«L’argilla ha un grande potenziale»

Nell’intervista, l’ingegnere edile ed energetico Wolfram Kübler, membro della direzione di WaltGalmarini, spiega il rapporto tra edilizia e clima.

 

Quando si parla di riscaldamento globale, molti parlano di rinunciare a volare o al consumo di carne. L’edilizia è meno al centro dell’attenzione. Come funziona nella pratica l’edilizia secondo il principio delle emissioni nette pari a zero?

Ancora non funziona. Stiamo appena cominciando a considerare seriamente il problema, anche se praticamente tutti i materiali e le soluzioni vengono pubblicizzati come sostenibili! La vera sostenibilità, nel senso di garantire alle generazioni future le stesse opportunità, l’abbiamo abolita con questo approccio e non sarà più possibile. L’unica cosa che possiamo fare è riparare o rigenerare gli ecosistemi e cercare di evitare le peggiori conseguenze.

Il calcestruzzo è (oltre all’acqua) il materiale più utilizzato sul nostro pianeta. L’industria del cemento da sola, insieme all’acciaio, emette quattro volte più emissioni del traffico aereo globale e sarebbe il terzo paese dopo Cina e Stati Uniti.

Nel frattempo, è probabile che il cambiamento climatico stia già accelerando, quindi diventa sempre più chiaro che non abbiamo più tempo fino al 2050 se vogliamo ridurre drasticamente le conseguenze per le popolazioni dei paesi più colpiti e anche per noi in Europa. La carenza d’acqua nell’Europa meridionale si ripercuote anche sul nostro approvvigionamento alimentare.

Ora dobbiamo agire in modo strategico e concentrarci sulle principali emissioni. Ciò significa ridurre lo spreco di cemento, impiegare leganti sostitutivi e additivi e iniziare quanto prima a separare le emissioni durante la produzione nei cementifici. Questa CO2 deve essere stoccata in modo controllato, il che avviene ora in quantità molto limitate, ad esempio nel granulato RC con soluzioni come Neustark, Zirkulit o reCO2ver di Sika, o utilizzata come materia prima per l’industria chimica. Lo stesso vale per il teleriscaldamento mediante incenerimento dei rifiuti.

 

Ci sono alcuni progetti faro per un’edilizia rispettosa del clima già realizzati in Svizzera. Finora si tratta di esempi singoli. In Svizzera, gli studi indicano che ogni anno vengono costruiti tra 10 000 e 15 000 appartamenti in meno del necessario. Ciò significa che bisogna costruire di più. È possibile ricorrere a nuovi procedimenti di costruzione rispettosi del clima?

Il consumo di superficie pro capite è notevolmente aumentato nel corso degli anni, dobbiamo affrontare grandi sfide demografiche e l’edilizia è diventata più complessa, anche a causa di esigenze più elevate e di diverse leggi e norme. Spesso le discussioni vanno già nella giusta direzione: è importante densificare, riconvertire o ampliare le strutture esistenti. Un esempio positivo rimane il sedime Toni a Zurigo, dove da una ex industria casearia sono nati un campus universitario e appartamenti in estensioni di edifici alti fino a 40 metri.

Anche in questo caso dovremmo differenziare e attuare concetti efficaci di pianificazione territoriale, rispettosi del clima ed efficienti a più livelli. Sappiamo che attraverso la densificazione pianificata e coordinata – soprattutto in verticale – le emissioni pro capite possono essere notevolmente ridotte, se contemporaneamente si influisce positivamente sui comportamenti di mobilità. Ciò significa che dobbiamo fare in modo che residenza e lavoro siano meno distanti tra loro e che questi luoghi siano ben collegati ai trasporti pubblici e che questi ultimi abbiano la capacità necessaria. Il progetto del grattacielo Pi dispone di 199 appartamenti e solo 35 posti auto, i posti di lavoro sono invece situati nel vicino Techcluster di Metall Zug. Il progetto Volta Nord Baufeld 5 del Canton Basilea Città, con 150 appartamenti, non prevede posti auto. I piani interrati in calcestruzzo sono spesso responsabili della maggior parte delle emissioni. Il nostro attuale comportamento in materia di mobilità non causa solo notevoli emissioni sulle strade, ma anche mentre siamo fermi sotto terra. O viceversa: molto probabilmente il nostro futuro comportamento in materia mobilità determinerà il raggiungimento dell’obiettivo del saldo netto delle emissioni pari a zero.

 

Quali misure ritiene necessaire per raggiungere l’edilizia climaticamente neutrale? Che ruolo svolgono i materiali da costruzione, le leggi e le norme edilizie e i processi di costruzione?

