Calcestruzzi green per l'ospedale di Monopoli-Fasano
Il nuovo Ospedale del Sud-Est Barese prevede 299 posti letto e nove sale operatorie su una superficie complessiva di 178 mila mq a beneficio di un bacino di utenza di 260 mila persone. Prioritario nella sua progettazione e realizzazione è l’utilizzo di tecnologie sostenibili e materiali innovativi dove Calcestruzzi Spa ha dato un contributo fondamentale a rispettare i rigorosi parametri di progetto. i.build, la Business Unit Costruzioni di Calcestruzzi, ha invece gettato 15 mila mq di pavimentazioni.
Il progetto del nuovo Ospedale del Sud-Est Barese di Monopoli-Fasano risponde alla necessità della Regione Puglia di costruire un presidio sanitario di eccellenza che sia allo stesso tempo un innovativo modello funzionale di riferimento e un’icona architettonica sostenibile.
Come spiega il sito di Webuild Spa, la società che sta seguendo la sua costruzione: “Il progetto prevede l’esecuzione di tutte le opere civili per rendere disponibili 299 posti letto e nove sale operatorie su una superficie complessiva di 178 mila metri quadri a beneficio di un bacino di utenza di 260 mila persone. Il progettista e direttore artistico è l’architetto spagnolo Albert de Pineda, uno dei massimi esperti di architettura sanitaria e socio-sanitaria a livello internazionale, in raggruppamento con la società di ingegneria e architettura Steam Srl e con lo studio Mauro Saito Architetto.
La nuova opera costituisce un importante volano di sviluppo economico e occupazionale con il coinvolgimento di oltre 180 imprese fornitrici per oltre 73 milioni di euro di contratti; per la sua realizzazione sono impiegati 55 mila metri cubi di calcestruzzo, 6.500 tonnellate di acciaio e 157 mila metri cubi di scavi. Una volta ultimata la sua struttura si distinguerà come esempio di architettura green per l’utilizzo di fonti energetiche alternative. La struttura nel suo complesso è infatti concepita come “ospedale nel parco” collocato in un contesto ambientale extra urbano che si inserisce in modo armonioso nel paesaggio essendo l’edificio composto di volumi porosi e articolati intorno a corti e spazi pubblici aperti, verdi e pavimentati, con altezze massime confrontabili ai vertici degli ulivi monumentali (12/13 metri) da cui sarà circondato. È stata inoltre prevista la valorizzazione dei muretti a secco, elementi caratterizzanti l’area in cui sorge l’opera e il riempiendo di 199 alberi secolari nell’area di progetto. Sul fronte del contenimento dell’impatto ambientale è prevista anche la realizzazione di un impianto fotovoltaico con capacità di 915 kW”.
Webuild Spa è un global player con radici italiane, nato nel 2020 da Salini Impregilo, specializzato nella realizzazione di infrastrutture complesse per la mobilità sostenibile (ferrovie, metro, ponti, strade, porti), l’energia idroelettrica (dighe a scopo energetico, impianti idroelettrici), l’acqua (impianti di depurazione, dissalatori, gestione acque reflue, dighe a scopo potabile e irriguo) ed edifici green (edifici civili e industriali, aeroporti, stadi e ospedali).
Importante anche il contributo di Manens Spa, la società di ingegneria e architettura nata dalla naturale evoluzione dello Studio Strada e Associati, fondato nel 1980 per iniziativa dell’ingegner Mauro Strada. La società fin dagli inizi si è dedicata alla progettazione impiantistica di grandi edifici, quali ospedali, aeroporti, teatri nonché alla consulenza in campo acustico, energetico ed ambientale. Negli anni seguenti ha espanso la propria capacità operativa nel settore della gestione e manutenzione, della cogenerazione di energia elettrica e calore e della progettazione architettonica. Importante quindi la sua testimonianza: “Dal punto di vista urbanistico ed ambientale il nuovo Ospedale è pensato da Steam come una struttura aperta al territorio, in grado di inserirsi correttamente nel suo intorno e di valorizzarlo con le nuove funzioni. È inoltre rappresentativo di un paesaggio tipico della campagna pugliese, fra collina e mare, caratterizzato dalla estesa coltivazione degli ulivi e da agricoltura orticola.
