Analisi ambientale ed energetica di un impianto di condizionamento con il metodo LCA

  
9
relativamente alle diverse ore del giorno e ai diversi mesi estivi dell’anno. Inoltre, sono 
stati aggiunti i processi relativi alla manutenzione, ovvero sono state considerate le parti 
aventi un ciclo di vita minore di 20 anni, e al consumo di acqua dell’impianto. 
La prima analisi è stata eseguita sul processo produttivo dell’impianto con pompa di 
calore, ed ha dato come risultato la quantificazione degli impatti relativi alla produzione 
dei diversi componenti, mettendo in luce quelli più impattanti (sistema di distribuzione e 
terminali) e qual è il danno maggiore che essi producono (il consumo di risorse). Questa 
analisi è stata eseguita con quattro diversi metodi: Eco-Indicator99, EPS, Impact2002+ e 
EDIP (che saranno successivamente illustrati), il che ha permesso anche di cogliere le 
differenze esistenti fra i quattro metodi di valutazione utilizzati nell’analisi LCA. 
Successivamente, è stato svolto l’LCA “completo” dell’impianto con pompa di calore. 
Ovvero, al processo di produzione è stato aggiunto quello relativo all’uso, in modo da 
avere una stima complessiva del danno ambientale prodotto dall’impianto nell’arco del suo 
ciclo di vita. I risultati di questa analisi hanno evidenziato come il danno maggiore 
prodotto dal sistema sia quello relativo alla produzione dell’energia elettrica necessaria per 
il suo funzionamento, e le cause di ciò, vale a dire l’emissione di sostanze inquinanti, come 
CO
2
, e il consumo di combustibili fossili. Questo processo ha inoltre messo in luce 
l’incidenza della fase produttiva sul danno complessivo, risultata pari a circa il 5%. 
L’ultima fase del lavoro è stata confrontare l’impatto derivante dall’impianto con pompa di 
calore con quello prodotto da un impianto tradizionale, composto da caldaia e refrigeratore, 
oltre che dagli altri componenti (che sono gli stessi utilizzati nel primo caso). Sono stati 
costruiti i processi relativi al secondo impianto, nella stessa maniera in cui sono stati creati 
quelli relativi al primo. Anche in questo caso, per il calocolo dell’energia primaria, si è 
ottenuto il valore da Recal10 per la stagione invernale e attraverso un calcolo manuale per 
quanto riguarda la stagione estiva. Questo confronto ha permesso di mettere in luce gli 
effettivi vantaggi derivanti dall’utilizzo di un impianto rispetto all’altro, in termini di 
inquinamento atmosferico, consumo di risorse, danni sulla salute dell’uomo ed energia 
consumata (i parametri utilizzati nella metodologia), e di quantificarli, dare loro un valore 
numerico. Inoltre ha messo in luce le differenze tra gli effetti derivanti dalla produzione 
dell’energia elettrica e quelli derivanti dalla semplice combustione del gas utilizzato nella 
caldaia. Quest’ultimo aspetto è stato approfondito nel paragrafo conclusivo del capitolo 
dedicato all’analisi del confronto. 
Infine, nell’ultimo capitolo, sono stati messi a confronto i costi esterni con i costi interni 
dovuti ai due impianti. Per costi esterni si intendono le ricadute sull’ambiente in termini 
economici, ovvero la perdita che il danno ambientale del processo produce sull’ambiente, 
tradotta in euro. I costi interni, incece, sono le normali spese dovute alla produzione e alla 
gestione dei due impianti. 
 
