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UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI PERUGIA Facoltà di Ingegneria

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI PERUGIA Facoltà di Ingegneria. L’ANALISI DEL CICLO DI VITA (LCA ) e IL SUO CONTRIBUTO NELLA PROGETTAZIONE DI EDIFICI SOSTENIBILI. Corso di Pianificazione Energetica a.a. 2012-13 ing. Giorgio Baldinelli. Definizione Life Cycle Assessment (LCA) .

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UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI PERUGIA Facoltà di Ingegneria

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  1. UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI PERUGIA Facoltà di Ingegneria L’ANALISI DEL CICLO DI VITA (LCA) e IL SUO CONTRIBUTO NELLA PROGETTAZIONE DI EDIFICI SOSTENIBILI Corso di Pianificazione Energetica a.a.2012-13 ing. Giorgio Baldinelli

  2. DefinizioneLife Cycle Assessment (LCA) L’Analisi del Ciclo di Vita (Life CycleAssessment, LCA) è un metodo per valutare i carichi ambientali associati ad un prodotto, processo o attività, identificando e quantificando l’energia, i materiali consumati ed i residui rilasciati nell’ambiente.

  3. . La LCA, può essere considerata come l’evoluzione della tecnica di analisi energetica, i cui primi esempi d’applicazione risalgono alla fine degli anni sessanta, quando alcune grandi industrie hanno incominciato a rivolgere un interesse particolare ai temi del risparmio delle risorse (energia e materiali) e del contenimento delle emissioni nell’ambiente. La caratteristica fondamentale di questa nuova tecnica è costituita dal metodo innovativo con cui affronta l’analisi dei sistemi industriali: dall’approccio tipico dell’ingegneria tradizionale, che privilegia lo studio separato dei singoli elementi, si passa ad una visione globale del sistema produttivo, in cui tutti i processi di trasformazione, a partire dall’estrazione delle materie prime fino allo smaltimento dei prodotti a fine vita, sono presi in considerazione. Ci si è resi conto che l’unica strada efficace per studiare in maniera completa i sistemi produttivi è quella di esaminarne le prestazioni, seguendo passo per passo il cammino percorso dall’estrazione dalle materie prime, attraverso tutti i processi di trasformazione e di trasporto che esse subiscono, fino al loro ritorno alla terra sotto forma di rifiuti: è il cosiddetto approccio “dalla culla alla tomba”, o anche “dalla culla alla culla” se si comprende anche il rientro in circolo dei materiali a fine vita. LCA le origini

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

  5. È a partire dai primi anni ’70 che è possibile trovare i primi esempi di analisi del ciclo di vita, utilizzata da alcune grandi aziende statunitensi e dall’agenzia per la protezione dell’ambiente americana (US-EPA) come supporto alle decisioni. Verso la fine degli anni settanta nasce il concetto di sviluppo sostenibile e nello stesso periodo in Europa viene pubblicato il manuale di analisi energetica industriale di Bounstead e Hancock, una pietra miliare nella storia della metodologia LCA in quanto è il primo ad offrire una descrizione di carattere operativo del procedimento analitico che è da considerare parte fondamentale della tecnica attuale. Il termine LCA, in realtà, viene coniato solo durante il congresso SETAC (Society ofEnvironmentalToxicology and Chemistry) di SmugglerNotch (Vermont - USA) del 1990. Le numerose iniziative per la messa a punto della metodologia LCA hanno incominciato a concretizzarsi nei primi anni ’90 con la pubblicazione di alcuni manuali e di strumenti di calcolo per un suo impiego pratico. L’impegno del comitato ISO per la standardizzazione della metodologia trovò la prima attuazione nell’emanazione delle norme ISO 14040, 14041, 14042, 14043, che sviluppano le linee guida proposte dalla SETAC e che successivamente sono state accorpate in due sole norme: la ISO 14040:2006 e la ISO 14044:2006. LCA le origini

  6. LCA utile per le imprese L’LCA può risultare utile per le imprese come strumento per: • identificare le opportunità di miglioramento, dal punto di vista ambientale, di un particolare ciclo produttivo di un prodotto, contribuendo anche all'ottimizzazione dell'uso delle risorse; • supportare delle decisioni, nell'industria ma anche nelle organizzazioni governative e non governative, di pianificazione strategica, progettazione o riprogettazione di prodotti o di processi; • scegliere degli indicatori ambientali; • commercializzare un prodotto mediante una dichiarazione ambientale, o un sistema di etichettatura ambientale, con conseguenze positive in termini di immagine, quote di mercato, relazioni con le istituzioni, ecc.