La progettazione morfologico-funzionale del nuovo Ospedale punta alla contestualizzazione del nuovo edificio cercando di interpretare le preesistenze costruite e vegetazionali del sito in cui si inserisce. A tale riguardo Manens ha condotto una ricerca di carattere tipo-morfologico sul patrimonio storico locale di valore architettonico soprattutto in merito alle masserie storiche presenti in gran numero intorno al sito del nuovo Ospedale fra Monopoli e Fasano, che rappresentano i “maggiori segni” strutturanti il territorio rurale locale.
L’utilizzo di tecnologie sostenibili e materiali innovativi è presente in varie sfaccettature: nella complessità dell’inserimento ambientale dei nuovi edifici, rispondenti a criteri di progettazione bioclimatica (pareti ventilate, accumulo e trasformazione energia solare ed acque piovane); nella combinazione di materiali tradizionali e contemporanei (pietra, legno e acciaio); nel recupero di lavorazioni artigianali reinterpretate per la produzione industriale”.
Il ruolo di Calcestruzzi Spa e dell’EPD
Nella realizzazione dell’Ospedale del Sud-Est Barese di Monopoli-Fasano, come più in generale nel settore dell’edilizia, è sempre più diffusa una particolare attenzione alle tematiche ambientali. In ambito normativo, con il Codice dei Contratti Pubblici (art. 34 del d.lgs. 50/2016, modificato dal D.Lgs 56/2017 del Ministero dell’Ambiente), sono stati resi obbligatori i Criteri Ambientali Minimi (CAM) per l’edilizia, introdotti nel 2015 e aggiornati con i decreti del 11 ottobre 2017 e del 23 giugno 2022. Questo obbligo garantisce che la politica nazionale in materia di appalti pubblici verdi sia incisiva non solo nell’obiettivo di ridurre gli impatti ambientali, ma anche nel promuovere modelli di produzione e consumo più sostenibili. Obblighi rispettati anche nella stesura delle pavimentazioni, l’ultimo e conclusivo intervento, curato da i.build, la BU Costruzioni di Calcestruzzi, per una superficie complessiva di 15 mila mq.
L’EPD, acronimo di Environmental Product Declaration, è una dichiarazione volontaria e applicabile a tutti i prodotti e servizi, indipendentemente dal loro uso o dalla loro posizione nella filiera produttiva, nella quale vengono riportate le prestazioni ambientali relative al ciclo di vita di un prodotto/servizio, valutate mediante l’applicazione della metodologia LCA (Life Cycle Assessment). La Norma che regola lo sviluppo di un’EPD è la UNI EN ISO 14025: 2010 (Etichette e dichiarazioni ambientali - Dichiarazioni ambientali di Tipo III - Principi e procedure), che specifica i requisiti applicabili qualora si intenda elaborare l’EPD di un prodotto o di un servizio. Per garantire la confrontabilità, le EPD dei prodotti da costruzione devono essere conformi anche alla norma europea UNI EN 15804:2021 (Sostenibilità delle costruzioni - Dichiarazioni ambientali di prodotto - Regole quadro di sviluppo per categoria di prodotto).
L’introduzione dei CAM è una delle molteplici ragioni che spingono un’organizzazione a certificare l’EPD dei propri prodotti. Un esempio di EPD specifica di prodotto è quella che è stata emessa per la fornitura di calcestruzzo per il nuovo Ospedale del Sud-Est Barese di Monopoli-Fasano. Una struttura sostenibile, che si distingue come un “green building”, nel rispetto dei principi definiti con gli SDGs (Sustainable Development Goals), gli obiettivi di sviluppo sostenibile lanciati dall’Onu, e rappresenta una modalità innovativa di costruzione con grande attenzione al recupero e al riutilizzo dei materiali nel territorio.
In merito alla prescrizione del calcestruzzo, nel rispetto di requisiti fortemente rispondenti a principi di sostenibilità, il capitolato prevedeva una richiesta migliorativa del contenuto minimo di materiale riciclato fino all’8%, rispetto alla soglia minima del 5% in peso fissata dai CAM. Tutti i prodotti forniti da Calcestruzzi Spa, provenienti dai due impianti di Monopoli e Fasano, hanno rispettato questa richiesta, arrivando anche al 10% per alcuni di essi, laddove era possibile. Il rispetto di queste prescrizioni è stato certificato con una EPD specifica di prodotto relativa alla fornitura di calcestruzzo, pari a 54 mila metri cubi.
