Plastica: come viene usata in edilizia?

Il sistema delle costruzioni utilizza una grandissima varietà di prodotti chimici in tutte le sue fasi e in tutte le tipologie di intervento, nell’edilizia residenziale e non, nelle opere pubbliche e infrastrutturali, nella riqualificazione.

Non esiste attività edilizia che non veda coinvolta l’industria chimica. Poiché l’industria chimica in effetti è una filiera, risultano indirettamente connessi al sistema delle costruzioni anche un gran numero di intermedi chimici impiegati per ottenere i prodotti sopra citati o per migliorarne ulteriormente le prestazioni.

Considerando solo i settori per i quali l’impiego in edilizia ha un’incidenza quantitativamente molto rilevante, si stima che la chimica destinata alle costruzioni comprenda circa 800 imprese e, con un valore della produzione realizzato in Italia di 4,7 miliardi di euro, rappresenti una quota prossima al 9% dell’intera industria chimica. L’edilizia attiva oltre 16 mila addetti chimici, pari al 13% del totale del settore.

Materie plastiche destinate alle costruzioni

Le costruzioni mostrano nel tempo un impiego crescente di chimica in quanto essa:

• sostituisce i materiali tradizionali (si pensi, ad esempio, alla diffusione dei tubi in plastica per il trasporto dell’acqua e del gas o all’impiego di fibre sintetiche nella produzione di lastre in fibrocemento ecologico che sostituiscono l’amianto nelle coperture degli edifici);
• consente, attraverso soluzioni economicamente competitive, di ridurre i costi di manodopera;
• offre continuamente prodotti innovativi in un settore complessivamente piuttosto “conservatore”.

Di conseguenza, la chimica destinata alle costruzioni da un lato tende a presentare tassi di sviluppo superiori al suo settore di destinazione, dall’altro, grazie al suo ruolo di propulsore innovativo, rappresenta un fattore di progresso e dinamismo per l’intera edilizia.

Nella chimica destinata alle costruzioni l’innovazione è finalizzata a numerosi obiettivi. I più rilevanti e trasversali, in chiave attuale e prospettica, sono:

• la rapidità di esecuzione delle opere, fattore di costo spesso più rilevante degli stessi materiali impiegati;
• la facilità di utilizzo, anche da parte di manodopera caratterizzata da un basso livello di qualificazione;
• la durata delle costruzioni o degli interventi di riqualificazione, al fine di garantire la massima sicurezza e di minimizzare le necessità di manutenzione;
• la riduzione dell’impatto ambientale valutato in una logica di intero ciclo di vita dei prodotti, tenendo quindi in considerazione le fasi di estrazione e origine delle materie prime, produzione, distribuzione, trasporto, messa in opera, utilizzo e smaltimento;
• l’efficienza energetica degli edifici, attraverso sistemi di isolamento termico idonei sia per le nuove costruzioni, sia per l’adeguamento dell’esistente.

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Ulteriori ambiti di crescente interesse, che richiedono il contributo innovativo dell’industria chimica, sono l’isolamento acustico, i sistemi per il rinforzo strutturale con finalità antisismiche, la bonifica dei siti  industriali e non inquinati.

L’industria chimica è fortemente impegnata nella ricerca e messa a punto di soluzioni tecnologiche volte a promuovere lo Sviluppo Sostenibile nelle costruzioni. In questo ambito, il ruolo della chimica è triplice:

• riduce le emissioni derivanti dalle sue attività attraverso il miglioramento continuo dei processi industriali e sostituisce le proprie sostanze con altre a minore impatto ambientale;
• offre a costi accessibili prodotti innovativi in grado di ridurre l’impatto ambientale delle attività di trasformazione industriale lungo tutta la filiera delle costruzioni;
• consente l’abbattimento dei consumi energetici e delle emissioni di CO₂ nell’ambito dell’uso quotidiano delle abitazioni e degli edifici non residenziali, contribuendo in modo decisivo alla lotta al cambiamento climatico (basti pensare che il 40% dei consumi mondiali di energia è utilizzato per riscaldare e/o raffreddare le abitazioni).