  7. La strutturadell’LCA La definizione di LCA proposta dalla SETAC (1993), oggi formalizzata nelle ISO 14040 e 14044, è la seguente: “è un procedimento oggettivo di valutazione dei carichienergetici ed ambientali relativi ad un processo o un’attività, effettuato attraversol’identificazione dell’energia e dei materiali usati e dei rifiuti rilasciati nell’ambiente.La valutazione include l’intero ciclo di vita del processo o attività, comprendendol’estrazione e il trattamento delle materie prime, la fabbricazione, il trasporto, ladistribuzione, l’uso, il riuso, il riciclo e lo smaltimento finale”.

  8. Quantificare i flussi elementari in ingresso ed in uscita dal sistema analizzato, cioè valutare: • materia o energia che entra nel sistema allo studio, prelevati dall’ambiente senza alcuna preventiva trasformazione operata dall’uomo; • materia o energia che esce dal sistema allo studio, scaricati nell’ambiente senza alcuna ulteriore trasformazione operata dall’uomo. Ciclo di vita di un prodotto OUTPUT INPUT Acquisizione materie prime Emissioni in acqua Materie prime Fabricazione Emissioni in aria Rifiuti solidi Uso/riuso/Manutenzione Energia Altri rilasci Riciclo/Gestione dei rifiuti

  9. Le norme ISO 14040 e ISO 14044 descrivono come realizzare uno studio di LCA completo per qualsiasi tipologia di prodotti, non si tratta dunque di norme specifiche di prodotto, ma di norme contenenti requisiti generali applicabili a tutti i prodotti, indipendentemente dalla loro natura. La UNI EN ISO 14040 è la norma principale in quanto specifica la struttura dello studio di LCA, i principi e i requisiti per condurre lo studio e per poi diffonderlo mediante report, non entra però nel merito dei dettagli specifici delle tecniche di valutazione. La definizione dell'obiettivo dello studio di LCA e dei suoi confini è trattata, insieme alla successiva fase di analisi dell'inventario dei flussi in entrata ed in uscita dal sistema, nella UNI EN ISO 14044. Le norme ISO 14040 e ISO 14044

  10. LA PROCEDURA LCA È passando a questa fase che prende forma lo studio di LCA, andando innanzitutto ad individuare la ragione per la quale si effettua lo studio, identificando poi il sistema attorno al quale costruire lo studio, con le opportune limitazioni, e tutti i dati utili alla compilazione dell'inventario dei flussi, prendendo in considerazione tutti i processi che caratterizzano il sistema.

  11. LA PROCEDURA LCA Successivamente si effettua una valutazione degli impatti associati ai flussi dell'inventario della fase precedente. Si studia la significatività degli impatti ambientali del prodotto, costruendo così un modello basato su indicatori di categoria rappresentativi degli impatti legati alle emissioni (flussi in uscita) oppure all'utilizzo delle risorse naturali (flussi in ingresso).

  12. La conclusione del processo è la fase di interpretazione dei risultati, in cui si quantificano gli impatti permettendo dunque eventuali studi comparativi per valutare la maggiore sostenibilità LA PROCEDURA LCA ambientale di un prodotto rispetto ad un altro, o di un rinnovato ciclo produttivo rispetto al ciclo precedente. È la fase in cui la valutazione del ciclo di vita conduce a risultati misurabili che possono essere di supporto al processo decisionale, soprattutto se utilizzati in combinazione alle opportune valutazioni tecnico-economiche.

  13. Nota bene: burdenshifting Non sempre è detto che valutazione del ciclo di vita garantisca una riduzione del consumo energetico o delle emissioni, ma il riuscire a valutare in modo complessivo un servizio o un prodotto, perlomeno potrebbe evitare l'applicazione di un intervento ritenuto migliorativo per un aspetto energetico o ambientale che in realtà sposta solo il problema da un punto ad un altro del sistema considerato.

