Case ecosostenibili: risparmio energetico e impatto ambientale del Polistirene Espanso Sinterizzato (EPS)

Oramai la corsa alla costruzione di case ecosostenibili sta diventando sempre più accesa. A luglio 2014 si sono addirittura disputate le olimpiadi dell’architettura a basso impatto energetico: il Solar Decathlon 2014. In questa occasione è stato progettato e costruito da un team 100% italiano “la casa del futuro”, un'abitazione alimentata interamente a energia solare, ecosostenibile, modulare, antisismica, e bella.

Ma per realizzare una casa davvero sostenibile e ragionevolmente economica, tutte le componenti che concorrono alla sua efficienza energetica devono lavorare in grande sinergia.
La casa ecosostenibile deve essere progettata per:

• ottimizzare i guadagni termici in inverno e minimizzarli in estate
• ottenere la massima qualità della luce naturale
• generare condizioni di comfort senza sprechi energetici

I vantaggi offerti dall'eps in termini di impatto ambientale assumono notevole importanza a seguito della valutazione del ciclo di vita del materiale, dall'estrazione delle materie prime alla produzione, al trasporto, all'utilizzo fino al riciclaggio o al definitivo smaltimento.

Il polistirene espanso inoltre non contiene alcun gas nocivo per la fascia di ozono (clorofluorocarburi o CFC) e non rilascia esalazioni nel tempo.

I benefici dell'EPS sono del resto riscontrabili anche in relazione al consumo di combustibili, all'emissione di anidride carbonica e al risparmio energetico favorito dalle proprietà isolanti del materiale. Tutto ciò inoltre costituisce una misura preventiva agli esiti dell'effetto serra.

L'EPS è inoltre un materiale interamente riciclabile; esso può infatti essere macinato e poi mescolato a polistirene espanso vergine per produrre imballi ed elementi cassero per edilizia oppure può essere ottimamente impiegato quale inerte per la produzione di malte cementizie alleggerite.

L'analisi del ciclo di vita, meglio definito come LCA, è uno strumento scientifico per calcolare il carico ambientale di un prodotto/processo/attività considerando l'intero ciclo di vita.

Il carico ambientale di un prodotto/processo/attività può essere esplicitato attraverso una serie di parametri:

• Energia primaria consumata (rinnovabile/non rinn.)
• Materie prime consumate (rinnovabili/non rinn.)
• Emissioni in aria
• Reflui in acqua
• Rifiuti solidi generati

o impatti di tipo locale (rumore, odore, occupazione di territorio, ecc. non direttamente contemplati da una lca)

Per analizzare i carichi ambientali vengono utilizzate le due sezioni strutturali fondamentali, il solaio e la parete, proponendo quindi il risultato dell'approccio A confrontando il sistema SAAD e il sistema tradizionale.

I sistemi ad armatura diffusa (sistemi SAAD) sono sistemi costruttivi innovativi rispetto alle tradizionali metodologie e permettono di realizzare case ecosostenibili con una struttura a setti portanti in cemento armato isolati utilizzando «casseri a rimanere» in polistirene espanso sinterizzato o EPS, coniugando così la resistenza meccanica del calcestruzzo gettato in opera con l’elevata capacità di isolamento termico dell’EPS.

I vantaggi primari derivanti da questi sistemi e considerati prioritari nello scenario attuale del processo edificatorio sono:

• Creazione di edifici ecostenibili, sicuri, affidabili e performanti,
• Tempi ridotti per realizzare le opere,
• Riduzione dei costi,
• Aumento della qualità edilizia e del comfort abitativo, per il rispetto sia dell'ambiente sia dell'utente finale.

Questi sistemi costruttivi/tecnologie sono realizzati dalle aziende che operano all'interno dell'Associazione AIPE in uno specifico gruppo di lavoro denominato Gruppo SAAD “Sistemi costruttivi in EPS ad Armatura Diffusa”.

ESTRATTO DOCUMENTO AIPE GRUPPO SAAD

Equi funzionalità termica: Il confronto viene eseguito utilizzando sezioni che garantiscono trasmittanza uguale per entrambe le tecnologie considerate. L'edificio ipotizzato è caratterizzato da una struttura a parallelepipedo, due livelli con altezza pari a 6 metri, ciascuno pari a 64 m2 (8x8), con fondazioni incluse.

Approccio A I valori di trasmittanza sono analoghi per entrambi i prerogativa di questo primo approccio. FONTE AIPE GRUPPO SAAD
SAAD 1 - Fondazioni a platea 2 - Costruzione mediante sistema SAAD, assenza di travi di bordo e pilastri 3 - Solaio base U = 0,38 W/m&2sup;k 4 - Solaio intermedio U = 0,38 W/m&2sup;k 5 - Solaio superiore U = 0,38 W/m&2sup;k 6 - Pareti U = 0,21 W/m&2sup;k	Tradizionale 1 - Fondazioni a trave rovescia 2 - Travi di bordo di sezione rettangolare in CA, 8 colonne di sostegno in CA 3 - Solaio base U = 0,38 W/m&2sup;k 4 - Solaio intermedio U = 0,38 W/m&2sup;k 5 - Solaio superiore U = 0,38 W/m&2sup;k 6 - Pareti U = 0,21 W/m&2sup;k

Vengono considerati nell'analisi i dati riguardanti l'Effetto serra, il Consumo energetico totale e il consumo d'acqua di tutti i materiali principali costituenti entrambe le metodologie costruttive, cioè calcestruzzo, tondi in acciaio, elementi in nylon e propilene e laterizi, e quindi i prodotti in EPS, sia per il sistema SAAS a grandi dimensioni che per quello a piccole.

Conclusioni

I tamponamenti esterni degli edifici rappresentano la protezione dell'ambiente di vita e corrispondono, con una semplice analogia, il vestito che riveste il corpo umano. In sintesi, per dimostrare il maggior livello qualitativo dell'edificato costruito con tecnologia SAAD rispetto a quello tradizionale, basti osservare due ultimi grafici di confronto

L'approccio, gli impatti del costruito risultano superiori o molto similari a quelli del SAAD, pur avendo caratteristiche di isolamento termico decisamente inferiori quando l'ipotesi di equi funzionalità termica viene a mancare come presupposto negli ultimi due approcci analizzati.

Variazione di alcuni indicatori in funzione del tempo e BREAK EVEN POINT (BEP), da dispensa Life Cycle Engineering.