  
10
Introduzione 
 
Uno dei problemi più gravi che la società umana si trova a dover fronteggiare è quello di 
trovare un giusto equilibrio tra la salvaguardia dell’ambiente e i vantaggi che derivano 
dall’utilizzo e dallo sfruttamento della tecnologia, che su di esso genera continui impatti. 
Il termine “impatto” così come viene concepito nella terminologia ambientale, possiede un 
significato metaforicamente vicino a ciò che si intende nel linguaggio comune: un contatto 
violento tra due oggetti che entrano in collisione. Si identificano, infatti, anche in campo 
ambientale, due elementi che concorrono a determinare l’impatto: la causa, che rappresenta 
idealmente il proiettile, e l’ambiente, che raffigura il bersaglio dell’urto. 
Come definizione generale del concetto di impatto ambientale possiamo considerare la 
seguente: 
“Per impatto ambientale si intende l’insieme di tutti gli effetti, positivi e negativi, diretti ed 
indiretti, temporanei e permanenti, che ciascuna azione umana genera sull’ambiente, 
inteso come sistema complesso delle risorse umane e naturali”
1
. 
Considerando questa definizione, si può dedurre come gli impatti siano assai numerosi, 
non solo per la molteplicità dei soggetti che li producono e degli oggetti che li subiscono, 
ma anche per le condizioni nelle quali si verificano.  
Negli ultimi duecento anni il nostro pianeta ha subito modificazioni molto rilevanti ad 
opera dell’uomo: verso la fine degli anni Ottanta, per la prima volta nella storia 
dell’umanità, la richiesta di risorse naturali ha superato le capacità di rigenerazione della 
Terra, determinando uno squilibrio che impedisce alla biosfera di rigenerarsi allo stesso 
ritmo con il quale viene consumata. Tale “percentuale di consumo” è andata aumentando 
fino a superare, nel 1999, il valore del 120%: in termini concreti, per far rinascere ciò che 
gli esseri umani consumano in un anno non bastano più dodici mesi, ma ne occorrono 
quindici circa
2
. 
La produzione di energia necessaria a soddisfare esigenze in aumento, i processi di 
urbanizzazione che interessano quote di popolazione sempre maggiori, lo sviluppo 
dell’agricoltura indispensabile a soddisfare le crescenti esigenze alimentari, uno standard 
di vita sempre più elevato e molti altri fattori collegati alla crescita demografica e allo 
sviluppo tecnologico, concorrono ad originare tutti i più importanti e gravi problemi 
ambientali del nostro pianeta. Questi sono alcuni esempi di cause di impatto ambientale, 
che si manifesta in varie forme ed in diverse scale. Tra i principali tipi di impatto occorre 
considerare: 
 ξ  l’inquinamento dell’aria, dovuto principalmente ai processi di combustione 
utilizzati per la produzione di energia; 
 ξ  l’inquinamento chimico e biologico delle acque, causato in massima parte dagli 
scarichi urbani, industriali, agricoli e zootecnici; 
 ξ  l’inquinamento da rumore, particolarmente importante nei centri urbani ed in 
prossimità di aeroporti e vie di comunicazione; 
 ξ  gli effetti sul paesaggio e sull’assetto del territorio dovuti alla realizzazione di 
grandi impianti industriali ed energetici, alla costruzione di infrastrutture quali 
porti, aeroporti, ferrovie ed autostrade; 
                                                 
 
1
 L. Bruzzi, “Prevenzione e controllo dell’impatto ambientale”, Clueb 
2
C. Di Giorgio, “Così la Terra consuma se stessa”, da “La Repubblica” del 25 Giugno 2002 
  
11
 ξ  gli effetti sanitari ed ambientali, dovuti ad incidenti che possono verificarsi in 
impianti a rischio rilevante, quali centrali nucleari, impianti idroelettrici, impianti 
chimici. 
Gli effetti ambientali elencati hanno la caratteristica comune di poter essere quantificati. 
Ciò rende possibile l’uso di metodi scientifici per poterne valutare l’entità. Lo scopo del 
presente studio è appunto quello di applicare un metodo scientifico per quantificare 
l’impatto ambientale dovuto alla produzione e all’utilizzo di un impianto di 
condizionamento, e di metterlo a confronto con quello generato da un impianto di diverso 
tipo. La scelta del componente impiantistico come oggetto dello studio è dovuta al ruolo 
chiave che tali sistemi giocano nell’impatto complessivo di un prodotto edilizio, soprattutto 
nella fase di gestione energetica. Fase che può considerarsi la più rilevante a livello di 
danno ambientale prodotto, a causa dell’inquinamento generato dai processi di produzione 
dell’energia. Proprio per questo motivo, gli studi effettuati sui sistemi impiantistici 
focalizzano spesso l’attenzione quasi esclusivamente sull’analisi dei consumi energetici 
dovuti al loro utilizzo. In questa tesi si è voluto analizzare il prodotto nella sua totalità, 
ovvero avere una stima complessiva del danno che esso genera, derivante non solo dalla 
fase d’uso, ma anche da quelle di produzione e smaltimento finale. La metodologia scelta a 
questo scopo è quella dell’Analisi del Ciclo di Vita, o LCA (Life Cycle Assessment). La 
caratteristica principale di questo metodo è infatti quella di quantificare il danno 
ambientale dovuto ad un prodotto in maniera completa, ovvero considerando tutte le fasi 
che esso attraversa, da quando viene prodotto, a quando viene utilizzato ed infine smaltito. 
Vengono quindi presi in considerazione gli impatti derivanti dall’estrazione delle materie 
prime, dalla loro lavorazione, dai processi di produzione, trasporto, uso e collocazione 
finale dopo l’uso del sistema studiato. In questo modo si riesce ad avere un bilancio 
completo ed oggettivo dell’impatto ambientale generato.  
Nel caso in esame, pur nella consapevolezza che la fase d’uso dell’impianto è quella che 
incide maggiormente, prendere in considerazione anche il processo produttivo permetterà 
di valutarne l’incidenza sul danno ambientale complessivo. Inoltre, si potranno ricavare 
informazioni circa l’entità del danno generato dai diversi componenti, comprendendo così 
quali sono i più impattanti. Infine, l’applicazione del metodo LCA anche al confronto fra 
due diversi impianti, permetterà di quantificare i vantaggi e gli svantaggi, a livello 
ambientale, derivanti dall’utilizzo di uno piuttosto che dell’altro all’interno di un sistema 
edilizio.  
  
