Edilizia sostenibile, il controllo delle emissioni inquinanti in atmosfera

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Edilizia sostenibile: strategie progettuali e tecnologie di riferimento al fine di ridurre i consumi di risorse naturali e la produzione di rifiuti

Tra i requisiti ai quali il progettista, il costruttore e il gestore devono far riferimento per la realizzazione di un’edilizia sostenibile c’è la riduzione dei carichi ambientali.

Carichi ambientali, cosa sono

Si definiscono carichi ambientali l’insieme delle pressioni esercitate dai  fattori antropici presenti in un’area sul complesso delle risorse ambientali.

Controllare i carichi ambientali vuol dire, quindi, ridurre i consumi di risorse naturali e la produzione di rifiuti.

L’intervento di edilizia sostenibile deve garantire il controllo dell’incidenza dei carichi ambientali prendendo in considerazione i seguenti fattori:

• emissioni inquinanti in atmosfera
• effluenti liquidi
  • acque grigie inviate in fognatura
  • acque meteoriche captate e stoccate
  • permeabilità del suolo
• emissioni di rumore
• minimizzazione dei rifiuti da costruzione e demolizione in fase di dismissione
  • valutazione delle potenzialità di riciclo dei materiali
  • valutazione separabilità dei componenti
• gestione dei rifiuti da costruzione e demolizione in fase di costruzione
  • demolizione selettiva
  • impiego materiali inerti
• controllo dei flussi di rifiuti solidi urbani
  • riduzione della quantità di RSU destinati alla discarica
• determinazione degli effetti ambientali
  • effetti ambientali per la produzione di elementi tecnici

Di ogni componente ambientale coinvolto viene valutato lo stato attuale (la situazione “senza progetto”) dal punto di vista della qualità delle risorse ambientali (stato di conservazione, esposizione a pressioni antropiche), classificandolo secondo parametri prestabiliti.

In questo articolo analizziamo le emissioni inquinanti in atmosfera.

Emissioni inquinanti in atmosfera

L’impatto sull’atmosfera di insediamenti civili è determinato dalle emissioni dirette degli impianti (in particolare degli impianti termici) e dalle emissioni causate dal traffico veicolare indotto dal nuovo insediamento. Ad esse vanno aggiunte le emissioni correlate alla produzione, manutenzione, fine vita dei materiali e dei processi associati al “sistema edificio” in un approccio basato sull’analisi del ciclo di vita dello stesso. Per quanto riguarda gli impianti termici, le emissioni in atmosfera sono riconducibili principalmente alle seguenti categorie di inquinanti generati dai processi di combustione:

• ossidi di carbonio (CO_x)
• ossidi di zolfo (SO_x)
• ossidi di azoto (NO_x)
• composti organici volatili (VOC)
• particolato solido (PST)

Le emissioni di CO₂, principale causa dell’effetto serra, sono conseguenza diretta e inevitabile dell’ossidazione dei combustibili fossili; le emissioni di CO, indice di combustione incompleta, possono invece essere ricondotte a livelli minimi attraverso un adeguato controllo della combustione.

Le emissioni di SO_x, causa di acidificazione dell’atmosfera, sono dovute alla presenza di zolfo nel combustibile: esse riguardano quindi principalmente gli impianti alimentati a gasolio, olio combustibile e carbone, nonché gli automezzi diesel. Per i grandi impianti di taglia industriale esistono adeguati trattamenti di desolforazione dei fumi.

Le emissioni di NO_x, causa principalmente di acidificazione dell’atmosfera, sono legate soprattutto alle modalità della combustione, ovvero alla temperatura di fiamma e all’eccesso di aria. L’abbattimento di tali inquinanti è piuttosto problematico, per cui è conveniente adottare provvedimenti per limitarne la formazione.

Le emissioni di VOC e PST dipendono in misura variabile dalle caratteristiche chimico-fisiche dei combustibili (struttura chimica delle molecole, presenza di frazioni solide incombustibili, ecc.) e dalle modalità di combustione.

