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Elisa Nuzzo
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              Elisa Tomasinsig
              CETA - Centro di Ecologia Teorica ed Applicata




     ...
AREA Science Park
           per la competitività del territorio




    AREA Science Park è il primo parco scientifico e ...
Indice




     Presentazione                                               pag.    X
     Premessa generale              ...
2.2 Materiali costruttivi                                      pag.   25
      2.2.1 Materiali costruttivi convenzionali  ...
Capitolo 4
       Metodologie e tecniche costruttive innovative   pag.   113
         4.1 La terza pelle                  ...
Capitolo 6
Normativa di riferimento ed ecoincentivi                            pag.   159
  6.1 Evoluzione della politica ...
Presentazione




    Il Progetto Domotica FVG nasce con l’obiettivo di fare del Friuli Venezia Giulia
    il riferimento ...
Così come avviene nei Paesi più avanzati, possono essere proprio le Pubbliche
Amministrazioni a dare il buon esempio nell’...
Premessa generale




      L’energia è uno dei fattori fondamentali per assicurare la competitività econo-
      mica e i...
prestazioni energetiche e ridurre l’impatto che, inevitabilmente, il costruito ha
sull’ambiente. Inoltre, le soluzioni imp...
Unità di misura più utilizzate


  grandezza                     unità di misura            misura
  anno                 ...
Capitolo 1

         Verso l’efficienza energetica
         del costruito

         1.1 Lo stato dell’arte della politica ...
Le incertezze e le preoccupazioni a livello mondiale sul futuro del pianeta ri-
    guardano non solo la quantificazione d...
esempi virtuosi in molti Paesi europei e alla presenza di professionisti preparati
e sensibili ai temi dell’ecoefficienza ...
L’Italia è tra gli ultimi posti in Europa per gli interventi di isolamento termico,
    eppure una minore dispersione di c...
separazione tra l’interno e l’esterno, ma va reinterpretato quale interfaccia dina-
mica e interattiva con i fattori clima...
•	impianti alimentati a biomassa;
    •	impianti per lo sfruttamento del biogas;
    •	impianti eolici;
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tecniche e le modalità costruttive sosten...
Non si può infatti parlare di sviluppo sostenibile fino a quando i principi
    e gli obiettivi non prendono fondamento an...
1.2.2 La risorsa acqua

La risorsa idrica è un bene prezioso che va tutelato poiché sempre più sottopo-
sto a stress di ti...
Figura 6 - Fonti rinnovabili di energia




     Rendere efficiente e ambientalmente sostenibile la produzione di energia ...
Obiettivo dell’Unione Europea per il prossimo decennio è quello di innalzare
l’attuale produzione di energia da fonti rinn...
rie prime ecologiche e della valorizzazione della biodiversità, per esempio nella
     scelta delle sementi e delle specie...
10/915 sembrava aver reso l’Italia un Paese all’avanguardia nel contenimento
dei consumi energetici negli edifici ma, in r...
•	quota di biocarburanti superiore al 10% nel consumo complessivo di benzina e
       diesel.


          Nulla che sia ec...
•	diffusione di iniziative ecocompatibili attivate dalla Pubblica Amministrazione;
•	informazione sui risparmi conseguiti ...
Secondo il WBCSD11 sono sette le strategie che un’impresa deve prendere in
     considerazione durante tutte le sue funzio...
prese o il raggruppamento di realtà produttive possa creare una rete di rappor-
ti di scambio che consentirebbe di recuper...
e di energia, vanno premiate e incentivate le loro buone pratiche in tutti i set-
     tori:
     •	riduzione delle disper...
diffuse in Italia rispetto ad altri Paesi europei, attente al comportamento passivo
dell’involucro edilizio, all’ecoeffici...
Le politiche in questione rientrano nelle competenze attribuite agli Stati mem-
     bri, per tale motivo è stato messo a ...
Capitolo 2

       Nuovi materiali per il risparmio
       energetico

       2.1 Valorizzazione sostenibile delle risorse...
Incrementare l’efficienza dei processi produttivi, valorizzare le risorse locali,
     sviluppare i fattori ambientali del...
2.1.2 Il marchio Ecolabel

Ecolabel, chiamato anche “etichetta ecologica” o “fiore euro-
peo”, è il marchio europeo di qua...
Figura 8 - Ripartizione geografica delle licenze Ecolabel in Italia aggiornata a ottobre
     2007 (Fonte: Settore Ecolabe...
•	l’individuazione degli obiettivi e delle azioni da seguire per il rispetto dell’ambiente;
•	l’elaborazione di un program...
una volta terminato il processo edile, possono essere riassorbiti nei cicli natura-
     li dell’ambiente. I materiali tra...
Caratteristiche               differenti a seconda della densità e della composizione
termoigrometriche               ca...
Caratteristiche tecniche      buona resistenza meccanica
                                   buona resistenza al fuoco

 ...
Caratteristiche tecniche        leggerezza ed elasticità
                                igroscopicità e resistenza al f...
Punti di forza                buona inerzia termica (buon comportamento estivo)
                                   ottim...
Punti di debolezza            bassa impermeabilità (se non protetta)
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Caratteristiche ambientali    materiale naturale ed ecocompatibile
                              abbondanza delle materi...
Edifici ecoefficienti
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Edifici ecoefficienti