  14. Schema di procedimento nella valutazione delle emissioni Metodologia impiegata per analizzare le emissioni inquinanti a partire dall’estrazione delle materie prime, cui segue il trasporto alle industrie di trattamento, quindi i processi industriali di lavorazione, di nuovo il trasporto al sito di assemblaggio (se c’è ed è differente dalla sede di lavorazione), fino al montaggio. Questo costituisce il primo gruppo di processi di cui analizzare le emissioni inquinanti: nonostante la quantità di operazioni in questa prima fase, il loro insieme, nella quasi totalità dei casi, risulta produrre una percentuale di emissioni inquinanti minore rispetto alle altre due fasi di vita che sono la vita utile del prodotto e la sua dismissione, siano esse la termoriutilizzazione, il riciclo o la deposizione in discarica.

  15. Nel definire gli obiettivi di una LCA, devono essere chiaramente descritti i seguenti elementi: • l ’applicazione prevista; • le motivazioni per effettuare lo studio; • il tipo di pubblico a cui è destinato; • se i risultati sono destinati ad essere usati per effettuare asserzioni comparative destinate alla divulgazione al pubblico. DEFINIZIONE SCOPI E OBIETTIVI

  16. Il campo di applicazione dell’LCA deve specificare chiaramente le funzioni (caratteristiche di prestazione) del sistema allo studio. Funzioni e unità funzionale: L’unità funzionale deve essere coerente con l’obiettivo e il campo di applicazione dello studio. Uno degli scopi principali di un’unità funzionale è di fornire un riferimento al quale i dati in ingresso e in uscita sono normalizzati (in senso matematico). Pertanto l’unità funzionale deve essere chiaramente definita e misurabile. Dopo aver scelto l’unità funzionale, deve essere definito il flusso di riferimento: esso è costituito dalla quantità di prodotti necessaria a soddisfare la funzione. I confronti fra sistemi devono essere effettuati sulla base della medesima funzione, quantificati attraverso la medesima unità funzionale, nella forma dei loro flussi di riferimento. Se il confronto fra unità funzionali non tiene conto delle funzioni aggiuntive di ciascuno dei sistemi, queste omissioni devono essere giustificate e documentate. Definizione del campo di applicazione

  17. Unità funzionale

  18. L’unità funzionale e il flusso di riferimento

  19. Il confine del sistema determina i processi unitari che devono essere inclusi nella LCA. La selezione del confine del sistema deve essere coerente con l’obiettivo dello studio. I criteri adottati nello stabilire il confine del sistema devono essere identificati e giustificati. Si deve decidere quali processi unitari includere nello studio e il livello di dettaglio con cui tali processi devono essere studiati. L’eliminazione di fasi del ciclo di vita, processi, elementi in ingresso o elementi in uscita è consentita solo se non modifica in modo significativo le conclusioni complessive dello studio. Si deve anche decidere quali elementi in ingresso e elementi in uscita devono essere inclusi e infine indicare chiaramente il livello di dettaglio dell’LCA. Definizione del confine del sistema

  20. I dati selezionati per la LCA dipendono dall’obiettivo e dal campo di applicazione dello studio. Questi dati possono essere raccolti incominciando dai siti di produzione associati ai processi unitari entro i confini del sistema, oppure ottenendoli e calcolandoli da altre fonti. In pratica, tutti i dati possono comprendere un misto di dati misurati, calcolati o stimati. Gli elementi in ingresso possono includere, ma non limitarsi, all’uso di risorse minerali (ad esempio metalli da giacimenti o riciclaggio, servizi come il trasporto o l’approvvigionamento energetico e l’uso di materiali ausiliari quali lubrificanti o fertilizzanti). Nell’ambito delle emissioni nell’aria, possono essere separatamente identificati monossido di carbonio, biossido di carbonio, ossidi di zolfo, ossidi di azoto, ecc. Le emissioni nell’aria, nelle acque e nel suolo spesso rappresentano rilasci da sorgenti puntuali o diffuse, a valle dei dispositivi di controllo dell’inquinamento. I parametri degli indicatori possono includere, senza limitarsi ad essi: • la domanda biochimica di ossigeno (BOD); • la domanda chimica di ossigeno (COD); • i composti alogenuri organici assorbibili (AOX); • il contenuto di alogenuri totali (TOX); • composti chimici organici volatili (VOC). Inoltre si possono raccogliere i dati che rappresentano rumore e vibrazioni, uso del terreno, radiazioni, odore e calore dei rifiuti. Tipi e sorgenti dei dati

