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Life cycle thinking e architettura : indicatori ambientali ed economici per il decision making nella fase di fine vita degli edifici

Pattono, Sara

Life cycle thinking e architettura : indicatori ambientali ed economici per il decision making nella fase di fine vita degli edifici.

Rel. Elena Fregonara, Roberto Giordano, Diego Giuseppe Ferrando. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura Per Il Progetto Sostenibile, 2017

Abstract:

INTRODUZIONE

Il lavoro proposto in questa tesi parte dalla volontà di inserire l'architettura nel contesto più ampio della Circular Economy, fondata nel concetto di sistema economico autorigenerante in cui gli scarti di un processo diventano risorse per qualcun altro. Il fine ultimo dell'Economia Circolare è il disaccoppiamento della crescita economica di un Paese dallo sfruttamento indiscriminato delle risorse naturali, possibile solo se i rifiuti sono visti come una risorsa cui attingere, anziché un problema da smaltire. Ad oggi, la produzione di rifiuti è uno dei maggiori problemi ambientali che dobbiamo affrontare ed è il motivo per il quale è oggetto di numerosi studi anche in campo ingegneristico, dove, al contrario, si cerca di sfruttarne il potenziale per la creazione di valore.

In architettura, come in ogni altro settore, per "chiudere il cerchio" bisogna prendere accorgimenti tecnici nella fase di fine vita di un edificio; tuttavia è necessario un cambio di mentalità già a monte del ciclo di vita: bisogna, infatti, cercare di prevenire la produzione di rifiuti andando a progettare beni che siano, fin da subito, facilmente recuperabili o riutilizzabili, nello stesso settore o in altre filiere, chiudendo di fatto il ciclo della produzione.

A partire da queste premesse la tesi si focalizza sulla fase della dismissione degli edifici, andando a proporre strategie progettuali in grado di ridurre la produzione di rifiuti a fine vita grazie al reimpiego e al riciclo degli scarti prodotti.

Nella tesi si è deciso di considerare prettamente gli aspetti ambientali ed economici delle azioni a fine vita: il motivo di questa scelta fa riferimento al mercato immobiliare, e in particolare agli studi che da qualche tempo si concentrano sulle monetizzazioni delle prestazioni ambientali degli edifici, e di analisi degli effetti positivi che essi producono sulla domanda e sull'offerta. In tal senso la valutazione economica si pone come strumento che studia il rapporto tra valore e qualità edilizia, concependo il costo quale fattore equilibrante tra progetto e sostenibilità.

Da queste premesse nasce quindi l'obiettivo della tesi: proporre indicatori ambientali ed economici in grado di guidare il processo decisionale delle azioni da intraprendere a fine vita di un progetto edilizio.

Tuttavia, se gli indicatori ambientali proposti appartengono a un quadro di studio più consolidato (anche se nel caso dell'Embodied Energy e dell'Embodied Carbon oggi la ricerca è ancora molto attiva), a livello finanziario il calcolo del Global Cost e la proposta di un unico indicatore economico in grado di trasformare i risultati ambientali in valori monetari, sono concetti sperimentali da cui poter partire per studi futuri sull'argomento.

Su queste basi la tesi è stata quindi articolata in 5 sezioni principali:

Capitolo I: in questa sezione viene proposta un'analisi del modello di sviluppo della Circular Economy, posto in netto contrasto con il modello tradizionale di tipo lineare. Del nuovo modello economico vengono definiti alcuni aspetti principali, tra cui: il contesto culturale in cui si è sviluppato, i concetti da cui trae origine, i principi su cui si fonda, la normativa di riferimento nel contesto europeo, le barriere che incontra per il suo sviluppo e le potenzialità derivanti dalla sua applicazione. Infine, in tale sezione, si mostra l'influenza di questa nuova scuola di pensiero in architettura: grazie ai concetti esposti nell'Economia Circolare si è capito che anche gli edifici sono beni materiali soggetti a "scadenza". Pertanto, se fino a poco tempo fa l'attenzione ambientale nel settore delle costruzioni era concentrata sulle fasi di costruzione e utilizzo dei manufatti edilizi, ad oggi l'attenzione si è spostata anche sulla fase di demolizione, momento nel quale si produce la maggior parte dei rifiuti edili. La volontà di connettere gli output di questa fase con gli input della produzione, ha fatto sì che anche in architettura si sviluppasse un vero e proprio pensiero circolare, rappresentato in rapporto al concetto del ciclo di vita edilizio.

