I. Problemi da risolvere

Introduzione

I. Problemi da risolvere

La volontà di sviluppare una ricerca sulla sostenibilità economica degli interventi di riqualificazione energetica nasce in funzione dell’esigenza di individuare parametri funzionali, qualitativi e prestazionali che guidino le scelte degli attori del processo progettuale orientate a diminuire i consumi energetici e, conseguentemente, l’emissione di sostanze nocive in atmosfera e l’impatto ambientale dell’umanità.

La ricerca si inserisce nell’incerto contesto nazionale e internazionale di questi anni per suggerire un nuovo approccio al tema energetico nella riqualificazione dell’edificio, che contempli la sostenibilità del sistema nel suo complesso, dalla progettazione alla demolizione, mediando e ottimizzando le diverse esigenze e coniugandole secondo criteri economici.

L’attuale crisi economica, che coinvolge quasi tutto il mondo, trae origine da una crisi di natura finanziaria, ed esclusivamente come tale, spesso è stata percepita fino ad oggi dalla politica, dalle imprese, dalle persone. In realtà vi sono molti altri problemi di fondo, fattori che hanno influenzato la crisi, contribuendo a spingerla ai livelli attuali. Tra questi l’aumento dei prezzi delle principali “commodies”

(energia, prodotti agricoli, metalli), che si sono triplicati nell’ultimo decennio, invertendo la tendenza alla riduzione che si era manifestata nel secolo scorso.

Fino agli ultimi decenni del diciannovesimo secolo, l’architettura si è espressa

attraverso tecnologie sperimentate e perfezionate nei secoli, capaci di sfruttare al

massimo le risorse disponibili, garantendo alle costruzioni una completa

reversibilità e di conseguenza un impatto ambientale ridotto. Successivamente lo

sviluppo tecnologico in campo industriale ha permesso una rapida evoluzione

delle condizioni di vita, permettendo di giungere alla realizzazione di sistemi

antropici più complessi e più difficilmente gestibili. La disponibilità di energia a

basso costo come il carbone e il petrolio, la possibilità di reperire questi combustibili più facilmente e di trasportarli in maniera capillare ha generato nell’uomo un’ampia fiducia nei confronti delle risorse ambientali, considerate illimitate. La nuova architettura, in preda all’ottimismo diffusosi nella società, si è evoluta con mezzi e canoni difformi da quelli tradizionali, abbandonando quella

“filosofia energetica” che per secoli aveva contraddistinto il suo operato.

L’utilizzo indiscriminato di fonti energetiche non rinnovabili ha determinato inequivocabilmente pesanti conseguenze ambientali quali il surriscaldamento del pianeta e l’effetto serra. Dal 1975 la temperatura terrestre è aumentata di circa 0,5°C e si prevede che nei prossimi anni possa aumentare di almeno 2°C.

A fronte di stime che attestano la domanda mondiale di energia primaria in crescita con un tasso medio annuo di circa 2,1%, e di un conseguente aumento dei prezzi delle materie prime destinato a continuare per l’affacciarsi ogni anno sul mercato di decine di milioni di nuovi consumatori, occorre migliorare drasticamente l’utilizzo dell’energia. Questo vuol dire aumentare la diffusione delle fonti rinnovabili e l’efficienza nel consumo delle fonti energetiche, espandere la quota di riciclo e riuso dei materiali, abbandonare un modello che pianifica l’obsolescenza dei prodotti. Ma vuol dire anche rimettere in discussione gli stili di vita.

La concatenazione tra le tematiche relative all’uso indiscriminato delle risorse, al costo delle fonti energetiche fossili e alle variazioni climatiche in atto, porta a constatare che c’è un legame a circuito chiuso che collega la crisi economica a quelle energetica e climatica, mettendo così a nudo i problemi di fondo legati al modello di sviluppo fino ad oggi valido. Tutte e tre si influenzano a vicenda, amplificano reciprocamente gli effetti positivi o negativi ora dell’una ora dell’altra.

La riflessione su queste problematiche, ha portato molti Paesi a guardare alla green economy: uno strumento di sviluppo sostenibile basato sulla valorizzazione di tre tipi di capitale. Non solo il capitale economico, sul quale è basato il modello economico ritenuto valido fino ad oggi, la cosiddetta brown economy, ma anche sulla valorizzazione del capitale naturale e del capitale sociale.

Il termine green è oggi universalmente utilizzato come simbolo che rimanda

all’elemento “natura” (verde dell’erba, degli alberi, delle foglie) e a concetti e

metodi finalizzati alla produzione di beni e servizi ad elevata qualità ecologica, grazie all’uso consapevole delle risorse e alla drastica riduzione dell’impatto ambientale. È ormai molto comune affiancare o intercambiare il termine green e il termine sostenibile, quasi al punto di perderne il vero significato.

Negli ultimi anni sono state avanzate diverse e complesse definizioni di sviluppo sostenibile, ma quella che per la prima volta ne racchiuse i principi fu quella presentata all’interno del Rapporto Brundtland nel 1987: ‹‹lo sviluppo sostenibile è uno sviluppo che soddisfa i bisogni del presente senza compromettere la possibilità delle generazioni future di soddisfare i propri bisogni››.

Questa definizione rappresenta una visione globale del concetto di sviluppo, una strategia che si articola a diversi livelli, a partire da quello economico fino ad arrivare a quello sociale, finalizzata al mantenimento di un equilibrio dal punto di vista ambientale. Risulta chiaro come queste siano solo definizioni generali, che non contengono assiomi assoluti, ma piuttosto concetti utili se considerati come un atteggiamento mentale o un obiettivo da conseguire.

Le strategie e le politiche internazionali sono orientate a promuovere questi concetti e a diminuire i consumi energetici per ridurre conseguentemente l’emissione si sostanze nocive in atmosfera e l’impatto ambientale.

Uno dei settori su cui è necessario intervenire è sicuramente quello del patrimonio edilizio esistente che, soprattutto in Italia, concorre quanto il settore dell’industria ad inquinare il pianeta; probabilmente saranno proprio gli interventi in questo settore a determinare il successo o il fallimento delle politiche energetiche e degli obiettivi che ogni Stato ha adottato nell’ultimo ventennio.