  21. Qualità dei dati

  22. I requisiti dei dati dovrebbero comprendere: • copertura temporale: l’anzianità dei dati e la minima estensione di tempo rispetto ai quali i dati dovrebbero essere raccolti; • copertura geografica: la zona geografica nella quale dovrebbero essere raccolti i dati relativi ai processi unitari, per soddisfare l’obiettivo dello studio; • copertura tecnologica: tecnologia specifica o combinazione di tecnologie; • precisione: misura della variabilità dei valori dei dati per ciascuna categoria di dai espressi; • rappresentatività: valutazione qualitativa del grado con cui l’insieme dei dati riflette la popolazione realmente interessata; • riproducibilità: valutazione qualitativa del grado con cui le informazioni riguardo la metodologia e i valori dei dati permettono a un esecutore indipendente di riprodurre i risultati riportati nella relazione dello studio; • le fonti dei dati; • l’incertezza dell’informazione. Qualità dei dati

  23. Confronto fra sistemi e Considerazioni sul riesame critico Negli studi comparativi, prima di interpretare i risultati, deve essere valutata l’equivalenza dei sistemi posti a confronto. I sistemi devono essere messi a confronto utilizzando la medesima unità funzionale e le considerazioni metodologiche equivalenti, quali la prestazione, i confini del sistema, la qualità dei dati, le procedure di allocazione, le modalità di decisione sulla valutazione degli elementi in ingresso e in uscita e sulla valutazione dell’impatto. Ogni differenza fra i sistemi relativa a questi parametri deve essere identificata e messa in evidenza. Il campo di applicazione dello studio deve definire se sia necessario un riesame critico e, qualora lo sia, come condurlo. Deve inoltre stabilire il tipo di riesame critico necessario e chi dovrebbe eseguirlo.

  24. LCIè la costruzione di un modello della realtà in grado di rappresentare nella maniera più fedele possibile tutti gli scambi tra i singoli processi appartenenti alla catena produttiva analizzata. L’obiettivo è fornire dati oggettivi su tutti i flussi elementari in ingresso ed in uscita dal sistema analizzato. Analisi dell’inventario del ciclo di vita (LCI) Lo scopo dell’LCI è quindi quello di compilare una tabella (LCI result) che indichi quante emissioni sono state rilasciate e quante risorse naturali sono state consumate durante l’intero ciclo di vita del prodotto in esame. Per fare ciò bisogna innanzitutto individuare una catena di processi ed analizzare i flussi elementari in ingresso e in uscita.

  25. LCIè la costruzione di un modello della realtà in grado di rappresentare nella maniera più fedele possibile tutti gli scambi tra i singoli processi appartenenti alla catena produttiva analizzata. L’obiettivo è fornire dati oggettivi su tutti i flussi elementari in ingresso ed in uscita dal sistema analizzato. Analisi dell’inventario del ciclo di vita (LCI) Questa fase prevede i seguenti passi: • Diagramma di flusso, che identifica e visualizza le operazioni principali del processo e le loro relazioni; • Schede di raccolta dati, tramite le quali, per ogni operazione unitaria, vengono indicati tutti gli input e gli output associati. I dati raccolti possono essere distinti in tre categorie: dati primari, provenienti da rilevamenti diretti, dati secondari, ricavati dalla letteratura (banche dati e altri studi), e infine dati terziari, definiti sulla base di stime e valori medi; • Risultati, presentati secondo diverse categorie: • materie prime; • combustibili primari; • energia: produzione da combustibili, diretta, trasporti; • rifiuti solidi; • emissioni gassose; • emissioni liquide.

  26. La terza fase dell’LCA è quella di valutazione degli impatti (LCIA, Life Cycle Impact Assessment). Essa ha lo scopo di evidenziare l’entità delle modificazioni ambientali che si generano a seguito dei rilasci nell’ambiente e del consumo di risorse provocati dall’attività produttiva in esame. Consiste nell’imputare i consumi e le emissioni a specifiche categorie di impatto riferibili ad effetti ambientali conosciuti e nel quantificare l’entità del contributo che il processo arreca agli effetti considerati. Valutazione degli impatti

  27. Per interpretazione del ciclo di vita si intende il processo che permette di capire la ragionevolezza del risultato finale di tutto l’impatto ambientale, trarre le conclusioni, spiegare le limitazioni dei risultati ottenuti, saper fornire delle raccomandazioni sulla base degli stessi risultati. Interpretazione