Anche in questo caso stiamo ancora imparando cosa può essere l’economia circolare vera e propria: il calcestruzzo riciclato, che richiede la stessa quantità o addirittura più cemento, non è affatto migliore in termini di emissioni rispetto al calcestruzzo convenzionale. La start-up Oxara sta attualmente sviluppando, con il nostro supporto, un materiale da costruzione simile al calcestruzzo chiamato Oulesse, fatto di granulato di riciclo misto, che non richiede cemento aggiuntivo. Lo sviluppo della resistenza meccanica corrisponde all’incirca al calcestruzzo di cento anni fa. Molti edifici di quel periodo sono ancora in piedi e, magari con un po’ di rafforzamento antisismico, potrebbero continuare a farlo per altri anni.

Parallelamente stiamo già sviluppando materiali da costruzione massicci a basse emissioni, come ad esempio l’argilla liquida, e stiamo promuovendo il loro utilizzo. Dovremmo massimizzare l’utilizzo del legno per le costruzioni in modo da trattenere il più a lungo possibile la CO2 contenuta al suo interno nell’edificio. Il legno di scarto dovrebbe essere riutilizzato e non si dovrebbe bruciare direttamente il legno adatto alla costruzione proveniente dalla foresta.

Sono necessarie un’informazione chiara e una comunicazione trasparente. Sono necessari adeguamenti mirati di norme e leggi per portare avanti le collaborazioni tra ricerca, industria edile e progettisti con innovazioni motivanti. Un esempio è quello che fa l’EMPA per il NEST. Insieme alla ditta Stahlton siamo partner di progettazione per un sistema di solette in calcestruzzo più efficiente, a basse emissioni e prefabbricato, nell’Unit Step2 che verrà inaugurato ad agosto.

Dato che ora i cantoni dovrebbero definire i valori limite delle emissioni, potrebbero deliberatamente stabilire un percorso di riduzione fino al 2040, per raggiungere al più tardi entro quella data le emissioni nette pari a zero. Chi sino ad allora sarà in grado di offrire soluzioni con emissioni nettamente inferiori dovrebbe ricevere punti aggiuntivi per i criteri di aggiudicazione degli appalti pubblici. Nel caso di procedimenti di costruzione speciali e sedimi, durante la costruzione dovrebbero essere raggiunte emissioni nettamente inferiori rispetto a quanto prescritto dalla legge; è possibile finanziare questi investimenti in costruzioni a basse emissioni e innovazione aumentando la massa edilizia in luoghi strategicamente attraenti.

A gennaio è iniziato un programma di punta di innosuisse della durata di 5 anni con 10 sotto-progetti presso diverse scuole universitarie con l’obiettivo di riportare sul mercato le costruzioni ibride in legno e argilla. Noi siamo uno dei circa 40 partner industriali e di progettazione e co-iniziatori. Tutta l’Europa ha costruito in questo modo per secoli, quasi senza emissioni, fino all’industrializzazione. Il 30% della popolazione mondiale vive in edifici costruiti utilizzando l’argilla come materiale edile. Parallelamente, in collaborazione con la SIA devono essere elaborate le norme necessarie a tal fine. Quando non sono necessarie resistenze elevate, l’argilla ha un grande potenziale nel campo della protezione antincendio e acustica così come per gli elementi non portanti. La materia prima si trova nelle nostre discariche sotto forma di scavo di fondazione.

 

Come valuta il ruolo degli standard energetici, come ad esempio Wattareal 2000 o Minergie, per quanto riguarda il fabbisogno di materiale e le emissioni?

Sono molto importanti come modello e orientamento. In linea di principio committenti e investitori apprezzano la struttura in fase di progettazione. Tuttavia, le etichette non dovrebbero ostacolare l’innovazione, dovrebbero rimanere focalizzate sugli obiettivi e non legate al prodotto o alla tecnologia. Al momento, tali requisiti e normative spesso impediscono la possibile riduzione della tecnica degli edifici. Ancora oggi, spesso forniamo molte condutture in solette di calcestruzzo spesse e superflue dal punto di vista strutturale, perché ciò richiede il minimo coordinamento ed è economico. La separazione dei sistemi è un presupposto per un’edilizia sostenibile e per un’economia circolare!

La norma SIA390-1 attesa a breve, «La via climatica – Bilancio dei gas serra e bilancio energetico degli edifici», dovrebbe essere riconosciuta e utilizzata da tutti gli attori coinvolti come filo conduttore e base per il bilancio. La digitalizzazione e gli strumenti ancora da sviluppare per il bilancio ecologico basato sul BIM possono fornire preziose informazioni già in fase di studio delle varianti.

Minergie è nato dalla forte attenzione alla minimizzazione dell’energia di esercizio per il riscaldamento. L’associazione ha fatto e raggiunto molti traguardi: i combustibili fossili non sono praticamente più possibili!

