La valutazione della sostenibilita' in edilizia

In collaborazione con Carmine PASCALE ed Ennio RUBINO - Consorzio TRE, Napoli

Introduzione
La sostenibilità è oggi riconosciuta come uno dei requisiti fondamentali per lo sviluppo della società contemporanea. Il concetto di sostenibilità è evocato per caratterizzare e definire il rapporto ottimale tra uomo e natura, in qualsiasi forma esso si realizzi. Dall’utilizzo delle risorse naturali, allo sviluppo di tecnologie e prodotti, fino allo sviluppo delle città ed all’utilizzo del territorio la sostenibilità costituisce un requisito essenziale per il governo delle trasformazioni e dei processi coinvolti. Eppure il concetto di sostenibilità è estremamente complesso e la corretta implementazione di processi o trasformazioni “sostenibili” può essere estremamente ardua. La sostenibilità dello sviluppo mira, infatti, nella sua accezione più vasta, a governare un sistema complesso di soggetti ed entità, rappresentate dall’uomo e dalla società da un lato e dall’ambiente e dalle risorse naturali dall’altro, distinte nello spazio e nel tempo, connesse da relazioni complesse e conflittuali tra loro. Quindi un processo o una trasformazione che giova ad un gruppo di individui interagendo con l’ambiente e con le risorse naturali a disposizione può nuocere all’ambiente o ad un altro gruppo di individui, vicini o lontani, nello spazio e nel tempo. Lo sviluppo sostenibile viene perseguito ed implementato, quindi riconoscendo quali sono le forze in gioco nelle relazioni tra individuo, società e natura e trovando tra queste un equilibrio. Pertanto, il concetto di sostenibilità può essere scomposto in un gruppo di concetti, che costituiscono le regole per lo sviluppo sostenibile, così come oggi concepito:

  • Lo sviluppo sostenibile persegue contemporaneamente lo sviluppo economico della società, il benessere sociale degli individui e la salvaguardia dell’ambiente, sia attuali che futuri.
  • Lo sviluppo sostenibile è uno sviluppo che soddisfa i bisogni delle generazioni presenti senza compromettere la possibilità delle generazioni future di soddisfare i propri bisogni.
  • Il tasso di utilizzazione di qualsiasi risorsa non deve superare il tasso di rigenerazione della risorsa stessa.

Il concetto di sostenibilità viene delineato e definito nella sua forma attuale negli anni ottanta, come risultato di un processo avviato da un gruppo di economisti tra i cui esponenti maggiori si ricordano Herman Daly e Robert Costanza. Essi tennero a Stoccolma nel 1984 un simposio dal titolo “Integrating Ecology and Economics” [1] che avviò un dibattito tra economisti ed ecologisti che ha poi condotto al Rapporto Bruntland dell’ONU del 1987 [2]; con quest’ultimo è stata posta una prima definizione compiuta di sviluppo sostenibile e sono stati portati alla ribalta del mondo politico i problemi connessi alla sostenibilità dello sviluppo, che hanno poi portato alle conferenze di Rio nel 1992 [3] e di Kyoto nel 1997 [4]. Tra coloro che diedero un importante impulso all’evoluzione del concetto di sostenibilità va ricordato il prof. Enzo Tiezzi, ordinario di Chimica fisica presso l’Università di Siena, scomparso recentemente, scienziato di fama mondiale, unico italiano a partecipare con Daly e Costanza negli anni ottanta al dibattito sullo sviluppo sostenibile e primo ad introdurre in Italia il concetto di sviluppo sostenibile. Tiezzi, nella sua principale opera “Tempi storici, tempi biologici” [5] ha teorizzato uno degli aspetti essenziali della società contemporanea che genera la necessità di uno sviluppo sostenibile, ovvero il conflitto tra i rapidi tempi storici dello sviluppo delle società e delle trasformazioni umane ed i lenti tempi biologici dei cicli e delle trasformazioni della natura, dell’ambiente e delle risorse di cui l’uomo ha bisogno. Secondo Tiezzi, alla base della crisi ambientale vi è questo conflitto, cui l’uomo prima d’ora nella sua storia non aveva mai dovuto far fronte. Da ciò, secondo Tiezzi, nasce quindi la necessità di ripensare le regole dello sviluppo, perseguendo la sostenibilità di ogni trasformazione che venga operata dall’uomo nella società e nell’ambiente.

