Rivista bimestrale dei Tecnici dell`Acciaio
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ANNO LX - NUMERO 4 - LUGLIO AGOSTO 2008 COSTRUZIONI METALLICHE LUGLIO AGOSTO 2008 Copertina N4-08 dorso 7 x 96 pag1 1 ANNO LX COSTRUZIONI METALLICHE 4 Rivista bimestrale dei Tecnici dell’Acciaio ACAI SERVIZI SRL Poste Italiane spa spedizione in abbonamento postale D.L. 353/2003 (conv. in L. 27/02/04 n.46) art 1, comma1 DCB Venezia Contiene I.P. 26/09/2008 12.51.31 Redattore capo: Isa Zangrando Comitato di direzione: Andrea Campioli (architettura), Attilio De Martino (realizzazioni, ingegneria), Maurizio Piazza (ricerca), Giancarlo Coracina (attualità, primo piano) Comitato scientifico tecnico: Claudio Bernuzzi, Fabrizio De Miranda, Luigino Dezi, Eric Dubosc, Elio Giangreco, Victor Gioncu, Raffaele Landolfo, Bertrand Lemoine, Federico M. Mazzolani, Vittorio Nascè, Luca Sanpaolesi de Falena, Enzo Siviero, Carlo Urbano, Riccardo Zandonini Editore: ACS Acai Servizi srl Direzione, redazione, amministrazione e ufficio abbonamenti: ACS Acai Servizi srl, 20131 Milano, Viale Abruzzi 66, Tel. 02.2951.3413, Fax 02.2952.9824, E-mail: [email protected], Web: www.acaiacs.it Spazi pubblicitari e promozione abbonamenti: E20, Via San Pietro 65, 35139 Padova, Tel. 049.87.56.006, Fax 049.87.81.607, E-mail: [email protected] 4 Sommario Direttore responsabile: Alberto Vintani 2008 COSTRUZIONI METALLICHE In copertina: Il nuovo ponte sul Serchio a Ponte a Moriano, Lucca Front cover: The new bridge over the Serchio river at Ponte a Moriano, Lucca Progetto grafico e impaginazione: Lucio Monaro, Fiesso d’Artico, Venezia Stampa: Grafiche La Press srl, Viale dell’Industria, Seconda Strada n. 3, 30032 Fiesso d’Artico, Venezia Abbonamenti per l’anno 2008 (6 numeri): Italia: € 60,00 - Estero: € 100,00 - Studenti: € 25,00 Prezzo a copia: € 11,50 Per la sottoscrizione degli abbonamenti in Italia effettuare il versamento sul conto corrente postale n. 24644205 intestato a: ACS Acai Servizi srl, Viale Abruzzi 66, 20131 Milano, oppure effettuare versamento sul conto corrente bancario n. 000000020054 ABI 05584 CAB 01639 CIN E, oppure IBAN: IT39 E0558401639 000000020054 della Banca Popolare di Milano - Agenzia 39 Per la sottoscrizione degli abbonamenti esteri è necessario vaglia internazionale intestato a: ACS Acai Servizi srl, Viale Abruzzi 66, I-20131 Milano Subscription for abroad is made preferably through International Postal Order, made out to: ACS Acai Servizi srl, Viale Abruzzi, 66, I-20131 Milano, or by transfer to Banca Popolare di Milano - Agenzia 39 IBAN: IT39 E0558401639 000000020054 BIC: BPM IIT MM915 Garanzia di riservatezza per gli abbonati: l’Editore garantisce la massima riservatezza dei dati forniti dagli abbonati e la possibilità di richiederne gratuitamente la rettifica o la cancellazione. Le informazioni custodite nell’archivio elettronico dell’Editore verranno utilizzate al solo scopo di inviare agli abbonati eventuali proposte commerciali (legge 675/96 tutela dati personali) La rivista non assume alcuna responsabilità delle tesi sostenute dagli Autori e delle attribuzioni relative alla partecipazione nella progettazione ed esecuzione delle opere segnalate dagli stessi Autori The publishers are in no way responsible for the opinions expressed by the authors and for the attributions relative to the participation in the design and performance of the works indicated by them La rivista è inviata ai soci del Collegio dei Tecnici dell’acciaio (C.T.A.) e alle associate dell’Acai Iscrizione al Tribunale di Milano in data 8 febbraio 1949, n. 1125 del registro Iscrizione ROC n. 3848 del 27/11/2001 EDITORIALE Costruire con l’acciaio e risparmiare energia Andrea Campioli ARCHITETTURA Acciaio e seconda vita dei materiali 25 27 Azienda vinicola Stratus, Andrew Incorporated Architect Niagara-on-the Lake, Ontario, 2005 Valeria Giurdanella REALIZZAZIONI Il nuovo ponte sul Serchio a Lucca Massimo