12
1 Il risparmio energetico nel ciclo di vita degli edifici 
1.1 Il risparmio energetico come riduzione del danno ambientale 
 
Come accennato nella parte introduttiva, l’inquinamento atmosferico dovuto all’emissione 
in aria di sostanze quali anidride carbonica, biossido di azoto, piombo, mercurio, 
rappresenta uno dei più rilevanti impatti generati sull’ambiente dall’attività umana, ed è 
causa di gravi alterazioni ambientali, prima fra tutte il surriscaldamento del pianeta dovuto 
all’effetto serra. Le emissioni annuali di CO
2
 e delle altre sostanze inquinanti sono dovute 
in larga parte alla combustione di fonti fossili per la produzione di energia, e sono in 
continuo aumento. Basti pensare che le emissioni di CO
2
 potrebbero raggiungere il livello 
di 38 miliardi di tonnellate nel 2030, con un aumento del 70% rispetto alla situazione 
attuale. Ciò è dovuto all’aumento sempre più rapido dei consumi mondiali di energia, che 
si traduce anche in aumento della richiesta delle risorse attualmente utilizzate per la 
produzione dell’energia stessa. Inoltre, mentre a livello mondiale l’inquinamento che 
contribuisce all’effetto serra tende ad aumentare, l’approvvigionamento energetico 
continua a fondarsi quasi esclusivamente su risorse non rinnovabili, prima fra tutte il 
petrolio, che potrebbero esaurirsi nell’arco di 30 anni. 
In questo scenario, è facilmente comprensibile come una politica di risparmio energetico 
sia estremamente necessaria al fine di ridurre il danno arrecato all’ambiente dall’attività 
umana.  
Il settore edilizio incide in maniera pesante sul consumo energetico e, quindi, sul danno 
ambientale che ne deriva. Basti pensare che in Italia i consumi relativi al settore 
residenziale e al terziario incidono rispettivamente del 20% e del 13% sui consumi totali. 
E’ chiaro dunque come una riduzione dei consumi energetici in questo settore sia un punto 
importante su cui intervenire. E’ fondamentale, quindi, una progettazione che tenga conto 
delle energie utilizzate durante la vita dell’edificio, e che ottimizzi i sistemi costruttivi ed 
impiantistici al fine di ottenere il maggior risparmio energetico, in altre parole, una 
progettazione che sia ecosostenibile. 
Gli elementi caratteristici di una progettazione ecosostenibile devono però essere estesi ad 
una valutazione di ecosostenibilità nel tempo, poiché oltre al momento di realizzazione ed 
uso, gli organismi edilizi producono effetti prima, nel reperimento e lavorazione delle 
materie prime necessarie alla produzione degli elementi tecnologici, e dopo, nelle fasi di 
demolizione, smaltimento ed eventuale riciclaggio di materiali e componenti. 
La principale causa di consumo energetico ed impatto sull’ambiente nell’edilizia è infatti 
dovuta alla climatizzazione degli ambienti, ma questa non è da considerarsi l’unica causa, 
come spesso, erroneamente, avviene. Al consumo energetico dovuto alla climatizzazione 
deve infatti sommarsi quello dovuto all’illuminazione dei vani, l’energia necessaria 
all'estrazione delle materie prime, alla lavorazione dei materiali, al loro trasporto, messa in 
opera e smaltimento, e quella dovuta alle operazioni di manutenzione che negli anni sarà 
necessario effettuare sulle varie parti dell’edificio. Inoltre, l’impatto ambientale ad opera 
degli edifici, non si traduce solo in consumo energetico e generazione di emissioni, ma 
anche in consumo di materie prime, per la produzione dei componenti, e in occupazione di 
suolo. E’ necessario prendere in considerazione tutti questi fattori per avere un bilancio 
completo ed oggettivo del danno ambientale generato dal prodotto edilizio in tutte le sue 
fasi, produzione, uso, demolizione e smaltimento, o, in altre parole, nell’arco del suo intero 
ciclo di vita. Un progetto così concepito tiene conto degli effetti più ampi di ripercussione 
sull’uomo e sull’ambiente, contemplando la complessità dell’agire costruendo. Dalla 
  
13
progettazione di un manufatto edilizio, quindi, occorre passare alla progettazione del ciclo 
di vita dello stesso. 
 