Tramite l’EPD è stato infatti possibile verificare, non solo la prescrizione relativa al contenuto di riciclato, ma anche il comportamento del prodotto in relazione al risparmio di CO2 emessa. Come noto infatti, i prodotti da costruzione, cementi e calcestruzzi, hanno una forte impronta di CO2 legata principalmente ai processi di decarbonatazione e combustione in fase di cottura clinker e in misura minore ai processi di macinazione e trasporto delle materie prime e dei cementi. L’impronta di carbonio si può ridurre selezionando i cementi più sostenibili. Il calcolo dell’impronta di carbonio di un prodotto non è altro che uno studio LCA finalizzato a calcolare il potenziale contributo di un prodotto al riscaldamento globale espresso in termini di CO2eq, quantificando cioè tutte le emissioni e le rimozioni di gas a effetto serra (GHG) lungo il ciclo di vita del prodotto. Il prodotto fornito per l’Ospedale del Sud-Est Barese, rispetto all’equivalente standard realizzato con basso contenuto di materiali di sostituzione, consente un risparmio di CO2 di quasi il 25%, confermando un profilo di sostenibilità ancora maggiore di quello previsto da capitolato e garantendo una parità di prestazioni rispetto al prodotto standard.
L’EPD relativa considera i limiti di sistema dalla culla al cancello (“cradle to gate”). Nella maggior parte dei casi, infatti, quando la fornitura è diretta a cantieri esterni, le analisi vengono condotte fino al “cancello” perché tutto quello che riguarda il prodotto una volta uscito dallo stabilimento si basa su scenari per i quali non sempre si dispone di informazioni sufficientemente dettagliate. Allo stato attuale del cantiere, in fase di ultimazione, tuttavia, lo studio potrebbe arrivare fino alla “tomba”.
L’EPD è riferita alla produzione di 1 mc dei calcestruzzi i.work CLASSIC ECO TM Rck 15-20 S4 D22, i.pro CLASSIC ECO TM Rck 25 S4 D22, i.pro STRUCTURA ECO TM Rck 30 XC2 S4 D22, i.pro STRUCTURA Rck 37 S4 XC3 D16 ECO TM, i.tech STRUCTURA Rck 40 XA2 D22, i.tech STRUCTURA Rck 45 S4 XC2 D22. Tutti i prodotti appartengono alla linea specifica eco.build nelle versioni ECO TM (“Tailor Made”) con formulazioni che soddisfano richieste specifiche della committenza e dei Capitolati Speciali di Appalto.
Per soddisfare la richiesta migliorativa dell’8%, nel mix design del calcestruzzo sono stati utilizzati:
• Cemento d’altoforno, di tipo III (CEM III), ad alto contenuto di riciclato, nel quale parte del clinker è sostituito con loppa d’altoforno, un sottoprodotto dell’industria siderurgica con elevate capacità idrauliche e una notevole efficienza in termini di durabilità, requisito fondamentale in termini di sostenibilità.
• Aggregati di riciclo di provenienza locale.
Le classi di resistenza che hanno caratterizzato la fornitura, variano dalla Rck 15-20-25 per calcestruzzi destinati a un uso non strutturale e alle fasi di cantierizzazione, alle classi Rck 30-37 per le strutture di fondazione e Rck 40-45 per quelle in elevazione, travi e solai, che garantiscono requisiti di durabilità e resistenza molto più elevate. Il rispetto dei CAM prevede, inoltre, un limite massimo di contenuto di materie prime pari ad almeno il 70% provenienti da una distanza massima di 150 Km. In questo caso il 99,8% delle materie prime ha soddisfatto la richiesta. Parte degli aggregati utilizzati, ad esempio, provengono dalla zona di Bari, da una distanza massima di circa 40 km. Mentre quelli relativi alla fornitura dell’impianto di Monopoli sono a km zero, essendo il produttore presente all’interno della stessa area. Il cemento proviene dalla cementeria di Matera. Gli additivi sono gli unici materiali ad avere una distanza di provenienza maggiore, ma rappresentano una percentuale veramente minima. La distanza media delle materie prime utilizzate nel prodotto fornito si attesta intorno ai 50 km.