Viviani INGEGNERIA Il requisito di robustezza strutturale nella progettazione Nadia Baldassino, Riccardo Zandonini RICERCA Cicli di vita dell’acciaio. Valutazione ambientale LCA di un edificio temporaneo, il Campus Point di Lecco Andrea Campioli, Monica Lavagna, Rosanna Parolini 40 49 È vietata e perseguibile per legge la riproduzione totale o parziale di testi, articoli, pubblicità ed immagini pubblicate su questa rivista sia in forma scritta, sia su supporti magnetici, digitali, ecc. TESI DI LAUREA Camminando sull’arte Museo d’arte contemporanea a Seoul Fabio Perrotta, Erica Rota EUROPEAN STEEL DESIGN AWARDS 2007 69 72 RUBRICA LEGALE Il testo unico in materia di sicurezza: le principali novità 76 RILEVAZIONI DI MERCATO Valori di riferimento per strutture e opere in acciaio 80 56 ISSN n. 0010-9673 Questo numero della rivista è stato chiuso in redazione e stampato nel mese di settembre 2008 I PROTAGONISTI Esperienza ed engineering per le grandi costruzioni in acciaio: il caso della Cimolai S.p.A. Ingrid Paoletti 67 SPAZIO IMPRESE Marcatura CE per le opere di carpenteria di Isabella Doniselli NOTIZIARIO 82 84 23 CM4 2008 COSTRUZIONI METALLICHE Ricerca Cicli di vita dell’acciaio. Valutazione ambientale LCA di un edificio temporaneo, il Campus Point di Lecco Life cycle of steel. LCA environmental assessment of a temporary building, the Campus Point in Lecco Andrea Campioli, Monica Lavagna, Rosanna Parolini Nell’attuale scenario edilizio sempre più frequenti sono le costruzioni chiamate a soddisfare bisogni legati a usi di breve periodo. La temporaneità, e dunque la contrazione della durata dell’edificio, mette in rilievo il peso degli impatti ambientali generati dalla produzione di materiali e componenti per la costruzione, a fronte di un breve arco temporale di uso e vita utile. Attraverso una valutazione ambientale del ciclo di vita LCA, sono messe in evidenza criticità e potenzialità dell’uso dell’acciaio per la realizzazione di edifici temporanei. CM4 2008 COSTRUZIONI METALLICHE In the current building situation, buildings that have to satisfy short terms needs are becoming more and more frequent. The temporary nature, and therefore the reduced duration of the building, emphasise the weighting of the environmental impacts caused by the production of construction materials and components for a short useful lifetime. By means of an LCA environmental life cycle assessment, the critical factors and potential of the use of steel for the construction of temporary buildings are highlighted. 56 L’acciaio è uno dei materiali privilegiati nell’ambito delle costruzioni temporanee, prioritariamente per l’intrinseca reversibilità delle tecniche di assemblaggio a cui esso fa riferimento, che permette di smontare e rimuovere facilmente le costruzioni una volta finita la loro vita utile (talora anche con obiettivi di riuso dei componenti). Le strategie di contenimento degli impatti ambientali in ambito edilizio sono spesso fortemente legate alla gestione della fase d’uso, che costituisce la fase a maggiore impatto: i consumi di energia legati alla climatizzazione innalzano anno dopo anno gli impatti prodotti dal sistema edificio. Si tratta di una posizione corretta se si considerano lunghe durate a prestazioni inalterate dei materiali, dei componenti e dei sistemi che costituiscono l’edificio. In questo caso infatti gli impatti ambientali riconducibili alla produzione di materiali e componenti, ancorché rilevanti, hanno modo di essere “diluiti” nel tempo, divenendo poco significativi rispetto agli impatti connessi alla fase d’uso. Nel caso di edifici caratterizzati da una breve durata, invece, gli impatti connessi alla fase di produzione assumono un’incidenza rilevante e tanto maggiore quanto più breve è la durata dell’edificio. In questo caso, per una corretta valutazione del livello di efficienza ambientale, occorre considerare con attenzione i consumi di energia e gli impatti