di Lorenzo Belussi, Matteo Mariotto, Italo Meroni • La Banca Dati Italiana dei materiali da costruzione, basata sull’approccio LCA e finalizzata alla valutazione dell’impatto ambientale dei prodotti edilizi tipici del nostro territorio, è rivolta agli addetti ai lavori per valutare le scelte progettuali dal punto di vista ambientale ed economico
La banca dati istituzionalizzata dei materiali da costruzione, è basata sulla valutazione del ciclo di vita ed è finalizzata alla valutazione del loro impatto ambientale.
A livello internazionale, l’approccio maggiormente rappresentativo per la valutazione degli impatti e dei profili ambientali di materiali/processi/prodotti è la Life Cycle Assessment (LCA).
Questo approccio, a differenza dei metodi tradizionali, analizza gli impatti delle singole fasi della vita utile di un prodotto, dalla culla alla tomba, indicando soluzioni che siano in grado di ottimizzare il processo di produzione, le prestazioni e gli scenari di fine vita.Nell’ampio e variegato panorama internazionale, l’Italia denuncia un certo ritardo rispetto agli altri Paesi nel dotarsi di una banca dati di materiali dell’edilizia basata sull’approccio del ciclo di vita e soprattutto istituzionalmente riconosciuta e diffusa tra i professionisti del settore delle costruzioni. La mancanza di uno strumento istituzionalizzato sul territorio italiano presuppone necessariamente l’utilizzo di banche dati straniere, non senza conseguenze negative, quali ad esempio:
• uso di processi e di materiali solo parzialmente rappresentativi della realtà produttiva italiana;
• utilizzo di sistemi di produzione energetica nazionale diversi;
• mancanza di prodotti edili nazionali;
• presenza di categorie di impatto ambientale altrimenti assenti;
In questo panorama, nel 2008 è stato siglato un accordo di programma tra l’Istituto per la Trasparenza degli Appalti e la Compatibilità Ambientale (ITACA), l’Istituto per le Tecnologie della Costruzione (ITC-CNR) e l’Università Politecnica delle Marche (UPM), in collaborazione con iiSBE Italia, 2B ed Environment Park, finalizzato alla realizzazione della prima Banca Dati Italiana dei materiali e prodotti per l’edilizia, basata sull’approccio del ciclo di vita.
Approccio metodologico
La realizzazione della banca dati di materiali per l’edilizia parte dall’assunto che il ritardo italiano non sia solo dovuto alla mancanza di un inventario, ma di tutti gli aspetti necessari per realizzare un approccio LCA completo.
È stato quindi necessario strutturare tutte le fasi previste da uno studio LCA, che consistono nella definizione di:
• obiettivi e le finalità dello studio;
• modalità di raccolta dati per la realizzazione del Life Cycle Inventory;
• metodo di valutazione degli impatti, Life Cycle Impact Assessment.
Obiettivi e finalità
La definizione degli «obiettivi e delle finalità» è la fase in cui vengono delineate le caratteristiche fondamentali dello studio LCA che si intende effettuare; consentendo così di indirizzare nel modo corretto i propri sforzi e di ottenere i risultati desiderati.
Aspetti fondamentali da analizzare sono:
• l’unità funzionale, cioè l’unità di misura di riferimento cui rapportare tutte le valutazioni successive;
• i confini del sistema che delimitano il campo della valutazione LCA.
Unità funzionale
L’unità funzionale è un aspetto molto importante in quanto è il parametro cui verranno riferiti tutti i dati e le informazioni dello studio LCA.
A seconda dell’oggetto dell’analisi si deve cercare di individuarne la funzionalità maggiormente rappresentativa, in base all’obiettivo e al campo di applicazione dello studio LCA; all’interno della banca dati l’unità funzionale principalmente scelta è il chilogrammo di materiale, ricavato in alcuni casi per trasformazioni successive utilizzando il dato di densità.
Confini del sistema
Un sistema è definito come un insieme di processi che realizzano una o più operazioni aventi una determinata funzione; ha precisi confini fisici che lo delimitano dall’ambiente circostante con cui ha scambi in ingresso (energia/combustibili, materie prime) e in uscita (calore, emissioni, rifiuti), come mostrato in figura 1.
Anche i confini del sistema dipendono, ovviamente, dalle finalità e dall’ambito di applicazione scelti nella fase preliminare.
Quella della definizione dei confini è un’operazione molto delicata che richiede una minuziosa descrizione del sistema in esame, al fine di pianificare la raccolta dei dati e dell’informazione necessaria per la successiva fase d’inventario.
Coerentemente a quanto previsto dalla normativa internazionale, i confini di sistema sono stati ampliati includendo, oltre alla fase di produzione, anche le fasi di trasporto e di fine vita, in modo da avere un’ampia caratterizzazione ambientale del materiale, valutando anche la riciclabilità degli stessi.
Inventario (lci)
Con la fase di raccolta dati o inventario vengono quantificati i flussi in ingresso e in uscita al sistema analizzato.
