Applicazione del BIM per l'analisi LCA : il caso studio Sunslice

Andrea Marco Tancredi

Applicazione del BIM per l'analisi LCA : il caso studio Sunslice.

Rel. Marco Filippi, Massimiliano Lo Turco, Elisa Sirombo. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura Costruzione Città, 2015

Controlla la disponibilità in biblioteca

Abstract:	In questi ultimi anni la questione ambientale è diventata oggetto di discussione quotidiana, istituti di ricerca di fama internazionale propongono scenari disastrosi, prospettando cambiamenti della biodiversità a livello globale e pressioni sulla biosfera dovuti al consumo improprio delle risorse naturali. Trattati internazionali impongono l'obbligo di operare una riduzione delle emissioni di elementi inquinanti ai paesi industrializzati. Tuttavia, non sono chiare e sufficientemente diffuse le strategie scientifiche e gli strumenti progettuali di valutazione dell'impatto ambientale, in particolar modo in relazione alle modalità di progettazione, costruzione e gestione dei manufatti architettonici. 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").
Relatori:	Marco Filippi, Massimiliano Lo Turco, Elisa Sirombo
Tipo di pubblicazione:	A stampa
Soggetti:	A Architettura > AD Bioarchitettura A Architettura > AH Edifici e attrezzature per l'abitazione
Corso di laurea:	Corso di laurea magistrale in Architettura Costruzione Città
Classe di laurea:	NON SPECIFICATO
Aziende collaboratrici:	NON SPECIFICATO
URI:	http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/4190
Capitoli:	INDICE ABSTRACT SEZIONE 1_VALUTARE LA SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE 1.1 La costruzione sostenibile 1.1.1 Strategie legate alla sostenibilità nel campo edilizio 1.1.2 Metodi per la valutazione della sostenibilità in edilizia 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
Bibliografia:	BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA SEZIONE 1 A.V., "Sostenibilità CasaClima: protocolli e realizzazioni", Torino: UTET Scienze tecniche, 2014 ANGLESIO A., "Analisi del ciclo di vita delle costruzioni in legno : la complessità della valutazione della sostenibilità in edilizia in ambito nazionale ed internazionale" Tesi di Laurea; rel. Guido Callegari, correl. Antonio Spinelli, Torino, 2011 ASDRUBALI F., BALDINELLI G., BATTISTI M., BALDASSARRI C., "Analisi ed ottimizzazione energetico-ambientale di un edificio mediante la valutazione del ciclo di vita (LCA)", Dipartimento di Ingegneria Industriale, Università di Perugia, 2008 ASDRUBALI F., BECCALI G., CELLURA M., CUMO F., DI MATTEO U., GUGLIERMETTI F. (a cura di), "L'analisi del ciclo di vita degli edifici: Metodi, Strumenti, Casi studio", Torino: CELID, 2012 BALDO G.L., MARINO M., ROSSI S., "Analisi del ciclo di vita LCA: gli strumenti per la progettazione sostenibile di materiali, prodotti e processi", Milano: Edizioni Ambiente, 2008 BARUCCO M.A., "I metodi della valutazione della sostenibilità del costruito", Torino: UTET Scienze Tecniche, 2011 BLENGINI G.A., DI CARLO T., "LCA di un edificio industriale a basso consumo energetico", Politecnico di Torino, CNR-IGAG BLENGINI G.A., DI CARLO T., "Strumenti per l'analisi del ciclo di vita degli edifici", Politecnico di Torino, CNR-IGAG BORLENGHI R., "Guida alle norme ISO 14000 : I sistemi di gestione ambientale, l'audit ambientale, il labelling, la valutazione del ciclo di vita (LCA), la valutazione delle prestazioni ambientali (EPE), i sistemi integrati di gestione", Milano: Hoepli, 2003 CANGELLI E., PAOLELLA A. "Il progetto ambientale degli edifici : LCA, Emas, Ecolabel, gli standard ISO applicati al processo edilizio", introduzione di Salvatore Dierna, Firenze: Alinea, 2001 CASINI M., "Progettare l'efficienza degli edifici : certificazione di sostenibilità energetica e ambientale", Roma: DEI, 2013 DOWDELL