SOSTENIBILITA' ENERGETICA E AMBIENTALE DELL COSTRUZIONI

Anno accademico 2024/2025 - Docente: FRANCESCO NOCERA

Risultati di apprendimento attesi

Il corso mira a fornire agli studenti le conoscenze tecnico-scientifiche fondamentali per la progettazione sostenibile delle costruzioni, con particolare attenzione all'impiego dei materiali lungo l'intero ciclo di vita, secondo l'approccio della Life Cycle Analysis (LCA). Partendo dai principi del Life Cycle Thinking, gli studenti acquisiranno competenze avanzate nelle tecniche di analisi e valutazione dell'impatto ambientale generato dall'uso dei materiali da costruzione nelle fasi di produzione, utilizzo e dismissione. Verranno inoltre approfonditi gli aspetti normativi e legislativi relativi all'energia e all'ambiente, i marchi di qualità ecologica, le possibilità di recupero e riuso dei materiali di risulta, la caratterizzazione dei materiali eco-compatibili e gli strumenti multicriterio e analitici per la verifica della qualità ambientale dei prodotti e delle costruzioni.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

L'insegnamento si svolgerà attraverso lezioni frontali ed esercitazioni pratiche sugli argomenti indicati nel programma. Le lezioni saranno integrate da discussioni e approfondimenti per garantire una comprensione critica delle tematiche trattate.

Prerequisiti richiesti

Sono richieste conoscenze di base in Matematica, Fisica, Fisica Tecnica Ambientale e bilanci energetico-ambientali.

Frequenza lezioni

La frequenza delle lezioni è fortemente consigliata in quanto partecipare con continuità alle lezioni rende più fruttuoso e veloce il percorso di studi. Inoltre, la guida e il supporto del docente sono fondamentali per arricchire e completare i supporti didattici consigliati. 

Contenuti del corso

Il corso si articola nelle seguenti tematiche, finalizzate alla comprensione e valutazione della sostenibilità energetico-ambientale delle costruzioni:

  • Principi della sostenibilità ambientale
  • Materie prime, materie seconde e processi produttivi dei materiali da costruzione
  • Emissioni inquinanti derivanti dai processi tecnologici e relativi impatti ambientali
  • Indici di valutazione dell’impatto ambientale
  • Profilo ambientale dei principali materiali e prodotti da costruzione
  • Materiali da costruzione a basso impatto ambientale: caratteristiche e campi di impiego
  • Certificazione e marchi di qualità ecologica per materiali e prodotti da costruzione
  • Principi e tecniche dell’analisi ambientale dei materiali: dall’Embodied Energy alla LCA
  • Fasi metodologiche dell’LCA
  • Protocolli internazionali per la valutazione multicriterio della qualità ambientale degli edifici (con focus sui protocolli ITACA e LEED)
  • Direttive UE, Legislazione Nazionale e Norme tecniche sulla sostenibilità delle costruzioni
  • Criteri Ambientali Minimi (CAM) e Dichiarazione Ambientale di Prodotto (EPD)
  • Esempi di valutazione LCA di materiali e prodotti da costruzione
  • Esercitazione pratica: analisi ambientale di un manufatto scelto dallo studente

L'insegnamento descritto contribuisce in modo significativo agli obiettivi dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile, promossa dalle Nazioni Unite, concentrandosi soprattutto su diversi Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (SDG). Ecco i principali contributi:

  1. SDG 4 - Istruzione di qualità: Fornendo un'educazione universitaria incentrata sulla sostenibilità ambientale e sulle costruzioni, il corso promuove l'acquisizione di competenze essenziali per la progettazione e la gestione sostenibile dell'ambiente costruito. Questo approccio formativo aumenta la consapevolezza e la competenza in ambito energetico e ambientale.

  2. SDG 9 - Imprese, innovazione e infrastrutture: Approfondendo la conoscenza dei materiali da costruzione a basso impatto ambientale e delle pratiche di produzione sostenibili, l'insegnamento promuove l'innovazione nell'industria delle costruzioni. L'introduzione a protocolli come ITACA e LEED prepara gli studenti a progettare e realizzare infrastrutture sostenibili e resilienti.

