Gli edifici sono importanti nella politica ambientale e climatica dell’unione europea per diversi motivi, tra cui le loro emissioni di gas serra e l’elevato consumo di risorse materiali. Il miglioramento della progettazione e delle tecniche di costruzione produrrà nuovi edifici altamente efficienti, ma è probabile che oltre l’85% degli edifici attuali sia ancora in uso nel 2050. Questo breve articolo esamina le potenziali attività di ristrutturazione che potrebbero migliorare la sostenibilità degli edifici esistenti e le implicazioni per le emissioni di gas serra incorporate e l’uso delle risorse.
Motivazione:
La transizione verso un’economia circolare è una delle ambizioni dell’UE. Un’economia circolare richiede la minimizzazione dell’uso delle risorse, utilizzando il minor numero possibile di risorse, mantenendo i materiali e i prodotti nell’economia il più a lungo possibile e utilizzando i rifiuti prodotti , in modo che i materiali di scarto vengano reimmessi nell’economia. Questi risparmi di risorse possono contribuire a mitigare il cambiamento climatico, evitando le emissioni associate all’estrazione e alla lavorazione di nuove risorse. Ma quanto è significativo questo contributo?
Per rispondere a questa domanda, andiamo ad analizzare il patrimonio edilizio dell’UE. Le attività di costruzione rappresentano circa la metà delle risorse che consumiamo nell’UE, quindi gli edifici sono un buon caso di studio per analizzare il potenziale di una maggiore circolarità per contribuire a mitigare i cambiamenti climatici. Poiché l’85-95% degli edifici attuali sarà ancora in piedi nel 2050, ci andiamo a concentrare sugli edifici esistenti. La modellizzazione degli impatti di specifiche attività di ristrutturazione sull’intero patrimonio edilizio dell’UE dimostra una serie di potenziali benefici, sia in termini di circolarità degli edifici , che di emissioni incorporate , e quindi si evidenzia il potenziale di quella che potrebbe essere una “ondata di rinnovamento” circolare.
Per raggiungere gli obiettivi climatici , sarà necessario un ampio rinnovamento del patrimonio edilizio:
Poiché l’uso degli edifici rappresenta il 40% del consumo energetico annuale dell’UE e il 36% delle emissioni annuali di gas serra (GHG) del settore energetico, migliorare la sostenibilità del settore edilizio è fondamentale per raggiungere gli obiettivi climatici dell’UE. A tal fine, il Green Deal europeo mira a migliorare la sostenibilità del settore edilizio principalmente in due modi: in primo luogo, rafforzando la legislazione relativa all’efficienza energetica e al rendimento energetico degli edifici; in secondo luogo, promuovendo l’elettrificazione degli utenti finali nel settore residenziale, insieme alla decarbonizzazione del settore elettrico. Tra il 2005 e il 2019, le politiche esistenti e gli inverni più caldi hanno contribuito a ridurre del 29% le emissioni di CO2 degli edifici durante la loro fase di utilizzo. Tuttavia, la tendenza osservata dovrà accelerare per raggiungere l’obiettivo dell’UE di ridurre le emissioni di gas serra del 55% netto entro il 2030, rispetto ai livelli del 1990. Ciò richiederebbe una riduzione delle emissioni derivanti dall’uso degli edifici del 60%, come stabilito nell’ondata di rinnovamento dell’UE (EEA, 2021).
Per raggiungere questo obiettivo, i nuovi edifici devono essere a zero emissioni di carbonio (EEA, 2020) e, soprattutto, gli edifici esistenti devono essere riqualificati. L’industria delle costruzioni dovrà attuare un’accelerazione senza precedenti nel rinnovamento energetico del patrimonio edilizio dell’UE. L’ondata di rinnovamento mira a raddoppiare almeno il tasso annuale di rinnovamento energetico (attualmente stimato all’1%) degli edifici residenziali e non residenziali entro il 2030 e ad avviare ristrutturazioni energetiche profonde che potrebbero ridurre il consumo energetico degli edifici di almeno il 60% (CE, 2020a). La direttiva sul rendimento energetico nell’edilizia e le rispettive rifusioni del 2021 definiscono un quadro chiaro per raggiungere questo obiettivo. La ristrutturazione energetica degli edifici spesso si aggiunge alla più “normale” ristrutturazione degli edifici. Anche la qualità complessiva e l’età del patrimonio edilizio sono elementi da considerare. Circa il 15% degli europei vive in abitazioni con tetti che perdono, pareti, pavimenti o fondamenta umide e una percentuale che va dal 5% e il 39% vive in edifici che presentano marciume negli infissi o nei pavimenti. Tutti gli edifici devono essere ristrutturati regolarmente per risolvere problemi di comfort, sicurezza o manutenzione e, in pratica, la ristrutturazione energetica e quella non energetica avvengono spesso insieme.