All’interno della Banca Dati Italiana, la raccolta delle informazioni ha seguito un duplice approccio:
• raccolta dati primari, da indagini presso aziende produttrici presenti sul territorio italiano;
• raccolta dati secondari, contestualizzando le informazioni contenute in banche dati straniere.
Il primo metodo, attraverso la collaborazione diretta con aziende produttrici presenti sul territorio nazionale, consente di definire, in modo estremamente preciso, le quantità di materia, energia ed emissioni in gioco, ottenendo una caratterizzazione ambientale del materiale analizzato tipica della realtà produttiva italiana. La difficoltà di tale approccio è legata alla disponibilità delle informazioni necessarie per uno studio LCA, non sempre in possesso dei produttori.
I dati secondari sono invece derivati da letteratura e da altre banche dati; è un approccio più approssimato rispetto al primo, non per la qualità dei dati, ma per la mancanza di una specifica contestualizzazione dei materiali e dei processi produttivi. Nella redazione della Banca Dati Italiana, risulta, tuttavia, essere la metodologia maggiormente utilizzata, attuando un’opportuna contestualizzazione dei dati disponibili.
Valutazione degli impatti (LCIA)
Con la valutazione degli impatti (LCIA) le informazioni dell’inventario vengono tradotte in impatti ambientali seguendo due possibili metodologie:
• orientata ai problemi (midpoints), in cui i flussi sono classificati in temi ambientali;
• orientata ai danni (endpoints), in cui gli impatti ambientali sono raggruppati in base al danno alla salute umana, alla salute dell’ecosistema e alle risorse.
La figura 2 mostra il rapporto che intercorre tra i due metodi di valutazione.
A livello internazionale sono stati sviluppati diversi metodi LCIA, quali, ad esempio:
• «CML 2002»: metodo di valutazione dell’impatto orientato ai temi ambientali, in cui i dati dell’inventario vengono aggregati in relazione al modo in cui contribuiscono ai temi ambientali sulla base di modelli scientifici relativi ad ogni singolo tema (midpoints);
• «Eco-indicator 99»: metodo di valutazione dell’impatto orientato alla quantificazione dei danni all’uomo, agli ecosistemi e alle risorse (endpoints);
• «EPS»: metodo secondo il quale la valutazione dell’impatto è basata sui fattori economici necessari a riabilitare i seguenti cinque temi ambientali: tossicità per l’uomo, capacità di produzione dell’ecosistema, risorse naturali, biodiversità e valori culturali (endpoints).
In assenza di un metodo LCIA univoco e condiviso è stato necessario definire uno standard rispondente ai requisiti del mondo delle costruzioni italiano, a partire dalla definizione delle categorie di impatto e alla metodologia di Classificazione e Caratterizzazione.
Si è optato per l’utilizzo del metodo midpoint, basato principalmente su CML 2002 e contestualizzato opportunamente per le finalità progettuali.
Categorie di impatto, classificazione e caratterizzazione
Primo passo della fase di LCIA è l’individuazione delle categorie di impatto riportate nella tabella 1.
La fase di classificazione consiste nel distribuire gli output (materia, emissioni, energia) della fase di inventario nelle categorie di impatto ipotizzate. Infine, la fase di caratterizzazione consente di quantificare il singolo impatto ambientale con l’utilizzo di opportuni fattori di equivalenza (fattori di caratterizzazione).
In figura 3 sono riportati i risultati di una LCA quantificati in impatti ambientali in accordo al metodo sviluppato per la realizzazione della Banca Dati.
Risultati
Ad oggi la Banca Dati dispone di un totale di circa 130 tra materiali e prodotti per l’edilizia, principalmente derivati da contestualizzazioni di database e sono aperte collaborazioni con produttori nazionali ed internazionali per la raccolta di dati primari e la conseguente definizione dei profili ambientali LCA.
Obiettivo del progetto è il coinvolgimento di numerose realtà produttive italiane in modo da sostituire gradualmente i profili «regionalizzati» con dati reali, ricavati dalle analisi LCA.
Per ogni materiale è stata realizzata una scheda tecnica in cui sono riportate, oltre alle caratteristiche fisiche, la quantificazione degli indicatori di impatto per le fasi del ciclo di vita ipotizzate, ovvero produzione, trasporto e fine vita.
Considerazioni
Oltre alla caratterizzazione ambientale si intende valutare il ciclo di vita di materiali/soluzioni tecnologiche da un punto di vista economico, con la strutturazione di un approccio di «Life Cycle Costing».
Lo sviluppo atteso più significativo e complementare al proseguimento dell’attività di raccolta dati primari, riguarda la realizzazione di uno strumento informatizzato in grado di gestire le informazioni ricavate per ciascun singolo materiale all’interno di stratigrafie composite, in modo da fornire agli addetti ai lavori uno strumento facile ed intuitivo per valutare le soluzioni tecnologiche scelte sia da un punto di vista ambientale sia da un punto di vista economico.
La Banca Dati sarà integrata nel protocollo ITACA 2011 così da poter disporre di uno strumento per la valutazione della sostenibilità delle costruzioni basato su calcoli quantitativi e applicabile in qualsiasi contesto.
