VERSO UNA FABBRICA DIGITAL TWIN ATTRAVERSO DIVERSI SCENARI DI APPROCCI LCA E LCC = TOWARDS DIGITAL TWIN FACTORY BY FOCUSING ON DIFFERENT SCENARIOS FOR LCA AND LCC APPROACHES

Titolo: VERSO UNA FABBRICA DIGITAL TWIN ATTRAVERSO DIVERSI SCENARI DI APPROCCI LCA E LCC Di fronte alle crescenti sfide climatiche e all’aumento della domanda energetica, i settori dell’edilizia e della manifattura – responsabili congiuntamente di oltre il 36% del consumo energetico globale e del 39% delle emissioni di carbonio – devono evolversi verso la sostenibilità. Questa tesi presenta un quadro metodologico olistico che integra le tecnologie Digital Twin (DT), il Building Information Modeling (BIM), il Building Energy Modeling (BEM), la Life Cycle Assessment (LCA) e la Life Cycle Costing (LCC) nell’ambito della riqualificazione industriale. Il caso studio analizzato è la fabbrica di plastica San Benigno a Ivrea, Italia, considerata rappresentativa di una tipica struttura industriale europea di medie dimensioni, utile a testare strategie scalabili in linea con i principi dell’Industria 5.0 e gli obiettivi del Green Deal europeo. La ricerca sviluppa un flusso di lavoro basato su digital twin utilizzando Revit, DesignBuilder, One Click LCA e Dynamo per valutare diversi scenari di retrofit delle pareti e dei serramenti, considerando l’efficienza energetica, l’impatto ambientale e le prestazioni economiche su un periodo di 40 anni. Sono stati modellati tre scenari di parete (isolamento in lana minerale Rocksilk, pareti verdi e pareti a intercapedine) e tre tipologie di vetri (doppi, tripli e BIPV). Le simulazioni hanno seguito il DM 2015 e i requisiti previsti per la zona climatica E. I risultati mostrano che i vetri doppi e tripli riducono la domanda energetica del 12–14%, ma il triplo vetro offre un risparmio aggiuntivo minimo a fronte di maggiori emissioni incorporate e costi iniziali più elevati. L’isolamento in canapa ha mostrato il minor impatto ambientale, ma richiede una costosa sostituzione completa al 40° anno. L’LCA ha evidenziato che la produzione dei materiali (fasi A1–A3) contribuisce per oltre il 90% alle emissioni totali. I sistemi Rocksilk e i vetri sono risultati essere i maggiori responsabili dell’impatto. Sebbene la Soluzione 1 (canapa + vetro doppio) abbia presentato le emissioni più basse (10 kg CO₂e/m²), la Soluzione 2 (minerale + vetro triplo) si è dimostrata più vantaggiosa in termini economici (LCC: €4,73M contro €5,63M). I flussi di lavoro automatizzati con Dynamo hanno ridotto i tempi di modellazione, mentre i parametri condivisi hanno permesso aggiornamenti in tempo reale. Le sfide di interoperabilità, come l’integrazione BIM–LCA e l’esportazione in formato gbXML, sono state affrontate mediante l’uso di formati standardizzati e database localizzati. Nonostante il risparmio energetico leggermente inferiore, la Soluzione 2 è stata identificata come il miglior compromesso tra costi e prestazioni. Questa ricerca propone una metodologia digitale replicabile per la riqualificazione sostenibile degli edifici industriali, evidenzia i compromessi tra materiali naturali e sintetici e supporta l’Industria 5.0 con decisioni adattive basate sui dati. Offre un valore concreto a progettisti, decisori politici e ricercatori impegnati nella decarbonizzazione del settore industriale.