  1. 1. Lo studio è stato promosso nel contesto del progetto: sostenuto da: Partner di Domotica FVG sono: In collaborazione con: Copyright © 2009 by Consorzio per l’AREA di ricerca scientifica e tecnologica di Trieste AREA Science Park Padriciano, 99 - 34149 Trieste prima edizione: Luglio 2009 I marchi citati nella presente pubblicazione sono di proprietà dei rispettivi titolari progetto grafico: Mariangela Paludo redazione: Luca Borraccino, Annalisa Boni coordinamento editoriale: Giada Cadei immagini: Elisa Nuzzo stampato presso la Tipografia Filacorda Udine
  2. 2. Elisa Nuzzo autori Elisa Tomasinsig CETA - Centro di Ecologia Teorica ed Applicata Edifici l’argomento ecoefficienti Nuovi materiali e soluzioni tecnologiche innovative a cura di 28 numero
  3. 3. AREA Science Park per la competitività del territorio AREA Science Park è il primo parco scientifico e tecnologico multisettoriale d’Italia e uno tra i maggiori in Europa. È gestito dal Consorzio per l’AREA di Ricerca di Trieste, Ente Nazionale di Ricerca di primo livello, che opera sul territorio regionale e nazionale per favorire la competitività delle imprese e del territorio, fornendo supporto qualificato per il trasferimento tecnologico e oc- cupandosi di formazione imprenditoriale e internazionalizzazione. Nei suoi due campus di Padriciano e Basovizza (Trieste) si svolge l’attività di insediamento e sviluppo di centri, società e istituti impegnati in attività di ricer- ca, trasferimento tecnologico, formazione e servizi qualificati. Il Parco ospita at- tualmente oltre 80 centri, società e istituti, con oltre 2.400 addetti impiegati. L’obiettivo principale di AREA Science Park è favorire lo sviluppo del territorio attraverso la leva dell’innovazione e del trasferimento tecnologico, grazie alla creazione di un legame stabile tra il mondo della ricerca e il sistema imprendi- toriale. AREA offre alle imprese del territorio numerosi servizi a sostegno dello svilup- po tecnologico e della loro competitività. Dall’attività a fianco delle imprese sono stati evidenziati alcuni temi di particolare interesse per gruppi di imprese o settori produttivi. In questa collana sono pubblicati i risultati degli approfon- dimenti e degli studi. AREA Science Park Padriciano, 99 - 34149 Trieste tel. 040.375.5275 - fax 040.375.5176 serviziott@area.trieste.it www.area.trieste.it V V
  4. 4. Indice Presentazione pag. X Premessa generale pag. XII Capitolo 1 Verso l’efficienza energetica del costruito pag. 1 1.1 Lo stato dell’arte della politica energetica pag. 1 1.1.1 Inefficienza nell’efficienza energetica pag. 2 1.1.2 L’involucro edilizio pag. 3 1.1.3 Gli impianti tecnologici pag. 5 1.2 Verso la sostenibilità ambientale pag. 6 1.2.1 Riuso, valorizzazione e riduzione dei rifiuti pag. 8 1.2.2 La risorsa acqua pag. 9 1.2.3 Le fonti rinnovabili di energia pag. 9 1.3 Verso l’ecoefficienza pag. 11 1.3.1 Il ruolo delle Istituzioni pag. 12 1.3.2 Il ruolo delle Pubbliche Amministrazioni pag. 14 1.3.3 Il ruolo delle imprese pag. 15 1.3.4 Il ruolo della ricerca pag. 17 1.3.5 Il ruolo dei cittadini pag. 17 1.3.6 Il ruolo dei professionisti pag. 18 1.4 Verso l’ecoinnovazione pag. 19 Capitolo 2 Nuovi materiali per il risparmio energetico pag. 21 2.1 Valorizzazione sostenibile delle risorse locali pag. 21 2.1.1 Il certificato ICEA pag. 22 2.1.2 Il marchio Ecolabel pag. 23 2.1.3 Il certificato WTA pag. 24 2.1.4 Il certificato EMAS pag. 24 VI
  5. 5. 2.2 Materiali costruttivi pag. 25 2.2.1 Materiali costruttivi convenzionali pag. 25 2.2.2 Materiali costruttivi ecoefficienti pag. 31 2.2.3 Materiali costruttivi innovativi pag. 35 2.3 Isolanti pag. 36 2.3.1 Isolanti convenzionali pag. 36 2.3.2 Isolanti ecoefficienti pag. 42 2.3.3 Isolanti innovativi pag. 51 2.4 Finiture pag. 54 2.4.1 Finiture convenzionali pag. 54 2.4.2 Finiture ecoefficienti pag. 57 2.4.3 Finiture innovative pag. 58 2.5 L’innovazione nelle chiusure trasparenti pag. 59 2.6 Ecomateriali provenienti da prodotti di scarto pag. 65 Capitolo 3 Impianti efficienti a basso impatto ambientale pag. 67 3.1 Il sistema edificio-impianto pag. 67 3.2 Impianti di climatizzazione invernale ed estiva pag. 68 3.2.1 Generatori termici pag. 69 3.2.2 Generatori di freddo innovativi pag. 79 3.2.3 Sistemi reversibili e sistemi combinati pag. 82 3.2.4 Sistemi di distribuzione pag. 83 3.3 Impianti di trattamento dell’aria pag. 86 3.3.1 Sistemi di ventilazione meccanica controllata pag. 86 3.4 Impianti elettrici pag. 88 3.4.1 Contenimento dei consumi: apparecchiature elettriche efficienti pag. 89 3.4.2 Tecnologie di produzione elettrica pag. 93 3.4.3 Sistemi di produzione combinata di energia pag. 95 3.5 Integrazione architettonica degli impianti nell’edificio pag. 100 3.5.1 Panoramica sui sistemi solari a elevata integrazione pag. 100 3.6 Sistemi di gestione e automatizzazione pag. 105 3.6.1 Gestione automatizzata degli edifici pag. 106 3.6.2 Strumenti di gestione e controllo pag. 109 VII
  6. 6. Capitolo 4 Metodologie e tecniche costruttive innovative pag. 113 4.1 La terza pelle pag. 113 4.2 Tecniche costruttive tradizionali pag. 115 4.2.1 Costruzioni in pietra pag. 115 4.2.2 Costruzioni in legno pag. 117 4.2.3 Costruzioni in laterizio pag. 117 4.2.4 Costruzioni in terra cruda pag. 118 4.2.5 Costruzioni in paglia pag. 121 4.3 Tecniche costruttive dell’era moderna pag. 121 4.3.1 Costruzioni in cemento pag. 121 4.3.2 Costruzioni in acciaio-vetro pag. 122 4.4 Progettare in sintonia con l’ambiente pag. 123 4.4.1 Sistemi solari passivi pag. 126 4.4.2 Sistemi a guadagno diretto pag. 126 4.4.3 Sistemi a guadagno indiretto pag. 128 4.5 L’edificio riciclabile pag. 131 4.5.1 Sistemi costruttivi a secco pag. 134 4.5.2 Prefabbricazione pag. 134 4.5.3 Autocostruzione pag. 135 4.6 Edifici ecoefficienti pag. 136 4.6.1 Edifici passivi pag. 138 4.6.2 Edifici attivi pag. 139 4.7 La certificazione energetica pag. 140 4.8 La certificazione energetico-ambientale pag. 141 4.8.1 Protocollo Itaca pag. 143 4.8.2 SB100 pag. 143 4.8.3 VEA pag. 144 Capitolo 5 Strumenti di diagnosi energetica pag. 145 5.1 Simulazione energetica pag. 145 5.2 Geometrie solari pag. 146 5.2.1 Diagramma solare pag. 147 5.2.2 Maschera di ombreggiamento pag. 149 5.3 Analisi termografica pag. 150 5.4 Termoflussimetro pag. 153 5.5 Blower door test pag. 156 VIII
  7. 7. Capitolo 6 Normativa di riferimento ed ecoincentivi pag. 159 6.1 Evoluzione della politica energetica pag. 159 6.2 Efficienza energetica e fonti rinnovabili negli edifici pag. 160 6.3 Misure di sostegno all’ecoefficienza pag. 162 6.3.1 Miglioramento delle prestazioni energetiche dell’involucro pag. 163 6.3.2 Adozione di impianti alimentati con fonti rinnovabili pag. 166 6.3.3 Strumenti di sostegno agli investimenti: il project financing pag. 175 Glossario pag. 177 IX
  8. 8. Presentazione Il Progetto Domotica FVG nasce con l’obiettivo di fare del Friuli Venezia Giulia il riferimento internazionale per la ricerca, lo sviluppo, la produzione e la diffu- sione dei sistemi domotici. Un traguardo che a molti sembrava ambizioso all’inizio ma che ha assunto con- cretezza nel corso dei mesi, grazie a risultati importanti: da marzo 2007 a oggi il team del progetto ha attivato 823 contatti personalizzati con aziende del territo- rio, che hanno permesso di stilare ben 391 schede descrittive di prodotti, proces- si e metodologie innovativi nell’ambito della domotica. Da questo insieme di dati e informazioni sono già emersi i primi 10 progetti multidisciplinari complessi e sono state individuate 18 idee per progetti di tra- sferimento tecnologico. La prima fase del progetto si è conclusa con risultati superiori alle nostre aspettative. Il progetto Domotica FVG, avviato grazie alla collaborazione di Friuli Innovazione, Agemont, Polo Tecnologico di Pordenone, Rino Snaidero spa e Rino Snaidero Scientific Foundation, è entrato ora nel vivo della seconda fase. E rilancia in due direzioni ben precise: sostenere le aziende migliori, le più inno- vative e motivate, nelle loro nuove idee di prodotti domotici; favorire, attraverso la leva della domanda pubblica e privata, la diffusione di sistemi integrati domo- tici e di risparmio energetico che mettano a frutto le tecnologie delle aziende del Friuli Venezia Giulia, con particolare riguardo alla ricerca nel campo del control- lo e della gestione delle fonti energetiche, filone rilevante negli ambiti di ricerca della domotica. In questo contesto nasce il progetto della presente pubblicazione, che vuole for- nire una panoramica dei nuovi materiali attualmente in commercio e delle tec- nologie innovative volte all’ecoefficienza del costruito ed è dedicata agli addetti ai lavori, ma non solo. Questo manuale è destinato infatti ai tecnici del settore, che vi troveranno utili e pratici strumenti per il loro lavoro, alle imprese, che potranno individuare importanti opportunità di risparmio energetico, ma anche ai non addetti e alle Pubbliche Amministrazioni, che otterranno interessanti spunti di riflessione sull’uso razionale dell’energia e sulla sostenibilità ambientale. X
  9. 9. Così come avviene nei Paesi più avanzati, possono essere proprio le Pubbliche Amministrazioni a dare il buon esempio nell’adozione di tecnologie che miglio- rino la qualità della vita e dell’ambiente, integrandole nella progettazione dei nuovi edifici pubblici e, quando possibile, importandole in quelli esistenti. I quattro poli tecnologici del Friuli Venezia Giulia seguiranno questa strada, im- plementando nei propri laboratori di prossima costruzione sistemi impiantistici e domotici all’avanguardia e a minor impatto ambientale. Domotica FVG è anche questo per noi: promozione del risparmio energetico e della sostenibilità ambientale, nella consapevolezza che la tecnologia è davvero utile quando riesce ad apportare miglioramenti concreti nella qualità della vita delle persone. Buona lettura a tutti. Ing. Giancarlo Michellone Presidente AREA Science Park XI
  10. 10. Premessa generale L’energia è uno dei fattori fondamentali per assicurare la competitività econo- mica e il benessere della popolazione. Il petrolio, negli ultimi settant’anni, ha avuto, e continua ad avere, un’indiscussa importanza e una valenza strategica nello scenario politico ed economico mondiale, ma è una fonte esauribile e una materia prima che, pur di fronte a oscillazioni dovute a dinamiche di mercato, risulta sempre più cara. Inoltre, per inefficienza, sprechiamo almeno il 30% dell’energia primaria, quando invece l’insieme degli strumenti di cui disponia- mo a tutti i livelli (politici, sociali, economici ecc.) potrebbe, e dovrebbe, pro- muovere l’uso razionale delle risorse. I costi diretti che derivano dalla nostra incapacità di usare l’energia in modo efficiente sono ormai insostenibili, mentre le potenzialità di risparmio energetico sono sempre più evidenti e perseguibili grazie all’innovazione tecnologica e alla presenza di professionisti preparati e sensibili ai temi dell’ecoefficienza. La vera sfida che abbiamo di fronte - la sfida della sostenibilità - è quella di conciliare i principi della tutela ambientale con quelli dell’innovazione, della competitività, dell’efficienza economica e dell’equità sociale: aspetti applicabili in tutti gli ambiti delle attività umane (dall’agricoltura all’edilizia, dai trasporti alle attività commerciali, dall’industria al turismo ecc.). Il risparmio energetico, l’ecoefficienza e la sostenibilità ambientale sono ambiti multisettoriali e muldi- sciplinari che possono essere raggiunti solo attraverso la stretta collaborazione da parte di tutti i soggetti interessati: Pubbliche Amministrazioni, Imprese, Enti di Ricerca, professionisti, cittadini ecc. La ricerca e il trasferimento tecnologico forniscono soluzioni ecoefficienti e so- stenibili anche dal punto di vista economico. Nell’ambito delle costruzioni, settore che presenta importanti potenzialità di miglioramento energetico, l’inte- resse e l’attenzione alle problematiche ambientali sta conferendo un nuovo va- lore all’involucro edilizio che non può più essere considerato solo come elemen- to di separazione tra l’interno e l’esterno, ma va reinterpretato quale interfaccia dinamica e interattiva con i fattori climatici e ambientali esterni. La sua effi- cienza è tanto maggiore quanto maggiore è la capacità di reagire in maniera flessibile alle variazioni delle condizioni esterne al fine di raggiungere elevate XII