1.2 Il consumo energetico nella stagione invernale e in quella estiva  
 
La maggior parte delle attività dell’uomo (attività lavorativa, tempo libero, riposo) si 
svolgono in ambienti confinati.  Affinché l’uomo si trovi a proprio agio negli ambienti, è 
necessario che questi abbiano requisiti che permettano di garantire il benessere visivo, 
acustico e termico. I principali parametri che influenzano il benessere termico delle 
persone all’interno di un ambiente sono: 
 ξ  T
a 
(°C) : Temperatura di bulbo asciutto dell’ aria in ambiente; 
 ξ  U.R.
a
(%): Umidità relativa dell’aria in ambiente; 
 ξ  W
a 
(m/s) : Velocità dell’ aria nella zona occupata dalle persone; 
 ξ  T
r 
(°C) : Temperatura media radiante. 
Va inoltre sottolineato che non è possibile parlare di benessere negli ambienti senza 
considerare il problema della qualità dell’aria e della realizzazione di adeguati ricambi di 
aria esterna, in accordo con la UNI10339. 
Il controllo dei parametri sopra indicati, che caratterizzano il “microclima ambientale”, è 
affrontato in modo passivo, attraverso la realizzazione di adeguati elementi di confine 
dell’involucro edilizio, ed in modo attivo, mediante opportuni impianti di climatizzazione. 
E’ appunto a questi tipi di impianti, come si è detto, che l’edificio deve la gran parte dei 
suoi consumi durante la fase di utilizzo. L’ ambiente interno interagisce con l’ esterno 
scambiando energia termica. All’ interno degli ambienti vi è anche apporto massiccio di 
vapore ceduto dalle persone o da altre possibili fonti. Il fabbisogno termico rappresenta la 
potenza termica che l’impianto deve scambiare con gli ambienti dell’ edificio per 
assicurare le condizioni interne di progetto. Le potenze termiche da valutare nel calcolo del 
fabbisogno termico estivo ed invernale, riguardano: 
 ξ  Scambi termici tra ambiente interno ed esterno attraverso le superfici di confine opache 
e trasparenti. 
 ξ  Scambi termici tra ambienti interni e ambienti a temperatura diversa. 
 ξ  Scambi termici conduttivi con il terreno. 
 ξ  Infiltrazioni di aria esterna attraverso l’involucro edilizio ( ad esempio, attraverso gli 
infissi). 
 ξ  Apporti energetici interni in termini di calore sensibile e latente, dovuti a persone, 
macchine, luci. 
La valutazione del fabbisogno termico è effettuata calcolando le potenze termiche in 
ingresso e in uscita dall’involucro, una volta fissate le condizioni di progetto. 
Fissate le condizioni di progetto interne di benessere termoigrometrico e quelle esterne, 
deve risultare: 
 
P
u
 = P
i 
 
Dove con P
u
 si intende la potenza in uscita dagli ambienti e con P
i
 la potenza in ingresso. 
Tale bilancio può considerarsi valido sia per la stagione invernale che per quella estiva. I 
consumi energetici dovuti al raffrescamento estivo dei locali, infatti, sono cresciuti negli 
ultimi anni in maniera tale da non poter più essere trascurati, come invece avveniva fino a 
pochi anni fa. Nella stagione invernale, la potenza in uscita è rappresentata dalle 
dispersioni attraverso l’involucro, e quella in ingresso rappresenta quella che deve essere 
fornita dall’impianto. Nella stagione estiva, la potenza in ingresso è dovuta agli scambi e 
  
14
agli apporti provenienti dall’esterno, mentre quella in uscita è quella che l’impianto deve 
essere capace di asportare. 
Gli impianti di climatizzazione, una volta calcolato il fabbisogno termico dell’ edificio, 
consentono di cedere (in inverno) o sottrarre (in estate) ai vari ambienti la potenza termica 
necessaria affinché sia verificato il bilancio tra la potenza termica entrante e quella uscente. 
Il fabbisogno termico calcolato per le condizioni di progetto non rimane costante ma 
cambia con il mutare delle condizioni esterne ed interne. Gli impianti, di conseguenza, 
modulano la fornitura energetica secondo la richiesta. 
E’ chiaro quindi come una progettazione che riduca al minimo gli scambi tra esterno ed 
interno, conseguibile in primo luogo attraverso un buon isolamento dell’edificio, e che 
sfrutti al massimo le possibilità degli apporti energetici provenienti dall’esterno (ad 
esempio, con un giusto orientamento dei locali e delle superfici finestrate in essi presenti), 
che riduca quindi il valore di P
u
, sia fondamentale al fine di ridurre il consumo energetico 
dovuto alla climatizzazione, rappresentato dalla quota P
i
, e quindi gran parte del consumo 
energetico dell’edificio nella sua fase di utilizzo. 
I metodi di valutazione del fabbisogno energetico degli edifici nella stagione invernale ed 
in quella estiva saranno illustrati nei capitoli 2 e 4. 
 
1.3 Il consumo energetico nella produzione dei materiali 
 
Per quantificare il danno ambientale complessivo dovuto ad un sistema edilizio, occorre 
considerare anche l’energia spesa durante la fase di costruzione. Tale quota di energia sarà 
composta da quella dovuta al trasporto dei materiali dai luoghi di produzione al cantiere, 
all’assemblaggio dei componenti, alla loro messa in opera e a tutti i processi di lavorazione 
dei materiali stessi. Ciascun materiale utilizzato, infatti, porta con sé una quota di energia 
spesa, dovuta all’estrazione delle materie prime, alla loro lavorazione e trasporto. Spesso si 
attribuisce il concetto di eco-compatibiltà unicamente ai materiali naturali, ma solo dopo 
aver considerato ogni fase di produzione del materiale si può avere un bilancio oggettivo 
del suo impatto sull’ambiente. Paradossalmente, un isolante in poliuretano, in virtù delle 
sue prestazioni o della distanza di trasporto, potrebbe, per esempio, risultare più sostenibile 
di un isolante in sughero, anche se quest’ultimo è naturale. 
La quota di energia spesa per la produzione dei materiali deve necessariamente essere 
tenuta in considerazione, al fine di avere un bilancio completo dell’impatto dovuto alla fase 
di produzione dell’edificio, come di un qualunque altro prodotto, ed il suo contributo è 
tutt’altro che irrilevante. Per comprendere in termini concreti il contributo della spesa 
energetica dovuta ai materiali, basti pensare che in un edificio tradizionale l’impatto 
dovuto ai materiali corrisponde all’impatto derivante dai consumi energetici dell’edificio 
nell’arco di circa 18 anni. 
 
