Integrazione BIM-LCA per la valutazione dell'impatto ambientale dei sistemi MEP

The construction sector is responsible for a significant share of global greenhouse gas emissions and resource consumption. While the environmental impact of building structures and enclosures is well-documented, Mechanical, Electrical, and Plumbing (MEP) systems are often excluded from the calculation of the embodied carbon of a building through Life Cycle Assessments (LCA), due to their inherent complexity and the scarcity of specific data. This thesis explores the integration of Building Information Modeling (BIM) with LCA methodologies to optimize the environmental impact assessment of MEP systems, using a school building as a case study. The research focuses on the possibility of using the BIM model as the primary source for the Life Cycle Inventory (LCI). First of all, a review of current regulations and literature studies on BIM-LCA and MEP-LCA integration is carried out. After that, through the use of Revit and the One Click LCA plugin, modeled information are exported and then mapped with LCA datasets. Finally, the LCA calculation is conducted for six different scenarios to establish a minimum and maximum range of emissions; the results are then expressed in terms of GWP (kgCO2e) normalized over the gross internal area of the building (m2). The results demonstrate that the BIM-LCA approach significantly reduces the time required for environmental impact calculation and facilitates the iterative analysis of different scenarios. However, the research highlights that the accuracy of the assessment is still heavily constrained by the limited number of specific Environmental Product Declarations (EPDs) for the MEP sector and lack of standardization among LCA databases. To sum up, while BIM-LCA integration shows high potential for improving sustainability in construction, further improvement of LCA databases - especially those embedded in BIM-LCA tools like One Click LCA - is essential.

Il settore delle costruzioni è responsabile di una quota significativa delle emissioni globali di gas serra e del consumo di risorse. Mentre gli impatti ambientali dei componenti strutturali ed architettonici degli edifici sono ampiamente documentati, i sistemi meccanici, elettrici e idraulici (MEP) sono spesso esclusi dal calcolo del carbonio incorporato (embodied carbon) attraverso la valutazione del ciclo di vita (LCA), a causa della loro intrinseca complessità e della scarsità di dati specifici. Questa tesi esplora l'integrazione del Building Information Modeling (BIM) con le metodologie LCA per ottimizzare la valutazione dell'impatto ambientale dei sistemi MEP, utilizzando un edificio scolastico come caso studio. La ricerca si concentra sulla possibilità di utilizzare il modello BIM come fonte primaria per l'inventario del ciclo di vita (LCI). In primo luogo, viene condotta una revisione delle normative vigenti e della letteratura scientifica sull'integrazione BIM-LCA e MEP-LCA. Successivamente, attraverso l'uso di Revit e del plugin One Click LCA, le informazioni modellate vengono esportate e mappate con i dataset LCA. Infine, il calcolo LCA viene condotto per sei diversi scenari al fine di stabilire un intervallo minimo e massimo di emissioni; i risultati vengono poi espressi in termini di GWP (kgCO2e) normalizzati rispetto alla superficie lorda interna dell'edificio (m2). I risultati dimostrano che l'approccio BIM-LCA riduce significativamente il tempo richiesto per il calcolo dell'impatto ambientale e facilita l'analisi iterativa di diversi scenari. Tuttavia, la ricerca evidenzia che l'accuratezza della valutazione è ancora fortemente limitata dal numero ristretto di Dichiarazioni Ambientali di Prodotto (EPD) specifiche per il settore MEP e dalla mancanza di standardizzazione tra i database LCA. In sintesi, sebbene l'integrazione BIM-LCA mostri un alto potenziale per migliorare la sostenibilità nelle costruzioni, è essenziale un ulteriore potenziamento dei database LCA, specialmente di quelli integrati negli strumenti BIM-LCA.