D., "Review of how Life Cycle Assessment is used in lnternationaI Building Environmental Rating Tools - Issues for Consideration in New Zealand' BRANZ Study Report (SR 272), Judgeford, 2012 EeBGuide Guidance Document - Part B: buildings - Operational guidance for life cycle assessment studies of the Energy-Efficient Buildings Initiative GIORGI E., "La progettazione integrata del sistema edificio-impianto: una realtà o un'utopia?", Tesi di Laurea; rel. Chiara Aghemo, Torino, 2013 HAAPIO A., VIITANIEMI P., "A critical review of buildingenvironmental assessment tools", Environmental Impact Assessment Review2008 LAVAGNA M., "Life cycle assessment in edilizia : progettare e costruire in una prospettiva di sostenibilità ambientale", Milano: Hoepli, 2008 MITTERER W., MANELLA G. (a cura di), "Costruire sostenibilità: crisi ambientale e bioarchitettura", Milano: Angeli, 2013 MONTACCHINI E., TEDESCO S., "Edilizia sostenibile: requisiti, indicatori e scelte progettuali: valutazioni ambientali, procedure, tecnologie, componenti e materiali: con disegni, dettagli e immagini di progetti realizzati", Santarcangelo di Romagna (RN): Maggioli, 2009 MOORE R.V., "La forma della sostenibilità", Roma: Officina, 2013 NERI PAOLO (a cura di), "Verso la valutazione ambientale degli edifici: life cycle assessment a supporto della progettazione eco-sostenibile", Firenze: Alinea, 2007 PETRONE D. (a cura di), "Linee guida per la progettazione con i protocolli di sostenibilità LEED e ITACA", ANIT, 2013 PORCEDDU V., PROCIDA A. "La certificazione di sostenibilità tra strumento di progetto e verifica : applicazione ragionata del protocollo LEED NC al Campus Tiscali, Tesi di Laurea; rel. Roberto Giordano; correl. Carlo Micono, Ingrid Paoletti, Torino, 2014 SANCHINI A., "La valutazione energetico ambientale degli edifici : il protocollo VEA della regione Friuli Venezia Giulia", Monfalcone: Edicom, 2010 SCHMIDT A., "Analysis of five approaches to environmental assessment of building components in a whole building context", FORCE Technology, Applied Environmental Assessment, 2012 SIROMBO E., "Misurare la sostenibilità del costruito: l'integrazione fra i metodi quantitativi e qualitativi nel sistema LEED", Politecnico di Torino, 2014 SUNSLICE TEAM, "Vertical Homes - Designing and Engineering Solar Townhouses for a Dense Green City", Politecnico di Torino, 2014 http://www.openhouse-fp7.eu/assets/files/,OPEN%20HOUSE-article_for_translation_Italian.pdf http://download.rockwool.it/media/75027/efficienza%20energetica%20degli%20edifici.pdf www.fonti-rinnovabili.it/do.download_elements.php?id=768/innovazione_sostenibilita_inedilizia_2013.pdf http://www.reteitalianalca.it/gruppi-di-lavoro/edilizia-e-climatizzazione http://ediliziainrete.it/norme/uni-en-158042012 http://ediliziainrete.it/norme/uni-en-159782011 http://www.reteitalianalca.it/ http://www.guidafinestra.it/normative/norme/2014/02/03/news/sostenibilit_delle_costruzioni_e_uscita_la_norma_uni_en_15804_2014_-41023/ http://www.energheiamagazine.eu/2012/03/09/edifici-sostenibili-la-banca-dati-lca-di-itaca/ http://www.ingenio-web.it/Evento/81/Banca_Dati_LCA_ed_Ecoprofilo_Protocollo_ITACA.html http://www.kyotoclub.org/documentazione/comunicati/2012-mag-3/banca_dati_lca_ecoprofilo_protocollo_itaca_kyoto_club_presenta_settima_goccia_di_sosteni- bilita/docId=2799 http://www.slideshare.net/Umanotera/methods-of-sustainable-assessment-of-buildings-with-examples-of-appllcation-open-house-and-cesba-assessment-in-slovenia-and-id-green-building-award http://www.progettoenergiazero.it/la-life-cycle-assessment-in-edilizia/ https://www.arpa.umbria.it/resources/documenti/convegni/200906/5)%20Baldinelli.pdf http://www.iuav.it/SISTEMA-DE/Archivio-d/approfondi/sostenibil/Metodi-di-valutazione.pdf