1.4 Il consumo energetico dovuto all’illuminazione dei vani 
 
Altro contributo importante nel consumo energetico complessivo di un edificio è quello 
dovuto all’illuminazione dei vani. Per avere una misura dell’incidenza di questo consumo, 
si può considerare il fatto che in Italia la quota annua di energia elettrica destinata 
all’illuminazione domestica supera il valore di 7 miliardi di kWh, che corrisponde circa al 
13,5% del consumo di energia elettrica nel settore residenziale. Nel terziario tale 
percentuale sale al 14%.  
  
15
E’ chiaro quindi come intervenire su tali consumi giochi un ruolo piuttosto importante al 
fine di ridurre l’impatto ambientale prodotto dal settore edilizio. Tuttavia, è altrettanto 
importante che all’interno degli ambienti siano mantenuti i livelli di comfort e di benessere 
visivo. E’ necessario quindi intervenire con operazioni che abbassino i consumi dovuti 
all’illuminazione dei vani ma che allo stesso tempo non riducano il benessere di chi vi 
soggiorna. Tra gli interventi possibili bisogna innanzi tutto considerare una progettazione 
che sfrutti nella maniera più adeguata gli apporti di luce naturale provenienti dall’esterno, 
operazione che deve tenere conto di molti fattori, tra cui anche gli svantaggi che grandi 
superfici finestrate comportano (ad esempio, surriscaldamento estivo, perdite di calore in 
inverno, insolazione diretta), e ricercare soluzioni che creino il giusto equilibrio tra essi. 
Inoltre, sugli edifici già esistenti, ci sono numerose soluzioni che possono portare ad una 
sensibile diminuzione del consumo energetico, come l’utilizzo di lampade a basso 
consumo, sensori che rilevino la presenza di persone all’interno dei vani, o dispositivi di 
regolazione automatica in funzione dell’illuminazione esterna. E’ stato stimato che in Italia 
il risparmio complessivo conseguibile nell’illuminazione degli ambienti interni potrebbe 
essere di circa 5 miliardi di kWh all’anno, che corrisponde al 20% dei consumi attuali. 
  
1.5 Il consumo energetico nella manutenzione 
 
Anche le operazioni di manutenzione che vengono effettuate su un edificio nel corso degli 
anni generano un consumo di energia che deve essere tenuto in considerazione. Tale 
consumo può essere dovuto, per esempio, al ripristino dei componenti o dei materiali 
danneggiati. Come si è detto nel paragrafo 1.3, infatti, per ogni componente deve essere 
considerata l’energia necessaria all’estrazione della materia prima, alla sua lavorazione, al 
trasporto e alla messa in opera. L’introduzione di nuovi materiali all’interno del sistema 
porta quindi con sé una nuova quota di energia consumata. Inoltre deve essere considerata 
l’energia necessaria alla rimozione dei componenti, che può derivare, ad esempio dall’uso 
di macchinari e attrezzature che consumano energia (e che, a loro volta, sono costituiti da 
materiali per la cui produzione è stata spesa dell’energia). O ancora, deve considerarsi 
l’energia spesa per operazioni di manutenzione (ad esempio operazioni di pulitura) che 
richiedano l’ausilio di attrezzature che consumino anch’esse energia. 
 
1.6 Il consumo energetico nel fine vita 
 
Infine deve essere considerato il dispendio energetico derivante dal fine vita dell’edificio e 
dei suoi componenti. Questo comprende il consumo dovuto alle operazioni di demolizione, 
al trasporto dei materiali e al loro smaltimento. Occorre inoltre distinguere fra materiali 
riciclabili e non. I materiali che non saranno riciclati produrranno ovviamente un danno 
ambientale complessivo maggiore rispetto agli altri. Tuttavia, anche per essi è da 
considerarsi una quota di enegia consumata, dovuta ad esempio al disassemblaggio dei 
componenti di cui fanno parte, o al loro trasporto nelle centrali di trattamento. Questa 
quota deve sommarsi, in un bilancio complessivo, al vantaggio derivante dal fatto che 
l’operazione di riciclaggio permetterà di evitare in parte la futura produzione di quel 
materiale (e dei consumi energetici che ne derivano). 
  
16
2 L’ Ecodesign nell’edilizia 
 
In questo capitolo si riportano alcune linee guida per una progettazione eco-sostenibile. In 
particolare vengono indicate le possibili procedure da seguire per la progettazione e la 
ristrutturazione degli edifici avvalendosi dell’analisi del ciclo di vita come strumento 
decisionale. Queste linee guida sono un documento in fase di studio, frutto di una 
collaborazione tra alcune università italiane e i centri di ricerca ENEA e CNR. 
 
