con formato .csv fornito dall’applicativo Tally per l’esecuzione di grafici atti a far comprendere i risultati e ed il peso dei vari componenti e dei differenti materiali utilizzati nelle 6 Varianti analizzate nel Caso Studio.

In questi pochi passaggi è stato descritto il worklow utilizzato per l’elaborazione dei modelli tridimensionali dei 3 sistemi costuttivi studiati suddivisi nelle loro 2 varianti grazie all’utilizzo del software BIM Autodesk Revit. Si è cercato di sintetizzare il più possibile il lavoro svolto, senza compromettere la comprensione da parte del lettore. Il tutto è comunque visibile nel dettaglio nelle pagine succesive, dove verranno presentati gli elaborati graﬁci e le dirrefenti informazioni, parametri e risultati di cui si è introdotta la metodologia utilizzata per la loro elaborazione in questo paragrafo.

2.5 WORKFLOW UTILIZZATO PER LA REALIZZAZIONE DELLA TESI

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

2.6 CRITICITA’ ED OPPORTUNITA’ DELLLA METODOLOGIA BIM Le pratiche di progettazione BIM si stanno velocemente diffondendo grazie alla ricerca ed allo sviluppo tecnologico, ma è altrettanto evidente che risulta essere distante dal mondo immaginifico basato sull’interoperabilità descritta nelle pagine precedenti. A tale proposito va detto che l’utilizzo completo delle potenzialità del BIM è lontano soprattutto nel nostro paese. In un mondo che cambia rapidamente è necessario che anche in Italia si investa sulla ricerca, sull’innovazione tecnologica, sull’ottimizzazione dei processi e sulla formazione in un ambito importante come l’industria delle costruzioni. Va detto, che anche i Paesi più all’avanguardia guardano al BIM con interesse già da alcuni anni: USA, Regno Unito, Singapore, Australia, Danimarca, Norvegia e Finlandia, trovano difficoltà nell’utilizzare il BIM al Livello 3, ovvero quel processo completamente integrato e basato sulla collaborazione, livello BIM che utilizza il 4D, 5D e il 6D, il facility management, ma questo per ora rimane solo un obiettivo a cui tendere, sfruttando nel frattempo tutti gli altri vantaggi che questa metodologia mette a disposizione. Innanzi tutto si rende necessario un cambiamento nell’approccio al progetto, che deve diventare sempre più integrato e con una visione globale del ciclo di vita dell’opera prima progettata e successivamente realizzata, dando importanza anche alla fase di gestione e manutenzione dell’immobile oltre che a quella di costruzione, visto il grande impatto che questa ha, sia in termini economici che ambientali. Nel progetto BIM il modello tridimensionale creato viene costruito virtualmente al computer, rendendo possibile identificare eventuali errori progettuali, soprattutto elementi in conflitto tra i vari ambiti progettuali, e risolverli prima di iniziare la costruzione dell’immobile. Questa opportunità, unita alla possibilità di creare un database di informazioni chiare, corrette e sempre disponibili riguardo al progetto sono vantaggi e come tali devono essere intesi, possono infatti permettere di ottimizzare il processo edilizio in termini di qualità dell’opera perché meno correzioni in cantiere significa maggiore qualità dell’opera realizzata, rispetto dei tempi e contrazione dei costi. Uno dei cambiamenti che arreca maggiori problematiche è dato dalla condivisione delle informazioni che ogni progettista sviluppa per il progetto e che vengono archiviate attraverso sistemi cloud. Ad ogni professionista, che collaborando con il team progettuale carica informazioni ed elementi nel modello BIM, deve essere garantito che quanto caricato non venga modificato da altri, quindi è necessario creare un sistema in cui il progettista di un determinato ambito progettuale possa visualizzare il modello nella sua completezza, ma possa effettuare modifiche solo sugli elementi modellati rientranti nelle sue competenze in quel progetto e in generale è utile che nel file di modello sia archiviato un elenco che indichi quale professionista ha modificato cosa e l’orario della modifica. La risposta a questi problemi sono i “Workset”, ovvero una raccolta di elementi in un progetto condiviso.

2.6 CRITICITA’ ED OPPORTUNITA’ DELLA METODOLOGIA BIM

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

E’ possibile creare Workset in base alle aree funzionali di un progetto, ad esempio interni, esterni e planimetria per il progetto architettonico e di ingegneria strutturale, riscaldamento, raffrescamento e ventilazione (HVAC), impianto elettrico o idraulico per quanto riguarda i sistemi. L’utilizzo dei Workset permette di avere modelli “locali” collegati tra loro attraverso l’utilizzo di un file “centrale”, gli elementi dei progetti o i sistemi sono suddivisi nei rispettivi Workset, che vengono gestiti separatamente, ma collegabili tra loro attraveso l’utilizzo del modello centrale, permettendo l’aggiornamento simultaneo anche dei rispettivi file locali. Una volta concluso il progetto e realizzata l’opera, il modello BIM può essere consegnato al committente, utilizzato ed aggiornato dal manutentore, si crea quindi un problema di proprietà intellettuale degli elementi modellati e delle relative informazioni. Questi elementi devono quindi essere protetti in modo che nessuno, a parte il progettista che li ha realizzati possa riutilizzarli in altri progetti. È necessario lavorare su uno strumento di protezione dei dati. Questo aspetto risulta essere un grosso cambiamento rispetto alla metodologia progettuale tradizionale. Va comunque precisato che il BIM non è una panacea che risolve tutti i problemi inerenti al settore dell’edilizia, ma rappresenta come detto più volte, un cambiamento del processo edilizio, un mezzo di comunicazione efficiente, una tecnologia che consente di migliorare l’integrazione, una collaborazione nella gestione delle informazioni. Si riassumono ora i principali benefici in termini generali, derivanti dall’utilizzo integrato del BIM di cui si è parlato in questa sezione dell’elaborato: – passaggio da Modeling al Management grazie al fatto che all’interno dello stesso modello possono essere contenute informazioni diverse relative alla descrizione dell’edificio (oggetti funzionali, fisici, logici ed astratti), alla descrizione del processo (tabelle, costi, attività, etc.) e alla gestione/manutenzione legata all’edificio – la possibilità di migliorare la comunicazione e la comprensione dei dati – la coerenza nella documentazione – la diminuzione degli errori – la riduzione dei tempi necessari a opere di modifica

Sono comunque da constatare alcune criticità su questa metodologia. La principale secondo l’autore di questo elaborato è insita negli attori e nella legislazione del processo edilizio, timorosa del cambiamento perchè “affezionata” alla metodologia trazionale. Va detto, altresì che, come avviene in ogni processo in via di sviluppo, che il BIM presenta ancora qualche problema di interoperabilità, si può fare un esempio riguardante l’analisi energetica in Revit, la quale risulta essere macchinosa e consente di fare un analisi di massima, infatti, nonostante dia output paragonabili ad un’analisi raffinata, le impostazioni editabili sono superficiali.

2.6 CRITICITA’ ED OPPORTUNITA’ DELLA METODOLOGIA BIM

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SEZIONE 2 - BIM E L’INTEROPERABILITA’ CON LA SOSTENIBILITA’ ENERGETICA/AMBIENTALE

A titolo d’esempio, non inserisce in automatico ne i dati geometrici legati alle superfici disperdenti, ne i materiali da costruzione. Quello che da la possibilità di inserire sono la località, le caratteristiche “qualitative” degli involucri, la percentuale di superfici trasparenti senza distinguere l’orientamento e la presenza di sistemi ombreggianti. Rimane qualche problema anche sui file di esportazione che vengono creati, ad esempio esportanto un file gbXML in Ecotect vengono caricati in automatico i vani e le zone termiche, ma con molteplici imperfezioni: i materiali da costruzione non vengono riconosciuti cosi come (in alcuni casi) le geometrie. Si è già fatto un altro esempio concreto sulla relazione con l’efficienza energetica riguardante il valore della Trasmittanza termica e il metodo di calcolo di essa rispetto alla normativa vigente. Si può comunque affermare che queste limitazioni ancora presenti nei software BIM non sono altro che un piccolo rallentamento nello svolgimento dell’iter progettuale, il quale, anche con la presenza di queste imperfezioni, risulterebbe comunque più veloce rispetto alla metodologia datata largamente utilizzata e diffusa oggi. L’interoperabilità rappresenta il requisito fondamentale affinchè il BIM venga utilizzato come metodologia e non solo come “model” semplificato durante la fase di progettazione. Lo scambio dei modelli e delle informazioni contenute in essi con altri software è uno dei principali cambiamenti richiesti all’industria delle costruzioni per una completa integrazione e collaborazione tra i diversi attori del processo edilizio. Affinchè possa avvenire questo scambio di informazioni, sono necessari dettagliati standard tecnici, i quali devono essere presenti all’interno dei software utilizzati, nascondendone la complessità all’utente. Il BIM è lo strumento che consentirà di evolvere il normale flusso operativo nella direzione di una progettazione integrata, ma esistono ancora aspetti problematici, per poter essere un sistema affidabile. Si dovranno risolvere soprattuto i problemi derivanti dalla necessità di formazione, ad esempio le università potrebbero incentivare maggiormente l’utilizzo e la promozione di questa metodologia affinchè prende definitivamente piede anche nel nostro Paese, permettendoci di avvicinarci agli standard internazionali, che utilizzano da diversi anni il Building Information Modeling all’interno del processo edilizio.

2.6 CRITICITA’ ED OPPORTUNITA’ DELLA METODOLOGIA BIM

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APPLICAZIONE DEL BIM PER L’ANALISI LCA: IL CASO STUDIO SUNSLICE

NOTE SEZIONE 2 1: GARZINO G. (a cura di) “Disegno (e) in_formazione. Disegno politecnico, Maggioli”, Santarcangelo di Romagna, 2011 2: LO TURCO M., “Il BIM e la rappresentazione infografica nel processo edilizio: dieci anni di ricerche e applicazioni”, Roma: Aracne, 2015 3: ALBERTI A., “L’evoluzione infografica del processo edilizio: dalla progettazione integrata in ambiente BIM alla gestione del cantiere 4D e 5D. Caso studio: realizzazione di 78 alloggi residenziali ATC su Spina 4, in Torino”, Tesi di Laurea Magistrale in Architettura Costruzione e Città, Relatore ing. LO TURCO M., Politecnico di Torino, 2014 4: OSELLO A., “Il futuro del disegno con il BIM per ingegneri ed architetti”, Palermo: Dario Flaccovio Editore, 2012 5: CIRIBINI A.L.C., “L’information Modeling e il settore delle costruzioni: IIM e BIM”, Santarcangelo di Romagna: Maggioli Editore, 2013 6: LO TURCO M., “Il BIM e la rappresentazione infografica nel processo edilizio: dieci anni di ricerche e applicazioni”, Roma: Aracne, 2015 7: Diverse interpretazioni dell’acronimo BIM sono riassunte dalla professoressa Osello nelle pagine introduttive del volume: OSELLO A., “Il futuro del disegno con il BIM per ingegneri e architetti”, Palermo:Dario Flaccovio Editore, 2012 8: livelli di dettaglio e di approfondimento (LoD) saranno trattati nel paragrafo 2.2 “Il processo edilizio e l’introduzione del BIM” 9: LO TURCO M., “Il BIM e la rappresentazione infografica nel processo edilizio: dieci anni di ricerche e applicazioni”, Roma: Aracne, 2015 10: Norma UNI EN ISO 5455:1998 - Disegni tecnici - Scale, UNI, Milano, 1998 11: “Industry Foundation Classes”, è il formato di scambio dati preferenziale per tutto il mondo della progettazione BIM oriented 12: il concetto di LoD deriva da quello di Level of Detail, elaborato una decina di anni fa dalla VICO software, con la finalità di specificare quanto accurato fosse un certo elemento progettuale, con particolare riferimento al calcolo dei costi. 13: Ci si riferisce alle G202TM-2013 e la E203TM-213 dell’American Institute of Architects 14: Norma BS PAS 1192-2/2013 15: Si consultino per esempio la Veteran Affair Guide americana del 2010; i finlandesi COBIM (Common BIM Requirements,2012); le Linee Guida CIC/PennState (elaborate dal Computer Integrated Construction Research Program della Penn State University,2011); le Linee Guida elaborate dall’USACE (U.S. Army Corps of Engineers, 2010-2013) 16: Implementing UK BIM Standards for the Architectural, Engineering and Construction industry. Version 2.0 September 2012, Updated to unify protocols outlined in AEC (UK) BIM Standard for Revit and Bentley Building. AEC 2012 17: http://innovance.dd.agoramed.it/

NOTE

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APPLICAZIONE DEL BIM PER L’ANALISI LCA: IL CASO STUDIO SUNSLICE

NOTE SEZIONE 2 18: Innovance, Tavolo Rappresentazione e modellazione BIM, Analisi critica e raffronto tra Le Linee Guida internazionali, proposte per il tavolo Innovance/ Rappresentazione, 14 maggio 2014. 19: Energy-analysis software enables architects and designers to perform whole-building analysis, optimize energy consumption, and work toward carbon-neutral building designs earlier in the process. Cloud-based energy-efficiency software helps teams achieve sustainable building designs faster and more accurately with powerful energy- and carbon-analysis tools. Fonte: http://www.autodesk.com/ products/green-building-studio 20: http://www.wbdg.org/tools/blast.php 21: http://www.doe2.com/ Il software DOE-2 è stato sviluppato da James J. Hirsch & Associates (JJH) in collaborazione con Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), con LBNL DOE-2 lavori eseguiti per lo più sotto il finanziamento da parte del Dipartimento dell’Energia (USDOE). DOE-2 è un programma free di analisi energetica dell’edificio ampiamente utilizzato e accettato, in grado di prevedere l’uso di energia e dei costi per tutti i tipi di edifici. 22: Il Credit Manager Revit per LEED® è una tecnologia free che permette di automatizzare i calcoli, all’interno del software Autodesk® Revit® 2014 o 2015 per alcuni crediti del protocollo LEED 2009 come il “Daylighting”, il “Water Use Reduction” e il “Recycled Content”. https://beta.autodesk.com 23: KASA A., “BIM-Collaborative drawing”, Tesi di Laurea Magistrale in Architettura Costruzione e Città, Relatore ing. LO TURCO M., Politecnico di Torino, 2012 24: http://www.aga-cad.com/products/tools4revit/smart-browser-free 25: http://www.bouwconnect.nl/default.asp 26: piattaforma web che rende disponibili applicativi per la certificazione energetica e analisi costi benefici e ProCasaClima per il calcolo dell’indice termico dell’involucro edilizio secondo gli standard dell’Agenzia CasaClima 27: http://www.gabi-software.com/italy/databases/ 28: http://www.gabi-software.com/america/support/gabi/gabi-lcia-documentation/traci-21/ 29: POZZOLI S., VILLA W. S., “Revit Architecture 2013 - Guida avanzata”, Autodesk, Tecniche nuove, collana AM4 Educational, 2013

NOTE

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SEZIONE 3 3. CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014 e LE SUE VARIANTI

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

3.1 LA COMPETIZIONE SOLAR DECATHLON EUROPE 2014 Il Solar Decathlon è un contest internazionale, promosso dal Dipartimento di Energia degli USA, è una competizione tra le università del mondo nei settori dell’architettura e dell’ingegneria per la progettazione di una casa solare innovativa ad alte prestazioni. Solar Decathlon si è tenuto per la prima volta nel 2002 a Washington D.C. e si è ripetuto ogni due anni dal 2005, sempre a Washington. Giunto alla sua decima edizione, si è affermato a livello mondiale come il più prestigioso e conosciuto concorso interdisciplinare nel settore. Come avviene nelle discipline olimpiche, Solar Decathlon è articolato in dieci gare: ogni edificio è valutato per le sue prestazioni in termini di qualità architettonica, appetibilità sul mercato, efficienza energetica, strategia di comunicazione, sostenibilità economica, comfort, controllo dei consumi, prestazioni in esercizio, accoglienza e bilancio energetico. Vince la casa economicamente sostenibile, bella e facile da vivere, confortevole e in grado di ridurre i consumi. Solar Decathlon ha una doppia finalità formativa e scientifica: i decatleti imparano a lavorare in squadre multidisciplinari che affrontano le sfide che pone il futuro della costruzione, sviluppando soluzioni innovative. L’obiettivo di ciascun team è il progetto e la costruzione di case che consumino la minore quantità di risorse energetiche e di denaro e che producano il minimo quantitativo di rifiuti durante tutto il ciclo di vita, l’ obiettivo è stato quello di ridurre il consumo di energia e cercare di alimentare l’ edificio con le sole fonti rinnovabili. L’evento è particolarmente interessante anche per un pubblico esterno perché offre ai visitatori l’opportunità di visitare gli edifici realizzati e trarre soluzioni concrete da applicare nelle proprie abitazioni, con l’idea che i prototipi possano mostrare efficacemente come consumare meno e risparmiare denaro. Il pubblico che partecipa alla manifestazione può visionare le reali possibilità di ridurre l’impatto ambientale mantenendo al tempo stesso comfort e qualità nella progettazione delle abitazioni. I professionisti stessi si confrontano con tecniche e processi costruttivi che possono studiare e replicare. Anche per le università stesse ed i partner (le imprese, le associazioni e gli enti pubblici) è un’operazione di grosso prestigio in quanto si sperimentano nuove modalità di collaborazione: non più solo progetti scientifici, ma prototipi reali, da portare sul mercato e da perfezionare applicando in forma creativa prodotti già commercializzati.

Figura 3.1 Logo della competizione SDE2014

3.1 LA COMPETIZIONE SOLAR DECATHLON EUROPE 2014

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

La versione europea del Solar Decathlon nasce dopo la ratifica di un accordo bilaterale tra i Governi di Spagna e Stati Uniti sulla base della partecipazione dell’Università Politecnica di Madrid in un’edizione che ha avuto luogo in Washington, D. C.. Il primo Solar Decathlon organizzato fuori dal territorio USA, SDE 2010, ha avuto luogo a Madrid a giugno dello stesso anno e, recentemente, una convenzione simile ha permesso Solar Decathlon China. La competizione europea avviene negli anni pari, mentre quella americana in quelli dispari: a partire dalla sua inaugurazione nel 2013, Solar Decathlon China avrà luogo con qualche mese di differenza rispetto a quella americana. L’ultima edizione europea SDE2014 ha chiuso la sua “call” nel dicembre 2012 e a Versailles, nel luglio 2014, ha visto competere complessivamente 20 team ufficiali e 3 team riserve, con la vittoria finale dell’altro team italiano partecipande, quello di Roma Tre. Ogni competizione Solar Decathlon ha la particolarità di definire gli argomenti sull’abitazione attualmente critici in termini architettonici, urbanistici, energetici e non solo. Nel caso del Solar Decathlon Europe 2014 i temi principali erano sei: • Densità Urbana: la città è il luogo dove si accentra la maggior parte della popolazione di un paese: la crescita di un centro urbano è provocata da un aumento della domanda di abitazioni e le nuove aree di costruzione sono rare oppure molto pregiate. Di conseguenza, le abitazioni devono contenere una maggiore densità e ridurre al minimo l’impatto ambientale nella costruzione, specialmente nelle fasi della loro vita utile e di demolizione. Il tema della densità urbana quindi intende dare priorità alla progettazione di abitazioni collettive, piuttosto che di singole case, come i precedenti Solar Decathlon. • Mobilità sostenibile: il tema della mobilità nell’ambito urbano considera la posizione delle abitazioni rispetto ai servizi della città e l’accoppiamento tra energia prodotta dall’edificio con l’energia fornita ai sistemi di trasporto elettrici. L’edificio assume una duplice funzione: produce l’energia rinnovabile per soddisfare le esigenze dell’utente, ma può anche trasmette l’energia ai mezzi di trasporto sostenibili. Il tema della Mobilità sostenibile vuole estendere la ricerca di soluzioni innovative nel design urbano, collegando l’edificio ai sistemi di trasporto del futuro. • Sobrietà: l’evoluzione nel campo dell’energia rinnovabile intende aumentare il rendimento energetico per garantire la fornitura continua all’utente. Con la sobrietà si introduce il concetto di limite della produzione di energia per indurre l’utente a consumarla con saggezza. L’Organizzazione SDE ha indicato una limitazione di potenza fotovoltaica installata in modo tale da produrre energia sufficiente e necessaria all’utente, evitando gli sprechi.

3.1 LA COMPETIZIONE SOLAR DECATHLON EUROPE 2014

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

• Innovazione: il cuore del progetto deve essere l’innovazione intesa su tutti i fronti: composizione architettonica, tecnica costruttiva, sistema energetico e design d’arredo. L’edificio deve soddisfare in modo efficace le esigenze dell’utente e permettere la diversificazione delle soluzioni progettuali. • Sostenibilità economica: il tema dell’accessibilità economica determina fortemente il progetto verso soluzioni architettoniche e urbane sostenibili e realmente applicabili in questo periodo di crisi economica globale. Il fattore finanziario viene valutato come aspetto determinante di ogni proposta. • Sostenibilità ambientale: il progetto deve rappresentare una soluzione adatta ai contesti culturali, climatici e sociali della regione della squadra, nonché essere un prototipo ad alte prestazioni durante la competizione a Versailles. Questa dualità allena l’esercizio mentale degli studenti, incoraggiando un innovativo rapporto culturale nel campo dell’edilizia industriale. I futuri architetti ed ingegneri sono tenuti a rinnovare le soluzioni esistenti adeguandole al contesto in cui avviene la progettazione. La competizione si è svolta in una zona interna dei giardini della Reggia di Versailles, chiamata Cité du Soleil, all’ interno della quale i vari team universitari hanno costruito i loro prototipi. La competizione è stata suddivisa in tre fasi: - Assemblaggio del prototipo: 10 giorni (dal 16 Giugno al 25 Giugno) - Fasi di monitoraggio del prototipo e apertura al pubblico della Citè du Soleil: 19 giorni (dal 26 Giugno al 14 Luglio) - Disassemblaggio del prototipo: 5 giorni (dal 15 Luglio al 19 Luglio) Le nazioni partecipanti sono state, in ordine di posizione finale: 1. Roma (Italia) 2.Nantes (Francia) 3. Delft (Olanda) 4. Berlino (Germania) 5. Lucerna (Svizzera) 6.Valparaiso/La Rochelle (Chile/Francia) 7. Francoforte (Germania) 8. Copenaghen (Danimarca) 9. Bonne/Angers (USA/Francia) 10. Barcellona (Spagna) 11. Chiba (Giappone) 12. Hsinchu (Taiwan) 13. Mexico City (Messico) 14. Providence/Erfurt (Germania/USA) 15. Alcala/La Mancha (Spagna) 16. Cartago (Costa Rica) 17. Bangkok (Tailandia) 18.Mumbai (India) 19. Bucarest (Romania) 20. Parigi (Francia)

3.1 LA COMPETIZIONE SOLAR DECATHLON EUROPE 2014

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3.2 SUNSLICE - MAKE IT HOME 3.2.1 Team Sunslice Sunslice rappresenta il concept con il quale il Politecnico di Torino presenta la propria candidatura al contest internazionale, nel dicembre 2012, all’ Organizzazione del SDE2014. Sunslice è un’ unità residenziale unifamiliare urbana, una riproposizione torinese del modello townhouse. E’ un’ unità abitativa a sviluppo verticale, progettata per il contesto urbano della città di Torino, che utilizza l’energia solare come fonte energetica primaria. L’edificio è immaginato per essere inserito in un contesto torinese reale, come ad esempio i vuoti urbani individuati all’interno della città, oppure come un nuovo quartiere, che preveda l’affiancamento di più unità. Sunslice è uno Zero Energy Building (ZEB), un edificio ad alta prestazione energetica che sfrutta le risorse rinnovabili in loco per coprire il proprio fabbisogno di energia annuale. Al fine di raggiungere tale prestazione, Sunslice ottimizza il sistema edificio impianto integrando sistemi passivi e attivi, riducendo il fabbisogno energetico per l’ illuminazione e per le utenze elettriche, integrando un sistema di regolazione e controllo efficiente, capace di interagire con gli edifici circostanti e di creare una griglia locale e urbana intelligente ed eco-sostenibile. Il concept Sunslice cerca di rispondere ai sei principi del SDE 2014 individuando le criticità dello sviluppo urbano delle città. La nostra società ha raggiunto il limite della sostenibilità ambientale a causa dello sfruttamento di materie prime naturali per produrre energia, generando preoccupanti quantità di emissioni inquinanti. Inoltre, l’incontrollata espansione urbana orizzontale delle città possiede svantaggi riguardo l’uso del suolo, la mobilità privata e il relazionarsi sociale dell’utente urbano. La soluzione per migliorare questo stile di vita, che compromette la salute e il benessere di chi vive in città, è stata risolta impostando un nuovo modo di progettare edifici. Sunslice riconduce ad un modello di città densa definendo una vera e propria tipologia urbana, aggiungendo i vantaggi delle singole abitazioni con particolari accorgimenti a livello di sostenibilità ambientale e energetica. Sunslice nasce da una concezione innovativa della tipologia di casa: non è uno spazio dove abitare, ma il luogo in cui vivere. Restituisce alla città il ruolo di attrattore sociale migliorando la qualità di vita, implementando connessioni sociali e fisiche e definendo le caratteristiche della sobrietà urbana. Sunslice dà forma alla città, riempiendo i vuoti urbani presenti tra edifici esistenti o generando nuove aree nei brown-field. Con l’inserimento di Sunslices in questi lotti si può aumentare la densità ottenendo un Floor Area Ratio1 2.0 e la città diventa più innovativa e creativa, fornendo un rilancio economico a livello locale.

3.2 SUNSLICE - MAKE IT HOME - 3.2.1 TEAM SUNSLICE

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Si possono riassumere quindi le principali caratteristiche di Sunslice nelle seguenti. • • •

•

Distribuisce gli spazi in verticale, riducendo l’uso del suolo e permettendo un maggiore apporto di aria, luce, ventilazione e comfort. Trasforma lo stile di vita urbano aumentando la presenza di verde e orti urbani negli spazi interni ed esterni alle singole unità abitative. Permette di personalizzare la facciata, la distribuzione degli spazi interni e i materiali, quindi trasmette l’identità del nucleo familiare che la abita, garantendo nello stesso modo la privacy. Crea un nuovo quartiere urbano eco-sostenibile tramite l’aggregazione di singole unità, sensibilizzando gli utenti alla convivenza e alla condivisione di spazi, servizi ed energie. Crea una rete energetica intelligente attraverso il sostentamento autonomo delle singole unità e lo scambio all’interno della griglia urbana, partendo dall’energia solare come fonte primaria. Il trasporto pubblico circostante si adegua coerentemente con l’aumento della densità, diventando competitivo rispetto all’uso dell’auto privata.

Figura 3.2 Diverse ipotesi Sunslice all’interno del contesto urbano

Nel Gennaio 2013 viene comunicato al team di essere la prima riserva della competione, soprattutto per via di un vincolo in altezza previsto dal Regolamento della competizione, consegnato solo successivamente alla presentazione della candidatura. Quella di prima riserva è una posizione scomoda che perdurerà ﬁno alla ﬁne della competizione. Il Regolamento della competizione esplicita dettagliatamente i sei principi di SDE 2014 attraverso delle regole. Esso indica come sviluppare il progetto in una serie di capitoli, producendo un sostanzioso materiale documentativo (Project Manual, Project Drawing e Press Release) da integrare e approfondire nelle varie consegne, detti Deliverables.

3.2 SUNSLICE - MAKE IT HOME - 3.2.1 TEAM SUNSLICE

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

I vincoli del Regolamento SDE 2014 sono stati determinanti per produrre il progetto per la competizione a Versailles: • • •

• •

•

La costruzione del prototipo non può intaccare il terreno. Il suolo in sito presenta pendenze differenti. Gli edifici non possono superare l’altezza di 7 m per non oscurare gli edifici vicini. Nel concept, Sunslice è stata presentata con una altezza di 14 m, ciò ha compromesso l‘ingresso nella competizione come team ufficiale, facendo entrare Sunslice come prima riserva. Durante la competizione, l’edificio e la sistemazione esterna (Site Plane) possono occupare in pianta un quadrato 20x20 m. L’edificio deve essere dimensionato in modo tale da rimanere interno ad un volume trapezoidale limite, detto Solar Envelope, che si sviluppa dalla pianta quadrata e si stringe con un angolo di 45° sino all’altezza di 7m. La costruzione del prototipo può essere solo svolta dagli studenti del team.

Figura 3.3 Modiﬁche al progetto imposte dal Regolamento SDE2014

Sunslice è un progetto portato avanti da un team studentesco, un progetto multidisciplinare che ha coinvolto studenti del Politecnico di Torino provenienti da circa 20 Facoltà diﬀerenti, selezionati a partire dal Febbraio 2013 tramite una chiamata interna. Il Team è composto inizialmente da circa 60 studenti, i quali sono stati ulteriormente suddivisi in piccoli gruppi, che si occupano dei diversi compiti richiesti dal Regolamento della competizione. Ognuno di questi è rappresentato da uno studente responsabile che coordina un gruppo di lavoro. Sunslice, grazie all’impegno dei professori maggiormente coinvolti, i Faculty Advisor Matteo Robiglio, Marco Filippi e Manuela Rebaudengo, ha l’obiettivo di trasformarsi in un laboratorio multisciplinare permanente.

Figura 3.4 Logo del Team Sunslice

3.2 SUNSLICE - MAKE IT HOME - 3.2.1 TEAM SUNSLICE

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

All’interno del Politecnico di Torino, il progetto estende la sua connotazione al di fuori dell’ambiente della competizione, che si colloca come punto d’arrivo/obiettivo/ﬁne, per dare spazio ad un percorso di formazione interdisciplinare dettagliato. Il Team studentesco coinvolge anche un gruppo di docenti e ricercatori che hanno presentato la candidatura e che si sono impegnati a supportare gli studenti con speciﬁci contributi formativi e di ricerca. Il progetto Sunslice del Politecnico di Torino ha partecipato alla competizione attraverso la consegna di quattro Deliverables (l’ultimo il 3 marzo 2014), terminando la propria esperienza al Solar Decathlon con la visita delle case costruite dalle altre università, nonchè una presentazione del nostro progetto presso il Solar Village (luogo dove era ospitata la competizione) nel Luglio 2014.

Figura 3.5 Team Sunslice

3.2 SUNSLICE - MAKE IT HOME - 3.2.1 TEAM SUNSLICE

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

3.2.2 Concept del progetto Sunslice Di seguito verranno elencate le caratteristiche generali delle varianti del Caso Studio analizzate, con l’obiettivo di comprendere il progetto nella sua interezza. • Cavedio tecnico: una delle caratteristiche chiave del progetto è sempre stata il cavedio tecnico, una fascia ricavata sul lato lungo della casa, presente per tutta l’ altezza dell’ edificio, in questa porzione di edificio vengono posti tutti i servizi, come bagni e cucina, oltre che la parte impiantistica. • Spazio servente e spazio servito: altra prerogativa del progetto è quella di avere una netta distinzione tra lo spazio servente e lo spazio servito, lasciando il volume abitativo totalmente libero nella sua gestione complessiva. • Gestione del piano terreno: per via della collocazione urbana del progetto sono stati fatti diversi regionamenti sulla gestione del piano terra ed al suo rapporto con la strada, inizialmente era prevista un’autorimessa, accanto alla quale collocare un piccolo atelier, in seguito si era anche immaginata la sola attività commerciale, infine si è optato per uno spazio filtro rispetto all’ ambiente urbano in modo che gli ambienti domestici non fossero direttamente prospicienti la strada, migliorando la privacy della casa. La superficie al piano terreno è stata quindi suddivisa in tre porzioni principali: spazio filtro, spazio abitativo ed infine giardino privato, collocato sul retro. Al piano terreno si trova lo spazio living della casa e la cucina, ricavata nello spazio servente.

Figura 3.6 Schema raﬃgurante la suddivisione di spazio servente e servito

3.2 SUNSLICE - MAKE IT HOME - 3.2.2 CONCEPT DELPROGETTO SUNSLICE

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Figura 3.7 Schema sulla gestione del piano terreno

• Doppia altezza: prendendo spunto da alcuni esempi analizzati durante la progettazione, si è scelto di realizzare i vari piani sfalsati, garantendo così alla zona giorno la doppia altezza, mantenendo invece le altezze dei soffitti standard nella zona d’ingresso e nelle stanze. • Distribuzione: essendo una casa urbana verticale, la distribuzione principale è costituita dalle scale. Le rampe sfalsate permettono di percorrere tutto l’edificio in un’ideale passeggiata verso l’alto, toccando tutti gli ambienti dal pian terreno fino alla copertura. All’interno del cavedio tecnico, è predisposta una superficie costante a tutti i piani, un vano verticale libero da impianti che permetta l’inserimento di un ascensore o montapersone, per adattare la casa ad ogni esigenza.

Figura 3.8 Distribuzione verticale della tipologia edilizia Sunslice

3.2 SUNSLICE - MAKE IT HOME - 3.2.2 CONCEPT DELPROGETTO SUNSLICE

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

• Spazi aperti: In verticale sono disposti anche gli spazi aperti previsti all’interno del progetto: oltre al giardino posto al piano terra, una piccola terrazza si aﬀaccia su di esso dal secondo livello (Piano Solaio 2), mentre la copertura praticabile (divisa anch’essa su due livelli: Piano Solaio 4 e Piano Solaio 5) riparata da una pergola fotovoltaica, permette viste suggestive sulla città. •

•

Al terzo livello (Piano Solaio 3) è stata collocata la camera principale, mentre al primo livello (Piano Solaio 1) è posta una camera più ﬂessibile immaginata di base come uno studio, ma all’ occorrenza un’ altra camera da letto. Il bagno è collocato al piano primo servito da un disimpegno, mentre al secondo livello, una piccola stanza ospita l’alcova.

• Camino di luce: all’interno della casa è stato collocato inoltre un camino di luce che permetta di illuminare naturalmente il centro della casa.

Figura 3.9 Camino di luce all’interno dell’ediﬁcio

3.2 SUNSLICE - MAKE IT HOME - 3.2.2 CONCEPT DELPROGETTO SUNSLICE

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

PLANIMETRIA_1:100 La casa verticale progettata dal team Sunslice può avere differenti soluzioni applicative: • può essere inserita in singole parti delle città storiche (Figura 3.10) • possono essere un modello urbano se affiancate in isolati o file (Figura 3.11)

Figura 3.10 Inserita nella città

Figura 3.11 Nuove parti della città

3.2 SUNSLICE - MAKE IT HOME - 3.2.2 CONCEPT DELPROGETTO SUNSLICE

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ASSONOMETRIE DI PROGETTO Sulla copertura sono installati pannelli solari. La strategie bioclimatica applica i seguenti concetti: - Controllo della radiazione solare durante l’inverno. Le vetrate orientate a sud massimizzano i guadagni solari, riducendo il carico termico di riscaldamento. - Elevato isolamento termico che riduce le perdite di calore. - Trasmittanza pareti(U)=0,14 W/m2K - Trasmittanza finestre(U)=1,3 W/m2K - Durante l’estate un sistema di schermatura controlla la radiazione solare incidente, mentre un sistema a free cooling, con ventilazione naturale, riduce il fabbisogno di raffreddamento dell’aria. - Ventilazione naturale, consiste in una strategia a ventilazione meccanica che equilibra la pressione del vento e la temperatura tra esterno ed interno, è costituita da aperture poste ai lati opposti dell’edificio e a livelli diversi.