  28. Determinazione della significatività di questi risultati. I fattori significativi possono essere: • categorie di dati dell'inventario, quali energia, emissioni, rifiuti, ecc.; • categorie di impatto, quali l'uso delle risorse, il potenziale di riscaldamento globale, ecc.; • contributi essenziali dalle fasi del ciclo di vita ai risultati dell'LCI o dell'LCIA quali i processi unitari individuali o i gruppi di processi quali il trasporto e la produzione di energia. Interpretazione

  29. controllo di completezza: garantisce che tutte le informazioni e i dati siano disponibili e completi; • controllo di sensibilità: ha come obiettivo quello di valutare se i risultati finali siano stati influenzati dalle incertezze nei dati, dai metodi di allocazione o dal calcolo dei risultati degli indicatori di categoria, o da altri fattori; • controllo di coerenza: ha l'obiettivo di determinare se le ipotesi, i metodi e i dati siano coerenti con l'obiettivo e il campo di applicazione. Interpretazione

  30. A questo punto si passa alle conclusioni di uno studio di LCA, queste devono rispondere fedelmente allo scopo dello studio ed anche portare a delle deduzioni che servano ad ottimizzare il potenziale ambientale di un’azienda o di una catena di produzione. L’ultimo atto di questo processo consiste nel redigere un rapporto conclusivo che racchiuda le conclusioni a cui si è giunti. I risultati ottenuti possono riguardare sia l’impatto globale, sia le singole categorie di danno o di impatto. In questo modo si può stabilire quale processo mostra il carico ambientale maggiore, in assoluto o con riferimento ad ogni singola categoria. I risultati e le conclusioni della LCA devono essere comunicati in modo equo, completo e preciso al pubblico interessato. Risultati, dati, metodi, ipotesi e limitazioni devono essere trasparenti e devono essere presentati in modo sufficientemente dettagliato, tale da permettere al lettore di capire la complessità e le gradualità inerenti alla LCA. Il rapporto deve inoltre permettere di usare i risultati e l’interpretazione in modo coerente con gli obiettivi dello studio. Il processo di riesame critico deve assicurare che: • i LCA siano coerenti con le norme ISO 14040 e 14044; • i metodi utilizzati per eseguire la LCA siano validi dal punto di vista scientifico e tecnico; • i dati utilizzati siano appropriati e ragionevoli in rapporto all’obiettivo dello studio; • le interpretazioni riflettano le limitazioni identificate e l’obiettivo dello studio; • l rapporto sullo studio sia trasparente e coerente. Comunicazione e riesame critico

  31. Le caratteristiche di affidabilità e riproducibilità dello studio sono legate alla verifica di alcuni requisiti di seguito elencati: • trasparenza: chiare esplicazioni dei limiti del sistema (funzionali, territoriali, spaziali), dei livelli di analisi, dei metodi impiegati, delle assunzioni, della qualità dei dati, delle omissioni ed incompletezze nella raccolta, ecc; • consistenza: gli inventari delle alternative da comparare dovrebbero essere compilati con riferimento agli stessi limiti temporali e spaziali ed agli stessi livelli di analisi; • completezza: una LCA si può considerare completa quando tutti gli impatti ambientali rilevanti sono seguiti lungo tutto il ciclo di vita; • comprensibilità: chiara esplicazione dell'intervallo di incertezza (anche in termini qualitativi) delle singole valutazioni; • ripercorribilità: chiara esplicazione dei percorsi valutativi ed assenza di ridondanze nelle valutazioni. Comunicazione e riesame critico

  32. Analisi aggiuntive di qualità dei dati: Analisi di incertezza: è una procedura per determinare in che modo le incertezze nei dati e nelle ipotesi progrediscono nei calcoli e come incidono nell’affidabilità dei risultati. Analisi di sensibilità: è una procedura per determinare in che modo le modifiche delle scelte metodologiche e dei dati incidono sui risultati . Ogni qualvolta l’analista si trova a dover scegliere tra diversi approcci possibili, dovrebbe essere condotta un’analisi di sensibilità. Tale analisi deve valutare se e come, cambiando le ipotesi iniziali, i risultati possono subire delle variazioni significative. Comunicazione e riesame critico