I provvedimenti emanati negli ultimi anni sono atti ad incrementare le prestazioni dei settori dell’edilizia residenziale e terziaria, ai quali è imputabile una rilevante inefficienza nei consumi finali di energia.

Se da un lato va detto che per raggiungere gli obiettivi approvati in ambito

comunitario è necessario uno sforzo non indifferente, perché la complessità e la

tecnicità insite nell’efficienza energetica, dovute ai molteplici aspetti da

considerare, si traducono in barriere che non la rendono facile da promuovere,

progettare e finanziare, dall’altro lo scenario degli operatori non è

sufficientemente strutturato.

È quindi necessario informare e formare su una nuova “filosofia energetica” la politica, le imprese e le persone. La figura del progettista deve in questo senso essere in grado di ricondurre alla fase progettuale il momento di ricerca, garantendo in questo modo l’innovazione del processo e del manufatto prodotto.

Alcuni progetti possono prestarsi all’integrazione di aspetti di sostenibilità senza comportare particolari oneri supplementari, mentre altri possono richiedere servizi aggiuntivi, legati a un maggior numero di aspetti progettuali non inclusi normalmente, che fanno inevitabilmente aumentare i costi. Spesso sono proprio i costi a breve termine dei servizi aggiuntivi e il tempo di ritorno degli investimenti, considerato eccessivo, a indurre la resistenza dei committenti. Se il progettista è in grado di dimostrare i minori costi di esercizio a lungo termine derivanti dall’ottimizzazione del costo del ciclo di vita, e se il committente è in grado di apprezzare questi risparmi, ecco che allora sarà per lui più semplice accettare i costi a breve termine dei servizi aggiuntivi.

Un intervento di rigenerazione edilizia in linea con gli standard di risparmio energetico può aumentare il prezzo di vendita dell’immobile e il suo canone d’affitto, senza contare che i costi d’esercizio e quelli per assicurare l’immobile diminuiscono, aumentando la competitività del prodotto immobiliare sul mercato.

Questi sono alcuni dei vantaggi che si ottengono da una ristrutturazione sostenibile e se si analizza l’intervento da un punto di vista non strettamente economico, ne emergono molti altri legati all’impatto dell’edificio sull’ambiente, alla salute e al benessere degli occupanti, all’uso dei materiali e delle risorse.

Per far sì che gli oneri aggiuntivi legati alla protezione ambientale non comportino rischi per la competitività delle imprese e l’instaurarsi di una contrapposizione nell’ideale del committente tra crescita economica e tutela dell’ambiente, può essere quindi utile un approccio progettuale che consideri gli aspetti economici dell’intero ciclo di vita dell’edificio, inteso come insieme di componenti e sistemi.

L’introduzione delle direttive 2010/31 e 2012/27 sul risparmio energetico,

l’aumento dei costi energetici registrato negli ultimi anni, le elevate emissioni di

CO

, hanno indotto sia la ricerca scientifica che industriale ad elaborare nuove

soluzioni e prodotti capaci di contenere l’impatto ambientale degli edifici durante

tutto il loro ciclo di vita.

La ricerca si propone quindi di affrontare i temi delle tecnologie costruttive e impiantistiche focalizzando l’attenzione sulle tematiche legate al settore di estimo civile, al fine di proporre soluzioni innovative capaci di rispondere alle esigenze di mercato, sempre più orientate verso prodotti che garantiscano molteplici prestazioni con una riduzione dei tempi e dei costi di produzione e realizzazione.

In particolare la ricerca si propone di favorire la diffusione dell’analisi del costo del ciclo di vita (life cycle cost - LCC) come strumento di contabilità propedeutico ad una progettazione sostenibile nel campo della riqualificazione energetica del patrimonio edilizio esistente, attraverso un esempio pratico di valutazione dei rapporti costi-benefici ottimali di due interventi alternativi (ristrutturazione o demolizione e ricostruzione) su un caso di edilizia sociale, e di portare gli attuali esempi di edilizia sostenibile dalla straordinarietà alla pratica corrente.

II. Base di partenza scientifica

La ricerca finalizzata all’impostazione della tesi, vuole inserirsi nel panorama delle ricerche condotte negli ultimi anni sulla valutazione della sostenibilità nelle sue dimensioni economica e sociale.

La sempre maggiore attenzione al problema della riduzione dei consumi energetici e del benessere ambientale ha generato una moltiplicazione degli elementi tecnici e funzionali, che una volta introdotti sul mercato, possono essere sfruttati dal team di progetto per rispondere ai bisogni del cliente e della società. La sempre più ampia disponibilità di soluzioni tecnologiche e la molteplicità dei criteri di performance da considerare comportano, per contro, una maggiore difficoltà nella valutazione della soluzione ottimale da parte delle figure che collaborano al progetto. Se non è raro ormai trovare nelle ricerche fin qui condotte l’integrazione dei processi computazionali con metodologie sistematizzate che valutano l’impatto ambientale e sociale delle diverse soluzioni, meno usuale è imbattersi nell’applicazione di metodologie di contabilità direzionale finalizzate alla riduzione dei costi.

Il LCC è stato standardizzato negli Stati Uniti d’America dopo la Seconda Guerra

Mondiale come strumento a supporto degli acquisti pubblici e governativi

. Nasce

con l’obiettivo di ridurre l’insieme dei costi che caratterizzano la vita di una costruzione o di parte di essa, individuando le attività funzionali delle varie fasi, attribuendo loro un costo ed esplicitando le relazioni tra le alternative progettuali e le stime dei costi correlati.

Contestualmente alla presa di coscienza delle problematiche legate alle “tre crisi”, la Commissione Europea ha cercato di promuovere lo sviluppo di un mercato interno della ricerca caratterizzato da un’unica politica europea, rappresentativa delle esigenze globali così come delle specificità regionali.

Tra gli strumenti di cui la Commissione si avvale per il raggiungimento di tali obiettivi ci sono i Programmi Quadro, rivolti al finanziamento delle attività di ricerca scientifica e tecnologica. L’obiettivo dei Programmi è lo sviluppo di una vera e propria comunità scientifica europea dotata delle migliori competenze mediante l’erogazione di sovvenzioni a ricercatori che operano nei diversi settori;

la concentrazione e la coordinazione degli sforzi di università, enti di ricerca e piccole e grandi imprese nei settori che possono dare valore aggiunto alla ricerca europea e produrre effetti benefici per la società. L’obiettivo politico è quello di favorire la cooperazione tra i Paesi membri per sfruttare le sinergie transnazionali, ad esempio per progetti particolarmente vasti e costosi oppure per la ricerca di soluzioni a problemi comuni.