Nello studio LCA “cradle to gate” sono stati analizzati tutti gli impatti derivanti dall’acquisizione delle materie prime e dei carburanti, dal trasporto all’impianto e dai processi di produzione e miscelazione in impianto, compreso il trattamento di rifiuti derivanti dai processi di produzione. I dati relativi ai prodotti forniti sono quasi esclusivamente primari, in quanto riguardano la produzione di materie prime interne, come il cemento e la loppa, mentre i consumi di energia impiegati nella produzione del prodotto sono principalmente legati all’elettricità utilizzata per la produzione del cemento, riuscendo a restituire una fotografia molto precisa del processo industriale.
Per la valutazione degli impatti del ciclo di vita (Life Cycle Impacts) di tutti i prodotti forniti è stato utilizzato il GCCA EPD Tool, fornito dall’Associazione mondiale dei produttori di calcestruzzo e cemento (GCCA – Global Cement and Concrete Association). Lo strumento GCCA EPD è verificato rispetto a standard internazionali riconosciuti e regole relative alle categorie di prodotti. Grazie a questo tool è possibile sviluppare l’EPD per tutta la filiera, dal semilavorato del cemento, il clinker, al cemento ed infine al calcestruzzo. Per la lavorazione dei dati secondari, relativi agli aggregati, il tool applica specifiche banche dati di Ecoinvent, eco inventari che si basano su impatti medi verificati.
Parametri di descrizione degli impatti ambientali
Le informazioni relative agli impatti ambientali sono espresse mediante le categorie di impatto della LCIA, la valutazione d’impatto del ciclo di vita (Life Cycle Impact Assessment), che utilizza una serie di metodi per convertire l’emissione di sostanze pericolose e il consumo di risorse naturali in indicatori di categoria di impatto ambientale (come acidificazione, cambiamento climatico, riduzione dell’ozono ed eco tossicità) e/o indicatori a livello di endpoint (quali danni alla salute umana e danni all’ecosistema).
Gli indicatori dell’EPD sono standard, per favorire una uniformità di linguaggio utile per i confronti e le unità di misura sono di tipo convenzionale. Uno degli indicatori più comuni è il GWP-tot (Global Warming Potential total), il potenziale del riscaldamento globale per unità dichiarata di prodotto, che indica in che entità un gas è in grado di riscaldare l’atmosfera ed è calcolato in rapporto al GWP di 1Kg di CO2 per 100 anni. Si misura in kg CO₂eq che rappresentano i kg equivalenti di CO2 emessa. Essendo la produzione del cemento fortemente energivora, di riflesso questo è l’indicatore più significativo per distinguere un calcestruzzo standard da uno con profilo ambientale migliorato. Altri indicatori importanti sono quelli relativi ai secondary materials, che tengono conto di tutti i materiali secondari utilizzati dall’inizio della filiera, nel clinker, nel cemento e quindi nel calcestruzzo. Sono invece poco impattanti per cemento e calcestruzzo quelli legati all’eutrofizzazione e alla acidificazione dei suoli, più significativi per l’industria chimica. Inoltre, occorre considerare il consumo d’acqua WDP (Water (user) deprivation potential, deprivation- weighted water consumption) che indica l’incidenza del processo sull’impoverimento delle riserve idriche e il NFW (Net use of fresh water) legato all’utilizzo netto di acqua nel processo, entrambi di segno negativo rispetto al prodotto standard. Infine, l’EPD tiene conto anche dell’impatto negativo in termini di CO2 legata al processo di carbonatazione del calcestruzzo, che, per sua natura, porta ad un assorbimento di CO2, soprattutto nelle fasi d’uso e di riciclo e demolizione (B+C). Dato che la percentuale di assorbimento è tanto più elevata quanto maggiore è la superficie esposta del calcestruzzo, viene indicato il rapporto tra superficie e volume di calcestruzzo degli elementi in modo che il tool possa determinare la CO2 potenzialmente immagazzinata e tenere conto anche di questo contributo.
