Rigenerazione urbana e sostenibilità: scenari LCA a confronto per il patrimonio edilizio esistente

Rigenerazione urbana e sostenibilità: scenari LCA a confronto per il patrimonio edilizio esistente

La trasformazione sostenibile del patrimonio edilizio è oggi uno dei grandi temi che accomunano architetti, ingegneri e urbanisti, in particolare per quanto riguarda gli obiettivi di decarbonizzazione al 2050.

Negli ultimi anni, l’Unione Europea ha accelerato sul fronte normativo e strategico (Green Deal, Renovation Wave, Fit for 55, revisioni della EPBD, ecc.), evidenziando l’urgenza di interventi profondi sul costruito esistente.

Ma come identificare, a livello tecnico, la strada più efficace per conciliare risparmio energetico, riduzione delle emissioni di CO₂, sicurezza e qualità urbana?

Un recente studio* – presentato in una pubblicazione scientifica dedicata – propone una comparazione LCA (Life Cycle Assessment) di tre scenari di intervento su un isolato residenziale della prima periferia di Bologna, tipico di quegli edifici realizzati fra gli anni Cinquanta e Sessanta. Il contributo, attraverso una metodologia rigorosa, mette a confronto:

• Conservation (C), intesa come conservazione con manutenzioni ordinarie;
• Deep Renovation (DR), una riqualificazione energetica importante (con cappotti termici, sostituzione degli infissi, impianti a pompa di calore, ecc.);
• Reconstruction (R), ovvero la demolizione e ricostruzione ex novo secondo standard NZEB e un approccio “circolare” all’uso dei materiali.

Obiettivo dichiarato: capire quale delle tre opzioni fornisca, su un arco temporale di 10, 30 e 60 anni, le performance ambientali più favorevoli, misurate in termini di Global Warming Potential (GWP) ed energia primaria (PE). Di seguito, una panoramica tecnica, ma discorsiva, dei principali contenuti e dei risultati chiave dello studio, utile per stimolare il dibattito professionale.

*Comparative LCA Scenarios for Urban Regeneration of Residential Building Stock. Application to an Existing High-density Urban Block in Bologna
di Anna Chiara Benedetti (a), Carlo Costantino (b), Rocco Lobosco (a), Giorgia Predari (a), Riccardo Gulli (a)
a) Department of Architecture (DA), University of Bologna, 40136 Bologna, Italy
b) Department of Agriculture and Forest Sciences (DAFNE), University of Tuscia, 01100 Viterbo, Italy

Nella città di Bologna, come in gran parte d’Italia, il periodo dal 1945 agli anni Sessanta è stato segnato da un’intensa attività edificatoria, volta a fronteggiare la crescita demografica e la carenza di abitazioni del dopoguerra. Questi fabbricati:

• non erano soggetti ad alcuna normativa energetica e antisismica stringente;
• presentano spesso murature piene (o in mattoni forati) prive di isolanti;
• adottano impianti tradizionali a gas per riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria;
• mostrano problemi di deterioramento fisiologico, dovuti al passare dei decenni, e consumi operativi molto elevati.

In un’ottica di rigenerazione urbana, affrontare le criticità di questo parco immobiliare rappresenta una sfida e, al contempo, un’opportunità. Il lavoro scientifico in questione si è concentrato su un isolato-tipo: un blocco di edifici pluripiano (circa 7 piani) con strutture in muratura e cemento armato, copertura piana e sistema di riscaldamento individuale alimentato a gas. L’area è ad alta densità, con pochi spazi verdi e una quantità significativa di superfici impermeabili.

L’approccio metodologico: Life Cycle Assessment e simulazioni al 2030, 2050 e 2080

L’analisi ha seguito il protocollo LCA “dalla culla alla tomba” (cradle to grave), considerandone le seguenti fasi:

• A1–A5: produzione e trasporto materiali, processi di cantiere;
• B1–B7: uso, manutenzione, sostituzione componenti, consumi di energia e acqua;
• C1–C4: fine vita (demolizione e gestione rifiuti).