3.2 SUNSLICE - MAKE IT HOME - 3.2.2 CONCEPT DELPROGETTO SUNSLICE

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

PIANTA PIANO TERRA_1:100

Al piano terreno è presente un ingresso che rappresenta un filtro rispetto all’ambiente urbano, in modo che gli ambienti domestici non fossero direttamente prospicienti la strada, migliorando la privacy della casa. La superficie è stata suddivisa in tre porzioni principali: spazio filtro, spazio abitativo e giardino privato, collocato sul retro. Al piano terreno si trova lo spazio living della casa e la cucina, ricavata nello spazio servente.

3.2 SUNSLICE - MAKE IT HOME - 3.2.2 CONCEPT DELPROGETTO SUNSLICE

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

PIANTA SOLAIO 1_1:100

Al primo livello si trova una camera ﬂessibile, immaginata in principio come studio, può fungere da camera da letto per una terza persona all’interno della casa (l’utenza immaginata del gruppo “Urban” del team Sunslice è di una coppia con una ﬁglia non più residente permanente), in questo livello è collocato il bagno servito da un disimpegno.

3.2 SUNSLICE - MAKE IT HOME - 3.2.2 CONCEPT DELPROGETTO SUNSLICE

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

PIANTA SOLAIO 2_1:100

Al secondo livello si trova un’altra zona living orientata a sud, con la presenza di un terrazzo che si aﬀaccia sul giardino del piano terreno. Caratteristica principale di questo livello è la presenza dell’alcova, ricavata nello spazio servente

3.2 SUNSLICE - MAKE IT HOME - 3.2.2 CONCEPT DELPROGETTO SUNSLICE

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

PIANTA SOLAIO 3_1:100

Al terzo livello vi Ă¨ la camera pricipale, orientata su strada con la presenza di un servizio, pensato anche per essere una cabina armadio.

3.2 SUNSLICE - MAKE IT HOME - 3.2.2 CONCEPT DELPROGETTO SUNSLICE

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

PIANTA SOLAIO 4_1:100

In verticale sono disposti anche gli spazi aperti previsti all’interno del progetto. Oltre al giardino al piano terreno, la piccola terrazza del secondo livello, mentre la copertura praticabile (divisa anch’essa su due livelli) riparata da una pergola fotovoltaica, permette viste suggestive sulla città.

3.2 SUNSLICE - MAKE IT HOME - 3.2.2 CONCEPT DELPROGETTO SUNSLICE

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

PIANTA SOLAIO 5_1:100 All’interno della casa è stato collocato inoltre un camino di luce che permette di illuminare adeguatamente il centro della casa, dal momento che il piano terreno è profondo 12 metri, due in più rispetto al resto dell’ediﬁcio.

3.2 SUNSLICE - MAKE IT HOME - 3.2.2 CONCEPT DELPROGETTO SUNSLICE

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

SEZIONE LONGITUDINALE_1:100 Si è scelto di realizzare i vari piani sfalsati, garantendo così alla zona giorno la doppia altezza, mantenendo invece le altezze dei soffitti più o meno standard nella zona d’ingresso e nelle stanze. In quanto casa urbana verticale, la distribuzione principale della casa è costituita dalle scale, in linea con rampe alternate. Le rampe sfalsate permettono di percorrere tutto l’edificio in un’ideale passeggiata verso l’alto, toccando tutti gli ambienti dal pian terreno fino alla copertura.

3.2 SUNSLICE - MAKE IT HOME - 3.2.2 CONCEPT DELPROGETTO SUNSLICE

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

SEZIONI LONGITUDINALI_SPAZIO SERVITO e SPAZIO SERVENTE

Fin dal principio, una delle caratteristiche chiave dell’ediﬁcio era il cavedio tecnico, una fascia ricavata sul lato lungo della casa (costante per tutta l’altezza), che avrebbe dovuto contenere tutti gli impianti. Nell’arco dell’evoluzione del progetto, questa prerogativa è stata portata all’estremo, inserendo in questa porzione tutti i servizi, come bagni e cucina, oltre che la parte impiantistica. Si è quindi operata una distinzione netta tra lo spazio servente e quello servito, lasciando il volume abitativo totalmente libero nella sua gestione complessiva. All’interno del cavedio tecnico, è predisposta una superﬁcie costante a tutti i piani, un vano verticale libero da impianti che permetta l’inserimento di un ascensore o montapersone, per adattare la casa ad ogni esigenza.

3.2 SUNSLICE - MAKE IT HOME - 3.2.2 CONCEPT DELPROGETTO SUNSLICE

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

SEZIONE TRASVERSALE_1:100 Caratterizzazione delle zone termiche Net Floor Area: 135 m2 Superﬁcie lorda: 150 m2 Volume netto totale: 445 m3 Volume lordo totale: 640 m3 Numero di servizi: 2

Superﬁcie Commerciale 190 m2

3.2 SUNSLICE - MAKE IT HOME - 3.2.2 CONCEPT DELPROGETTO SUNSLICE

165

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI Di seguito si elencheranno i sistemi costruttivi scelti per effettuare il confronto. • ALLUMINIO (Sistema utilizzato per la competizione Solar Decathlon) • CALCESTRUZZO • LEGNO L’alluminio rappresenta il sistema costruttivo utilizzato per la competizione SDE, si basa su una tecnica totalmente a secco, ovvero una tecnica costruttiva in cui l’edificio è realizzato attraverso l’unione di componenti diversi, con tecnologie di tipo meccanico senza l’impiego di materiali di connessione destinati a consolidarsi dopo la posa. Il calcestruzzo rappresenta la tecnica costruttiva più diffusa nel nostro paese ed è interessante notare l’impatto sull’ambiente che questo può avere rispetto alle tecnologie a secco. Infine, il legno, riconosciuto come materiale da costruzione tra i più sostenibili e versatili, anch’esso basato su sistemi costruttivi a secco. Indipendentemente dal sistema costruttivo utilizzato, si è optato per un sistema di fondazioni a “travi rovesce”, con altezza di trave variabile a seconda della tecnologia costruttiva, il sistema costruttivo in calcestruzzo avrà un altezza di trave maggiore rispetto a quelli in alluminio e legno. Ogni sistema costruttivo è stato poi ulteriormente suddiviso in altrettante due Varianti, le quali presentano differenze sostanziali solo per quanto riguarda l’ involucro edilizio, nello specificio le chiusure verticali opache e le partizioni interne, mentre presentano la stessa tipologia di infissi ed ovviamente la stessa struttura portante. Nella tabella sottostante si riassumono le differente in termini di componenti. Tabella 3.1 Schema riassuntivo dei sistemi costruttivi analizzati con indicati i relativi sottocomponenti con nomenclatura ALLUMINIO Variante 1 Struttura

Variante 2

uguale

CALCESTRUZZO Variante 1

Variante 2

uguale

Variante 2

intelaiatura

xlam

Chiusure Verticali (CV)

ALL_CV_1

ALL_CV_2

CLS_CV_1

CLS_CV_2

LEGNO_CV_1

LEGNO_CV_2

Chiusure Superiori (CS)

ALL_CS_1

ALL_CS_2

CLS_CS_1

CLS_CS_2

LEGNO_CS_1

LEGNO_CS_2

Chiusura Oriz. Inferiore (COI)

ALL_COI_1

ALL_COI_2

CLS_COI_1

CLS_COI_2

LEGNO_COI_2

Partizioni Verticali (PV)

ALL_PV_1

ALL_PV_2

CLS_PV_1

CLS_PV_2

LEGNO_PV_1

LEGNO_PV_2

Partizioni Orizzontali (PO)

ALL_PO_1

ALL_PO_2

CLS_PO_1

CLS_PO_2

LEGNO_PO_1

LEGNO_PO_2

Inﬁssi Est. Inﬁssi Int.

uguali

uguali Non variano a seconda dei diﬀerenti sistemi costruttivi

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI

166

LEGNO Variante 1

uguali

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

La Tabella 3.1 della pagina precedente, riassume le differenze sia tra i diversi sistemi costruttivi che tra le diverse Varianti racchiuse in essi, è suddivisa in 3 macro colonne che rappresentano i diversi sistemi costruttivi (Alluminio, Calcestruzzo e Legno), suddivise ulteriormente in altre 2 colonne che indicano le due Varianti. Ogni riga invece, rappresenta una componente di cui l’ edificio è composto. In quella riguardante la “Struttura”, si può notare come essa non varia nelle 2 Varianti di ogni sistema costruttivo. Per quanto riguarda le altre componenti, è stato indicato in ogni riga un diverso componente e la relativa nomenclatura, ad esempio, le “Chiusure Verticali” (CV), sono indicate nelle varie celle della tabella con il nome del componente seguito dal numero della variante e preceduto dal sistema costruttivo, per indicare il fatto che esse variano in ogni Variante. All’interno dei modelli tridimensionali realizzati attraverso il software BIM (Audodesk Revit), utilizzato per effettuare l’analisi delle 6 Varianti sono presenti componenti che non variano a seconda di esse: gli infissi interni, il sistema di schermatura posto sul lato sud ed i pannelli fotovoltaici. Questi ultimi non vengono computati all’interno delle analisi che si andranno a realizzare. Nelle pagine che seguono verranno rappresentate delle schede dei vari componenti che compongono l’edificio di ogni variante. Ogni scheda comprende le seguenti informazioni: • • • •

Stratigraﬁa del componente_Scala 1:20 Navigatore del componente all’interno dell’ediﬁcio_Fuori Scala Parametri Fisico-tecnici del componente Parametri economici del componente

Per effettuare il confronto tra le diverse componenti e quindi fra le differenti varianti, si è posto un vincolo affinchè essi siano comparabili a livello di fabbisogno energetico, ovvero parametri termici simili. Questo, come si vedrà più avanti, è possibile soprattutto grazie al fatto che ogni componente presenta lo stesso valore di trasmittanza termica (W/m2K). Nelle prossime pagine si riportano le seguenti informazioni suddivise per sistema costruttivo e componenti: • ALLUMINIO: – Scheda componente Struttura (uguale per entrambe le varianti) – – – – – –

Scheda componente Chiusure Verticali (CV)_Variante 1 Scheda componente Partizioni Verticali (PV)_Variante 1 Scheda componente Chiusura Orizzontale Inferiore (COI)_Variante 1 Scheda componente Partizione Orizzontale (PO)_Variante 1 Scheda componente Chiusura Superiore (CS)_Variante 1 Dettagli assonometrici_Variante 1

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI

167

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

– – – – – –

Scheda componente Chiusure Verticali (CV)_Variante 2 Scheda componente Partizioni Verticali (PV)_Variante 2 Scheda componente Chiusura Orizzontale Inferiore (COI)_Variante 2 Scheda componente Partizione Orizzontale (PO)_Variante 2 Scheda componente Chiusura Superiore (CS)_Variante 2 Dettagli assonometrici_Variante 2

• CALCESTRUZZO: – Scheda componente Struttura (uguale per entrambe le varianti) – – – – – –

– – – – – –

• LEGNO: – – – – – – –

Scheda componente Struttura_Variante 1 Scheda componente Chiusure Verticali (CV)_Variante 1 Scheda componente Partizioni Verticali (PV)_Variante 1 Scheda componente Chiusura Orizzontale Inferiore (COI)_Variante 1 Scheda componente Partizione Orizzontale (PO)_Variante 1 Scheda componente Chiusura Superiore (CS)_Variante 1 Dettagli assonometrici_Variante 1

– – – – – – –

Scheda componente Struttura_Variante 2 Scheda componente Chiusure Verticali (CV)_Variante 2 Scheda componente Partizioni Verticali (PV)_Variante 2 Scheda componente Chiusura Orizzontale Inferiore (COI)_Variante 2 Scheda componente Partizione Orizzontale (PO)_Variante 2 Scheda componente Chiusura Superiore (CS)_Variante 2 Dettagli assonometrici_Variante 2

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI

168

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

• INFISSI ESTERNI: – Scheda componente per ogni tipologia di infisso con indicate le caratteristiche dei tre materiali differenti utilizzati a seconda del sistema costruttivo (uguali per le due varianti dello stesso sistema costruttivo) • INFISSI INTERNI: – Scheda componente per ogni tipologia di infisso, aventi le medesime caratteristiche in tutte e sei le varianti, a prescindere dal sistema costruttivo Alla fine delle schede dei componenti di ogni variante analizzata è riportata una Tabella riassuntiva del costo totale della singola variante, mentre nel paragrafo “3.5.1 Confronto economico dei differenti sistemi costruttivi” si procederà ad un confronto diretto tra le sei opzioni considerate, analizzando l’incidenza dei vari componenti e dei singoli materiali che compongono l’edificio. Figura 3.12 Modelli tridimensionali delle 6 Varianti

In Allegato e questa Tesi è possibile visionare gli elaborati raﬃguranti le Piante di ogni variante in Scala 1:50, inoltre, sono riportati in esso i Computi metrici estimativi di tutte le varianti con indicazioni riguardanti il componente, le metrature (m2 e m3), il produttore di ogni materiale utilizzato all’interno del componente, la fonte relativa al prezzo, il prezzo parametrico (€/m2 oppure €/m3) ed il costo totale dei componenti, inﬁne, sono riportati gli Abachi dei componenti in un’unica tavola per facilitarne la lettura, il tutto realizzato con il software BIM “Autodesk Revit”.

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI

169

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Figura 3.13 DiямАerenti ipotesi di inserimento della tipologia edilizia Sunslice

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI

170

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_STRUTTURA_1/2 Famiglia e Tipo

A (m2)

V (m3)

Travi rovesce 70x30cm: Cls: 6

40,08

11,29

Platea di fondazione: Cls: 1

90,18

11,30

kg/m3

Famiglia e Tipo Armatura fondazioni: Acciaio

150

1.685,2

l (m)

kg/m

Pilastri_Alluminio: 79

207,68

4,52

Travi: Alluminio: 565

602,90

4,52

Famiglia e Tipo

Fonte

€/m3

€

01.A04.B20.015

120,35

1.358,75

01.A04.B20.015

120,35

2.170,63

€/kg

€

0,76

1.280,79

Fonte 01.A04.B20.015 Fonte

kg tot

€/kg

€

Fresia Alluminio

3.745,21

7,00

26.217,30

Fresia Alluminio

2.723,87

7,00

19.066,86

ALLUMINIO_STRUTTURA_1/2 (FORNITURA)

50.094,33

POSA

13.423,17

FORNITURA + POSA

63.517,50

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.1 ALLUMINIO_VARIANTE 1/2

171

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_CV1_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int I

CARTONGESSO

1,3

900

133

BARRIERA A VAPORE

0,1

750

III

LANA DI LEGNO

0,5

460

LANA DI ROCCIA

6,5

LANA DI LEGNO

0,5

INTERCAPEDINE ARIA

1,5

VII

EPS

VIII

CELENIT N

SP=

32,8 cm

1090

0,21

(U)=

0,138 W/(m2k)

28000

840

0,17

(Yie)=

0,079 W/(m2k)

2100

0,09

ϕ=

7,43 h

152

1030

0,04

(f)=

0,57

460

2100

0,09

PESO=

42 kg/m2

1000

(ki)=

23,5 kJ/(m2K)

20,0

1250

0,04

2,5

460

1800

0,07

0,16

0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

Barriera a vapore

341,11

0,00

01.P10.F55.005

1,70

579,89

Cartongesso_Fassabortolo

329,56

4,00

01.P09.C80.010

12,94

4.264,51

Celenit N

341,11

7,94

Listino Celenit 2014

10,40

3.547,54

Celenit_Lana di Legno

662,05

3,09

Isolamento_Lana di Roccia_6,5cm

332,12

20,07

Listino Celenit 2014

45,19

14.959,02

Isolamento_EPS_20cm

340,19

62,78

01.P09.A04

14,18

4.823,89

Laminato Plastico_1cm

337,51

3,38

01.P08.B40.045

28,17

9.507,66

Sottostruttura Facciata Ventilata

337,51

HILTI

15,00

5.062,65

ALLUMINIO_CV1_1 (FORNITURA)

42.745,16

POSA

43.674,18

FORNITURA + POSA

86.419,34

127,58 €/m2 (F) 131,35 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.1 ALLUMINIO_VARIANTE 1

172

€

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_CV2_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int I

CARTONGESSO

1,3

900

133

BARRIERA A VAPORE

0,1

750

III

LANA DI LEGNO

0,5

460

LANA DI ROCCIA

6,5

LANA DI LEGNO

0,5

INTERCAPEDINE ARIA

1,5

VII

EPS

VIII

CELENIT N

IX X

SP=

36 cm

1090

0,21

(U)=

0,138 W/(m2k)

28000

840

0,17

(Yie)=

0,067 W/(m2k)

2100

0,09

ϕ=

8,70 h

152

1030

0,04

(f)=

0,502

460

2100

0,09

PESO=

54 kg/m2

1000

(ki)=

23,3 kJ/(m2K)

20,0

1250

0,04

2,5

460

1800

0,07

INTERCAPEDINE ARIA

2,0

1000

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,16

0,16 0,21 0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome Barriera a vapore Cartongesso_Fassabortolo Celenit N Celenit_Lana di Legno

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

92,10

0,00

01.P10.F55.005

1,70

156,57

183,83

2,24

01.P09.C80.010

12,94

2.378,76

91,78

2,15

Listino Celenit 2014

10,40

954,51

Listino Celenit 2014

45,19

4.159,74

01.P09.A04

14,18

1.304,42

184,10

0,86

Isolamento_Lana di Roccia_6,5cm

92,08

5,60

Isolamento_EPS_20cm

91,99

17,19

ALLUMINIO_CV2_1 (FORNITURA)

8.954,00

POSA

7.138,34

FORNITURA + POSA

16.092,34

97,35 €/m2 (F) 79,41 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.1 ALLUMINIO_VARIANTE 1

173

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_CV3_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

SP=

23 cm

0,21

(U)=

0,203 W/(m2k)

(Yie)=

0,096 W/(m2k)

ϕ=

7,63 h

(f)=

0,474

PESO=

74 kg/m2

(ki)=

27,5 kJ/(m2K)

Strato liminare int I

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

III

LANA DI ROCCIA

7,5

100

1030

0,035

INTERCAPEDINE ARIA

1,5

1000

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

LANA DI ROCCIA

7,5

100

1030

0,035

VII

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

VIII

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

0,16

0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

Cartongesso_Fassabortolo

91,76

Isolamento_Lana di Roccia_7,5cm

36,93

1,20

01.P09.C80.010

12,94

1.187,37

2,77

01.P09.B15.035

11,34

418,79

ALLUMINIO_CV3_1 (FORNITURA)

1.606,16

POSA

1.086,73

FORNITURA + POSA

2.692,89

87,38 €/m2 (F) 59,10 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.1 ALLUMINIO_VARIANTE 1

174

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_PV1_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

SP=

21 cm

0,21

(U)=

0,202 W/(m2k)

(Yie)=

0,15 W/(m2k)

ϕ=

6,03 h

(f)=

0,742

PESO=

62 kg/m2

(ki)=

28,5 kJ/(m2K)

Strato liminare int I

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

III

LANA DI ROCCIA

7,5

100

1030

0,035

INTERCAPEDINE ARIA

0,8

1000

LANA DI ROCCIA

7,5

100

1030

0,035

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

VII

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

0,16

0,13

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Cartongesso_Fassabortolo

103,36 51,68

Isolamento_Lana di Roccia_7,5cm

Fonte

€/m2

€

1,34

01.P09.C80.010

12,94

1.337,48

3,87

01.P09.B15.035

11,34

586,05

ALLUMINIO_PV1_1 (FORNITURA)

1.923,53

POSA

1.318,87

FORNITURA + POSA

3.242,40

87,38 €/m2 (F) 59,10 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.1 ALLUMINIO_VARIANTE 1

175

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_PV2_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

SP=

10 cm

0,21

(U)=

0,532 W/(m2k)

Strato liminare int I

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

(Yie)=

0,483 W/(m2k)

III

LANA DI ROCCIA

4,8

100

1030

0,035

ϕ=

2,88 h

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

(f)=

0,908

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

PESO=

52 kg/m2

(ki)=

26,3 kJ/(m2K)

0,13

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Cartongesso_Fassabortolo

204,57 51,19

Isolamento_Lana di Roccia_5cm

Fonte

€/m2

€

2,64

01.P09.C80.010

12,94

2.647,14

2,44

01.P09.B15.020

7,09

362,94

ALLUMINIO_PV2_1 (FORNITURA)

3.010,07

POSA

2.130,02

FORNITURA + POSA

5.140,09

58,85 €/m2 (F) 54,64 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.1 ALLUMINIO_VARIANTE 1

176

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_COI_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,17

Strato liminare int I

PARQUET (ACERO)

1,5

720

CELENIT N

1,5

III

EPS

CLS

SP=

28 cm

(U)=

0,195 W/(m2k)

(Yie)=

0,158 W/(m2k)

170

1220

0,18

460

1880

0,071

ϕ=

4,89 h

1250

0,044

(f)=

0,811

2181

880

0,75

PESO=

131 kg/m2

(ki)=

24,8 kJ/(m2K)

0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Legno - parquet

62,88

0,94

Isolamento_EPS_20cm

62,88

11,90

Celenit N_1,5cm

62,65

0,92

Calcestruzzo

46,14

2,31

Igloo

46,14

11,53

Fonte

€/m2

€

01.P16.A31.005

37,63

2.366,17

01.P09.A04

14,17

891,01

8,50

532,53

44,97

2.074,92

Listino Celenit 2014 01.A11.A50.025

ALLUMINIO_COI_1 (FORNITURA)

5.864,62

POSA

3.405,73

FORNITURA + POSA

9.270,35

105,27 €/m2 (F) 60,76 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.1 ALLUMINIO_VARIANTE 1

177

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_PO_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int I

PARQUET (ACERO)

1,5

720

LANA DI ROCCIA

III

LEGNO LAMELLARE

2 4,5

ASSI DI LEGNO

2,4

SP=

10,4 cm

(U)=

0,711 W/(m2k)

(Yie)=

0,443 W/(m2k)

170

1220

0,18

100

1030

0,036

ϕ=

5,38 h

450

222

2700

0,12

(f)=

0,623

450

2700

0,18

PESO=

44 kg/m2

(ki)=

23,3 kJ/(m2K)

0,13

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Lana di roccia_Acustica

64,60

1,29

Legno - Assi di Legno

64,60

1,55

Legno - Lamellare Abete

64,60

Legno - parquet

64,60

Fonte

€/m2

€

01.P09.B85.005

4,36

281,66

01.P16.A10.010

10,75

694,45

2,91

berardengolegnami.it

46,00

2.971,60

0,97

01.P16.A31.005

37,63

2.430,90

ALLUMINIO_PO_1 (FORNITURA)

6.378,60

POSA

5.193,16

FORNITURA + POSA

11.571,76

98,74 €/m2 (F) 80,36 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.1 ALLUMINIO_VARIANTE 1

178

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_CS_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int I

CARTONGESSO

1,3

EPS

III

ECO-ISPER (ABETE)

1,8

ECO-ISPER(SUGHERO)

ECO-ISPER (ABETE)

1,6

GUAINA IMPERMEAB.

VII

PARQUET (ACERO)

900

SP=

29,4 cm

(U)=

0,172 W/(m2k)

133

1090

0,21

1250

0,044

(Yie)=

0,08 W/(m2k)

450

222

2700

0,12

ϕ=

7,30 h

143

2100

0,043

(f)=

0,467

450

222

2700

0,12

PESO=

48 kg/m2

0,2

1200

20491

920

0,17

(ki)=

15,5 kJ/(m2K)

1,5

720

170

1220

0,18 0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Cartongesso_Fassabortolo

54,67

0,74

Eco-isper_Abete_1,6cm

54,67

0,87

Eco-isper_Abete_1,8cm

54,67

0,98

Eco-isper_Sughero biondo_3cm

54,67

1,64

Guaina Impermeabilizzante

54,67

0,11

Isolamento_EPS_20cm

54,67

10,93

Legno - parquet

54,67

0,63

Fonte

€/m2

€

01.P09.C80.010

12,94

707,43

Listino Grandi Legnami

52,00

2.842,84

01.P10.H50.005

19,34

1.057,32

01.P09.A04

14,18

775,22

01.P16.A31.005

37,63

2.057,23

ALLUMINIO_CS_1 (FORNITURA)

7.440,04

POSA

5.761,21

FORNITURA + POSA

13.201,25

136,09 €/m2 (F) 105,51 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.1 ALLUMINIO_VARIANTE 1

179

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_1_Tabella di riepilogo Tabella 3.2 Tabella economica riassuntiva della Variante 1 in Alluminio

COMPONENTE

(€) 63.517,50

Struttura Chiusure Verticali (CV)

105.204,57

Chiusure Superiori (CS)

13.201,25

Chiusura Orizzontale Inferiore (COI)

9.270,37

Partizioni Verticali (PV)

8.382,49

Partizioni Orizzontali (PO)

11.571,76

Inﬁssi Esterni

20.042,27

Inﬁssi Interni

13.695,00 TOTALE Scommerciale= 190 m2

COSTO DI COSTRUZIONE

244.885,21 € 1.288,87 €/m2

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.1 ALLUMINIO_VARIANTE 1

180

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_VARIANTE 1_DETTAGLIO 1

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.1 ALLUMINIO_VARIANTE 1

181

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_VARIANTE 1_DETTAGLIO 2

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.1 ALLUMINIO_VARIANTE 1

182

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_VARIANTE 1_DETTAGLIO 3

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.1 ALLUMINIO_VARIANTE 1

183

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_CV1_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int I

CARTONGESSO

1,3

900

CELENIT N

1,5

III

PET CICICLATO

PET RICICLATO

GESSOCEMENTO

1,3

SP=

27,1 cm

(U)=

0,138 W/(m2k)

133

1090

0,21

460

1800

0,071

(Yie)=

0,09 W/(m2k)

65000

1200

0,034

ϕ=

6,76 h

65000

1200

0,034

(f)=

0,653

65000

1200

0,034

PESO=

51 kg/m2

1400

840

0,70

(ki)=

26,5 kJ/(m2K)

0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

Cartongesso_Fassabortolo

327,73

Celenit N_1,5 cm

328,41

3,98

01.P09.C80.010

12,94

4.240,83

4,92

Listino Celenit 2014

8,50

Gesso-Cemento

2.791,49

340,33

4,13

01.P09.C80.010

12,94

4.403,87

Isolamento_Pet Riciclato_4cm

663,62

26,54

03.P09.S03.015

8,37

5.554,50

Isolamento_Pet Riciclato_15cm

339,74

47,19

03.P09.S03

31,37

10.657,64

Ceramica_Graniti Fiandre_0,6cm

335,28

2,01

01.P07.B45.005

24,28

8.140,60

Sottostruttura Facciata Ventilata

335,28

HILTI

15,00

40.818,12

POSA

38.874,46

FORNITURA + POSA

79.692,58

121,77 €/m2 (F) 116,34 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.2 ALLUMINIO_VARIANTE 2

184

5.029,20

ALLUMINIO_CV1_2 (FORNITURA)

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_CV2_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int I

CARTONGESSO

1,3

900

CELENIT N

1,5

III

PET CICICLATO

PET RICICLATO

GESSOCEMENTO

1,3

VII

INTERCAPEDINE ARIA

VIII

CARTONGESSO

SP=

30,4 cm

(U)=

0,138 W/(m2k)

133

1090

0,21

460

1800

0,071

(Yie)=

0,08 W/(m2k)

65000

1200

0,034

ϕ=

8,04 h

65000

1200

0,034

(f)=

0,594

65000

1200

0,034

PESO=

62 kg/m2

1400

840

0,70

(ki)=

26,4 kJ/(m2K)

1000

1,3

900

133

1090

0,16 0,21 0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Cartongesso_Fassabortolo

Fonte

€/m2

€

12,94

2.376,17

183,63

2,26

01.P09.C80.010

Celenit N_1,5 cm

91,56

1,30

Listino Celenit 2014

Gesso-Cemento

92,04

1,13

01.P09.C80.010

183,43

7,34

03.P09.S03.015

92,09

13,05

Isolamento_Pet Riciclato_4cm Isolamento_Pet Riciclato_15cm

03.P09.S03

8,50

778,26

12,94

1.191,00

8,37

1.535,31

31,37

2.888,86

ALLUMINIO_CV2_2 (FORNITURA)

8.769,60

POSA

5.909,32

FORNITURA + POSA

14.678,92

95,43 €/m2 (F) 64,40 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.2 ALLUMINIO_VARIANTE 2

185

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_CV3_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

SP=

23 cm

0,21

(U)=

0,203 W/(m2k)

(Yie)=

0,101 W/(m2k)

ϕ=

7,21 h

(f)=

0,499

PESO=

74 kg/m2

(ki)=

27,2 kJ/(m2K)

Strato liminare int I

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

III

LANA DI VETRO

7,5

100

840

0,035

INTERCAPEDINE ARIA

1,5

1000

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

LANA DI VETRO

7,5

100

840

0,035

VII

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

VIII

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

0,16

0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

Cartongesso_Fassabortolo

99,45

Isolamento_Lana di Vetro_7,5cm

39,87

1,27

01.P09.C80.010

12,94

1.286,88

2,94

01.P09.B04.015

10,95

436,58

ALLUMINIO_CV3_2 (FORNITURA)

1.723,46

POSA

1.176,35

FORNITURA + POSA

2.899,81

86,60 €/m2 (F) 59,10 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.2 ALLUMINIO_VARIANTE 2

186

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_PV1_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

SP=

21 cm

0,21

(U)=

0,202 W/(m2k)

(Yie)=

0,159 W/(m2k)

ϕ=

5,45 h

(f)=

0,786

PESO=

62 kg/m2

(ki)=

28,1 kJ/(m2K)

Strato liminare int I

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

III

LANA DI VETRO

7,5

100

840

0,035

INTERCAPEDINE ARIA

0,8

1000

LANA DI VETRO

7,5

100

840

0,035

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

VII

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

0,16

0,13

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

Cartongesso_Fassabortolo

93,21

Isolamento_Lana di Vetro_7,5cm

46,65

1,21

01.P09.C80.010

12,94

1.206,14

3,48

01.P09.B04.015

10,95

510,82

ALLUMINIO_PV1_2 (FORNITURA)

1.716,95

POSA

1.189,78

FORNITURA + POSA

2.906,73

73,66 €/m2 (F) 51,04 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.2 ALLUMINIO_VARIANTE 2

187

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_PV2_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

SP=

10 cm

0,21

(U)=

0,532 W/(m2k)

Strato liminare int I

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

(Yie)=

0,485 W/(m2k)

III

LANA DI VETRO

4,8

100

840

0,035

ϕ=

2,79 h

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

(f)=

0,911

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

PESO=

52 kg/m2

(ki)=

25,9 kJ/(m2K)

0,13

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Cartongesso_Fassabortolo

208,12 52,16

Isolamento_Lana di Vetro_5cm

Fonte

€/m2

€

2,67

01.P09.C80.010

12,94

2.693,07

2,46

01.P09.B04.005

6,90

359,90

ALLUMINIO_PV1_2 (FORNITURA)

3.052,98

POSA

2.167,75

FORNITURA + POSA

5.220,73

58,66 €/m2 (F) 41,64 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.2 ALLUMINIO_VARIANTE 2

188

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_COI_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,17

Strato liminare int

SP=

23,6 cm

(U)=

0,204 W/(m2k)

(Yie)=

0,138 W/(m2k)

GRES PORCELLANATO

0,6

4000

210

850

1,2

ϕ=

6,98 h

VETRO CELLULARE

110

100000

1000

0,039

(f)=

0,677

III

CLS

2181

880

0,75

PESO=

153 kg/m2

(ki)=

25,5 kJ/(m2K)

0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Gres Porcellanato

60,52

0,36

Isolamento_Vetro Cellulare_18cm

60,52

10,84

Calcestruzzo

44,83

2,24

Igloo

44,83

11,21

Fonte

€/m2

€

01.P16.A31.005

24,28

1.469,43

03.P09.T01

91,15

5.516,40

01.A11.A50.025

44,97

2.016,01

ALLUMINIO_COI_2 (FORNITURA)

9.001,83

POSA

3.151,04

FORNITURA + POSA

12.152,87

160,40 €/m2 (F) 58,20 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.2 ALLUMINIO_VARIANTE 2

189

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_PO_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int I

GRES PORCELLANATO

0,6

4000

II III

210

850

1,20

LANA DI ROCCIA

LEGNO MULTISTRATO

100

1030

0,036

450

2700

0,18

INTERCAPEDINE ARIA

1,5

1000

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,16 0,21

SP=

10,4 cm

(U)=

0,757 W/(m2k)

(Yie)=

0,466 W/(m2k)

ϕ=

5,13 h

(f)=

0,615

PESO=

60 kg/m2

(ki)=

33,1 kJ/(m2K)

0,13

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

Gres Porcellanato

63,60

Lana di roccia_Acustica

63,44

0,39

01.P07.B45.005

24,28

1.544,21

1,28

01.P09.B85.005

4,36

Legno - Lamellare Abete

276,60

62,89

3,14

berardengolegnami.it

46,00

2.892,94

Cartongesso_Fassabortolo

61,12

0,80

01.P09.C80.010

12,94

790,89

ALLUMINIO_PO_2 (FORNITURA)

5.504,64

POSA

5.387,24

FORNITURA + POSA

10.891,88

87,58 €/m2 (F) 85,66 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.2 ALLUMINIO_VARIANTE 2

190

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_CS_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int I

CARTONGESSO

INTERCAPEDINE ARIA

III

PET CICICLATO

IV V VI

1,3

900

133

1090

0,21

1000

65000

1200

0,16

LEGNO MULTISTRATO

450

VETRO CELLULARE

110

100000

GRES PORCELLANATO

4000

210

850

1,20

SP=

26,9 cm

(U)=

0,182 W/(m2k)

(Yie)=

0,034 W/(m2k)

0,034

ϕ=

8,73 h

2700

0,18

(f)=

0,185

1000

0,038

PESO=

71 kg/m2

(ki)=

15,7 kJ/(m2K)

0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

Gres Porcellanato

54,16

Isolamento_Vetro Cellulare_5cm

54,16

0,32

01.P07.B45.005

24,28

1.315,00

2,71

03.P09.T01.015

25,27

Legno - Lamellare Abete

1.368,62

54,16

2,71

berardengolegnami.it

46,00

2.491,36

Isolamento_Pet Riciclato_12cm

54,16

6,50

03.P09.S03

25,10

1.359,42

Cartongesso_Fassabortolo

54,16

0,70

01.P09.C80.010

12,94

790,89

ALLUMINIO_CS_2 (FORNITURA)

7.235,23

POSA

4.980,31

FORNITURA + POSA

12.215,54

133,59 €/m2 (F) 87,92 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.2 ALLUMINIO_VARIANTE 2

191

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_2_Tabella di riepilogo Tabella 3.3 Tabella economica riassuntiva della Variante 2 in Alluminio

COMPONENTE Struttura Chiusure Verticali (CV) Chiusure Superiori (CS) Chiusura Orizzontale Inferiore (COI) Partizioni Verticali (PV) Partizioni Orizzontali (PO) Inﬁssi Esterni Inﬁssi Interni TOTALE Scommerciale= 190 m2 COSTO DI COSTRUZIONE

(€) 63.517,50 97.271,31 12.215,54 12.152,87 8.127,46 10.891,88 20.042,27 13.695,00 237.913,83 € 1.252,18 €/m2

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.2 ALLUMINIO_VARIANTE 2

192

PARTE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_VARIANTE 2_DETTAGLIO 1

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.2 ALLUMINIO_VARIANTE 2

193

PARTE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_VARIANTE 2_DETTAGLIO 2