ambientali legati al ciclo di vita dei materiali e dei componenti utilizzati, tramite la valutazione di indicatori come per esempio l’energia incorporata o la CO2 incorporata. Alcuni strumenti di valutazione ambientale degli edifici, come il Protocollo Itaca, richiedono il calcolo dell’energia incorporata dell’edificio (indicatore dei consumi di energia per i processi di approvvigionamento, trasporto e produzione dei materiali) e richiedono di porre a confronto i valori ottenuti con una scala di prestazione normalizzata in relazione ai metri quadrati abitabili dell’edificio e alla durata dell’edificio (in genere stimata in 50 o 100 anni). Questo mette l’accento sull’importanza della durata dell’edificio per “diluire” nel tempo gli impatti prodotti per la produzione dei materiali e costruzione dell’edificio: più l’edificio dura nel tempo, minore è l’energia incorporata per ogni metro quadrato abitato e per ogni anno di vita dell’edificio (MJ/m2a). Questo indicatore “normalizzato” è espresso in maniera simile ai consumi energetici della fase d’uso (kWh/m2a o MJ/m2a) e consente di fare confronti tra i consumi annuali legati alla “produzione” dell’edificio e i consumi legati invece al suo “uso”. In questo quadro gli edifici temporanei risultano penalizzati. Occorre dunque individuare strategie di contenimento degli impatti: per esempio la reversibilità costruttiva e la possibilità di smontare e rimontare altrove per nuovi usi i componenti, consente di prolungare la vita utile dei componenti al di là della vita utile dell’edificio; oppure ragionando sull’uso di materiali riciclati e riciclabili che siano a minor impatto sull’ambiente; oppure ancora scegliendo modalità tecnico-costruttive a ridotto impatto ambientale (materiali leggeri, scarsamente energivori, riciclati, ecc.). Fig. 1 - Vista del fronte principale dell’edificio assemblato 57 CM4 2008 COSTRUZIONI METALLICHE Fig. 3 - Fase di montaggio in cantiere su cordoli in calcestruzzo armato CM4 2008 COSTRUZIONI METALLICHE Fig. 2 - Fase di assemblaggio dei container presso lo stabilimento Edilsider Fig. 4 - Fase di montaggio in cantiere dei container ACCIAIO E RICICLABILITÀ La definizione del profilo ambientale dell’acciaio è operazione assai complessa, trattandosi di un materiale le cui caratteristiche possono variare in modo assai significativo in relazione alle diversificate filiere produttive. Le materie prime provengono da importazioni da paesi lontani, con elevati impatti legati ai trasporti. I processi produttivi sono notevolmente energivori e inquinanti. Gli altoforni (produzione acciaio primario, definito “ciclo integrale”) sono collocati in maniera poco diffusa, con notevoli impatti legati al trasporto dei semilavorati. I semilavorati subiscono ulteriori lavorazioni per diventare componente, con ulteriori impatti di produzione e di trasporto. In particolare sono notevolmente impattanti i processi di protezione dalla ruggine. I maggiori vantaggi ambientali dell’acciaio sono legati alla fase di fine vita, con l’opportunità del suo riciclaggio. L’acciaio è infatti riciclabile al 100%, conserva nel nuovo prodotto le caratteristiche prestazionali dell’acciaio primario e può essere nuovamente riciclato. La riciclabilità dell’acciaio consente di contenere i consumi di energia e gli impatti ambientali anche relativamente alla fase di produzione, dal momento che il processo di fusione e riprocessamento avviene all’interno dei forni elettrici, capillarmente diffusi sul territorio (il che comporta una riduzione degli impatti relativi al trasporto) e meno energivori e impattanti degli altoforni. La disponibilità di acciaio riciclato è ovviamente condizionata dalla reperibilità di rottame riciclabile che, nel caso degli impieghi strutturali nelle costruzioni, deve essere di elevata qualità. Si stima che attualmente 58 in Europa l’acciaio da altoforno (acciaio primario) costituisca il 60% della produzione, mentre l’acciaio