Gli stadi di calcio e le arene sportive sono strutture caratterizzate da un elevato impatto ambientale, soprattutto per quanto riguarda il consumo energetico e le emissioni di gas serra. Al fine di valutare e quantificare tali impatti, è stata effettuata un’analisi sistematica della letteratura scientifica, finalizzata a raccogliere e rielaborare dati provenienti da numerosi studi. L’obiettivo è stato quello di individuare le principali fonti di emissioni e le inefficienze energetiche, nonché di identificare le soluzioni strutturali più efficaci per ottimizzare l’utilizzo delle risorse e conseguentemente ridurre l’impatto ambientale. È risultato che l’impronta di carbonio generata da una singola partita di calcio ammonta a 99.548 kg di CO2 equivalente, pari a 6,0 kg per spettatore. Il trasporto dei tifosi incide in modo significativo: il 42,4 per cento utilizza l’auto, responsabile del 71,6 per cento delle emissioni legate agli spostamenti. L’utilizzo dell’acqua piovana in uno stadio, durante il triennio analizzato, ha permesso di risparmiare circa 20.000 m³ di acqua forniti dalla rete idrica (oltre il 56 per cento del proprio fabbisogno idrico). Questo ha portato a una riduzione dei costi compresa tra il 32 e il 50 per cento. Per quanto riguarda la fase di costruzione degli stadi, il prodotto metallico medio, identificato nello studio come ossido di alluminio (metallurgico), ha mostrato un contributo massimo del 53 per cento nella categoria Human Toxicity, grazie a un elevato fattore di caratterizzazione della tossicità pari a 76,09 kg di equivalente 1,4-DCB per kg, calcolato attraverso un Life Cycle Assessment con il metodo ReCiPe; inoltre il riutilizzo dell’acciaio consente di risparmiare 0,36 kg di CO2 per ogni kg rispetto al riciclo. Nei grandi impianti sportivi, la domanda energetica durante una singola partita può raggiungere i 50 MWh, rendendo necessaria l’adozione di strategie mirate alla riduzione dei consumi. In tale contesto sono state studiate le seguenti soluzioni. L’impiego di un sistema solare combinato in una struttura riqualificata ha consentito di sostituire combustibili tradizionali, ottenendo un risparmio annuo di 16.500 litri di olio combustibile e una conseguente riduzione di 44,37 tonnellate di CO2. Parallelamente, l’ottimizzazione dell’efficienza elettrica ha prodotto un ulteriore risparmio annuale pari a 54,6 tCO2e. In un altro stadio sono state adottate soluzioni tecnologiche accessibili, quali i rivestimenti altamente riflettenti e pannelli fotovoltaici. I primi mostrano un potenziale di compensazione fino a 720 tCO2-eq nell’arco di vent’anni mentre i pannelli fotovoltaici consentono di risparmiare 407,5 tCO2e all’anno. Inoltre, l’integrazione di sistemi eolici nei complessi considerati consente di evitare l’emissione di 23,376 tonnellate di CO2 per ogni ciclo di tre incontri disputati presso tali strutture.

L'ingegneria delle strutture sostenibili: un'analisi ingegneristica riguardante l'impatto ambientale e l'ottimizzazione delle risorse energetiche

XAMIN, ANDREA
2024/2025

Abstract

Gli stadi di calcio e le arene sportive sono strutture caratterizzate da un elevato impatto ambientale, soprattutto per quanto riguarda il consumo energetico e le emissioni di gas serra. Al fine di valutare e quantificare tali impatti, è stata effettuata un’analisi sistematica della letteratura scientifica, finalizzata a raccogliere e rielaborare dati provenienti da numerosi studi. L’obiettivo è stato quello di individuare le principali fonti di emissioni e le inefficienze energetiche, nonché di identificare le soluzioni strutturali più efficaci per ottimizzare l’utilizzo delle risorse e conseguentemente ridurre l’impatto ambientale. È risultato che l’impronta di carbonio generata da una singola partita di calcio ammonta a 99.548 kg di CO2 equivalente, pari a 6,0 kg per spettatore. Il trasporto dei tifosi incide in modo significativo: il 42,4 per cento utilizza l’auto, responsabile del 71,6 per cento delle emissioni legate agli spostamenti. L’utilizzo dell’acqua piovana in uno stadio, durante il triennio analizzato, ha permesso di risparmiare circa 20.000 m³ di acqua forniti dalla rete idrica (oltre il 56 per cento del proprio fabbisogno idrico). Questo ha portato a una riduzione dei costi compresa tra il 32 e il 50 per cento. Per quanto riguarda la fase di costruzione degli stadi, il prodotto metallico medio, identificato nello studio come ossido di alluminio (metallurgico), ha mostrato un contributo massimo del 53 per cento nella categoria Human Toxicity, grazie a un elevato fattore di caratterizzazione della tossicità pari a 76,09 kg di equivalente 1,4-DCB per kg, calcolato attraverso un Life Cycle Assessment con il metodo ReCiPe; inoltre il riutilizzo dell’acciaio consente di risparmiare 0,36 kg di CO2 per ogni kg rispetto al riciclo. Nei grandi impianti sportivi, la domanda energetica durante una singola partita può raggiungere i 50 MWh, rendendo necessaria l’adozione di strategie mirate alla riduzione dei consumi. In tale contesto sono state studiate le seguenti soluzioni. L’impiego di un sistema solare combinato in una struttura riqualificata ha consentito di sostituire combustibili tradizionali, ottenendo un risparmio annuo di 16.500 litri di olio combustibile e una conseguente riduzione di 44,37 tonnellate di CO2. Parallelamente, l’ottimizzazione dell’efficienza elettrica ha prodotto un ulteriore risparmio annuale pari a 54,6 tCO2e. In un altro stadio sono state adottate soluzioni tecnologiche accessibili, quali i rivestimenti altamente riflettenti e pannelli fotovoltaici. I primi mostrano un potenziale di compensazione fino a 720 tCO2-eq nell’arco di vent’anni mentre i pannelli fotovoltaici consentono di risparmiare 407,5 tCO2e all’anno. Inoltre, l’integrazione di sistemi eolici nei complessi considerati consente di evitare l’emissione di 23,376 tonnellate di CO2 per ogni ciclo di tre incontri disputati presso tali strutture.
2024
Engineering of sustainable structures: an Engineering analysis on environmental impact and energy resource optimization
sostenibilità
risorse energetiche
impatto ambientale
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/83136