Le materie plastiche sono largamente impiegate nel settore delle costruzioni (edilizia residenziale e non, opere pubbliche e infrastrutturali). Nonostante la loro presenza non sia sempre evidente e riconoscibile, le plastiche rendono più gradevoli, comode, sicure ed efficienti tutte le opere edili pubbliche e private. Esse si caratterizzano anche per la loro convenienza in termini ecologici, grazie alle innumerevoli e positive caratteristiche di cui godono: resistenza, leggerezza, flessibilità, igienicità, economicità, riciclabilità, efficienza energetica. Inoltre, la loro versatilità, durabilità, facilità di installazione, bassa manutenzione e resistenza alla corrosione, le rendono una scelta vantaggiosa ed efficiente.

Il risparmio energetico

L’efficienza energetica è diventata centrale nel settore dell’edilizia, in considerazione del fatto che circa il 40% dei consumi mondiali di energia viene utilizzato per riscaldare e/o raffreddare le abitazioni, e la plastica si sta sempre più consolidando quale materiale di elezione per l’isolamento termico. In tale applicazione vengono impiegate diverse materie plastiche (EPS – polistirene espanso sinterizzato, XPS – polistirene espanso estruso, PU – poliuretano espanso rigido), il cui consumo complessivo in Italia ammonta a circa 210.000 tonnellate (equivalenti ad una superficie isolata pari a 120 milioni di mq).

Un’analisi (AIPE, Associazione Italiana Polistirene Espanso), ha evidenziato che, in Italia, se tutte le abitazioni venissero sottoposte a interventi di riqualificazione energetica, si potrebbero abbattere di due terzi circa:

• sia i consumi energetici, con un risparmio annuo pari a 20 milioni di tonnellate equivalenti di petrolio (Mtep);
• sia le emissioni di CO₂, evitandone circa 60 milioni di tonnellate all’anno (Mton).

Nel caso in cui si intervenisse sul 50% del patrimonio edilizio residenziale, si otterrebbe comunque un risparmio annuo considerevole su entrambi i fronti: in termini di consumi energetici, pari a circa 10 milioni di tonnellate equivalenti di petrolio (Mtep) e in termini di emissioni evitate di CO₂, pari a circa 30 milioni di tonnellate (Mton).

L’efficienza prestazionale degli isolanti termici composti da materie plastiche è tale da rendere estremamente vantaggioso il loro utilizzo non solo in termini di risparmio energetico e riduzioni di emissioni di gas serra, ma anche in termini di riduzione di impatto ambientale e di limitazione dell’impiego di risorse.

Gli studi di Life Cycle Assessment (LCA) e le dichiarazioni ambientali di prodotto (Enviromental Product Declaration) resi disponibili da ANPE (Associazione Nazionale Poliuretano Espanso rigido) e da PU Europe indicano che le risorse impiegate per la produzione di 1 mq di isolante in poliuretano espanso rigido di spessore pari a 120 mm vengono restituite all’ambiente, sotto forma di risparmio energetico, già nel corso dei primi 6 mesi di utilizzo dell’edificio. Risultati analoghi si ottengono anche mediante l’utilizzo di polistirene espanso sinterizzato e di polistirene espanso estruso.

Le attuali esigenze di comfort abitativo non possono, inoltre, prescindere da un’adeguata protezione dai fenomeni di inquinamento acustico.

Materie plastiche quali il polistirene espanso sinterizzato o espanso sinterizzato elasticizzato e il poliuretano espanso rigido o espanso flessibile stanno diventando il materiale di eccellenza per soddisfare le esigenze edilizie di benessere acustico. Grazie, infatti, alle loro caratteristiche fonoisolanti e fonoassorbenti, contribuiscono a proteggere sia dai rumori che si propagano per aria (rumori aerei) sia da quelli che si trasmettono attraverso percussioni, vibrazioni, trascinamento (rumori impattivi o rumori d’urto).

I tubi in plastica

Negli ultimi 60 anni, l’uso della plastica per i tubi ha avuto uno straordinario sviluppo e oggi in Europa occidentale è il materiale più usato. Tra i polimeri, il PVC è il materiale più utilizzato, seguito dall’HDPE e dal PP.