Tra i progetti finanziati dall’Unione Europea negli ultimi anni ve ne sono alcuni di particolare interesse ai fini della ricerca in oggetto, perché volti a migliorare la qualità delle relazioni tra gli edifici e l’ambiente attraverso l’approccio di valutazione sull’intero ciclo di vita degli edifici; una filosofia progettuale lungimirante quale unica strada non solo per assicurare ai futuri utenti una migliore qualità di vita, ma anche per bilanciare i costi di investimento in relazione ai benefici economici, ambientali e sociali.

Il progetto dimostrativo “SHE – Sustainable Housing in Europe”, finanziato all’interno del Quinto Programma Quadro di ricerca e sviluppo, sottoprogramma

“Energy, Environment and Sustainable Development”, mira a verificare e

dimostrare la reale fattibilità di un costruire sostenibile nella prassi comune

attraverso progetti pilota di edilizia residenziale sociale in quattro diverse nazioni

europee (Italia, Francia, Portogallo e Danimarca).

Il progetto si articola su diverse aree di ricerca; una di queste è l’analisi complessiva della situazione in ogni Paese relativamente all’applicazione dei principi di sostenibilità nel processo edilizio, essenziale per capire quali problemi bloccano la loro diffusione. In questa area di lavoro viene rilevato lo stato dell’arte attuale relativo alla creazione degli alloggi e agli standard utilizzati, ai programmi e gli strumenti finanziari previsti dalle politiche nazionali, alle barriere per la diffusione dell’edilizia sostenibile. Le informazioni forniscono un quadro sulle problematiche gestionali dell’intero processo edilizio, che affrontato dai diversi punti di vista espressi dalle tre dimensioni di sostenibilità (ambientale, economica e sociale), permette di delineare strumenti e basi primarie per il futuro lavoro progettuale delle organizzazioni di edilizia sociale.

I dati raccolti per l’Italia, fotografano al 2003 una situazione in cui gli investimenti nel residenziale erano in costante crescita, soprattutto nel settore delle ristrutturazioni (+2% rispetto all’anno precedente), ma ancora con scarsa attenzione relativamente al consumo energetico, sia per la fase di costruzione che per quella di gestione, alla gestione dell’acqua e all’uso di materiali ecocompatibili.

Il rapporto evidenzia che in Italia gli ostacoli alla diffusione dell’architettura sostenibile sono essenzialmente di cinque tipi: economici, informativi, tecnologici, politici e sociali. La barriera economica risulta essere quella più diffusa, perché i clienti tendono a concentrarsi sui costi immediati piuttosto che sui risparmi a lungo termine, mal valutando le opportunità di investimento; considerazioni a lungo termine mancano anche negli acquisti pubblici e governativi, per la totale assenza di pratiche di life cycle costing.

Visto che il mercato si basa sulla richiesta, la barriera principale da abbattere rimane così la mancanza di educazione sui vantaggi economici di questo approccio.

Un altro ostacolo per il miglioramento delle prestazioni energetiche è la differenza

di interessi tra inquilini e proprietari o tra costruttori e acquirenti: gli inquilini non

hanno interesse ad investire perché occupano le abitazioni per periodi limitati e i

proprietari, al contrario, non fanno investimenti perché a beneficiare dei risparmi

sono solo gli inquilini; allo stesso modo, i costruttori non hanno interesse ad

adottare soluzioni particolari finalizzate al risparmio energetico che comportano

profitti diretti solo all’acquirente.

Per misurare e documentare le prestazioni qualitative e l’impatto delle nuove strategie progettuali implementate, un’area di lavoro all’interno del progetto è stata riservata alle attività di monitoraggio. Queste attività si focalizzano sul controllo del consumo totale di energia e di acqua e del confort ambientale interno nel lungo e nel breve termine, nonché sul controllo del ciclo di vita economico delle diverse opzioni. Il progetto prevede infatti l’elaborazione di un modello specifico riguardante il costo globale suddiviso per ogni operazione come strumento di aiuto decisionale nella scelta delle tecniche e soluzioni migliori, prendendo a riferimento quello sviluppato nel progetto “HQE

R – Sustainable renovation of buildings for sustainable neighbourhoods”, anch’esso finanziato dall’Unione nell’ambito del sottoprogramma “Energy, Environment and Sustainable Development”.

Il modello, denominato ASCOT (Assessment of Sustainable Construction and Technologies cost), permette un raffronto tra una tradizionale prassi di ristrutturazione e l’applicazione di diversi concetti di sostenibilità per il recupero dell’edificio; è stato messo a punto tenendo in considerazione:

− tutti i costi di investimento e di realizzazione legati all’intero ciclo di vita dell’edificio;

− i risparmi economici ottenibili sugli investimenti in rapporto agli obiettivi di sostenibilità (energia, acqua, rifiuti) e alla durata totale della vita dell’edificio;

− il ridotto impatto ambientale dovuto al risparmio energetico;

− i costi sociali o ambientali a altri costi esterni riscontrati durante il progetto.

Il metodo prevede due possibili modi per valutare l’impatto economico.

Il più semplice fornisce una stima del tempo di ritorno dell’investimento iniziale (payback time - PT) mediante l’espressione:

PT = I / (S - M) dove:

I costo totale investimento (costi aggiuntivi nel caso di comparazione con un intervento convenzionale)

S risparmi annuali

M costi annuali di manutenzione

Il metodo più rigoroso valuta invece gli investimenti mediante valori attuali netti

(net present value - NPV) calcolati attraverso un determinato tasso di sconto r

: NPV = S

– M

– I

> 0

dove:

I

investimento S

= f

· S M

= f

· M

1 1

1 1

r

tasso di interesse t aliquota fiscale i tasso di inflazione

Seppur senza ancora una struttura modulare di riferimento per la raccolta delle informazioni relative al ciclo di vita dell’edificio (la prima classificazione dei costi usati per l’analisi è introdotta dalla ISO 15686-5:2008), il modello ASCOT riflette l’approccio del LCC, sfruttando molti concetti comuni alle più recenti norme CEN.

