Ottimizzazione dell'impatto ambientale di un edificio ospedaliero tramite integrazione delle metodologie LCA e openBIM-IFC

Il settore AEC – Architecture, Engineering and Construction – è ritenuto uno dei maggiori responsabili del consumo di risorse ed emissioni di gas serra che negli ultimi anni stanno peggiorando l’emergenza climatica attualmente in atto: si ritiene, infatti, che esso sia la causa del 35% del consumo energetico e del 38% di emissioni di CO2 a livello globale. Per far fronte a questa problematica, è in atto il tentativo di realizzare edifici sostenibili e che siano energeticamente performanti. In tale contesto, un valido apporto può essere dato dalla metodologia LCA. La Life Cycle Assessment è infatti uno strumento in grado di quantificare gli impatti ambientali degli edifici durante tutto il loro ciclo di vita: dall’estrazione delle materie prime per la produzione delle componenti, alla demolizione e smaltimento dei rifiuti, considerando anche le fasi di costruzione ed utilizzo del manufatto. Se implementata negli stadi iniziali della progettazione, essa permette l’individuazione delle fasi più impattanti del ciclo di vita; nonostante ciò, a causa delle difficoltà legate al reperimento dei dati e alla computazione, spesso questa viene svolta a posteriori. Lo scopo della presente tesi di laurea è innanzitutto quello di indagare, tramite un’intensa analisi di letteratura, quali aspetti del ciclo di vita di un edificio hanno maggiore peso sull’impatto ambientale totale, con particolare riferimento alla embodied carbon , ovvero il carbonio incorporato derivante dai materiali utilizzati, e la operational carbon, cioè le emissioni prodotte durante la fase operativa. Successivamente, si cercherà di capire come è possibile svolgere un’ottimizzazione di tali impatti e consumi durante le tre fasi progettuali dell’edificio – preliminare, definitiva ed esecutiva – grazie all’integrazione della metodologia LCA con quella open-BIM e con alcuni algoritmi di ottimizzazione. Verrà infine svolto un focus sull’ambito ospedaliero, e in particolare sulle zone di degenza, per capire come variano i consumi medi annui a seconda delle scelte fatte in fase preliminare e riguardanti l’aspetto formale-geometrico e tecnologico. Nella fase sperimentale verranno infatti confrontati quattro prototipi di degenza ospedaliera con diverse configurazioni, ciascuno di questi collocato in due città italiane – Bergamo e Palermo – per un totale di otto modelli, elaborati tramite il software BIM Revit. Di tali prototipi verrà svolta un’analisi energetica tramite la piattaforma online di Insight 360, permettendo di dimostrare come già questi accorgimenti preliminari sulla sola degenza possono portare ad un margine di riduzione dei consumi di circa il 3% sul totale dell’edificio ospedaliero. Dei possibili sviluppi futuri legati all’ambito della presente tesi sono lo studio di come l’ottimizzazione possa essere svolta anche nelle fasi successive, nonché come considerare il comfort umano nelle scelte progettuali, essendo quest’ultimo un fattore imprescindibile nell’edilizia ospedaliera.