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Grimaldi, Francesca

Valutazione della sostenibilità ambientale dei materiali isolanti: definizione degli impatti nelle fasi di produzione e di uso.

Rel. Mario Grosso, Paolo Oliaro, Rajendra Adhikari, Monica Lavagna. Politecnico di Torino, Corso di laurea in Architettura, 2004

Abstract:

Pensare ad una progettazione consapevole degli edifici, con un atteggiamento ecologicamente corretto nei confronti dell'ambiente, e all'attenzione al risparmio energetico, diventa obiettivo primario della sostenibilità. In ambito edilizio, la sostenibilità di un materiale dipende dalla capacità di minimizzare gli impatti ambientali nell'intero ciclo di vita. In altre parole, un materiale è tanto più sostenibile quanto minore è l'energia, da un lato, e la produzione di rifiuti, dall'altro, necessarie per l'estrazione delle materie prime che lo compongono, per i cicli intermedi di lavorazione, per l'imballaggio, il trasporto e la distribuzione, per l'applicazione, l'uso e il consumo, per l'eventuale riutilizzo o riciclo e, infine, per la sua dismissione o smaltimento finale. Scopo di questa tesi è la valutazione della ecocompatibilità di tre materiali isolanti, rappresentativi di altrettante categorie di prodotti, attraverso un'analisi relativa sia alla fase di produzione che alla fase di uso. Quest'ultima è stata sviluppata applicando gli stessi materiali ad un container, inteso come soluzione abitativa temporanea, di cui sono stati calcolati i consumi energetici durante la fase di esercizio. Sono stati descritti, inoltre, i diversi materiali termoisolanti presenti sul mercato nazionale, suddivisi in tre categorie e successivamente analizzati singolarmente, riportando, infine, le schede informative, con lo scopo di riunire tutti i dati raccolti nelle fasi iniziali di questo lavoro e permettere un immediato confronto tra le principali caratteristiche dei prodotti. La sostenibilità dei materiali isolanti è stata valutata utilizzando la metodologia dell'Analisi del ciclo di vita (Life Cycle Assessment), conosciuta a livello internazionale come LCA, che, nell'elaborato, è stata applicata soltanto alle prime tre fasi del ciclo di vita (estrazione delle materie prime, produzione e messa in opera) valutando, quindi, l'incidenza degli inquinanti emessi. L'applicazione della metodologia LCA è preceduta da una descrizione del processo, degli obiettivi, delle scelte compiute ed è acquisita attraverso l'elaborazione dei dati raccolti con il software Boustead, fornito dal dipartimento DINSE del Politecnico di Torino. Le schede sono state ricavate con il contributo di Nicoletta Giocosa nell'ambito dello svolgimento della sua tesi di laurea, riguardante l'analisi del ciclo di vita di tutti gli isolanti termici presenti sul mercato, allo scopo di realizzare una banca dati a disposizione degli studenti della Facoltà. La successiva fase di utilizzo del materiale isolante è ottenuta attraverso simulazioni energetiche realizzate dal software DOE (v. 2.1), messo a disposizione dal dipartimento BEST del Politecnico di Milano: l'analisi ha come oggetto una semplice soluzione abitativa temporanea (container) di cui è stata ipotizzata un'ubicazione in tre località italiane (Milano, Roma, Palermo), un impianto di illuminazione, uno di condizionamento e l'isolamento con i tre materiali considerati nella precedente analisi LCA; in questo caso sono stati calcolati i consumi elettrici prodotti dall'utilizzo della struttura. La valutazione degli effetti ambientali nel ciclo di vita dei prodotti presi in considerazione, parte conclusiva di questa tesi, esamina, inizialmente, gli effetti causati dal consumo di 1 MJ di elettricità, rapportati ai consumi elettrici del container relativi alla fase di esercizio stabilita pari a 10 anni, nelle varie soluzioni analizzate. La successiva analisi dell'incidenza ambientale della fase di utilizzo sulla produzione degli isolanti, fa riferimento al consumo energetico: essa comprende un confronto tra gli effetti generati dalla produzione di 1 kg di isolante, ottenuti dalle analisi LCA, e i carichi termici relativi ad una parete ipotizzata di solo isolante termico.