Utilizzando l’approccio di Tiezzi, quindi, è facile riconoscere come una delle maggiori espressioni del conflitto tra tempi storici e tempi biologici risieda nelle città. Le città costituiscono il luogo in cui si condensano le trasformazioni urbane, in cui l’ambiente naturale viene completamente azzerato per dar luogo all’ambiente “costruito” ed in cui la sfida della sostenibilità diventa più ardua ma essenziale. La città “sostenibile” rappresenta la sfida dei nostri giorni. Si tratta di un concetto particolarmente sentito in Europa in cui l’ambiente costruito si connota di un fortissimo valore storico che impone la necessità della conservazione del tessuto urbano. E non a caso la Comunità Europea promosse nel 1994 la Prima Conferenza Europea sulle Città Sostenibili, tenutasi ad Aalborg, in Danimarca, che diede luogo alla Carta di Aalborg [6], sottoscritta da numerosissime amministrazioni locali europee; con tale atto i governi locali si impegnarono ad adottare l’Agenda 21 locale [7], un piano promosso dalle Nazioni Unite durante la conferenza di Rio del 1992, per perseguire una pianificazione dello sviluppo delle città e dei territori durevole e sostenibile.

All’interno di questa sfida, per lo sviluppo sostenibile delle città, un ruolo fondamentale è assunto dal mondo delle costruzioni e dell’edilizia. Il peso delle costruzioni nel generare la “insostenibilità” delle città e dei territori o in generale dello sviluppo della società è elevatissimo, perché elevatissimo è il valore delle costruzioni nella società contemporanea. Ciò è particolarmente vero per le società europee, ed in particolare per la società italiana, laddove la città ed il territorio sono quasi sempre caratterizzati da un significato storico dal quale non si può prescindere; inoltre in Italia la risorsa spazio è una risorsa più che altrove limitata, con ritmi di rigenerazione molto lunghi ed il governo delle trasformazioni nelle città e nei territori diventa quindi estremamente complesso.
Per comprendere ed apprezzare il valore delle costruzioni, nella società italiana in particolare, coerentemente con l’approccio alla sostenibilità, questo va visto nei suoi aspetti economici, sociali ed ambientali. L’elevato valore economico è comprovato dall’aliquota di PIL italiano generato del settore delle costruzioni, pari a circa il 10%, con una crescita annua costantemente superiore al PIL dal 1970, come rilevato da dati della Banca d’Italia. I lavoratori nel settore delle costruzioni sono circa 2 milioni. Diversamente però da quanto accade in altri Paesi il 60% del fatturato del settore delle costruzioni è legato ad attività di manutenzione e riqualificazione del vastissimo patrimonio edilizio esistente. Il valore sociale assunto dal settore delle costruzioni è invece dimostrato dal fatto che ogni anno si realizzano in media 230.000 nuove abitazioni, a fronte di una domanda di 130.000 nuove famiglie all’anno. Dei circa 4 miliardi di metri cubi del patrimonio edilizio italiano, poi, l’edilizia residenziale copre il 58% del totale, mentre il 28% delle superfici utilizzate è destinato al terziario, il 10% al settore produttivo e il 4% ad altri usi. Attualmente poi in Italia sono presenti 27 milioni di abitazioni per 21 milioni di famiglie. Il valore ambientale, invece, può essere compreso considerando che il 22% dei consumi di energia in Italia sono direttamente o indirettamente legati al mondo edilizio, mentre con riferimento alla risorsa territorio si consideri che ogni anno 250.000 ha di suolo sono occupati per realizzare nuove costruzioni ed infrastrutture, come rilevato da dati dell’Agenzia del territorio.

Un nuovo approccio al concetto di sostenibilità in edilizia
Alla luce di quanto evidenziato, la sostenibilità nel settore delle costruzioni va perseguita analizzando e governando le ricadute degli interventi e delle trasformazioni sui piani economico, sociale ed ambientale, sia al momento della realizzazione degli interventi che durante la vita utile degli interventi stessi e durante la loro dismissione. Troppo spesso, soprattutto in edilizia, il requisito della sostenibilità viene ridotto e confuso con soli requisiti ambientali o energetici. Infatti, a causa anche di un quadro normativo non ancora definito ed a causa di procedure e metodi di valutazione della sostenibilità non ancora affermati, spesso un intervento edilizio viene definito sostenibile solo se in qualche modo determina un risparmio energetico in una fase della vita utile dell’intervento stesso. La sostenibilità invece deve risiedere nel raggiungimento di un equilibrio ottimale tra il soddisfacimento, in diversi momenti nel tempo, di requisiti economici, ambientali e sociali, spesso in conflitto tra loro.