2.1 “Linee guida per un approccio Life Cycle Assessment alla progettazione 
eco-sostenibile degli edifici” 
 
L’obiettivo del presente documento consiste nella presentazione di un iter-progettuale da 
seguire per l’interazione della metodologia LCA nelle fasi di progettazione di un edificio al 
fine di ottenere il minimo impatto ambientale. 
Il danno ambientale dovuto ai consumi dell’edificio in regime d’utilizzo, viene sommato al 
danno ambientale dovuto alla vita dei materiali da costruzione, alla loro manutenzione e 
alla gestione del cantiere ottenendo un quadro di impatto ambientale ed energetico, 
complessivo. 
Lo strumento utilizzato per verificare e limitare il danno ambientale è la metodologia Life 
Cycle Assessment (LCA). 
Premesso che l’edificio in oggetto deve essere progettato e realizzato nel rispetto di tutte le 
norme edilizie ed urbanistiche, nonché nel rispetto di tutte le norme di sicurezza e sanitarie, 
si definisce il seguente iter-progettuale per ottimizzarne la progettazione dal punto di vista 
ambientale. 
Perseguire obiettivi di sostenibilità ambientale nel settore edilizio comporta la valutazione 
di alcuni procedimenti che portano alla realizzazione di un progetto. L’LCA deve essere 
utilizzato dalle prime fasi di progettazione e supportare ogni scelta del progettista: dalla 
produzione fuori opera dei materiali edili, alla sua definizione geometrica, tipologica, 
tecnologica, materica, impiantistica fino alla demolizione e al fine vita dello stesso. Tutto 
ciò in un’ottica di riduzione degli impatti ambientali perché consente una immediata 
individuazione delle strategie progettuali più appropriate per garantire la reale sostenibilità 
dell’intervento.  
Dall’ esperienza della valutazione di  numerosi casi studio si è arrivati alla messa a punto 
di un iter procedurale da seguire distinguendo due procedure diverse, relative al tipo 
d’intervento da eseguire: il caso di una nuova costruzione e il caso della ristrutturazione di 
un edificio già esistente. 
Per ciascuna di queste procedure si indicheranno le operazioni ritenute indispensabili per 
l’applicazione dell’LCA nelle singole fasi della vita utile dell’edificio. 
 
Criteri per la progettazione e la verificaambientale di un edificio 
 
Nella seguente tabella sono riportati i criteri da seguire per una progettazione eco-
sostenibile. Per alcuni di questi criteri, come indicato nella tabella, si ritiene fondamentale 
l’interazione e la verifica con la metodologia LCA, al fine di eseguire una corretta 
progettazione ecocompatibile dell’edificio. 
  
17
 
Come evidenziato sopra, per alcuni aspetti progettuali si propone l’interazione con la 
metodologia LCA da utilizzare come strumento per determinare la scelta progettuale 
ottimale al fine di ottenere un impatto ambientale minimo. 
Fin dalla fase di progetto si deve optare per soluzioni che rendano minima la somma dei 
danni dovuti ai consumi energetici della fase d’uso dell’edificio (che costituisce la fase con 
il massimo impatto ambientale della vita della maggior parte di prodotti e servizi) e dei 
 
Requisiti  
 
Interazione 
LCA 
Analisi del sito: studio dei fattori climatici e microclimatici 
 (latitudine, precipitazioni, umidità relativa, venti  
prevalenti e dominanti, temperatura esterna nei vari mesi, ecc.)  
 
 
 
 
Studio degli aspetti naturali e antropici  
(presenza di aree verdi, eccessiva densità edilizia ecc,  
cioè di fattori che possono determinare le condizioni  
microclimatiche del contesto di studio) 
 
 
 
 
Indagini geo-biologiche  
Verifica presenza di gas radon  
Orientamento dell’edificio secondo l’asse eliotermico  LCA 
Controllo ed uso del soleggiamento (estivo ed invernale) LCA 
Ombreggiamento   
Protezione dai venti dominanti  
Applicazione di sistemi solari passivi  LCA 
Utilizzo della ventilazione naturale LCA 
Differenziazione della stratigrafia dell’involucro a seconda 
 dell’orientamento delle pareti 
LCA 
 
Impiego di materiali eco-compatibili LCA 
Impiego di materiali reperibili in loco LCA 
Utilizzo di materiali riciclabili LCA 
Controllo del clima acustico - Comfort acustico LCA 
Controllo dei parametri energetici dei pacchetti costruttivi LCA 
Controllo dei consumi energetici LCA 
Ricorso a fonti rinnovabili LCA 
Realizzazione d’impianti di recupero delle acque meteoriche  LCA 
Impiego di sistemi per la riduzione dell’uso di acqua potabile LCA 
Fitodepurazione
Tabella 2-1: Criteri per una progettazione ecosostenibile ed interazioni con l'analisi del ciclo di vita 
  
18
danni dovuti al ciclo di vita dei materiali e dei componenti scelti per la realizzazione del 
sistema edificio-impianto.  
 
L’obiettivo della progettazione e gestione ecosostenibile di un edificio è quello di ottenere 
un impatto ambientale totale dell’intera vita dell’edificio (LCA
tot
) che, compatibilmente ai 
carichi statici, dinamici, termici ed acustici a cui è sottoposto l’edificio, sia il minore 
possibile: (LCA
tot
) min. 
 