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.2 ALLUMINIO_VARIANTE 2

194

PARTE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

ALLUMINIO_VARIANTE 2_DETTAGLIO 3

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.2 ALLUMINIO_VARIANTE 2

195

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_STRUTTURA_1/2 Famiglia e Tipo

A (m2)

V (m3)

Travi rovesce 70x70cm: Cls: 8

44,87

31,37

Platea di fondazione: Cls: 1

81,12

16,22

kg/m3

Famiglia e Tipo Armatura fondazioni: Acciaio

Fonte

€/m3

€

01.A04.B20.015

120,35

3.775,38

01.A04.B20.015

120,35

1.952,08

€/kg

€ 3.576,18

Fonte

150

4.705,5

01.A04.B20.015

0,76

Materiale:Nome

l (m)

V (m3)

Fonte

€/kg

€

Pilastri_Cls: 15

60,36

18,85

01.A04.B30.015

121,35

4.437,28 *

16,65

01.A04.B30.015

121,35

3.919,52 *

Travi: Cls: 40

CALCESTRUZZO_STRUTTURA_1/2 (FORNITURA)

17.660,44

POSA

9.656,02

FORNITURA + POSA

27.316,46

* cifra comprensiva di armatura in acciaio

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.3 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1/2

196

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_CV1_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int

SP=

41,5 cm

(U)=

0,142 W/(m2k)

(Yie)=

0,013 W/(m2k)

INTONACO GESSO

1,5

1200

840

0,35

ϕ=

15,66 h

LATERIZIO

880

840

0,183

(f)=

0,091

III

LANA DI ROCCIA

100

1030

0,035

PESO=

214 kg/m2

(ki)=

36,9 kJ/(m2K)

0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

Intonaco - Bianco

283,91

4,26

1,74

494,00

Isolamento_Lana di Roccia_20cm

355,37

67,92

01.P09.B15

29,89

10.622,01

Laterizio 20cm

319,64

60,72

01.A05.B79.010

33,68

6.945,70

Pietra_Methodo_1cm

337,51

3,38

METHODO

35,00

11.812,85

Sottostruttura Facciata Ventilata

337,51

HILTI

15,00

5.062,65

01.A10.B40.005

€/m2

€

CALCESTRUZZO_CV1_1 (FORNITURA)

34.937,21

POSA

38.946,19

FORNITURA + POSA

73.883,40

115,31 €/m2 (F) 131,20 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.3 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1

197

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_CV2_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int

SP=

41,5 cm

(U)=

0,142 W/(m2k)

(Yie)=

0,013 W/(m2k)

INTONACO GESSO

1,5

1200

840

0,35

ϕ=

15,66 h

LATERIZIO

880

840

0,183

(f)=

0,091

III

LANA DI ROCCIA

100

1030

0,035

PESO=

214 kg/m2

INTONACO GESSO

1,5

1200

840

0,35

(ki)=

36,9 kJ/(m2K)

0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

Intonaco - Bianco

V (m3)

175,21

2,62

Isolamento_Lana di Roccia_20cm

89,46

17,68

Laterizio 20cm

87,54

17,3

Fonte 01.A10.B40.005

€/m2 1,74

304,87

01.P09.B15

29,89

2.673,96

01.A05.B79.010

33,68

2.948,35

CALCESTRUZZO_CV2_1 (FORNITURA)

5.927,17

POSA

8.847,68

FORNITURA + POSA

14.774,85

67,05 €/m2 (F) 100,82 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.3 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1

198

€

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_CV3_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

SP=

23 cm

0,21

(U)=

0,203 W/(m2k)

(Yie)=

0,096 W/(m2k)

ϕ=

7,63 h

(f)=

0,474

PESO=

74 kg/m2

(ki)=

27,5 kJ/(m2K)

Strato liminare int I

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

III

LANA DI ROCCIA

7,5

100

1030

0,035

INTERCAPEDINE ARIA

1,5

1000

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

LANA DI ROCCIA

7,5

100

1030

0,035

VII

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

VIII

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

0,16

0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

Cartongesso_Fassabortolo

90,10

Isolamento_Lana di Roccia_7,5cm

36,27

1,18

01.P09.C80.010

12,94

1.165,89

2,72

01.P09.B15.035

11,34

411,30

CALCESTRUZZO_CV3_1 (FORNITURA)

1.577,20

POSA

1.067,14

FORNITURA + POSA

2.644,34

87,38 €/m2 (F) 59,10 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.3 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1

199

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_PV1_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int I

INTONACO

1,5

1200

LATERIZIO

880

III

LANA DI ROCCIA

100

LATERIZIO

INTONACO

1,5

SP=

22 cm

(U)=

0,556 W/(m2k)

840

0,35

840

0,269

(Yie)=

0,26 W/(m2k)

1030

0,035

ϕ=

8,07 h

880

840

0,269

(f)=

0,467

1200

840

0,35

PESO=

180 kg/m2

(ki)=

45,9 kJ/(m2K)

0,13

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

Intonaco - Bianco

48,86

0,70

01.A10.B40.005

1,74

85,02

Isolamento_Lana di Roccia_3cm

24,51

0,70

01.P09.B15.010

4,25

104,17

Laterizio 8cm

49,53

3,74

01.A06.A10.055

6,44

318,97

CALCESTRUZZO_PV1_1 (FORNITURA)

508,16

POSA

2.911,42

FORNITURA + POSA

3.419,58

20,61 €/m2 (F) 118,46 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.3 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1

200

€

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_PV2_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int

SP=

11 cm

(U)=

1,555 W/(m2k)

(Yie)=

1,315 W/(m2k)

INTONACO

1,5

1200

840

0,35

ϕ=

3,19 h

LATERIZIO

880

840

0,269

(f)=

0,845

III

INTONACO

1,5

1200

840

0,35

PESO=

106 kg/m2

(ki)=

38,3 kJ/(m2K)

0,13

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Intonaco - Bianco

96,79

1,42

Laterizio 8cm

49,03

3,79

Fonte

€/m2

€

01.A10.B40.005

1,74

168,41

01.A06.A10.055

6,44

374,13

CALCESTRUZZO_PV2_1 (FORNITURA)

542,54

POSA

3.241,05

FORNITURA + POSA

3.783,59

9,92 €/m2 (F) 84,15 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.3 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1

201

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_COI_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,17

Strato liminare int

SP=

26,2 cm

(U)=

0,203 W/(m2k)

(Yie)=

0,091 W/(m2k)

PIASTRELLA

2300

212

840

ϕ=

9,11 h

MASSETTO CLS

2181

880

0,75

(f)=

0,45

III

GUAINA IMPERMEAB.

0,2

1200

20491

920

0,17

PESO=

238 kg/m2

LANA DI ROCCIA

100

1030

0,035

(ki)=

58,8 kJ/(m2K)

CLS

2181

880

0,75 0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

Ceramica bianca

66,41

Sabbia e Cemento

66,41

0,66

01.A12.B70.005

13,88

921,77

2,66

01.A11.A40.005

2,56

Guaina Impermeabilizzante

170,01

66,41

0,33

01.P10.H50.005

19,34

1.284,37

Isolamento_Lana di Roccia_16cm

66,41

10,63

01.A09.G50.005

24,21

1.607,79

Calcestruzzo

37,00

1,85

Igloo

37,00

24,05

01.A11.A50.025

44,97

1.663,89

CALCESTRUZZO_COI_1 (FORNITURA)

5.647,83

POSA

5.091,13

FORNITURA + POSA

10.738,96

104,96 €/m2 (F) 87,14 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.3 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1

202

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_PO_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int I

INTONACO

1,5

1200

840

0,35

LATERO-CEMENTO

1330

850

III

LANA DI ROCCIA

100

1030

0,036

MASSETTO CLS

2181

880

0,75

PIASTRELLA

2300

212

840

0,33

SP=

28,5 cm

(U)=

0,799 W/(m2k)

(Yie)=

0,159 W/(m2k)

ϕ=

10,83 h

(f)=

0,199

PESO=

396 kg/m2

(ki)=

54,3 kJ/(m2K)

0,13

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

Ceramica bianca

66,09

Sabbia e Cemento

65,57

0,74

01.P07.B40.005

13,88

917,33

2,89

01.A11.A40.005

2,56

Lana di roccia_Acustica

167,86

63,49

1,42

01.P09.B85.005

4.36

276,82

Pignatta 16cm + Getto cls 4cm

60,38

13,11

01.A07.E32.015

26,81

1.618,79

Intonaco - Bianco

52,07

0,90

01.A10.B40.005

1,74

90,60

CALCESTRUZZO_PO_1 (FORNITURA)

3.071,39

POSA

7.428,65

FORNITURA + POSA

10.500,04

49,35 €/m2 (F) 123,18 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.3 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1

203

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_CS_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,10

Strato liminare int I

INTONACO

1,5

1200

840

II III

LATERO-CEMENTO

GUAINA IMPERMEAB.

0,2

LANA DI ROCCIA

V VI

0,35

1330

850

1200

20491

920

0,17

100

1030

0,035

MASSETTO CLS

2181

880

0,75

PIASTRELLA

2300

212

840

0,33

SP=

44,7 cm

(U)=

0,183 W/(m2k)

(Yie)=

0,025 W/(m2k)

ϕ=

14,13 h

(f)=

0,146

PESO=

415 kg/m2

(ki)=

58,4 kJ/(m2K)

0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

Ceramica bianca

58,45

Sabbia e Cemento

58,25

0,47

01.A12.B70.005

13,88

811,29

1,84

01.A11.A40.005

2,56

Guaina Impermeabilizzante

149,12

53,87

0,08

01.P10.H50.005

19,34

1.041,85

Isolamento_Lana di Roccia_18cm

57,45

7,90

01.P09.B13.015

27,04

1.553,45

Pignatta 16cm+ Getto cls 4cm

53,03

8,22

01.A07.E32.015

26,81

1.421,73

Intonaco - Bianco

49,84

0,57

01.A10.B40.005

1,74

86,72

CALCESTRUZZO_CS_1 (FORNITURA)

5.064,16

POSA

7.650,32

FORNITURA + POSA

12.714,48

91,37 €/m2 (F) 141,28 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.3 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1

204

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_1_Tabella di riepilogo Tabella 3.4 Tabella economica riassuntiva della Variante 1 in Calcestruzzo

(€) 27.316,46 91.302,59 12.714,48 10.738,96 7.203,17 10.500,04 12.559,59 13.695,00 186.030,29 € 979,11 €/m2

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.3 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1

205

PARTE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_VARIANTE 1_DETTAGLIO 1

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.3 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1

206

PARTE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_VARIANTE 1_DETTAGLIO 2

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.3 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1

207

PARTE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_VARIANTE 1_DETTAGLIO 3

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.3 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1

208

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_CV1_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int

SP=

40,5 cm

(U)=

0,141 W/(m2k)

(Yie)=

0,011 W/(m2k)

INTONACO

1,5

1400

133

1090

0,7

ϕ=

14,16 h

LEGNO-CEMENTO

550

1500

0,13

(f)=

0,082

III

SABBIA E GHIAIA

11,5

2200

880

1,48

PESO=

352 kg/m2

GRAFITE

1200

0,029

(ki)=

39,2 kJ/(m2K)

LEGNO-CEMENTO

INTONACO

550

1500

0,13

1,5

1400

133

1090

0,7 0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Intonaco - Bianco

820,23

12,31

Isolamento_Graﬁte_18cm

432,42

75,50

Legno - Cemento

824,21

32,83

Sabbia e Cemento

403,74

45,55

Fonte

€/m2

€

01.A10.B40.005

1,74

1.427,20

03.A02.A05.010

77,13

33.352,55

CALCESTRUZZO_CV1_2 (FORNITURA)

34.779,75

POSA

38.033,20

FORNITURA + POSA

72.812,95

80,61 €/m2 (F) 91,01 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.4 CALCESTRUZZO_VARIANTE 2

209

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_CV3_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

SP=

23 cm

0,21

(U)=

0,203 W/(m2k)

(Yie)=

0,101 W/(m2k)

ϕ=

7,21 h

(f)=

0,499

PESO=

74 kg/m2

(ki)=

27,2 kJ/(m2K)

Strato liminare int I

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

III

LANA DI VETRO

7,5

100

840

0,035

INTERCAPEDINE ARIA

1,5

1000

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

LANA DI VETRO

7,5

100

840

0,035

VII

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

VIII

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

0,16

0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Cartongesso_Fassabortolo

100,25 40,32

Isolamento_Lana di Vetro_7,5cm

Fonte

€/m2

€

1,31

01.P09.C80.010

12,94

1.297,24

3,02

01.P09.B15.035

10,95

441,50

CALCESTRUZZO_CV3_2 (FORNITURA)

1.738,74

POSA

1.187,02

FORNITURA + POSA

2.925,76

86,60 €/m2 (F) 59,10 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.4 CALCESTRUZZO_VARIANTE 2

210

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_PV1_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int

SP=

22 cm

(U)=

0,556 W/(m2k)

INTONACO

1,5

1200

840

0,35

LATERIZIO

880

840

0,269

(Yie)=

0,26 W/(m2k)

III

LANA DI VETRO

100

840

0,035

ϕ=

8,07 h

LATERIZIO

880

840

0,269

(f)=

0,467

INTONACO

1,5

1200

840

0,35

PESO=

180 kg/m2

(ki)=

45,9 kJ/(m2K)

0,13

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

Intonaco - Bianco

47,69

0,65

01.A10.B40.005

1,74

82,98

Isolamento_Lana di Vetro_3cm

23,97

0,65

01.P09.B04.005

6,90

165,39

Laterizio 8cm

48,74

3,46

01.A06.A10.055

6,44

313,89

CALCESTRUZZO_PV1_2 (FORNITURA)

562,26

POSA

2.852,01

FORNITURA + POSA

3.414,27

23,26 €/m2 (F) 118,46 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.4 CALCESTRUZZO_VARIANTE 2

211

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_PV2_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int

SP=

11 cm

(U)=

1,555 W/(m2k)

(Yie)=

1,315 W/(m2k)

INTONACO

1,5

1200

840

0,35

ϕ=

3,19 h

LATERIZIO

880

840

0,269

(f)=

0,845

III

INTONACO

1,5

1200

840

0,35

PESO=

106 kg/m2

(ki)=

38,3 kJ/(m2K)

0,13

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Intonaco - Bianco

94,19

1,36

Laterizio 8cm

47,89

3,64

Fonte

€/m2

€

01.A10.B40.005

1,74

163,89

01.A06.A10.055

6,44

308,41

CALCESTRUZZO_PV2_2 (FORNITURA)

472,30

POSA

3.982,85

FORNITURA + POSA

4.455,15

9,92 €/m2 (F) 84,15 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.4 CALCESTRUZZO_VARIANTE 2

212

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_COI_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,17

Strato liminare int

SP=

23,2 cm

(U)=

0,20 W/(m2k)

(Yie)=

0,142 W/(m2k)

GUAINA IMPERMEAB.

0,2

1200

20491

920

0,17

ϕ=

6,06 h

LANA DI ROCCIA

100

1030

0,035

(f)=

0,716

III

CLS

2181

880

0,75

PESO=

129 kg/m2

(ki)=

9,8 kJ/(m2K)

0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Laminato

66,12

0,66

Sottostruttura Pavimento Flottante

66,12

Guaina Impermeabilizzante

66,12

0,33

Isolamento_Lana di Vetro_18cm

66,12

11,90

Calcestruzzo

36,42

1,82

Igloo

36,42

23,68

Fonte

€/m2

€

Centruﬃcio Loreto

21,00

1.388,52

01.P11.A92.005

17,39

1.149,83

01.P10.H50.005

19,34

1.278,76

01.P09.B04

24,36

1.610,68

01.A11.A50.025

44,97

1.637,81

CALCESTRUZZO_COI_2 (FORNITURA)

7.065,60

POSA

3.094,57

FORNITURA + POSA

10.160,17

127,06 €/m2 (F) 57,43 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.4 CALCESTRUZZO_VARIANTE 2

213

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_PO_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int I

INTONACO

1,5

1200

840

LEGNO-CEMENTO-POL.

450

880

III

LANA DI ROCCIA

100

1030

0,35 2,33 0,036 0,13

Strato liminare est

SP=

33,5 cm

(U)=

0,314 W/(m2k)

(Yie)=

0,058 W/(m2k)

ϕ=

12,20 h

(f)=

0,183

PESO=

155 kg/m2

(ki)=

30,5 kJ/(m2K)

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

Laminato

66,97

0,73

Sottostruttura Pavimento Flottante

66,97

Centruﬃcio Loreto

21,00

1.406,37

01.P11.A92.005

17,39

Getto completamento cls

63,58

2,77

1.164,61

Polistirolo

61,89

12,94

Legno - Cemento - Solaio

53,43

3,58

03.A03.A01.005

53,00

3.369,74

Intonaco - Bianco

50,89

0,87

01.A10.B40.005

1,74

88,55

Lana di roccia_Acustica

64,43

1,41

01.P09.B85.005

4,36

280,91

CALCESTRUZZO_PO_2 (FORNITURA)

6.310,18

POSA

5.162,90

FORNITURA + POSA

11.473,08

97,49 €/m2 (F) 86,53 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.4 CALCESTRUZZO_VARIANTE 2

214

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_CS_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,10

Strato liminare int I

INTONACO

1,5

1200

840

LEGNO-CEMENTO-POL.

III

GUAINA IMPERMEAB.

0,2

LANA DI VETRO

100

0,35

450

880

1200

20491

920

0,17

1030

0,038

2,33

0,04

Strato liminare est

SP=

43,7 cm

(U)=

0,176 W/(m2k)

(Yie)=

0,016 W/(m2k)

ϕ=

15,08 h

(f)=

0,088

PESO=

167 kg/m2

(ki)=

31,4 kJ/(m2K)

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

Laminato

56,99

0,44

Sottostruttura Pavimento Flottante

56,99

Centruﬃcio Loreto

21,00

1.196,79

01.P11.A92.005

17,39

Getto completamento cls

54,11

1,63

991,06

Polistirolo

53,47

7,79

Legno - Cemento - Solaio

50,30

2,22

03.A03.A01.005

53,00

2.867,83

Guaina Impermeabilizzante

54,14

0,08

01.P10.H50.005

19,34

1.047,07

Intonaco - Bianco Isolamento_Lana di Vetro_12cm

49,35

0,55

01.A10.B40.005

56,04

5,05

01.P09.B02

1,74

85,87

16,08

901,12

CALCESTRUZZO_CS_2 (FORNITURA)

7.089,74

POSA

5.560,25

FORNITURA + POSA

12.649,99

128,55 €/m2 (F) 104,63 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.4 CALCESTRUZZO_VARIANTE 2

215

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_2_Tabella di riepilogo Tabella 3.5 Tabella economica riassuntiva della Variante 2 in Calcestruzzo

(€) 27.316,46 75.738,71 12.649,99 10.160,17 7.869,42 11.473,08 12.559,59 13.695,00 171.462,42 € 902,43 €/m2

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.4 CALCESTRUZZO_VARIANTE 2

216

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_VARIANTE 2_DETTAGLIO 1

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.4 CALCESTRUZZO_VARIANTE 2

217

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_VARIANTE 2_DETTAGLIO 2

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.4 CALCESTRUZZO_VARIANTE 2

218

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

CALCESTRUZZO_VARIANTE 2_DETTAGLIO 3

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.4 CALCESTRUZZO_VARIANTE 2

219

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_STRUTTURA_1 Famiglia e Tipo Travi rovesce 70x30cm: Cls: 6 Platea di fondazione: Cls: 1

A (m2)

V (m3)

35,70

10,71

87,77

17,55

kg/m3

150

Famiglia e Tipo

Fonte

€/m3

€

01.A04.B20.015

120,35

1.288,95

01.A04.B20.015

120,35

2.112,14

Fonte

€/kg

€

1.606,5

01.A04.B20.015

0,76

1.220,94

l (m)

V (m3)

Fonte

€/m3

€

Pilastri_Legno: 66

139,17

4,52

01.A17.A70.010

1.476,93

11.682,52

Travi: Legno: 549

518,81

6,23

01.A17.A70.010

1.476,93

9.194,95

Famiglia e Tipo Armatura fondazioni: Acciaio

LEGNO_STRUTTURA_1 (FORNITURA)

25.499,50

POSA

3.196,87

FORNITURA + POSA

28.696,37

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.5 LEGNO_VARIANTE 1

220

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_CV1_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int

SP=

31,5 cm

(U)=

0,137 W/(m2k)

(Yie)=

0,009 W/(m2k)

1,3

1000

1100

0,32

ϕ=

17,97 h

160

2100

0,040

(f)=

0,064

BARRIERA A VAPORE

0,2

750

28000

840

0,17

PESO=

79 kg/m2

PANNELLO GESSOFIB.

1000

1100

0,32

(ki)=

21,6 kJ/(m2K)

FIBRA DI LEGNO

PANNELLO GESSOFIB.

FIBRA DI LEGNO

III

160

2100

0,040

1000

1100

0,32 0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

Barriera a vapore

447,40

0,00

01.P10.F55.005

1,70

760,58

Isolamento_Fibra di legno_8cm

416,56

30,67

03.P09.I04.025

15,57

6.485,84

Isolamento_Fibra di legno_20cm

445,82

80,38

03.P09.I04

46,34

20.659,30

Pannello di Gessoﬁbra

1270,0

12,95

Listino_Fermacell

12,40

15.748,62

Rivestimento in Legno: Larice

334,20

8,02

01.A12.G60.015

18,15

6.065,73

Materiale:Nome

L (m)

Fonte

€/m

€

Sottostruttura Facciata: Abete

776,49

01.P15.E30.010

0,44

341,66

€

LEGNO_CV1_1 (FORNITURA)

50.061,72

POSA

40.481,70

FORNITURA + POSA

90.543,42

119,98 €/m2 (F) 103,65 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.5 LEGNO_VARIANTE 1

221

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_CV3_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

SP=

23 cm

0,21

(U)=

0,203 W/(m2k)

(Yie)=

0,051 W/(m2k)

ϕ=

11,83 h

(f)=

0,249

PESO=

83 kg/m2

(ki)=

28,9 kJ/(m2K)

Strato liminare int I

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

III

FIBRA DI LEGNO

7,5

160

2100

0,040

INTERCAPEDINE ARIA

1,5

1000

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

FIBRA DI LEGNO

7,5

160

2100

0,040

VII

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

VIII

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

0,16

0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

Pannello di Gessoﬁbra

96,27

Isolamento_Fibra di legno_7,5cm

38,79

1,22

Listino_Fermacell

12,40

1.193,75

2,84

03.P09.I04.025

15,57

603,96

LEGNO_CV3_1 (FORNITURA)

1.797,71

POSA

1.140,56

FORNITURA + POSA

2.938,27

93,14 €/m2 (F) 59,10 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.5 LEGNO_VARIANTE 1

222

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_PV1_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

SP=

18,2 cm

0,32

(U)=

0,279 W/(m2k)

Strato liminare int I

PANNELLO GESSOFIB

1,3

1000

1100

PANNELLO GESSOFIB

1,3

1000

1100

0,32

(Yie)=

0,134 W/(m2k)

III

OSB

1,5

250

2100

0,045

ϕ=

9,15 h

FIBRA DI LEGNO

160

2100

0,040

(f)=

0,481

OSB

1,5

250

2100

0,045

PESO=

76 kg/m2

PANNELLO GESSOFIB

1,3

1000

1100

0,32

(ki)=

35,6 kJ/(m2K)

PANNELLO GESSOFIB

1,3

1000

1100

0,32

VII

0,13

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome Isolamento_Fibra di legno_10cm

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

25,86

2,47

03.P09.I04.030

19,48

503,75

Pannello di Gessoﬁbra

101,30

1,29

Listino_Fermacell

12,40

1.256,12

Pannello OSB - 1,5cm

50,67

0,74

01.P16.F30.015

5,64

285,78

LEGNO_PV1_1 (FORNITURA)

2.045,65

POSA

1.652,39

FORNITURA + POSA (PARETE m2)

3.698,04

80,36 €/m2 (F) 65,67 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.5 LEGNO_VARIANTE 1

223

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_PV2_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int

SP=

12,6 cm

(U)=

0,352 W/(m2k)

(Yie)=

0,257 W/(m2k)

PANNELLO GESSOFIB

1,3

1000

1100

0,32

ϕ=

5,49 h

FIBRA DI LEGNO

160

2100

0,040

(f)=

0,73

III

PANNELLO GESSOFIB

1,3

1000

1100

0,32 0,13

Strato liminare est

PESO=

42 kg/m2

(ki)=

25,1 kJ/(m2K)

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome Isolamento_Fibra di legno_10cm Pannello di Gessoﬁbra

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

52,16 103,08

2,47

03.P09.I04.030

19,48

1.016,08

1,31

Listino_Fermacell

12,40

1.278,19

LEGNO_PV2_1 (FORNITURA)

2.294,27

POSA

1.321,13

FORNITURA + POSA

3.615,4

44,28 €/m2 (F) 25,52 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.5 LEGNO_VARIANTE 1

224

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_COI_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,17

Strato liminare int

SP=

24,7 cm

(U)=

0,206 W/(m2k)

(Yie)=

0,056 W/(m2k)

LEGNO-NOCE

1,5

550

2700

0,22

ϕ=

12,72 h

GUAINA IMPERMEAB.

0,2

1200

20491

920

0,17

(f)=

0,27

III

FIBRA DI LEGNO

160

2100

0,040

PESO=

149 kg/m2

CLS

2181

880

0,75

(ki)=

28,3 kJ/(m2K)

0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Guaina Impermeabilizzante

62,67

0,12

Isolamento_Fibra di legno_18cm

62,67

11,28

Legno - parquet - Noce

62,67

0,94

Calcestruzzo

44,20

2,20

Igloo

44,20

11,02

Fonte

€/m2

€

01.P10.H50.005

19,34

1.212,04

03.P09.I04

42,71

2.676,64

01.P16.A31.020

38,97

2.442,25

01.A11.A50.025

44,97

1.987,67

LEGNO_COI_1 (FORNITURA)

8.318,60

POSA

4.179,27

FORNITURA + POSA

12.497,87

145,99 €/m2 (F) 77,66 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.5 LEGNO_VARIANTE 1

225

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_PO_1

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int I

PANNELLO GESSOFIB.

1,3

1000

1100

INTERCAPEDINE ARIA

2,7

1000

0,32

III

FIBRA DI LEGNO

160

2100

INTERCAPEDINE ARIA

2,7

1000

OSB

1,8

650

200

1700

0,13

LANA DI ROCCIA

100

1030

0,036

VII

LEGNO-NOCE

1,5

550

2700

0,22

0,16 0,040 0,16

SP=

25,3 cm

(U)=

0,258 W/(m2k)

(Yie)=

0,098 W/(m2k)

ϕ=

9,53 h

(f)=

0,381

PESO=

51 kg/m2

(ki)=

22,3 kJ/(m2K)

0,13

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

Isolamento_Fibra di legno_10cm

64,93

Lana di roccia_Acustica

64,93

6,26

01.P09.B02

19,48

1.264,84

1,25

01.P09.B85.005

4,36

Legno - parquet - Noce

283,09

64,93

0,94

01.P16.A31.020

38,97

2.530,32

Pannello di Gessoﬁbra

64,93

0,81

Listino_Farmacell

12,40

805,13

Pannello OSB - 1,8cm

64,93

1,13

01.P16.F30.020

6,77

439,58

LEGNO_PO_1 (FORNITURA)

5.322,96

POSA

4.101,77

FORNITURA + POSA

9.424,73

81,98 €/m2 (F) 63,65 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.5 LEGNO_VARIANTE 1

226

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_CS_1

120 €/M2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,10

Strato liminare int I

PANNELLO GESSOFIB.

FIBRA DI LEGNO

III

BARRIERA ANTIVAPOR

FIBRA DI LEGNO

OSB

1,3

1000

4 0,2

SP=

23,7 cm

(U)=

0,176 W/(m2k)

(Yie)=

0,035 W/(m2k)

1100

0,32

160

2100

0,040

ϕ=

12,99 h

750

28000

840

0,17

(f)=

0,2

160

2100

0,040

PESO=

52 kg/m2

2,2

250

2100

0,045

(ki)=

23,3 kJ/(m2K)

0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

Barriera a vapore

54,52

0,10

01.P10.F55.005

1,70

92,68

Isolamento_Fibra di legno_4cm

54,53

2,10

01.P09.I04.015

7,79

424,71

Isolamento_Fibra di legno_16cm

54,52

8,40

01.P09.I04.045

38,55

2.102,13

Legno - parquet - Noce

54,53

0,79

01.P16.A31.020

38,97

2.125,03

Pannello di Gessoﬁbra

54,52

0,68

Listino_Farmacell

12,40

676,05

Pannello OSB - 2,2cm

54,53

1,15

01.P16.F30

8,27

450,96

LEGNO_CS_1 (FORNITURA)

5.871,57

POSA

4.682,40

FORNITURA + POSA

10.553,97

107,68 €/m2 (F) 86,60 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.5 LEGNO_VARIANTE 1

227

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_1_Tabella di riepilogo Tabella 3.6 Tabella economica riassuntiva della Variante 1 in Legno

(€) 28.696,37 93.481,69 10.553,97 12.497,87 7.313,44 9.424,73 15.670,22 13.695,00 191.333,29 € 1.007,02 €/m2

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.5 LEGNO_VARIANTE 1

228

PARTE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_VARIANTE 1_DETTAGLIO 1

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.5 LEGNO_VARIANTE 1

229

PARTE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_VARIANTE 1_DETTAGLIO 2

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.5 LEGNO_VARIANTE 1

230

PARTE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_VARIANTE 1_DETTAGLIO 3

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.5 LEGNO_VARIANTE 1

231

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_STRUTTURA_2 Famiglia e Tipo Travi rovesce 70x30cm: Cls: 6 Platea di fondazione: Cls: 1

A (m2)

V (m3)

35,70

10,71

87,77

17,55

kg/m3

150

Famiglia e Tipo

Fonte

€/m3

€

01.A04.B20.015

120,35

1.288,95

01.A04.B20.015

120,35

2.112,14

Fonte

€/kg

€

1.606,5

01.A04.B20.015

0,76

1.220,94

l (m)

V (m3)

Fonte

€/m3

€

Pilastri_Legno: 51

554,39

4,45

01.P16.G00.010

658,53

2.932,57

Travi: Legno: 47

130,96

0,05

01.P16.G00.010

658,53

675,65

Famiglia e Tipo

Famiglia e Tipo Armatura fondazioni: Acciaio

Xlam

Fonte 01.A17.A71.005

€/m

€

1.111,28

73.032,74

LEGNO_STRUTTURA_2 (FORNITURA)

81.262,99

POSA

22.701,41

FORNITURA + POSA

103.964,40

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.6 LEGNO_VARIANTE 2

232

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_CV1_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int

SP=

36,8 cm

(U)=

0,141 W/(m2k)

(Yie)=

0,008 W/(m2k)

1,3

900

133

1090

0,21

ϕ=

16,48 h

2150

0,038

(f)=

0,056

XLAM

500

1600

0,13

PESO=

97 kg/m2

FIBRA DI CELLULOSA

2150

0,038

(ki)=

17,5 kJ/(m2K)

MDF

1,5

600

1700

0,12

CARTONGESSO

FIBRA DI CELLULOSA

III

0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

Cartongesso_Fassabortolo

416,39

Isolamento_Fibra di cellulosa_4cm

419,13

5,46

01.P09.C80.010

12,94

5.388,09

16,88

03.P09.G07.015

9,57

Isolamento_Fibra di cellulosa_18cm

440,81

79,34

4.011,07

03.P09.G07.055

45,51

20.061,26

MDF

440,89

6,68

7,42

3.271,40

Xlam_12cm

427,36

51,28

01.A17.A71.005

1111,28*

56.986,44

Rivestimento in Legno: Abete

342,60

6,85

01.A12.G60.015

15,74

5.392,52

Materiale:Nome

L (m)

Fonte

€/m

€

Sottostruttura Facciata: Abete

788,97

01.P15.E30.010

0,44

347,15

www.berardengolegnami.it/

LEGNO_CV1_2 (FORNITURA)

95.457,94

POSA

48.100,07

FORNITURA + POSA

143.558,01

225,55 €/m2 (F) 120,91 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.6 LEGNO_VARIANTE 2

233

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_CV3_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

SP=

23 cm

0,21

(U)=

0,203 W/(m2k)

(Yie)=

0,082 W/(m2k)

ϕ=

8,81 h

(f)=

0,403

PESO=

70 kg/m2

(ki)=

28 kJ/(m2K)

Strato liminare int I

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

III

FIBRA DI CELLULOSA

7,5

2150

0,038

INTERCAPEDINE ARIA

1,5

1000

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

FIBRA DI CELLULOSA

7,5

2150

0,038

VII

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

VIII

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

0,16

0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Cartongesso_Fassabortolo

101,04

1,29

40,68

2,97

Isolamento_Fibra di cellulosa_7,5cm

Fonte

€/m2

€

01.P09.C80.010

12,94

1.307,46

01.P09.G07.030

21,90

890,89

LEGNO_CV3_2 (FORNITURA)

2.198,35

POSA

1.196,77

FORNITURA + POSA

3.395,12

108,50 €/m2 (F) 59,10 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.6 LEGNO_VARIANTE 2

234

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_PV1_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int

SP=

18,2 cm

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

(U)=

0,295 W/(m2k)

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

(Yie)=

0,186 W/(m2k)

III

MDF

1,5

600

1700

0,12

ϕ=

7,22 h

FIBRA DI CELLULOSA

2150

0,038

(f)=

0,632

MDF

1,5

600

1700

0,12

PESO=

72 kg/m2

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

(ki)=

37,3 kJ/(m2K)

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

VII

0,13

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Cartongesso_Fassabortolo

Fonte

€/m2

€

101,65

1,29

01.P09.C80.010

12,94

1.315,35

Isolamento_Fibra di cellulosa_10cm

25,67

2,48

01.P09.G07.035

27,31

701,05

MDF

50,83

0,74

www.berardengolegnami.it/

7,42

377,16

LEGNO_PV1_2 (FORNITURA)

2.393,56

POSA

1.653,43

FORNITURA + POSA

4.046,99

93,91 €/m2 (F) 65,67 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.6 LEGNO_VARIANTE 2

235

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_PV2_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int

SP=

12,6 cm

(U)=

0,332 W/(m2k)

(Yie)=

0,295 W/(m2k)

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

ϕ=

3,49 h

FIBRA DI CELLULOSA

2150

0,038

(f)=

0,89

III

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21 0,13

Strato liminare est

PESO=

31 kg/m2

(ki)=

19,3 kJ/(m2K)

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome Cartongesso_Fassabortolo Isolamento_Fibra di cellulosa_10cm

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

95,38 48,5

1,21

01.P09.C80.010

12,94

1.234,22

4,64

01.P09.G07.035

27,31

1.324,54

LEGNO_PV2_2 (FORNITURA)

2.558,75

POSA

1.124,66

FORNITURA + POSA

3.683,41

53,19 €/m2 (F) 25,52 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.6 LEGNO_VARIANTE 2

236

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_COI_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,17

Strato liminare int

SP=

25,4 cm

(U)=

0,194 W/(m2k)

(Yie)=

0,096 W/(m2k)

MASSETTO A SECCO

2,6

900

1050

0,21

ϕ=

9,41 h

GUAINA IMPERMEAB.