La realizzazione di un nuovo edificio, ad esempio, può ritenersi sostenibile se in qualche misura soddisfa requisiti che afferiscono, intersecandosi tra loro, alle sfere economica, sociale ed ambientale. La Figura 1 riporta in un grafo alcuni tra i principali requisiti per la sostenibilità di interventi edilizi, mostrando come questi si riferiscano contemporaneamente ad aspetti economici, ambientali e sociali. Tale figura riporta anche definizioni che compongono il concetto di sostenibilità e che provengono dall’intersezione di tali requisiti. Ecco quindi che un intervento edilizio è sostenibile se è:

  • equo, ovvero soddisfa requisiti sociali ed economici,
  • realizzabile, ovvero soddisfa requisiti economici ed ambientali,
  • vivibile, ovvero soddisfa requisiti ambientali e sociali.
Figura 1 - Requisiti per la sostenibilità di un intervento edilizio


La valutazione del livello di soddisfacimento di tutti questi requisiti può fornire quindi una valutazione del benessere sociale, ambientale ed economico indotti dell’intervento edilizio in esame, ovvero una valutazione del grado di sostenibilità dello stesso. Tali valutazioni vanno però condotte facendo riferimento a differenti punti di vista, cercando di considerare il benessere, le richieste e gli interessi posti dai diversi attori coinvolti nel processo di trasformazione determinato dall’intervento edilizio. I decisori ed i progettisti che governano i processi di trasformazione devono quindi far fronte a richieste conflittuali tra loro provenienti da attori diversi, tra le quali va trovato un equilibrio sostenibile per tutti. Ad esempio, la realizzazione di una nuova struttura non è totalmente sostenibile se si verificano le seguenti situazioni:

  • se non è economicamente conveniente, perché non soddisfa gli interessi degli investitori,
  • se la realizzazione presenta dei rischi per gli operatori coinvolti, perché non ne soddisfa le richieste di sicurezza,
  • se la struttura non è in grado di offrire un sufficiente livello di sicurezza e di benessere per gli utilizzatori, ovvero per gli occupanti,
  • se la realizzazione della struttura può nuocere al benessere di alcuni gruppi, attraverso l’approvvigionamento di risorse naturali o a causa dell’immissione nell’ambiente di sostanze o elementi nocivi,
  • se le funzioni che si condurranno nella struttura possono nuocere al benessere di gruppi vicini, in qualche modo coinvolti dalla struttura stessa,
  • se la dismissione della struttura può inquinare l’ambiente, perché comprometterà l’utilizzo di risorse naturali da parte di generazioni future.

L’individuazione di punti di vista sociali diversi costituisce una delle chiavi per interpretare ed implementare scelte sostenibili nella progettazione di interventi edilizi.
Ripercorrendo poi il “triangolo della sostenibilità”, ovvero economia, ambiente e società, è facile riconoscere che spesso sono proprio i requisiti sociali a non essere percepiti come fondamentali. Da un lato infatti i requisiti economici sono naturalmente soddisfatti dalle regole del mercato che governano la nostra società. Gli interventi edilizi non possono realizzarsi se non economicamente sostenibili. D’altra parte requisiti ambientali ed energetici vengono giustamente riproposti ed imposti con forza nelle scelte operate da decisori e progettisti che intendono realizzare interventi sostenibili. Tecniche e tecnologie in grado di ridurre i consumi energetici o di integrare fonti energetiche rinnovabili vengono richieste ed introdotte in interventi edilizi definiti sostenibili, al punto che spesso la sostenibilità in senso generale viene fatta coincidere con la sostenibilità ambientale. Allo stesso modo, purtroppo, nel mondo delle costruzioni non viene dato il giusto spazio ai requisiti sociali, che pure compongono e completano il requisito della sostenibilità degli interventi edilizi. Oltre al benessere ed alla soddisfazione degli utilizzatori di un intervento, che naturalmente possono essere considerati come misura della qualità di un intervento, anche altri requisiti dovrebbero comporre la sostenibilità sociale, relativi a diversi attori coinvolti nel processo di trasformazione. Vanno quindi considerati, per gli interventi edilizi, diversi requisiti quali:

  • l’affidabilità, ovvero la capacità di fornire le prestazioni richieste nel periodo di vita e nelle condizioni di esercizio;
  • la manutenibilità, ovvero la capacità di subire modifiche e riparazioni con impatti minimi sugli utilizzatori;
  • l’adattabilità, ovvero la prontezza nel fornire prestazioni diverse adeguate alla richiesta esterna;
  • la durabilità, ovvero la capacità di mantenere invariate durante la vita utile le prestazioni offerte;
  • la sicurezza strutturale, ovvero la capacità di garantire le prestazioni di progetto durante l’intera vita utile senza conseguenze catastrofiche o danni
  • la robustezza strutturale, ovvero la capacità di limitare i danni e le conseguenze in presenza di situazioni eccezionali, quali azioni naturali od antropiche estreme
  • la fidatezza, ovvero la capacità di essere percepiti come affidabili e sicuri da parte degli utilizzatori [8]

La necessità di dare centralità alla componente sociale viene giustificata da eventi quali il sisma dell’Aquila dell’aprile 2009 o altri eventi spesso luttuosi legati a dissesti idrogeologici che spesso si verificano in Italia. Infatti, una costruzione che per effetto di eventi naturali comunque prevedibili in senso probabilistico, quali sisma, frane o alluvioni, subisca danni tali da determinare morti tra gli occupanti non può considerarsi sostenibile. Il perseguimento della sostenibilità nel mondo delle costruzioni deve quindi prevedere come requisito fondamentale quello della sicurezza degli utilizzatori anche in situazioni eccezionali. La riduzione dei rischi e la sicurezza strutturale devono essere quindi visti come aspetti cruciali di una progettazione per la sostenibilità.
La centralità della sostenibilità sociale deve però accompagnarsi ad un’esplicita introduzione della variabile tempo nella valutazione del livello di sostenibilità degli interventi. La progettazione sostenibile di un intervento edilizio deve essere una progettazione integrata nel tempo, in cui la sostenibilità va valutata, oltre che nella fase di esercizio, anche in altri momenti della vita utile dell’intervento, ovvero l’approvvigionamento dei materiali e dei componenti, la manutenzione, le diverse situazioni eccezionali che potranno verificarsi sulla struttura durante la vita utile e la fase della dismissione e dello smaltimento dei materiali e dei componenti. La progettazione deve quindi avvalersi di tecniche di integrated life-time engineering ovvero strumenti attraverso i quali trasformare la domanda dei vari attori del processo edilizio (investitori, operatori, utilizzatori, società) in requisiti prestazionali che il sistema edilizio deve garantire almeno durante l’intera vita utile prevista (Figura 2). Ciò si trasforma in ricerca e sviluppo di tecnologie e materiali in grado offrire specifiche prestazioni, con bassi costi economici, ambientali e sociali.

Figura 2 - Raggiungimento della sostenibilità sociale di interventi edilizi


Conclusioni
Alla luce di quanto esposto, appare evidente come, utilizzando il concetto espresso da Tiezzi, la chiave dello sviluppo sostenibile risieda nella risoluzione dei conflitti tra i tempi storici dello sviluppo della società e i tempi biologici di rigenerazione delle risorse naturali. Perché ciò accada, un ruolo essenziale deve essere giocato dalla ricerca. Infatti, in accordo con il pensiero positivista, i conflitti possono essere risolti introducendo scienza e innovazione nei processi di trasformazione dell’uomo, ancor più velocemente di quanto tali processi, prelevando risorse naturali, rendano insostenibile lo sviluppo. Con riferimento quindi allo sviluppo sostenibile delle città e dei territori, attraverso interventi edilizi sostenibili, il ruolo della ricerca diventa, più che in altri campi, essenziale. Infatti, malgrado costruire sia stata una delle prime attività tecnologiche compiute dall’uomo, la necessità di innovazione in questo campo è oggi altissima, proprio per soddisfare i requisiti di sostenibilità delle costruzioni. In particolare, la ricerca e l’innovazione per l’edilizia sostenibile si muovono in diverse direzioni:

  • materiali per le costruzioni
  • tecniche di realizzazione degli interventi edilizi
  • integrazione di tecnologie
  • controllo e gestione
  • procedure di valutazione della sostenibilità.