Capitolo II: in questa sezione vengono proposti alcuni esempi di applicazione virtuosa dei concetti richiamati nel capitolo I nei Paesi più avanzati sulla tematica. Tra le nazioni leader in tale settore ricordiamo i Paesi Bassi (con particolare riguardo alla città di Amsterdam, di cui si analizza un report prodotto dalla municipalità) e la Cina, mentre, per quanto concerne gli Stati Uniti, paese d'origine del concetto di circolarità, si registra una certa difficoltà nello sviluppo di politiche federali omogenee data dalla frammentazione del Paese.

Capitolo III: in questa sezione sono definiti gli strumenti di valutazione della sostenibilità in edilizia che analizzano l'intero ciclo di vita di un manufatto architettonico, tra cui l'approccio Life Cycle Assessment, per l'analisi della sostenibilità ambientale, e Life Cycle Costing, per l'analisi della sostenibilità economica. Anche di queste analisi sono descritte le principali caratteristiche, ovvero l'origine, la normativa di riferimento, le fasi che le costituiscono e il motivo della loro importanza nel settore edilizio.

Dalla loro applicazione congiunta è possibile ricavare fin da subito risposte sulla compatibilità economico- ambientale del progetto o del bene analizzato.

Capitolo IV: in questa sezione, di tutto il ciclo di vita del processo edilizio analizzato si prende in considerazione la fase dello smaltimento, punto cardine per "chiudere il cerchio" nella filiera edilizia.

In un primo momento sono definiti i tipi di demolizione (e le varie tecniche annesse) con cui vengono smantellati gli edifici e le tipologie prevalenti di rifiuti prodotti in questa fase. Una volta definito ciò, si propongono due strategie di progettazione volte a ridurre gli impatti prodotti in questa fase: il Design for Disassembly e il Design for Reuse. Poiché legate tra di loro, si definiscono per entrambe le origini, i principi cui fanno riferimento, i benefici derivanti e le barriere che incontrano al loro sviluppo.

Capitolo V: in questa sezione sono proposti alcuni indicatori ambientali ed economici utili a definire quali siano le azioni più convenienti da intraprendere nella fase di fine vita. In particolare gli indici economici considerati derivano tutti dall'analisi LCC mentre, alcuni indicatori ambientali, sono ripresi dall'analisi LCA, entrambe esaminate nel capitolo 3. Ad un primo momento di descrizione teorica di tali indici, si affianca l'applicazione del loro calcolo al progetto sviluppato durante l'Atelier finale di progettazione dell'anno 2015/2016. Tuttavia, mentre le analisi ambientali si sono potute svolgere sull'intero edificio analizzato, la difficoltà nel rilevare dati economico-finanziari ha costretto a svolgere l'analisi economica su un solo componente tecnologico, esemplificando però la metodologia di calcolo da seguire ed eventualmente estendere al altri elementi del progetto. In particolare, si è arrivati alla definizione di un unico indicatore finanziario che prende in considerazione sia gli aspetti ambientali sia quelli economici.

Il lavoro, articolato come detto, mira a focalizzare l'attenzione sulla fase di smaltimento degli edifici, troppo spesso trascurata, proponendo un metodo di valutazione per la sostenibilità economico-ambientale del progetto, implementabile in studi futuri.