riciclato costituisca il restante 40%. Il riferimento a numeri richiede una precisazione al fine di evitare fraintendimenti e interpretazioni distorte. L’affermazione che l’acciaio sia un materiale riciclabile al 100% è incontrovertibile, ma questo non implica che tutto l’acciaio primario dismesso sia effettivamente riciclato. E infatti le stime più ottimistiche indicano una percentuale ferma all’80%. Allo stesso modo, stimare che l’acciaio primario dismesso venga riciclato per l’80%, non significa affatto affermare che l’80% dell’acciaio oggi prodotto provenga da riciclaggio. Occorre infine sottolineare come, stante l’attuale stato delle tecnologie di trasformazione, la quantità di acciaio che viene dismesso e riciclato Fig. 5 - Vista del fronte laterale dell’edificio assemblato Fig. 6 - Sezione verticale di dettaglio in corrispondenza degli aggetti del fronte principale. Fonte: Arketipo, n. 14, 2007 non potrà mai coprire l’intero fabbisogno, in quanto il consumo di acciaio è costituito per una significativa quota da prodotti derivati da coils a caldo, provenienti quasi esclusivamente da impianti a ciclo integrale (altoforno). La situazione italiana presenta significative peculiarità. Gli altoforni sono stati progressivamente chiusi (rimangono solo gli stabilimenti di Taranto e Piombino), per cui importiamo acciaio dall’estero; agli impianti di produzione di acciaio primario si è progressivamente sostituita una rete di microacciaierie che producono acciaio riciclato, tanto che le percentuali di acciaio primario e riciclato si ribaltano rispetto a essere realizzati con acciaio riciclato. Gli altoforni producono, attraverso colata continua, tre tipi di semilavorati: le bramme, le billette e i blumi. Dalla laminazione a caldo delle bramme si ricavano i coils, da cui si ricavano lamiere grecate, profili piegati a freddo, profili tubolari saldati. Dalle billette si ottengono barre laminate a caldo (tondini per armatura del calcestruzzo) e profili laminati a caldo di piccole dimensioni (inferiori a HE200); dai blumi si ottengono profili laminati a caldo di grandi dimensioni (IPE, HE, UNP ecc.). I prodotti piatti e i coils provengono prevalentemente da altoforno ma la recente introduzione di tecnologie per la loro produzione da forno elettrico quelle europee. Si stima infatti che la produzione di acciaio in Italia provenga per il 40% da altoforno e per il 60% da forno elettrico (acciaio riciclato). Tali percentuali sembrerebbero indicare e indicano una maggiore propensione della realtà italiana verso l’acciaio riciclato. Occorre tuttavia sottolineare come il rapporto tra acciaio primario e riciclato si sposti nuovamente a favore dell’acciaio primario qualora si prendano in considerazione non le quantità di acciaio prodotto ma quelle di acciaio consumato, includendo quindi anche l’acciaio di importazione (generalmente primario). Un’ultima considerazione riguarda le differenti tipologie di prodotti che possono 59 CM4 2008 COSTRUZIONI METALLICHE Fig. 7 - Schema dei flussi dei processi coinvolti lungo il ciclo di vita CM4 2008 COSTRUZIONI METALLICHE schiude interessanti orizzonti sul fronte del riciclaggio. I forni elettrici sono forni di dimensioni ridotta, adatti a generare billette, e al limite blumi, utilizzati per la produzione di prodotti di piccole dimensioni. La maggior parte dell’acciaio riciclato in Italia viene dunque impiegato per realizzare prodotti “lunghi”, come barre e tondini di armatura per cemento armato (che costituiscono in Italia un’importante quota di consumo dell’acciaio). Ci sono pochi casi di filiera in Italia per la produzione anche di blumi che vengono poi laminati a caldo per ottenere profili HE e IPE di medie/grandi dimensioni. Questi profili a caldo da acciaio riciclato costituiscono una piccola quota di mercato. Di conseguenza, allo stato attuale della produzione, si può affermare che la maggior parte dei prodotti piani e dei profili