  11. 11. prestazioni energetiche e ridurre l’impatto che, inevitabilmente, il costruito ha sull’ambiente. Inoltre, le soluzioni impiantistiche oggi disponibili sul mercato sono sempre più attente alla creazione di condizioni microclimatiche ottimali all’interno degli edifici e sempre più rivolte all’impiego di fonti rinnovabili di energia. Il Centro di Ecologia Teorica ed Applicata (C.E.T.A.) opera, da più di vent’an- ni, nell’ambito dell’innovazione tecnologica, dell’efficienza energetica e dell’uti- lizzo delle fonti energetiche rinnovabili. Il Centro, ente senza fini di lucro inse- diato anche in AREA Science Park nel campus di Padriciano (Trieste), svolge attività di ricerca, sperimentazione applicata e progettazione di sistemi tecnolo- gici innovativi in differenti comparti ambientali: piani energetici provinciali e comunali, risparmio energetico ed ecoefficienza del costruito, promozione e diffusione delle tecnologie che impiegano fonti rinnovabili di energia (solare, biomassa, biogas, biocarburanti ecc.), gestione sostenibile dell’ambiente e delle risorse naturali, gestione integrata delle risorse idriche e degli ambienti a esse associati e divulgazione scientifica. In tale contesto è stato elaborato il progetto del presente volume, fortemente sostenuto da AREA Science Park, che riconferma così il suo importante ruolo di propulsore dell’innovazione e del trasferimento tecnologico e che, anche per questo, desideriamo vivamente ringraziare. Prof. Francesco Marangon Presidente C.E.T.A. Centro di Ecologia Teorica ed Applicata XIII
  12. 12. Unità di misura più utilizzate grandezza unità di misura misura anno a tempo caloria cal calore centimetro cm lunghezza chilogrammo kg massa chilowatt kW potenza chilowattora kWh energia grado ° angolo grado Celsius °C temperatura joule J calore Kelvin Κ temperatura lumen lm energia megawatt MW potenza metro m lunghezza metro cubo m3 volume metro quadrato m2 superficie micrometro μm lunghezza millimetro mm lunghezza ora h tempo pascal Pa pressione secondo s tempo tonnellata t massa watt W potenza Equivalenze tra unità di misura di energia e di calore kJ kcal kWh kJ 1 0,2388 0,000278 kcal 4,1868 1 0,001163 kWh 3.600 860 1
  13. 13. Capitolo 1 Verso l’efficienza energetica del costruito 1.1 Lo stato dell’arte della politica energetica L’energia è uno dei fattori fondamentali per assicurare la competitività econo- mica e il benessere della popolazione. Il petrolio, negli ultimi 70 anni, ha avuto, e continua ad avere un’importanza indubbia e una valenza strategica nello sce- nario politico ed economico mondiale, ma è una fonte esauribile e una materia prima sempre più cara1. Vista la crescita esponenziale dei consumi energetici mondiali, è comprensibile il timore dei governi e dell’opinione pubblica che la produzione di petrolio e quella di gas naturale possano non essere più in grado di fronteggiare la domanda tra qualche anno. Previsioni in tal senso erano già condivise diversi decenni fa da alcuni esperti, primo fra tutti il geofisico Hubbert, che nel lontano 1956 ipotizzò per l’anno 2000 il punto di produzione massima (picco di Hubbert) del petrolio, oltre il quale la produzione sarebbe soltanto diminuita. Figura 1 - Picco di Hubbert per il petrolio (stima del 1956) 1 Il prezzo del petrolio ha raggiunto nel 2008, pur tra varie oscillazioni, i 75 dollari al barile. 1
  14. 14. Le incertezze e le preoccupazioni a livello mondiale sul futuro del pianeta ri- guardano non solo la quantificazione della domanda energetica, ma anche la sua sostenibilità ambientale: • forte dipendenza dalle importazioni; • criticità dell’approvvigionamento di combustibili fossili; • aumento dei prezzi dell’energia; • esaurimento delle risorse naturali; • inquinamento ambientale; • cambiamenti climatici. 1.1.1 Inefficienza nell’efficienza energetica Negli ultimi anni l’Unione Europea si sta muovendo verso una politica energe- tica efficiente e integrata ma la strada da percorrere sembra ancora lunga. L’Europa infatti continua a sprecare, per inefficienza, almeno il 30% della sua energia, quando invece l’insieme degli strumenti di cui dispone a tutti i livelli politici e sociali potrebbe, e dovrebbe, essere di esempio nel ridurre gli sprechi. Il settore più energivoro risulta quello edile (residenziale e terziario), responsa- bile per circa il 40% dei consumi di energia primaria, mentre l’industria e i trasporti ne consumano circa il 30%. Figura 2 - Domanda di energia nei Paesi dell’Unione Europea I costi diretti che derivano dalla nostra incapacità di usare l’energia in modo efficiente sono ormai insostenibili, mentre le potenzialità di risparmio energeti- co sono sempre più evidenti e perseguibili grazie all’innovazione tecnologica, a 2
  15. 15. esempi virtuosi in molti Paesi europei e alla presenza di professionisti preparati e sensibili ai temi dell’ecoefficienza del costruito. Sicuramente il susseguirsi e la sovrapposizione in pochi anni di leggi, decreti, li- nee guida e disposizioni in materia di efficienza energetica degli edifici hanno generato spesso confusione e smarrimento tra gli operatori del settore tanto che ancora oggi in Italia la Direttiva Europea 2002/91/CE2 relativa al rendimento energetico nell’edilizia non è stata del tutto recepita dalle leggi nazionali. Eppure, sebbene ancora con notevoli rallentamenti, il risparmio energetico sta diventando un valore aggiunto nel mercato immobiliare e l’incremento della qualità energe- tica degli edifici è ormai un obiettivo primario nel settore delle costruzioni. 1.1.2 L’involucro edilizio La climatizzazione e l’illuminazione degli edifici assorbono la maggior parte del consumo di energia primaria (superiore al 40%, di cui il 70% per il riscalda- mento) e producono il 35% delle emissioni complessive di gas serra. Responsabili sono, in primo luogo, l’elevata dispersione degli elementi dell’involucro edilizio (pareti, coperture, solai e finestre) e la presenza di ponti termici; in secondo luogo, la presenza di impianti di produzione di calore e climatizzazione poco efficienti. Figura 3 - Dispersioni a livello di involucro edilizio 2 Direttiva 2002/91/CE (EPBD - energy performance building directive) del Parlamento Europeo e del Consiglio CE sul “Rendimento energetico nell’edilizia”, pubblicata sulla G.U.U.E. del 4 gennaio 2003. 3
  16. 16. L’Italia è tra gli ultimi posti in Europa per gli interventi di isolamento termico, eppure una minore dispersione di calore si traduce in un minor consumo di energia, in una diminuzione dei costi di gestione dell’edificio e nella riduzione delle emissioni di gas climalteranti in atmosfera. Analisi statistiche3 condotte su un campione rappresentativo di italiani dimostra che lo scarso impegno per l’isolamento termico è dovuto alla disinformazione (70,5%), al costo dell’inter- vento (60%), alla difficoltà di reperire tecnici qualificati (30,4%) e di ottenere le detrazioni fiscali (29,9%). La normativa vigente in materia di efficienza energetica sta lentamente modifi- cando anche in Italia l’approccio metodologico delle tecniche costruttive, indi- rizzate sempre più verso il risparmio energetico e la certificazione energetica degli edifici. Ancora pochi sanno, per esempio, che dal 2009 chi acquista un immobile nuovo o un singolo alloggio ha diritto ad avere un attestato di certi- ficazione energetica ovvero, in via transitoria, di qualificazione energetica. E ancora in molti non sanno che la nuova Legge Finanziaria ha prorogato al 2010 l’accesso alle detrazioni fiscali del 55% per chi isola termicamente la propria abitazione o per chi sostituisce i serramenti. È fondamentale contribuire a una nuova cultura di riduzione degli sprechi, in- dispensabile per diminuire le emissioni di gas serra e contrastare i cambiamenti climatici in atto. La trasformazione dell’approccio al progetto integrato (forma, struttura e impianti) e al processo edilizio (tecnologie, materiali e tecniche co- struttive) mira alla definizione di soluzioni tecniche e organizzative attente non solo agli aspetti economici, ma soprattutto agli impatti ambientali legati alle attività edilizie connesse. Le soluzioni che si intendono dare a livello di involu- cro edilizio riguardano diversi aspetti interconnessi e dipendenti l’uno dall’altro sia nel settore pubblico che privato: • risparmio di energia; • riduzione dell’uso delle risorse naturali; • salvaguardia del territorio; • certificazione energetica degli edifici. Fino a oggi purtroppo la domanda del mercato immobiliare è stata tale da non spingere i costruttori a innovare e investire nell’efficienza, facendoli vivere di rendita con tecniche e materiali obsoleti dal punto di vista energetico. Eppure l’innovazione tecnologica, la ricerca e il trasferimento tecnologico possono for- nire soluzioni ecoefficienti sostenibili anche a livello economico. L’interesse e l’attenzione alle problematiche ambientali stanno conferendo un nuovo valore all’involucro edilizio che non può più essere considerato solo come elemento di 3 Indagine effettuata da Astra Ricerche: www.astraricerche.it 4
  17. 17. separazione tra l’interno e l’esterno, ma va reinterpretato quale interfaccia dina- mica e interattiva con i fattori climatici e ambientali esterni. La sua efficienza è tanto maggiore quanto maggiore è la capacità di reagire in maniera flessibile alle variazioni delle condizioni esterne al fine di raggiungere elevate prestazioni energetiche e ambientali: • riduzione delle dispersioni termiche nel periodo invernale; • limitazione dei fenomeni di surriscaldamento nel periodo estivo; • impiego di sistemi solari passivi; • miglioramento del comfort abitativo; • valorizzazione della qualità ambientale; • minore impiego di fonti energetiche non rinnovabili. L’involucro altro non è che una “pelle” dell’edificio, lo protegge dagli agenti atmosferici ma allo stesso tempo ne sfrutta in modo funzionale le potenzialità affinché le condizioni ambientali esterne diventino una risorsa per migliorare il benessere interno dei luoghi di vita e di lavoro. 1.1.3 Gli impianti tecnologici Le soluzioni impiantistiche oggi disponibili sul mercato sono sempre più atten- te alla creazione di condizioni microclimatiche ottimali all’interno degli edifici, grazie ai nuovi obblighi legislativi e agli incentivi fiscali contenuti nelle leggi finanziarie: • alto rendimento energetico; • bassa temperatura; • contenimento dei consumi; • impiego di fonti rinnovabili di energia; • facilità di installazione e manutenzione; • integrazione architettonica. La politica energetica a livello nazionale, ma anche locale, promuove interventi mirati a incrementare l’efficienza energetica dei processi produttivi e degli im- pianti tecnologici (impianti di cogenerazione a elevato rendimento, impianti di trigenerazione e di rigenerazione, sistemi a bassa entalpia ecc.), ma la frontiera più interessante riguarda gli interventi di produzione di energia da fonti rinno- vabili e vettori energetici: • impianti solari termici e fotovoltaici; 5