0,2

1200

20491

920

0,17

(f)=

0,497

III

FIBRA DI CELLULOSA

2150

0,038

PESO=

148 kg/m2

CLS

2181

880

0,75

(ki)=

28,4 kJ/(m2K)

0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Fonte

€/m2

€

Guaina Impermeabilizzante

64,47

0,13

01.P10.H50.005

19,34

1.246,85

Isolamento_Fibra di cellulosa_18cm

64,67

11,60

01.P09.G07.055

45,51

2.934,03

128,94

1,68

Listino_Fermacell

11,92

1.536,96

01.A11.A50.025

44,97

1.987,67

Massetto a secco Calcestruzzo

46,01

2,30

Igloo

46,01

11,50

LEGNO_COI_2 (FORNITURA)

7.786,91

POSA

4.085,81

FORNITURA + POSA

11.872,72

133,66 €/m2 (F) 70,15 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.6 LEGNO_VARIANTE 2

237

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_PO_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,13

Strato liminare int

SP=

31,4 cm

(U)=

0,251 W/(m2k)

(Yie)=

0,015 W/(m2k)

CARTONGESSO

1,3

900

133

1090

0,21

ϕ=

14,78 h

FIBRA DI CELLULOSA

7,5

2150

0,038

(f)=

0,059

III

XLAM

500

1600

0,13

PESO=

193 kg/m2

GHIAIA

1500

1000

0,70

(ki)=

17,1 kJ/(m2K)

LANA DI ROCCIA

100

1030

0,036

MASSETTO A SECCO

1,3

900

133

1090

0,21

VII

MASSETTO A SECCO

1,3

900

133

1090

0,21 0,13

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Cartongesso_Fassabortolo

65,98

Ghiaia

65,98

Isolamento_Fibra di cellulosa_7,5cm

65,98

4,95

Lana di roccia_Acustica Massetto a secco Xlam_Solaio_12cm

Fonte

€/m2

€

0,86

01.P09.C80.010

12,94

853,78

3,96

01.A11.A20.005

12,34

814,19

01.P09.G07.030

21,90

1.444,96

65,98

1,32

01.P09.B85.005

4,36

287,67

131,96

1,71

Listino_Fermacell

11,92

1.572,96

65,98

7,92

01.A17.A71.005

1.111,24*

8.801,02

LEGNO_PO_2 (FORNITURA)

13.774,59

POSA

8.155,04

FORNITURA + POSA

21.929,63

* prezzo al m3

208,73 €/m2 (F) 123,59 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.6 LEGNO_VARIANTE 2

238

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_CS_2

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Stratigraﬁa (int-est)

(cm)

(kg/mc)

(-)

(J/kg°C)

(W/m°C)

(mq°C/W)

0,10

Strato liminare int I

CARTONGESSO

1,3

900

FIBRA DI CELLULOSA

III

XLAM

FIBRA DI CELLULOSA

MDF

1,5

MASSETTO A SECCO

2,6

SP=

33,4 cm

(U)=

0,179 W/(m2k)

(Yie)=

0,016 W/(m2k)

133

1090

0,21

2150

0,038

ϕ=

14,91 h

500

1600

0,13

(f)=

0,089

2150

0,038

PESO=

116 kg/m2

600

1700

0,12

(ki)=

19 kJ/(m2K)

900

133

1090

0,21 0,04

Strato liminare est

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Materiale:Nome

A (m2)

V (m3)

Cartongesso_Fassabortolo

54,33

Isolamento_Fibra di cellulosa_3cm

54,33

Isolamento_Fibra di cellulosa_13cm Massetto a secco

Fonte

€/m2

€

0,71

01.P09.C80.010

12,94

703,03

1,63

01.P09.C80.010

7,17

389,55

54,33

7,06

01.P09.G07.045

35,40

1.923,28

11,92

1.295,11

108,65

2,82

Listino_Fermacell

MDF

54,33

0,81

berardengolegnami.it/

Xlam_Solaio_12cm

54,33

6,52

01.A17.A71.005

7,42

403,13

1.111,24*

7.245,28

LEGNO_CS_2 (FORNITURA)

11.959,38

POSA

5.188,59

FORNITURA + POSA

17.147,97

* prezzo al m3

220,12 €/m2 (F) 95,57 €/m2 (P) 3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.6 LEGNO_VARIANTE 2

239

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_2_Tabella di riepilogo Tabella 3.7 Tabella economica riassuntiva della Variante 2 in Legno

(€) 103.964,40 73.799,64 7.846,87 11.872,72 7.830,40 10.631,35 15.670,22 13.695,00 245.310,60 € 1.291,11 €/m2

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.6 LEGNO_VARIANTE 2

240

PARTE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_VARIANTE 2_DETTAGLIO 1

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.6 LEGNO_VARIANTE 2

241

PARTE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_VARIANTE 2_DETTAGLIO 2

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.6 LEGNO_VARIANTE 2

242

PARTE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

LEGNO_VARIANTE 2_DETTAGLIO 3

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.6 LEGNO_VARIANTE 2

243

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

INFISSI_ESTERNI

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Uglass (W/m2K)

Uframe (W/m2K)

Uwindow (W/m2K)

1,1

1,6

1,37

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Famiglia e Tipo

n°

l (m)

0,8

h (m)

A tot. (m2)

Fonte

€/m2

€

405,69

1.521,34

36,85

138,19

SISTEMA COSTRUTTIVO: ALLUMINIO_1/2 ALLUMINIO_0,8x2,5

2,5

3,75

POSA

01.P20.I00.025 + 01.P20.B04.105 01.A17.L00.005

FORNITURA + POSA

1.659,53

SISTEMA COSTRUTTIVO: CALCESTRUZZO_1/2 PVC_0,8x2,5

0,8

2,5

3,75

POSA

01.P20.G00.025 + 01.P20.B04.105 01.A17.L00.005

231,92 36,85

FORNITURA + POSA

869,70 138,19 1.007,89

SISTEMA COSTRUTTIVO: LEGNO_1/2 LEGNO_0,8x2,5

2 POSA

0,8

2,5

3,75

01.P20.L00.025 + 01.P20.B04.105 01.A17.L00.005

FORNITURA + POSA

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.7 INFISSI ESTERNI

244

319,43

1.197,86

36,85

138,19 1.336,05

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

INFISSI_ESTERNI

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Uglass (W/m2K)

Uframe (W/m2K)

Uwindow (W/m2K)

1,1

1,6

1,29

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Famiglia e Tipo

n°

l (m)

1,5

h (m)

A tot. (m2)

Fonte

€/m2

€

380,83

5.617,42

36,85

543,91

SISTEMA COSTRUTTIVO: ALLUMINIO_1/2 ALLUMINIO_1,5x2,5

2,5

POSA

01.P20.I00.030 + 01.P20.B04.105 01.A17.L00.005

FORNITURA + POSA

6.161,33

SISTEMA COSTRUTTIVO: CALCESTRUZZO_1/2 PVC_1,5x2,5

1,5

2,5

POSA

01.P20.G00.030 + 01.P20.B04.105 01.A17.L00.005

216,26 36,85

FORNITURA + POSA

3.192,00 543,91 3.735,91

SISTEMA COSTRUTTIVO: LEGNO_1/2 LEGNO_1,5x2,5

4 POSA

1,5

2,5

01.P20.L00.030 + 01.P20.B04.105 01.A17.L00.005

FORNITURA + POSA

279,28

4.122,17

36,85

543,91 4.666,08

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.7 INFISSI ESTERNI

245

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

INFISSI_ESTERNI

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Uglass (W/m2K)

Uframe (W/m2K)

Uwindow (W/m2K)

1,1

1,6

1,51

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Famiglia e Tipo

n°

l (m)

0,8

h (m)

A tot. (m2)

Fonte

€/m2

€

405,69

535,51

36,85

48,64

SISTEMA COSTRUTTIVO: ALLUMINIO_1/2 ALLUMINIO_0,8x1

1,32

POSA

01.P20.I00.025 + 01.P20.B04.105 01.A17.L00.005

FORNITURA + POSA

584,15

SISTEMA COSTRUTTIVO: CALCESTRUZZO_1/2 PVC_0,8x1

0,8

1,32

POSA

01.P20.G00.025 + 01.P20.B04.105 01.A17.L00.005

231,92 36,85

FORNITURA + POSA

306,13 48,64 354,77

SISTEMA COSTRUTTIVO: LEGNO_1/2 LEGNO_0,8x1

2 POSA

0,8

1,32

01.P20.L00.025 + 01.P20.B04.105 01.A17.L00.005

FORNITURA + POSA

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.7 INFISSI ESTERNI

246

319,43

421,65

36,85

48,64 470,29

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

INFISSI_ESTERNI

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Uglass (W/m2K)

Uframe (W/m2K)

Uwindow (W/m2K)

1,1

1,6

1,56

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Famiglia e Tipo

n°

l (m)

1,5

h (m)

A tot. (m2)

Fonte

€/m2

€

405,69

2.077,13

36,85

188,67

SISTEMA COSTRUTTIVO: ALLUMINIO_1/2 ALLUMINIO_1,5x0,85

0,85

5,12

POSA

01.P20.I00.025 + 01.P20.B04.105 01.A17.L00.005

FORNITURA + POSA

2.265,80

SISTEMA COSTRUTTIVO: CALCESTRUZZO_1/2 PVC_1,5x0,85

1,5

0,85

5,12

POSA

01.P20.G00.025 + 01.P20.B04.105 01.A17.L00.005

231,92 36,85

FORNITURA + POSA

1.187,43 188,67 1.376,10

SISTEMA COSTRUTTIVO: LEGNO_1/2 LEGNO_1,5x0,85

4 POSA

1,5

0,85

5,12

01.P20.L00.025 + 01.P20.B04.105 01.A17.L00.005

FORNITURA + POSA

319,43

1.635,48

36,85

188,67 1.824,15

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.7 INFISSI ESTERNI

247

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

INFISSI_ESTERNI

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Uglass (W/m2K)

Uframe (W/m2K)

Uwindow (W/m2K)

1,1

1,6

1,35

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Famiglia e Tipo

n°

l (m)

0,95

h (m)

A tot. (m2)

Fonte

€/m2

€

380,83

7.026,31

36,85

679,88

SISTEMA COSTRUTTIVO: ALLUMINIO_1/2 ALLUMINIO_0,95x2,15

2,15

18,45

POSA

01.P20.I00.030 + 01.P20.B04.105 01.A17.L00.005

FORNITURA + POSA

7.706,19

SISTEMA COSTRUTTIVO: CALCESTRUZZO_1/2 PVC_0,95x2,15

0,95

2,15

18,45

POSA

01.P20.G00.030 + 01.P20.B04.105 01.A17.L00.005

216,26 36,85

FORNITURA + POSA

3.990,00 679,88 4.669,88

SISTEMA COSTRUTTIVO: LEGNO_1/2 LEGNO_0,95x2,15

9 POSA

0,95

2,15

18,45

01.P20.L00.030 + 01.P20.B04.105 01.A17.L00.005

FORNITURA + POSA

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.7 INFISSI ESTERNI

248

279,28

5.152,72

36,85

679,88 5.832,60

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

INFISSI_ESTERNI

PARAMETRI FISICO-TECNICI DEL COMPONENTE Uglass (W/m2K)

Uframe (W/m2K)

Uwindow (W/m2K)

1,1

1,6

1,39

PARAMETRI ECONOMICI DEL COMPONENTE Famiglia e Tipo

n°

l (m)

1,2

h (m)

A tot. (m2)

Fonte

€/m2

€

405,69

584,19

36,85

53,06

SISTEMA COSTRUTTIVO: ALLUMINIO_1/2 ALLUMINIO_1,2x1,2

1,2

1,44

POSA

01.P20.I00.025 + 01.P20.B04.105 01.A17.L00.005

FORNITURA + POSA

637,25

SISTEMA COSTRUTTIVO: CALCESTRUZZO_1/2 PVC_1,2x1,2

1,2

1,44

POSA

01.P20.G00.025 + 01.P20.B04.105 01.A17.L00.005

231,92 36,85

FORNITURA + POSA

333,96 53,06 387,02

SISTEMA COSTRUTTIVO: LEGNO_1/2 LEGNO_1,2x1,2

1 POSA

1,2

1,44

01.P20.L00.025 + 01.P20.B04.105 01.A17.L00.005

FORNITURA + POSA

319,43

459,98

36,85

53,06 513,04

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.7 INFISSI ESTERNI

249

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

INFISSI_ESTERNI

Famiglia e Tipo

n°

l (m)

h (m)

A (m2)

Fonte

CAD.

€

1.028

1.028,00

SISTEMA COSTRUTTIVO: ALLUMINIO/CALCESTRUZZO/LEGNO LUANDI_SUPER

0,9

2,1

1,89

Listino Luandi

COSTI TOTALI INFISSI ESTERNI SISTEMA COSTRUTTIVO: ALLUMINIO_1/2 ALLUMINIO

18.389,91

FORNITURA + POSA

20.042,27

POSA

1.652,36

SISTEMA COSTRUTTIVO: CALCESTRUZZO_1/2 PVC

10.907,23

FORNITURA + POSA

12.559,59

POSA

1.652,36

SISTEMA COSTRUTTIVO: LEGNO_1/2 LEGNO POSA

1.652,36 FORNITURA + POSA

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.7 INFISSI ESTERNI

250

14.017,86 15.670,22

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

INFISSI_INTERNI

Luandi_Drive

Luandi_Rasomuro

Famiglia e Tipo

n°

l (m)

h (m)

A tot. (m2)

Fonte

CAD.

€

SISTEMA COSTRUTTIVO: ALLUMINIO/CALCESTRUZZO/LEGNO LUANDI_DRIVE

0,8

2,1

6,72

Listino Luandi

1.215,00

4.860,00

LUANDI_RASOMURO

0,7

2,1

7,35

Listino Luandi

948,00

4.740,00

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.8 INFISSI INTERNI

251

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

INFISSI_INTERNI

Luandi_Shoin Famiglia e Tipo

n°

l (m)

h (m)

A tot. (m2)

Fonte

CAD.

€

1.365,00

4.095,00

CAD.

€

1.215,00

4.860,00 4.740,00

SISTEMA COSTRUTTIVO: ALLUMINIO/CALCESTRUZZO/LEGNO LUANDI_SHOIN

1,5

2,1

10,77

Listino Luandi

COSTI TOTALI INFISSI INTERNI Famiglia e Tipo

n°

l (m)

h (m)

A tot. (m2)

Fonte

SISTEMA COSTRUTTIVO: ALLUMINIO/CALCESTRUZZO/LEGNO LUANDI_DRIVE

0,8

2,1

6,72

Listino Luandi

LUANDI_RASOMURO

0,7

LUANDI_SHOIN

1,5

2,1

7,35

Listino Luandi

948,00

2,1

10,77

Listino Luandi

1.365,00

3.3 SISTEMI COSTRUTTIVI ANALIZZATI - 3.3.8 INFISSI INTERNI

252

4.095,00 13.695,00

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE Nonostante la metodologia Life Cycle Assessment (LCA) sia definita nelle norme ISO 14040 ed ISO 14044, la sua applicazioone in edilizia risente ancora di una mancanza di standardizzazione settoriale. Norme recenti, come la EN 15978 definiscono il quadro generale e di calcolo dei metodi per la valutazione LCA, altri supporti, come ad esempio la “EeBGuide”2, forniscono regole di calcolo e indicazioni operative per gli studi LCA condotti all’interno dei progetti di ricerca nell’ ambito dell’Energy-Efficient Buildings European Initiative (EeB). Nonostante ciò, il confronto tra diversi studi ed analisi comparative sono ancora di difficile attuazione. Si andranno a riportare in questo capitolo i risultati di sei differenti applicazioni della LCA. Lo studio è rappresentato da una metodologia completa per valutare e ottimizzare l’impatto ambientale di un complesso insieme di elementi e prodotti relativi al processo di costruzione ed alla diversa selezione di materiali e componenti. Le analisi LCA effettuate sono conformi agli standard ISO (14040 e 14044), all’European Standard EN 15978. Consederando che, nel settore delle costruzioni, il livello di dettaglio di un’analisi LCA dipende dalla fase di progettazione, dalla disponibilità dei dati, dagli obiettivi e dalla portata della valutazione, lo studio effettuato in questa Tesi segue le indicazioni inerenti la tipologia dei dati proposti nella EeBGuide per un’analisi LCA semplificata (Figura 3.10). Di seguito di elencheranno le caratteristiche comuni delle sei varianti che stanno alla base dell’analisi: • Unità funzionale e flusso di riferimento: l’unità funzionale a cui legare i flussi in entrata e uscita scelta per la valutazione è l’intero edificio. Al fine di rendere confrontabili i risultati della LCA gli indicatori di impatto ambientale sono stati normalizzati rispetto alla superficie netta di pavimento dell’edificio. Il flusso di riferimento è la quantità di materiale necessario per la produzione dell’edificio. La durata prevista dell’edificio è un periodo di 50 anni. Le componenti che concorrono all’analisi sono le seguenti: – – – – – – – –

Struttura (Fondazioni, Travi e Pilastri) Chiusure Verticali (CV) Chiusure Superiori (CS) Partizioni Verticali (PV) Partizioni Orizzontali (PO) Chiusure Orizzontali Inferiori (COI) Inﬁssi Esterni Inﬁssi Interni 3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE

253

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Nella Figura in basso sono raﬃgurate le fasi del ciclo di vita con la propria nomenclatura e la relazione tra LCA di prodotto e di ediﬁcio, in conformità con le norme EN 15804 e EN 15978, l’immagine è tratta dalla “EeB Guide Guidance Document”

Figura 3.14 Relazione tra LCA di prodotto ed LCA dell’ediﬁcio attraverso i moduli dell’ediﬁcio, rif. eE Guide basata sulle norme EN 15804 e EN 15978 3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE

254

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

• Confini del sistema: determinano quali processi sono inclusi nella valutazione. Lo studio si basa su un approccio “cradle-to-grave”, ovvero le analisi del materiale dalla fase di estrazione della materia prima al processo produttivo allo smaltimento del prodotto a fine vita. Il sistema costruttivo è suddiviso in unità di processo, comprendenti tutti gli elementi, i materiali e le componenti che costituiscono l’edificio, e che sono dunque interessati da flussi di materia e di energia durante le fasi di vita. Di seguito si andranno ad elencare le differenti fasi del ciclo di vita analizzate nello studio LCA del Caso Studio, classificate secondo la norma EN 15804 e la norma EN 15978: – Produzione dei materiali (A1-A5): comprende l’estrazione delle materie prime, la lavorazione, il trasporto intermedio, la produzione finale ed il montaggio. – Uso/Manutenzione (B1-B4): comprende la sostituzione dei materiali in funzione della loro vita utile prevista, comprende inoltre il trattamento di fine vita dei prodotti sostituiti. – Energia operativa (B6): comprende l’energia operativa prodotta durante l’intero ciclo di vita dell’ edificio. – Fine vita (C1-C4): include l’energia consumata ed i rifiuti prodotti dal disassemblaggio o demolizione dei materiali, lo smaltimento in discarica oppure l’eventuale riuso del materiale. Sono esclusi dello studio i trasporti dalle aziende al cantiere, così come l’utilizzo di macchinari necessari per l’assemblaggio e l’imballaggio dei materiali da costruzione, questi dovranno essere considerati al di fuori del campo di applicazione dell’analisi.

Figura 3.15 Schematizzazione del ciclo di vita e campo di applicazione del Life Cycle Assessment all’ediﬁcio Sunslice

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE

255

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

• Requisiti di qualità dei dati: E’ stata utilizzata per la stesura dell’analisi di inventario una banca dati GaBi, sviluppata da PE International che racchiude specifiche sugli attributi dei materiali, dettagli di assemblaggio e informazioni ingegneristiche ed architettoniche con i rispettivi dati di impatto ambientale. Per i dati quantitativi sono stati utilizzati abachi e computi all’interno sel sofware BIM (Building Information Modeling) utilizzato per la modellazione tridimensionale dell’edificio, di cui si parlerà più avanti. Questi dati sono “letti” in automatico dallo strumento utilizzato per effettuare l’analisi LCA che nel caso di questo elaborato è all’interno del software BIM. Nella Tabella sottostante sono riassunte le fasi del ciclo di vita analizzate e la fonte dei dati. Tabella 3.8 Descrizione delle assunzioni e delle fonti di dati seguendo la struttura utilizzata nella EN 15978

Fase del ciclo di vita A1 Materia prima (M) Fasi del A2 Trasporto (M) Prodotto A3 Produzione (M) Fasi del Processo di Costruzione

A4 Trasporto (O) A5 Processo di costruzione/installazione (O)

B1 Uso (O) B2 Manutenzione (O) B3 Riparazione (O) B4 Sostituzione (M) Uso

Fine vita

Fonte dei dati Quantità stimata attraverso gli abachi ottenuti dal BIM Database GaBi Fase non inclusa Database GaBi Voci non incluse: consumo di acqua, trasporto di macchine edili e dei lavoratori e la gestione dei riﬁuti

Database GaBi Si è presa in considerazione la sostituzione delle finiture interne ed esterne (pavimentazione, pareti, infissi) e delle componenti con una durata di vita stimata inferiore ai 50 anni B5 Ristrutturazione (O) Fase non inclusa B6 Energia Operativa Dati stimati attraverso una simu(M) lazione dinamica termica B7 Consumo di Acqua (M) Dato non incluso C1 Smantellamento (O) C2 Trasporto (O) C3 Trattamento rifiuti Database GaBi (M) C4 Smaltimento (M)

La Tabella 3.8 è in conformità con la “EeB Guide” per un’analisi LCA sempliﬁcata. M (Mandatory) = Voci obbligatorie O (Optional) = Voci facoltative 3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE

256

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

• Analisi di inventario: Sono state effettuale sei differenti analisi di inventario, una per ogni variante oggetto di studio, secondo una scomposizione dell’edificio in unità tecnologiche: Struttura, Chiusure Verticali, Chiusure Superiori, Chiusure Orizzontali Inferiori, Infissi esterni, Partizioni Orizzontali, Partizioni Verticali e Infissi interni. Per ogni componente, nell’inventario sono disponibili informazioni legate ad ogni materiale che compone l’elemento: peso totale (kg) e ciclo di vita (anni). • Analisi dei risultati: Lo strumento utilizzato per la quantificazione degli impatti ambientali è TRACI 2.1, un sistema di caratterizzazione ed una metodologia sviluppato dalla U.S. EPA (Environmental Protection Agency). Questo strumento permette la quantificazione dei seguenti impatti ambientali: – Potenziale di Acidificazione (AP) – Potenziale di Eutrofizzazione (EP) – Potenziale di Riscaldamento Globale (GWP) – Potenziale Formazione di Smog (SFP) – Potenziale riduzione dello strato di Ozono (ODP) – Domanda di Energia Primaria (PED) – Energia Rinnovabile (RE) – Energia Non-Rinnovabile (NRE) Nelle pagine che seguono sono riportati i dati riguardanti le voci elencate sopra, inerenti alle sei varianti oggetto di valutazione, nello specifico si elencano: – Calcolo della prestazione energetica delle sei varianti: con l’obiettivo di esporre la metodologia di calcolo utilizzata per stimare il fabbisogno di energia dell’edificio nella fase operativa (B6 Energia Operativa).

– Analisi di Inventario delle sei varianti: vengono indicati i sottoinsiemi che formano l’ediﬁcio ed i rispettivi materiali che li compongono, per ognuno dei quali si precisa il peso in kg, compreso di eventuali sostituzioni, precisate attraverso la durata del materiale, indicata in anni. Ogni materiale è associato ad un set di dati presenti nel database utilizzato per la valutazione ambientale, comprendente informazioni sulle fasi A1-A5, B2-B4 e C1-C4, inerenti alla fase di produzione del prodotto, alla sua sostituzione e alle destinazioni di ﬁne vita.

– Risultati degli indicatori energetici-ambientali delle sei varianti: sono riportate tabelle e graﬁci raﬃguranti gli impatti ambientali per ogni indicatore, potendone successivamente confrontarne i valori ed individuare quale opzione risulta essere la più dannosa per l’ambiente

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE

257

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

3.4.1 Calcolo della prestazione energetica delle sei varianti Di seguito verrà elencata la metodologia utilizzata per stimare il fabbisogno di energia dell’edificio in tutte le sue varianti, nella fase operativa, ovvero la classificazione “B6 Energia” Operativa della EeB Guide. Il calcolo della prestazione energetica dell’ edificio è stato effettuato in conformità con la norma UNI/TS 11300:2008. Si riporta il dimensionamento del generatore di calore attraverso il calcolo delle dispersioni termiche, il dimensionamento del generatore di calore per la produzione di Acqua Calda Sanitaria (ACS), dopodichè è stato effettuato il calcolo del fabbisogno di energia termica e frigorifera dell’ edificio ed infine il calcolo dei consumi per riscaldamento, raffrescamento e per la produzione di acqua calda sanitaria delle differenti soluzioni analizzate. L’edificio è stato progettato per essere uno Zero Energy Building3, ciò avviene attraverso l’ottimizzazione del sistema edificio-impianto integrando sistemi passivi e attivi. L’impianto HVAC integra la climatizzazione e la ventilazione in un’unica soluzione. E’ composto da una pompa di calore con unità interne a espansione diretta

Calcolo del fabbisogno di energia termica dell’ediﬁcio (QH) (UNI EN ISO 13790 e UNI/TS 11300-1) QH = QH,ls – ηH,gn ∙ Qgn = (QH,tr + QH,ve) – ηH,gn ∙ (Qint + Qsol)

[MJ]

Calcolo delle perdite di calore (QH,ls) QH,ls = H ∙ ΔT ∙ τ = (HT + HV) ∙ (ti – te) ∙ τ [MJ] HT: coefficiente globale di scambio termico per trasmissione [W/K] HV: coefficiente globale di scambio termico per ventilazione [W/K] ΔT: differenza di temperatura interna di progetto e media mensile esterna [K] τ: durata del mese considerato [Ms], pari a n ∙ 86400 ∙ 10-6, dove n è il numero dei giorni del mese considerato. Il periodo di riscaldamento per la zona climatica E in cui si trova la città di Torino va dal 15 ottobre al 15 aprile. Il calcolo del coefficiente globale di scambio termico per trasmissione (HT) tiene conto delle dispersioni verso l’esterno (HT,ie), verso vani non riscaldati (HT,iue), verso il solaio controterra (HT,ig) e verso vani a temperature differenti da quella interna considerata (HT,Ij). HT = HT,ie + HT,iue + HT,ig + HT,Ij [W/K] Per il calcolo del caso studio non vengono considerati i valori di e HT,Ij e HT,iue

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.1 CALCOLO DELLA PRESTAZIONE ENERGETICA DELLE 6 VARIANTI

258

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Calcolo delle dispersioni per trasmissione (Htr) Htr = HD + Hg + HU + HA [W/K] HD = coeﬃciente di scambio termico verso l’esterno [W/K] Hg = coeﬃciente di scambio termico attraverso il terreno [W/K] HU =0 (non è presente come Ht,iue) HA =0 (non è presente come HT,Ij)

Calcolo delle dispersioni per ventilazione (Hve) Hve = n ∙ Vnetto ∙ ρa ∙ cp n: tasso minimo orario di ventilazione esterna [h-1] Vnetto: volume netto dell’ ediﬁcio [m3] ρa: massa volumica dell’ aria [kg/m3] cp: capacità termica dell’ aria [kJ/kgK]

Calcolo degli apporti di calore (Qgn) Qgn = Qint + Qsol [MJ] Qint: apporti termici interni [MJ] Qsol: apporti termici solari [MJ] Nei casi di valutazione di progetto o di valutazione standard gli apporti termici interni sono espressi, per gli ediﬁci diversi dalle abitazioni, in funzione della destinazione d’uso secondo quanto riportato nel prospetto 8. (UNI TS 11300 parte 1)

Calcolo degli apporti termici interni (Qint) (per appartamenti di superﬁcie Af ﬁno a 170 m2) Φint = (5,294 * Af) - (0,01557 * Af2) [W] Qint = Φint * τ [MJ] τ = durata del mese considerato [Ms], pari a n ∙ 86400 ∙ 10-6, dove n è il numero dei giorni del mese considerato. Il periodo di riscaldamento per la zona climatica E in cui si trova la città di Torino va dal 15 ottobre al 15 aprile.

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.1 CALCOLO DELLA PRESTAZIONE ENERGETICA DELLE 6 VARIANTI

259

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Calcolo degli apporti termici solari (Qsol) Qsol = (Qsol, w + Qsol, op) ∙ n [MJ] Qsol, w: apporti termici solari attraverso le chiusure trasparenti [MJ/g] Qsol, op: apporti termici solari attraverso le pareti opache [MJ/g] n: numero dei giorni del mese considerato Calcolo degli apporti termici solari attraverso le chiusure trasparenti (Qsol,w) Qsol, w = Aeq,w ∙ Isol [MJ/g] Aeq,w: area equivalente solare [m2] Isol: irraggiamento giornaliero medio mensile [MJ/m2 g] Aeq,w = Fsh,ob ∙ Fsh,gl ∙ ggl ∙ (1 - Ff) ∙ Aw [m2] Fsh,ob: fattore di ombreggiamento per aggetti esterni, tiene conto delle ostruzioni esterne, degli aggetti orizzontali e verticali (Fsh,ob = Fest ∙ For ∙ Fve) Fsh,gl: fattore di ombreggiamento per schermature mobili. Non essendo presenti particolari tipologie di schermature viene assunto pari a 1 ggl: coefficiente di trasmissione energetica totale, pari a TSET = 0,56 Ff: frazione di telaio dell’area del vano finestra Aw: area della finestra considerata [mq] Il valore del fattori di ombreggiamento Fsh,ob viene preso dall’appendice D della norma UNI 11300 Calcolo degli apporti termici solari attraverso le pareti opache (Qsol,op) Qsol, op = Aeq,op ∙ Isol [MJ/g] Aeq,op: area equivalente solare [m2] Isol: irraggiamento giornaliero medio mensile [MJ/m2 g] Aeq,op: Fsh,ob ∙ αs ∙ Rse ∙ U ∙ Aop [m2] Fsh,ob: fattore di ombreggiamento per aggetti esterni, tiene conto delle ostruzioni esterne, degli aggetti orizzontali e verticali (Fsh,ob = Fest ∙ For ∙ Fve) αs: fattore di assorbimento solare della parete opaca, assunto pari a 0,3 per le pareti esterne e 0,8 per la copertura Rse: resistenza termica superficiale esterna della parete opaca, pari a 0,04 m2K/W U: trasmittanza termica della parete opaca considerata [W/m2K] Aop: area della parete opaca considerata [m2] 3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.1 CALCOLO DELLA PRESTAZIONE ENERGETICA DELLE 6 VARIANTI

260

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Calcolo della capacità termica (Cm) Cm = ki ∙ A [kJ/K] Ki: capacità termica areica interna [J/m2K] A: superﬁcie delle partizioni verticali e orizzontali con aﬀaccio su ambienti interni

Calcolo del fattore di utilizzazione degli apporti gratuiti (ηH,gn) Al ﬁne del calcolo è necessario calcolare il γH pari al rapporto tra gli apporti e le perdite di calore di calore. Essendo questi valori maggiori di 0 e diversi da 1, ηH,gn risulta pari a:

ηH,gn =

aH = aH,0 + τ / τH,0 = 1 + τ / 15 dove τ è la costante di tempo termica dell’edificio, pari al rapporto tra la capacità termica totale Cm =∑ ki ∙ A, data dal prodotto tra la capacità termica areica e la superficie a contatto con l’ambiente interno dell’elemento considerato, e il coefficiente di scambio termico totale calcolato precedentemente.