IPE e HE (superiori a 200 mm) usati in Italia sia- 60 no costituiti da acciaio primario, mentre la maggior parte dell’acciaio di armatura del cemento armato è acciaio riciclato. LCA DI UN EDIFICIO TEMPORANEO: IL CAMPUS POINT DI LECCO Per comprendere le ripercussioni ambientali di scelte progettuali legate alla temporaneità, è stata condotta una valutazione del ciclo di vita di un edificio temporaneo, il Campus Point, realizzato a Lecco, per il Polo universitario regionale del Politecnico di Milano. L’esigenza da parte del Politecnico di Milano di realizzare velocemente spazi per uffici da adibire a laboratori di ricerca, in attesa della ristrutturazione di spazi all’interno degli edifici esistenti, ha portato a ideare una struttura temporanea, che potesse accogliere i ricercatori nell’arco temporale dei lavori di ristrutturazione, stimato in quattro anni. Sono così stati ideati e progettati 27 container, da realizzare off site con tecnologie leggere steel frame (profili piegati a freddo), impilabili su più piani. I container tridimensionali sono stati realizzati in stabilimento, presso l’azienda Edilsider di Calolziocorte (fig. 2). La struttura principale dei container è costituita da profili a C in acciaio zincato 25/10 e 20/10. La struttura portante si appoggia verso il fronte strada su una serie di supporti metallici puntuali connessi direttamente a una trave rovescia, mentre per la parte retrostante, su cordoli di cemento armato di dimensioni 50x50 cm (fig. 3). La brevissima durata di vita utile di questo edificio ha sollecitato a pensare a una struttura reversibile, che potesse essere facilmente smontata dopo i quattro anni, in modo da riassemblare altrove i container e riutilizzarli per nuove funzioni. L’utilizzo di tecnologie stratificate a secco per la realizzazione dei container garantisce la possibilità di effettuare un eventuale disaccoppiamento futu- Fig. 8 - Valutazione degli impatti di produzione dei materiali impiegati per la realizzazione dell’edificio. La procedura per definire gli impatti ambientali consiste nel definire l’unità funzionale, ossia la quantità (kg) di materiale presente nell’edificio; tale quantità viene quindi moltiplicata per il valore di impatto ambientale (espresso a kg). Si ottiene così il valore di impatto ambientale di ogni materiale (energia incorporata PEI non rinnovabile e rinnovabile, effetto serra GWP, acidificazione AP, eutrofizzazione EP, formazione di ossidanti fotochimici POCP e assottigliamento dello strato di ozono ODP). I dati unitari di impatto ambientale (espressi a m3 e a kg) sono stati elaborati con il software SimaPro 7, avvalendosi della banca dati Ecoinvent v.1.3 61 CM4 2008 COSTRUZIONI METALLICHE Fig. 9 - Valutazione degli impatti ambientali di trasporto dei materiali impiegati per la realizzazione dell’edificio. La procedura per definire gli impatti ambientali consiste nel moltiplicare la quantità di materiale (t) presente nell’edificio per i km percorsi dal sito di produzione al sito di assemblaggio. Tale valore, espresso in t*km, viene quindi moltiplicato per i valori unitari di impatto ambientale elaborati con il software SimaPro 7, avvalendosi della banca dati Ecoinvent v.1.3 CM4 2008 COSTRUZIONI METALLICHE ro dei singoli strati, al fine del riuso dei componenti o del loro riciclo a fine vita. Il rivestimento delle chiusure verticali opache, sul retro e in corrispondenza dei prospetti laterali, è stato realizzato con pannelli modulari di policarbonato alveolare semitrasparente che lasciano intravvedere il colore rosso dei pannelli isolanti in polistirolo (fig. 5). Le chiusure verticali della facciata 62 principale sono invece costituite da grandi pannelli di vetro senza telaio. Questo fronte è caratterizzato dall’addizione ai container di una serie di “volumi in aggetto” aventi una profondità variabile tra 0,20-0,55 e 0,95 metri (fig. 1). Il rivestimento interno delle partizioni verticali e orizzontali