Il modello a scala edilizia per la valutazione dei costi globali è affiancato, nell’approccio HQE

R, ad altri due a scala di quartiere (modelli INDI ed ENVI), per la valutazione generale degli scenari di progetto e, di conseguenza, dei piani d’azione.

L’obiettivo generale del progetto HQE

R è quello di mettere a punto una matrice di

valutazione che incroci cinque obiettivi generali, ventuno obiettivi specifici (target)

e cinquantuno questioni-chiave di sviluppo sostenibile (indicatori di stato), per

valutare e definire progetti di recupero a livello di quartiere e dei suoi edifici; ciò

tenendo anche in considerazione altri sei principi di sviluppo sostenibile a scala

urbana (efficienza economica, equità sociale, tutela ambientale, visione a lungo

termine, visione globale, governance).

La matrice analitica pone in relazione gli

obiettivi di sostenibilità e gli ambiti spaziali e d’uso del quartiere (spazi costruiti

residenziali, spazi costruiti non residenziali, spazi non costruiti, infrastrutture e

reti tecnologiche) mediate gli specifici indicatori di stato, in modo da delineare un

quadro iniziale su cui condurre la diagnosi partecipata.

Nell’ambito del progetto “Factor 4 – Programme of action towards factor 4 in existing social housings in Europe” (2006-2008) è stato sviluppato, a partire dal modello danese ASCOT, uno strumento decisionale adattato al contesto italiano, denominato BREA (Building Retrofitting Efficiency Assessment).

Il progetto ha l’obiettivo generale di favorire l’elaborazione di strategie di recupero energetico degli alloggi sociali esistenti, affinché contribuiscano a ridurre a ¼ le emissioni di gas a effetto serra da qui al 2050.

La strategia di recupero di un patrimonio di alloggi sociali deve tenere conto di tre obiettivi (ambientale, economico e sociale) che in alcuni casi possono apparire contraddittori. Il progetto dà risposta a questo problema con un’analisi basata sul concetto di costo globale, finalizzata in questo caso soprattutto all’ambito energetico, operata attraverso i modelli di calcolo elaborati per i diversi contesti nazionali dei paesi aderenti, tra cui quello italiano.

Il foglio di calcolo BREA è stato concepito per supportare i progettisti nella valutazione dei potenziali benefici energetici derivati da opere di ristrutturazione.

L’attenzione non è rivolta puramente al lato economico, cioè al calcolo di quanto tempo occorre perché l’investimento si ripaghi grazie ai risparmi che produce, ma anche alla quantificazione dei risparmi in termini energetici e di emissioni inquinanti evitate.

La valutazione dell’ipotetico intervento di ristrutturazione energetica proposta, viene eseguita mediante tre fasi di analisi:

− dati di base dell’edificio esistente: occorre specificare i parametri economici di riferimento e le caratteristiche generali dell’involucro quali la geometria, le prestazioni termiche, i fabbisogni energetici e le caratteristiche dell’impianto;

− scelta degli interventi di riqualificazione energetica e verifica dei costi di intervento;

− valutazione dei risultati: attualizzando il valore dei costi e dei benefici nel

corso del ciclo di vita atteso e calcolando il tempo di ritorno, si stabilisce la

convenienza economica dell’azione, mentre comparando i fabbisogni

energetici e i livelli emissivi dell’edificio prima e dopo l’intervento, si

determinano i benefici ambientali in termini di risorse risparmiate e

inquinamento evitato.

All’interno del Settimo Programma Quadro, con il quale l’Unione Europea sostiene la ricerca scientifica e tecnologica per il periodo che va dal 2007 al 2013, sono stati finanziati nella categoria “Environment” due progetti con intenti simili a quelli dei progetti SHE, HQE

R e Factor 4: il progetto “OPEN HOUSE – Benchmarking and mainstreaming building sustainability in the UE based on trasparency and openness from model to implementation” e il progetto “SuPerBuildings – Sustainability and performance assessment and benchmarking of buildings”.

Entrambi vogliono sviluppare e promuovere l’uso efficace di sistemi di benchmarking per la progettazione e la costruzione di edifici sostenibili.

La metodologia OPEN HOUSE vuole essere uno strumento che, con il fine di rendere tangibile il concetto di sostenibilità, integra e implementa le metodologie internazionali ed europee già esistenti (LEED, BREEAM, HQE, DGNB, ecc.).

Nella prima delle cinque aree di lavoro che caratterizzano la ricerca un elenco di 560 fattori di performance, derivanti da considerazioni relative a tutto il ciclo di vita, è stato analizzato per individuare gli indicatori più adatti per la metodologia OPEN HOUSE: sono stati individuati 56 parametri qualitativi e quantitativi (full system), di cui 30 reputati essenziali ai fini della valutazione (core system)

.

Category Indicator

Environmental Quality

Global Warming Potential (GWP) Ozone Depletion Potential (ODP) Acidification Potential (AP) EutrophicationPotential (EP)

Photochemical Ozone Creation Potential (POCP) Risks from materials

Biodiversity and Depletion of Habitats Light Pollution

Non-Renewable Primary Energy Demand (PEnr)

Total Primary Energy Demand and Percentage of Renewable Primary Energy (Petot)

Water and Waste Water Land use

Waste

Energy efficiency of building equipment (lifts, escalators and moving walkways

Social/Functional Quality

Barrier-free Accessibility

Personal Safety and Security of Users Thermal Comfort

Indoor Air Quality

Acoustic Comfort Visual Comfort Operation Comfort Service Quality

Electro Magnetic Pollution Public Accessibility

Noise from Building and Site

Quality of the Design and Urban Development of the building and Site

Area Efficiency

Conversion Feasibility Bicycle Comfort

Responsible Material Sourcing Local Material

Economic Quality Building-related Life Cycle Costs (LCC) Value Stability

Technical Characteristics

Fire Protection

Durability of the structure and Robustness Cleaning and maintenance

Resistance against hail, storm high water and earthquake Noise Protection

Quality of the building shell

Ease of Deconstruction, Recycling and Dismantling

Process Quality

Quality of the Project’s Preparation Integrated Planning

Optimization and Complexity of the Approach to Planning Evidence of Sustainability during Bid Invitation and Awarding Construction Site impact/Construction Process

Quality of the Executing Contractors/Pre-Qualification Quality Assurance of Construction Execution

Commissioning

Monitoring, Use and Operation

The Location

Risks at the Site

Circumstances at the Site Options for Transportation

Image and Condition of the Location and Neighbourhood Vicinity to amenities

Adjacent Media, Infrastructure, Development

Tab. I. 1 – Indicatori metodologia OPEN HOUSE.