  33. Le principali cause d’incertezza: • inaccuratezza dei dati (data inaccuracy): essa concerne l'accuratezza con cui i dati empirici sono misurati. Le misurazioni possono essere affette da errori casuali o sistematici; • mancanza di dati (data gap): in assenza d’informazioni specifiche, talune parti dell'analisi (fasi del ciclo di vita, processi, input, ecc.) sono omesse; • scarsa rappresentatività dei dati (unrepresentative data): in assenza di dati specifici e dettagliati, ci si riferisce a dati che non sono strettamente rappresentativi del processo considerato poiché, ad esempio, si riferiscono a processi similari ovvero a contesti geografici e temporali differenti; • incertezza del modello (modeluncertainty): essa include le incertezze dovute alle semplificazioni introdotte nel calcolo quali la linearità o la non linearità del modello, l'aggregazione dei dati, i fattori di caratterizzazione utilizzati, ecc; • incertezza dovuta alle scelte effettuate (uncertainty due tochoices): spesso nell'analisi non esiste un modo univoco o "corretto" di procedere. Occorre dunque tener conto delle incertezze dovute alle scelte effettuate, quali le regole di allocazione, la scelta dell'unità funzionale, i confini del sistema, ecc; • variabilità spaziale (spatialvariability) e temporale (temporalvariability): tutti i processi sono affetti da una naturale variabilità dovuta alla collocazione geografica e temporale. Tale variabilità può interessare sia la fase di inventario (dati non rappresentativi del contesto considerato) che la fase di impact assessment (come, ad esempio, nella scelta degli orizzonti temporali nel calcolo del GWP); • variabilità tra fonti ed oggetti (variabilitybetweensources and objects): essa è legata alla variabilità tra fonti del sistema inventariato (ad esempio, la variabilità tra processi tecnologicamente analoghi) e l'oggetto che determina l'impatto (ad esempio la sensibilità degli organismi alle sostanze tossiche); • incertezza epistemologica (epistemologicaluncertainty): incertezza causata dalla conoscenza approssimativa del sistema e della sua evoluzione. Ne sono affette tutte le analisi previsionali che si basano su previsioni future spesso indeterminate; • incertezza dovuta ad errori (mistakes): gli errori sono sempre possibili e spesso non sono facilmente individuabili e gestibili; • stima dell'incertezza (estimationofuncertainty): la stima delle precedenti fonti di incertezza è essa stessa affetta da incertezza.

  34. LA METODOLOGIA LCA: SCHEMA FASI Queste fasi sono standardizzate da “SETAC” (Society ofEnvironmentalToxicoly and Chemistry) e da “ISO” (International StandardsOrganitation) con la norma UNI EN ISO 14040 e 14044. DEFINIZIONE SCOPI E OBIETTIVI Dichiarazione degli Obiettivi Definizione del Campo di Applicazione Definizione dell’Unita’ Funzionale Definizione dei Confini del Sistema 1° Fase MATERIALI ENERGIA INVENTARIO 2° Fase PROCESSI EMISSIONI RISORSE 3° Fase VALUTAZIONE CARATTERIZZAZIONE NORMALIZZAZIONE CLASSIFICAZIONE VALUTAZIONE DEL DANNO AMBIENTALE Con i metodi di valutazione 4° Fase VALUTAZIONE DI POSSIBILI MIGLIORAMENTI

  35. STRUMENTI Esistono numerosi software utili a compiere l’analisi dell’impatto ambientale associato al ciclo di vita di un prodotto o di un processo, ciascuno dei quali offre differenti caratteristiche, livelli di complessità e banche dati. La strumentazione software è in continua evoluzione, e nuovi prodotti si vanno rendendo disponibili con elevata frequenza.

  36. STRUMENTI Sulle stesse fasi, standardizzate con la norma UNI EN ISO 14040 e 14044, è organizzato il codice di calcolo SimaPro 7.1 utilizzato per compiere l’analisi d’impatto ambientale Librerie Fasi Nel codice di calcolo sono implementati databases da cui si possono richiamare materiali e processi: nello studio condotto si è fatto riferimento alla libreria ECOINVENT Nel codice di calcolo sono implementati 16 metodi di valutazione che si possono richiamare al momento di analizzare i processi. Nello studio condotto sono stati usati tre metodi: Metodi Eco-indicator 99 IPCC 2001 CED 2001