  3. SDG 11 - Città e comunità sostenibili: Focalizzandosi sulla sostenibilità ambientale delle costruzioni e sulla valutazione della qualità ambientale degli edifici, il corso fornisce le basi per progettare edifici e infrastrutture urbane che contribuiscano a creare città più sostenibili, inclusive e sicure.

  4. SDG 12 - Consumo e produzione responsabili: Analizzando il ciclo di vita dei materiali (LCA), i processi produttivi e l’impatto ambientale dei materiali da costruzione, il corso promuove pratiche di consumo e produzione sostenibili. Gli studenti apprendono come selezionare materiali a basso impatto ambientale e sviluppare strategie di costruzione che riducano l'uso delle risorse e le emissioni inquinanti.

  5. SDG 13 - Lotta contro il cambiamento climatico: L'insegnamento, concentrandosi sulla riduzione delle emissioni inquinanti dei processi tecnologici e sulla scelta di materiali sostenibili, mira a fornire soluzioni per mitigare l'impatto delle costruzioni sul cambiamento climatico. La valutazione LCA e l’attenzione alle normative e ai protocolli internazionali supportano un approccio più consapevole e strategico per ridurre l'impronta ecologica dell’edilizia.

  6. SDG 15 - Vita sulla terra: L’analisi del ciclo di vita dei materiali, delle emissioni inquinanti e dell’impatto ambientale contribuisce alla comprensione di come la costruzione incide sugli ecosistemi terrestri. Attraverso lo studio dei materiali da costruzione a basso impatto ambientale e il rispetto dei criteri ambientali minimi, il corso favorisce la conservazione e l’uso sostenibile delle risorse terrestri

Testi di riferimento

  • M. Lavagna, Life Cycle Assessment in edilizia. Progettare e costruire in una prospettiva di sostenibilità ambientale. Hoepli, Milano, 2012.
  • M. Cellura, Life Cycle Assessment applicata all’edificio. Metodologia e casi di studio sul sistema fabbricato-impianto. Editoriale Delfino Collana AICARR, Milano, 2017.
  • F. Asdrubali, G. Beccali, M. Cellura, F. Cumo, U. Di Matteo, F. Gugliermetti, L’analisi di ciclo di vita degli edifici. Celid, Torino, 2012.
  • I. Orberti, Prodotti edilizi per edifici ecocompatibili. Uno strumento per orientare la scelta. Maggioli Editore, Santarcangelo di Romagna, 2014.
  • G.L. Baldo, M. Marino, S. Rossi, Analisi del ciclo di vita LCA. Edizioni Ambiente, Città di Castello, 2008.
  • L. De Santoli, Analisi del ciclo di vita del sistema edificio-impianto. Palombi Editori, Roma, 2006.
  • Dispense fornite dal docente.
  • Programmazione del corso