La scelta è stata effettuata richiedendo il parere di ciascun partner circa 61

indicatori preselezionati, al fine di raccogliere e analizzare la fattibilità e di ciascun

indicatore in ciascuno dei paesi. I partner sono stati chiamati a rispondere, tramite

un questionario, a quattro domande per ogni indicatore, manifestando tre possibili

livelli di applicabilità; qualora fossero riscontrati notevoli ostacoli che impedissero

l’utilizzo a livello nazionale di uno degli indicatori proposti, è stato chiesto di

individuarne uno alternativo e più opportuno tra i 560 considerati inizialmente.

Dall’analisi dei questionari sull’applicabilità degli indicatori, emerge che quelli economici non ricevono gran riscontro da parte dei partner interpellati, principalmente per l’assenza di metodi standardizzati e parametri di riferimento all’interno del proprio paese. L’unico dei tre indicatori economici facenti parte dei 61 preselezionati su cui i partner sono abbastanza ottimisti nei loro giudizi sulla fattibilità del metodo è l’indicatore “Building-related Life Cycle Costs (LCC)”.

Fig. I. 1 – Grafico di accettabilità degli indicatori economici.

Fig. I. 2 – Livelli di accettabilità dell’indicatore “Building-related Life Cycle Costs (LCC)” per ciascun partner e per ciascuno dei quattro aspetti del questionario.

L’analisi LCC è piuttosto recente e solo alcuni sistemi di etichettatura, come BREEAM 2011 e DGNB, la includono nella loro valutazione. L’Unione Europea ha commissionato nel 2006 una ricerca per sviluppare una metodologia comune per la stima dei costi del ciclo di vita nel settore edile: “Life cycle costing (LCC) as a contribution to sustainable construction: a common methodology”. Questo studio, che analizza e valuta i diversi approcci nazionali al LCC, rappresenta assieme alla norma ISO 15686-5:2008, la base teorica dell’indicatore LCC assunto nella metodologia OPEN HOUSE, con particolare attenzione alle norme in via di sviluppo al momento del progetto da parte del comitato tecnico CEN TC 350 (EN 15643- 4:2012, Sustainability of construction works - Assessment of buildings - Part 4:

Framework for the assessment of economic performance).

È stato fatto inoltre riferimento al progetto LCC-DATA del 2009, che ha focalizzato la propria attenzione sulla creazione di dati di input per favorire l’uso del LCC soprattutto nella prima fase di pianificazione. Per questa fase, l’obiettivo è quello di fornire ai paesi dati “generali”, statistici, che forniscano rapidamente risultati utili sul piano decisionale, e che siano paragonabili a quelli ottenibili in un secondo momento mediante un’analisi dei costi dettagliata. In questo secondo caso, ai dati forniti dal progetto LCC-DATA dovranno essere aggiunti nella valutazione dati di input “specifici”, provenienti dalle fasi precedenti del processo costruttivo.

La disponibilità di adeguati dati di input per l’analisi LCC rappresenta un fattore importante sia per l’attuazione degli indicatori economici che per la valutazione della sostenibilità delle soluzioni a disposizione.

In generale, la valutazione dei livelli di performance degli indicatori ha l’obiettivo principale di creare le condizioni necessarie verso una visione comune sulla sostenibilità edilizia europea, risultando facilmente accessibile e utilizzabile da tutti i soggetti interessati: è così previsto nel progetto lo sviluppo di uno strumento interattivo che faciliti la comunicazione con la piattaforma OPEN HOUSE.

I dati e le informazioni raccolte dal gruppo di progettazione potranno così essere elaborate e standardizzate secondo la metodologia proposta per effettuare una

“valutazione della sostenibilità di base”, utilizzata in fase decisionale e di

progettazione, o anche dopo il completamento per una “valutazione completa”, per

stimare le prestazioni dell’edificio e dei sistemi realmente attuati. In quest’ultimo

caso i risultati prodotti dalla piattaforma dovranno essere controllati da un comitato di revisione qualificato, al fine di ottenere una etichetta.

Attualmente il sistema di valutazione è identico per tutti i paesi, ma la versione finale prevede un sistema di punteggio basato anche su sistemi di riferimento nazionali, per consentire una valutazione coerente in ogni paese europeo.

L’obiettivo è quello di proporre una valutazione che promuova le migliori pratiche sostenibili europee, ma che rispetti anche le comuni prassi nazionali esistenti. La struttura flessibile del sistema potrà essere regolata in tre modi per adattarsi ai requisiti specifici dei vari paesi e alle tipologie costruttive: pesando l’incidenza degli indicatori o dei sub-indicatori mediante un fattore 0-4 (dove con 0 si intende un indicatore irrilevante) in funzione del clima, delle condizioni sociali e culturali del Paese, o del tipo di edificio, oppure si può attribuire una maggiore importanza, in percentuale, ad alcune categorie di sostenibilità rispetto ad altre.

Parallelamente al progetto OPEN HOUSE e con gli stessi obiettivi finali, anche se con approccio diverso, è stato sviluppato il progetto SuPerBuildings. L’uniformità di intenti e lo scambio costante di informazioni e di risultati tra i due gruppi di lavoro, ha portato allo sviluppo di una lista paragonabile di indicatori che coprono i tre pilastri dello sviluppo sostenibile, la maggior parte dei quali considerati fondamentali in termini di rilevanza, mentre altri reputati opzionali, perché legati a problemi secondari o regolati da metodi di valutazione non consolidati.

.

Category Indicator

Environment

Consumption of non-renewable primary energy Rational use of water

Land use

Global warming potential

Construction and demolition waste generation Water pollution due to material leaching Eco-mobility potential of building in its context

Society

Indoor air quality Thermal confort Visual confort Architectural quality Cultural heritage Economy Life Cycle Costs (LCC)

Long term stability of value

All Integrated design in the planning process

Tab. I. 2 – Indicatori metodologia SuPerBuildings.