è realizzato con pannelli di legno ricomposto OSB. La soluzione costruttiva adottata nei volu- mi industrializzati tridimensionali permette di creare un involucro fortemente isolato, facendo ricorso a diverse tipologie di isolamento: pannelli di polistirolo con spessore pari a 10 cm per le porzioni di tamponamento esterno che sono rivestite da pannelli di policarbonato alveolare; materassini di lana di vetro, aventi spessore di 10 cm, per le pareti interne e negli impalcati con Fig. 10 - Valutazione degli impatti di fine vita dei materiali impiegati per la realizzazione dell’edificio. La procedura per definire gli impatti ambientali consiste nel moltiplicare la quantità di materiale (kg) presente nell’edificio per i valori unitari di impatto ambientale elaborati con il software SimaPro 7, avvalendosi della banca dati Ecoinvent v.1.3. I valori in negativo indicano gli “impatti evitati” grazie al riciclaggio 63 CM4 2008 COSTRUZIONI METALLICHE Fig. 11 - Valutazione degli impatti totali di tutte le fasi del ciclo di vita dell’edificio (esclusa la fase d’uso). Sommando i valori ottenuti nelle fasi di produzione, trasporto e fine vita dei materiali, si ottiene il profilo ambientale dell’edificio, in relazione agli impatti generati dai materiali impiegati CM4 2008 COSTRUZIONI METALLICHE funzione di fonocoibentazione; pannelli sandwich con polistirene di spessore pari a 5 cm, per le chiusure orizzontali e verticali degli aggetti, accoppiati a pannelli di polistirolo dello spessore di 10 cm. Nel complesso, la strategia di isolamento termico è soprattutto rivolta al problema invernale, visto che quello estivo è meno significativo dal momento che tutto l’edificio si trova schermato dall’irraggiamento solare proveniente da sud e da ovest grazie alla presenza dell’edificio dell’ex ospedale a cui si addossa. Ultimato l’assemblaggio presso lo stabilimento di produzione Edilsider, i 27 container sono stati trasportati, con l’ausilio di appositi mezzi gommati, al sito di cantiere di Lecco che dista circa sette chilometri. I collegamenti tra le varie unità abitative sono avvenuti ricorrendo a fissaggi di tipo meccanico a secco. Il montaggio delle cellule tridimensionali (fig. 4) è avvenuto in soli quattro gior- 64 ni ai quali sono seguiti altri giorni necessari per eseguire il fit out interno e i collegamenti impiantistici delle varie unità. Per effettuare la valutazione ambientale dell’edificio si è fatto ricorso al metodo LCA (Life Cycle Assessment). In quanto strumento atto a valutare il danno ambientale, questo metodo, applicato allo studio dell’edificio, ha permesso prima di individuare quali sono, nelle diverse fasi, i materiali che producono il maggior impatto ambientale, e di verificare la “sostenibilità ambientale” dell’intero edificio. La ricerca è stata impostata partendo dallo studio dei materiali impiegati all’interno del processo edilizio (fig. 7). Considerando le quantità di materiali utilizzate, fin da subito si evince che i materiali maggiormente incidenti in termini di peso sono quelli che costituiscono i rivestimenti interni e la struttura portante dell’edificio: legno ricomposto OSB (26,54 t), fibrocemento (22,66 t), acciaio zincato (47,78 t) e calcestruzzo (82,79 t). Individuati i materiali maggiormente incidenti in termini di peso, se ne è verificata l’incidenza ambientale. A partire dai valori delle unità funzionali (kg) sono stati applicati gli indici ricavati dalla banca dati Ecoinvent presente nel software SimaPro, e si è calcolata l’incidenza ambientale specifica sulla base di sei categorie d’impatto (consumo di energia primaria non rinnovabile, consumo di energia primaria rinnovabile, surriscaldamento del globo, acidificazione, eutrofizzazione, formazione di ossidanti fotochimici, assottigliamento dello strato d’ozono), nelle diverse fasi del ciclo di vita (produzione, trasporto, gestione e fine vita). Dalla valutazione complessiva degli impatti di