  18. 18. • impianti alimentati a biomassa; • impianti per lo sfruttamento del biogas; • impianti eolici; • sistemi geotermici a bassa entalpia; • sistemi innovativi di produzione di idrogeno da fonte rinnovabile; • sistemi di celle a combustibile per la generazione stazionaria. Figura 4 - Percentuale di produzione di energia rinnovabile in Italia nel 2004 (Fonte: ENEA) 1.2 Verso la sostenibilità ambientale Intervenire sul sistema edificio-impianto garantisce, abbiamo visto, la riduzione dell’impiego di energie e di risorse. Nel corso del 2009 sarà definita la nuova versione della Direttiva 2002/91/CE sul rendimento energetico nell’edilizia e imminente è l’applicazione della Direttiva 2005/32/CE4 sulla progettazione 4 Direttiva 2005/32/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio del 6 luglio 2005 relativa all’isti- tuzione di un quadro per l’elaborazione di specifiche per la progettazione ecocompatibile dei prodotti che consumano energia e recante modifica della Direttiva 92/42/CEE. 6
  19. 19. ecocompatibile dei prodotti edili che consumano energia. I principi generali, le tecniche e le modalità costruttive sostenibili devono essere alla base degli stru- menti di governo del territorio, sia per gli interventi di nuova edificazione che per quelli di recupero, sia nell’impiego di tecnologie innovative che nell’uso di materiali ecocompatibili. Negli interventi di edilizia è previsto sempre più l’uso di materiali da costruzione, componenti per l’edilizia, impianti, elementi di fi- nitura, arredi fissi e tecnologie costruttive che: • siano riciclabili, riciclati, di recupero, di provenienza locale; • contengano materie prime rinnovabili e durevoli nel tempo; • siano caratterizzati da ridotti valori di energia; • riducano le emissioni di gas serra inglobati; • rispettino il benessere e la salute degli abitanti. Gli ambiti su cui agire non devono limitarsi al settore edile, seppure responsa- bile di gran parte delle emissioni di gas a effetto serra, ma devono estendersi a tutte le attività umane: la questione ambientale coinvolge infatti l’intero sistema sociale, politico ed economico e spesso ci si dimentica che la sostenibilità non è solo ambientale, ma anche economica e sociale. Figura 5 - La sostenibilità nelle sue diverse affezioni 7
  20. 20. Non si può infatti parlare di sviluppo sostenibile fino a quando i principi e gli obiettivi non prendono fondamento anche dallo sviluppo economico e dalla soddisfazione dei bisogni sociali diffusi, migliorando la qualità di vita alle generazioni future e riducendo gli impatti che inevitabilmente il costruito ha nell’ambiente. La vera sfida che abbiamo di fronte, la sfida della sostenibilità, è quella di conciliare i principi della tutela ambientale con quelli dell’innovazio- ne, della competitività, dell’efficienza economica e dell’equità sociale. L’identificazione del giusto equilibrio tra le varie macroaree è difficile da realiz- zare soprattutto perché determinata da diversi stakeholders e da differenti inte- ressi sociali, economici e politici, che possono integrarsi e valorizzarsi a vicenda ma che spesso entrano in conflitto rallentando il raggiungimento degli obiettivi previsti. Promuovere una cultura volta al rinnovamento ma capace di tutelare l’ambiente, è l’unica strategia possibile per competere nell’economia di mercato, influenzando gli atteggiamenti e le abitudini individuali, pubbliche e d’impresa. Inoltre tutte le risorse vanno salvaguardate, compresi i materiali e soprattutto l’acqua che, al pari dell’energia, non può più essere sprecata. 1.2.1 Riuso, valorizzazione e riduzione dei rifiuti La sostenibilità ambientale è perseguibile anche attraverso una decisa riduzione del consumo delle risorse naturali che utilizziamo per la produzione di prodotti e di servizi. Un uso efficiente delle risorse è possibile attraverso la razionalizza- zione degli sprechi, la valorizzazione e la riduzione della quantità di rifiuti prodotti, il riuso e l’impiego di materiali riciclati, la diminuzione del consumo di materie prime e di risorse non rinnovabili. Per il raggiungimento di tali obiettivi è necessario modificare non solo i comportamenti quotidiani, ma so- prattutto i sistemi di produzione, distribuzione e utilizzo di prodotti e servizi: • innovazione nel processo produttivo e nella concezione dei prodotti e dei servizi; • approvvigionamento e utilizzo efficiente delle materie prime; • sostituzione delle materie prime non rinnovabili con materiali derivanti da ri- fiuti; • innovazione e incremento della raccolta differenziata dei rifiuti; • utilizzo di acque reflue per i cicli produttivi; • acquisto di beni e servizi derivanti da materiale riciclato o riutilizzato; • impiego di compost o biogas derivante dal trattamento dei rifiuti organici da raccolta differenziata. 8
  21. 21. 1.2.2 La risorsa acqua La risorsa idrica è un bene prezioso che va tutelato poiché sempre più sottopo- sto a stress di tipo ambientale, antropico e climatico che contribuisce a modifi- carne le caratteristiche qualitative e quantitative. Promuovere comportamenti ecoefficienti e sostenibili rappresenta oggi un’esigenza che può essere perseguita solo attraverso sostanziali modifiche delle modalità di utilizzo e conservazione della risorsa: • razionalizzazione e corretta utilizzazione della risorsa acqua; • diversificazione degli usi idrici in funzione della disponibilità e della qualità dell’acqua; • recupero delle acque meteoriche a fini non potabili; • riutilizzo delle acque grigie; • innovazione nei sistemi di accumulo e di distribuzione per limitare le perdite della risorsa; • impiego di sistemi di riduzione dell’uso di acqua potabile; • sistemi innovativi di controllo, ricerca, rilevazione delle caratteristiche qualitati- ve e quantitative; • miglioramento della capacità drenante e della permeabilità delle superfici; • ripristino e valorizzazione delle sorgenti. 1.2.3 Le fonti rinnovabili di energia I consumi energetici sono la principale fonte delle emissioni in atmosfera e dei cambiamenti climatici che preoccupano tutti i Paesi del mondo. Una soluzione economicamente sostenibile e ambientalmente consapevole è rappresentata dall’impiego delle fonti “rinnovabili”: dall’intensità dei raggi solari alla forza del vento, dalle potenzialità del geotermico all’energia verde più conosciuta e già ampiamente sfruttata, quella idroelettrica, senza dimenticare le biomasse e i biocombustibili. In sintesi, possiamo ricavare energia da: • sole (solare termico e fotovoltaico); • terra (geotermia, biomasse e biocombustibili); • vento (eolico); • acqua (idroelettrico). 9
  22. 22. Figura 6 - Fonti rinnovabili di energia Rendere efficiente e ambientalmente sostenibile la produzione di energia è per- seguibile attraverso l’impiego di fonti rinnovabili nei processi produttivi e in tutti gli usi finali e permette di raggiungere vari obiettivi: • limitare l’impiego delle risorse non rinnovabili; • ridurre le emissioni di gas climalteranti in atmosfera; • diminuire in maniera significativa i fabbisogni e il consumo di energia sia ter- mica sia elettrica; • realizzare tecnologie innovative nei processi produttivi e nell’abitare; • mettere a punto sistemi di cogenerazione e/o trigenerazione alimentati da fonti rinnovabili; • sfruttare le risorse locali e promuovere il turismo sostenibile; • impiegare strumenti innovativi e/o componenti ad alta efficienza energetica nell’ambito di interventi di illuminazione pubblica; • prevedere prodotti che riducano il fabbisogno termico, elettrico e idrico me- diante l’installazione di impianti di produzione di energia termica ed elettrica da fonti rinnovabili. 10
  23. 23. Obiettivo dell’Unione Europea per il prossimo decennio è quello di innalzare l’attuale produzione di energia da fonti rinnovabili dall’8,5% al 20% entro il 2020 attraverso tappe progressive e obbligatorie biennali a partire già dal 2014. Diverse fonti a Bruxelles indicano che per l’Italia il traguardo da raggiungere al 2020 potrebbe essere fissato al 17% del consumo totale di energia, che corri- sponderebbe a portare la propria quota di energie verdi all’11% nel 2014, al 13% nel 2016 e al 15% nel 2018. Un meccanismo di attuazione graduale è previsto anche per la produzione di biocarburanti e di altri combustibili alternativi (idrogeno o altre energie verdi), che dovranno rappresentare, sempre entro il 2020, il 10% del consumo totale di energia nel settore dei trasporti. In questo caso tutti i Paesi hanno l’obbligo di arrivare al 6,5% ed è prevista nel 2012 una sola tappa intermedia. Entro il 31 marzo 2010, l’Italia dovrà presentare, un proprio piano nazionale d’azione comprendente la strategia che intende adottare per conseguire gli obiettivi spe- cifici assegnati. 1.3 Verso l’ecoefficienza Nei prossimi venti anni il consumo di energia, con l’adozione delle migliori tecnologie attualmente disponibili sul mercato e con il prevedibile ulteriore sviluppo tecnico, potrà essere ridotto del 30-70% a seconda del campo di ap- plicazione. Le emergenze ambientali e la crisi economica degli ultimi anni di- mostrano sempre di più la necessità di promuovere una cultura condivisa per uno “sviluppo sostenibile” a ogni livello. L’ecoefficienza è applicabile in tutti gli ambiti delle attività umane, dall’agricol- tura all’edilizia, dai trasporti alle attività commerciali, dall’industria al turismo, con l’obiettivo virtuoso di: • ridurre il consumo di prodotti; • condividere beni e servizi; • promuovere forme di consumo associato; • valorizzare la biodiversità; • acquistare beni e servizi che abbiano ridotti impatti ambientali nell’intero ciclo di vita e nelle diverse fasi; • valorizzare le produzioni tipiche locali e le filiere corte; • promuovere e diffondere tecnologie costruttive dal ridotto impatto ambientale; • ridurre la dipendenza da fonti energetiche non rinnovabili. In agricoltura, azioni virtuose si muovono verso la promozione delle “filiere corte”, del consumo di prodotti da agricoltura biologica, degli acquisti di mate- 11