τ = Cm / H aH = 1 + τ / 15 YH= Qgain / Qloss=Qint+Qsol/Qtr+Qv

A questo punto è possibile arrivare alla deﬁnizione fabbisogno di energia termica dell’ediﬁcio QH = QH,ls – ηH,gn ∙ Qgn

[MJ]

Da qui si ottiene il valore annuo del fabbisogno di energia termica QH,nd speciﬁco per la superﬁcie utile riscaldata, 135 m2

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.1 CALCOLO DELLA PRESTAZIONE ENERGETICA DELLE 6 VARIANTI

261

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Calcolo del fabbisogno di energia frigorifera dell’ediﬁcio (QC) (UNI EN ISO 13790 e UNI/TS 11300-1) Qc = Qgn – ηc,ls ∙ Qc,ls = (Qint + Qsol) – ηc,ls ∙ (Qc,tr + Qc,ve)

[MJ]

Calcolo delle perdite di calore (Qc,ls) Qc,ls = H ∙ ΔT ∙ τ = (HT + Hv) ∙ (ti – te) ∙ τ [MJ] HT: coefficiente globale di scambio termico per trasmissione [W/K] HV: coefficiente globale di scambio termico per ventilazione [W/K] ΔT: differenza di temperatura interna di progetto e media mensile esterna [K] τ: durata del mese considerato [Ms], pari a n ∙ 86400 ∙ 10-6, dove n è il numero dei giorni del mese considerato. Il periodo di raffrescamento viene assunto da maggio a settembre. Calcolo degli apporti di calore (Qgn) Qgn = Qint + Qsol [MJ] Qint: apporti termici interni [MJ] Qsol: apporti termici solari [MJ] Il calcolo degli apporti interni e degli apporti solari è analogo a quello effettuato per il fabbisogno di riscaldamento. Nel caso degli apporti solari cambiano i valori dei fattori di ombreggiamento. Calcolo degli apporti termici solari (Qsol) Qsol = (Qsol, w + Qsol, op) ∙ n [MJ] Qsol, w: apporti termici solari attraverso le chiusure trasparenti [MJ/g] Qsol, op: apporti termici solari attraverso le pareti opache [MJ/g] n: numero dei giorni del mese considerato Calcolo degli apporti termici solari attraverso le chiusure trasparenti (Qsol,w) Qsol, w = Aeq,w ∙ Isol [MJ/g] Aeq,w: area equivalente solare [m2] Isol: irraggiamento giornaliero medio mensile [MJ/m2 g]

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.1 CALCOLO DELLA PRESTAZIONE ENERGETICA DELLE 6 VARIANTI

262

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Aeq,w = Fsh,ob ∙ Fsh,gl ∙ ggl ∙ (1 - Ff) ∙ Aw [m2] Fsh,ob: fattore di ombreggiamento per aggetti esterni, tiene conto delle ostruzioni esterne, degli aggetti orizzontali e verticali (Fsh,ob = Fest ∙ For ∙ Fve) Fsh,gl: fattore di ombreggiamento per schermature mobili. ggl: coefficiente di trasmissione energetica totale, pari a TSET = 0,56 Ff: frazione di telaio dell’area del vano finestra Aw: area della finestra considerata [m2] Il valore del fattori di ombreggiamento Fsh,ob viene preso dall’app. D della norma UNI 11300-1. Calcolo degli apporti termici solari attraverso le pareti opache (Qsol,op) Qsol, op = Aeq,op ∙ Isol [MJ/g] Aeq,op: area equivalente solare [m2] Isol: irraggiamento giornaliero medio mensile [MJ/m2 g] Aeq,op: Fsh,ob ∙ αs ∙ Rse ∙ U ∙ Aop [m2] Fsh,ob: fattore di ombreggiamento per aggetti esterni, tiene conto delle ostruzioni esterne, degli aggetti orizzontali e verticali (Fsh,ob = Fest ∙ For ∙ Fve) αs: fattore di assorbimento solare della parete opaca, assunto pari a 0,3 per le pareti esterne e 0,8 per la copertura Rse: resistenza termica superficiale esterna della parete opaca, pari a 0,04 m2K/W U: trasmittanza termica della parete opaca considerata [W/m2K] Aop: area della parete opaca considerata [m2] Il valore del fattori di ombreggiamento Fsh,ob viene preso dall’appendice D della norma UNI 11300-1. Calcolo del fattore di utilizzazione degli apporti gratuiti (ηc,ls) Al fine del calcolo è necessario calcolare il γc pari al rapporto tra gli apporti e le perdite di calore. Essendo questi valori maggiori di 0 e diversi da 1, ηc,gn risulta pari a

ηc,ls =

ac = ac,0 + τ / τc,0 – k ∙ (Aw / Su) = 8,1 + τ / 17 – 13 ∙ (Aw / Su)

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.1 CALCOLO DELLA PRESTAZIONE ENERGETICA DELLE 6 VARIANTI

263

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

dove τ: la costante di tempo termica dell’edificio, pari al rapporto tra la capacità termica totale Cm: ∑ ki ∙ A, data dal prodotto tra la capacità termica areica e la superficie a contatto con l’ambiente interno dell’elemento considerato, e il coefficiente di scambio termico totale H. Aw: l’area finestrata Su: l’area di pavimento climatizzata. Il calcolo della capacità termica totale è lo stesso effettuata in precedenza. ac=ac,0+(τ/τC,0)-k(Aw/Af) [-] Il valore annuo del fabbisogno di energia frigorifera è pari a Qc = Qgn – ηc,ls ∙ Qc,ls [MJ] Da qui si ottiene il valore annuo del fabbisogno di energia termica QC,nd specifico, per la superficie utile riscaldata, 135 m2

Calcolo del consumo energetico per riscaldamento (Qrisc) Qrisc= QH,nd / COP COP= coeﬃciente di prestazione della pompa di calore [3,93]

Calcolo del consumo energetico per raffrescamento (Qraffr) Qraffr = QC,nd /ESEER ESEER= rendimento medio annuale macchina frigorifera= 3,48

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.1 CALCOLO DELLA PRESTAZIONE ENERGETICA DELLE 6 VARIANTI

264

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Calcolo del consumo energetico per la produzione dell’Acqua Calda Sanitaria (QACS) QACS = QH,w /ηACS [kWh] Calcolo di QH,w (energia termica richiesta per riscaldare una quantità d’acqua alla temperatura desiderata) QH,w= ρ ∙ c ∙ VW ∙ (Terog - Tin) ∙ G [Wh] ρ: è la massa volumica dell’acqua, pari a 1000 kg/m3 c: è il calore specifico dell’acqua pari a 1,162 Wh/kg °C VW: volume d’acqua richiesto durante il periodo di calcolo [m3/G], pari ad a ∙ Nu, dove a è il fabbisogno giornaliero specifico=1,42 [m2/G] (da norma UNI 11300) e Nu è il valore della superficie utile dell’abitazione in esame= 135 mq Vw=191,9 [l/G]=0,192 [m3/G] Terog= è la temperatura di erogazione [°C] Tin = è la temperatura di ingresso dell’acqua fredda sanitaria [°C] G: è il numero dei giorni di produzione ACS [G] =365 gg QH,w= 1000 ∙ 1,162 ∙ 0,192 ∙ (40 - 15) ∙ 365

QACS= QH,w/ηACS [kWh] ηACS= rendimento di generazione [3,4]

Di seguito si andranno a visionare dei grafici che mostrano l’incidenza dei differenti consumi dell’edificio (Riscaldamento, Raffrescamento, Acqua Calda Sanitaria, Illuminazione, Apparecchi e dispositivi). Avendo posto dei vincoli inerenti ai parametri termici ed avendo la stessa tipologia di impianto in tutte le sei varianti, i valori che si andranno ad esaminare sono simili. I dati relativi al consumo energetico per la produzione di acqua calda sanitaria, dei consumi per illuminazione ed i consumi per gli apparecchi ed i dispositivi, essendo basati sulla conformazione dell’edificio e non sui componenti, hanno lo stesso valore. Piccole variazioni si avranno nei valori dei consumi per riscaldamento e per raffrescamento, dovuti a leggere variazioni di trasmittanza termica dei componenti nelle diverse soluzioni studiate ed in secondo luogo alla capacità termica areica interna (ki), anch’essa diversa da componente a componente, la quale influisce sul valore della capacità termica (Cm) e di conseguenza sui consumi per riscaldamento e raffrescamento.

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.1 CALCOLO DELLA PRESTAZIONE ENERGETICA DELLE 6 VARIANTI

265

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

I valori che saranno elencati sono stati utilizzati per la valutazione del Life Cycle Assessment (LCA), e rappresentano l’energia operativa (B6) durante l’intero ciclo di vita dell’edificio. All’interno del software BIM utilizzato per effettuare l’analisi è stata inserita la sommatoria dei consumi elettrici stimati, convertiti in kWh/m2a (riscaldamento + raffrescamento + acqua calda sanitaria + Illuminazione + Apparecchi e dispositivi). Successivamente il software elabora i dati inseriti e applicando un fattore di conversione basato sulla media italiana (2,66 per quanto riguarda la conversione di energia elettrica), calcola il valore di energia elettrica primaria durante l’intero ciclo di vita dell’edificio. Nella tabella si riportano i valori dei differenti consumi nelle rispettive varianti, non convertiti in energia primaria. La normalizzazione è stata eseguita rispetto all’area netta riscaldata, 135 m2. Tabella 3.9 Sommatoria dei consumi energetici (riscaldamento, raffrescamento, acqua calda sanitaria, illuminazione e apparecchi/dispositivi) ALLUMINIO

CALCESTRUZZO

LEGNO

Variante 1

Variante 2

Variante 1

Variante 2

Variante 1

Variante 2

Riscaldamento [kWh/a]

1.745

1.742

1.692

1.713

1.743

1.780

Raﬀrescamento [kWh/a]

903

896

877

886

901

899

Acqua Calda Sanitaria

598 kWh/a

Illuminazione

223 kWh/a

Apparecchi e Dispositivi

1.720 kWh/a Area Netta Riscaldata= 135 m2

kWh/m2a

38,44

38,37

37,85

38,08

38,41

38,67

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.1 CALCOLO DELLA PRESTAZIONE ENERGETICA DELLE 6 VARIANTI

266

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

3.4.2 ALLUMINIO_VARIANTE 1

• Analisi di Inventario

Tabella 3.10_Alluminio_Variante 1 Dati di inventario relativi alla produzione dei materiali (A1-A5) e ai materiali di sostituzione (B2-B4) Sottoinsiemi Descrizione

Materiale (Revit ®)

Materiale Database GaBi (Tally ®)

Fondazioni

Calcestruzzo

Calcestruzzo strutturale

Acciaio Alluminio

Struttura

Peso (kg)

Tempo (anni)

70.267

Tondino di acciaio

466

Alluminio estruso

7.081

Gesso naturale

7.982

Celenit N

Truciolare legato con cemento

7.846

Celenit L3

Truciolare legato con cemento + Lana minerale (alta densità)

9.879

Barriera a vapore

Foglio di polietilene

682

EPS

Polistirene espanso

2.728

Pannelli in plastica a base biologica

1.404

Acciaio strutturale

4.033

Gesso naturale

4.308

Celenit N

Truciolare legato con cemento

2.116

Celenit L3

Truciolare legato con cemento + Lana minerale (alta densità)

2.665

Barriera a vapore

Foglio di polietilene

184

EPS

Polistirene espanso

736

2.195

506

Chiusura Verticale CV1_1 32,8 cm

Cartongesso

Laminato plastico Montanti Facciata Vent. CV2_1 36 cm

CV3_1 23cm

Cartongesso

Cartongesso Lana di roccia

Gesso naturale Lana minerale, alta densità

Chiusura Superiore CS_1

Cartongesso

Gesso naturale

1.284

Eco-isper_64

Tavola di legno dolce + sughero

2.337

Guaina imp.

Foglio impermeabilizzante elastomerico

263

Polistirene espanso

439

1.185

EPS Parquet

Tavola di legno dolce

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.2 ALLUMINIO_VARIANTE 1

267

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Sottoinsiemi Descrizione

Materiale (Revit ®)

Materiale Database GaBi (Tally ®)

Peso (kg)

Tempo (anni)

Partizione Veticale PV1_1 21 cm

Cartongesso

PV2_1 10 cm

Cartongesso

Lana di roccia Lana di roccia

Gesso naturale

2.454

857

4.790

Lana minerale, alta densità

442

Lana minerale, alta densità

258

Lana minerale, alta densità Gesso naturale

Partizione Orizzontale PO_1

Lana di roccia Legno lamellare

Tavola di legno duro

1.308

Assi di Legno

Tavola di legno dolce

698

Parquet

Tavola di legno dolce

1.395

323

5.031

Polistirene espanso

503

Truciolare legato con cemento

868

1.358

Chiusura Orizzontale Inferiore COI_1

Igloo Calcestruzzo EPS Celenit N

Inﬁssi

Polipropilene Cls leggero con armatura

Parquet

Tavola di legno dolce

Esterni

Alluminio

Interni

484

Vetro

1.920

Legno

130

Acciaio

Alluminio

796

Legno

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.2 ALLUMINIO_VARIANTE 1

268

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

• Risultati LCA_Alluminio_Variante 1: Indicatori Energetico-Ambientali Di seguito in Tabella saranno indicati i valori totali degli indicatori ambientali, tenendo conto dell’energia consumata nelle fasi di Manufacturing (A1-A5), Maintenance/Replacement (B2-B4), End of Life (C1-C4), alla quale è stata aggiunta l’Energia Operativa (B6). Nel Graﬁco 1 della pagina successiva sono presenti i valori suddivisi nelle singole fasi. Tabella 1. Risultati totali_Indicatori Ambientali

Potenziale di Acidiﬁcazione (AP) Potenziale di Eutroﬁzzazione (EP) Potenziale di Riscaldamento Globale (GWP) Potenziale Riduzione di Ozono (ODP) Potenziale Formazione di Smog (SFP)

(kgSO2eq) (kgSO2eq)/m2a (kgNeq) (kgNeq)/m2a (kgCO2eq) (kgCO2eq)/m2a (CFC-11eq) (CFC-11eq)/m2a (kgO3eq) (kgO3eq)/m2a

Ciclo di Vita 896,27 0,133 96,19 0,014 252.903,24 37,47 0,001613 0,00000024 9.768,88 1,45

Di seguito in Tabella saranno indicati i valori totali degli indicatori energetici, tenendo conto dell’energia consumata nelle fasi di Manufacturing (A1-A5), Maintenance/Replacement (B2-B4), End of Life (C1-C4), alla quale è stata aggiunta l’Energia Operativa (B6). Nel Graﬁco 1 della pagina successiva sono presenti i valori suddivisi nelle singole fasi. Tabella 2. Risultati totali_Indicatori Energetici

Ciclo di Vita Domanda di Energia Primaria (PED) Energia Non-Rinnovabile (NRE) Energia Rinnovabile (RE)

4.294.143 636,17 3.538.884

MJ/m2a

524,28

755.265 111,89

MJ MJ/m a 2

MJ/m a 2

La normalizzazione dei risultati in m2a è riferita alla superﬁcie netta riscaldata, ovvero a 135 m2 e al il ciclo di vita dell’ediﬁcio, il quale è impostato ad un periodo di 50 anni.

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.2 ALLUMINIO_VARIANTE 1

269

270 3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.2 ALLUMINIO_VARIANTE 1

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Graﬁco 3. Peso dei Materiali [kg]

1.920

4.033 7.615 ACCIAIO (3%)

24.417

ALLUMINIO (5%) CLS (49%)

6.870

CELENIT (15%) ECOISPER (2%)

6.469 1.452

BARRIERE (1%) 75.764

2.337

ISOLANTI (4%) LEGNO (4%)

23.374

RIVESTIMENTI (16%) VETRI (1%)

Graﬁco 4. Incidenza dei materiali sul Ciclo di Vita [%] (Manufacturing, Maintenance/Replacement, End of Life) 100%

80%

VETRI RIVESTIMENTI LEGNO

60%

ISOLANTI BARRIERE

40%

ECOISPER CELENIT

20%

CLS ALLUMINIO

ACCIAIO (AP)

(EP)

(GWP) (ODP)

(SFP)

(PED)

(NRE)

(RE)

-20%

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.2 ALLUMINIO_VARIANTE 1

271

272 3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.2 ALLUMINIO_VARIANTE 1

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

3.4.3 ALLUMINIO_VARIANTE 2

• Analisi di Inventario

Tabella 3.11_Alluminio_Variante 2 Dati di inventario relativi alla produzione dei materiali (A1-A5) e ai materiali di sostituzione (B2-B4) Sottoinsiemi Descrizione Fondazioni Struttura

Materiale (Revit ®) Calcestruzzo

Materiale Database GaBi (Tally ®) Calcestruzzo strutturale

Peso (kg)

Tempo (anni)

69.508

Acciaio

Tondino di acciaio

464

Alluminio

Alluminio estruso

6.670

20.842

Truciolare legato con cemento

4.810

PET riciclato

Poliestere

9.620

Gres porcellanato

Porcellanato ceramica

16.656

Acciaio strutturale

4.188

Gesso naturale

7.708

Truciolare legato con cemento

1.278

PET riciclato

Poliestere

2.779

Cartongesso

Gesso naturale

2.374

Lana di vetro

609

Chiusura Verticale (CV) CV1_2 27,1cm

Cartongesso Celenit N

Montanti Facciata Vent. CV2_2 30,4cm CV3_2 23cm

Cartongesso Celenit N

Gesso naturale

Chiusura Superiore (CS) CS_2 26,9cm

Cartongesso

Gesso naturale

1.264

Gres porcellanato

Porcellanato ceramica

2.745

PET riciclato

Poliestere

778

Pannelli in ﬁbra di vetro

594

Tavola di legno duro

1.215

2.218

711

5.070

520

Vetro cellulare Legno lamellare Partizione Verticale (PV) PV1_2 21 cm

Cartongesso

Gesso naturale

Lana di vetro

PV2_2 10 cm

Cartongesso

Gesso naturale

Lana di vetro

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.3 ALLUMINIO_VARIANTE 2

273

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Sottoinsiemi Descrizione

Materiale (Revit ®)

Materiale Database GaBi (Tally ®)

Peso (kg)

Tempo (anni)

Chiusura Orizzontale Inferiore (COI) COI_2

Igloo

314

Cls leggero con armatura

4.987

Pannelli in ﬁbra di vetro

2.410

Porcellanato ceramica

3.092

Cartongesso

Gesso naturale

1.478

Gres porcellanato

Porcellanato ceramica

3.209

253

1.421

484

Vetro

1.920

Legno

130

Acciaio

Alluminio

796

Calcestruzzo Vetro cellulare Gres porcellanato

Polipropilene

Partizione Orizzontale (PO) PO_2 10,4 cm

Lana di roccia Legno lamellare Inﬁssi

Esterni

Interni

Lana minerale, alta densità Tavola di legno duro Alluminio

Legno

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.3 ALLUMINIO_VARIANTE 2

274

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

• Risultati LCA_Alluminio_Variante 2: Indicatori Energetico-Ambientali Di seguito in Tabella saranno indicati i valori totali degli indicatori ambientali, tenendo conto dell’energia consumata nelle fasi di Manufacturing (A1-A5), Maintenance/Replacement (B2-B4), End of Life (C1-C4), alla quale è stata aggiunta l’Energia Operativa (B6). Nel Graﬁco 1 della pagina successiva sono presenti i valori suddivisi nelle singole fasi. Tabella 1. Risultati totali_Indicatori Ambientali

Potenziale di Acidiﬁcazione (AP) Potenziale di Eutroﬁzzazione (EP) Potenziale di Riscaldamento Globale (GWP) Potenziale Riduzione di Ozono (ODP) Potenziale Formazione di Smog (SFP)

(kgSO2eq) (kgSO2eq)/m2a (kgNeq) (kgNeq)/m2a (kgCO2eq) (kgCO2eq)/m2a (CFC-11eq) (CFC-11eq)/m2a (kgO3eq) (kgO3eq)/m2a

Ciclo di Vita 1.021,86 0,151 107,47 0,016 282.968,08 41,92 0,001419 0,00000021 11.009,41 1,63

Ciclo di Vita Domanda di Energia Primaria (PED) Energia Non-Rinnovabile (NRE) Energia Rinnovabile (RE)

MJ MJ/m2a MJ MJ/m2a MJ MJ/m a 2

4.879.613 722,91 4.083.261 604,93 796.333 117,97

La normalizzazione dei risultati in m2a è riferita alla superﬁcie netta riscaldata, ovvero a 135 m2, ed al il ciclo di vita dell’ediﬁcio, il quale è stato impostato ad un periodo di 50 anni.

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.3 ALLUMINIO_VARIANTE 2

275

276 3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.3 ALLUMINIO_VARIANTE 2

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Graﬁco 3. Peso dei Materiali [kg]

1.920

4.188

7.204

ACCIAIO (2%) ALLUMINIO (4%) CLS (41%)

66.656

CELENIT (3%)

74.959

IGLOO ISOLANTI (10%) LEGNO (2%) RIVESTIMENTI (37%) VETRI (1%) 3.562 18.274 276

6.088

Graﬁco 4. Incidenza dei materiali sul Ciclo di Vita [%] (Manufacturing, Maintenance/Replacement, End of Life) 100%

80% VETRI RIVESTIMENTI

60%

LEGNO ISOLANTI

40%

IGLOO CELENIT CLS

20%

ALLUMINIO ACCIAIO

(AP)

(EP)

(GWP) (ODP)

(SFP)

(PED)

(NRE)

(RE)

-20%

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.3 ALLUMINIO_VARIANTE 2

277

278 3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.3 ALLUMINIO_VARIANTE 2

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

3.4.4 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1

• Analisi di Inventario

Tabella 3.12_Calcestruzzo_Variante 1 Dati di inventario relativi alla produzione dei materiali (A1-A5) e ai materiali di sostituzione (B2-B4) Sottoinsiemi Descrizione Fondazioni

Materiale (Revit ®) Calcestruzzo

Tempo (anni) 50

1.188

79.242

3.024

Lana minerale, alta densità

14.214

Laterizio

Mattone + Malta di calce

73.046

Intonaco

Cemento Portland per intonaci

36.459

Rivestimento Lapideo

Lastre di pietra

36.477

Montanti Facciata Vent.

Acciaio strutturale a freddo

4.300

Lana di Roccia

Lana minerale, alta densità

3.576

18.382

18.688

2.156

553

7.957

10.096

2084

278

14.664

Cemento Portland per intonaci

6.018

Cemento Portland per intonaci

5.324

153

4.190

Calcestruzzo Acciaio

Calcestruzzo strutturale

Peso (kg) 108.319

Acciaio Struttura

Materiale Database GaBi (Tally ®) Tondino di acciaio Calcestruzzo strutturale Tondino di acciaio

Chiusura Verticale (CV) CV1_1 41,5cm

CV2_1 43cm

Lana di roccia

Laterizio

Mattone + Malta di calce

Intonaco CV3_1 23cm

Cartongesso Lana di roccia

Gesso naturale Lana minerale, alta densità

Chiusura Superiore (CS) CS_1 44,7cm

Ceramica Massetto cls Lana di roccia Guaina imp. Latero-cemento Intonaco

Piastrelle in ceramica + Malta Cemento leggero Lana minerale, alta densità Foglio impermeabilizzante elastomerico Laterizio + Malta + Cls

Partizione Verticale (PV) PV1_1 22cm

Intonaco Lana di roccia Laterizio

Lana minerale, alta densità Mattone + Malta di calce

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.4 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1

279

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Sottoinsiemi Descrizione

Materiale (Revit ®)

Materiale Database GaBi (Tally ®)

Peso (kg)

Tempo (anni)

Chiusura Orizzontale Inferiore (COI) PV2_1 10 cm

Intonaco

Cemento Portland per intonaci

Laterizio

Mattone + Malta di calce

COI_1

Igloo Calcestruzzo Lana di roccia

10.308

4.056

265

Cls leggero con armatura

4.212

Lana minerale, alta densità

2.126

319

11.586

Piastrelle in ceramica + Malta

9.131

Cemento Portland per intonaci

6.935

16.897

267

11.634

9.169

252

Polipropilene

Guaina imp.

Foglio impermeabilizzante elastomerico

Massetto cls

Cemento leggero

Ceramica Partizione Orizzontale (PO) PO_1 28,5 cm

Intonaco Latero-cemento Lana di roccia Massetto cls Ceramica

Inﬁssi

Esterni

Interni

Laterizio + Malta + Cls Lana minerale, alta densità Cemento leggero Piastrelle in ceramica + Malta Pvc Vetro

1.882

Legno

130

Acciaio

Alluminio

735

Legno

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.4 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1

280

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

• Risultati LCA_Calcestruzzo_Variante 1: Indicatori Energetico-Ambientali Di seguito in Tabella saranno indicati i valori totali degli indicatori ambientali, tenendo conto dell’energia consumata nelle fasi di Manufacturing (A1-A5), Maintenance/Replacement (B2-B4), End of Life (C1-C4), alla quale è stata aggiunta l’Energia Operativa (B6). Nel Graﬁco 1 della pagina successiva sono presenti i valori suddivisi nelle singole fasi. Tabella 1. Risultati totali_Indicatori Ambientali

Potenziale di Acidiﬁcazione (AP) Potenziale di Eutroﬁzzazione (EP) Potenziale di Riscaldamento Globale (GWP) Potenziale Riduzione di Ozono (ODP) Potenziale Formazione di Smog (SFP)

(kgSO2eq) (kgSO2eq)/m2a (kgNeq) (kgNeq)/m2a (kgCO2eq) (kgCO2eq)/m2a (CFC-11eq) (CFC-11eq)/m2a (kgO3eq) (kgO3eq)/m2a

Ciclo di Vita 1.537,10 0,228 75,29 0,011 371.633,26 55,06 0,002306 0,00000034 18.600,44 2,756

Ciclo di Vita Domanda di Energia Primaria (PED) Energia Non-Rinnovabile (NRE) Energia Rinnovabile (RE)

4.981.214 737,96 4.368.852

MJ/m2a

647,237

612.361 90,72

MJ MJ/m a 2

MJ/m a 2

La normalizzazione dei risultati in m2a è riferita alla superﬁcie netta riscaldata, ovvero a 135 m2, mentre il ciclo di vita dell’ediﬁcio è stato impostato ad un periodo di 50 anni.

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.4 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1

281

282 3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.4 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Graﬁco 3. Peso dei Materiali [kg]

4.300

1.882

ACCIAIO (1%) CLS (43%)

122.365

CERAMICA (5%)

252

BARRIERE

228.797

865

ISOLANTI (4%) LATERIZI (23%) LEGNO

120.153

PVC RIVESTIMENTI (23%) VETRI (1%)

22.973

862

26.257

Graﬁco 4. Incidenza dei materiali sul Ciclo di Vita [%] (Manufacturing, Maintenance/Replacement, End of Life)

100% 80% 60% 40% 20% 0% (AP)

(EP)

(GWP)

(ODP)

(SFP)

(PED)

(NRE)

(RE)

-20% ACCIAIO

CLS

CERAMICA

BARRIERE

ISOLANTI

LATERIZI

LEGNO

PVC

RIVESTIMENTI

VETRI

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.4 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1

283

284 3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.4 CALCESTRUZZO_VARIANTE 1

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

3.4.5 CALCESTRUZZO_VARIANTE 2

• Analisi di Inventario

Tabella 3.13_Calcestruzzo_Variante 2 Dati di inventario relativi alla produzione dei materiali (A1-A5) e ai materiali di sostituzione (B2-B4) Sottoinsiemi Descrizione Fondazioni

Materiale (Revit ®)

Materiale Database GaBi (Tally ®)

Calcestruzzo

Calcestruzzo strutturale

Acciaio Struttura

Tondino di acciaio

Calcestruzzo

Calcestruzzo strutturale

Acciaio

Tondino di acciaio

Peso (kg)

Tempo (anni)

106.136

1.168

78.458

2.996

91.734

136.545

2.394

614

3.542

Chiusura Verticale (CV) CV1_2 40,5cm

Intonaco

Cemento Portland per intonaci

Legnobloc: legno-cemento graﬁte sabbia/ghiaia

CV3_1 23cm

Truciolare legato con cemento Poliuretano espanso Cemento leggero

Cartongesso

Gesso naturale

Lana di vetro

Chiusura Superiore (CS) CS_1 49,7cm

Pavimento

Piastrella in pietra

Lana di vetro

1.376

Guaina imp.

Foglio impermeabilizzante elastomerico

206,4

7.225

Cemento Portland per intonaci

5.965

Cemento Portland per intonaci

5.307

153

4.195

10.038

3.968

Solaio strutt. : cls polistirolo legno-cemento Intonaco

Cls leggero con armatura Polistirene Truciolare legato con cemento

Partizione Verticale (PV) PV1_2 22cm PV2_2 11cm

Intonaco Lana di vetro

Lana di vetro

Laterizio

Mattone + Malta di calce

Intonaco

Cemento Portland per intonaci

Laterizio

Mattone + Malta di calce

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.5 CALCESTRUZZO_VARIANTE 2

285

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Sottoinsiemi Descrizione

Materiale (Revit ®)

Materiale Database GaBi (Tally ®)

Peso (kg)

Tempo (anni)

Chiusura Orizzontale Inferiore (COI) COI_2

Igloo

Polipropilene

255

Calcestruzzo

Cls leggero con armatura

4.051

Lana di vetro

2.380

Guaina imp.

Foglio impermeabilizzante elastomerico

238

Piastrella in pietra

4.084

Cemento Portland per intonaci

6.926

8.391

266

4.114

252

Vetro

1.882

Pavimento Partizione Orizzontale (PO) PO_2 39,5 cm

Intonaco Solaio strutt. : cls polistirolo legno-cemento Lana di roccia Pavimento

Inﬁssi

Esterni

Interni

Cls leggero con armatura Polistirene Truciolare legato con cemento Lana minerale, alta densità Piastrella in pietra Pvc Legno

130

Acciaio

Alluminio

735

Legno

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.5 CALCESTRUZZO_VARIANTE 2

286

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

• Risultati LCA_Calcestruzzo_Variante 2: Indicatori Energetico-Ambientali Di seguito in Tabella saranno indicati i valori totali degli indicatori ambientali, tenendo conto dell’energia consumata nelle fasi di Manufacturing (A1-A5), Maintenance/Replacement (B2-B4), End of Life (C1-C4), alla quale è stata aggiunta l’Energia Operativa (B6). Nel Graﬁco 1 della pagina successiva sono presenti i valori suddivisi nelle singole fasi. Tabella 1. Risultati totali_Indicatori Ambientali

Potenziale di Acidiﬁcazione (AP) Potenziale di Eutroﬁzzazione (EP) Potenziale di Riscaldamento Globale (GWP) Potenziale Riduzione di Ozono (ODP) Potenziale Formazione di Smog (SFP)

(kgSO2eq) (kgSO2eq)/m2a (kgNeq) (kgNeq)/m2a (kgCO2eq) (kgCO2eq)/m2a (CFC-11eq) (CFC-11eq)/m2a (kgO3eq) (kgO3eq)/m2a

Ciclo di Vita 2.022,35 0,300 390,19 0,058 537.266,67 79,59 0,002160 0,00000032 26.618,60 3,94

Ciclo di Vita Domanda di Energia Primaria (PED) Energia Non-Rinnovabile (NRE) Energia Rinnovabile (RE)

6.079.972 900,74 5.412.642

MJ/m2a

801,87

667.284 98,86

MJ MJ/m a 2

MJ/m a 2

La normalizzazione dei risultati in m2a è riferita alla superﬁcie netta riscaldata, ovvero a 135 m2, mentre il ciclo di vita dell’ediﬁcio è stato impostato ad un periodo di 50 anni.

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.5 CALCESTRUZZO_VARIANTE 2

287

288 3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.5 CALCESTRUZZO_VARIANTE 2

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Graﬁco 3. Peso dei Materiali [kg]

101

1.882

ACCIAIO CLS (41%) BARRIERE

122.364

ISOLANTI (1%) 203.839

252

LATERIZI (2%) LEGNO

11.740

LEGNO-CEMENTO (28%) PIETRA (2%) PVC

140.636

RIVESTIMENTI (25%)

699

VETRI (1%)

5.285 865

8.163

Graﬁco 4. Incidenza dei materiali sul Ciclo di Vita [%] (Manufacturing, Maintenance/Replacement, End of Life)

100% 80% 60% 40% 20% 0% (AP)

(EP)

(GWP)

(ODP)

(SFP)

(PED)

(NRE)

(RE)

-20% ACCIAIO

CLS

BARRIERE

ISOLANTI

LATERIZI

LEGNO

LEGNO-CEMENTO

PIETRA

PVC

RIVESTIMENTI

VETRI

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.5 CALCESTRUZZO_VARIANTE 2

289

290 3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.5 CALCESTRUZZO_VARIANTE 2

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

3.4.6 LEGNO_VARIANTE 1

• Analisi di Inventario

Tabella 3.14_Legno_Variante 1 Dati di inventario relativi alla produzione dei materiali (A1-A5) e ai materiali di sostituzione (B2-B4) Sottoinsiemi Descrizione Fondazioni Struttura

Materiale (Revit ®)

Materiale Database GaBi (Tally ®)

Calcestruzzo

Peso (kg)

Calcestruzzo strutturale

Tempo (anni)

63.972

Acciaio

Tondino di acciaio

444

Legno

Legno strutturale

4.250

Gesso naturale

29.450

Fibra di legno

39.984

505

Rivestimento in legno

9.900

Gesso naturale

2.569

Fibra di legno

949

Tavole di legno tenero

900

Pannelli in scaglie orientate

300

Chiusura Verticale (CV) CV1_1 31,5cm

Gessoﬁbra Fibra di legno Barriera a vapore

Foglio di polietilene

Montanti

Legno strutturale

Pannelli legno CV3_1 23cm

Gessoﬁbra Fibra di legno

Chiusura Superiore (CS) CS_1 23,7cm

Parquet OSB Fibra di legno

Fibra di legno

3.490

205

Gesso naturale

1.418

Gesso naturale

2.745

Fibra di legno

845

Pannelli in scaglie orientate

198

Gesso naturale

2.730

Fibra di legno

1.680

Polipropilene

220

Cls leggero con armatura

4.902

Fibra di legno

3.610

300

1.034

Barriera a vapore

Foglio di polietilene

Gessoﬁbra Partizione Verticale (PV) PV1_1 18,2cm

Gessoﬁbra Fibra di legno OSB

PV2_1 12,6cm

Gessoﬁbra Fibra di legno

Chiusura Orizzontale Inferiore (COI) COI_1

Igloo Calcestruzzo Fibra di legno Guaina imp. Parquet

Foglio impermeabilizzante elastomerico Tavole di legno tenero

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.6 LEGNO_VARIANTE 1

291

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Sottoinsiemi Descrizione

Materiale (Revit ®)

Materiale Database GaBi (Tally ®)

Peso (kg)

Tempo (anni)

Partizione Orizzontale (PO) PO_1 cm

Inﬁssi

Gessoﬁbra Fibra di legno

Gesso naturale

1.686

Fibra di legno

2.076

OSB

Pannelli in scaglie orientate

292

Lana di roccia

Lana minerale, alta densità

332

Parquet

Tavole di legno tenero

1.070

Esterni

Legno

453

Vetro

1.920

Acciaio

Alluminio

796

Interni

Legno

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.6 LEGNO_VARIANTE 1

292

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

• Risultati LCA_Legno_Variante 1: Indicatori Energetico-Ambientali Di seguito in Tabella saranno indicati i valori totali degli indicatori ambientali, tenendo conto dell’energia consumata nelle fasi di Manufacturing (A1-A5), Maintenance/Replacement (B2-B4), End of Life (C1-C4), alla quale è stata aggiunta l’Energia Operativa (B6). Nel Graﬁco 1 della pagina successiva sono presenti i valori suddivisi nelle singole fasi. Tabella 1. Risultati totali_Indicatori Ambientali

Potenziale di Acidiﬁcazione (AP) Potenziale di Eutroﬁzzazione (EP) Potenziale di Riscaldamento Globale (GWP) Potenziale Riduzione di Ozono (ODP) Potenziale Formazione di Smog (SFP)

(kgSO2eq) (kgSO2eq)/m2a (kgNeq) (kgNeq)/m2a (kgCO2eq) (kgCO2eq)/m2a (CFC-11eq) (CFC-11eq)/m2a (kgO3eq) (kgO3eq)/m2a

Ciclo di Vita 578,22 0,086 48,26 0,007 213.413,14 31,62 -0,014922 -0,00000221 8.904,16 1,32

Ciclo di Vita Domanda di Energia Primaria (PED) Energia Non-Rinnovabile (NRE) Energia Rinnovabile (RE)

3.525.423 522,28 1.893.559

MJ/m2a

280,53

1.633.444 241,99

MJ MJ/m a 2

MJ/m a 2

La normalizzazione dei risultati in m2a è riferita alla superﬁcie netta riscaldata, ovvero a 135 m2, ed al ciclo di vita dell’ediﬁcio, il quale è stato impostato ad un periodo di 50 anni.

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.6 LEGNO_VARIANTE 1

293

294 3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.6 LEGNO_VARIANTE 1

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Graﬁco 3. Peso dei Materiali [kg]

1.920

105

ACCIAIO CLS (36%) 50.498

64.416

PARQUET (2%) BARRIERE ISOLANTI (29%) OSB (1%) LEGNO (3%)

6.004

RIVESTIMENTI (28%)

790

52.966

VETRI (1%)

3.004 725

Graﬁco 4. Incidenza dei materiali sul Ciclo di Vita [%] (Manufacturing, Maintenance/Replacement, End of Life)

100% 80% 60% 40% 20% 0% -20%

(AP)

(EP)

(GWP)

(ODP)

(SFP)

(PED)

(NRE)

(RE)

-40% -60% -80% -100% ACCIAIO

CLS

PARQUET

BARRIERE

ISOLANTI

OSB

LEGNO

RIVESTIMENTI

VETRI

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.6 LEGNO_VARIANTE 1

295

296 3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.6 LEGNO_VARIANTE 1

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

3.4.7 LEGNO_VARIANTE 2

• Analisi di Inventario

Tabella 3.15_Legno_Variante 2 Dati di inventario relativi alla produzione dei materiali (A1-A5) e ai materiali di sostituzione (B2-B4) Sottoinsiemi Descrizione Fondazioni

Materiale (Revit ®)

Materiale Database GaBi (Tally ®)

Calcestruzzo

Calcestruzzo strutturale

Acciaio Struttura

Peso (kg)

Tondino di acciaio

Tempo (anni)

65.425

450

33.790

Xlam

Legno lamellare incrociato

Legno

Legno strutturale

2.361

Gesso naturale

9.212

15.944

Chiusura Verticale (CV) CV1_1 38,8cm

Cartongesso Fibra di cellul.

Isolante in cellulosa

Xlam

Legno lamellare incrociato

MDF

Fibre a media densità

Montanti

Legno strutturale

Pannelli legno CV3_1 23cm

struttura

Rivestimento in legno

Cartongesso

Gesso naturale

Fibra di cellul.

Isolante in cellulosa

7.972

513

10.150

2.569

949

2.542

978

1.304

Chiusura Superiore (CS) CS_1 34,4cm

Massetto secco

Gesso naturale

MDF

Fibre a media densità

Fibra di cellul.