Andare oltre e guardare alla circolarità nella ristrutturazione degli edifici:
Sia la ristrutturazione “energetica” che quella “non energetica” richiedono materiali e generano emissioni di CO2. Se l’UE vuole raggiungere la neutralità climatica, è necessario considerare ulteriormente come ridurre al minimo le emissioni derivanti dalle previste attività di ristrutturazione. Il piano d’azione dell’UE per l’economia circolare (CE, 2020b) e le iniziative politiche che ne derivano, promuovono un aumento della circolarità dell’economia dell’UE, includendo l’ambiente costruito come settore prioritario. La proposta della Commissione europea di revisione del regolamento sui prodotti da costruzione (2022) , creerà un quadro armonizzato per valutare e comunicare le prestazioni ambientali e climatiche dei prodotti da costruzione. I nuovi requisiti di prodotto garantiranno che la progettazione e la fabbricazione dei prodotti da costruzione siano all’avanguardia, rendendoli più durevoli, riparabili, riciclabili e più facili da rifabbricare. Gli stakeholder del settore edile riconoscono sempre più la necessità di andare oltre le emissioni di gas serra generate dall’uso degli edifici e di adottare una prospettiva del ciclo di vita, in cui si affrontano le emissioni incorporate nei materiali da costruzione . La conoscenza delle emissioni di gas serra prodotte durante il ciclo di vita degli edifici è quindi importante sia dal punto di vista politico che industriale.
Un’esplorazione quantitativa della ristrutturazione circolare:
Continuando, andiamo inoltre ad analizzare il potenziale di mitigazione dei cambiamenti climatici attraverso l’attuazione di azioni di “ristrutturazione circolare” del patrimonio edilizio esistente dell’UE fino al 2050. Ciò comporta un’ampia modellazione di tali azioni su tipologie di edifici molto diverse in quattro regioni geografiche distinte che abbracciano gli Stati membri dell’UE e la Norvegia. Questa modellazione si concentra sugli aspetti tecnici e si basa sulla modellazione del flusso di massa delle ristrutturazioni. Ciò significa che non vengono presi in considerazione gli aspetti socio-economici di una ristrutturazione su larga scala, come i finanziamenti, le competenze richieste, le preferenze delle persone o i costi economici, sebbene siano fondamentali per l’ondata di rinnovamento e per le attività di rinnovamento circolare.
Questo esercizio non è una previsione e mira solo a mostrare il potenziale di mitigazione dei cambiamenti climatici attraverso il miglioramento della ristrutturazione degli edifici. Pertanto, aspetti quali la disponibilità di risorse o l’uso del suolo per la produzione di materiali da costruzione, così come gli sforzi di decarbonizzazione previsti nell’UE, non sono stati presi in considerazione nella modellazione. La modellizzazione riguarda sia le ristrutturazioni energetiche che quelle non energetiche. Il miglioramento dell’efficienza energetica dello stock edilizio consentito dalla ristrutturazione energetica non è calcolato, ma è considerato in termini di “profondità” e velocità della ristrutturazione. Sebbene una ristrutturazione energetica profonda implichi un maggiore utilizzo di materiali isolanti e quindi un aumento della CO2 incorporata, può anche portare a una riduzione delle emissioni di CO2 dopo la ristrutturazione. Aumentando ulteriormente il tasso di riciclaggio dei materiali isolanti e di altri materiali, si possono ottenere ulteriori risparmi nell’estrazione dei materiali e nella CO2 .
Azioni di ristrutturazione circolare:
Tre obiettivi principali di circolarità possono essere affrontati attraverso azioni di ristrutturazione circolare:
Nell’ambito di questi obiettivi, abbiamo modellato 10 azioni di ristrutturazione circolare. Queste sono presentate nella Sezione 1 e sono raggruppate per obbiettivo.
• Sezione 1. Azioni di rinnovamento circolare:
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Aumentare l’intensità d’uso..
Trasformare gli spazi esistenti in aree multifunzionali, ad esempio utilizzando le mense degli uffici come ristoranti la sera. In questo modo si riduce la necessità di nuovi spazi nei nuovi edifici, evitando le relative risorse necessarie.
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Retrofitting..
Quando la domanda di un tipo di edificio diminuisce, adattatene l’uso. Ad esempio, se in seguito alla pandemia COVID-19 il fabbisogno di uffici diminuisce, alcuni edifici adibiti a uffici possono essere convertiti a uso residenziale. Questo adeguamento porta a una riduzione della domanda di nuovi edifici residenziali.
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Scegliere materiali e prodotti per l’edilizia di lunga durata..
