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 Brundtland, 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 sviluppati 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, partecipanti 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.

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 si 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 sei 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 affinché 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").

1.2 Metodi di valutazione a punteggio

1.2.1 BREEAM

1.2.2 LEED

1.2.3 Protocollo ITACA

1.2.4 Certificazione CasaClima

1.3 II Life Cycle Assessment

1.3.1 Normativa di riferimento

1.3.2 Struttura di una LCA

1.3.3 Strumenti per la valutazione LCA

1.3.4 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

SEZIONE 2_BUILDING INFORMATION MODELING (BIM) E L'INTEROPERABILITA' CON LA SOSTENIBILITÀ ENERGETICO AMBIENTALE

2.1 II BIM come strumento per la progettazione

2.2 II processo edilizio e l'introduzione del BIM

2.2.1 II processo edilizio

2.2.2 II BIM all'interno del processo edilizio (i diversi livelli di dettaglio e

di sviluppo: Grade e LoD)

2.2.3 Ruoli e responsabilità all'interno del processo BIM

2.2.4 Verso un protocollo nazionale

2.3 Interoperabilità BIM

2.4 Applicazioni in ambito di sostenibilità

2.4.1 Aspetti legati all'efficienza energetica

2.4.2 Interoperabilità BIM e metodi di valutazione della sostenibilità

2.5 Workflow utilizzato per lo svolgimento del Caso Studio

2.6 Criticità ed opportunità della metodologia BIM

NOTE SEZIONE 2

SEZIONE 3_CASO STUDIO: SUNSLICE, IL PROGETTO PER IL SDE2014 E LE SUE VARIANTI

3.1 La competizione Solar Decathlon Europe 2014

3.2 Sunslice - Make it home

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

3.3.1 Alluminio_Variante 1

3.3.2 Alluminio_Variante 2

3.3.3 Calcestruzzo: Variante 1

3.3.4 Calcestruzzo: Variante 2

3.3.5 Legno: Variante 1

3.3.6 Legno: Variante 2

3.3.7 Infissi Esterni

3.3.8 Infissi Interni

3.4 Analisi LCA e confronto dei differenti sistemi costruttivi

3.4.1 Calcolo della prestazione energetica delle sei varianti

3.4.2 Alluminio_Variante 1

3.4.3 Alluminio_Variante 2

3.4.4 Calcestruzzo: Variante 1

3.4.5 Calcestruzzo: Variante 2

3.4.6 Legno: Variante 1

3.4.7 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

NOTE SEZIONE 3

CONCLUSIONI

BIBLIOGRAFIA e SITOGRAFIA

RINGRAZIAMENTI

ALLEGATO

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