Isolante in cellulosa

Xlam

Legno lamellare incrociato

Cartongesso

struttura

Gesso naturale

1.412

Gesso naturale

2.159

Isolante in cellulosa

389

Fibre a media densità

934

2.035

734

Partizione Verticale (PV) PV1_1 18,2cm

Cartongesso Fibra di cellul. MDF

PV2_1 12,6cm

Cartongesso

Gesso naturale

Fibra di cellul.

Isolante in cellulosa

Chiusura Orizzontale Inferiore (COI) COI_1

Igloo Calcestruzzo Fibra di cellul. Guaina imp. Massetto secco

230

Cls leggero con armatura

Polipropilene

5.018

Isolante in cellulosa

1.741

300

3.017

Foglio impermeabilizzante elastomerico Gesso naturale

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.7 LEGNO_VARIANTE 2

297

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Sottoinsiemi Descrizione

Materiale (Revit ®)

Materiale Database GaBi (Tally ®)

Peso (kg)

Tempo (anni)

Partizione Orizzontale (PO) PO_1 cm

Cartongesso Fibra di cellul.

Isolante in cellulosa

742

Legno lamellare incrociato

struttura

Lana di roccia

Lana minerale, alta densità

338

Esterni Interni

Gesso naturale

3.088

Legno

453

Vetro

1.920

Acciaio

Alluminio

796

Legno

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.7 LEGNO_VARIANTE 2

298

1.715

Xlam Massetto secco Inﬁssi

Gesso naturale

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

• Risultati LCA_Legno_Variante 2: Indicatori Energetico-Ambientali Di seguito in Tabella saranno indicati i valori totali degli indicatori ambientali, tenendo conto dell’energia consumata nelle fasi di Manufacturing (A1-A5), Maintenance/Replacement (B2-B4), End of Life (C1-C4), alla quale è stata aggiunta l’Energia Operativa (B6). Nel Graﬁco 1 della pagina successiva sono presenti i valori suddivisi nelle singole fasi. Tabella 1. Risultati totali_Indicatori Ambientali

Potenziale di Acidiﬁcazione (AP) Potenziale di Eutroﬁzzazione (EP) Potenziale di Riscaldamento Globale (GWP) Potenziale Riduzione di Ozono (ODP) Potenziale Formazione di Smog (SFP)

(kgSO2eq) (kgSO2eq)/m2a (kgNeq) (kgNeq)/m2a (kgCO2eq) (kgCO2eq)/m2a (CFC-11eq) (CFC-11eq)/m2a (kgO3eq) (kgO3eq)/m2a

Ciclo di Vita 1.246,73 0,180 240,40 0,036 277.163,22 41,06 0,000236 0,00000003 11.337,82 1,68

Ciclo di Vita Domanda di Energia Primaria (PED) Energia Non-Rinnovabile (NRE) Energia Rinnovabile (RE)

kWh

4.838.570 716,83 3.103.527

kWh/m2a

459,78

kWh

1.735.046 257,04

kWh kWh/m a 2

kWh/m a 2

La normalizzazione dei risultati in m2a è riferita alla superﬁcie netta riscaldata, ovvero a 135 m2, ed al ciclo di vita dell’ediﬁcio, il quale è stato impostato ad un periodo di 50 anni.

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.7 LEGNO_VARIANTE 2

299

300 3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.7 LEGNO_VARIANTE 2

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Graﬁco 3. Peso dei Materiali [kg]

1.920

105

ACCIAIO CLS (37%)

29.252

MASSETTO A SECCO (5%) BARRIERE

65.875

ISOLANTI (13%) MDF (6%)

33.790

LEGNO (2%) XLAM (19%)

4.123

9.884

22.141

RIVESTIMENTI (17%)

8.647

VETRI (1%)

530

Graﬁco 4. Incidenza dei materiali sul Ciclo di Vita [%] (Manufacturing, Maintenance/Replacement, End of Life)

100% 80% 60% 40% 20% 0% (AP)

(EP)

(GWP)

(ODP)

(SFP)

(PED)

(NRE)

(RE)

-20% ACCIAIO ISOLANTI RIVESTIMENTI

CLS MDF VETRI

MASSETTO SECCO LEGNO

BARRIERE XLAM

3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.7 LEGNO_VARIANTE 2

301

302 3.4 ANALISI AMBIENTALE DI OGNI VARIANTE - 3.4.7 LEGNO_VARIANTE 2

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI Verrà di seguito effettuato un confronto economico-ambientale sui sistemi costruttivi analizzati e dunque delle sei varianti in cui è stato caratterizzato il caso studio Sunslice, affrontato in questo elaborato. Sono stati raccolti i dati delle pagine precedenti e messi a confronto per determinare l’opzione più vantaggiosa sia a livello economico, che a livello ambientale. Questo capitolo è suddiviso in tre parti: • Confronto economico dei differenti sistemi costruttivi: Verranno messi a confronto i costi totali delle sei varianti e questi saranno scomposti nelle varie componenti che formano l’edificio, analizzando sia l’incidenza dell’intero componente, sia del singolo materiale sul costo totale. Si confronteranno poi i costi di costruzione, normalizzati secondo i m2 di superficie commerciale (190 m2), attraverso i costi parametrici presenti nel Prezzario delle tipologie edilizie DEI. • Confronto ambientale sui risultati del life cycle assessment: Verranno messi a confronto gli impatti ambientali delle sei varianti e questi saranno scomposti nelle varie componenti che formano l’edificio, verificando sia l’incidenza dell’intero componente, sia del singolo materiale sul valore totale. Saranno riportati i valori di tutti gli impatti visti nelle pagine precedenti, suddivisi in impatti ambientali ed energetici. Successivamente tali valori saranno normalizzati secondo la superficie netta riscaldata dell’edificio (135 m2) e il suo ciclo di vita (50 anni), ottenendo un valore parametrizzato al m2 annuo. Tale valore sarà messo in relazione con dei valori di benchmark, ottenuti grazie al documento di valutazione redatto da “Open House”4. • Rapporto tra l’impatto ambientale e il costo delle varianti: Verranno messi a confronto i Potenziali di Riscaldamento Globale (GWP) e i costi di costruzione delle sei varianti analizzate, affinchè si possa stabilire quali di esse abbia un rapporto ottimale tra i due aspetti considerati. Inoltre saranno confrontati gli stessi costi con la Domanda di Energia Primaria (PED) e la porzione non rinnovabile (NRE) di essa. Il confronto sarà effettuato anche attraverso i valori parametrici delle sei varianti con i valori di benchmark (“OpenHouse” e “Prezziario DEI”), affinchè si possa stabilire quali delle opzioni considerate sia al di sotto di entrambi i valori di riferimento utilizzati per il confronto.

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI

303

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

3.5.1 Confronto economico dei differenti sistemi costruttivi Sono considerati i costi delle seguenti categorie: 1. Strutture: si intendono gli elementi che caratterizzano la struttura portante dell’edificio, le fondazioni in calcestruzzo armato per tutti i sistemi costruttivi. Montanti, travi e traversi in alluminio, per quanto riguarda il sistema costruttivo in alluminio, struttura intelaiata in calcestruzzo armato per il sistema costruttivo in calcestruzzo, montanti, travi e traversi in legno per la variante 1 del sistema costruttivo in legno ed infine gli elementi in Xlam (pareti e solai) per la variante 2 del sistema costruttivo in legno, a quest’ ultimo si sono aggiunti anche i costi riguardanti i montanti atti al sostegno dell’ isolante, posto all’ esterno degli strati in Xlam. 2. Involucro: si sono considerate tutte le tipologie di stratigrafie elaborate nelle differenti varianti analizzate. Le stratigrafie orizzontali (solaio a terra, solaio di copertura e solaio) e le stratigrafie verticali (pareti verticali interne e esterne). Le pareti esterne saranno indicate come chiusure verticali (CV), il solaio controterra sarà indicato come chiusura orizzontale inferiore (COI) ed infine il solaio di copertura verrà chiamato chiusura superiore (CS). 3. Partizioni interne: rientrano in questa categoria le tramezze interne, che prenderanno il nome di partizioni verticali (PV) ed i solai interpiano, ovvero le partizioni orizzontali (PO). 4. Infissi: vengono indicati in questa categoria le porte e le finestre esterne ed interne presenti nelle diverse varianti, queste non subiscono variazioni in termini di dimensione da un sistema costruttivo all’altro, ma risultano essere differenti solo da un punto di vista materico. A queste categorie sarrano aggiunte in questo capitolo le voci mancanti che permetteranno di arrivare al costo totale dell’intero edificio nelle sue diverse varianti, queste voci sono state prese dal lavoro effettuato dal gruppo “Sponsor and Cost Estimate” del team Sunslice, le quali possono essere applicate a tutte le 6 varianti in quanto presentano elementi che non variano da un sistema costruttivo all’altro. Di seguito saranno indicate le suddette voci: 5. Impianti: sono compresi tutti i componenti e i materiali utilizzati nelle varie categorie di impianti che Sunslice ha in progetto. Si sono considerati gli impianti per la distribuzione dell’acqua (tubazioni, pannelli solari e serbatoio di raccolta per l’ACS, arredo del bagno), la ventilazione (unità interne e esterne, tubazioni), i sistemi elettrici (quadri, fili, pannelli fotovoltaici e batteria di accumulo) e le componenti di domotica (sensori e elettrodomestici). 6. Arredi: si sono individuati gli elementi di arredo interno (cucina, luci, mobili, letti, il “setto-arredo”, le scale e le ringhiere).

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.1 CONFRONTO ECONOMICO DEI DIFFERENTI SISTEMI COSTRUTTIVI

304

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Il valore di costo di ogni elemento è stato calcolato riferendosi (nelle quasi totalità dei casi) al Prezziario della Regione Piemonte 2014, indicato nel computo con la corrispondente codiﬁca. Quando questo non è stato possibile (come ad esempio i costi riguardanti le facciate ventilate) sono state contattate le aziende dei materiali interessati, è indicata comunque la fonte relativa ad ogni materiale. Per quanto riguarda la manodopera, ove possibile è stato inserito il costo proveniente dalle stessa codiﬁca da prezziario, successivamente suddiviso in questo elaboarto in fornitura e posa, quando la singola lavorazione non presentava un costo comprendente le due voci, esse sono state scelte singolarmente. Inoltre, c’è da sottolineare che i valori trovati sono comprensivi della percentuale riguardante le Spese Generali e Utile d’Impresa (24,30%).

Tabella 3.16 Tabella riassuntiva dei Computi Metrici Estimativi raﬃuguranti i costi totali suddivisi per categorie ALLUMINIO (€) Variante 1 Struttura

Variante 2

28.696,37

103.964,40

105.204,57

97.271,31

91.302,59

75.738,71

93.481,69

73.799,64

(CS)

13.201,25

12.215,54

12.714,48

12.649,99

10.553,97

7.846,87

(COI)

9.270,37

12.152,87

10.738,96

10.160,17

12.497,87

11.872,72

(PV)

8.382,49

8.127,46

7.203,17

7.869,42

7.313,44

7.830,40

(PO)

11.571,76

10.891,88

10.500,04

11.473,08

9.424,73

10.631,35

20.042,27

Inﬁssi Interni € totali

27.316,46

LEGNO (€) Variante 1

(CV)

Inﬁssi Esterni

63.517,50

CALCESTRUZZO (€) Variante 1

12.559,59

15.670,22

13.695,00 244.885,21

237.913,83

186.030,29

171.462,42

191.333,29

245.310,60

Nella Tabella 3.16 riportata sopra si nota, come detto nelle pagine precedenti, che risultano esserci costi identici tra una variante all’altra, ciò avviene per i valori inerenti la struttura, dove si hanno nei sistemi costruttivi in alluminio (63.517 €) e calcestruzzo (27.316 €) i medesimi costi, in quanto la struttura portante è composta dagli stessi elementi. Questo non avviene nelle varianti in legno dove si ha un costo nettamente più alto nella seconda variante (103.964 €) per via dell’utilizzo del Xlam, avente un costo unitario molto elevato (1.426,55 €/m3), rispetto all’intelaiatura in legno della prima variante (28.696 €). Uguali valori si hanno anche per quanto riguarda gli infissi, identici per tutte le varianti, indipendentemente dal sistema costruttivo, sono i costi degli infissi interni (13.695 €), rappresentati dalle 12 porte interne. Variano invece a seconda del sistema costruttivo i prezzi degli infissi esterni, più economico il pvc utilizzato nel sistema costruttivo in calcestruzzo (12.560 €), mentre più costoso l’alluminio (20.042 €), una via di mezzo tra le due è rappresentata dal telaio in legno, utilizzato nel corrispettivo sistema costruttivo (15.670 €).

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.1 CONFRONTO ECONOMICO DEI DIFFERENTI SISTEMI COSTRUTTIVI

305

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Per quanto riguarda i diversi componenti che formano l’edificio, si possono fare le diverse considerazioni. Le chiusure verticali (CV) hanno una maggiore incidenza, in tutte le varianti (eccezion fatta per la variante in Xlam dove quest’ultimo è stato conteggiato nella struttura), ovvio considerando i metri quadri di questo componente (circa 450 m2). La componente più economica risulta essere la partizione verticale (PV), con circa 75 m2, anche in questo caso un’osservazione che vale per tutte le varianti. Per quanto riguarda gli orizzontamenti, si hanno quattro differenti scenari: in due dei sei casi risultano essere più costose la chiusure superiori (CS), seguite dalle partizioni orizzontali (PO) ed infine dalle chiusure orizzontali inferiori (COI), questo avviene nella prima variante del sistema costruttivo in alluminio e nella seconda variante del calcestruzzo. In altri due casi, seconda variante in alluminio e prima in calcestruzzo, si hanno sempre le chiusure superiori come componente più costoso, suguite però in questo caso dalle chiusure orizzontali inferiori e le partizioni orizzontali. La situazione si ribalta nelle due varianti con sistema costruttivo in legno: in tutte e due la varianti i componenti più costosi risultano essere le chiusure orizzontali inferiori, mentre, nella prima variante le chiusure superiori hanno un prezzo superiore alle partizioni orizzontali, nella seconda variante si ha invece la situazione opposta.

Graﬁco 3.1 Costi totali di ogni Variante (€)

245.311

LEGNO_2 191.333

LEGNO_1

171.462

CLS_2

186.030

CLS_1 ALL_2

237.914

ALL_1

244.885 0

50.000 100.000 150.000 200.000 250.000 (€)

Come visualizzato nel Graﬁco 3.1 la Variante che presenta il costo maggiore è quella che prevede l’utilizzo del Xlam come struttura portante, con 245.300 € circa, costo simile si ha nella prima variante in alluminio (244.900 €), leggermente inferiore nella seconda ipotesi del sistema costruttivo in alluminio (238.000 €). Decisamente più economiche le due varianti in calcestruzzo, rispettivamente 186.000 € e 171.500 €. Leggermente più costosa dell’intelaiatura in calcestruzzo risulta essere la soluzione con intelaiatura in legno con 191.300 €.

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.1 CONFRONTO ECONOMICO DEI DIFFERENTI SISTEMI COSTRUTTIVI

306

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Chiusure Verticali (CV) Graﬁco 3.2 Costo totale Chiusure Verticali (CV)

73.800

LEGNO_CV_2

93.482

LEGNO_CV_1

75.739

CLS_CV_2

91.303

CLS_CV_1

97.271

ALL_CV_2

105.205

ALL_CV_1 0

50.000

100.000

150.000

€

Analizzando i costi relativi alle sole chiusure verticali, risulta evidente come la variante più costosa sia la prima ipotesi del sistema costruttivo in alluminio, con una spesa di 105.205 €, circa 30.000 € più cara della soluzione più economica, rappresentata dalla seconda variante in legno (73.800 €), va detto che questo valore è al netto dei pannelli Xlam. Considerando l’intero pacchetto della parete, quello più economico è rappresentato dalla seconda variante in calcestruzzo (75.739 €), avente un tamponamento in blocchi di legno-cemento intonacati, con isolamento in grafite nel mezzo. Questa ipotesi rappresenta, ovviamente, quella più economica anche a livello unitario, con un costo (fornitura + posa) di circa 172 €/m2. Ad influire positivamente all’ economicità di questa soluzione è sicuramente l’assenza di una facciata ventilata, sistema che risulta essere alquanto oneroso, soprattutto in funzione del prezzo della posa in opera (circa 60 €/m2). Un’altro materiale che incide non poco sul prezzo della parete, è senza dubbio il sistema di isolamento utilizzato, inevitabilmente in funzione del suo spessore, in questo caso troviamo il più alto contributo nella variante con intelaiatura in legno, dove si ha un costo complessivo dell’isolante, in questo caso la fibra di legno, di circa 36.220 €, su un totale di 93.482 €, circa il 40% del costo totale. Rimanendo sempre a parlare di isolante, tra quelli scelti, il più costoso a livello unitario, in funzione dello spessore, è la fibra di cellulosa, utilizzato nella soluzione in Xlam ed avente un costo al m2 di quasi 46 €/m2, per uno spessore di 18 cm, in questa variante il costo totale dell’ isolamento è di circa 33.500 €, addirittura il 45% sul costo totale di questa componente. Certamente più conveniente a livello economico sono l’ EPS (Alluminio_Variante 1), avente un costo globale 10.200 €, solamente il 10% sul costo totale (14 €/m2 per 20 cm di spessore) e la lana di roccia (Calcestruzzo_Variante 1), costo totale 18.230 €, 20% sul costo delle chiusure verticali di questa soluzione (91.303 €). Infine nella seconda variante del sistema costruttivo in alluminio è stato utilizzato il PET riciclato, avente un costo totale di 32.660 €, circa il 34% sul costo totale dei tamponamenti esterni.

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.1 CONFRONTO ECONOMICO DEI DIFFERENTI SISTEMI COSTRUTTIVI

307

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Chiusure Superiori (CS) Graﬁco 3.3 Costo totale Chiusure Superiori (CS)

7.847

LEGNO_CS_2

10.554

LEGNO_CS_1 CLS_CS_2

12.650

CLS_CS_1

12.714 12.216

ALL_CS_2

13.201

ALL_CS_1 0

5.000

10.000

15.000

€

Anche per quanto riguarda i solai di copertura, indicati con la dicitura di chiusure superiori, si hanno dei prezzi altalenanti, anche in questo caso la soluzione più dispendiosa è la prima variante in alluminio, con una spesa di circa 13.200 €, il materiale che incide maggiormente su questo dato è l’Ecoisper, pannello composto da due tavole di abete e uno strato centrale di sughero biondo, avente un costo totale per il componente di 5.640 € (circa il 43%). La variante più conveniente risulta essere la soluzione in Xlam, anche se, quest’ ultimo non è compreso nel valore totale del componente (7.950 €), aggiungendo il costo dei pannelli multistrato di legno a strati incrociati (9.300 €) si avrebbe un raddoppio del costo. Per quanto riguarda il sistema costruttivo in calcestruzzo e la seconda variante dell’alluminio si hanno valori pressochè uguali, nonostante siano state utilizzate soluzioni diﬀerenti tra loro: lastre di gres porcellanato sorrette dalle travi in alluminio nella omonima soluzione, con isolamento in PET riciclato e vetro cellulare e uno strato di legno lamellare e rivestimento interno in cartongesso come restanti strati (12.215 €), con il legno lamellare che ha un peso leggermente superiore rispetto alla media degli altri strati (38%). Massetto in calcestruzzo con pavimentazione in ceramica, isolamento in lana di roccia, solaio in latero cemento intonacato nella prima ipotesi in calcestruzzo (12.715 €), in questo caso non c’è un materiale con un peso signiﬁcativamente più alto rispetto ad un altro. Pavimentazione sopraelevata, isolamento in lana di vetro, solaio strutturale in legno-cemento con lastre predalles come elemento di alleggerimento, il tutto intonacato nella seconda variante dello stesso sistema costruttivo (12.650 €), in questo caso invece è il solaio in legno-cemento ad avere incidenza maggiore, con 5.100 € infatti, ha un incidenza del 40% sul totale. Detto ciò, risulta evidente il vantaggio della soluzione con intelaiatura in legno, avente una riduzione media di 2.500 € rispetto alle altre varianti, questo dovuto al fatto che non è presente uno strato strutturale (essendo il solaio sorretto dalle travi in legno) ed alla economicità dei materiali utilizzati, come ad esempio i pannelli a lemelle orientate sottili (OSB).

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.1 CONFRONTO ECONOMICO DEI DIFFERENTI SISTEMI COSTRUTTIVI

308

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Chiusure Orizzontali Inferiori (COI) Graﬁco 3.4 Costo totale Chiusure Orizzontali Inferiori (COI)

11.873

LEGNO_COI_2

12.498

LEGNO_COI_1

10.160

CLS_COI_2

10.739

CLS_COI_1

12.153

ALL_COI_2 9.270

ALL_COI_1 0

5.000

10.000

15.000

€

I solai, ed in questo caso, i solai controterra non seguono un andamento di prezzo lineare rispetto al costo totale delle diverse componenti che formano gli edifici, ciò è confermato analizzando i prezzi di questo componente. Infatti, la soluzione di chiusura orizzontale inferiore più economica è rappresentata da quella più costosa a livello di variante, ovvero la prima del sistema costruttivo in alluminio, con i suoi 9.270 €. Ad influire maggiormente sul totale di questo componente sono senza dubbio gli isolanti e la pavimentazione, in quando la struttura che compone l’elemento è all’incirca la medesima in tutte le ipotesi, ovvero lo strato di vespaio areato con getto di completamento, eventuale guaina impermeabilizzante, l’isolante e la pavimentazione. Nella prima variante dell’ alluminio l’isolante utilizzato è l’EPS, che ha un costo al metroquadro molto ridotto (14,17 €/m2), questo incide maggiormente a favore del risultato totale, basti paragonarlo al vetro cellulare utilizzato nella seconda variante del medesimo sistema cosruttivo, avente un costo elevatissimo (91,15 €/m2) che fa inevitabilmente lievitare il costo di questo componente. Anche in questo caso il sistema costruttivo più economico risulta essere il calcestruzzo, con una differenza di circa 600 € a favore della seconda variante, in questo caso il prezzo degli isolanti utilizzati (lana di roccia nella prima ipotesi e lana di vetro nella seconda) è all’incirca lo stesso, circa 24 €/m2, la differenza è data dalle pavimentazioni utilizzate. Interessante notare come il solaio controterra più costoso sia quello facente parte della variante più economica, ovvero il sitema costruttivo con intelaiatura in legno, con 12.500 € circa, poche centinaia di euro in meno la soluzione in xlam (11.900 € circa), anche in questo caso la differenza sta nella pavimentazione (parquet nel primo caso e massetto a secco nel secondo), in quanto gli isolanti hanno un costo non significativamente differente, 43 €/m2 circa la fibra di legno della prima variante contro i circa 45,50 €/m2 della fibra di cellulosa dalla seconda.

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.1 CONFRONTO ECONOMICO DEI DIFFERENTI SISTEMI COSTRUTTIVI

309

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Partizioni Verticali (PV) Graﬁco 3.5 Costo totale Partizioni Verticali (PV)

7.830

LEGNO_PV_2 7.313

LEGNO_PV_1

7.869

CLS_PV_2 7.203

CLS_PV_1

8.127

ALL_PV_2

8.382

ALL_PV_1 6.500

7.000

7.500 €

8.000

8.500

Partizioni Orizzontali (PO) Graﬁco 3.6 Costo totale Partizioni Orizzontali (PO)

10.631

LEGNO_PO_2

9.425

LEGNO_PO_1

11.473

CLS_PO_2

10.500

CLS_PO_1

10.892

ALL_PO_2

11.572

ALL_PO_1 0

5.000

10.000

15.000

€

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.1 CONFRONTO ECONOMICO DEI DIFFERENTI SISTEMI COSTRUTTIVI

310

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Costo di Costruzione delle sei Varianti considerate Dopo aver fatto un’analisi dei costi, sia del singolo componente, sia dei singoli materiali, di seguito, si vuole concludere questo paragrafo, con delle osservazioni riguardanti il costo di costruzione parametrico dei differenti sistemi costruttivi analizzati e quindi delle sei differenti soluzioni studiate. Successivamente, per completare il discorso e come anticipato all’ inizio del capitolo, verranno aggiunti i costi relativi agli impianti (ipotizzati durante il periodo della competizione SDE2014) e degli arredi, in modo da verificare il costo effettivo dell’intero edificio completo di tutte le sue voci. Il costo di costruzione verrà normalizzato secondo la superficie commerciale dell’edificio, quest’ultima risulta essere di circa 190 m2. Grafico 3.7 Costo di costruzione delle diverse varianti normalizzato al metro quadro di superficie commerciale

1.291

LEGNO_2 1.007

LEGNO_1

902

CLS_2

979

CLS_1

1.252

ALL_2

1.289

ALL_1 0

500

1.000

1.500

€/m2

I valori indicati nel Grafico 3.7 mostrano il costo di costruzione comprendente i prezzi di tutti i materiali utilizzati per la realizzazione dell’ edificio, comprensivi di manodopera. Per la quasi totalità dei casi, la fonte dei valori utilizzata è il Prezzario della Regione Piemonte 2014. I prezzi indicati sono comprensivi di spese generali ed utile di impresa, per un ammontare del +24,3% ed inoltre a questi non è stato applicato alcun deprezzamento (operazione che abitualmente le aziende solo solite fare alle imprese costruttrici). E’ possibile eseguire un confronto attraverso l’utilizzo dei costi parametrici presenti nel Prezzario delle tipologie edilizie DEI. Tra gli Edifici unifamiliari proposti si possono prendere come riferimento due classi assimilabili a Sunslice data la simile superficie di pavimento. Si tratta di una costruzione di una villa monofamiliare a pianta complessa su 1 livello nel primo caso (A4 - Villa Tipo “A”) e di una costruzione di una villa monofamiliare a pianta complessa con parte centrale su due livelli (A5 - Villa singola di pregio). Il costo parametrico è calcolato sul Costo di Costruzione.

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.1 CONFRONTO ECONOMICO DEI DIFFERENTI SISTEMI COSTRUTTIVI

311

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Prima di eﬀettuare il confronto verranno aggiunti i costi relativi agli impianti, quest’ultimi sono infatti calcolati nel costo totale dell’opera nel Prezziario DEI. Per eﬀettuare un confronto il più verosimile possibile dovranno essere sottratte alcune voci presenti nel prezziario, nella tabella riassuntiva dei costi, che non sono state calcolate nel caso studio di sunslice oggetto di questa tesi: – scavi e rinterri – canne e fognature – opere in ferro – elementi architettonici decorativi – opere da fabbro – verniciature/tinteggiature/trattamenti protettivi Di seguito si andranno a descrivere le caratteristiche ed il prezzo parametrico delle due tipologie presenti nel Prezziario DEI utilizzate per il confronto: •

•

Tipologia A4, superﬁcie 148 m2, costo parametrico 1.350 €/m2, sono state detratte le voci riguardanti gli scavi/rinterri, canne/fognature, opere in ferro ed elementi architettonici decorativi. Struttura in muratura portante con pilastri centrali in c.a., solai in latero-cemento, copertura realizzata con struttura in legno, pannelli autoportanti in multistrato fenolico di pino con anima in poletilene espanso estruso e manto in coppi, serramenti in douglas con vetrocamera. L’impianto di riscaldamento è di tipo autonomo con caldaietta a metano. Tipologia A5, superﬁcie 239 m2, costo parametrico 1.409 €/m2, sono state detratte le voci riguardanti gli scavi/rinterri, tubi/canne/fognature, opere da fabbro e verniciature/tinteggiature/trattamenti protettivi. Struttura in muratura portante tipo poroton, facciate intonacate lungo tutto il perimentro, manto di copertura in coppi, serramenti esterni in legno preverniciato con vetrocamera. L’impianto di riscaldamento è di tipo autonomo a pavimento a pannelli radianti caldo/freddo.

Fatto ciò, si procede ad aggiungere per ogni variante i costi mancanti, suddivisi nelle seguenti voci, ricavate dal lavoro eﬀettuato dal gruppo “Cost and estimate” del team Sunslice, che permetteranno di confrontare il costo parametrico delle sei soluzioni elaborate in questa tesi: – Scale: 24.164,64 € – Impianto di Illuminazione: 9.200 € – Sistema Impianto: 54.846,37 € (gestione delle acque, ventilazione, sistema elettrico ed automazione) - Totale: 88.511 €

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.1 CONFRONTO ECONOMICO DEI DIFFERENTI SISTEMI COSTRUTTIVI

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Tabella 3.17 Costo parametrico delle sei varianti confrontato con ediﬁci similari tratti dal Prezziario DEI ALLUMINIO

CALCESTRUZZO

LEGNO

PREZZIARIO DEI

Variante 1

Variante 2

Variante 1

Variante 2

Variante 1

Variante 2

Tipo A4

Tipo A5

€

333.396

326.425

274.541

259.973

279.844

333.822

199.800

336.751

m2 comm.

190

148

239

€/m

1.755

1.718

1.445

1.368

1.473

1.757

1.350

1.409

Nella Tabella sovrastante si può notare il confronto tra i costi parametrici, comprensivi degli elementi mancanti (scale e impianti), delle sei varianti analizzate e le due tipologie di edifici unifamiliari indicate sul Prezziario DEI e scelte per effettuare il confronto. Risulta evidente come in tre dei sei casi si ha un costo parametrico decisamente superiore a quelli utilizzati per il confronto, ovvero tutte e due le varianti del sistema costruttivo in alluminio e la soluzione costruttiva in Xlam. Non potendo fare un confronto a livello di componenti, come fatto in precedenza, per via delle diverse impostazioni si può comunque fare una considerazione decisamente sostanziale riguardo il peso degli impianti sul prezzo al metroquadro di superficie commerciale dei diversi casi. Il sistema impianto della tipologia Sunslice, e dunque delle sei varianti, è composto dagli impianti per la distribuzione dell’acqua (tubazioni, pannelli solari e serbatoio di raccolta per l’ACS, termoarredo del bagno), dalla ventilazione (unità interne ed esterne, tubazioni), dai sistemi elettrici (quadri, fili, pannelli fotovoltaici e batteria di accumulo) e delle componenti di domotica (sensori e elettrodomestici). Il prezzo totale di questi componenti risulta essere di 54.850 € circa, come visto nella pagina precedente. Negli edifici presi ad esempio sul Prezziario DEI si nota come il sistema impianti abbia un prezzo di 36.510 € delle Tipologia A4 - Villa Tipo “A”, formato da impianto di riscaldamento, idrosanitario ed impianti elettrici e di 42.210 € nella Tipologia A5 - Villa singola di pregio, comprensivo di impianti meccanici ed elettrici. Tabella 3.18 Costo parametrico delle sei varianti confrontato con edifici similari tratti dal Prezziario DEI con l’esclusione del sistema impianti ALLUMINIO

€

CALCESTRUZZO

LEGNO

PREZZIARIO DEI

Variante 1

Variante 2

Variante 1

Variante 2

Variante 1

Variante 2

Tipo A4

Tipo A5

269.350

262.378

210.495

195.927

215.798

269.775

163.348

336.751

m comm.

190

148

239

€/m2

1.418

1.381

1.108

1.031

1.136

1.420

1.104

1.233

In Tabella 3.18 è possibile visionare come escludendo dal costo totale il prezzo degli impianti, il gap tra le sei varianti oggetto di tesi e le due tipologie usate per il confronto si riducono di molto, diminuendo di circa 100 €/m2 tra la variante più costosa (Variante in Xlam) e la Tipologia A4 del Prezziario DEI.

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.1 CONFRONTO ECONOMICO DEI DIFFERENTI SISTEMI COSTRUTTIVI

313

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3.5.2 Confronto ambientale sui risultati del Life Cycle Assessment Analogamente all’analisi economica, in questo capitolo si eseguirà una discussione riguardante il confrontro dei risultati ottenuti dal Life Cycle Assessment (LCA). L’impatto che l’ediﬁcio avrà sull’ambiente è stato suddiviso nelle varie componenti che lo compongono, sommando le fasi del ciclo di vita analizzate, “Manufacturing” (A1-A5), Maintenance/Replacement (B2-B4), End of Life (C1-C4) e Operation (B6). Saranno riportati e confrontati i risultati di ogni variante suddivisi in paragraﬁ riguardanti ognuno un indicatore di impatto ambientale. Gli indicatori oggetto di studio sono di due tipologie: ambientali ed energetici.

Quelle ambientali sono: • • • • •

Potenziale Potenziale Potenziale Potenziale Potenziale

di Acidiﬁcazione (AP) (kgSO2eq) di Eutroﬁzzazione (EP) (kgNeq) di Riscaldamento Globale (GWP) (kgCO2eq) Riduzione di Ozono (ODP) (CFC-11eq) Formazione di Smog (SFP) (kgO3eq)

Mentre quelli energetici sono: • • •

Domanda di Energia Primaria (PED) (kWh) Energia Non-Rinnovabile (NRE) (kWh) Energia Rinnovabile (RE) (kWh)

Nelle parti che tratteranno gli indicatori ambientali si entrerà più nel dettaglio nella descrizione di ognuno di essi e delle cause che questi hanno sull’ambiente. In una prima parte si andranno a paragonare i valori totali ottenuti per ogni voce, visionando quale delle ipotesi studiate risulta essere più dannosa per l’ambiente, successivamente si andranno a confrontare i valori parametrizzati al metroquadro annuo con dei valori di benchmark, tratti dalle linee guida per la valutazione proposta da “Open House”, dove viene proposto un metodo di calcolo basato sul Life Cycle per ogni indicatore ambientale. Questo permetterà, in mancanza di una vera e propria normativa, di capire se i valori ottenuti possano essere ritenuti soddisfacenti o meno rispetto ad un valore di riferimento, anche se tale valore indica delle medie europee basate su dei casi studio e soprattutto riguarda ediﬁci di nuova costruzione ad uso uﬃci. Rispetto al capitolo precedente, nel confronto tra le Varianti si parlerà (per quanto riguarda gli indicatori energetici) di chilowattora e non più di megajoule (1kWh=3,6MJ).

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.2 CONFRONTO AMBIENTALE SUI RISULTATI DEL LCA

314

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Potenziale di Acidificazione (AP) (kgSO2eq) Grafico 3.8 Valori totali del Potenziale di Acidificazione (AP) comprendenti le fasi di Manufacturing, Maintenance/Replacement, End of Life ed Energia Operativa

1.247

LEGNO_2 578

LEGNO_1

2.022

CLS_2 1.537

CLS_1 1.022

ALLUMINIO_2

896

ALLUMINIO_1 0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

POTENZIALE ACIDIFICAZIONE (kgSO 2eq) Il Grafico 3.8 mostra il valore DI totale del Potenziale (AP) di Acidifi cazione, espresso in kgSO2eq. Il risultato è dato dalla sommatoria di tutte le Fasi del Ciclo di Vita considerate, ovvero il “Manufacturing”, “Maintenance and Replacement”, “End of Life” ed infine “Operations”. Essendo stati utilizzati Componenti aventi una prestazione energetica pressochè identica, i valori riguardanti la Fase Operativa “Operations” (B6) non variano in maniera significativa da una Variante all’altra. Dal Grafico si evince come l’opzione più svantaggiosa per l’ambiente, considerando questo tipo di indicatore, risulta essere la Variante 2 del sistema costruttivo in Calcestruzzo, con un valore di 2.022 kgSO2eq, mentre la meno impattante è rappresentata dalla Variante 1 in Legno, con un valore di circa quattro volte inferiore rispetto all’opzione in Calcestruzzo (578 kgSO2eq).