  24. 24. rie prime ecologiche e della valorizzazione della biodiversità, per esempio nella scelta delle sementi e delle specie di colture. In ambito commerciale viene favorito il consumo di prodotti caratterizzati da ridotto impatto ambientale, elevata efficienza energetica, gestione sostenibile delle materie prime, reti di commercio equo-solidale e distribuzione di produ- zioni locali. Nelle attività turistiche vengono favoriti i pernottamenti “ambientalmente re- sponsabili”, la raccolta differenziata dei rifiuti e l’offerta di servizi di mobilità sostenibile. Per le attività produttive e dei servizi, sono promosse azioni di acquisto di ma- terie prime, semilavorati e prodotti dal ridotto impatto ambientale. Il risparmio energetico, l’ecoefficienza e la sostenibilità ambientale sono obietti- vi multisettoriali che possono essere raggiunti solo attraverso la stretta collabo- razione da parte di tutti gli interessati: Istituzioni, Pubbliche Amministrazioni, Imprese, Enti di Ricerca, cittadini e professionisti. Figura 7 - I soggetti attivi dell’ecoefficienza 1.3.1 Il ruolo delle Istituzioni La consapevolezza dello squilibrio fra la richiesta energetica, in continua cresci- ta, e l’esauribilità delle risorse ambientali ha orientato le scelte politiche degli ultimi anni verso l’efficienza energetica e la riduzione del consumo di risorse non rinnovabili. Agli inizi degli anni Novanta, l’entrata in vigore della legge 12
  25. 25. 10/915 sembrava aver reso l’Italia un Paese all’avanguardia nel contenimento dei consumi energetici negli edifici ma, in realtà, è stata un’illusione poiché il ritardo dei decreti attuativi e l’assenza di sanzioni nei confronti degli ina- dempienti hanno di fatto impedito alla norma di produrre gli effetti positivi sperati. A livello europeo la politica energetica nasce in base alla Direttiva Europea 2002/91/CE, emanata con lo scopo di accelerare le azioni di risparmio di ener- gia e ridurre le differenze tra i vari Stati membri della Comunità Europea. La Direttiva definisce il quadro normativo di riferimento per la coordinazione de- gli interventi di risparmio energetico nel settore dell’edilizia ed è stata recepita in Italia con il D.Lgs. 192/20056, successivamente modificato e integrato dal D.Lgs. 311/20067. A oggi però le linee guida nazionali tardano ad arrivare e ancora nebulosi risultano alcuni argomenti trattati e le specifiche tecniche, mentre si diffondono diverse proposte legislative regionali. Per tale motivo, al fine di offrire al mercato un metodo di riferimento, l’UNI ha recentemente pubblicato la specifica tecnica UNI TS 11300:20088 che fornisce i dati e la metodologia per la determinazione del fabbisogno di energia termica utile per il riscaldamento e raffrescamento degli edifici nonché dei rendimenti e dei fab- bisogni di energia elettrica degli ausiliari dei sistemi di riscaldamento e di pro- duzione di acqua calda sanitaria. Le prescrizioni previste dalla normativa vigente costituiscono le modalità più efficaci per garantire l’approvvigionamento energetico, riducendo allo stesso tempo le emissioni di CO2, aumentando la competitività e stimolando lo svi- luppo di tecnologie innovative e di prodotti a elevato rendimento energetico. L’obiettivo è ambizioso, conseguire nell’Unione Europea risparmi di energia superiori al 20% rispetto al 1990 ed entro il 20209: • riduzione delle emissioni di gas serra almeno del 20%; • impiego di energie rinnovabili superiori al 20% dell’approvvigionamento energetico;10 5 Legge n. 10 del 9 gennaio 1991, “Norme per l’attuazione del Piano energetico nazionale in materia di uso razionale dell’energia, di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia”. 6 Decreto legislativo del 19 agosto 2005, n. 192, “Attuazione della Direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell’edilizia”. 7 Decreto legislativo del 29 dicembre 2006, n. 311, “Disposizioni correttive e integrative al decre- to legislativo 19 agosto 2005, n. 192, recante attuazione della Direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico in edilizia”. 8 UNI TS 11300:2008, “Prestazioni energetiche degli edifici. Parte 1: Determinazione del fabbi- sogno di energia termica dell’edificio per la climatizzazione estiva e invernale. Parte 2: Determi- nazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria”. 9 L’Unione Europea potrebbe portare l’obiettivo al 30% se gli Stati Uniti, la Cina e l’India assumes- sero impegni analoghi. 10 Attualmente la percentuale di energie rinnovabili impiegate rispetto all’approvvigionamento ener- getico si attesta intorno al 6%. 13
  26. 26. • quota di biocarburanti superiore al 10% nel consumo complessivo di benzina e diesel. Nulla che sia ecologicamente sbagliato può essere economicamente giusto. (Agenda di Lisbona) Gli Enti istituzionali, sollecitati spesso da un’opinione pubblica attenta e sensi- bile e da un mondo imprenditoriale disposto a investire nel futuro, sono chia- mati a definire politiche legislative e manovre finanziarie volte a contrastare le emergenze energetiche e ambientali. Tali politiche devono prevedere: • sicurezza dell’approvvigionamento energetico; • concorrenzialità delle economie europee; • disponibilità di energia a prezzi accessibili; • sostenibilità ambientale. 1.3.2 Il ruolo delle Pubbliche Amministrazioni Le Pubbliche Amministrazioni giocano un ruolo importante nella promozione di buone pratiche attraverso interventi virtuosi soprattutto presso le proprie sedi e, in generale, sul territorio che amministrano. Possono e devono incorag- giare una nuova consapevolezza di sviluppo e tutela dell’ambiente quale motore per il miglioramento della qualità di vita di tutta la collettività mediante azioni mirate e buone pratiche: • redazione di piani energetici comunali indirizzati non solo al risparmio energe- tico ma anche alla tutela e alla salvaguardia ambientale; • promozione del risparmio energetico e utilizzo delle fonti rinnovabili negli edifici di proprietà dell’Ente; • realizzazione di edifici scolastici secondo i criteri non solo del risparmio energe- tico ma anche della bioedilizia; • sostegno alle attività legate al riciclo, al recupero e al riutilizzo dei rifiuti; • ottimizzazione e riduzione dei consumi di acqua potabile; • sensibilizzazione alla raccolta differenziata e alla distribuzione dei composter familiari; • incentivazione all’utilizzo dell’energia solare, geotermica, eolica e da biomassa; • realizzazione di servizi di supporto sui temi del risparmio energetico e dell’otti- mizzazione di utilizzo delle risorse; 14
  27. 27. • diffusione di iniziative ecocompatibili attivate dalla Pubblica Amministrazione; • informazione sui risparmi conseguiti e sulle opportunità offerte ai cittadini e alle imprese; • individuazione di azioni di ecoefficienza e sostenibilità nell’acquisto di beni e servizi; • pianificazione urbanistica ecoefficiente e sostenibile. Le normative tecniche, i piani urbanistici e i regolamenti edilizi sono strumenti utili e necessari per innescare un sistema virtuoso nel settore delle costruzioni che contribuisca a indirizzare il processo edilizio verso la sostenibilità ambienta- le e la qualificazione energetica degli edifici e degli spazi aperti. Le Pubbliche Amministrazioni più virtuose hanno già introdotto, nelle proprie normative di pianificazione urbanistica ed edilizia, i principi dell’ecoefficienza e dell’edilizia sostenibile, ma anche sgravi fiscali e scomputi volumetrici per sensibilizzare la cittadinanza e le imprese verso interventi di riduzione dei consumi e dell’utiliz- zo delle risorse. Per raggiungere e rafforzare gli obiettivi di ecoefficienza, le mi- sure politiche devono quindi integrarsi ai piani di azione locali e a interventi di formazione, sensibilizzazione e informazione a tutti i livelli. 1.3.3 Il ruolo delle imprese Diversi investitori privati stanno manifestando negli ultimi anni una crescente sensibilità alla salvaguardia dell’ambiente, all’impiego di tecnologie innovative ecoefficienti e alla progettazione di edifici a basso consumo energetico, spinti, più che da una coscienza ecologica, soprattutto da valutazioni di impatto economico e dalle richieste del mercato. Integrare il Sistema di Management Economico con un Sistema di Gestione Ambientale (SGA) sta portando le imprese a investire nell’ecoefficienza visti i vantaggi insiti in azioni di questo tipo: • miglioramento della competitività; • apertura di nuovi mercati; • valorizzazione della propria immagine; • promozione dell’innovazione tecnologica; • minore impatto ambientale. Dal punto di vista economico l’ecoefficienza si sta trasformando in un vero e proprio business per le imprese poiché investire nel risparmio energetico garan- tisce, a fronte di un extra-costo iniziale, profitti nel medio e lungo periodo, inoltre assicura minori rifiuti prodotti e meno materie prime utilizzate, con conseguente tutela delle risorse e riduzione dell’inquinamento. 15
  28. 28. Secondo il WBCSD11 sono sette le strategie che un’impresa deve prendere in considerazione durante tutte le sue funzioni (dal marketing allo sviluppo del prodotto, dalla produzione alla distribuzione dello stesso) per perseguire l’obiet- tivo dell’ecoefficienza: • riduzione della quantità di materie utilizzate (comprese acqua e suolo); • minimizzazione dell’energia impiegata; • riduzione delle emissioni e delle dispersioni di sostanze tossiche; • riciclabilità dei materiali; • promozione dell’uso di risorse rinnovabili; • aumento della durata del prodotto (con una particolare attenzione agli imbal- laggi); • comportamenti d’acquisto ed esercizio più consapevoli dal punto di vista ener- getico da parte di investitori, acquirenti e committenti. Per il raggiungimento degli obiettivi individuati dal world business council for sustainable development, le imprese dispongono attualmente di alcuni utili stru- menti quali: • la valutazione del ciclo di vita del prodotto (LCA12); • le etichettature ecologiche (ICEA13, Ecolabel14, WTA15 ecc.); • gli strumenti volontari di certificazione e di registrazione ambientale (EMAS16 e norme ISO 14001:200417); • la realizzazione di edifici a basso impatto ambientale. Strategia ambiziosa, ma realisticamente perseguibile, è la realizzazione di un parco industriale ecologico, a emissioni zero, dove la cooperazione tra le im- 11 World business council for sustainable development, si veda il sito www.wbcsd.org 12 Life cycle assessment, ovvero “Analisi del ciclo di vita”, è lo strumento operativo del Life Cycle Thinking. Nato nel 1999 dal SETAC (society of environmental toxicology and chemestry), è un metodo oggettivo di valutazione e quantificazione dei carichi energetici e ambientali e degli impatti potenziali associati a un prodotto/processo/attività durante l’intero ciclo di vita, dall’ac- quisizione delle materie prime alla dismissione. 13 ICEA è l’Istituto per la Certificazione Etica e Ambientale e, insieme all’ANAB (Associazione Nazionale per l’Architettura Bioecologica) definisce il Sistema Italiano di Certificazione dei Materiali. 14 Ecolabel è il marchio europeo di qualità ecologica per i prodotti. 15 WTA è l’Associazione internazionale per la scienza e la tecnologia della conservazione e la preser- vazione degli edifici. 16 Eco-management and audit scheme ovvero “Sistema comunitario di ecogestione e audit”, siste- ma volontario di valutazione dell’efficienza e dell’impatto ambientale per imprese e organizza- zioni. L’accreditamento richiede il rilascio del marchio Ecolabel ed è conforme alla norma ISO 9001:2000, tradotta in italiano nella UNI EN ISO 14001:2004. 17 UNI EN ISO 14001:2004, “Sistemi di gestione ambientale - Requisiti e guida per l’uso”, stru- mento normativo che le aziende hanno a disposizione per migliorare la gestione ambientale delle proprie attività, dei prodotti e dei servizi. 16