In riferimento ai punti elencati sopra: 
 
1. Si deve porre attenzione alla forma geometrica dell’edificio e al suo orientamento in 
relazione all’asse eliotermico, al fine di ottenere l’esposizione ottimale (disposizione 
nella linea est-ovest, del lato lungo dell’edifico) in riferimento a questo requisito si 
interagisce con l’LCA come strumento di verifica per la scelta dell’orientamento 
ottimale 
 
2. Si favorisce l’utilizzo della ventilazione naturale disponendo i locali in modo da avere 
finestre disposte a punti cardinali opposti e avere un doppio affaccio. Si predispongono 
sistemi di camini eventualmente collegati con il sottotetto ventilato, se non abitato, o 
con la ventilazione delle coperture (se c’è una “buona” presenza di vento). In 
riferimento a questo requisito si interagisce con l’LCA perché la ventilazione naturale 
incide sul fabbisogno energetico e sul confort interno che sono parametri entrambi 
valutabili con l’LCA.  
 
3. Per ridurre i consumi elettrici necessari per l’illuminazione dei locali si consiglia il 
massimo sfruttamento dell’illuminazione naturale ponendo attenzione 
all’orientamento dell’edificio e alla sua geometria, in modo che parti di esso non creino 
eccessive schermature ad altre, si evitano vani ciechi, si usano porte esterne con 
vetrate. La dimensione, la forma e l’orientamento delle aperture finestrate dovrà essere 
ottimizzata in relazione alla dimensione e profondità degli ambienti, al fine di favorire 
l’ingresso della luce naturale, per massimizzare il benessere visivo e ridurre l’uso di 
illuminazione artificiale nelle ore diurne, mantenendo allo stesso tempo il controllo 
degli aspetti termici. In riferimento a questo requisito si interagisce con l’LCA per 
valutare se la scelta architettonica che favorisce un minor uso di energia elettrica è 
compatibile con il consumo di energia termica e con il ciclo dio vita della soluzione 
architettonica. 
 
4. Mentre al nord d’Italia può essere utile lavorare con strategie di accumulo termico, al 
sud sarà necessario agire sulle dispersioni di calore in periodo estivo sfruttando la 
ventilazione e il regime delle brezze: ombrelli solari, coperture ventilate, schermi.  
Nello scegliere, dimensionare e collocare eventuali sistemi solari passivi, si deve 
tenere conto dei possibili effetti di surriscaldamento, che possono determinarsi nelle 
stagioni intermedie, oltre che in quella estiva; per ovviarvi, è necessario progettare in 
modo opportuno sistemi di oscuramento e di ventilazione. 
L’involucro dovrà essere progettato per realizzare un corretto bilanciamento fra 
"isolamento termico" ed "inerzia termica". In particolare l'involucro edilizio dovrà 
possedere una adeguata massa superficiale al fine di garantire lo smorzamento e 
sfasamento dell'onda termica, differenziando anche le tecnologie da adottare a seconda 
dell'orientamento. L’LCA è il solo strumento che permette di minimizzare il danno 
ambientale dovuto al ciclo di vita della soluzione tecnologica, il consumo energetico 
per la climatizzazione invernale ed estiva. 
  
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5. Per effettuare una scelta ottimale dei pacchetti tecnologici relativi all’involucro, 
quindi le chiusure verticali, le chiusure orizzontali superiori, le chiusure orizzontali 
inferiori e le chiusure trasparenti. Si pone attenzione alla scelta e alla progettazione 
dell’involucro esterno, in particolare a forti strati isolanti e alla riduzione dei ponti 
termici per limitare le dispersioni termiche. L’LCA è il solo metodo che permette di 
scegliere già in fase di progettazione il pacchetto tecnologico che, tra quelli scelti, 
minimizza il danno ambientale dovuto al ciclo di vita dei materiali del pacchetto e al 
consumo energetico A tale scopo si seguono le modalità indicate al paragrafo relativo 
alla scelta del pacchetto costruttivo. 
 
6. Per i componenti vetrati è raccomandabile: 
 ξ  utilizzare vetri camera (come prescritto nel dlg. 192), possibilmente basso - 
emissivi o speciali (con intercapedine d’aria multipla realizzata con pellicole, 
con intercapedine riempita con gas a bassa conduttività, con materiali isolanti 
trasparenti, ecc.); 
 ξ  utilizzare telai in metallo con taglio termico, in PVC, in legno 
 ξ  isolare termicamente i cassonetti porta - avvolgibile. 
Il Metodo LCA permettere di scegliere il componente vetrato a minor impatto 
ambientale, tra quelli scelti, calcolando il danno ambientale dovuto al ciclo di vita dei 
materiali del pacchetto e al consumo energetico con le modalità indicate al paragrafo 
relativo alla scelta del pacchetto costruttivo. 
 
