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La prefabbricazione è sostenibile?
Fabrizio Dellachà

Miti e verità svelati: tra storia, protocolli ed attualità normative.

Prefabbricare offre ovvi e noti vantaggi, analizziamo in questa sede il fattore "sostenibilità", fugando alcuni dubbi e sfatando alcuni miti tramite l'introduzione del concetto di LCA ed i protocolli per valutarla.
 
«sf. [sec. XX; da prefabbricare]. Produzione di elementi di costruzione al di fuori del loro luogo di utilizzazione definitivo. Di solito al cantiere edile tradizionale giungono materiali grezzi o al più elementi semilavorati che poi vengono trasformati nelle strutture definitive: le varie costruzioni, pertanto, sono ancor oggi in gran parte realizzate pezzo per pezzo in loco, materializzando la forma delle strutture con l'ausilio di idonei mezzi (per esempio casseforme per armature di sostegno). Con l'avvento del cemento armato sono entrate in uso le casseforme dove vengono disposte le armature in ferro e viene colato il calcestruzzo. Anche quando si fa ricorso a strutture in acciaio le unioni vengono realizzate in opera con chiodature o saldature».
 
Tutti sappiamo che l'evoluzione tecnologica nelle costruzioni è stata - fino all'inizio della seconda metà del XX secolo - relativamente lenta, soprattutto perchè condizionata sia dalla struttura prettamente artigianale dell'imprenditoria, sia dalla natura sostanzialmente occasionale e dalle dimensioni relativamente modeste della domanda.
Le opere pubbliche, per natura e dimensioni, nonchè ai fini di abbreviarne le tempistiche di posa ed ultimazione, hanno in genere usufruito per prime dei processi di serializzazione e meccanizzazione dei cantieri, dotandoli sia di apparecchiature varie ad ausilio delle maestranze, sia di elementi preparati fuori opera, che venivano solamente assemblati in loco.
Anche i materiali ormai considerati come "tradizionali" nei processi edificatori come lo sono ad esempio il legno, l'acciaio, il calcestruzzo ed il laterizio un tempo legati all'ingegno del progettista, alla capacità del costruttore ed alla perizia delle maestranze sono divenuti via via oggetti anche assai articolati e prelavorati (o semilavorati); essi venivano un tempo portati in cantiere sfusi e successivamente posati in opera, mentre oggi sono semplicemente assemblati a partire da elementi complessi e finiti in maniera rapida, semplificata e dietro procedure standardizzate e codificate, replicabili infinite volte.
Novità determinanti si verificano solo al finire della seconda mondiale quando si (ri)avvia un intenso e generalizzato processo di urbanizzazione e ricostruzione cui fa seguito una sempre maggiore richiesta di abitazioni nonchè di infrastrutture complesse e qualificate che potessero avere costi contenuti, una qualità e delle prestazioni prestabilite ed unificate e tempi di edificazione ridotti al minimo.
Si è passati quindi da una prefabbricazione di elementi ad una fase ben più complessa, conseguenza naturale alla prima; una prefabbricazione di sistemi ed organismi.
Il courtain wall non è che l'inizio di questo processo.
Si arriva infatti alla realizzazione di elementi e spazi sempre di maggiori dimensioni che potessero essere componibili in maniera differente secondo schemi planimetrici sempre nuovi e differenti.
La precompressione ha inoltre ridotto anche il peso dei singoli elementi, specie se strutturali/portanti, migliorandone molto l'idoneità al trasporto e divenendo il complemento perfetto di elementi prefabbricati.
Dopo che la situazione di emergenza post bellica fu superata, la prefabbricazione si era sviluppata in modo tale che da uno stato di bisogno, da cui l'edilizia aveva tratto impulso su vasta scala, era nato un sistema costruttivo completamente nuovo, caratterizzato dall'industrializzazione, dalla produzione di serie, dalla rapidità di posa in opera.
Oggi la tecnica della prefabbricazione ha raggiunto risultati di eccellenza, in termini di resistenza strutturale e di isolamento termico anche grazie sempre più ampia diffusione dei polimeri plastici (come polistirolo, schiume poliuretaniche, ecc.) e di altri materiali innovativi e dai ridotti spessori, - spesso derivati dalla tecnologia aerospaziale – ed aventi particolari caratteristiche isolanti; essi vengono impiegati nelle stratigrafie interne come “anima” nei pannelli e consentono il raggiungimento di ottime performance di isolamento acustico e termico, con rilevanti riduzioni di peso rispetto ai materiali tradizionali.
Ma tutto questo, oggi, non è più sufficiente.
Siamo ormai arrivati all'era dove la prestazione non è più ormai il solo ed unico indicatore della qualità di un manufatto edilizio, ora si parla insistentemente - e spesso senza nemmeno saperne il significato - di sostenibilità.
Definiamo quindi questo concetto: il Rapporto Brundtland (Our Common Future, 1987) lo definisce esplicitamente come quello sviluppo capace di soddisfare i bisogni della generazione presente senza compromettere quelli delle generazioni future.
Quindi, per meglio comprendere se ma soprattutto quanto un prefabbricato sia realmente sostenibile ci sono svariati parametri ed aspetti del processo edilizio da valutare attentamente.
In primis vanno scissi i prodotti impiegati per la costruzione dai processi costruttivi con i quali si erige l'opera stessa attraverso l'assemblaggio e la composizione dei prodotti stessi.
Ciascun prodotto o materiale deve infatti recare la marchiatura CE conforme al CPR 305/2011 del 8 Marzo 2011, per la distribuzione, la vendita e l’utilizzo dei prodotti da costruzione; il provvedimento fissa le condizioni armonizzate per la commercializzazione e la marcatura dei prodotti edili ed abroga la direttiva 89/106/CEE del Consiglio Europeo (CPD). La Direttiva 89/106 sui materiali da costruzione non è stata uno strumento isolato della Commissione Europea; nel corso di un ventennio è stata, infatti, integrata dalla Direttiva 93/68, dalla Direttiva 98/34 e infine dal Regolamento 1882/2003.
I requisiti di base delle opere civili e d’ingegneria vedono introdotto il requisito che riguarda l’utilizzo sostenibile delle risorse naturali secondo cui:
«Le opere di costruzione devono essere concepite, realizzate e demolite in modo che l’uso delle risorse naturali sia sostenibile e garantisca in particolare:
                     il riutilizzo o la riciclabilità delle opere di costruzione, dei loro materiali e delle loro parti anche dopo la demolizione;
                     la durabilità nel tempo delle opere di costruzione;