- Fasi del ciclo di vita: Il contributo dell’Energia Operativa si attesta intorno ai 370 kgSO2eq in tutte le Varianti, più della metà nel caso della Variante 1 del Legno. Tendenzialmente la fase con un contributo maggiore sul valore totale è la fase di manifattura dei materiali (Manufacturing), circa il 70% nelle Varianti in Alluminio, sopra il 50% nel sistema costruttivo in Calcestruzzo. Questo non avviene nelle due opzioni in Legno, in quanto il contributo maggiore è dato dalla Fase Operativa (68%) nella Variante con intelaiatura in legno, mentre suddiviso tra Fase Operativa (30%) e Manufacturing (28%) nel caso dell’ipotesi in Xlam. Un’ulteriore considerazione riguardante le Fasi riguarda il contributo fornito dall’End of Life: nel sistema costruttivo in Alluminio si ha un guadagno, ovvero un valore negativo di circa il 30%, dovuto all’utilizzo di materiali per lo più riciclabili.

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.2 CONFRONTO AMBIENTALE SUI RISULTATI DEL LCA

315

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Questo avviene solo nel sistema costruttivo in Alluminio in quanto le percentuali tornano ad essere “positive” sia per quanto riguarda il Calcestruzzo (circa il 2% di incidenza di End of Life sul totale), mentre risulta differente la percentuale nei due casi in Legno, dove si ha un contributo del 2% nella Variante 1 e del 23% nella Variante 2. - Componenti: In quasi tutte le varianti oggetto di studio, le componenti che risultano avere incidenza maggiore, per quanto riguarda il potenziale di Acidificazione, sono le Chiusure Verticali (circa il 50% nell’Alluminio e circa 65% nel Calcestruzzo) e la Struttura (circa il 25% nell’Alluminio e circa il 20% nel Calcestruzzo). Le Varianti in Legno invece presentano una configurazione differente. Con l’utilizzo della Struttura in travi e pilastri in Legno il contributo di essa sale al 43% seguita dalle Chiusure Verticali e dagli Infissi (18%). Mentre con l’utilizzo del Xlam la percentuale della Struttura è anche in questo caso del 43% mentre quella delle Chiusure Verticali sale al 40%, interessante notare come gli Infissi, nonostante abbiano lo stesso quantitaivo di potenziale di acidificazione prodotto della precedente variante (38 kgSO2eq) hanno un’incicenda del 4%. - Materiali: 1. ALLUMINIO_VARIANTE 1: il Celenit risulta essere il materiale più acidificante in questa variante, con il 33% di incidenza, dovuto al fatto che circa 1/3 della materia che lo compone è costituita da cemento e dalla vita di servizio di questo materiale (30 anni). A seguire, il materiale con l’incidenza maggiore è il Calcestruzzo (16%), utilizzato solamente per le Fondazioni, ma avente un peso considerevole legato alla sua fase di produzione. L’Alluminio (12%) utilizzato come Struttura portante dell’edificio, avrebbe sicuramente un impatto maggiore se non fosse considerata la fase riguardante l’End of Life. Il 95% di riuso di questo materiale infatti, comporta un guadagno verso l’ambiente che riduce il valore dell’indicatore per quanto riguarda questo materiale. 2. ALLUMINIO_VARIANTE 2: in questo caso sono gli Isolanti ad avere un impatto maggiore, con il 55% di incidenza, anche in questo caso i 30 anni dopo i quali è prevista una sostituzione incidono sul quantitativo di SO2 prodotta. Come per la Variante 1 le incidenze successive sono composte dal Calcestruzzo (13%) e dall’Alluminio (10%). 3. CALCESTRUZZO_VARIANTE 1: al primo posto i questa opzione si trovano i Rivestimenti (Facciata Ventilata in pietra e Intonaco) con il 38% di influenza, anche in questo caso è prevista la sostituzione dopo 30 anni. Gli Isolanti (25%) e il Calcestruzzo (24%) sono i materiali ad avere i valori maggiori subito dopo i Rivestimenti.

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.2 CONFRONTO AMBIENTALE SUI RISULTATI DEL LCA

316

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

4. CALCESTRUZZO_VARIANTE 2: questa variante è la quella che produce un quantitativo di Potenziale di Acidificazione maggiore delle sei. Il 55% di esso è prodotto dalla tipologia di tamponamento utilizzata, ovvero il Legno-Cemento, composto da stati di legno-cemento da 5cm ed uno strato di 11,5cm di sabbia e ghiaia, il quale ha un impatto notevole sul livello di acidifcicazione. A seguire si trovano il Calcestruzzo (15%) e i Rivestimenti (13%). 5. LEGNO_VARIANTE 1: come si è visto nei paragrafi inerenti alle Componenti ed alle Fasi del ciclo di vita, le Varianti in Legno risultano avere valori altalenanti rispetto agli altri sistemi costruttivi analizzati. Anche per quanto riguarda i Materiali si possono compiere delle osservazioni interessanti. Infatti, il peso maggiore nel valore totale di SO2 in questa opzione è dato dal Calcestruzzo (38%), interessante per via del fatto che viene utilizzato solo per le Fondazioni. Seguono i Rivestimenti (Pannelli in Gessofibra e Facciata Ventilata in legno) con il 26% ed il Legno utilizzato come struttura (15%). 6. LEGNO_VARIANTE 2: i pannelli Xlam hanno il valore di acidificazione più elevato nell’ultima Variante analizzata (33%), seguito dagli Isolanti (30%) e dal MDF (16%). Di seguito si confronteranno i valori parametrizzati secondo i m2 di superficie riscaldata (135 m2) ed il ciclo di vita dell’edificio (50 anni) con il valore di riferimento indicato da “OpenHouse - Guidelines Assessment”. Per quanto riguarda il Potenziale di Acidificazione (AP) il valore di benchmark è di 0,20 kgSO2eq. Solamente le varianti con sistema costruttivo in Calcestruzzo risultano essere al di sopra di questo valore, come visibile in nella tabella sottostante. Di seguito si andranno a parametrizzare i valori al metroquadro annuo: kgSO2eq/m a 2

ALLUMINIO_1

ALLUMINIO_2

CLS_1

CLS_2

LEGNO_1

LEGNO_2

0,13

0,15

0,23

0,30

0,09

0,18

OpenHouse Guidelines Assessment_European average reference value_AP kgSO2eq/m2a

0,20

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.2 CONFRONTO AMBIENTALE SUI RISULTATI DEL LCA

317

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Potenziale di Eutrofizzazione (EP) (kgNeq) Grafico 3.9 Valori totali del Potenziale di Eutrofizzazione (EP) comprendenti le fasi di Manufacturing, Maintenance/Replacement, End of Life ed Energia Operativa

240

LEGNO_2 48

LEGNO_1

390

CLS_2 75

CLS_1

107

ALLUMINIO_2

ALLUMINIO_1 0

100

200

300

400

Come visibile dai valori riportati nel Grafico 3.9, il quale mostra il valore totale del POTENZIALE DI EUTROFIZZAZIONE (kgNeq) Potenziale di Eutrofizzazione (kgNeq), si hanno incidenze (EP) differenti rispetto ad altri Indicatori. Se, come sempre, le due Varianti rispettivamente prima ed ultima sono la Variante 2 in Calcestruzzo (390 kgN) e la Variante 1 in Legno, con solamente 48 kgNeq, non si può dire altrettanto rispetto alle altre varianti. La soluzione in Xlam (Legno_Var.2) produce nettamente più azoto delle rimanenti varianti (240 kgN) e la Variante 1 in Calcestruzzo ne produce meno nei sistemi costruttivi in Alluminio. - Fasi del ciclo di vita: La fase Operativa si attesta intorno ai 20 kgNeq e come si percepisce guardando il Grafico ha un incidenza di circa il 20% nella Varianti intermedie (Alluminio e Variante 1 in Calcestruzzo), quasi del 50% nella Variante con valore più basso ed un’incidenza bassissima nelle due Varianti più dannose per l’ambiente (circa il 5%). La fase di mantenimento e sostituzione, in questo indicatore, va quasi ad equiparare il valore della fase di “Manufacturing” nei sistemi costruttivi in Alluminio e Calcestruzzo, e risulta quella con incidenza maggiore nelle opzioni in Legno. - Componenti: Come in tutti gli indicatori, anche per quanto riguarda l’eutrofizzazione sono le Chiusure Verticali ad avere il peso maggiore, tranne per quanto riguarda la Variante con intelaiatura in Legno, dove i solai verso l’esterno hanno un incidenza maggiore (33%) contro il 25% delle (CV). Nella Variante 2 in Calcestruzzo le Chiusure Verticali hanno un incidedenza del 90% sul valore totale, dovuta come vedremo più avanti non al Legno-cemento, ma agli Isolanti. Interessante anche notare come il contributo di azoto nella Variante 1 in Legno sia maggiore negli Infissi (16%) che nella Struttura (14%). Tendenzialmente il contributo più alto dopo le (CV) è dato dalle CS e dalle COI.

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.2 CONFRONTO AMBIENTALE SUI RISULTATI DEL LCA

318

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

- Materiali: 1. ALLUMINIO_VARIANTE 1: le incidenze dei materiali in questo indicatore variano rispetto agli altri. Sono gli Isolanti a produrre più azoto in questa variante (22%), si trovano poi per la prima volta le Barriere (guaine impermeabilizzanti e barriere a vapore) con una percentuale del 18%, dopodichè si trovano Celenit e Legno (17%), solo il 4% per l’Alluminio. 2. ALLUMINIO_VARIANTE 2: anche qui al primo posto delle incidenze si trovano gli Isolanti con addirittura il 68%, seguiti dal Legno (8%), dai Rivestimenti (7%) e appena il 3% per l’Alluminio. 3. CALCESTRUZZO_VARIANTE 1: i Rivestimenti sono i materiali ad avere il valore più alto anche per quanto riguarda questo indicatore, con il 39% di incidenza, seguiti da Calcestruzzo (19%), Laterizi (14%) e gli Isolanti (12%). 4. CALCESTRUZZO_VARIANTE 2: a dominare sull’incidenza sono gli Isolanti, con addirittura l’81% in percentuale, seguito dal Legno-cemento con l’11%. 5. LEGNO_VARIANTE 1: particolari sono i risultati ottenuti riguardo questa variante, sono infatti le pavimentazioni in Parquet ad avere un’incidenza maggiore, con il 20%, poco inferiore i Rivestimenti (19%) e le Barriere unitamente al Legno (15%). 6. LEGNO_VARIANTE 2: gli Isolanti hanno una quota superiore rispetto agli altri materiali, con il 56% di incidenza. A seguire i pannelli Xlam con 28% e i pannelli MDF con 9%. Solamente 1% il contributo del Calcestruzzo. Confrontando i risultati ottenuti con il valore di riferimento, per quanto riguarda il Potenziale di Eutroﬁzzazione (EP), forniti da “OpenHouse - Guidelines Assessment”, si nota come solo la Variante 1 in Legno sia al di sotto del limite, infatti il valore di riferimento indicato è di 0,01 kgNeq. Nonostante ciò, il parametro delle varianti in Alluminio e della Variante 1 in Calcestruzzo non si discostano di molto dal valore di benchmark. Solamente la Variante 2 in Calcestruzzo e la Variante 2 in Legno risultano essere signiﬁcativamente sopra questo limite. Di seguito si andranno a parametrizzare i valori al metroquadro annuo: kgNeq/m a 2

ALLUMINIO_1

ALLUMINIO_2

CLS_1

CLS_2

LEGNO_1

LEGNO_2

0,014

0,016

0,011

0,058

0,007

0,036

OpenHouse Guidelines Assessment_European average reference value_EP kgNeq/m2a

0,01

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.2 CONFRONTO AMBIENTALE SUI RISULTATI DEL LCA

319

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Potenziale di riscaldamento globale (Eﬀetto Serra) (GWP) (kgCO2eq) Graﬁco 3.10 Valori totali del Potenziale di riscaldamento globale (GWP) comprendenti le fasi di Manufacturing, Maintenance/Replacement, End of Life ed Energia Operativa

277.163

LEGNO_2

213.413

LEGNO_1

537.267

CLS_2 371.633

CLS_1

282.968

ALLUMINIO_2

252.903

ALLUMINIO_1 0

100.000 200.000 300.000 400.000 500.000 600.000

Il Grafico 3.10 mostra il valore totale del Potenziale riscaldamento globale, espresPOTENZIALE DI RISCALDAMENTO GLOBALE (GWP) (kgCO 2 eq) con sistema costruttivo in Calcestruzzo sono le produtso in kgCO2eq. Le varianti trici maggiori di CO2, con un valore di circa 537.000 kgCO2 per quanto riguarda la Variante 2, che risulta essere anche in questo caso la più gravosa per l’ambiente. - Fasi del ciclo di vita: Il contributo di Energia Operativa si attesta intorno ai 135.000 kgCO2eq in tutte le Varianti, avendo una incidenza media di circa il 50% in tutte le varianti escluse quelle del sistema costruttivo in Calcestruzzo, dove le percentuali scendono tra il 20 e 30%. Nelle Varianti in Alluminio si hanno percentuali di “Manufacturing” simili a quelle della fase “Operations” (poco sopra il 50%), ad influire sul risultato totale è il guadagno di CO2 nella fase di “End of Life”, grazie al quantitativo di materiali riciclabili. Con il sistema costruttivo in Calcestruzzo domina la fase di produzione dei materiali, con un contributo minimo di “End of Life” (circa 2%). Nelle opzioni in Legno si è già detto della predominante incidenza dalla fase operativa, circa il 22% sul valore di CO2 totale si ha nella fase di “Manufacturing” ed un “fine vita” variabile, 3% nella Variante 1 e 14% nella Variante 2. - Componenti: In tutte le varianti risulta esserci un’ordine di incidenza ben stabilito, con percentuali differenti. Le Chiusure Verticali sono quelle che producono più CO2, con incidenza media del 50% tranne nel caso del tamponamento in legno-cemento dove la percentuale sale al 73%. La Struttura è la seconda componente come valore di incidenza, con percentuali che oscillano tra il 12 e il 38%. Infine si trovano i Solai confinanti con l’esterno dell’edificio, ovvero le Chiusure Superiori e le Chiusure Orizzontali Inferiori, con percentuali che variano dal 7 al 14%. Nel prossimo paragrafo si vedranno quali sono i materiali responsabili di questi valori.

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.2 CONFRONTO AMBIENTALE SUI RISULTATI DEL LCA

320

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

- Materiali: 1. ALLUMINIO_VARIANTE 1: anche in questo caso i materiali con un impatto maggiore sono il Celenit con una percentuale del 25%, il Calcestruzzo (16%), utilizzato solamente per le Fondazioni, ma avente un peso considerevole legato alla sua fase di produzione ed infine gli Isolanti unitamente all’Alluminio con il 12% di incidenza. 2. ALLUMINIO_VARIANTE 2: come accaduto in altri indicatori ambientali, gli Isolanti sono il materiale ad avere un peso maggiore sul valore di CO2 totale, con una percentuale del 51%, seguiti dai Rivestimenti (Facciata Ventilata in gres porcellanato e cartongesso per i rivestimenti interni) con il 14% ed infine l’Alluminio e il Calcestruzzo (i due materiali utilizzati per la struttura) con il 12%. 3. CALCESTRUZZO_VARIANTE 1: i Rivestimenti sono i materiali ad avere il valore più alto (32% sul totale) seguiti dal Calcestruzzo (26%), dagli Isolanti (18%) e dai Laterizi, aventi un’incidenza maggiore rispetti agli altri indicatori, con il 16% di CO2 sul valore complessivo. 4. CALCESTRUZZO_VARIANTE 2: a pesare inevitabilmente sul risultato totale di questa Variante è il Legno-cemento, con una percentuale di incidenza del 46%, rispetto al 19% degli Isolanti, il 18% dei Rivestimenti e solamente al quarto posto il contributo del Calcestruzzo (13%). 5. LEGNO_VARIANTE 1: è interessante constatare come il Legno (materiale utilizzato come Struttura) sia solamente al quarto posto, con un contributo solamente dell’8%. Isolanti (33%), Rivestimenti (25%) e Calcestruzzo (22%) sono invece i materiale che producono più effetto serra. 6. LEGNO_VARIANTE 2: rispetto ad altri indicatori si hanno valori totalmente differenti, gli Isolanti sono i materiali con la percentuale più alta (34%), successivamente si trovano i pannelli Xlam (25%), il Calcestruzzo (12%) ed i Rivestimenti (10%). Anche in questo caso è stato effeffuato un paragone con il valore di benchmark tratto da “OpenHouse - Guidelines Assessment”, per quanto riguarda il Potenziale di Riscaldamento Globale (GWP). Tenendo conto del valore limite fornito, ovvero 39,7 kgCO2/m2a si nota come il sistema costruttivo in Calcestruzzo si abbondantemente sopra il limite, solamente le Varianti 1 di Alluminio e Legno sono al di sotto di esso, mentre le rimanenti opzioni (Alluminio_Var.2 e Legno_2) risultano essere leggermente sopra il benchmark. Di seguito si andranno a parametrizzare i valori al metroquadro annuo: kgCO2eq/m a 2

ALLUMINIO_1

ALLUMINIO_2

CLS_1

CLS_2

LEGNO_1

LEGNO_2

37,5

41,9

55,1

79,6

31,6

41,1

OpenHouse Guidelines Assessment_European average reference value_GWP kgCO2eq/m2a

39,7

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.2 CONFRONTO AMBIENTALE SUI RISULTATI DEL LCA

321

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Potenziale Formazione di Smog (SFP) (kgO3eq) Graﬁco 3.11 Valori totali del Potenziale Formazione di Smog (SFP) comprendenti le fasi di Manufacturing, Maintenance/Replacement, End of Life ed Energia Operativa

11.338

LEGNO_2

8.904

LEGNO_1

26.619

CLS_2 18.600

CLS_1 11.009

ALLUMINIO_2

9.769

ALLUMINIO_1 0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

Il Grafico 3.11 mostra il POTENZIALE valore totale del Potenziale formazione di smog, espresso FORMAZIONE DI SMOG (SFP) (kgO 3eq) in kgO3eq. Anche in questo caso le varianti con sistema costruttivo in Calcestruzzo sono nettamente quelle più dannose per l’ambiente, con un valore di circa 26.500 kgO3 prodotta dalla la Variante 2 nei 50 anni di vita stimata dell’edificio e 18.600 nella Variante 1. Come nel resto degli indicatori analizzati, la Variante 1 del Legno risulta essere la più sostenibilie. - Fasi del ciclo di vita: Il contributo di Fase Operativa in questo indicatore è di circa 4.100 kgO3eq in tutte le Varianti, con un’incidenza media di circa il 40% in tutte le varianti escluse quelle del sistema costruttivo in Calcestruzzo, dove le percentuali scendono tra il 15 e 20%. Nelle Varianti in Alluminio e Calcestruzzo si hanno percentuali di “Manufacturing” intorno al 65%, anche per quanto concerne questo indicatore i materiali utilizzati per le due opzioni in Alluminio contribuiscono ad un guadagno di O3 nella fase di “End of Life”. Mentre nei sistemi costruttivi in Calcestruzzo ed in Legno il peso della fase di fine vita dei materiali incide in maniera ridotta (tra il 4 e l’8%). Nelle 2 tipologie in Legno risulta esserci un assottigliamento della differenza tra le fasi di produzione dei materiali (circa il 30%) e la fase di “Maintenance and Replacement” (20%). - Componenti: Le prime due componenti a produrre un quantitativo maggiore di O3 sono le Chiusure Verticali e la Struttura, con percentuali tra il 45 e il 60% le CV e tra il 15 e il 30% la Struttura. Interessante notare come crescono le percentuali degli Infissi (8% nei sistemi costruttivi in Alluminio), delle Partizioni Orizzontali nelle Varianti in Calcestruzzo (5%) ed ancora degli Infissi nella Variante 1 in Legno (11%) ed infine di nuovo le Partizioni Orizzontali nella Variante 2 nel medesimo sistema costruttivo.

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.2 CONFRONTO AMBIENTALE SUI RISULTATI DEL LCA

322

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

- Materiali: 1. ALLUMINIO_VARIANTE 1: E’ sempre il Celenit ad avere l’impatto maggiore, con una percentuale del 23%, seguito anche in questo caso dal Calcestruzzo (21%), dagli Isolanti (15%) ed infine dall’Alluminio con il 13% di incidenza. 2. ALLUMINIO_VARIANTE 2: Meno equilibrata la situazione in questa Variante, dove gli Isolanti hanno un peso decisamente più influente sul totale (47%). Il secondo materiale ad avere un’influenza più alta è infatti il Calcestruzzo con un quantitativo quasi tre volte più basso (17%), minimo invece il contributo dell’Alluminio (10%) e dei Rivestimenti (9%). 3. CALCESTRUZZO_VARIANTE 1: Anche in questo caso i Rivestimenti hanno un quantitativo maggiore di O3 prodotta (48% sul totale), quasi il doppio del Calcestruzzo (26%), mentre Isolanti e Laterizi hanno la stessa incidenza sul totale, con una percentuale appena del 9%. 4. CALCESTRUZZO_VARIANTE 2: A dominare è sempre il Legno-cemento, con una percentuale di incidenza del 52%, rispetto al 15% del Calcestruzzo, il 14% dei Rivestimenti ed infine gli Isolanti con l’11%. 5. LEGNO_VARIANTE 1: Sempre da sottolineare il fatto che il materiale utilizzato per la struttura, ovvero il Legno abbia una percentuale di incidenza appena del 6%, con gli Isolanti sono nettamente al primo posto con il 45%, seguiti dal Calcestruzzo (23%) e dai Rivestimenti (14%). 6. LEGNO_VARIANTE 2: Neanche in questa circostanza si hanno particolari sorprese rispetto all’andamento medio degli altri indicatori. Gli Isolanti sono sempre i materiali che producono più O3 con il 34% di incidenza, i pannelli Xlam seguono con il 21%, mentre Calcestruzzo e MDF hanno percentuali inferiori (rispettivamente 16% e 13%). Per quanto riguarda questo indicatore, non si ha la presenza di valori di riferimento nella guida “OpenHouse - Guidelines Assessment”, vengono comunque riportati i valori parametrizzati degli impatti delle sei varianti.

kgO3eq/m a 2

ALLUMINIO_1

ALLUMINIO_2

CLS_1

CLS_2

LEGNO_1

LEGNO_2

1,45

1,63

2,76

3,94

1,32

1,68

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.2 CONFRONTO AMBIENTALE SUI RISULTATI DEL LCA

323

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Domanda di Energia Primaria (PED) (kWh) Graﬁco 3.12 Diagramma della Domanda di Energia Primaria (PED) suddivisa per Energia incorporata (Manufacturing, Maintenance/Replacement, End of Life) e Fase Operativa vita utile=50 anni ENERGIA INCORPORATA

OPERATIONS

1.200.000 1.000.000

kWh

800.000 600.000 400.000 200.000 0 ALL_1

ALL_2

CLS_1

CLS_2

LEG_1

LEG_2

Per quello che riguarda gli Indicatori Energetici si è scelto di effettuare inizialmente un’analisi sul confronto dell’energia incorporata nei materiali nelle Fasi di Manufacturing, Maintenance/Replacement e End of Life rispetto all’energia prodotta in Fase Operativa per soddisfare i fabbisogni di riscaldamento, raffrescamento, acqua calda sanitaria, illuminazione ed apparecchiature nei 50 anni di vita stimata dell’edificio. La PED è la somma dell’energia rinnovabile (RE) e non (NRE). Si evince subito come detto più volte, che l’Energia Primaria prodotta nella Fase Operativa sia pressochè identica in tutte le Varianti (circa 670.000 kWh in 50 anni) e come questa risulti essere inferiore all’Energia incorporata nel sistema costruttivo in Calcestruzzo, questo infatti è quello che racchiude più energia incorporata. La Variante 2 ha un consumo nettamente più alto di energia (circa 1.020.000 kWh) rispetto alla Variante 1 (720.000 kWh). La Variante 1 in Legno è quella con meno Energia incorporata nei materiali utilizzati (305.000 kWh). - Fasi del ciclo di vita: La fase di “Manufacturing” è la più dispendiosa a livello energetico in tutte le Varianti studiate. Inoltre, nei sistemi costruttivi in Alluminio ed in Legno si ha un ritorno di energia nella fase di “End of Life” grazie alle percentuali di riciclo dei materiali utilizzati. Nelle opzioni in Calcestruzzo il contributo di questa fase è minimo. - Componenti: Le Chiusure Verticali sono il componente che necessita di più domanda di energia primaria in tutte le opzioni oggetto di studio, con una percenuale media del 50%, tranne nella Variante 2 in Calcestruzzo dove sale a 72%.

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.2 CONFRONTO AMBIENTALE SUI RISULTATI DEL LCA

324

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Struttura e Chiusure Superiori/Chiusure Orizzontali Inferiori sono gli altri elementi con un’incidenza significativa. - Materiali: Gli Isolanti sono i materiali che racchiudono più energia incorporata nelle fasi di pre-utilizzo e fine vita, tranne nella Variante 1 del Calcestruzzo dove sono i Rivestimenti ad avere una percentuale di incidenza maggiore (27%). La percentuale massima si trova nella Variante 2 dell’Alluminio con il 60% di incidenza, mentre nella altre varianti oscilla tra il 30 e il 40%. Nel sistema costruttivo in Alluminio, quest’ultimo ha un influenza di circa il 15%, pareggiato dal Celenit nella Variante 1. Nelle Varianti in Calcestruzzo i Laterizi hanno un contributo considerevole nella Variante 1 (23%), subito alla spalle dei Rivestimenti, mentre gli Isolanti variano tra il 20% di influenza nella Variante 1 e il 43% nella Variante 2, inoltre in quest’ultima variante il Legno-cemento ha un’incidenza del 26%. Il Calcestruzzo invece risulta avere un peso sul totale di circa il 15% in entrambe le varianti. Infine, nei sistemi in Legno, dopo gli Isolanti si trovano i Rivestimenti nella Variante 1 (31%) ed i pannelli Xlam nella Variante 2 (23%). Mentre la Struttura in Legno della Variante 1 ha un’incidenza del 10%. Sulla linea guida di “OpenHouse - Guidelines Assessment”, si trovano i anche i valori riguardo la domanda di energia primaria (PED). Il valore di benchmark prende in considerazione la sommatoria tra l’energia incorporata (Manufacturing, Maintenance/Replacement e End of Life) e l’energia prodotta in fase operativa, ed ammonta a 212,4 kWh/m2a. La normalizzazione del valore totale è stata fatta secondo la superficie utile riscaldata (135 m2) ed il ciclo di vita dell’edificio (50 anni). In questo caso tutte le Varianti oggetto di studio sono al di sotto del valore di riferimento limite, eccezion fatta per la Variante 2 in Calcestruzzo. Di seguito si andranno a parametrizzare i valori al metroquadro annuo: kWh/m a 2

ALLUMINIO_1

ALLUMINIO_2

CLS_1

CLS_2

LEGNO_1

LEGNO_2

176,7

200,8

205,0

250,2

145,1

199,1

OpenHouse Guidelines Assessment_European average reference value_PED kWh/m2a

212,4

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.2 CONFRONTO AMBIENTALE SUI RISULTATI DEL LCA

325

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Energia non-rinnovabile (NRE) (kWh) Graﬁco 3.13 Diagramma dell’Energia non-rinnovabile (NRE) suddivisa per Energia incorporata (Manufacturing, Maintenance/Replacement, End of Life) e Fase Operativa vita utile=50 anni ENERGIA INCORPORATA

OPERATIONS

1.200.000 1.000.000

kWh

800.000 600.000 400.000 200.000 0 -200.000

ALL_1

ALL_2

CLS_1

CLS_2

LEG_1

LEG_2

Il diagramma mostra i valori di energia prodotta da fonti non rinnovabili suddivisa in energia incorporata dai materiali utilizzati per la costruzione ed energia prodotta in fase operativa. Anche in questo il sistema costruttivo in Calcestruzzo presenta i valori più “svantaggiosi”, con una maggiore produzione di energia non rinnovabile. Il Legno risulta invece essere la tecnologia che utilizza meno energia da fonti non rinnovabile, inoltre, nella Variante 1 presenta un volore negativo (-48.500 kWh) dovuto alla fase di End of Life degli Isolanti utilizzati.

- Fasi del ciclo di vita: Sono da considerare le stesse osservazioni fatte per quanto riguarda la Domanda di Energia Primaria. Anche le percentuali di incidenza non variano di molto. - Componenti: Sono da considerare le stesse osservazioni fatte per quanto riguarda la Domanda di Energia Primaria. Anche le percentuali di incidenza non variano di molto. - Materiali: Sono da considerare le stesse osservazioni fatte per quanto riguarda la Domanda di Energia Primaria. Anche le percentuali di incidenza non variano di molto.

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.2 CONFRONTO AMBIENTALE SUI RISULTATI DEL LCA

326

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Per quanto riguarda l’energia prodotta da fonti non rinnovabili, il valore di benchmark presente nella “OpenHouse - Guidelines Assessment” è di 192,3 kWh/m2a, ottenuto dalla sommatoria dell’energia incorporata dai materiali e dall’energia prodotta in fase operativa. La normalizzazione del valore totale è stata fatta secondo la superﬁcie utile riscaldata (135 m2) ed il ciclo di vita dell’ediﬁcio (50 anni). Anche in questo caso solamente la Variante 2 in Calcestruzzo risulta essere al di sopra del limite indicato sulla guida. Di seguito si andranno a parametrizzare i valori al metroquadro annuo: kWh/m a 2

ALLUMINIO_1

ALLUMINIO_2

CLS_1

CLS_2

LEGNO_1

LEGNO_2

145,6

168,0

179,8

222,7

77,9

127,7

OpenHouse Guidelines Assessment_European average reference value_NRE kWh/m2a

192,3

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.2 CONFRONTO AMBIENTALE SUI RISULTATI DEL LCA

327

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Energia rinnovabile (RE) (kWh) Graﬁco 3.14 Diagramma dell’Energia rinnovabile (RE) suddivisa per Energia incorporata (Manufacturing, Maintenance/Replacement, End of Life) e Fase Operativa vita utile=50 anni ENERGIA INCORPORATA

OPERATIONS

400.000 350.000 300.000 kWh

250.000 200.000 150.000 100.000 50.000 0 ALL_1

ALL_2

CLS_1

CLS_2

LEG_1

LEG_2

Il diagramma mostra i valori di energia prodotta da fonti rinnovabili suddivisa in energia incorporata dai materiali utilizzati per la costruzione ed energia prodotta in fase operativa, quest’ultima ha un valore costante in tutte le varianti, di circa 135.000 kWh. In questo caso gli scenari sono ribaltati, in quanto i valori più alti rappresentano un vantaggio, trattandosi di energia prodotta da fonti rinnovabili. Come comprensibile dai valori di energia non-rinnovabile, i sistemi costruttivi in Legno sono la tecnologia che racchiude maggior energia incorporata prodotta da fonti rinnovabili, di gran lunga più alti delle opzioni in Alluminio, che a loro volta hanno un quantivo di energia rinnovabile maggiore delle varianti in Calcestruzzo. - Fasi del ciclo di vita: Sono da considerarsi le stesse osservazioni fatte per la PED. - Componenti: Le Chiusure Verticali restano sempre l’elemento con incidenza maggiore, tranne nella Variante 1 in Alluminio dove sono i solai verso l’esterno (CS/COI) ad avere una percentuale maggiore di incidenza, con il 31% contro il 22% delle Chiusure Verticali, il 21% delle Partizioni Orizzontali e solamente il 18%b della Struttura. Nei sistemi in Calcestruzzo cresce il contributo degli Inﬁssi (12%), aventi la stessa incidenza della Struttura. Per quanto riguarda le varianti in Legno oltre alle Chiusure Verticali (71% nella Variante 1 e 50% nella Variante 2) hanno un incidenza del 13% le CS/COI nella Variante 1 e la Struttura nella Variante 2 (36%). Mentre l’intelaiatura in Legno utilizzata come Struttura nella Variante 1 ha un valore di incidenza solamente del 4%, alla pari della Partizioni Verticali.

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.2 CONFRONTO AMBIENTALE SUI RISULTATI DEL LCA

328

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

- Materiali: Gli Isolanti presentano un valore più alto in tre delle sei Varianti analizzate (Alluminio_Var.2, Calcestruzzo_Var.2 e Legno_Var.1), con percentuali che oscillano tra il 50% (varianti in Alluminio e Calcestruzzo) ed il 70% (variante in Legno). Nelle restanti varianti hanno incidenza maggiore il Legno utilizzato nella Variante 1 in Alluminio (42%), seguito dall’Alluminio (19%) e dall’Ecoisper (14%), i Rivestimenti nella Variante 1 in Calcestruzzo (33%) seguito dagli Isolanti e dai Laterizi (17%) e solamente il 12% di incidenza per il Calcestruzzo. I pannelli in Xlam hanno invece l a percentuale maggiore (34%) nella Variante 2 in Legno. Per quanto riguarda l’energia prodotta da fonti rinnovabile, il valore di benchmark presente nella “OpenHouse - Guidelines Assessment”, è di 20,1 kWh/m2a, comprendente la sommatoria dell’energia incorporata dai materiali Manufacturing, Maintenance/Replacement e End of Life) e l’energia prodotta in fase operativa. La normalizzazione del valore totale è stata fatta secondo la superﬁcie utile riscaldata (135 m2) ed il ciclo di vita dell’ediﬁcio (50 anni). Il valore rappresenta una soglia minima, quindi, come si nota in tabella, tutte le sei varianti risultano essere al di sopra della suddetta soglia, il che può essere ritenuto soddisfacente. Di seguito si andranno a parametrizzare i valori al metroquadro annuo: kWh/m a 2

ALLUMINIO_1

ALLUMINIO_2

CLS_1

CLS_2

LEGNO_1

LEGNO_2

31,1

32,8

25,2

27,5

67,2

71,4

OpenHouse Guidelines Assessment_European average reference value_RE kWh/m2a

20,1

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.2 CONFRONTO AMBIENTALE SUI RISULTATI DEL LCA

329

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

3.5.3 Rapporto tra l’impatto ambientale e il costo delle varianti Di seguito verranno messi in relazione i costi delle sei varianti analizzate e gli impatti energetici-ambientali che esse generano in modo da vericare l’andamento del mercato dei prodotti con l’impatto che essi hanno sull’ambiente. Inoltre, a livello internazionale si stanno sviluppando le cosidette “tasse ambientali”, ovvero uno strumento di politica fiscale atto ad applicare un’aliquota fissata dal governo agli impatti prodotti, ad esempio la “Carbon Tax”, una tassa sulle emissioni di biossido di carbonio nell’ambiente. Di attualità è la discussione all’interno dell’Unione Europea, attraverso la Direttiva 2003/87/CE5, rispetto al “mercato delle emissioni” (Emission Trading), uno strumento amministrativo utilizzato per controllare le emissioni di inquinanti e gas serra a livello internazionale attraverso la quotazione monetaria delle emissioni stesse ed il commercio delle quote di emissione tra stati diversi, per il rispetto di ciascuno di questi dei vincoli ambientali imposti dal protocollo di Kyoto. La suddetta direttiva è stata aggiornata secondo la Direttiva 2009/29/CE6, la quale è stata recepita dall’ordinamento italiano con decreto legislativo 13 marzo 2013, n. 30. L’Emission Trading presenta diversi campi di applicazione: caldaie, bruciatori, turbine, riscaldatori, altiforni, inceneritori, etc. I concetti espressi sopra potrebbero avere ricadute positive sull’ambiente se allargate alla scala dell’edilizia, che, come visto nella Sezione 1 dell’elaborato, ha un’incidenza notevole sugli impatti ambientali. Si riporteranno nelle pagine successive grafici riguardanti gli aspetti descritti sopra, inerenti le seguenti categorie di impatto ambientale e parametri economici dell’edificio: • Potenziale di Riscaldamento Globale - Costo di Costruzione: verranno proposti due grafici, nel primo si riportano sull’ascissa il costo di costruzione totale (€) e sull’ordinata il valore totale del potenziale di riscaldamento globale (kgCO2eq) delle sei varianti, mentre il secondo grafico riporta le stessa informazioni, normalizzate secondo la superficie utile riscaldata (135 m2) e gli anni del ciclo di vita, per quanto riguarda il potenziale di riscaldamento globale, ottenendo i valori parametrici delle sei varianti in kgCO2eq/m2a, mentre il costo di costruzione verrà normalizzato secondo la superficie commerciale dell’edificio (190 m2). • Domanda di Energia Primaria - Costo di Costruzione: analogamente ai grafici di cui sopra, si riportano due grafici a diapersione in cui in questo caso sull’ordinata sono presenti i valori della domanda di energia primaria (PED), in kWh nel primo, mentre nel secondo i valori sono normalizzati secondo la superficie utile riscaldata, ottenendo kWh/m2a. • Energia non rinnovabile - Costo di costruzione: anche in questo caso sono riportati due grafici dove sull’ordinata si hanno i valori di energia non rinnovabile (NRE), in kWh nel primo grafico ed in kWh/m2a nel secondo, con normalizzazione eseguita secondo la superficie utile riscaldata.