7. Per favorire lo smontaggio dei componenti e quindi il loro riciclo, si favoriscono, 
quando possibile, assemblaggi a secco dei componenti, oppure si applica una 
demolizione selettiva delle parti, con cernita dei materiali, evitando una demolizione 
tradizionale con abbattimento indifferenziato dell’edificio. Si definisce l’ipotetica vita 
dell’edificio, a seconda della funzione svolta e delle tecnologie applicate. Si possono 
definire e differenziare gli elementi e i componenti di un edificio in funzione della vita 
utile prevista. Per esempio la struttura e gli strati ad essa collegati, garantendo la 
facilità di manutenzione e di rimozione (requisito della manutenibilità e della 
smontabilità) agli elementi che hanno un ciclo di vita più veloce. Allo scopo di ridurre 
l’impatto ambientale dei materiali è opportuno prevedere nel capitolato speciale di 
appalto l'uso di materiali provenienti da recupero. Nella fase di progettazione deve 
essere posta particolare attenzione alla scelta di quei materiali che prevedono un fine 
vita particolarmente inquinante. Il danno dovuto al fine vita del pacchetto entra nella 
scelta di questo con l’uso dell’LCA.  
 
8. Per quanto riguarda  l’energia termica ed elettrica si favorisce l’uso di fonti di energia 
rinnovabile. Per esempio si possono usare pannelli solari per l’energia termica e 
pannelli fotovoltaici per l’energia elettrica.Tuttavia è solo l’LCA che può dimostrare il 
vantaggio ambientale di tale soluzione rispetto all’uso della caldaia a gas e del mix 
elettrico. Infatti il vantaggio esiste solo se è previsto il riciclo del pannelli fotovoltaici 
con il recupero dell’argento. Bisogna accertare che il metodo usato per la valutazione 
del danno consideri l’uso dell’uranio come fonte per la produzione dell’energia 
elettrica e dell’argento come risorsa usata per la costruzione dei pannelli. Inoltre le 
banche dati che descrivono la produzione del pannello devono considerare la corretta 
tipologia di risorse che rappresenta l’argento. 
 
9. Per quanto riguarda l’uso dell’acqua si consiglia l’utilizzo di impianti di recupero delle 
acque meteoriche, l’impiego di sistemi per la riduzione dell’uso di acqua potabile, e la 
  
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depurazione delle acque chiare per il loro riuso per alcuni servizi. Inoltre in merito agli 
impianti di depurazione si propone dove possibile la fitodepurazione. Si consiglia che 
tali scelte siano supportate da un’analisi LCA per valutare il danno dovuto alla 
costruzione dei mezzi e dei materiali necessari per ridurre l’uso dell’acqua e 
confrontarlo con il risparmio di acqua. 
 
2.1.1. Stesura dell’iter processuale per l’uso del metodo Life Cycle 
Assessment nella progettazione 
 
Nei seguenti paragrafi viene indicato l’approccio LCA per la progettazione di pacchetti 
tecnologici (o di corpi finestrati), per la progettazione di un edificio (o di un impianto di 
climatizzazione invernale ed estiva) di nuova costruzione e una ristrutturazione di un 
edificio ( o di un impianto). 
 
Definizione del pacchetto costruttivo ottimale:  
 
1. Si calcola l’LCA dei materiali che compongono la stratigrafia del pacchetto 
d’involucro, considerando nella creazione dei processi gli impianti per l’estrazione 
delle risorse e per la produzione dei manufatti, gli edifici nei quali avviene la 
produzione dei manufatti e lo stoccaggio delle risorse, l’uso del territorio, il consumo 
dell’acqua e delle diverse fonti energetiche, le emissioni in aria, acqua e suolo (in 
particolare le emissioni delle diverse tipologie di polveri), lo smaltimento degli scarti.  
 
2. Si calcola l’LCA dei pacchetti tecnologici proposti. I processi devono considerare il 
trasporto dei componenti dell’involucro dalle ditte di produzione al cantiere, la messa 
in opera dei materiali nel cantiere, la manutenzione e il fine vita dei materiali. La 
sequenza logica che si propone di seguire è la seguente: 
 
 ξ  si stabilisce la durata di vita del pacchetto tecnologico e del corpo finestrato perché 
da essa dipende la loro manutenzione e la quantità di energia relativa al loro uso.  
 
 ξ  si assume il valore della trasmittanza indicata nel decreto legislativo n° 192 di 
recepimento della direttiva 2002/91/CE, tenendo come valori di riferimento quelli 
previsti per il 2009. 
 
 ξ  Per ogni pacchetto costruttivo analizzato si prende in esame un’unità funzionale 
pari ad 1mq, si calcola la potenza termica invernale P
ti
 che deve essere fornita per 
mantenere una temperatura interna di 20°C.in inverno. Si determina per ogni 
pacchetto costruttivo il valore della trasmittanza, del fattore di attenuazione e del 
ritardo dell’onda calda.  
Si calcola il valore di DT contenuto nell’equazione: P
ti
= (l/s)*S*DT, in base 
all’orientamento della parete (o all’orientamento che determina il valore massimo 
di DT). Per ricavare l’energia teorica Q
ti
 necessaria per la climatizzazione invernale 
da inserire nel codice SimaPro, si calcola la potenza di calore da fornire P
ti
 e la si 
moltiplica per le ore/giorno, per i giorni/mese, per i mesi/anno e per il numero di 
anni di vita del pacchetto costruttivo, durante i quali viene applicata la 
climatizzazione invernale.