                     l’uso, nelle opere di costruzione, di materie prime e secondarie ecologicamente compatibili.» 

Come definito dal Regolamento, la sostenibilità di un prodotto prevede che il produttore elabori il DoP (declaration of performance) del prodotto ove sia espressamente dichiarato l’impiego delle materie prime e/o semilavorati dal punto di vista non soltanto ambientale, ma anche sociale, economico e tecnico.
Il nuovo requisito non avrà effetti concreti finchè uno o più Paesi membri dell’UE non decideranno di disciplinare un criterio oggettivo per definire la sostenibilità di un prodotto.
Come capire e valutare allora la sostenibilità in modo standardizzato, replicabile ed estendibile a tutti i prefabbricati?
Ci viene in aiuto l'architettura sostenibile detta anche green building, bioarchitettura o architettura bioecologica. La baubiologie (bioedilizia) nasce negli anni '70 in Germania e basa la propria filosofia progettuale sui seguenti principi:
                     l’esistenza di vincoli in un pianeta finito, ovvero il riconoscimento che esiste una "carrying capacity" del pianeta, ossia la capacità di un ambiente e delle sue risorse di sostenere un certo numero di individui;
                     la consapevolezza che il secondo principio della termodinamica pone dei limiti agli usi e alle trasformazioni energetiche. Il principio tiene conto infatti del carattere di irreversibilità di molti eventi termodinamici, in pratica è impossibile realizzare una macchina termica il cui rendimento sia pari al 100%. Ciò sancisce quindi l'impossibilità di realizzare il moto perpetuo cosiddetto di seconda specie e tramite la non reversibilità dei processi termodinamici definisce una freccia del tempo;
                     l’accettazione delle ipotesi di Herman Daly, padre della teoria della sostenibilità, ossia:
1.                  l'utilizzo delle risorse rinnovabili non deve superare il loro tasso di rigenerazione;
2.                  l'immissione di sostanze inquinanti (solide, aeree o liquide) nell'ambiente non deve superare la capacità dell'ambiente stesso di metabolizzarle;
3.                  l'uso di risorse non rinnovabili (ad es. i combustibili fossili) deve ridursi progressivamente fino ad arrestarsi per essere sostituto da fonti rinnovabili.
Quindi, in somma sintesi, ci si riferisce alla ricerca di soluzioni costruttive che massimizzano il benessere dei fruitori attuali garantendo contemporaneamente alle generazioni future la possibilità di conseguire lo stesso risultato, nella consapevolezza che le risorse sono limitate e che lo sperpero e l'inquinamento possono diventare insostenibili per le popolazioni future.
Il prefabbricato quindi parte tutto sommato avantaggiato, rispetto all'edilizia tradizionale del "gettato in opera" in quanto ha un ecobilancio migliore rispetto all'edificazione consueta.
Prima però di parlare dell'ecobilancio è necessario fare ancora un passo indietro ed introdurre l'LCA (life cycle assessment) o analisi del ciclo di vita, di un edificio. Essa comprende diverse fasi:
                     l'estrazione e il trasporto delle materie prime;
                     la loro trasformazione in semilavorati o prodotti finiti ed il loro trasporto nel cantiere per l'utilizzo;
                     la costruzione del fabbricato;
                     il periodo di fruizione (utilizzo) dell'edificio, con il funzionamento degli impianti e le manutenzioni dei componenti dell'edificio;
                     la fine dell'utilizzo, con la dismissione che porta allo smontaggio dei componenti e al loro reimpiego o alla discarica.

 

Una schematizzazione del processo LCA
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