  37. LCA IN EDILIZIA L’EDIFICIO Consumi energetici per settore di utilizzo finale,in Italia nel 2005 L’approccio LCA è completamente diverso da quello adottato dagli economisti per descrivere i processi industriali che, tradizionalmente, prevede la suddivisione dell’industria in settori (estrattivo, tessile, delle costruzioni, ecc.) L’approccio LCA è invece concentrato sull’analisi del soddisfacimento delle funzioni proprie di ogni settore e dunque, per definizione TRASVERSALE “La LCA è un’analisi ambientale che permette di valutare gli impatti associati al Ciclo di vita di un processo, un’attività o un PRODOTTO” Settore coinvolto: Consumi di energia: • per la produzione dei materiali e dei componenti per l’edilizia • per trasportare i materiali dalle industrie di produzione al luogo di costruzione • per l’edificazione vera e propria • nella fase operativa per riscaldamento, produzione d’acqua calda, ecc. • nel processo di demolizione dell’edificio • apporto positivo deriva dal riciclaggio di materiali e componenti industriale trasporti industria delle costruzioni residenziale e terziario industria delle costruzioni industriale

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

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

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

  41. Definizione degli Obiettivi e dei Confini del Sistema 1. Obiettivo dello studio 1. Evidenziare l’effettiva utilità dell’applicazione della metodologia LCA all’organismo edilizio 2. Fornire uno schema semplificato e un modello relativo per effettuare le valutazioni LCA sull’organismo edilizio in fase di studio di fattibilità 2. Campo di applicazione Definito dalla scheda di “Descrizione dell’organismo edilizio”

  42. Definizione degli Obiettivi e dei Confini del Sistema Descrizione dell’Organismo Edilizio

  43. Definizione degli Obiettivi e dei Confini del Sistema 4. Confini del sistema 1. Obiettivo dello studio 1. Stabilire le unità di processo da includere nello studio: sono quelle concepite dal “Sistema di classificazione”adottato per l’edificio, (norma UNI 8590-1) 1. Evidenziare l’effettiva utilità dell’applicazione della metodologia LCA all’organismo edilizio 2. Fornire uno schema semplificato e un modello relativo per effettuare le valutazioni LCA sull’organismo edilizio in fase di studio di fattibilità 2. Campo di applicazione Definito dalla scheda di “Descrizione dell’organismo edilizio” 3. Unità funzionale Tutte le quantità si riferiscono all’intero edificio

  44. Definizione degli Obiettivi e dei Confini del Sistema Sistema di classificazione

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

  46. Definizione degli Obiettivi e dei Confini del Sistema 4. Confini del sistema 1. Obiettivo dello studio 1. Stabilire le unità di processo da includere nello studio: sono quelle concepite dal “Sistema di classificazione”adottato per l’edificio, (norma UNI 8590-1) 1. Stabilire le unità di processo da includere nello studio: sono quelle concepite dal “Sistema di classificazione”adottato per l’edificio, (norma UNI 8590-1) 1. Evidenziare l’effettiva utilità dell’applicazione della metodologia LCA all’organismo edilizio 2. Fornire uno schema semplificato e un modello relativo per effettuare le valutazioni LCA sull’organismo edilizio in fase di studio di fattibilità 2. Definire le fasi del ciclo di vita da includere nello studio 2. Campo di applicazione Definito dalla scheda di “Descrizione dell’organismo edilizio” 3. Unità funzionale Tutte le quantità si riferiscono all’intero edificio

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

  48. Definizione degli Obiettivi e dei Confini del Sistema 4. Confini del sistema 1. Obiettivo dello studio 1. Stabilire le unità di processo da includere nello studio: sono quelle concepite dal “Sistema di classificazione”adottato per l’edificio, (norma UNI 8590-1) 1. Evidenziare l’effettiva utilità dell’applicazione della metodologia LCA all’organismo edilizio 2. Fornire uno schema semplificato e un modello relativo per effettuare le valutazioni LCA sull’organismo edilizio in fase di studio di fattibilità 2. Definire le fasi del ciclo di vita da includere nello studio 5. Requisiti di qualità dei dati 2. Campo di applicazione Definito dalla scheda di “Descrizione dell’organismo edilizio” dati disponibili da computo metrico estimativo dall’elenco voci allegato al computo dagli elaborati grafici di progetto informazioni reperite in letteratura 3. Unità funzionale Tutte le quantità si riferiscono all’intero edificio

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