produzione dei materiali (fig. 8) si evince che l’acciaio zincato è, tra i materiali utiliz- (fig. 10), occorre evidenziare che, essendo l’edificio Campus Point assemblato completamente a secco, appare palese che lo scenario di fine vita più plausibile per la Fig. 12 - Valori di energia incorporata normalizzati in relazione a diversi scenari di durata dell’edificio. La normalizzazione in relazione alla superficie utile interna e agli anni di vita utile dell’edificio permette di visualizzare un indicatore simile a quello dei consumi energetici dell’edificio e di attribuire una sorta di “classe energetica” anche all’energia spesa per la costruzione dell’edificio. Tale valore dipende fortemente dalla durata dell’edificio: vengono illustrati vari scenari di durata proprio per evidenziare quanto il prolungamento della vita utile incida sulla riduzione degli impatti generati complessivamente zati per la realizzazione del Campus Point, quello che genera una maggior incidenza ambientale in fase di produzione. Si è ipotizzato di utilizzare acciaio primario (i profilati a freddo derivano dai coils a caldo, che vengono prodotti in altoforno) ed è stata valutata anche l’incidenza della zincatura. Per l’acciaio di armatura degli elementi in cemento armato si è invece ipotizzato l’uso di acciaio riciclato. Nonostante le esigue quantità di materiale impiegate, in quanto utilizzato esclusivamente per i rivestimenti esterni dei container, i valori d’impatto ambientale dei pannelli di policarbonato alveolare risultano essere molto elevati. Di minor rilievo, ma senza dubbio degne di nota, sono inoltre le incidenze ambientali derivanti dall’utilizzo del polistirene espanso e della guaina bituminosa (per il taglio acustico), due materiali apparentemente poco incidenti, ma in realtà significativamente impattanti. Si sono quindi valutati gli impatti ambientali derivanti dal trasporto dei materiali utilizzati (fig. 9), dagli stabilimenti di produzione al cantiere. In relazione alle cospicue quantità di materiale impiegato e alle notevoli distanze intercorrenti tra gli stabilimenti di produzione dei materiali da costruzione e l’Edilsider (dove è avvenuto l’assemblaggio dei container prefabbricati), i componenti maggiormente incidenti sono i profilati di acciaio zincato, i pannelli OSB e le lastre in fibrocemento. Partendo dal presupposto che, per la costruzione di un edificio è sempre auspicabile favorire l’impiego di materiali locali (prodotti cioè reperibili entro un raggio di 100 hm dal sito di cantiere) in modo tale da ridurre l’impatto ambientale derivante dai trasporti, si deve constatare che, per la realizzazione del progetto Campus Point il 61% dei materiali utilizzati sono di provenienza locale. Riferendoci ai criteri ambientali proposti nel Protocollo Itaca (strumento di analisi della quantità energetica ed ambientale di un edificio all’interno del quale è prevista una scala di valutazione prestazionale estesa da -2 a 5) l’edificio Campus Point si aggiudica un punteggio di esiguo rilievo (1); questo in ragione del fatto che i materiali maggiormente utilizzati, quali sono appunto l’acciaio zincato, il legno ricomposto OSB e il fibrocemento, provengono tutti da stabilimenti di produzione distanti più di 100 km dal sito di cantiere. Per quanto riguarda gli impatti di fine vita struttura risulti essere quello del riciclaggio, dal momento che tutti gli elementi della costruzione sono reversibili ed è possibile separare i diversi materiali tra loro. Tuttavia, in ragione del fatto che la maggior parte dei materiali, anche se venisse riciclata andrebbe a costituire un prodotto con uso inferiore rispetto all’uso originario, è stato considerato come scenario di fine vita dei materiali presenti il conferimento in discarica, eccezion fatta per l’acciaio, il vetro e l’alluminio, che sono gli unici materiali che possono essere riciclati ottenendo prodotti con prestazioni identiche alla