Rispetto ai tubi fabbricati con altri materiali, quelli in plastica presentano un elevato rendimento energetico, grazie alle basse temperature di trasformazione e di produzione della materia prima. Il peso ridotto permette, inoltre, un notevole risparmio di carburante in fase di trasporto e facilità nella movimentazione. Dall’analisi dell’intero ciclo di vita del prodotto, emerge che:

• le uniche emissioni di gas a effetto serra derivanti dalla fabbricazione dei tubi sono quelle relative al consumo energetico in fase di produzione;
• dagli studi di LCA (Life Cycle Analysis) risulta che produrre 1 Km di tubature in materiale plastico permette di evitare emissioni di CO₂ da un minimo di 33 ad un massimo di 249 tonnellate (a seconda dei diametri);
• nell’ultima fase del ciclo di vita, cioè nella fase di smaltimento, i tubi di plastica presentano un saldo energetico positivo perché l’energia contenuta nella plastica può essere recuperata sia riciclandola sia utilizzandola come combustibile negli impianti di recupero dell’energia.

I sistemi basati su tubi in plastica coniugano i vantaggi della longevità e durata con quelli della facilità di installazione e manipolazione. Offrono, quindi, una soluzione sia economica sia di lunga durata. Ulteriori vantaggi sono la robustezza, la flessibilità, l’immunità alla corrosione. I tubi possono inoltre essere isolati, contribuendo ad abbattere le dispersioni termiche e migliorando ulteriormente l’efficienza energetica nel sistema delle costruzioni.

Le applicazioni specifiche dei tubi in plastica nel settore delle costruzioni riguardano:

• l’acquedottistica, il trasporto dell’acqua potabile (fino alle abitazioni e anche al loro interno), dove costituiscono una soluzione ottimale per evitare perdite e lo spreco d’acqua;
• la distribuzione del gas, dove rappresentano la soluzione più sicura in quanto non sono soggetti a corrosione nel tempo e, grazie alla loro flessibilità, richiedono meno raccordi e si adattano ai movimenti del suolo anche in zone soggette ad attività telluriche;
• le fognature, anche nelle applicazioni più esigenti come le condotte a gravità, a pressione o sotto vuoto, grazie al fatto che la loro flessibilità permette l’adattamento agli inevitabili movimenti del suolo, riducendo così il rischio di perdite, e le pareti interne lisce assicurano elevati flussi per gravità, e bassa o inesistente presenza di incrostazioni, evitando così possibili blocchi o riduzioni di flusso;
• i sistemi di riscaldamento e raffreddamento, tra i quali vedono crescente diffusione i sistemi a pavimento e a soffitto, che permettono di risparmiare energia e di migliorare il livello di comfort, nonché i dispositivi utilizzati per mantenere strade e marciapiedi sgombri da neve e ghiaccio, aumentando la sicurezza nei mesi invernali;
• il trasporto di acqua calda e fredda negli edifici, dove si sono guadagnati un’eccellente reputazione di affidabilità;
• i tubi di scarico, vale a dire quelli al cui interno scorrono le acque di rifiuto domestico come acque bianche, quando provengono da impianti pluviali, e acque nere, quando provengono da servizi igienici, lavelli, vasche da bagno, elettrodomestici;
• la protezione degli innumerevoli cavi e canaline nelle case (fino a 200 metri in media in ogni abitazione familiare nascosti da pareti e pavimenti) e nelle strade (in forte espansione, ad esempio, le fibre ottiche) contro i danni derivanti da scavi successivi e con l’ulteriore vantaggio di poter essere sostituiti, riparati o aggiunti senza dover procedere a nuovi scavi.

E non sono finiti. Piastrelle e ceramica sanitaria, pitture e vernici per edilizia ma non solo. Il mondo degli adesivi, dei sigillanti e dei prodotti chimici a base cementizia impiegati nell’edilizia, degli additivi chimici in grado di migliorare fortemente la qualità dei materiali da costruzioni (cementi, malte e calcestruzzi) e di fornire prestazioni in passato impensabili, soprattutto con riferimento alle opere infrastrutturali è vastissimo.