Per ogni elemento dell’edificio, si identifica il componente con la durata di vita più breve e, in caso di ristrutturazione, lo si sostituisce con un’alternativa con una durata tecnica più lunga. Un’altra strategia consiste nel sostituire gli elementi edilizi con altre tecnologie che offrono una durata di vita più lunga. In questo modo si riduce la frequenza delle future ristrutturazioni o addirittura si ritarda la demolizione, con il conseguente effetto di ridurre la domanda di nuove costruzioni.
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Ritardare la demolizione degli edifici..
Questa azione viene modellata affrontando la principale ragione non economica della demolizione degli edifici: la riparazione della struttura e delle fondamenta degli edifici invecchiati. Ciò comporta un ritardo nella domanda di nuove costruzioni.
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Ridurre il consumo di materiali…
Quando si ristruttura, utilizzare prodotti che possono essere riutilizzati. Questa azione porterà in ultima analisi a una riduzione della domanda di materie prime quando questi prodotti saranno riutilizzati in seguito a una futura ristrutturazione. Questa riduzione della domanda sarà evidente dopo molto tempo.
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Massimizzare il contenuto riciclato dei materiali di ristrutturazione…
Assumendo la disponibilità di materiali riciclati, questa azione stima il contenuto tecnico massimo di riciclato in tutti i materiali di ristrutturazione. I risparmi di nuovi materiali (primari) sono calcolati come la differenza tra il contenuto riciclato attuale e il massimo tecnico ipotizzato da questa azione.
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Massimizzare il riutilizzo…
Nell’ambito di questa azione, vengono modellate le strategie di ottimizzazione del riutilizzo (ad esempio, rimozione della contaminazione, piccoli interventi di riparazione per aumentare le prestazioni). L’aumento del riutilizzo dei materiali provenienti dalle ristrutturazioni consente di risparmiare una quantità equivalente di nuovi materiali vergini.
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Utilizzare materiali di nuova generazione ,ad esempio utilizzo di facciate prefabbricate..
L’uso di facciate prefabbricate (compresi rivestimenti e isolamenti) consente di risparmiare circa il 25% di materiale rispetto alle opzioni non prefabbricate. Questa azione è modellata come se tutte le ristrutturazioni di facciate utilizzassero l’opzione prefabbricata.
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Scelta di materiali/prodotti biobased:
Questa azione prevede l’utilizzo di materiali/prodotti a base biologica, quando possibile, durante la ristrutturazione di un elemento edilizio, risparmiando così risorse non rinnovabili. Nell’ambito di questa azione, si presume che tutte le ristrutturazioni di tetti e facciate includano l’installazione di un tetto/facciata verde.
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Modellazione degli impatti della ristrutturazione sul patrimonio edilizio dell’UE..
Gli impatti potenziali dell’applicazione di queste 10 azioni al patrimonio edilizio dell’UE sono stati stimati in un esercizio di modellazione che applica tre scenari. Sulla base della letteratura, uno scenario di base ipotizza la continuazione, fino al 2050, degli attuali tassi e attività di ristrutturazione, suddivisi in ristrutturazioni energetiche e non energetiche. Un secondo scenario “conforme alle politiche” accelera il tasso di ristrutturazione secondo le aspirazioni dell’ondata di rinnovamento dell’UE. Un terzo scenario, più ambizioso, accelera ulteriormente la ristrutturazione, in modo che tutti gli edifici dello stock siano stati ristrutturati entro il 2050.
• Sezione 2. : Risparmi di materiali e di emissioni di gas serra derivanti dall’implementazione di azioni di ristrutturazione circolare sul patrimonio edilizio dell’UE:
Secondo le nostre ricerche risulta evidente che concentrarsi sulle azioni di ristrutturazione che mirano ad aumentare direttamente la durata di vita degli edifici, ha il maggior potenziale di risparmio sia di materiali che di gas serra nel periodo modellato. Questo perché l’aumento della durata di vita si traduce in una minore domanda di nuove costruzioni, che sono ad alta intensità di materiali e gas serra. Anche l’aumento dell’intensità d’uso comporta un notevole risparmio di CO2. Questa azione può essere attribuita alla considerazione della sufficienza energetica, che è un tema cruciale nella riduzione delle emissioni degli edifici .
L’investimento in materiali a lunga durata presenta invece un quadro diverso: i risultati di questa azione mostrano un consumo netto di materiali e un costo in termini di emissioni di gas serra nello scenario di riferimento. Ciò è dovuto al fatto che la maggior parte dei materiali a lunga durata sono più pesanti e richiedono maggiori emissioni di gas serra durante la produzione rispetto ai materiali tradizionali. Tuttavia, la loro natura duratura fa sì che in futuro i lavori di ristrutturazione siano meno frequenti, evitando così l’uso di materiali per la ristrutturazione e le relative emissioni di gas serra incorporate. Questa azione dimostra che, in alcuni casi, la circolarità richiede investimenti nei materiali ora per sfruttare i benefici a lungo termine, a causa della durata di vita intrinseca degli edifici. Ad esempio, se il periodo modellato viene esteso al 2070, i risultati dello scenario per le emissioni di gas serra diventano risparmi netti compresi tra 19 e 38 milioni di tonnellate di CO2e.