In particolare, sono stati valutati:

• Global Warming Potential (GWP), in kgCO₂eq;
• Primary Energy (PE), in MJ.

Per confrontare gli scenari, si è adottato un orizzonte temporale trino (10, 30, 60 anni) e due possibili unità funzionali (m² e/o numero di unità immobiliari), rendendo così più robusta la comparazione. L’analisi delle prestazioni in tempi diversi è risultata particolarmente utile per cogliere come si bilancino i costi ambientali iniziali – soprattutto per demolire e costruire ex novo – con i benefici nel lungo periodo, derivanti da minori consumi operativi.

Gli scenari a confronto

Conservation (C)

• Nessun miglioramento energetico o antisismico.
• Impianti esistenti alimentati a gas, murature senza isolamento, infissi monovetro.
• Manutenzione ordinaria per mantenere in vita l’edificio.

Deep Renovation (DR)

• Ristrutturazione energetica profonda: cappotto esterno in polistirene, sostituzione degli infissi con vetri bassoemissivi e telai ad alte prestazioni, integrazione di una pompa di calore al posto della caldaia a gas, sostituzione dei terminali di emissione (tipicamente fan coil o sistemi radianti).
• Nessun intervento sismico ipotizzato.
• Molto diffusa in Italia negli ultimi anni per sfruttare incentivi statali.

Reconstruction (R)

• Demolizione e ricostruzione ex novo con criteri NZEB (Nearly Zero Energy Building).
• Struttura ibrida (acciaio-legno), largo uso di materiali circolari e riciclabili (isolamenti in lana di vetro soffiata, pannelli smontabili).
• Impianti “fossil free” con pompa di calore elettrica, fotovoltaico in copertura, massima riduzione dei ponti termici e notevole spinta verso l’involucro passivo.
• Ricollocamento volumetrico: incremento di un 20% di volume per sostenere l’operazione sul piano economico, creazione di nuove aree verdi e servizi condivisi.

I risultati: dove, come e quando conviene intervenire

1. Scenario Conservation (C)

• Consumi operativi (B6–B7) elevati e predominanti: riscaldamento a gas e un involucro disperdente determinano un impatto enorme in termini di CO₂ e energia primaria.
• L’incidenza delle fasi A e C (produzione materiali e demolizione) è ridottissima poiché non si fanno interventi significativi (e l’edificio esistente ha già 40–60 anni di vita), ma questo non basta a compensare i consumi in fase d’uso.
• Su orizzonti di 10, 30 e 60 anni, la componente operativa resta talmente alta da non permettere di avvicinarsi a nessun obiettivo di “net zero”.

2. Scenario Deep Renovation (DR)

• Riduzione notevole dei consumi operativi: il cappotto e la pompa di calore riducono del 50–60% i fabbisognirispetto a C.
• Tuttavia, occorre considerare il “carbonio incorporato” (embodied carbon) legato a materiali, cantieri, manutenzioni straordinarie e sostituzioni di componenti nel corso dei decenni.
• L’efficacia è chiara nel breve-medio termine (10–30 anni): i risparmi energetici sopperiscono a gran parte degli impatti di produzione, ma nel lungo periodo (60 anni) la crescita delle manutenzioni (B1–B5) rende lo scenario meno performante di quanto si potrebbe sperare in ottica “zero emission”.

3. Scenario Reconstruction (R)

• L’operazione di demolizione (C1–C4) per l’edificio esistente e la produzione dei nuovi materiali (A1–A5)generano un picco di emissioni iniziali.
• Tuttavia, se il periodo di analisi si estende a 30 o 60 anni, il bilancio complessivo si sbilancia progressivamente a favore della ricostruzione NZEB, poiché i consumi operativi scendono a valori minimi(solo fonti rinnovabili).
• La scelta di strutture secche, materiali circolari, e l’uso di tecnologie per l’efficienza energetica consentono di contenere le successive sostituzioni e di ridurre i rifiuti futuri.
• Nel lungo periodo, R risulta la più vicina agli obiettivi di neutralità climatica, pur essendo inizialmente la più costosa in termini di GWP e PE.