Il progetto ha sviluppato il proprio quadro di indicatori di sostenibilità, prendendo in considerazione i diversi tipi di edifici e le diverse esigenze nazionali e locali e, anche in questo caso, riservando la prima fase del lavoro alla raccolta delle informazioni sugli strumenti già esistenti: i partner sono stati invitati, tramite questionari, a fornire informazioni sui loro metodi di valutazione nazionali (struttura generale e informazioni dettagliate sugli indicatori) e a individuare, in base alla loro esperienza, indicatori attualmente assenti o poco sviluppati che potrebbero migliorarli.

I dati ricavati hanno permesso di evidenziare le questioni coperte dalla quasi totalità degli strumenti recensiti e quelle che invece sono raramente prese in considerazione (da non più di due strumenti recensiti). Gli aspetti che risultano trascurati possono necessitare di un maggiore sviluppo oppure, come nel caso dell’indicatore LCA (Life Cycle Assessment), di una maggiore implementazione, poiché già ben sviluppati, ma non ancora comunemente utilizzati. D’altra parte, il fatto che un aspetto sia coperto dalla maggior parte degli strumenti indica che generalmente è considerato importante ai fini della valutazione.

Mediante sondaggi e interviste sono state raccolte in questa fase anche le esigenze delle parti interessate in materia di sostenibilità: ricercatori, docenti universitari, progettisti, rappresentanti del settore bancario e assicurativo e utenti finali.

Fig. I. 3 – Principali ragioni per la valutazione della sostenibilità edilizia emerse dai sondaggi.

Seguendo i suggerimenti dei partner sono stati messi a fuoco indicatori quantitativi e qualitativi che prendono in considerazione l’intero ciclo di vita dell’edificio e sono stati elaborati metodi di misurazione per ciascuno di essi, al fine di consentire una valutazione dei livelli di prestazione affidabile.

Per la categoria economica sono stati scelti gli stessi due e indicatori proposti nella metodologia OPEN HOUSE; in questo caso però, oltre al LCC, anche la stabilità del valore a lungo termine è stato scelto come indicatore “chiave”.

Il riferimento principale per l’indicatore LCC rimane, anche in questo caso, la norma ISO 15686-5:2008, tuttavia con una differenza: i costi dei terreni sono generalmente inclusi, in quanto sono difficili da separare. In questo particolare aspetto il progetto SuPerBuildings è più vicino al metodo proposto dal CEN TC 350 nella EN 15643-4:2012.

In accordo con la norma ISO, i costi considerati nell’analisi attesa dall’indicatore sono quelli relativi alle fasi di costruzione, uso, manutenzione e fine vita (nessun riferimento, invece, agli eventuali impatti oltre i confini del sistema, previsti dalla norma CEN) e devono essere valutati in termini di valore attuale netto (NPV).

Relativamente al LCC sono stati selezionati anche due sub-indicatori da valutare nel corso dell’analisi. L’indicatore “Capital Cost” che si propone di individuare i costi aggiuntivi di progettazione e di costruzione finalizzati al miglioramento dell’efficienza energetica e della sostenibilità, rispetto agli interventi tradizionali;

mentre l’indicatore “Cost in the operational phase” copre i costi di manutenzione, riparazione e sostituzione relativi alla fase d’uso.

Questi due aspetti, che ad oggi non sono considerati a sufficienza, oltre ad influenzare direttamente l’impatto ambientale (puntare a bassi costi di costruzione e di manutenzione significa anche puntare ad un basso impatto ambientale derivante da un’ottimizzazione dell’uso e della produzione dei componenti) mirano ad abbattere le barriere economiche presenti in molti Paesi, tra cui l’Italia, già evidenziate dalla ricerca condotta dal progetto SHE.

Tutti i progetti e i modelli fin qui citati, insieme alle norme, rappresentano lo stato

dell’arte attuale della ricerca sul tema del LCC, nonché la base di partenza per lo

studio in oggetto.

III. Obiettivi generali e specifici della ricerca

Il programma di ricerca indaga il settore della sostenibilità economica all’interno del processo edilizio, ponendosi come obiettivo prioritario quello di favorire un nuovo approccio alla progettazione e agli investimenti per gli interventi di riqualificazione energetica del patrimonio edilizio esistente, sia attraverso l’analisi dello stato dell’arte che attraverso l’applicazione di un criterio dinamico che si adatti alle diverse casistiche.

L’obiettivo generale è stato quello di produrre conoscenza necessaria per favorire l’utilizzo, da parte degli attori del processo, delle metodologia di valutazione comparativa legata direttamente alle prestazioni economiche, e indirettamente a quelle ambientali, sociali e funzionali, dei prodotti e dei servizi per l’edilizia nell’arco del loro intero ciclo di vita.

L’obiettivo specifico è stato quello di valutare, attraverso un progetto pilota di edilizia sociale, i diversi scenari di investimento connessi ad una ristrutturazione della struttura esistente in alternativa a una sua demolizione e ricostruzione, attraverso l’adozione di soluzioni tecnologiche economicamente sostenibili a lungo termine.

Il progetto di ricerca è, quindi, stato finalizzato a:

− definire le attività funzionali di due possibili interventi alternativi di riqualificazione (ristrutturazione o demolizione e ricostruzione), al fine di ottenere livelli finali di prestazione energetica paragonabili;

− definire la durabilità dei componenti edilizi e degli impianti tecnologici adottati nelle due soluzioni progettuali;

− valutare, attraverso l’applicazione della metodologia LCC, se in Italia, stanti le attuali condizioni del mercato del riuso, del recupero e dello smaltimento in edilizia, sia più vantaggioso ristrutturare o demolire e ricostruire nell’ambito di applicazione dell’edilizia sociale multipiano;

− verificare le difficoltà applicative e validare i risultati ottenuti, alla luce delle informazioni oggi disponibili nella bibliografia scientifica sul tema;

− esercitare nei confronti del settore edile e dei processi progettuali un incisivo

ruolo di stimolo all’applicazione della metodologia LCC.