Questi risultati dimostrano anche le diverse scelte strategiche possibili: se il raggiungimento di rapide riduzioni delle emissioni nel breve termine porta a sottoutilizzare materiali di lunga durata, ciò avverrà a costo di riduzioni inferiori delle emissioni a lungo termine. Il secondo gruppo in termini di risparmio di materiali e gas serra, è costituito da azioni che si concentrano sulla riduzione del consumo di materiali, soprattutto attraverso l’incremento del riciclaggio di alta qualità dei materiali. I vantaggi derivano dal fatto che non sono necessarie quasi nuove risorse quando si utilizzano materiali riciclati, la cui produzione è anche molto meno intensiva in termini di gas serra rispetto ai materiali che utilizzano nuove risorse naturali estratte. Soprattutto nello scenario ambizioso, in cui la ristrutturazione viene accelerata in modo significativo, l’utilizzo di materiali ad alto contenuto di riciclato nella ristrutturazione , è l’azione circolare con il più alto potenziale di risparmio di emissioni di gas serra.
Le azioni di ristrutturazione circolare più sperimentali, mostrano il potenziale più basso, ma non trascurabile, di risparmio di emissioni di gas serra. Tuttavia, in termini di risparmio di materiali, l’utilizzo di materiali biobased e di soluzioni verdi richiede una massa di materiali maggiore rispetto alle attuali alternative convenzionali. Ciò è dovuto al fatto che i materiali a base biologica sono più pesanti o hanno una durata di vita più breve (il che significa che devono essere sostituiti prima in una ristrutturazione successiva) , rispetto alle loro alternative. Tuttavia, poiché questi materiali biobased e verdi sono rinnovabili, il problema dell’esaurimento delle risorse diventa meno importante se vengono utilizzati, a patto che venga garantita una produzione sostenibile. È interessante notare che l’installazione di facciate e tetti verdi durante la ristrutturazione dell’edificio significherebbe che il bilancio delle emissioni di gas serra diventa negativo, poiché gli elementi verdi sono più pesanti delle alternative esistenti e quindi più intensivi di gas serra da produrre per unità. Tuttavia, il costo delle emissioni di gas serra è basso e offrono un’ampia gamma di benefici: ad esempio, l’installazione di facciate e tetti verdi nella maggior parte degli edifici in Europa offre opportunità ricreative, adattamento climatico allo stress da calore, raffreddamento della temperatura dell’aria, sequestro del carbonio, trattamento e gestione delle acque meteoriche e aumento della biodiversità .
Conclusioni:
Gli edifici occupano un posto di rilievo nelle politiche dell’UE in materia di clima e di economia circolare. Il raggiungimento della neutralità climatica implica non solo la riduzione della domanda energetica degli edifici e la decarbonizzazione dell’energia utilizzata, ma anche la riduzione delle emissioni dal punto di vista del ciclo di vita. Le emissioni di gas serra incorporati rappresentano in media il 20-25% delle emissioni totali del ciclo di vita degli edifici e diventeranno sempre più importanti man mano che il parco edilizio diventerà più efficiente dal punto di vista energetico . Nelle nuove costruzioni, molti benefici della circolarità si realizzeranno spesso in un futuro lontano. L’aumento della durata di vita degli edifici e la progettazione per lo smontaggio sono esempi di misure circolari che conferiranno benefici una volta che i nuovi edifici avranno raggiunto la fine del loro ciclo di vita, a molti decenni da oggi. È quindi importante concentrarsi anche sul modo in cui ristrutturiamo il nostro patrimonio edilizio esistente, in modo da sfruttarne i benefici nel breve periodo.
La modellizzazione presentata dimostra che l’applicazione di un’ondata di rinnovamento più circolare in Europa potrebbe avere un effetto sinergico sia nel ridurre l’uso delle risorse che nell’evitare le emissioni di gas serra. Riconoscendo il potenziale di mitigazione climatica dei gas serra incorporati negli edifici, l’UE sta già pianificando una roadmap sulle prestazioni dell’intero ciclo di vita per ridurre le emissioni di gas serra degli edifici entro il 2050. Iniziative simili da parte degli stakeholder del settore edilizio, indicano una domanda di decarbonizzazione del settore che adotta una prospettiva di ciclo di vita.