  29. 29. prese o il raggruppamento di realtà produttive possa creare una rete di rappor- ti di scambio che consentirebbe di recuperare, riutilizzare e riciclare i sottopro- dotti, far confluire gli scarichi idrici, condividere le risorse termiche ed energe- tiche ma anche i processi più efficienti con evidenti benefici economici e am- bientali. Non è da sottovalutare il fatto che, nel momento in cui aumenta la performance, i rischi di responsabilità ambientale diminuiscono e, di conse- guenza, si riduce da parte degli investitori il rischio finanziario connesso al progetto. 1.3.4 Il ruolo della ricerca La cooperazione tra il mondo della ricerca e quello dell’impresa permette lo sviluppo di progetti integrati e il trasferimento tecnologico, contribuendo ad accrescere la competitività dei singoli sui mercati nazionali e internazionali. Tale modello promuove, da un lato, la valorizzazione economica della ricerca scien- tifica e tecnologica in campo energetico e ambientale e, dall’altro, vede nelle imprese il soggetto in grado di capitalizzare i risultati della ricerca. L’efficienza si traduce in ecoefficienza quando l’intero processo di produzione concilia le priorità ambientali con le esigenze del business: fattori che non sono affatto antitetici, ma possono armoniosamente integrarsi quando ricerca e impresa in- teragiscono e dialogano. Grazie a sperimentazioni e ricerche su nuovi materiali e tecnologie innovative, a elevata efficienza e basso impatto ambientale, è possi- bile individuare i traguardi raggiungibili in un dato contesto tecnologico, eco- nomico e sociale e, soprattutto, definire i tempi necessari per consolidare la sperimentazione e concretizzare le applicazioni in modo da renderle accattivan- ti per chi investe e accessibili a tutti. C’è vero progresso solo quando i vantaggi di una nuova tecnologia diventano per tutti. (H. Ford) Gli impulsi economici alle nuove tecnologie, all’edilizia e alle imprese innovati- ve assicurano, grazie alla ricerca, un valore aggiunto e possono incrementare i posti di lavoro in un mercato in continua espansione. 1.3.5 Il ruolo dei cittadini Il concetto di ecoefficienza non appartiene solo al mondo politico, scientifico, economico e imprenditoriale, ma deve essere recepito soprattutto dagli utenti finali: i cittadini. Per sensibilizzare i privati alla riduzione dei consumi di risorse 17
  30. 30. e di energia, vanno premiate e incentivate le loro buone pratiche in tutti i set- tori: • riduzione delle dispersioni termiche; • razionalizzazione dell’uso di energia elettrica (lampade a basso consumo energe- tico, elettrodomestici a elevata efficienza, impiego di fonti rinnovabili, illumina- zione esterna crepuscolare, utilizzo di led ecc.); • riduzione della produzione dei rifiuti (riutilizzo di prodotto, recupero di mate- riali di scarto, riduzione degli imballaggi ecc.); • uso razionale dell’acqua (sciacquoni a doppio tasto, miscelatori d’aria nei rubi- netti e nelle docce, recupero dell’acqua piovana per l’irrigazione ecc.); • benessere dell’ambiente interno (materiali ecocompatibili, illuminazione natu- rale, ventilazione naturale, tecnologie ecoefficienti ecc.). Per promuovere gli interventi di efficienza energetica non si possono trascurare i costi, generalmente più elevati, che tali interventi presentano, quindi il rap- porto costi/benefici deve essere sostenibile nel breve o medio termine. Solo in questo modo l’ecoefficienza può tradursi in buone pratiche quotidiane sempre più accessibili, anche economicamente, dalla maggior parte degli utenti. 1.3.6 Il ruolo dei professionisti Mentre i comuni cittadini si dimostrano spesso sensibili e consapevoli riguardo ai temi dell’efficienza energetica e della qualità dell’abitare, sovente i professio- nisti mostrano diffidenza, non conoscenza e mancanza di preparazione, demo- tivando e creando infondati dubbi sull’efficacia e importanza di un approccio sostenibile e ambientalmente consapevole. Usciamo da un secolo in cui l’archi- tettura era principalmente forma e poco attenta ai consumi energetici e alle criticità ambientali, conseguenza anche di costi decisamente più bassi dei com- bustibili fossili. Le case sono fatte per viverci, non per essere guardate. (F. Bacon) Oggi progettare in sintonia con l’ambiente e realizzare edifici a basso consumo sono delle priorità che entro il prossimo decennio diventeranno pratiche comu- ni. Per rispondere alle prescrizioni normative sempre più restrittive in termini di rendimenti energetici e uso razionale dell’energia, ma anche per soddisfare le richieste degli utenti finali, sono nate nuove figure professionali, ancora poco 18
  31. 31. diffuse in Italia rispetto ad altri Paesi europei, attente al comportamento passivo dell’involucro edilizio, all’ecoefficienza degli impianti, all’impiego di energie “pulite”, al risparmio delle risorse, alla qualità degli ambienti interni e alla tute- la ambientale. 1.4 Verso l’ecoinnovazione Nel 2000, di fronte alle sfide della globalizzazione e della rivoluzione tecnologi- ca, è stato avviato dai leader politici un piano, detto “Strategia di Lisbona”18, con lo scopo di rendere l’economia dell’Unione Europea la più competitiva del mondo e di giungere alla piena occupazione entro il 2010. Tale strategia elabo- rata nel corso di diversi Consigli europei successivi, si fonda sui tre pilastri dello sviluppo economico, sociale e ambientale e definisce una serie di misure trasversali e di riforme strutturali su più settori. • Sviluppomateria di informazione,diricerca scientifica, innovazione e sviluppo economico: la necessità adattarsi alle continue evoluzioni della so- cietà in rende indispensabile una riforma economica che individui idonee strategie per un’economia della conoscenza, competitiva e dinamica, fondata sulla formazio- ne professionale. • Sviluppo sociale: l’investire nelle risorse umane, nella coesione sociale, nell’istru- zione, nell’informazione e il promuovere la lotta contro l’esclusione sociale perseguono l’obiettivo di modernizzare il modello sociale europeo verso una politica attiva nel campo dell’occupazione, della modernizzazione dei sistemi previdenziali e dell’innalzamento del tasso di occupazione. • Sviluppo ambientale: nel concetto di economia della conoscenza sono com- prese le sfide legate alle risorse e all’ambiente attraverso la promozione di tecnologie a basso impatto, l’impiego di risorse sostenibili e l’efficienza ener- getica. Oltre agli indirizzi sopra esposti, la strategia di Lisbona prevede l’adattamento e il rafforzamento dei processi di coordinamento già esistenti: • il processo di Lussemburgo19 per l’occupazione; • il processo di Cardiff 20 per il funzionamento dei mercati (beni, servizi e capitali); • il processo di Colonia21 sul dialogo macroeconomico. 18 Definita in occasione del Consiglio europeo straordinario tenutosi a Lisbona il 23 e il 24 marzo 2000. 19 Strategia europea per l’occupazione (SEO), novembre 1997. 20 Processo di riforma economica, giugno 1998. 21 Patto europeo per l’occupazione, giugno 1999. 19
  32. 32. Le politiche in questione rientrano nelle competenze attribuite agli Stati mem- bri, per tale motivo è stato messo a punto un metodo di coordinamento aperto che comprende l’elaborazione di piani d’azione a livello nazionale. I risultati raggiunti in questi anni sono purtroppo attenuati, poiché gli indicatori utilizzati dai diversi Paesi hanno fatto perdere di vista la gerarchizzazione degli obiettivi. Le tecnologie ambientali e l’ecoinnovazione contribuiscono alla realizzazione degli obiettivi di Lisbona per la crescita e l’occupazione, compresa la lotta al cambiamento climatico. Le ecoindustrie europee rappresentano oggi il 30% del mercato globale e corrispondono al 2% del prodotto interno lordo dell’Unione Europea, con un tasso annuo di crescita pari al 5%. L’ambizioso approccio di promozione delle ecoinnovazioni sviluppa il settore delle tecnologie “verdi”, le energie rinnovabili, l’efficienza energetica e il risparmio delle risorse. 20
  33. 33. Capitolo 2 Nuovi materiali per il risparmio energetico 2.1 Valorizzazione sostenibile delle risorse locali Da sempre l’uomo ha utilizzato e sfruttato le risorse del luogo e il costruire è diventato una delle attività a più alto impatto ambientale a causa della progres- siva e incontrollata devastazione del territorio, della pericolosità dei materiali e delle tecniche costruttive adoperate, dell’inquinamento prodotto e degli incon- trollati consumi idrici ed energetici. D’altro canto le comunità rurali hanno costantemente svolto un ruolo fondamentale di presidio sul territorio in quelle aree dove l’assenza dell’uomo avrebbe portato alla rapida scomparsa del valore storico-culturale e degli equilibri generati dall’azione antropica sulla natura e sul paesaggio. Le azioni dell’uomo sul territorio vanno oggi rivisitate in un’ottica di sostenibi- lità tramite la riduzione dei consumi di materia e delle emissioni di inquinanti in atmosfera e di gas effetto serra, obiettivi perseguibili attraverso diverse azioni interconnesse tra di loro: • impiego e valorizzazione sostenibile delle risorse locali; • riciclabilità ed ecocompatibilità dei materiali impiegati; • recupero dei prodotti di scarto; • valorizzazione delle filiere corte; • approccio integrato tra uso dei materiali, riduzione, riuso e valorizzazione dei rifiuti; • razionalizzazione dei consumi e recupero dell’acqua; • impiego di energia da fonti rinnovabili; • ottimizzazione della gestione del sistema infrastrutturale esistente, con partico- lare riferimento al sistema dei trasporti; • coinvolgimento dei diversi attori sociali (Istituzioni, Associazioni, fornitori, produttori, consumatori ecc.); • informazione oggettiva e trasparente sulla natura sociale e ambientale dei pro- dotti e dei processi. 21
  34. 34. Incrementare l’efficienza dei processi produttivi, valorizzare le risorse locali, sviluppare i fattori ambientali della competitività e promuovere la cultura della responsabilità sociale delle imprese sono gli obiettivi della politica degli ultimi anni. È importante, però, che lo standard di sostenibilità ambientale sia garan- tito e certificato da un Ente autorevole e da una metodologia rigorosa per assi- curare l’oggettività e la trasparenza dell’informazione. Mentre per il sistema edificio-impianto, sia per quanto riguarda la certificazione energetica sia per quella energetico-ambientale, esistono differenti classificazioni dei livelli di effi- cienza, per i materiali e per i prodotti manca ancora una regolamentazione ob- bligatoria e i sistemi di accreditamento sono per lo più su base volontaria. Perché un edificio possa essere considerato sostenibile e rispettoso dei principi della bioarchitettura, è fondamentale scegliere con scrupolosa attenzione i ma- teriali da costruzione, strutturali e di finitura. Per certificare la sostenibilità dei materiali edili, sono stati introdotti dei marchi ecologici (ICEA, Ecolabel, WTA ecc.) che garantiscono l’esclusione di qualsiasi sostanza chimica e inquinante. Tali fattori vanno ad aggiungersi agli altri requisiti prestazionali richiesti per ottenere successivamente la certificazione energetica complessiva dell’edificio (CasaClima, Sacert, SB100 ecc.). 2.1.1 Il certificato ICEA ICEA (Istituto per la Certificazione Etica e Ambientale) è tra i più importanti organismi di certificazione ambientale di prodotti in Italia e in Europa, con oltre 11.000 aziende controllate a forte valenza etica, ambientale e sociale. Sorge con l’obiettivo di favorire uno sviluppo equo e socialmente sostenibile in differenti ambiti produttivi, dall’agricoltura biologica alla bioedilizia. Il Sistema Italiano di Certificazione dei Materiali nasce nel 2004 proprio dalla collaborazione fra ICEA e ANAB22 e si fonda sul principio di indipendenza e di separazione dei ruoli, in cui ANAB redige e promuove le norme per i materiali, i sistemi e gli organismi edilizi se- condo i principi della bioarchitettura, mentre ICEA rilascia, aggiorna e organiz- za le certificazioni. In ambito edile, l’obiettivo della certificazione dei materiali per la bioedilizia è quello di migliorare la qualità dei prodotti edili riducendo le emissioni nocive, utilizzando energia e risorse rinnovabili in tutte le fasi del ci- clo di vita (pre-produzione, produzione e post-produzione), nel rispetto dell’ambiente, della salute e della sicurezza dei lavoratori e degli utenti finali. 22 Associazione Nazionale per l’Architettura Bioecologica nata nel 1989 e prima Associazione italia- na del settore. 22