IV. Metodologia LCC

Poiché una rilevante parte dei costi e dei carichi ambientali viene determinata dalle scelte operate in fase di progettazione, la gestione del ciclo di vita (Life Cycle Management) diventa uno strumento indispensabile a supporto dei processi decisionali, finalizzato ad una maggiore consapevolezza circa le potenziali conseguenze, in termini di costo e impatto su ambiente e salute umana, connesse a modalità alternative di progettazione e produzione, che hanno luogo negli stadi che vanno dall’approvvigionamento di materie prime allo smaltimento dei rifiuti.

Per giungere ad una scelta ponderata tra la pluralità di soluzioni, conciliando per quanto possibile le istanze economiche, ambientali e sociali, il progettista ha a disposizione strumenti di contabilità direzionale, quali il Life Cycle Cost (LCC) e strumenti analitici di gestione ambientale, quali il Life Cycle Assessment (LCA).

Talvolta, il LCC è stato utilizzato come unico strumento di valutazione di entrambe le componenti economica e ambientale, attraverso la monetizzazione delle estremità ambientali. Tale criterio non può considerarsi sbagliato, poiché il concetto generale del LCC consiste nel supportare lo sviluppo di prodotto al fine di conciliare le esigenze di riduzione dei costi con quelle di una migliore performance ambientale, tenendo in considerazione costi e carichi ambientali non solo entro i confini aziendali, ma coinvolgendo processi e operatori a monte e a valle lungo la filiera. Il fatto che tutti gli impatti siano espressi in termini di costi o benefici utilizzando come unità di misura il valore economico degli stessi, fa sì che i risultati debbano essere interpretati secondo il principio “costo minore migliore impatto”.

Va sottolineato però che, qualora venga applicato come analisi economica complementare al LCA, nessuna delle estremità ambientali va considerata al fine di non incorrere nell’errore di “doppio conteggio”.

Quando si parla di costi e benefici diventa essenziale definire il portatore di

interesse, ossia il soggetto dell’iniziativa economica rispetto al quale vengono

calcolati i costi e i ricavi. Infatti mentre nel LCA i portatori di interesse entrano in

gioco solo nella fase di revisione, nel LCC giocano un ruolo determinante. Il

risultato dell’analisi varia fortemente al variare del portatore di interesse per cui

l’analisi è stata condotta: ad esempio se l’analisi è calcolata per l’azienda

costruttrice, i costi possibili sono dovuti all’acquisto di materiali, alla manodopera, ecc. e i ricavi alla vendita del prodotto o del servizio al cliente; è evidente che il ricavo per l’azienda costruttrice è invece un costo per il cliente finale.

Per l’analisi delle alternative progettuali applicate al caso studio di edilizia sociale, si è cercato di dare continuità agli studi intrapresi dai gruppi di lavoro dei progetti europei OPEN HOUSE e SuPerBuildings nella categoria della sostenibilità economica, adottando come riferimento principale gli standard della più recente norma EN 15643-4 (Sustainability of construction works - Assessment of buildings - Part 4: Framework for the assessment of economic performance). La norma, che non fornisce metodi di valutazione e valori di riferimento, rimandando per questi a codici nazionali di buona pratica, a sistemi di certificazione, o ad altre linee guida eventualmente esistenti, è stata ratificata dalla commissione tecnica UNI nel febbraio 2012 ed è entrata quindi a far parte anche del corpo normativo nazionale.

Nel marzo 2013, il comitato tecnico CEN ha ratificato i metodi di calcolo relativi alle prestazioni economiche degli edifici, attraverso la TC 350 WI 017 (Sustainability of construction works - Assessment of economic performance of buildings - Calculation Methods), completando il quadro metodologico utilizzato nella valutazione in questione.

L’aspetto innovativo della metodologia proposta, rispetto alle tradizionali pratiche di estimo, consiste nel fatto che conduce a determinare, con riferimento all’unità funzionale considerata, una configurazione di costo che si estende oltre i confini della singola unità economica di produzione, coprendo tutte le fasi del ciclo di vita (dalla culla alla tomba - “cradle to grave”).

Il primo aspetto della valutazione da definire oltre agli equivalenti funzionali, ovvero le caratteristiche tecniche e funzionali dell’edificio, è il periodo di studio di riferimento (Reference Study Period - RSP), che può essere uguale o meno alla durata di vita richiesta all’immobile.

La valutazione delle prestazioni economiche di un edificio, o di parte di esso, deve incorporare le informazioni utili relative alle fasi del ciclo di vita, che delineano così anche i confini del sistema oggetto dell’analisi.

L’articolazione in blocchi e moduli delle informazioni economiche, corrispondente

alla struttura modulare usata nelle Dichiarazioni Ambientali di Prodotto

(Environmental Product Declarations - EPD) per i componenti edilizi, prevede quattro gruppi di moduli informativi: produzione, messa in opera, uso, fine vita. In particolare, la norma impone di considerare separatamente gli impatti specifici della fase di uso dell’edificio dagli impatti specifici per l’utilizzo di energia (riscaldamento, raffrescamento, ventilazione, acqua calda, illuminazione e altri sistemi tecnici dell’edificio) e di acqua, al fine di garantire, successivamente, un’interpretazione dei risultati chiara e sistematica; mentre eventuali impatti oltre i confini del sistema, derivanti dal riuso, dal recupero e dal potenziale riciclaggio, possono essere considerati in un modulo informativo supplementare.

I moduli da A1 a C4 coprono gli impatti economici e gli aspetti che sono direttamente collegati ai processi e alle operazioni che si svolgono all'interno del confine del sistema edificio, mentre il modulo D fornisce i vantaggi e gli svantaggi relativi a energia esportata, a materie seconde (materie recuperate da un uso precedente o da rifiuti di un sistema, e impiegati quali risorse in ingresso in un successivo sistema), a combustibili secondari (combustibile recuperato da un uso precedente o da un rifiuto che viene impiegato in sostituzione di un combustibile primario), a prodotti secondari derivanti dal riutilizzo o dal riciclaggio e al recupero di energia che ha luogo al di là del confine del sistema.

La metodologia copre anche i costi relativi ad attività svolte in fase di pre- costruzione: associati al modulo A0 sono compresi eventuali costi di acquisto sostenuti per il sito o qualsiasi edificio esistente durante il RSP.