materia prima: per questi è stato previsto il riciclaggio. Si sottolinea che gli impatti relativi al fine vita “riciclaggio” sono visualizzati come “impatti negativi”, ossia “guadagni” dal punto di vista dell’ambiente (impatti evitati), poiché si conteggia il vantaggio ambientale di poter realizzare un nuovo componente da materia prima seconda, evitando di causare gli impatti ambientali tipici del processo di lavorazione della materia prima. La valutazione LCA conclusiva si è basata sulla valutazione sintetica degli impatti ambientali generati dai materiali complessivamente coinvolti nella costruzione nell’intero ciclo di vita (fig. 11). Non sono stati invece presi in considerazione gli impatti e i consumi di energia in fase d’uso. Nel dettaglio occorre rilevare come gli impatti riconducibili all’impiego dell’acciaio costituiscano una frazione ridotta in ragione degli impatti evitati nel fine vita del materiale. Alcune interessanti considerazioni riguardano il rapporto tra durata dell’edificio e impatti ambientali. Con riferimento, per esempio, all’indicatore dell’energia incorporata (energia primaria non rinnovabile) “normalizzata” rispetto agli anni di vita e ai metri quadri di superficie utile interna (fig. 12), è possibile trarre le seguenti conclusioni. Se si ipotizza una durata di 4 anni 65 CM4 2008 COSTRUZIONI METALLICHE l’energia incorporata normalizzata (186,51 kWh/m2a ) è assai superiore al fabbisogno annuo di energia primaria della fase d’uso (73,4 kWh/m2a). Se si ipotizza una durata di 10 anni l’energia incorporata normalizzata (74,6 kWh/m2a ) assume un valore confrontabile al fabbisogno annuo di energia primaria della fase d’uso dell’edificio. Se si ipotizza una durata di 25 anni l’energia incorporata normalizzata (29,84 kWh/m2a) assume un valore confrontabile al fabbisogno annuo di energia primaria della fase d’uso di un edificio ad elevate prestazioni energetiche (standard classe A nei sistemi di certificazione energetica). Occorre infine sottolineare come nella valutazione condotta sono stati considerati componenti in acciaio realizzati con materiale primario. La possibilità introdotta da nuove tecnologie di produzione di realizzare componenti piegati a freddo anche con acciaio di riciclo consentirebbe di ridurre ulteriormente gli impatti complessivi e in modo assai significativo gli impatti riconducibili all’impiego dell’acciaio. Stanti le attuali tecnologie di produzione e costruzione, gli edifici temporanei, soprattutto nel caso di temporaneità molto spin- te, per poter essere “accettabili” dal punto di vista degli impatti ambientali, devono essere progettati nella prospettiva di un reimpiego integrale o di un riutilizzo dei componenti in modo da prolungare le durate. D’altra parte reversibilità e riuso sono caratteristiche intrinseche di molti edifici temporanei, tra cui il Campus Point. DATI DI PROGETTO Progetto impiantistico: ing. Stefano Montanelli Produttore dei container: Edilsider S.p.a., Calolziocorte (Lc) Fornitore coils acciaio: Marcegaglia S.p.A., Gazoldo degli Ippoliti (Mn) Data di progettazione: 2006 Inizio lavori: marzo 2007 Fine lavori: maggio 2007 Superficie lotto: 815 m2 Superficie complessiva: 1.000 m2 Volume: 2.700 m2 Costi: 650 mila euro Pubblicazioni: Marco Imperadori, “La ricerca trasparente”, Arketipo, n. 14, 2007, pp. 80-89; Riccardo Pietrabissa, a cura di, Campus Point, Polipress, Milano, 2008. Committente: Politecnico di Milano, Polo universitario di Lecco Progetto architettonico: ing. Arturo Montanelli, Studio Ar.de.a., Lecco; collaboratori Matteo Esposto, Alessandra Giorelli, Francesco Renzi, Claudio Scarpa Consulenza tecnologica: Ettore Zambelli, Politecnico di Milano Progetto strutturale: ing. Arturo Montanelli, Studio Ar.de.a., Lecco CM4 2008 COSTRUZIONI METALLICHE 66 Prof. dr. arch. Andrea Campioli Arch. Ph.D. Monica Lavagna Dr. arch. Rosanna Parolini Politecnico di Milano, Dipartimento BEST, Unità di ricerca SPACE
