Sostenibilità: la metodologia LCA per le costruzioni in carpenteria metallica

Nel 2019, il Consiglio Europeo ha stabilito che l’UE deve conseguire la neutralità climatica entro il 2050. Questo traguardo è al centro del Green Deal europeo, in conformità con l’impegno globale per il clima sancito sin dall’Accordo di Parigi firmato nel 2015.

In Europa il 40% del consumo energetico è dovuto per l’80% da combustibili fossili e per il 36% da emissioni di CO₂ . Non si parla solo di carbonio operativo, ma anche di quello incorporato, perché l’impronta di carbonio di un edificio riguarda tutti i prodotti e i sistemi che lo compongono e comprende tutto il suo ciclo di vita. In questo contesto, risulta evidente l’enorme potenziale di mitigazione e adattamento al cambiamento climatico che possiede il settore delle costruzioni.

L’approccio che meglio risponde all’ambiziosa – ma necessaria – sfida di limitare l’uso delle risorse e azzerare le emissioni verso una neutralità carbonica, è proprio il Life Cycle Assessment (LCA), metodologia che analizza l’intero ciclo di vita dei manufatti edilizi.

L’analisi LCA per i materiali da costruzione: le proprietà dell’acciaio

L’approccio alla progettazione sostenibile è un processo complesso che deve necessariamente coinvolgere tutti gli attori della filiera delle costruzioni, gli investitori con i loro target, i produttori e il loro impegno nella decarbonizzazione, i progettisti e i costruttori nella concezione di progetti sostenibili. In fase progettuale trovare l’alternativa più sostenibile tra differenti opzioni non è facile perché di fatto non esistono soluzioni che lo sono in assoluto rispetto ad altre, la scelta corretta deve derivare da una valutazione completa, oltre che da un’analisi caso per caso di prodotti e soluzioni, supporta da ipotesi di calcolo quanto più possibili veritiere. I progettisti devono confrontare coerentemente le diverse soluzioni studiate con i relativi impatti ambientali calcolati, con l’obiettivo di scegliere quella più appropriata per il loro progetto. In questo processo l’LCA rappresenta lo strumento valido e scientificamente riconosciuto per proporre progettazioni più consapevoli ed efficienti, capaci di generare valore e supportare lo sviluppo sostenibile.

È importante ricordare come la regola fondamentale per ridurre le emissioni sia quella di ottimizzare in primis l’uso delle risorse e quindi anche dei materiali.

Importante considerare l'intero ciclo di vita

Negli ultimi decenni, lo sviluppo tecnologico e la ricerca hanno portato a un utilizzo migliore dei materiali e a una progettazione più efficace, ovvero alla possibilità di sfruttare maggiormente le prestazioni dei materiali, riducendone i quantitativi. Questo si traduce nell’adottare ipotesi realistiche sui carichi da considerare nella progettazione, che siano il giusto compromesso tra architettura e struttura, nell’evitare sovradimensionamenti degli elementi (e quindi ridurre i pesi), nell’ottimizzare il calcolo e le verifiche, e nel valutare il tutto dal punto di vista dei costi e delle emissioni. Tutto questo può essere realizzato contenendo gli ingombri, utilizzando campate ampie e soluzioni facilmente adattabili e/o smontabili, che rendono possibile il riutilizzo degli elementi. Ed è in questa ottica più ampia di approccio circolare alla progettazione, che l’acciaio dimostra di essere per sua natura un materiale intrinsecamente circolare e chiave nel processo di decarbonizzazione in atto.

Si comincia a delineare chiaramente il perché la progettazione e i suoi impatti vadano sempre analizzati, considerando l’intero ciclo di vita – ovvero dalla produzione al fine vita – altrimenti si rischia di perdere i benefici che alcune scelte potenzialmente sostenibili possono apportare alla progettazione.

Scelte consapevoli a partire dalla parte progettuale

Consideriamo una colonna che, inizialmente progettata in cemento, venga realizzata in acciaio. Questa scelta progettuale comporterà una riduzione del peso dell’elemento: utilizzando meno materiale, si riducono anche le emissioni di CO₂ associate. Si avranno, inoltre, anche una serie di benefici indiretti, per citarne alcuni: riduzione del peso in fondazione (riduzione di materiale, scavi, costo) e dell’incidenza del trasporto degli elementi strutturali (CO₂ da trasporto, costo di quest’ultimo) e minor impatto del cantiere (in termini di durata, estensione e costo). Questo esempio spiega come senza considerare il progetto nella sua interezza non sia possibile fare scelte consapevoli e confrontare diverse soluzioni costruttive tra loro; mostra, inoltre, come alcune semplici considerazioni possano portare i progettisti sulla strada giusta sin da fasi molto preliminari di progettazione e aiutarli a valutare alternative nell’ottica della sostenibilità.

L'importanza del riciclo

La sfida per migliorare la sostenibilità delle costruzioni include anche la continua ricerca di soluzioni per incrementare il contenuto di materiali riciclati e migliorare l'efficienza dei processi produttivi. L’acciaio, essendo riciclabile al 100% e per un numero di volte infinito senza perdita di qualità, gioca un ruolo cruciale nella riduzione delle emissioni di CO₂.

La siderurgia italiana ha ridotto le proprie emissioni specifiche di CO₂ del 60% dal 1990 ad oggi; è la più virtuosa nella comunità europea per la ridotta intensità di carbonio e l’elevata efficienza energetica, con performance migliori del 40% rispetto alla media. Oltre l’85% della produzione italiana è realizzata grazie al riciclo del rottame ferroso, che avviene nei forni elettrici alimentati prevalentemente con energia rinnovabile. Efficienza, digitalizzazione, ambiente e sicurezza muovono l’80% degli investimenti siderurgici nel nostro Paese.

Edifici e infrastrutture che mantengono il loro valore nel tempo

A differenza di altre soluzioni costruttive, l’acciaio riesce a vincere la sfida della durabilità grazie ai sistemi di protezione dalla corrosione in grado di garantire che le caratteristiche di resistenza e versatilità siano conservate per l’intero arco temporale della vita utile delle strutture, in linea con quanto prescrivono le NTC 2018 (vita nominale di progetto pari a 50 anni per le costruzioni per cui vengono richieste prestazioni ordinarie quali opere civili pubbliche e private comuni, e 100 anni in caso di prestazioni elevate quali costruzioni o infrastrutture di interesse strategico), riducendo al minimo la frequenza delle manutenzioni. Il risparmio di risorse energetiche, ambientali ed economiche è evidente e gli interventi di ispezione, necessari per garantire la sicurezza degli edifici, sono ridotti al minimo.

Consolidare il Life Cycle Assessment

Alla luce di quanto descritto, si deduce che l’approccio della filiera costruttiva in carpenteria metallica, di cui già si avvale da anni, mira a consolidarsi sempre più efficacemente attraverso la completa attuazione del Life Cycle Assessment.

Considerando il grande impatto che gli edifici hanno sia sul consumo energetico che sulle emissioni di gas serra, i prodotti in acciaio si presentano come la chiave di volta per rendere il patrimonio edilizio efficiente, sostenibile e decarbonizzato, sia nelle nuove costruzioni che negli interventi di riqualificazione del costruito.