  35. 35. 2.1.2 Il marchio Ecolabel Ecolabel, chiamato anche “etichetta ecologica” o “fiore euro- peo”, è il marchio europeo di qualità ecologica. L’APAT23 verifica, in maniera rigorosa e indipendente, il ridotto im- patto ambientale di un prodotto o di un servizio durante l’intero ciclo di vita e l’etichetta è rilasciata dal Comitato Ecolabel24. Nel 2003 la Commissione Europea ha applicato per la prima volta il marchio di qualità ecologica, in via sperimentale, a un servizio ovvero al settore turistico e ricettivo25, estendendolo successivamente, nel 2005, al servizio di campeggio26. La definizione dei criteri ecologici prende in considerazione l’analisi del ciclo di vita del prodotto esaminato, evidenziando gli impatti ambientali generati nelle varie fasi di produzione, utilizzo e smalti- mento dello stesso: • qualità dell’aria; • qualità dell’acqua; • riduzione dei rifiuti; • risparmio energetico. I consumatori sono sempre più attenti alla qualità ambientale e richiedono in- formazioni sicure e trasparenti che orientino le proprie scelte. Parallelamente molte aziende hanno intuito che investire nell’ecoefficienza e nell’ecoinnovazio- ne le rende maggiormente competitive in un mercato sempre più attento alle tematiche ambientali. In Italia il marchio si sta diffondendo ma mostra ancora una notevole disomogeneità tra il Nord (71%), il Centro (21%) e il Sud (8%), Isole comprese. 23 L’APAT è l’Agenzia nazionale per la Protezione dell’Ambiente e per i servizi Tecnici ed è stata isti- tuita dall’art. 38 del D.Lgs. n. 300 del 30 luglio 1999. Svolge attività tecnico-scientifiche di in- teresse nazionale per la protezione dell’ambiente, per la tutela delle risorse idriche e della difesa del suolo. Nasce dalla fusione tra l’Agenzia Nazionale per la Protezione dell’Ambiente (ANPA) e il Dipartimento per i Servizi tecnici nazionali della Presidenza del Consiglio dei Ministri, secondo le prescrizioni normative contenute nel D.P.R. n. 207 dell’8 agosto 2002, “Regolamento recante approvazione dello statuto dell’Agenzia per la protezione dell’ambiente e per i servizi tecnici, a norma dell’articolo 8, comma 4, del decreto legislativo 30 luglio 1999, n. 300. Ecologia”. 24 Più precisamente l’etichetta è rilasciata da Ecoaudit, sezione di Ecolabel, che è l’organismo responsabile per l’assegnazione della stessa nei confronti della Commissione Europea. 25 Decisione della Commissione Europea n. 2003/287 del 14 aprile 2003. 26 Decisione della Commissione Europea n. 2005/338 del 14 aprile 2005. 23
  36. 36. Figura 8 - Ripartizione geografica delle licenze Ecolabel in Italia aggiornata a ottobre 2007 (Fonte: Settore Ecolabel - APAT) 2.1.3 Il certificato WTA WTA è l’Associazione internazionale per la scienza e la tecnologia della conservazione e la preservazione degli edifici. Istituita e riconosciuta in Germania, è volta alla definizione di certificazioni e direttive indirizzate alla conservazione delle opere edili, alla tutela dei monumenti e stabilisce metodologie e materiali da impiegare nel recupero di edifici storici e monumentali. Certifica il rispetto di parametri chimici, fisici, meccanici e tipologici di materiali quali la pozzola- na, la malta, l’intonaco e la calce naturale. 2.1.4 Il certificato EMAS In base a un regolamento europeo del 2001, EMAS (eco-ma- nagement and audit scheme) definisce i requisiti per la gestione ambientale e sostenibile. Qualsiasi soggetto privato o pubblico può aderire volontariamente al sistema comunitario di ecoge- stione e audit al fine di garantire al consumatore la conformi- tà dell’azienda alla normativa ambientale, il corretto controllo e la riduzione degli impatti sull’ambiente. Le organizzazioni che aderiscono si impegnano a migliorare continuamente le proprie prestazioni ambientali, a creare un rapporto di fiducia e trasparenza con le Istituzioni e con il pubblico, a pro- muovere e a garantire la partecipazione attiva dei dipendenti attraverso: • la definizione e la quantificazione degli aspetti ambientali significativi diretta- mente e indirettamente derivanti dalle attività; 24
  37. 37. • l’individuazione degli obiettivi e delle azioni da seguire per il rispetto dell’ambiente; • l’elaborazione di un programma ambientale e delle misure da adottare per rag- giungere gli obiettivi di miglioramento fissati; • la costituzione di un alla realizzazione degli obiettivieedialun gruppo operativo sistema di gestione ambientale di lavoro strutturato preposto controllo sulle attività; • la programmazione sistematica e periodica delle attività di auditing mediante la valutazione obiettiva delle prestazioni e il corretto funzionamento del sistema di gestione ambientale. Le aziende che aderiscono alla certificazione ambientale EMAS si impegnano a pubblicare una dichiarazione ambientale destinata al pubblico che comprenda la politica ambientale adottata, il sistema di gestione ambientale elaborato, la descrizione dell’organizzazione, gli aspetti ambientali significativi presi in consi- derazione, gli obiettivi e i target ambientali dell’azienda stessa. La dichiarazione ambientale viene esaminata e convalidata da un verificatore ambientale accredi- tato indipendente dall’organizzazione e, se convalidata, l’organizzazione può chiedere la registrazione e l’inserimento nel registro EMAS dell’Unione Europea da parte del Comitato Ecolabel-Ecoaudit27. 2.2 Materiali costruttivi La produzione e la lavorazione dei materiali da costruzione hanno un forte impatto ambientale poiché consumano acqua ed energia, generano elevate quantità di rifiuti e spesso di detriti in fase di dismissione e comportano fre- quentemente anche l’emissione di metalli pesanti e di altre sostanze tossiche e inquinanti. Devono essere resistenti, durevoli, sicuri ma dovrebbero anche limi- tare i rischi per l’ambiente e per i lavoratori fin dalla loro produzione. Il merca- to oggi richiede sempre più materiali ecoefficienti, smaltibili, riciclabili, dalle elevate prestazioni e poco energivori per il benessere degli abitanti e dell’am- biente e allo stato attuale esistono valide soluzioni alternative. 2.2.1 Materiali costruttivi convenzionali Da sempre l’uomo impiega materiali locali e tipici della tradizione costruttiva, quali la pietra, il legno, il laterizio e la terra poiché facilmente reperibili e rici- clabili. Sono materiali naturali, ecologici, durevoli, provenienti da materie pri- me rinnovabili e riciclabili e con buone capacità termiche e acustiche, inoltre, 27 Il Comitato Ecolabel-Ecoaudit è stato istituito con il D.M. 413/95 ed è l’organismo competente italiano per l’esecuzione dei compiti previsti dal sistema comunitario di ecogestione e audit. 25
  38. 38. una volta terminato il processo edile, possono essere riassorbiti nei cicli natura- li dell’ambiente. I materiali tradizionali sono ancora abbondanti nel territorio ma vanno tutelati e utilizzati con razionalità, specialmente per quanto riguarda il legno e la pietra. Particolari strategie possono incrementare la disponibilità di alcuni materiali tradizionali come nel caso del legno, le cui riserve possono es- sere garantite o aumentate attraverso la gestione equilibrata e programmata dei boschi. Lo scorso secolo è stato contrassegnato dalla rapida diffusione del calce- struzzo, materiale caratterizzato dalla facilità di impiego e dai costi competitivi, anche se non propriamente a basso impatto ambientale a causa delle alte tem- perature richieste nel processo produttivo. Di seguito, sotto forma di schede per facilitarne la lettura, viene data una de- scrizione sintetica delle proprietà dei principali materiali costruttivi convenzio- nali (calcestruzzo, laterizio, legno, pietra e terra cruda), indicandone l’impiego prevalente, i punti di forza e di debolezza, le caratteristiche prestazionali, ter- moigrometriche e ambientali. Calcestruzzo Descrizione  materiale ottenuto miscelando cemento, inerti, acqua ed eventuali additivi Utilizzo  strutture di fondazione  elementi strutturali verticali portanti  cordoli e pilastri  solai e coperture (piane e inclinate) Formato  in forma liquida pronto per essere gettato Punti di forza  buona inerzia termica (alta densità)  duttile e flessibile (adatto per la realizzazione di strutture snelle)  facilità di produzione e lavorazione Punti di debolezza  ridotte capacità termoisolanti e acustiche  scarsa traspirabilità, alta igroscopicità, conducibilità, permeabilità e porosità  rischi di allergie e irritazioni in fase di lavorazione  presenza di materiali radioattivi (soprattutto nei cementi pozzolanici)  formazione di fessurazioni (possono intrappolare radon e inquinanti)  impiego di additivi spesso tossici (per consolidamento, impermeabilizzazione ecc.) Caratteristiche tecniche  ottima resistenza meccanica  ottimo comportamento statico (indicato in zone sismiche)  ottima resistenza al fuoco 26
  39. 39. Caratteristiche  differenti a seconda della densità e della composizione termoigrometriche  calcestruzzo non armato: ρ = 2.000 kg/m3; λ = 2,10 W/m K; c = 960 J/kg K; μ = 35  calcestruzzo armato: ρ = 2.500 kg/m3; λ = 2,10 W/m K; c = 960 J/kg K; μ = 35  calcestruzzo alleggerito: ρ = 1.200 kg/m3; λ = 0,50 W/m K; c = 1.050 J/kg K; μ = 6 Caratteristiche ambientali  riciclabile (materiale proveniente da demolizioni)  elevato consumo di energia in fase di produzione (elevate temperature di cottura)  elevate emissioni di sostanze climalteranti (CO2) per la produzione  depauperamento delle risorse (inerti prelevati dai letti fluviali e dalle montagne) Simboli ρ: densità; λ: conduttività termica; c: calore specifico; μ: resistenza al vapore Laterizio Descrizione  materiale poroso ottenuto dalla cottura di argilla  per usi edili si differenzia in mattoni pieni, semipieni e forati Utilizzo  elementi strutturali verticali portanti (mattoni pieni e semipieni)  tamponamenti (mattoni semipieni e forati)  partizioni interne (mattoni forati)  solai e coperture (piane e inclinate) Formato  mattoni  tavelle e tavelloni  pignatte  coppi di copertura Punti di forza  buone capacità igroscopiche e traspiranti  buona inerzia termica (mattoni pieni e semipieni)  discreta capacità termoisolante (mattoni semipieni e forati)  discreta capacità fonoassorbente (mattoni pieni e semipieni)  facilità di produzione e lavorazione  assenza di esalazioni tossiche  assenza di rischi di salubrità per i lavoratori (in fase di produzione e di dismissione) e per i fruitori (in fase di utilizzo) Punti di debolezza  modeste capacità termoisolanti (mattoni pieni)  modesta resistenza alla compressione (soprattutto per i forati e semiforati)  assorbimento di umidità per capillarità 27