Relatori: Mario Grosso, Paolo Oliaro, Rajendra Adhikari, Monica Lavagna
Parole chiave: isolamento termico - isolamento termico - sostenibilità - ambiente - materiali isolanti
Soggetti: S Scienze e Scienze Applicate > SC Chimica
Corso di laurea: Corso di laurea in Architettura
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/120
Capitoli:

PARTE I - METODOLOGIA GENERALE

CAPITOLO 1- SOSTENIBILITÀ IN EDILIZIA

1.1 COS'È LA SOSTENIBILITÀ

1.2 SOSTENIBILITA' IN EDILIZIA

1.3 ETICHETTE E DICHIARAZIONI AMBIENTALI LEGATE AL CICLO DI VITA DEL PROOTTO

1.4 LE ISO 14020

1. 5 IL REGOLAMENTO 880/92 ECOLABEL

1. 6 LE AUTODICHIARAZIONI

1.7 IL SISTEMA EPD

1. 8 ANALOGIE E DIFFERENZE

1. 9 ETICHETTE E DICHIARAZIONI AMBIENTALI LEGA TE AL SITO DI PRODUZIONE

1.10 LA ISO 14001

1.11 IL REGOLAMENTO 1836/93 EMAS

1. 12 IL REGOLAMENTO EMAS Il

1. 13 ANALOGIE E DIFFERENZE

1.14 IL MARCHIO CE

CAPITOLO 2- LIFE CYCLE ASSESSMENT

2.1 CICLO DI VITA D1 UN PRODOTTO

2.2 LE ISO 14040

2.3 L'ANALISI DEL CICLO DI VITA

2.4 STRUTTURA DI UNA LCA

2.5 L'ANALISI ENERGETICA

2.6 LIFE CYCLE COST

2.7 RIFERIMENTI NORMATIVI

PARTE II - APPLICAZIONE DELL'ANALISI LCA E SIMULAZIONI ENERGETICHE

CAPITOLO 3- I MATERIALI TERMOISOLANTI

3.1 LE CARATTERISTICHE DEI MATERIALI ISOLANTI

3.2 CLASSIFICAZIONE DEI MATERIALI ISOLANTI

3.3 ISOLANTI DI ORIGINE MINERALE O INORGANICI

3.4 ISOLANTI DI ORIGINE VEGETALE E ANIMALE 3.5 ISOLANTI SINTETICI

3.6 NORMATIVA CHE INTERESSA L'ISOLAMENTO TERMICO

CAPITOLO 4- ANALISI LCA NELLA FASE DI PRODUZIONE DI TRE MATERIALI ISOLANTI

4.1 DEFINIZIONE DEGLI SCOPI E DEGLI OBIETTIVI

4.2 LA RACCOLTA DEI DATI

4.3 IL MODELLO BOUSTEAD

4.4 DESCRIZIONE DEL PROCESSO

4.5 DESCRIZIONE SCHEDE LCA 4.6 CONCLUSIONI

CAPITOLO 5- ANALISI NELLA FASE DI USO

5.1 DESCRIZIONE DEL CASO-STUDIO: CONTAINER

5.2 IL SOFTWARE DOE2

5.3 CALCOLO DEI CONSUMI ENERGETICI E CONCLUSIONI

5.4 DATI ELABORATI E RISULTATI

CAPITOLO 6 - VALUTAZIONE DEGLI EFFETTI AMBIENTALI NEL CICLO DI VITA

6.1 EFFETTI AMBIENTALI GENERATI DAL CONSUMO DI 1 MJ DI ELETTRICITÀ

6.2 VALUTAZIONI AMBIENTALI DELLA FASE Di ESERCIZIO DEL CONTAINER

6.3 CALCOLO DEI CARICHI TERMICI DI UNA PARETE

6.4 VALUTAZIONI AMBIENTALE DELL'INCIDENZA DELLA FASE DI ESERCIZIO SULLA PRODUZIONE D! ISOLANTI TERMICI

APPENDICI

APPENDICE A - SCHEDE INFORMATIVE SUGLI ISOLANTI TERMICI

A.1 AZIENDE PRODUTTRICI DI ISOLANTI TERMICI IN ITALIA

A.2 SCHEDE TECNICHE

A.3 SCENARI Dl UTILIZZO DEI MATERIALI ISOLANTI

APPENDICE B - TIPOLOGIE DI EFFETTI AMBIENTALI

B.1 EFFETTO SERRA

B.2 ASSOTTIGLIAMENTO DELLA FASCIA DI OZONO

B.3 ACIDIFICAZIONE

B.4 EUTROFIZZAZIONE POTENZIALE

B.5 FORMAZIONE DI SMOG FOTOCHIMICO

B.6 TOSSICITA'

B.7 CONSUMPO DI RISORSE NON RINNOVABILI

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