Il ciclo di vita di un prodotto edilizio.

L’analisi di un ciclo di vita di un prodotto è, in generale, la verifica dell’intero processo del manufatto dagli sviluppi iniziali alla gestione, dal riuso all’eventuale riciclo o dismissione, al fine di valutare gli impatti sull’ambiente e considerare i limiti del prodotto stesso.

I limiti possono essere di tipo funzionale ovvero legati alle singole fasi del ciclo di vita e agli impatti inevitabili generati, a limiti territoriali che implicano l’individuazione del territorio a cui si riferisce e limiti temporali stabiliti.

Un prodotto viene considerato rispetto a determinate variabili che sono relative al consumo di materie prime, di energia, di emissioni atmosferiche, effetti sul suolo, danni all’ambiente, rifiuti e rischio per la biosfera.

Questo tipo di operazione è finalizzato alla possibilità di compiere scelte precise relativamente alle caratteristiche di un prodotto ed eventualmente identificare prodotti surrogabili con caratteristiche eco-compatibili migliori rispetto ad un sistema analizzato in precedenza.

Il laterizio

Il laterizio è uno dei materiali da costruzione più utilizzato, almeno nel nostro paese, e si compone come un prodotto costituito da argilla cotta come materiale base.

Cerchiamo di capire come può essere applicata un’analisi efficace del ciclo di vita di questo prodotto secondo i parametri sopraelencati.

Il ciclo di vita di un prodotto.

Il ciclo di vita di un prodotto.

Partiamo dalla fase preliminare di estrazione. Essendo composto prevalentemente da argille, la materia prima verrà estratta, quindi comporterà effetti sull’atmosfera in quanto l’estrazione in cava e la movimentazione dei materiali provocheranno emissioni di polveri.

Gli impatti però sono solitamente limitati in quanto le operazioni di scavo sono circoscritte all’area (spesso situata in zone non urbanizzate) a cadenza stagionale e le emissioni sono mediamente di bassa entità.

Per quanto riguarda gli effetti sul suolo nel processo estrattivo viene asportata una quantità importante di suolo che però nel momento in cui la cava si esaurisce viene ripristinato a verde.

L’individuazione di queste aree però non prescinde da una attenta analisi degli ecosistemi, degli elementi morfologici e uno sviluppo del sito dimensionalmente contenuto.Questo consente di limitare gli impatti sul territorio e di mantenere confinata l’aria interessata ai processi estrattivi e di movimentazione di materiali e automezzi.

Di riflesso anche il paesaggio subisce modificazioni la cui entità sarà attentamente valutata in fase di individuazione del sito di estrazione. Per l’uomo gli impatti sono relativi ai livelli di polvere e alle vibrazioni riscontrabili nelle vicinanze delle macchine operatrici; è necessario dunque adottare sistemi di protezione in prossimità della cava ma gli effetti sulle comunità urbane e rurali sono praticamente nulli.

La fase di prelavorazione consiste sostanzialmente nella frantumazione e macinazione della materia prima, unita alla laminazione, miscelazione e bagnatura. Normalmente negli stabilimenti dove avvengono le prelavorazioni e le lavorazioni dei materiali esistono impianti per l’abbattimento delle polveri che debbono essere correttamente progettati e costantemente monitorati al fine di rappresentare un sistema in grado di garantire una qualità sufficiente dell’ambiente interno e limitare l’emissione esterna di inquinanti.

Durante i processi di prelavorazione i consumi idrici sono importanti e devono essere strutturati secondo precise regole a riguardo della estrazione dell’acqua, del controllo delle emissioni, accumulo e scarico delle acque, drenaggio, eliminazione rifiuti liquidi e ricircolo dell’acqua.
Sul suolo gli impatti sono relativi agli scarti di produzione che vengono stoccati in discarica.

La fase di lavorazione si compone dalle fasi di preessicazione e formatura. Gli impatti sono pressoché identici rispetto alla fase di prelavorazione a parte il consumo di acqua che in questa fase è nullo.

La fase finale si compone della essiccazione e della cottura dei prodotti. Gli impatti atmosferici in questa fase sono più pesanti poichè l’uso di combustibili o del metano comporta una emissione di polveri importante.

Il laterizio è un materiale edilizio molto comune.

Il laterizio è un materiale edilizio molto comune.

I prodotti della combustione che creano inquinamento sono l’anidride solforosa e gli ossidi di azoto e all’interno dell’argilla sono presenti piccole percentuali di fluoro che in fase di cottura (intorno ai 1000 gradi C) si trasformano in composti gassosi come acido fluoridrico che vengono emessi nell’atmosfera.

Questi composti derivanti dalla cottura hanno un impatto importante sulla flora poichè le piante sono sensibili ai composti fluoridrici anche se presenti in minime quantità. Lo sfruttamento delle risorse idriche è riferibile alle quantità e alle modalità descritte nella fase di prelavorazione.

Si può risparmiare energia?

Abbiamo analizzato brevemente le fasi principali di produzione di un materiale edilizio e compreso quale siano gli impatti principali sul sistema ambiente.

Per migliorare le sue prestazioni in termini di biocompatibilità è necessario intervenire su alcuni aspetti relativi alla produzione del materiale.

Per rimanere sul laterizio sappiamo che il materiale base possiede caratteristiche proprie in termini ad esempio di isolamento termico; è possibile agire sulle componenti per costituire un materiale che fornisca prestazioni migliori?

In relazione alla muratura le variabili che agiscono sulla capacità termica sono riferibili ai singoli prodotti (mattoni, blocchi, malte e intonaci), al tipo di muratura in termini di disposizione degli elementi e all’utilizzo di materiali isolanti aggiuntivi.

Le prestazioni di isolamento termico del prodotto sono influenzate dalla quantità di calore che si trasmette attraverso il materiale (dipendente dalla forma, dalle caratteristiche proprie dell’argilla e dagli spessori) e la quantità di calore che si trasmette mediante l’aria dei fori per irraggiamento e convezione.

Sicuramente per sviluppare prestazioni a livello di isolamento termico più elevate bisogna agire sul numero di camere d’aria, ovvero di aperture, poste in posizione trasversale al flusso termico; è importante anche la larghezza del prodotto, in quanto il flusso ci impiega più tempo a percorrere uno spazio maggiore. In questo senso sono stati sviluppati sistemi alveolari che consentono una foratura del materiale molto maggiore  e un peso decisamente minore per sviluppare un prodotto a bassa conducibilità termica.

La forma del laterizio inoltre può modificare i valori di trasmittanza termica in quanto la presenza di incavi in sostituzione dei giunti di malta può abbattere decisamente la presenza di ponti termici e favorire migliori prestazioni in termini isolanti.

Quindi i processi di produzione del materiale devono essere studiati in modo da sviluppare sistemi sempre più virtuosi: per dare una forma ad una struttura alveolare bosogna operare su argilla opportunamente trafilata con filiere speciali, trattare delicatamente la sua composizione a setti sottili in modo da evitare di conferire eccessiva fragilità al materiale che possa danneggiare il prodotto finito.

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