Durabilità dei materiali da costruzione: confronto tra laterizio e legno

La sostenibilità delle costruzioni non può prescindere da una valutazione della durata di vita dell’opera e delle sue parti. Vediamo uno studio che confronta l’impatto ambientale annuo di due differenti soluzioni di parete: in muratura portante di laterizio e in pannelli portanti in legno

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La Direttiva 2010/31/UE ha introdotto per gli stati europei l’obbligo di fissare requisiti minimi per la prestazione energetica degli edifici, che risultino efficaci anche sotto il profilo dei costi valutati nell’arco del loro intero ciclo di vita. La durabilità dei materiali e degli elementi edilizi diventa quindi un importante cardine di riferimento per la progettazione delle nuove costruzioni cosiddette “a energia quasi zero”.

Il Regolamento europeo sui prodotti da costruzione (CPR), gli Eurocodici sulla progettazione delle strutture, e le norme e regolamentazioni sulla sostenibilità dei materiali e delle costruzioni fanno infatti ormai riferimento alla nozione di durabilità.

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Il concetto di durabilità, correlato alla marcatura CE dei prodotti, comporta una puntuale valutazione della loro capacità di mantenere le prestazioni richieste per un dato periodo di tempo.

La durabilità dei prodotti da costruzione

I dati specifici sulla durata di vita, o Reference Service Life (RSL), di un materiale da costruzione, definita, secondo la ISO 21930 [fig. 1], come la “durata di vita nota di un prodotto in determinate condizioni di riferimento”, non solo sono difficili da reperire in bibliografia, ma quello che risulta più complicato è la loro interpretazione e l’adattamento a contesti costruttivi, tecnologici, ambientali diversi da quelli all’interno dei quali gli stessi sono stati elaborati.

Durabilità dei materiali da costruzione: confronto tra laterizio e legno Fig 1
Fig. 1 – Articolazione in moduli e blocchi di informazione ambientale: sul prodotto, sulle soluzioni tecniche, sull’uso e sull’esercizio dell’edificio (UNI ISO 21930).

Soluzioni tecniche a confronto: legno e laterizio

Questo studio intende valutare l’impatto ambientale annuo di due differenti soluzioni di parete, rispettivamente in muratura portante di laterizio [fig. 3] e in pannelli portanti in legno [fig. 4], la cui unità funzionale, relativa a 1 m² di parete, è così definita: svolgere un ruolo strutturale con una trasmittanza termica pari a 0,20 W/m²K.

Durabilità dei materiali da costruzione: confronto tra laterizio e legno Fig 3 4
Fig. 3 – Parete in blocchi di laterizio portante con sistema a cappotto esterno | Fig. 4 – Parete massiccia di legno intonacata.

L’analisi svolta ha seguito i seguenti passaggi:

  1. Valutazione di impatto LCA delle due soluzioni tecniche (parete in muratura portante di laterizio e in pannelli portanti in legno) sulla base delle “dichiarazioni ambientali di prodotto” (EPD);
  2. Definizione dell’Expected Service Life (ESL) secondo il metodo definito dalla norma ISO 15686 delle due soluzioni di parete;
  3. Analisi LCA della fase d’uso sulla base della ESL di ciascun strato e del piano di manutenzione;
  4. Valutazione dell’impatto ambientale annuo delle due pareti sulla base dei dati ricavati nelle precedenti fasi 1, 2 e 3.