Riflessioni tecniche e implicazioni operative

I dati raccolti evidenziano come lo scenario di demolizione e ricostruzione (R), se progettato con criteri circolari e alimentato totalmente da fonti rinnovabili, possa superare per convenienza ambientale la ristrutturazione spinta. Ma questo vantaggio si manifesta soprattutto nel medio-lungo termine (30–60 anni), quando l’influenza dei consumi operativi pesa maggiormente.

La “Deep Renovation” (DR) è generalmente più vantaggiosa in un orizzonte breve, evitando l’impatto iniziale della demolizione e nuova costruzione. Rimane però frenata, alla lunga, dall’accumularsi di interventi di manutenzione, dall’assenza di un radicale salto di qualità sul piano sismico e, non da ultimo, dall’uso di materiali che non sempre sono pensati per la dismissione e il recupero.

Per i professionisti, queste evidenze pongono diversi spunti interessanti:

• Bilanciamento costi-benefici: il costo ambientale è un fattore sempre più cruciale. Interventi DR sono più rapidi e meno costosi sul breve termine, ma potrebbero non garantire una transizione verso emissioni prossime allo zero in ottica 2050–2080.
• Valutazione sismica: la ristrutturazione profonda energetica spesso trascura la componente strutturale. In Italia è un nodo rilevante. La ricostruzione, invece, permette di introdurre fin dall’inizio criteri antisismici avanzati.
• Efficienza energetica e rinnovabili: in tutti gli scenari analizzati, il peso delle fonti rinnovabili (pannelli fotovoltaici, pompe di calore, ecc.) è determinante per ridurre consumi operativi. In R si ottiene una riduzione ulteriore grazie a un involucro disegnato ex novo.
• Materiali circolari: la scelta di materiali a basso impatto e facilmente riciclabili (legno, acciaio, pannelli smontabili, isolanti riciclati) può incidere molto sui bilanci di lungo periodo. “Demountable design” e “design for disassembly” si confermano linee guida interessanti.
• Strumenti di pianificazione: i dati LCA – se sviluppati su scala urbana – possono essere integrati in GIS e mappe tematiche, offrendo un supporto alle decisioni per amministrazioni, progettisti e investitori. Stabilire priorità su quali isolati o quartieri abbiano senso interventi di demolizione e ricostruzione o, invece, riqualificazioni puntuali e progressive.

Conclusioni: verso una strategia R4R per la città

Lo studio, che si inserisce in un progetto più ampio di ricerca sulla “Reconstruction for Regeneration” (R4R), suggerisce dunque che la demolizione e ricostruzione di interi isolati, se condotta con principi NZEB e soluzioni circolari, rappresenti la strada più promettente sul lungo periodo per:

• raggiungere emissioni nette molto basse,
• favorire la rinaturazione (grazie al de-sealing e all’ampliamento di superfici verdi),
• adeguare il costruito a standard sismici moderni.

Il messaggio è chiaro: non basta ridurre la domanda energetica operativa; servono scelte coraggiose in termini di materiali, tecniche costruttive e pianificazione urbana. Ricostruire può essere più costoso all’inizio, ma può garantire ben più alti standard di sostenibilità. Rimane poi cruciale il ruolo della progettazione circolare, delle fonti rinnovabili e di un coordinamento intersettoriale che unisca committenza, amministrazioni e comunità. Solo così si può avviare una transizione efficace verso un patrimonio edilizio a basse emissioni di carbonio e a misura di futuro.

Chi desidera approfondire potrà leggere i dettagli tecnici e i dati numerici completi nella pubblicazione originale, valutando calcoli, parametri e scelte metodologiche nel loro contesto scientifico rigoroso. Il confronto e il dibattitorimangono aperti, soprattutto per chi voglia sperimentare sul campo soluzioni di cantiere innovative e interventi di vasta scala nel tessuto urbano.