Relatori: Elena Fregonara, Roberto Giordano, Diego Giuseppe Ferrando
Tipo di pubblicazione: A stampa
Soggetti: SS Scienze Sociali ed economiche > SSE Scienze economiche
SS Scienze Sociali ed economiche > SSF Scienze sociali
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Architettura Per Il Progetto Sostenibile
Classe di laurea: Nuovo ordinamento > Laurea magistrale > LM-04 - ARCHITETTURA E INGEGNERIA EDILE-ARCHITETTURA
Aziende collaboratrici: NON SPECIFICATO
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/5944
Capitoli:

INDICE

INTRODUZIONE

1.CIRCULAR ECONOMY: PRINCIPI TEORICI E LEGAMI CON L’ARCHITETTURA

1.1.LA CULTURA DELLA SOSTENIBILITA’

1.2.LO SVILUPPO DELLA SOSTENIBILITA’ ECONOMICA

1.3.CIRCULAR ECONOMY

1.3.1.Origini della Circular Economy

1.3.2.Principi per la creazione di valore

1.3.3.Normativa di riferimento

1.3.4.Barriere e fattori abilitanti

1.4.INFLUENZA DEL PENSIERO CIRCOLARE

1.4.1.Il ciclo di vita di un edificio

1.4.2.I principali attori coinvolti

2.CIRCULAR ECNOMY: ESPERIENZE INTERNAZIONALI

2.1.CONFRONTO INTERNAZIONALE SULLA CIRCULAR ECONOMY

2.1.1.Nord Europa

2.1.2.Centro Europa

2.1.3.Sud Europa

2.1.4.Circular Economy in Cina

2.1.5.Circular Economy negli Stati Uniti

2.2.IL CASO DI AMSTERDAM

2.2.1.Il settore delle costruzioni

2.2.2.Il settore dei rifiuti organici

2.2.3.Misurare la circolarità

3.ASPETTI METODOLOGICI LEGATI AL CICLO DI VITA

3.1.VALUTAZIONE DELLA SOSTENIBILITA’ EDILIZIA

3.1.1.Valutazione dell’eco compatibilità urbana

3.1.2.Valutazione dell’eco compatibilità degli edifici

3.1.3.valutazione dell’eco compatibilità dei prodotti da costruzione

3.2.VALUTAZIONE DELLA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

3.2.1.Lify Cycle Assessment – LCA

3.2.2.Origini e normativa di riferimento

3.2.3.Fasi dell’analisi LCA

3.2.4.Importanza dell’analisi LCA in architettura

3.3.VALUTAZIONE DELLA SOSTENIBILITA’ ECONOMICA

3.3.1.Life Cycle Costing – LCC

3.3.2.Origini e normativa di riferimento

3.3.3.Aspetti metodologici

3.3.4.Fasi dell’analisi LCC

3.4.RELAZIONI LCA E LCC

4.LA FASE END OF LIFE E LE STRATEGIE PER LA RIDUZIONE DEGLI IMPATTI

4.1.LO SMALTIMENTO A FINE VITA

4.1.1.Tipi di demolizione

4.1.2.Tecniche di demolizione

4.2.COSA SONO I RIFIUTI

4.2.1.Rifiuti da costruzione & demolizione

4.2.2.i rifiuti come risorsa

4.3.LE STRATEGIE DEL DESIGN FOR DISASSEMBLY & DESIGN FOR REUSE

4.3.1.Origini del Design for Disassembly & Design for Reuse

4.3.2.Principi e strategie progettuali

4.3.3.Benefici e barriere

4.3.4.Materiali edili reimpiegati

4.4.RELAZIONI TRA DESIGN FOR DISSASEMBLY, RIUSO E RICICLO

5.INDICATORI PER IL SUPPORTO ALLE DECISIONI NELLA FASE END OF LIFE

5.1.COSTO COME FATTORE DI EQUILIBRIO PER LA QUALITA’ DEL PROGETTO SOSTENIBILE

5.1.1.Valutazione della sostenibilità economico-finanziaria nel ciclo di vita edilizio

5.2.INDICATORI AMBIENTALI

5.3.1.Valutazione della disassemblabilità degli elementi tecnici

5.3.2.Indice Design 4 Recycling and Reuse

5.3.3.Embodied Energy & Embodied Carbon

5.3.4.Rifiuti prodotti

5.3.INDICATORI ECONOMICI

6.2.1.Valore residuo

6.2.2.Costo di demolizione

6.2.3.Costo di smaltimento

5.4.CASO STUDIO: RED RING OFFICE

5.4.1.Caratteristiche del progetto

5.4.2.Indici ambientali ed economici applicati al progetto

5.4.3.Proposta di un indicatore monetario sintetico

COCLUSIONI

BIBLIOGRAFIA

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