     ArgomentiRiferimenti testi
    1Introduzione ai principi della sostenibilità ambientaleM. Lavagna, Life Cycle Assessment in edilizia. Progettare e costruire in una prospettiva di sostenibilità ambientale. Hoepli, Milano, 2012 – pp. 11-47 2. G.L. Baldo, M. Marino, S. Rossi, Analisi del ciclo di vita LCA. Edizioni Ambiente, Città di Castello, 2008, pp. 153-171, 247-251 3. Agenda 2030 (Risoluzione adottata dall’Assemblea Generale ONU il 25 settembre 2015)
    2Aspetti ambientali dei materiali da costruzione M. Lavagna, Life Cycle Assessment in edilizia. Progettare e costruire in una prospettiva di sostenibilità ambientale. Hoepli, Milano, 2012 – pp. 103-123, 186-219 2. F. Asdrubali, G. Beccali, M. Cellura, F. Cumo, U. Di Matteo, F. Gugliermetti, L’analisi di ciclo di vita degli edifici. Celid, Torino, 2012 – pp. 29-43 3. Sito Web ISPRA: https://www.isprambiente.gov.it/it/attivita/certificazioni/ecolabel-ue/servizi-certificati Sito Web EPD: https://www.environdec.com/home 5. EPD Evocell & Mobius, EPD Ponzio (formato .pdf)
    3Criteri Ambientali Minimi (CAM)DM 23 Giugno 2022 2. DM 26 Giugno 2015 3. Guida ANIT CAM 2023
    4Protocolli di valutazione della qualità ambientale delle costruzioniM. Lavagna, Life Cycle Assessment in edilizia. Progettare e costruire in una prospettiva di sostenibilità ambientale. Hoepli, Milano, 2012 – pp. 47-50, 81-88 2. F. Asdrubali, G. Beccali, M. Cellura, F. Cumo, U. Di Matteo, F. Gugliermetti, L’analisi di ciclo di vita degli edifici. Celid, Torino, 2012 – pp. 53-64 3. Sitografia dei protocolli ambientali ITACA; BREEAM, LEED 4. Materiale di approfondimento fornito dal docente (Protocollo ITACA – Regione Piemonte, LEED V4 BD+C Checklist)
    5Metodologia LCA applicata al settore delle costruzioniG.L. Baldo, M. Marino, S. Rossi, Analisi del ciclo di vita LCA. Edizioni Ambiente, Città di Castello, 2008, pp. 27-33, 75-93, 153-186 2. M. Lavagna, Life Cycle Assessment in edilizia. Progettare e costruire in una prospettiva di sostenibilità ambientale. Hoepli, Milano, 2012, pp. 108-118 3. I. Orberti, Prodotti edilizi per edifici ecocompatibili. Uno strumento per orientare la scelta. Maggioli Editore, Santarcangelo di Romagna, 2014, pp. 71-76 4. F. Asdrubali, G. Beccali, M. Cellura, F. Cumo, U. Di Matteo, F. Gugliermetti, L’analisi di ciclo di vita degli edifici. Celid, Torino, 2012 – pp. 80-88, 172-173 5. M. Cellura, Life Cycle Assessment applicata all’edificio. Metodologia e casi di studio sul sistema fabbricato-impianto. Editoriale Delfino Collana AICARR, Milano, 2017 – pp. 39-127 6. L. De Santoli, Analisi del ciclo di vita del sistema edificio-impianto. Palombi Editori, Roma, 2006 – pp. 17-24, 68-133
    6Casi applicativi di analisi LCA F. Asdrubali, G. Beccali, M. Cellura, F. Cumo, U. Di Matteo, F. Gugliermetti, L’analisi di ciclo di vita degli edifici. Celid, Torino, 2012 – appendice 2. M. Cellura, Life Cycle Assessment applicata all’edificio. Metodologia e casi di studio sul sistema fabbricato-impianto. Editoriale Delfino Collana AICARR, Milano, 2017 – pp. 217-226, 247-259
    7Esercitazione pratica: analisi ambientale di un manufattoMateriale fornito dal docente, sito del software

    Verifica dell'apprendimento

    Modalità di verifica dell'apprendimento

    L’apprendimento sarà verificato attraverso un colloquio orale individuale sugli argomenti trattati durante le lezioni e sull’analisi ambientale di un manufatto scelto dallo studente nell'ambito dell'esercitazione.

    Esempi di domande e/o esercizi frequenti

  • Quali sono gli elementi inquinanti derivanti dai processi produttivi dei materiali da costruzione e i relativi impatti ambientali?
  • Descrivi le caratteristiche dei materiali da costruzione a basso impatto ambientale.
  • Quali sono le tecniche di dismissione eco-sostenibile dei materiali di risulta?
  • Spiega il significato e l’importanza dei marchi di qualità ecologica per materiali e prodotti da costruzione.
  • Illustra i protocolli di valutazione della qualità ambientale degli edifici (BREEAM, LEED, ITACA).
  • Descrivi le fasi metodologiche della LCA.