http://www.infobuildenergia.it/approfondimenti/linee-guida-per-la-progettazione-con-i-protocolli-di-sostenibilita-leed-e-itaca-134.html http://www.archinfo.it/whitepaper_library/Sostenibilita_ANIT.pdf http://blog.isopan.it/2014/09/04/edilizia-sostenibile-ecco-quando-lo-davvero/ http://www.solidworks.it/sustainability/sustainable-design-guide/3007_ITA_HTML.htm http://www.gbcitalia.org/page/show/%E2%97%8F-leed-leadership-in-energy-and-environmental-design http://www.ambiente.unimore.it/site/home/qualita-ambientale/i-marchi-ecologicietichette-ambientali.html http://www.dichep.unige.it/old_site/consulenza_ambientale/epd.htm http://ibecolostate.blogspot.it/2013/03/leed-v4-itll-be-here-before-you-know-it.html http://www.gbcitalia.org/news/509 http://www.proitaca.org/guida-al-protocollo-itaca.php http://www.itaca.org/valutazione_sostenibilita.asp BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA SEZIONE 2 ALBERTI A., "L'evoluzione infografica del processo edilizio: dalla progettazione integrata in ambiente BIM alla gestione del cantiere 4D e 5D. Caso studio: realizzazione di 78 alloggi residenziali ATC su Spina 4, in Torino", Tesi di Laurea Magistrale in Architettura Costruzione e Città, rel. ing. Lo Turco M., Politecnico di Torino, 2014 BONAZZA M., POZZOLI S., "Autodesk Revit architecture 2014: guida alla progettazione BIM", Milano: Tecniche Nuove, 2013 CAPPOCHIN S., MAISTRI D., TORRE A., "Efficienza energetica in architettura : metodo BIM (Building Information Modeling) e metodo CasaClima per la progettazione di edifici a basso fabbisogno energetico", Milano: Il sole 24 ore, 2011 CIRIBINI A.L.C., "L'information modeling e il settore delle costruzioni: IIM e BIM", Santarcangelo di Romagna (RN): Maggioli, 2013 COPPO A., FANTONE A., "Un approccio consapevole alla progettazione: dall'LCA al BIM", Tesi di laurea magistrale in architettura per il progetto sostenibile, rel. Riccardo Pollo, Politecnico di Torino, 2014 GALLINA J., "La gestione del processo progettuale attraverso il BIM: dall'analisi energetica all'automazione dei crediti LEED", Tesi di laurea magistrale in architettura per il progetto sostenibile, rei. Serra V., Osello A., correi. Ronzino A., Politecnico di Torino, 2014 GARZINO G. (a cura di) "Disegno (e) in_formazione. Disegno politecnico, Maggioli", Santarcangelo di Romagna, 2011 KASA A., "BIM-collaborative drawing", Tesi di Laurea Magistrale in Architettura Costruzione e Città, rel. ing. Lo Turco M., Bauke de Vries, Politecnico di Torino, 2012 LESHA O., "Building Information Modeling e progettazione sostenibile: modellizzazione parametrica e simulazione energetica di edifici a energia quasi zero", Tesi di Laurea Magistrale in Architettura Costruzione e Città, rel. Lo Turco M., correl. Corrado V., Politecnico di Torino, 2012 LO TURCO M., "Il BIM e la rappresentazione infografica nel processo edilizio: dieci anni di ricerche e applicazioni", Roma: Aracne, 2015 OSELLO A., "Il futuro del disegno con il BIM per ingegneri ed architetti", Palermo: Dario Flaccovio Editore, 2012 POZZOLI S., VILLA W. S., "Revit Architecture 2013 - Guida avanzata", Autodesk, Tecniche nuove, collana AM4 Educational, 2013 RONCA P., SEDDIO S., ZICHI A., "Il progetto di recupero sostenibile di edificio storico attraverso l'interoperabilità del BIM: l'esempio di CASA21", ingenio, Politecnico di Milano innovance.dd.agoramed.it http://bimandbeam.typepad.com/ http://bimmanager.blogspot.it/ http://do-u-revit.blogspot.it/ http://puntorevit.blogspot.it/ http://revitcant.blogspot.com/ http://seek.autodesk.com/ http://villagebim.typepad.com/villag http://www.aia.org/index.htm/ http://www.laboratoriorevit.blogspo http://www.revitcity.com/index.php http://www.revitforum.com/forum/ http://www.revitlandia.com/revit/ind http ://www. revitzone.com/ http://www.quickrevit.com/ https://aecuandme.wordpress.com/

Modifica (riservato agli operatori)