  40. 40. Caratteristiche tecniche  buona resistenza meccanica  buona resistenza al fuoco Caratteristiche  differenti a seconda della percentuale di foratura termoigrometriche  mattoni forati: ρ = 800 kg/m3; λ = 0,39 W/m K; c = 920 J/kg K; μ = 4  mattoni semipieni: ρ = 1.400 kg/m3; λ = 0,58 W/m K; c = 920 J/kg K; μ = 8  mattoni pieni: ρ = 1.800 kg/m3; λ = 0,81 W/m K; c = 920 J/kg K; μ = 8  coppi in laterizio: ρ = 1.800 kg/m3; λ = 0,46 W/m K; c = 920 J/kg K; μ = 6 Caratteristiche ambientali  riciclabile (produzione di blocchi e di materiale di riempimento)  elevato consumo di energia in fase di produzione (elevate temperature di cottura) Simboli ρ: densità; λ: conduttività termica; c: calore specifico; μ: resistenza al vapore Legno Descrizione  materiale naturale ed ecologico presente in grandi quantità soprattutto nelle zone montane  presente in diverse varietà: rovere, castagno, faggio, abete, larice ecc.  per usi edili si differenzia in legno massiccio (ha subito poche modifiche) e lamellare (tavole di legno piallate e incollate) Utilizzo  elementi strutturali verticali, orizzontali e inclinati (legno massiccio)  solai, coperture e partizioni interne  pavimenti, rivestimenti e serramenti Formato  materiale sciolto  tavolati  pannelli Punti di forza  buone capacità termoisolanti, traspirabilità e igroscopicità  buon isolamento acustico  idoneo per l’assemblaggio a secco Punti di debolezza  deperibile e attaccabile da eventi atmosferici, roditori e insetti (se non protetto)  manutenzione frequente  emissioni di VOC (se trattato con vernici poliuretaniche ed epossidiche o assemblato con collanti urea- formaldeide) 28
  41. 41. Caratteristiche tecniche  leggerezza ed elasticità  igroscopicità e resistenza al fuoco  alta resistenza meccanica  alta resistenza alla compressione nel senso delle fibre  buona resistenza alla flessione (legno lamellare) Caratteristiche  differenti a seconda della specie arborea (si riportano termoigrometriche alcuni esempi)  conifere: ρ = 600 kg/m3; λ = 0,13 W/m K; c = 1.960 J/kg K; μ = 40  latifoglie: ρ = 800 kg/m3; λ = 0,20 W/m K; c = 1.670 J/kg K; μ = 80  compensato: ρ = 660 kg/m3; λ = 0,15 W/m K; c = 1.900 J/kg K; μ = 50-230  truciolare: ρ = 1.000 kg/m3; λ = 0,20 W/m K; c = 1.800 J/kg K; μ = 50-140 Caratteristiche ambientali  riciclabile, biodegradabile, riutilizzabile e rigenerabile  generalmente reperibile in loco  basso consumo energetico durante le fasi di produzione e di lavorazione  privo di emissioni nocive nell’ambiente (legno non trattato o trattamenti naturali)  politiche di salvaguardia e riforestazione controllata per tutelare la risorsa Simboli ρ: densità; λ: conduttività termica; c: calore specifico; μ: resistenza al vapore Pietra Descrizione  aggregato naturale di minerali cristallini e amorfi, particelle e solidi  si differenzia in magmatica (per raffreddamento del magma), sedimentaria (per sedimentazione di detriti inorganici) e metamorfica (per variazione di pressione e temperatura a partire dalla pietra magmatica o sedimentaria) a seconda del processo di litogenesi che subisce  a seconda delle caratteristiche geologiche e chimiche prende differenti nomi: ardesia, basalto, calcare, granito, marmo, porfido, tufo ecc. Utilizzo  strutture in elevazione  vespai aerati  rivestimenti  finiture Formato  materiale sciolto  lastre 29
  42. 42. Punti di forza  buona inerzia termica (buon comportamento estivo)  ottima barriera all’umidità di risalita  omogeneità, inalterabilità e durabilità Punti di debolezza  bassa capacità termica (modesto comportamento invernale)  rilascio di polveri in fase di lavorazione Caratteristiche tecniche  omogeneità  alta resistenza alla compressione Caratteristiche  differenti a seconda della tipologia (si riportano alcuni termoigrometriche esempi)  calcare: ρ = 2.400 kg/m3; λ = 1,2 W/m K; c = 910 J/kg K; μ = 11  arenaria: ρ = 2.400 kg/m3; λ = 2,1 W/m K; c = 930 J/kg K; μ = 22  marmo: ρ = 2.800 kg/m3; λ = 3,5 W/m K; c = 910 J/kg K; μ = 65 Caratteristiche ambientali  riciclabile e riutilizzabile in modo diretto o per ulteriore frantumazione  generalmente reperibile in loco  basso costo energetico in fase di produzione  elevato costo energetico in fase di movimentazione e di trasporto (se non locale) Simboli ρ: densità; λ: conduttività termica; c: calore specifico; μ: resistenza al vapore Terra cruda Descrizione  materiale ottenuto mescolando la sabbia (inerte) con l’argilla e il limo (leganti)  materiale da costruzione tra i più antichi, usato anche per confezionare mattoni formati a mano (adobe)  materiale impiegato, unitamente alla paglia, come intonaco interno Utilizzo  elementi strutturali verticali e tamponamenti (sottoforma di mattoni)  intonaco interno Formato  mattoni  intonaco Punti di forza  elevata capacità termica  elevata traspirabilità e regolazione dell’umidità (in fase di posa si possono impiegare malte d’argilla che non riducono la capacità traspirante dei blocchi)  buon isolamento acustico  inattaccabile da insetti e micosi  facilità di produzione e lavorazione 30
  43. 43. Punti di debolezza  bassa impermeabilità (se non protetta)  modesta resistenza all’impatto  bassa resistenza alla compressione Caratteristiche tecniche  durevole, adattabile e duttile  buona resistenza al fuoco Caratteristiche  differenti a seconda della quantità di sabbia, argilla e termoigrometriche limo  leggera: ρ = 400-800 kg/m3; λ = 0,12-0,25 W/m K; c = 1.200 J/kg K; μ = 2-5  massiccia: ρ = 1.800 kg/m3; λ = 0,91 W/m K; c = 1.000 J/kg K; μ = 2-5  con paglia: ρ = 1.200 kg/m3; λ = 0,59 W/m K; c = 1.000 J/kg K; μ = 5-10 Caratteristiche ambientali  riciclabile e riutilizzabile (se inumidita)  basso impatto ambientale durante l’intero ciclo di vita  limitato impiego di energia in fase di produzione (i mattoni possono essere essiccati all’aria o cotti in forno a temperature inferiori ai 200°C)  reperibile in loco (riduzione dei costi di trasporto e delle emissioni di inquinanti) Simboli ρ: densità; λ: conduttività termica; c: calore specifico; μ: resistenza al vapore 2.2.2 Materiali costruttivi ecoefficienti Per garantire la salute degli utenti all’interno di un edificio gli elementi edili (pareti, coperture, solai, serramenti ecc.) devono respirare e permettere lo scambio tra interno ed esterno. Per essere bioecologico un materiale non deve sviluppare gas tossi- ci, emissioni di radiazioni pericolose, inquinamento e forma- zione di umidità. Impiegare materiali ecoefficienti vuol dire ridurre l’impatto nega- tivo sull’ambiente e sull’uomo poiché, per essere prodotti e trasportati, tali mate- riali richiedono poco energia e, una volta terminata la loro funzione, tornano a far parte del ciclo naturale dell’ambiente grazie al loro riciclo e riutilizzo. I materiali e i prodotti ecoefficienti devono quindi rispettare i seguenti requisiti: • non emettere sostanze volatili tossiche e nocive in nessuna fase del loro ciclo di vita; • non danneggiare operatori, fruitori e ambiente nelle fasi di utilizzo e trasfor- mazione; • essere poco energivori durante la produzione, il trasporto, l’uso; • essere reperibili in loco per ridurre i costi e l’inquinamento dovuto ai trasporti; 31
  44. 44. • esserefunzione; in altri processi produttivi o riciclabili una volta esaurita la riutilizzabili loro • ridurre gli sprechi energetici ed economici grazie alla loro durabilità e manute- nibilità. Negli ultimi anni il mercato sta proponendo strutture portanti e in elevazione ecoefficienti quali l’argilla espansa, il calcestruzzo cellulare e il laterizio porizza- to. Grazie alle migliori caratteristiche termoisolanti, alla maggiore inerzia termi- ca, alla buona permeabilità al vapore e all’alta resistenza, garantiscono prestazio- ni elevate e un miglior comfort all’interno degli ambienti di vita e di lavoro. Argilla espansa (Leca) Descrizione  conglomerato cementizio alleggerito con sferette di argilla espansa  materiale nuovo in edilizia anche se la produzione risale allo scorso secolo Utilizzo  murature portanti e tamponamenti Formato  blocchi, pannelli rigidi e granuli (sfusi o impastati con legante idraulico) Punti di forza  buon potere isolante e buona traspirabilità al vapore  adatto per murature faccia a vista e per applicazioni in luoghi umidi (per la ridotta igroscopicità)  elevata inerzia termica  facilità di lavorazione e di posa  materiale inerte con elevata stabilità nel tempo  mancanza di emissione di fumi e vapori tossici nell’ambiente in caso di incendio Punti di debolezza  soggetta a disgregazione e rotture per effetto del gelo-disgelo (va fatta una scelta corretta della granulometria e del legante impiegato)  costi leggermente superiori Caratteristiche tecniche  massa volumetrica variabile a seconda dell’uso e della percentuale di foratura  buona resistenza alla compressione (simile al calcestruzzo pesante)  elevato isolamento acustico  ottima stabilità dimensionale  ottima resistenza al fuoco (incombustibile) Caratteristiche  differenti a seconda del formato termoigrometriche  blocchi: ρ = 900-1.100 kg/m3; λ = 0,39 W/m K; c = 1.050 J/kg K; μ = 6  granuli sfusi: ρ = 530 kg/m3; λ = 0,13 W/m K; c = 900 J/kg K; μ = 5-8 32
  45. 45. Caratteristiche ambientali  materiale naturale ed ecocompatibile  abbondanza delle materie prime (sabbia silicea, calce e acqua)  discreto dispendio di energia anche in fase di produzione  riutilizzabile e riciclabile dopo la demolizione  smaltibile con bassi costi energetici (in scariche per inerti) Simboli ρ: densità; λ: conduttività termica; c: calore specifico; μ: resistenza al vapore Calcestruzzo cellulare (Gasbeton) Descrizione  formato da cemento e cellule spugnose riempite d’aria  materiale nuovo in edilizia anche se la produzione risale a un secolo fa  viene posto in opera con adeguati collanti (per limitare l’aumento o la riduzione di volume per variazioni di temperatura e umidità) Utilizzo  murature portanti e divisori  isolante (di origine minerale) Formato  pannelli rigidi e granuli (sfusi o impastati con legante idraulico) Punti di forza  buon potere isolante ed elevata permeabilità al vapore  incombustibile e resistente agli acidi  estrema facilità di lavorazione e di posa  risparmio economico in fase di costruzione  elevata qualità nel tempo Punti di debolezza  soggetto al fenomeno di ritiro e formazione di micro- fessurazioni (va messo in opera con adeguati collanti in luogo della comune malta)  delicata messa in opera  assorbe una grande quantità di acqua e, quindi, di umidità (va protetto se esposto all’esterno o in ambienti umidi o con possibilità di infiltrazioni) Caratteristiche tecniche  durabile, poroso e leggero  buona resistenza alla compressione e ottima stabilità dimensionale  buona resistenza al fuoco Caratteristiche  differenti a seconda del formato termoigrometriche  pannelli: ρ = 115 kg/m3; λ = 0,045 W/m K; c = 1.000 J/kg K; μ = 3-6  granuli sfusi: ρ = 305 kg/m3; λ = 0,10-0,13 W/m K; c = 1.000 J/kg K; μ = 3-6  granuli impastati: ρ = 450-900 kg/m3; λ = 0,18 W/m K; c = 1.000 J/kg K; μ = 3-6 33

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