Negli impianti frigoriferi le emissioni dirette in atmosfera non sono legate all’esercizio delle macchine, bensì a fughe accidentali dovute a perdite da circuiti o ad operazioni di manutenzione condotte senza le dovute cautele. I fluidi refrigeranti più comunemente utilizzati, appartenenti alle famiglie dei CFC e HCFC, hanno infatti un impatto negativo sia sull’ozono stratosferico, sia sull’effetto serra.

Il controllo delle emissioni può essere attuato attraverso un’articolata serie di azioni:

• utilizzare, dove tecnicamente ed economicamente possibile, energia da fonti rinnovabili per soddisfare la domanda delle utenze termiche ed elettriche
• ridurre i consumi di combustibile attraverso il miglioramento dell’efficienza energetica del sistema edificio-impianto, ovvero tramite azioni a livello sia progettuale/costruttivo che di esercizio e di manutenzione del sistema stesso
• adottare combustibili che abbiano fattori di emissione limitati, intendendo per fattore di emissione il rapporto tra massa di inquinante emesso ed energia termica sviluppata dalla combustione (il fattore di emissione è generalmente riferito all’inquinante più significativo emesso da una data categoria di combustibili)
• selezionare componenti degli impianti termici a ridotta emissione di inquinanti (ad es. bruciatori a bassa emissione di NO_x)
• adottare, se tecnicamente ed economicamente compatibile, sistemi di abbattimento degli effluenti
• scegliere macchine frigorifere che utilizzino fluidi di lavoro compatibili con l’ambiente

Di seguito una scheda riepilogativa delle emissioni da impianti termici:

Strategie progettuali e tecnologie di riferimento

Al fine di migliorare le prestazioni ambientali dell’edificio è utile privilegiare soluzioni impiantistiche centralizzate (collegamento a reti di teleriscaldamento o centrali comprensoriali), alimentati con combustibili a basso fattore di emissione e possibilmente integrate con sistemi che sfruttino fonti di energia rinnovabile. Si riportano le principali scelte progettuali:

Impianti di riscaldamento

La combustione genera prodotti inquinanti che possono essere classificati nelle seguenti categorie: ossidi di carbonio (CO e CO₂), ossidi di zolfo, ossidi di azoto, composti organici volatili, particolato solido. L’entità delle emissioni può essere espressa come concentrazione dello specifico inquinante nei fumi, oppure come fattore di emissione, definito come rapporto fra massa di inquinante prodotto per unità di energia termica sviluppata. Essa dipende sia dalle caratteristiche chimico-fisiche del combustibile, sia dalle caratteristiche del combustore, sia dalle condizioni di regolazione della combustione. Sistemi di abbattimento chimico- fisico sono spesso presenti negli impianti industriali di grande taglia per ridurre la concentrazione di specifici inquinanti a monte dello scarico in atmosfera. Le emissioni da parte delle centrali termiche convenzionali possono essere ridotte, oltre che adottando tutti gli accorgimenti mirati alla riduzione dei fabbisogni e quindi dei consumi di combustibile descritti in altre schede, privilegiando l’impiego di combustibili con basso fattore di emissione (ad esempio gas naturale) e bruciatori a bassa emissione: in particolare per quanto riguarda gli NO_x (che sono inquinanti che non possono essere eliminati passando al gas naturale e che è difficile ridurre con trattamenti dei fumi) sono oggi disponibili sul mercato bruciatori a gas a bassa emissione.

Impianti di refrigerazione

È raccomandata la scelta di macchine frigorifere che utilizzano fluidi refrigeranti a basso impatto ambientale, sia riguardo alle conseguenze sull’ozono stratosferico, espresso in termini di ODP (Ozone Depletion Potential = potenziale di assottigliamento dell’ozono), sia di contributo al riscaldamento globale per effetto serra, espresso in termini di GWP (Global Warming Potential = potenziale di riscaldamento globale) o TEW I (Total Equivalent Warming Impact = impatto di riscaldamento totale equivalente).

Indirizzo articolo: https://biblus.acca.it/edilizia-sostenibile-e-emissioni-inquinanti-in-atmosfera/