Fig. I. 4 – Approccio modulare per la raccolta delle informazioni nella valutazione delle prestazioni economiche di un edificio (TC 350 WI 017:2013).

La valutazione può essere applicata a tutte le suddette fasi del ciclo di vita (ad esempio nel caso di valutazione di un intervento di nuova costruzione) o solo ad alcune (ad esempio nel caso di valutazione di interventi su edifici esistenti); è quindi buona prassi prevedere questi aspetti già nella procedura preliminare di delimitazione del campo d’indagine e degli equivalenti funzionali, in funzione degli obiettivi e delle esigenze del portatore di interesse, in modo da indicare chiaramente le eventuali parti del ciclo di vita escluse e i costi considerati nell’analisi.

Le esigenze del portatore di interesse condizionano anche il livello dell’analisi, che può andare da una valutazione strategica iniziale delle opzioni fino a un’integrazione dettagliata della metodologia nelle valutazioni di progetto sulla base di specifiche stime prestazionali dei componenti. A tal proposito è stimato che fino all’80% dei costi legati alle fasi di post-costruzione possono essere influenzati nel primo 20% del processo edilizio.

Altro aspetto da definire, ai fini dell’ottenimento di risultati il quanto più possibile veritieri, sono le variabili finanziarie. I costi considerati nell’analisi dipendono dal profilo temporale: possono essere espressi in termini di grandezze reali, cioè riferendosi sempre ai prezzi di un determinato periodo scelto come contesto di riferimento, o in termini di grandezze nominali se misurati con prezzi correnti, cioè con prezzi del periodo a cui si riferiscono. Anche queste variabili di costo devono essere quindi stabilite nelle ipotesi preliminari; in genere le grandezze reali sono preferibili a causa dell’incertezza dei valori futuri, tuttavia le grandezze nominali possono essere utilizzate e possono derivare da dati noti o statistici.

Fig. I. 5 – Impatto del LCC sui costi nelle diverse fasi del processo.

I costi energetici, se considerati nell’analisi, dovrebbero far riferimento ai prezzi del periodo di conduzione dell’indagine (grandezze reali), a meno che non siano prevedibili cambiamenti legati al possibile utilizzo di fonti di energia alternative.

La determinazione di valori futuri può però in questo caso essere difficoltosa, in quanto i costi energetici sono i costi di fornitura che storicamente sono maggiormente soggetti ad aumenti sproporzionati rispetto all’inflazione.

Se si sceglie di utilizzare un’espressione dei costi e degli eventuali benefici mediante valori futuri può essere necessario, come ad esempio nel caso di pagamenti anticipati all’inizio del periodo di investimento, attualizzarli sulla base di opportuni tassi di sconto per arrivare a valori presenti.

Il Valore Attuale Netto (VAN) è una misura standard nelle analisi LCC; utilizzato per determinare e confrontare l'efficacia economica delle alternative progettuali, può essere applicato in tutta la gamma di investimenti riguardanti le costruzioni.

Per la valutazione del costo del ciclo di vita in termini di valore attuale netto, è necessario specificare il tasso di sconto che deve essere utilizzato per il calcolo. La scelta del tasso di sconto ha un forte impatto sul risultato dei calcoli; la direttiva 2010/31/UE sulla prestazione energetica in edilizia propone un tasso reale di sconto del 3%, ma il valutatore può anche effettuare ulteriori calcoli utilizzando altri tassi di sconto, ad esempio per fotografare diversi scenari economici futuri.

Nell’ottica dell’idea alla base dell’impiego del LCC, cioè che le decisioni in merito ad un certo investimento dovrebbero essere effettuate considerando tutti i costi inerenti al prodotto e non solo quelli iniziali relativi alla sua produzione, l’analisi può includere considerazioni ambientali, e quindi costi, in relazione anche alla fase di fine vita: per esempio i costi di smaltimento a seguito di una demolizione dell’edificio o di sue parti, possono essere influenzati dalla necessità di procedure atte ad evitare la contaminazione del sito. Nell’ambito della raccolta delle informazioni relative a questo blocco, può rendersi necessaria anche la stima del valore residuo, negativo o positivo, che il bene possiede al termine del periodo di vita utile, ossia il valore di mercato del bene una volta che è stato ammortizzato.

Quando, come in questo caso, i confini temporali dell’indagine sono

particolarmente lontani, può rendersi inevitabile l’uso di grandezze nominali.

1

Autori vari, L’analisi del ciclo di vita degli edifici. Metodi, strumenti, casi di studio, CELID, Torino, 2012, p. 107-108

2

Autori vari, State of art report Italy, Final version, Federabitazione Europe, 2003

3

O. Morck, The ASCOT model: Assessment of Sustainable Construction and Technologies cost, Deliverable 17-3, Cenergia, Ballerup, 2004

4

O. Morck, The ASCOT model: Assessment of Sustainable Construction and Technologies cost, Deliverable 17-3, Cenergia, Ballerup, 2004

5

The HQE

R project. Sustainable renovation of buildings for sustainable neighbourhoods, Brochure, ICIE, Bologna, 2004

6

S. Bottiglioni, A. Mingozzi, Programmi di calcolo delle prestazioni energetiche dell’edifici il modello BREA, Deliverable 8, 2008

7

Autori vari, HOPEN HOUSE. D1.5 Baseline model and assessment methodology, 2011

8

Autori vari, HOPEN HOUSE. D1.3 Definition of indicators, sustainability performance levels and procedures to evaluate them, 2010

9

AEA, M. Gross, LCC-DATA Life-Cycle-Costs in the Planning Process. Constructing Energy Efficient Buildings taking running costs into account, WP4 - Deliverables 16 & 17 Energy and LCC calculations - Case Study Buildings, IEE, 2009

10

Autori vari, Sustainability and performance assessment and benchmarking of buildings, Final report, VTT, 2012

11

Ibidem

12

TC 350 WI 017:2013, Sustainability of construction works – Assessment of economic performance of building – Calculation methods

13

BS ISO 15686-5:2008. Building and constructed assets – Service-life planning – Part 5: Life-cycle costing, Art. 4.4.4 System and detailed decision level – Integrating life-cycle costing into design appraisals

14

TC 350 WI 017:2013, Sustainability of construction works – Assessment of economic

performance of building – Calculation methods