Con riferimento ai materiali per le costruzioni, gli sforzi che la ricerca deve compiere sono fondamentali. La ricerca di nuovi materiali sostenibili è essenziale, per ridurre il consumo di risorse naturali e quindi l’insostenibilità legata all’approvvigionamento di materiali per le costruzioni. La ricerca anche di nuove applicazioni di materiali naturali, quali le fibre vegetali, può fornire nuove soluzioni sostenibili, cui corrispondono bassi costi ambientali ed economici legati alla produzione. La ricerca di materiali multi prestazionali in grado di offrire performance nei confronti di diverse azioni, meccaniche e fisiche, quali i geopolimeri, le fibre sintetiche, ecc., possono suggerire nuove forme e soluzioni tecnologiche per la realizzazione di elementi e componenti strutturali.
La ricerca deve poi muoversi anche nella direzione delle tecniche realizzative, puntando verso un’industrializzazione sempre maggiore della costruzione, cui corrisponde maggiore sicurezza sul lavoro per gli operatori e quindi maggiore sostenibilità sociale degli interventi. La ricerca in questa direzione deve puntare anche a garantire un maggiore controllo di qualità delle costruzioni, quindi minore aleatorietà delle performance finali degli interventi e maggiore sicurezza per gli utilizzatori. Una maggiore industrializzazione delle tecniche realizzative potrà garantire anche un’ottimizzazione delle fasi di dismissione delle strutture, con minori costi ambientali ed economici per le generazioni future.
La ricerca deve poi operare anche per integrare nelle costruzioni e negli interventi edilizi tecnologie evolute per il risparmio energetico (sistemi di isolamento termico, impianti per l’ottimizzazione dell’utilizzo delle acque, sistemi di illuminazione intelligente, ecc.) e per la produzione di energia da fonti rinnovabili (impianti fotovoltaici, eolici, geotermici, ecc.). Le costruzioni devono cioè smettere di essere oggetti a basso contenuto di tecnologia, a carattere quasi artigianale, per diventare oggetti in cui integrare tecnologie e componenti altamente sofisticati.
Una direzione fondamentale da percorrere è poi quella legata al controllo ed alla gestione delle costruzioni. Sistemi intelligenti di monitoraggio delle diverse funzioni e prestazioni offerte consentono di ottimizzare la manutenzione e di elevare il grado di sicurezza e benessere per gli utilizzatori. Rientrano in questo campo i sistemi di monitoraggio e controllo strutturale, i sistemi di early warning dei rischi esterni, i sistemi di controllo automatico degli impianti e le tecnologie per la domotica.
Un’ultima direzione importantissima che la ricerca deve percorrere è quella legata alle procedure ed alle metodologie per la valutazione della sostenibilità degli interventi edilizi. Come già evidenziato in precedenza, uno dei principali limiti alla diffusione della cultura della sostenibilità nel mondo delle costruzioni è legato all’assenza di un sistema di regole e procedure chiare ed universalmente accettate per condurre una corretta valutazione di sostenibilità. Un quadro normativo ancora confuso, ma soprattutto l’assenza di una metodologia in grado di cogliere correttamente tutti gli aspetti ed i requisiti che concorrono alla sostenibilità di un intervento edilizio, rappresentano un ostacolo da superare per diffondere la cultura della sostenibilità nel mondo delle costruzioni, cui la ricerca deve trovare una soluzione.
Lo sviluppo sinergico di attività di ricerca e sviluppo in tutte queste direzioni rappresenta il modo concreto con cui è possibile costruire un’edilizia sostenibile risolvendo i conflitti tra i tempi storici di sviluppo delle città e dei territori ed i tempi biologici di rigenerazione delle risorse naturali, rispettando così, secondo Hans Jonas [9], il principio di responsabilità che bisogna avere nei confronti delle generazioni future.
 

Riferimenti

  1. Jansson, AM. (ed.). Integration of Economy and Ecology. An outlook for the eighties. Proc. Wallenberg Symposia. Askö Laboratory, Univ. Stockholm, 1984, 240 pp.
  2. WCED (World Commission on Environment and Development). Our Common Future. The Brundtland Report. London: Oxford University Press, 1987
  3. Rio Declaration on Environment and Development, United Nations Conference on Environment and Development, Rio de Janeiro, Brazil, 1992
  4. Kyoto protocol to the United Nations framework convention on climate change, UN, Kyoto, Japan, 1997
  5. E. Tiezzi, Tempi storici, tempi biologici, ed. Garzanti, 1984
  6. Charter of European Cities and Towns toward Sustainability, First European Conference on Sustainable Cities and Towns, Aalborg, Denmark, 1994
  7. Agenda 21, United Nations Conference on Environment and Development, Rio de Janeiro, Brazil, 1992
  8. S. Arangio, F. Bontempi, M. Ciampoli. Structural integrity monitoring for dependability. Structure and Infrastructure Engineering, 2010
  9. H. Jonas, Il principio di responsabilità. Un'etica per la civiltà tecnologica. Frankfurt, 1979.