EPD media di prodotto: calcestruzzi speciali drenanti
Come già accennato, nel caso di un prodotto standard si ricorre alle EPD medie di prodotto, rappresentative della produzione tipo di un prodotto. Lo studio viene condotto “dalla culla alla tomba” (cradle to grave) e considera tutti gli approvvigionamenti di cemento con una media ponderale della produzione, tramite la quale si ottiene una dichiarazione idonea per tutta la produzione su territorio nazionale. Nelle EPD medie di prodotto, gli impatti possono essere valutati anche relativamente alla fase D (reuse, recovery, recycling potential) con cui si indica il potenziale di riciclabilità del materiale. I confini del sistema si definiscono “cradle to grave” with module D (A+B+C+D) proprio perché l’EPD del prodotto copre la fase di produzione, costruzione e/o installazione nell’edificio, l’uso e la manutenzione, la sostituzione, la demolizione, il processo di riuso, recupero o riciclo e lo smaltimento.
Il calcestruzzo drenante i.idro DRAIN di Calcestruzzi, nel quale un’accurata selezione degli aggregati e l'azione del legante cementizio permettono di raggiungere una capacità drenante 100 volte superiore a quella di un normale terreno, è in possesso di una EPD media di prodotto.
Per questo prodotto, disponibile nella versione grigio, bianco e colorabile a richiesta, lo studio LCA è stato effettuato considerando 41 impianti per un totale di 52 ricette differenti, nella quale vengono considerati 32 fornitori di aggregati differenti, 13 cementi differenti per tipo e/o classe e/o provenienza, nel caso di i.idro DRAIN grey, e 3 cementi differenti per tipo e/o classe e/o provenienza per il i.idro DRAIN white, con una media ponderale dei consumi idrici, elettrici e di carburanti e dei rifiuti prodotti e/o recuperati. Essendo l’EPD lo strumento più efficace per la comunicazione e la diffusione di informazioni ambientali certificate riguardo alla sostenibilità dei prodotti, di per sé il documento non assegna un valore complessivo di impatto ambientale al prodotto perché il peso relativo di ogni parametro può variare in relazione ai contesti in cui esso è utilizzato. In realtà nell’EPD vengono dichiarate le caratteristiche ambientali più significative del prodotto, in modo trasparente, affinché i suoi utilizzatori abbiano la possibilità di effettuare una scelta consapevole e informata. Nel caso di i.idro DRAIN i parametri significativi sono la drenabilità, quindi il rispetto del ciclo naturale delle acque, e l’effetto positivo sull’isola di calore, soprattutto in ambiente urbano. Quest’ultimo è evidente dai risultati delle prove effettuate dall’Istituto Giordano in accordo con le relative norme ASTM (ASTM E903, ASTM E1980, ASTM C 1371 e AST G173) che mostrano un valore di SRI, Indice di Riflettanza Solare, in funzione delle diverse aree esterne, sempre maggiore di 29, valore minimo stabilito dai CAM per le superfici esterne. L’indice SRI dei materiali da costruzione tiene conto sia della capacità del materiale di riflettere la radiazione solare, sia della capacità di emettere la radiazione solare assorbita come radiazione termica. Più l’indice è alto più la superficie esposta all’irraggiamento solare rimarrà “fresca” (ovvero avrà un basso innalzamento di temperatura). Questo valore è particolarmente elevato per i colori chiari, soprattutto il bianco. In particolare, i test dimostrano che, in corrispondenza di aree urbane, l’indice SRI è pari a 33 per l’i.idro DRAIN grigio e 46 per quello bianco. La relativa EPD mostra anche, in modo trasparente, come in termini di emissioni della CO2 (GWP-tot) la versione bianca del prodotto sia meno efficiente perché il cemento bianco è più impattante dal punto di vista della produzione, in conseguenza dei maggiori vincoli che è necessario rispettare per assicurare un elevato e costante grado di bianco; dato che quindi le emissioni di CO2 risultano più elevate risulta che GWP-tot di 1 m3 di white i.idro DRAIN > GWP-tot di 1 m3 di grey i.idro DRAIN. Di contro, il prodotto bianco è più efficiente nei confronti delle isole di calore e meglio si presta per la realizzazione di pavimentazioni continue che richiedano determinati effetti estetici e una particolare valenza estetica, potendo essere colorato o pigmentato dall'utilizzatore. Utilizzando le informazioni contenute nell’EPD il progettista è quindi in grado di effettuare un’accurata comparazione e di scegliere il prodotto più idoneo alle specifiche di sostenibilità richieste, tenendo conto delle indicazioni sull’utilizzo del prodotto e dei suoi impatti sulla costruzione e considerando l’intero ciclo di vita del prodotto all’interno dell’edificio o dei lavori di costruzione.