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.3 RAPPORTO TRA IMPATTO AMBIENTALE E COSTO DELLE VARIANTI

330

SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Potenziale di Riscaldamento Globale - Costo di Costruzione Graﬁco 3.15 Diagramma che mette in relazione i valori del Global Warming Potential (GWP) con il Costo di Costruzione durante la vita utile dell’ediﬁcio (50 anni) 600.000

GWP (kgCO2eq)

500.000 400.000

ALL_1 ALL_2

300.000

CLS_1 CLS_2

200.000

LEG_1 100.000

LEG_2

0 150.000

170.000

190.000

210.000

230.000

250.000

COSTO DI COSTRUZIONE (€)

Nel Grafico 3.15 sono messi in relazione i valori del Potenziale di Riscaldamento Globale (GWP), espresso in kgCO2eq e comprendente le differenti fasi del ciclo di vita di ogni variante interessata (Manufacturing, Maintenance/Replacement, End of Life e Operation) con i costi di costruzione delle varie opzioni studiate. Ogni punto all’interno del grafico è riferito ad una variante, avente come ascissa il costo di costruzione e come ordinata il potenziale di impatto considerato. E’ interessante notare come l’andamento generale dei punti nel grafico dica che ad alti valori di GWP (varianti in Calcestruzzo), siano associati costi di costruzione ridotti, mentre l’aumentare dei costi coincide con un abbassamento dell’impatto. Questo eccezion fatta per la Variante 1 in Legno, dove si hanno costi ridotti associati ad un potenziale di riscaldamento globale più basso tra le sei varianti analizzate. Nel Grafico 3.16 della pagina successiva si riportano gli stessi indicatori di cui sopra, ma normalizzati secondo la superficie utile riscaldata (135 m2) e il ciclo di vita (50 anni) per quanto riguarda il Potenziale di Riscaldamento Globale, mentre la parametrizzazione del costo di costruzione avviene attraverso la superficie commerciale dell’edificio (190 m2). Inoltre nel grafico sono indicati mediante delle rette, i valori di benchmark con cui sono stati confrontati i valori dell’impatto e del costo parametrizzati. In riferimento alla “OpenHouse - Guidelines Assessment” (linea orizzontale) per quanto riguarda il GWP e la Tipologia A4 del Prezziario delle tipologie edilizie DEI (linea verticale). Dal grafico si evince come le varianti al di sotto del limite di GWP proposto da “OpenHuse” siano le Varianti 1 in Alluminio e Legno, di esse solamente quest’ultima risulta essere anche al di sotto del limite previsto dal Prezziario DEI (a sinistra della linea verde orizzontale).

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.3 RAPPORTO TRA IMPATTO AMBIENTALE E COSTO DELLE VARIANTI

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

GraямБco 3.16 Diagramma che mette in relazione i valori del Global Warming Potential (GWP), normalizzato al m2a, con il Costo di Costruzione normalizzato al m2

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.3 RAPPORTO TRA IMPATTO AMBIENTALE E COSTO DELLE VARIANTI

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Domanda di Energia Primaria - Costo di Costruzione Graﬁco 3.17 Diagramma che mette in relazione la Domanda di Energia Primaria (PED) con il Costo di Costruzione durante la vita utile dell’ediﬁcio (50 anni)

1.600.000 1.400.000 PED (kWh)

1.200.000 ALL_1

1.000.000

ALL_2

800.000

CLS_1

600.000

CLS_2

400.000

LEG_1 LEG_2

200.000 0 150.000

170.000

190.000

210.000

230.000

250.000

COSTO DI COSTRUZIONE (€)

Nel Grafico 3.17 sono messi in relazione la Domanda di Energia Primaria (PED), espresso in kWh, comprendente le differenti fasi del ciclo di vita di ogni variante interessata (Manufacturing, Maintenance/Replacement, End of Life e Operation) con i costi di costruzione delle varie opzioni studiate. Ogni punto all’interno del grafico è riferito ad una variante, avente come ascissa il costo di costruzione e come ordinata il la corrispettiva domanda di energia primaria. Guardando il grafico si nota un andamento simile a quello rappresentato nel GWP, anche in questo caso le varianti più impattanti sono quelle in Calcestruzzo, associate a costi di costruzione ridotti, mentre l’aumentare dei costi coincide con un abbassamento dell’impatto. La Variante 1 in Legno presenta invece i “costi ambientali” più bassi associati a un costo di costruzione medio tra le sei varianti. Nel Grafico 3.18 della pagina successiva si riportano gli stessi indicatori di cui sopra, ma normalizzati secondo la superficie utile riscaldata (135 m2) e il ciclo di vita (50 anni) per quanto riguarda la Domanda di Energia Primaria, mentre la parametrizzazione del costo di costruzione avviene attraverso la superficie commerciale dell’edificio (190 m2). Nel grafico sono indicati mediante delle rette, i valori di benchmark con cui sono stati confrontati i la domanda di energia e del costo parametrizzati. In riferimento alla “OpenHouse - Guidelines Assessment” (linea orizzontale) per quanto riguarda il GWP e la Tipologia A4 del Prezziario delle tipologie edilizie DEI (linea verticale). Dal grafico si evince come solo la Variante 2 in Calcestruzzo sia al di sopra del valore PED proposto da “OpenHuse” e le restanti 5 sono al di sotto, di esse le Varianti 1 in Calcestruzzo e Legno sono anche al di sotto del limite previsto dal Prezziario DEI (a sinistra della linea verde orizzontale).

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.3 RAPPORTO TRA IMPATTO AMBIENTALE E COSTO DELLE VARIANTI

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

GraямБco 3.18 Diagramma che mette in relazione la Domanda di Energia Primaria (PED), normalizzato al m2a, con il Costo di Costruzione normalizzato al m2

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.3 RAPPORTO TRA IMPATTO AMBIENTALE E COSTO DELLE VARIANTI

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Energia non rinnovabile - Costo di Costruzione Graﬁco 3.19 Diagramma che mette in relazione l’Energia non rinnovabile (NRE) con il Costo di Costruzione durante la vita utile dell’ediﬁcio (50 anni) 1.600.000

1.400.000

NRE (kWh)

1.200.000 1.000.000

ALL_1 ALL_2

800.000

CLS_1

600.000

CLS_2

400.000

LEG_1

200.000

LEG_2

0 150.000

170.000

190.000

210.000

230.000

250.000

COSTO DI COSTRUZIONE (€)

Nel Grafico 3.19 sono messi in relazione l’energia non rinnovabile (NRE), espresso in kWh, comprendente le differenti fasi del ciclo di vita di ogni variante interessata (Manufacturing, Maintenance/Replacement, End of Life e Operation) con i costi di costruzione delle varie opzioni studiate. L’NRE sommata all’energia rinnovabile (RE) fornisce il valore della domanda di energia primaria (PED). Dal grafico si nota come le varianti in Calcestruzzo siano quelle che incorporano più energia non rinnovabile a cui sono associati costi ridotti, aumentano i costi e diminuisce la produzione di NRE nelle varianti in Alluminio, mentre nelle varianti in Legno si ha una richiesta di energia più bassa, con costi elevati (Variante 2) e costi ridotti nella Variante 1. Nel Grafico 3.20 della pagina successiva si riportano gli stessi indicatori di cui sopra, ma normalizzati secondo la superficie utile riscaldata (135 m2) e il ciclo di vita (50 anni) per quanto riguarda l’energia non rinnovabile, mentre la parametrizzazione del costo di costruzione avviene attraverso la superficie commerciale dell’edificio (190 m2). Nel grafico sono indicati mediante delle rette, i valori di benchmark con cui sono stati confrontati i valori di energia e del costo parametrizzati. In riferimento alla “OpenHouse - Guidelines Assessment” (linea orizzontale) per quanto riguarda l’NRE e la Tipologia A4 del Prezziario delle tipologie edilizie DEI (linea verticale). Dal grafico si evince come solo la Variante 2 in Calcestruzzo sia al di sopra del valore NRE proposto da “OpenHuse” e le restanti 5 sono al di sotto, di esse le Varianti 1 in Calcestruzzo e Legno sono anche al di sotto del limite previsto dal Prezziario DEI (a sinistra della linea verde orizzontale), in linea con la domanda di energia primaria, anche se aventi incidenze differenti.

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.3 RAPPORTO TRA IMPATTO AMBIENTALE E COSTO DELLE VARIANTI

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SEZIONE 3 - CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE 2014

Graﬁco 3.20 Diagramma che mette in relazione l’Energia non rinnovabile (NRE), normalizzato al m2a, con il Costo di Costruzione normalizzato al m2

3.5 DISCUSSIONE SUI RISULTATI OTTENUTI - 3.5.3 RAPPORTO TRA IMPATTO AMBIENTALE E COSTO DELLE VARIANTI

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APPLICAZIONE DEL BIM PER L’ANALISI LCA: IL CASO STUDIO SUNSLICE

NOTE SEZIONE 3 1: Floor Area Ratio (FAR), rapporto tra la superficie totale edificata o edificabile e la porzione di suolo a cui essa si riferisce. 2: EeBGuide Guidance Document - Part B: buildings – Operational guidance for life cycle assessment studies of the Energy-Efficient Buildings Initiative http://www. eebguide.eu/ 3: ZEB, edificio ad alta prestazione energetica che sfrutta le risorse rinnovabili in loco per coprire il proprio fabbisogno energetico annuo. 4: testo di valutazione sviluppato dai principali partners europei, che prevede un processo aperto e trasparente. “Open House Assessment Guideline, Version 1.2 New Office Buildings”, Luglio 2013 5: DIRETTIVA 2003/87/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO E DEL CONSIGLIO del 13 ottobre 2003 che istituisce un sistema per lo scambio di quote di emissioni dei gas a effetto serra nella Comunità e che modifica la direttiva 96/61/CE del Consiglio. Fonte: http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2003:275:0032:0046:IT:PDF 6: DIRETTIVA 2009/29/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO E DEL CONSIGLIO del 23 aprile 2009 che modifica la direttiva 2003/87/CE al fine di perfezionare ed estendere il sistema comunitario per lo scambio di quote di emissione di gas a effetto serra Fonte: http://www.minambiente.it/sites/default/files/direttiva_ue_2009_29_it.pdf 7: Green Building Council Italia, “Verso Parigi 2015 - GLI STATI GENERALI SUI CAMBIAMENTI CLIMATICI E LA DIFESA DEL TERRITORIO IN ITALIA”, Giugno 2015

NOTE

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APPLICAZIONE DEL BIM PER L’ANALISI LCA: IL CASO STUDIO SUNSLICE

CONCLUSIONI A conclusione di questa Tesi possono essere fatte diverse considerazioni inerenti al Building Information Modeling unito al Life Cycle Assessment. L’integrazione tra queste due metodologie è avvenuta attraverso l’utilizzo della già citata plugin “Tally”, installata all’interno del software BIM “Autodesk Revit”. Questo strumento si è dimostrato essere abbastanza flessibile rispetto alle necessità dell’utente, oltre ad una certa facilità di utilizzo, dopo un’inevitabile periodo di conoscenza del software. Come qualsiasi processo in via di sviluppo presenta ancora delle imperfezioni. Di seguito si daranno informazioni inerenti ai problemi riscontrati, ai vantaggi che un professionista può trarre dall’utilizzo di questo tipo di valutazione ed alla scala di applicazione che lo strumento permette. Inizialmente è stato possibile utilizzare il software “Tally” per un periodo di prova di 30 giorni, con download effettuato dal sito “http://www.choosetally.com/”, una volta delineato l’obiettivo dell’elaborato è stato possibile attivare una versione non-commerciale grazie ad una rete di comunicazione con due membri facenti parte di KT Innovation. In un primo periodo lo strumento presentava problemi di “lettura” delle “Famiglie caricabili” di Revit, non riconoscendole e dunque non computabili a livello ambientale. Dopo diversi tentativi effettuati dal sottoscritto e da KT Innovation, si è constatato un problema di traduzione tra il plugin “Tally” e “Revit”, risolto semplicemente dopo l’installazione in lingua inglese di “Autodesk Revit 2015”. La versione non-commerciale del plugin non ha permesso di racchiudere nell’analisi componenti come le “scale” e le “ringhiere” dell’edificio, non rilevanti in quanto uguali in tutte e sei le varianti analizzate. Inoltre è stato possibile ottenere i risultati secondo le categorie di impatto “TRACI 2.1” e la domanda cumulativa di energia. Avendo a disposizione la versione commerciale sarebbero stati presenti schematizzazioni dei risultati secondo ulteriori indicatori: BEES, CML 2 Baseline, IMPACT 2002+, RaCiPe Midpoint e IPCC 2007 GWP 100a. “Tally” è di facile utilizzo, in quanto permette di assegnare ad ogni materiale presente all’interno delle stratigrafie dei componenti di Revit, dei materiali presenti all’interno del database GaBi racchiuso nel plugin. Tutto ciò è coadiuvato da una rappresentazione grafica e da un calcolo delle metrature sia del componente, sia del singolo materiale. Uno dei principali motivi che rendono chiari l’utilizzo del plugin è l’organizzazione di esso: inizialmente la suddivisione delle componenti di Revit (Muri, Pavimenti, Porte, Finestre, Pilastri, Travi, etc.) e successivamente la suddivisione in base alla tipologia di materiali nel database GaBi (cemento, muratura, metalli, legno/plastica/materiali compositi, protezioni termiche, etc.). Nonostante la lista dei materiali all’interno del database GaBi non sia infinita, alcune caratteristiche di essi sono flessibili, infatti, una volta scelto il materiale da

CONCLUSIONI

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APPLICAZIONE DEL BIM PER L’ANALISI LCA: IL CASO STUDIO SUNSLICE

utilizzare, è possibile adattare alle proprie esigenze la vita di servizio del materiale, il metodo di calcolo di esso (area o volume) e il peso, avendo la possibilità di modificare il valore di default e inserire il dato in differenti unità di misura (kg/m2, kg/ m3, kg/m, etc.). Va detto che questo non è sempre possibile, in quanto alcune volte non è stato possibile modificare i valori di default, ma ciò è avvenuto raramente. Un altro vantaggio del plugin è la possibilità di considerare differenti scale di approfondimento di un progetto. Infatti, oltre a poter gestire il “Levels of Development” (LoD) in Revit, anche “Tally” permette di approndire o meno il livello di dettaglio della valutazione. Ad esempio in un muro è possibile aggiungere al rivestimento un’eventuale verniciatura o carta da parati oppure in una finestra/porta è possibile inserire la maniglia e le serrature. Sono inoltre inseribili adesivi o collanti di determinati materiali. “Tally” ha permesso di confrontare le sei varianti analizzate comprendendo nel calcolo l’energia operativa. Questo è stato possibile solamente compiendo una “Full Building Assessment”, infatti inizialmente si era optato (avendo realizzato in un unico “file Revit” 2 varianti dello stesso sistema costruttivo) per una “Design Option Comparison”, quest’ultima tuttavia, non permetteva l’inserimento di dati relativi all’energia operativa, ma solamente un confronto tra le diverse componenti dell’edificio. Per questo motivo in fase di valutazione i 3 “file Revit” inerenti ai 3 sistemi costruttivi analizzati, sono stati divisi, ottenendo 6 file distinti. Nonostante ciò, l’utlizzo di questo plugin per la stesura di una LCA risulta essere uno strumento importante per i progettisti, grazie alle sue caratteristiche di flessibilità, facilità di utilizzo, unite alla possibilità di considerare diverse scale di approfondimento del progetto permette di poter compiere ragionamenti in termini ambientali fin dalle prime fasi della progettazione, con la possibilità di poter scegliere le opzioni meno dannose per l’ambiente in termini di tecnologia edilizia e materiali utilizzati, permettendo di giungere a buoni livelli di sostenibilità ambientale. Infine, possono essere fatte considerazioni riguardo la sostenibilità ambientale delle tre tecnologie edilizie analizzate, legate anche al loro grado di economicità. Tra le varianti considerate, l’opzione con intelaiatura in Legno è risultata essere quella meno impattante, sia in termini di indicatori ambientali, sia di indicatori energetici, presentando inoltre costi alquanto ridotti, maggiori solamente rispetto alla tecnologia in Calcestruzzo armato, quella che rimane ad oggi la più utilizzata nelle pratiche edilizie nel nostro Paese, ma che risulta essere la più gravosa per l’ambiente. Analizzando la variante più economica, ovvero la seconda con tecnologia in Calcestruzzo e la variante meno impattante a livello ambientale, ovvero il sistema intelaiato in Legno, si può constatare una riduzione, in kgCO2 del Global Warming Potential (GWP) di circa il 60%, a fronte di un aumento del prezzo di

CONCLUSIONI

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solamente il 10%. Confrontando la suddetta variante in Calcestruzzo con la variante 1 in Alluminio, che presenta anch’essa impatti ambientali ridotti, si avrebbe una riduzione di circa il 53% degli impatti (per quanto riguarda il GWP) e un aumento dei costi del 30%. Analizzando la Domanda di Energia Primaria (PED), espressa in kWh, delle suddette varianti, quella meno “energivora” (Variante 1 in Legno) presenta una riduzione del 42% rispetto alla Variante 2 in Calcestruzzo (maggior fabbisogno di energia primaria), avendo sempre un aumento del 10% del costo. L’importanza dell’analisi ambientale si inserisce all’interno della scelta del “Consiglio Europeo di Bruxelles” del marzo 2007, seguito da ulteriori aggiornamenti, il quale pone obiettivi vincolanti entro il 2020 per gli stati membri, attraverso una politica climatica ed energetica integrata e ad una protezione del clima. Viene stabilito un quadro comune di misure per la promozione dell’efficienza energetica nell’Unione al fine di garantire il conseguimento dell’obiettivo principale di ridurre del 20% i consumi energetici entro il 2020, nonchè la riduzione delle emissioni di gas serra del 30% rispetto al 1990 e con la prospettiva di ridurre collettivamente le emissioni del 60%-80% entro il 2050 rispetto al 1990. Si è già detto come il settore edlizio raggiunga percentuali altimisse, sia riguardo il consumo di risorse energetiche, sia riguardo agli impatti ambientali che esso genera. A livello internazionale la trasformazione nella filiera edilizia è caratterizzata dall’adozione di procedure di qualità e quindi di certificazione degli edifici e della loro gestione. Questo è avvenuto grazie ai sistemi di certificazione della sostenibilità edilizia come il BREEAM, il LEED, il DGNB, Protocollo ITACA, etc. Tuttavia, nel nostro Paese, il comparto dell’edilizia non è del tutto allineato con le direttive europee in materia di efficienza energetica o comunque non ha compiuto scelte chiare a favore dell’eccellenza come definita dai parametri internazionali riconosciuti nell’ambito della Green Economy7. L’innovazione ambientale potrebbe essere il fattore determinante per sbloccare le opportunità insite nel mercato edilizio e contribuire in modo sostanziale alla riduzione della emissione di gas serra. A conclusione della Tesi verranno elencati dei punti chiave verso i quali tendere: 1. il settore delle costruzioni è prioritario nel ridurre l’uso delle risorse naturali: il consumo di risorse e i relativi impatti ambientali durante l’intero ciclo di vita di un edificio possono essere ridotti promuovendo una progettazione integrata dell’edificio che calibri l’uso delle risorse rispetto alle esigenze, promuovendo la fabbricazione di prodotti da costruzione più efficienti sotto il profilo delle risorse, grazie ad esempio all’utilizzo di materiali riciclati o al riutilizzo di materiali esistenti. Inoltre, la pianificazione delle attività di cantiere, la riduzione del bilancio idrico e l’integrazione di soluzioni per la produzione di

CONCLUSIONI

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energia elettrica/termica prodotta da fonti rinnovabile sono unteriori strategie atte alla riduzione dei consumi. 2. Il patrimonio immobiliare esistente necessita di un radicale e decisivo miglioramento prestazionale in termini di efficienza energetica, resilienza e di mitigazione degli impatti ambientali: il patrimonio immobiliare esistente è stato realizzato con criteri prestazionali che non rispettano gli standard energetici più recenti né tantomeno furono progettati con criteri di resilienza che permettono di affrontare in sicurezza i nuovi cambiamenti climatici. E’ dunque necessario intervenire su questo patrimonio per migliorare sia i sistemi diretti che le reti infrastrutturali che lo servono. 3. La filiera del settore delle costruzioni deve essere coinvolta e allineata nella sua complessità verso pratiche drasticamente più sostenibili: per contribuire a migliorare un uso efficiente delle risorse e a orientare il processo decisionale della filiera del settore delle costruzioni verso la sostenibilità, i progettisti, gli sviluppatori, i costruttori, i produttori, gli appaltatori, le autorità e gli utenti devono poter disporre di informazioni fruibili, affidabili e soprattutto coerenti. Un quadro di riferimento comprensivo di indicatori chiave potrebbe portare alle seguenti condizioni: – comunicare più efficacemente i vantaggi competitivi basati sulla prestazione ambientale e la conoscenza e le informazioni, dal progettista sino al cittadino – ampliare il mercato dell’edilizia sostenibile a un numero maggiore di operatori e imprese – ridurre i costi per valutare oggettivamente ed efficacemente, e per comunicare, la prestazione ambientale degli edifici – offrire alle Autorità pubbliche l’accesso agli indicatori chiave e a una massa critica di dati pertinenti su cui basare le proprie iniziative politiche L’interesse verso una valutazione dell’intero ciclo di vita all’interno del settore edilizio potrebbe prendere definitivamente piede attraverso l’adozione di “tasse ambientali”, che incentiverebbero in special modo le aziende produttrici di materiali edilizi a perseguire bassi impatti ambientali nella produzione dei loro prodotti. L’attenzione verso l’ambiente non può essere affrontata solamente dal singolo, ma deve comprendere l’intera filiera del settore edilizio per fare in modo che si abbiano ripercussioni significative a livello ambientale. E’ fondamentale dunque che siano incrementate le campagne di comunicazione e informazione, sia presso l’utenza pubblica, sia verso quella privata per migliorare la comprensione degli obiettivi di riduzione degli impatti ambientali.

CONCLUSIONI

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APPLICAZIONE DEL BIM PER L’ANALISI LCA: IL CASO STUDIO SUNSLICE

BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA SEZIONE 1

A.V., “Sostenibilità CasaClima: protocolli e realizzazioni”, Torino: UTET Scienze tecniche, 2014 ANGLESIO A., “Analisi del ciclo di vita delle costruzioni in legno : la complessità della valutazione della sostenibilità in edilizia in ambito nazionale ed internazionale” Tesi di Laurea; rel. Guido Callegari, correl. Antonio Spinelli, Torino, 2011 ASDRUBALI F., BALDINELLI G., BATTISTI M., BALDASSARRI C., “Analisi ed ottimizzazione energetico-ambientale di un edificio mediante la valutazione del ciclo di vita (LCA)”, Dipartimento di Ingegneria Industriale, Università di Perugia, 2008 ASDRUBALI F., BECCALI G., CELLURA M., CUMO F., DI MATTEO U., GUGLIERMETTI F. (a cura di), “L’analisi del ciclo di vita degli edifici: Metodi, Strumenti, Casi studio”, Torino: CELID, 2012 BALDO G.L., MARINO M., ROSSI S., “Analisi del ciclo di vita LCA : gli strumenti per la progettazione sostenibile di materiali, prodotti e processi”, Milano: Edizioni Ambiente, 2008 BARUCCO M.A., “I metodi della valutazione della sostenibilità del costruito”, Torino: UTET Scienze Tecniche, 2011 BLENGINI G.A., DI CARLO T., “LCA di un edificio industriale a basso consumo energetico”, Politecnico di Torino, CNR-IGAG BLENGINI G.A., DI CARLO T., “Strumenti per l’analisi del ciclo di vita degli edifici”, Politecnico di Torino, CNR-IGAG BORLENGHI R., “Guida alle norme ISO 14000 : i sistemi di gestione ambientale, l’audit ambientale, il labelling, la valutazione del ciclo di vita (LCA), la valutazione delle prestazioni ambientali (EPE), i sistemi integrati di gestione”, Milano: Hoepli, 2003 CANGELLI E., PAOLELLA A. “Il progetto ambientale degli edifici : LCA, Emas, Ecolabel, gli standard ISO applicati al processo edilizio”; introduzione di Salvatore Dierna, Firenze: Alinea, 2001 CASINI M., “Progettare l’efficienza degli edifici : certificazione di sostenibilità energetica e ambientale”, Roma: DEI, 2013

BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA

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APPLICAZIONE DEL BIM PER L’ANALISI LCA: IL CASO STUDIO SUNSLICE

BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA SEZIONE 1

DOWDELL D., “Review of how Life Cycle Assessment is used inInternational Building Environmental Rating Tools – Issues for Consideration in New Zealand”, BRANZ Study Report (SR 272), Judgeford, 2012 EeBGuide Guidance Document - Part B: buildings – Operational guidance for life cycle assessment studies of the Energy-Efficient Buildings Initiative GIORGI E., “La progettazione integrata del sistema edificio-impianto: una realtà o un’utopia?”, Tesi di Laurea; rel. Chiara Aghemo, Torino, 2013 HAAPIO A., VIITANIEMI P., “A critical review of buildingenvironmental assessment tools”, Environmental Impact Assessment Review2008 LAVAGNA M., “Life cycle assessment in edilizia : progettare e costruire in una prospettiva di sostenibilità ambientale”, Milano: Hoepli, 2008 MITTERER W., MANELLA G. (a cura di), “Costruire sostenibilità : crisi ambientale e bioarchitettura”, Milano: Angeli, 2013 MONTACCHINI E., TEDESCO S., “Edilizia sostenibile : requisiti, indicatori e scelte progettuali : valutazioni ambientali, procedure, tecnologie, componenti e materiali : con disegni, dettagli e immagini di progetti realizzati”, Santarcangelo di Romagna (RN): Maggioli, 2009 MOORE R.V., “La forma della sostenibilità”, Roma: Officina, 2013 NERI PAOLO (a cura di), “Verso la valutazione ambientale degli edifici : life cycle assessment a supporto della progettazione eco-sostenibile”, Firenze: Alinea, 2007 PETRONE D. (a cura di), “Linee guida per la progettazione con i protocolli di sostenibilità LEED e ITACA”, ANIT, 2013 PORCEDDU V., PROCIDA A. “La certificazione di sostenibilità tra strumento di progetto e verifica : applicazione ragionata del protocollo LEED NC al Campus Tiscali“, Tesi di Laurea; rel. Roberto Giordano ; correl. Carlo Micono, Ingrid Paoletti, Torino, 2014 SANCHINI A., “La valutazione energetico ambientale degli edifici : il protocollo VEA della regione Friuli Venezia Giulia”, Monfalcone: Edicom, 2010

BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA

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APPLICAZIONE DEL BIM PER L’ANALISI LCA: IL CASO STUDIO SUNSLICE

BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA SEZIONE 1 SCHMIDT A., “Analysis of five approaches to environmental assessment of building components in a whole building context”, FORCE Technology, Applied Environmental Assessment, 2012 SIROMBO E., “Misurare la sostenibilità del costruito: l’integrazione fra i metodi quantitativi e qualitativi nel sistema LEED”, Politecnico di Torino, 2014 SUNSLICE TEAM, “Vertical Homes - Designing and Engineering Solar Townhouses for a Dense Green City”, Politecnico di Torino, 2014 http://www.openhouse-fp7.eu/assets/files/,OPEN%20HOUSE-article_for_translation_Italian.pdf http://download.rockwool.it/media/75027/efficienza%20energetica%20degli%20 edifici.pdf www.fonti-rinnovabili.it/do.download_elements.php?id=768/innovazione_sostenibilita_inedilizia_2013.pdf http://www.reteitalianalca.it/gruppi-di-lavoro/edilizia-e-climatizzazione http://ediliziainrete.it/norme/uni-en-158042012 http://ediliziainrete.it/norme/uni-en-159782011 http://www.reteitalianalca.it/ http://www.guidafinestra.it/normative/norme/2014/02/03/news/sostenibilit_delle_costruzioni_e_uscita_la_norma_uni_en_15804_2014_-41023/ http://www.energheiamagazine.eu/2012/03/09/edifici-sostenibili-la-banca-dati-lca-di-itaca/ http://www.ingenio-web.it/Evento/81/Banca_Dati_LCA_ed_Ecoprofilo_Protocollo_ITACA.html http://www.kyotoclub.org/documentazione/comunicati/2012-mag-3/banca_dati_ lca_ecoprofilo_protocollo_itaca_kyoto_club_presenta_settima_goccia_di_sostenibilita/docId=2799

BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA

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APPLICAZIONE DEL BIM PER Lâ&#x20AC;&#x2122;ANALISI LCA: IL CASO STUDIO SUNSLICE

BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA SEZIONE 1 http://www.slideshare.net/Umanotera/methods-of-sustainable-assessment-of-buildings-with-examples-of-application-open-house-and-cesba-assessment-in-slovenia-and-id-green-building-award http://www.progettoenergiazero.it/la-life-cycle-assessment-in-edilizia/ https://www.arpa.umbria.it/resources/documenti/convegni/200906/5)%20Baldinelli.pdf http://www.iuav.it/SISTEMA-DE/Archivio-d/approfondi/sostenibil/Metodi-di-valutazione.pdf http://www.infobuildenergia.it/approfondimenti/linee-guida-per-la-progettazione-con-i-protocolli-di-sostenibilita-leed-e-itaca-134.html http://www.archinfo.it/whitepaper_library/Sostenibilita_ANIT.pdf http://blog.isopan.it/2014/09/04/edilizia-sostenibile-ecco-quando-lo-davvero/ http://www.solidworks.it/sustainability/sustainable-design-guide/3007_ITA_ HTML.htm http://www.gbcitalia.org/page/show/%E2%97%8F-leed-leadership-in-energy-and-environmental-design http://www.ambiente.unimore.it/site/home/qualita-ambientale/i-marchi-ecologicietichette-ambientali.html http://www.dichep.unige.it/old_site/consulenza_ambientale/epd.htm http://ibecolostate.blogspot.it/2013/03/leed-v4-itll-be-here-before-you-know-it. html http://www.gbcitalia.org/news/509 http://www.proitaca.org/guida-al-protocollo-itaca.php http://www.itaca.org/valutazione_sostenibilita.asp

BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA

346

APPLICAZIONE DEL BIM PER L’ANALISI LCA: IL CASO STUDIO SUNSLICE

BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA SEZIONE 2 ALBERTI A., “L’evoluzione infografica del processo edilizio: dalla progettazione integrata in ambiente BIM alla gestione del cantiere 4D e 5D. Caso studio: realizzazione di 78 alloggi residenziali ATC su Spina 4, in Torino”, Tesi di Laurea Magistrale in Architettura Costruzione e Città, rel. ing. Lo Turco M., Politecnico di Torino, 2014 BONAZZA M., POZZOLI S., “Autodesk Revit architecture 2014: guida alla progettazione BIM”, Milano: Tecniche Nuove, 2013 CAPPOCHIN S., MAISTRI D., TORRE A., “Efficienza energetica in architettura : metodo BIM (Building Information Modeling) e metodo CasaClima per la progettazione di edifici a basso fabbisogno energetico”, Milano: Il sole 24 ore, 2011 CIRIBINI A.L.C., “L’information modeling e il settore delle costruzioni: IIM e BIM”, Santarcangelo di Romagna (RN): Maggioli, 2013 COPPO A., FANTONE A., “Un approccio consapevole alla progettazione: dall’LCA al BIM”, Tesi di laurea magistrale in architettura per il progetto sostenibile, rel. Riccardo Pollo, Politecnico di Torino, 2014 GALLINA J., “La gestione del processo progettuale attraverso il BIM: dall’analisi energetica all’automazione dei crediti LEED”, Tesi di laurea magistrale in architettura per il progetto sostenibile, rel. Serra V., Osello A., correl. Ronzino A., Politecnico di Torino, 2014 GARZINO G. (a cura di) “Disegno (e) in_formazione. Disegno politecnico, Maggioli”, Santarcangelo di Romagna, 2011 KASA A., “BIM-collaborative drawing”, Tesi di Laurea Magistrale in Architettura Costruzione e Città, rel. ing. Lo Turco M., Bauke de Vries, Politecnico di Torino, 2012 LESHA O., “Building Information Modeling e progettazione sostenibile : modellizzazione parametrica e simulazione energetica di edifici a energia quasi zero”, Tesi di Laurea Magistrale in Architettura Costruzione e Città, rel. Lo Turco M., correl. Corrado V., Politecnico di Torino, 2012 LO TURCO M., “Il BIM e la rappresentazione infografica nel processo edilizio: dieci anni di ricerche e applicazioni”, Roma: Aracne, 2015 OSELLO A., “Il futuro del disegno con il BIM per ingegneri ed architetti”, Palermo: Dario Flaccovio Editore, 2012

BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA

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APPLICAZIONE DEL BIM PER L’ANALISI LCA: IL CASO STUDIO SUNSLICE

BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA SEZIONE 2 POZZOLI S., VILLA W. S., “Revit Architecture 2013 - Guida avanzata”, Autodesk, Tecniche nuove, collana AM4 Educational, 2013 RONCA P., SEDDIO S., ZICHI A., “Il progetto di recupero sostenibile di ediﬁcio storico attraverso l’interoperabilità del BIM: l’esempio di CASA21”, ingenio, Politecnico di Milano innovance.dd.agoramed.it http://bimandbeam.typepad.com/ http://bimmanager.blogspot.it/ http://do-u-revit.blogspot.it/ http://puntorevit.blogspot.it/ http://revitcant.blogspot.com/ http://seek.autodesk.com/ http://villagebim.typepad.com/villag http://www.aia.org/index.htm/ http://www.laboratoriorevit.blogspo http://www.revitcity.com/index.php http://www.revitforum.com/forum/i http://www.revitlandia.com/revit/ind http://www.revitzone.com/ http://www.quickrevit.com/ https://aecuandme.wordpress.com/

BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA

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