Impatto ambientale valutato nel ciclo di vita esclusa la fase d’uso

L’analisi del ciclo di vita (LCA) nella fase cradle to grave – espressa attraverso i due principali indicatori di impatto, riscaldamento globale (kg di CO2 equivalente) e utilizzo di risorse energetiche non rinnovabili (MJ eq) – applicata alle soluzioni tecniche oggetto di valutazione, evidenzia che:

  • in termini di emissioni di CO2, la soluzione in laterizio raggiunge valori superiori a quella in legno: 70,9 kg di CO2 per la prima e 53,9 per la seconda [fig. 5];
  • in termini di consumi di MJ eq, la parete maggiormente impattante risulta essere quella in legno con 1168,6 MJ eq contro i 1032,6 di quella in laterizio [fig. 6].
Durabilità dei materiali da costruzione: confronto tra laterizio e legno Fig 5
Fig. 5 – Confronto delle valutazioni LCA per le due soluzioni di parete secondo la categoria di danno “Riscaldamento globale” espressa in kg CO2 equivalente.
Durabilità dei materiali da costruzione: confronto tra laterizio e legno Fig 6
Fig. 6 – Confronto delle valutazioni LCA per le due soluzioni di parete secondo la categoria di danno “Utilizzo di risorse non rinnovabili” espressa in MJ equivalente.

Impatto ambientale annuo sulla base dell’ESL

Utilizzando la metodologia definita dalla norma ISO 15686 e sulla base delle durate di vita riportate nelle dichiarazioni ambientali di prodotto presenti nelle banche dati utilizzate, sono state definite le ESL dei diversi materiali, riportate nelle tabelle 1 e 2.

Durabilità dei materiali da costruzione: confronto tra laterizio e legno Tab 1
Tab. 1 – Definizione dell’Expected Service Life (ESL), secondo il metodo contemplato dalla norma ISO 15686, della soluzione di parete in muratura portante di laterizio.
Durabilità dei materiali da costruzione: confronto tra laterizio e legno Tab 2
Tab. 2 – Definizione dell’Expected Service Life (ESL), secondo il metodo contemplato dalla norma ISO 15686, della soluzione di parete in struttura portante in legno.

In base alla determinazione delle ESL, sono stati delineati i profili manutentivi delle soluzioni di involucro prese in esame, ricalibrando le sostituzioni negli anni in base alla tecnica costruttiva analizzata: ad esempio, se un intonaco in genere ha una durata di vita media di 50 anni, qualora applicato su un sistema di isolamento a cappotto si riduce a 35 anni in relazione alla durata dello strato sottostante.

Sulla base delle ESL e del piano delle sostituzioni, sono stati calcolati gli impatti ambientali dell’intero ciclo di vita rapportati all’anno [figg. 7 e 8], da cui si evidenzia un impatto ambientale della soluzione in laterizio minore di quella in legno.

Durabilità dei materiali da costruzione: confronto tra laterizio e legno Fig 7
Fig. 7 – Confronto delle valutazioni LCA per le due soluzioni di parete secondo la categoria di danno “Riscaldamento globale” espressa in kg CO2 equivalente su base annua.
Durabilità dei materiali da costruzione: confronto tra laterizio e legno Fig 8
Fig. 8 – Confronto delle valutazioni LCA per le due soluzioni di parete secondo la categoria di danno “Utilizzo di risorse non rinnovabili” espressa in MJ equivalente su base annua.

In particolare, emerge che, calcolato su base annuale, stante una vita utile del laterizio valutabile sui 110 anni rispetto ai 54 della soluzione in legno, l’indicatore delle emissioni di CO2 è di 1,1 rispetto a 1,7, a favore del primo. Parimenti, l’impatto annuo dell’uso di risorse energetiche non rinnovabili risulta pari a 14,6 MJ per il laterizio contro i 42,49 del legno.

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Conclusioni

La sostenibilità delle opere da costruzione, introdotta come settimo requisito dal “Regolamento prodotti da costruzione” n. 305/2011, non può prescindere da una valutazione della durata di vita dell’opera e delle sue parti.

È evidente quindi come la prospettiva temporale, derivata dall’approccio life cycle thinking, premi materiali e tecnologie in grado di durare nel tempo garantendo la prestazione prevista in fase progettuale con il minimo intervento manutentivo e/o di sostituzione, assicurando così concretamente una effettiva riduzione dei costi ambientali globali dell’opera.

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Tratto da: “Costruire in Laterizio” n. 143, settembre/ottobre 2011.

Per ulteriori informazioni
poroton.it

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