La configurazione del calcestruzzo fornito per la realizzazione dell’Ospedale del “Sud Est Barese” è stata replicata quasi completamente, l’anno successivo, per la fornitura relativa alla realizzazione del nuovo Ospedale San Cataldo, a Taranto, anche in questo caso con EPD specifica di Prodotto. Grazie ai numerosi vantaggi offerti dalla certificazione EPD, il numero di aziende e produttori italiani che riconoscono in questa dichiarazione uno strumento di marketing e comunicazione che valorizza i propri prodotti, li distingue dalla concorrenza e permette visibilità, anche a livello internazionale, è in costante aumento. Nel corso del 2021, Italcementi e Calcestruzzi hanno rilasciato 62 EPD totali, tra cemento e calcestruzzo, ed effettuato 117 studi LCA sui prodotti, di cui 81 solo per il calcestruzzo, a conferma del forte impegno delle due aziende nella promozione dello Sviluppo Sostenibile, consapevoli che costituisca la base stessa del proprio futuro e della tutela ambientale.
15 mila mq di pavimentazioni curati da i.build
Calcestruzzi propone anche una gamma di soluzioni per ogni tipologia di pavimentazione grazie a i.build, la sua Business Unit Costruzioni. Infatti, nell’intervento all’Ospedale del Sud-Est Barese di Monopoli-Fasano, sono ben 15 mila i mq di pavimenti realizzati: nello specifico tutti quelli orizzontali interni, dal seminterrato alle terrazze per gran parte degli edifici, oltre ad alcune zone esterne, sia coperte che scoperte, fino alle rampe degli scivoli.
Il materiale utilizzato è i.pro PAVIMIX ME, calcestruzzo studiato per fornire la soluzione ottimale a diverse tipologie di pavimentazioni industriali interne per garantire una corretta durabilità, ridurre gli oneri della sicurezza e al contempo permettere una riduzione dei tempi di esecuzione e quindi dei costi di mano d’opera. Questi calcestruzzi sono prodotti in conformità alle indicazioni della norma UNI 11146-05 e al capitolato Tecnico Conpaviper. i.pro PAVIMIX ME, come tutti gli altri prodotti dell’offerta i.build, ha le caratteristiche tipiche delle pavimentazioni di calcestruzzo: resistenza alla compressione, all’usura e la possibilità di effettuare lavorazioni superficiali mirate. Inoltre le pavimentazioni in calcestruzzo, essendo per loro natura chiare, hanno una maggiore luminanza rispetto all’asfalto, quindi consentono di ridurre le spese di illuminazione, sia per i costi di installazione (meni punti luce) sia per i costi di gestione (lampade meno potenti).
i.build, la specifica BU per le pavimentazioni, si propone a progettisti e clienti con un preciso approccio: dalla collaborazione nella fase progettuale alla scelta dei materiali, dalla finitura superficiale sino alla posa in opera in cantiere. Diversificata è anche l’offerta che, alle pavimentazioni industriali impiegate nell’intervento barese, affianca anche pavimentazioni architettoniche in diverse finiture ad alto valore estetico, dalla ghiaia lavata alla superficie scopata antisdrucciolo, fino a quelle che simulano la pietra naturale in diverse forme e colori. L’offerta contempla inoltre le pavimentazioni drenanti per aree pedonali, parchi, ciclovie e impianti sportivi, oppure per impieghi specifici come i pavimenti aeroportuali o portuali, interventi di ripristino strutturale, massetti autolivellanti e isolanti, oltre a trattamenti con resina.