Sappiamo però dalla fisica che le emissioni derivanti dalla costruzione e dall’esercizio non possono essere considerate separatamente. In questo caso è necessario apportare correzioni alla filosofia delle etichette. È importante un approccio interdisciplinare e un’ottimizzazione sistemica. È quasi impossibile, e spesso anche superfluo, soddisfare contemporaneamente dozzine di criteri ottenendo il massimo dei voti. Altrimenti, si arriva inevitabilmente a una mediocrità che non soddisfa gli obiettivi. Di conseguenza, nella nostra pianificazione abbiamo costantemente obiettivi contrastanti e ci preoccupiamo principalmente di ottenere il certificato e non più di soddisfare gli obiettivi e le esigenze dei nostri clienti in modo attento ai costi. Questo è inefficace, inefficiente e spesso frustrante per tutti i soggetti coinvolti. La neocostituita associazione per la simulazione di edifici Svizzera vuole e può apportare la competenza necessaria per concentrarsi integralmente sugli obiettivi e raggiungerli in modo più efficiente.

È fondamentale individuare la massima riduzione delle emissioni che può essere realizzata con il minor esborso finanziario possibile. È inefficace spendere molti soldi per oltre 20 cm di isolamento termico e per i dettagli dei ponti termici se il beneficio aggiuntivo della riduzione dell’energia di riscaldamento, che è già comunque rinnovabile, è prossimo allo zero. Soprattutto se nei prossimi decenni le temperature aumenteranno notevolmente e si prevede una riduzione del 30% circa dei gradi-giorno di riscaldamento. Il 50% di emissioni aggiuntive per l’isolamento superfluo viene generato durante la costruzione.

 

La vostra impresa costruisce insieme a Implenia il Rocket Hochhaus a Winterthur. Puntate sulla costruzione ibrida, combinando legno, acciaio e calcestruzzo. Quali vantaggi economici ed ecologici offre questa combinazione?

Nel caso di strutture portanti altamente sollecitate, come i grattacieli, la riduzione delle emissioni ha anche a che fare con le prestazioni. I materiali ad alta resistenza possono portare a una riduzione del volume, che in ultima analisi causa meno emissioni rispetto ai materiali apparentemente ecologici a bassa resistenza. Il sistema di solette sviluppato con Implenia Costruzioni in legno è più leggero di circa il 35% rispetto a un’equivalente soletta piana in calcestruzzo. Includendo la struttura di stabilizzazione per gli uragani a un’altezza dell’edificio di 100 metri, la differenza rispetto ai metodi di costruzione convenzionali – grazie a una struttura a telaio in legno nella facciata – è pari al 60% dei carichi propri per le fondamenta. I grandi pali di trivellazione hanno emissioni particolarmente elevate a causa delle macchine ad alta intensità energetica alimentate a diesel. Attualmente la maggior parte delle etichette e delle norme non tiene conto delle fondamenta nemmeno nel bilancio ecologico. Soprattutto nel caso di edifici così voluminosi, dovremmo finalmente fare affermazioni e confronti sinceri. In futuro avremo sempre più bisogno di grattacieli.

È un nuovo compito impegnativo, ma anche avvincente: con strutture portanti più efficienti, è possibile compensare i costi aggiuntivi attuali derivanti dalle elevate emissioni dovute allo spreco di cemento, ottenendo una maggiore superficie utile.

 

Può fornire esempi di edifici o progetti infrastrutturali che dimostrino come lo scostamento dagli standard edilizi possa avere un impatto positivo sul portafoglio e sull’ambiente grazie alla collaborazione tra committente e ingegnere? Quali sono i rischi?

Per il progetto Burkwil di una fondazione privata a Meilen, siamo riusciti a convincere il committente e l’impresario-costruttore a utilizzare miscele di calcestruzzo specifiche per il progetto, con una quantità di cemento significativamente inferiore al contenuto minimo richiesto dalla norma. Le miscele soddisfano comunque le caratteristiche richieste. Attualmente, la responsabilità delle caratteristiche è a carico dell’ingegnere civile che bandisce la gara d’appalto e non più dello stabilimento di produzione del calcestruzzo. In questo modo è stato possibile dimezzare le emissioni complessive del piano interrato di sei grandi case plurifamiliari inclusi 120 posti auto, senza costi aggiuntivi. Per questo progetto con 100 appartamenti si tratta di 540 tonnellate di cemento. L’impresario-costruttore Marti di Zurigo è molto soddisfatto della lavorazione del calcestruzzo in cantiere. I rischi comuni degli elementi costruttivi impermeabili sono addirittura ridotti e sono necessarie meno armature in acciaio per limitare l’ampiezza delle fessure. I calcestruzzi con soli 150 kg/m3 di cemento possono già raggiungere la necessaria resistenza alla penetrazione dell’acqua. Attualmente la norma richiede ancora 280 kg/m3 per questa caratteristica.

Dopo otto anni di discussioni in seno alla commissione competente, tali formulazioni a emissioni ridotte saranno presto possibili in un allegato alla norma sul calcestruzzo.

Anche nella costruzione di infrastrutture, gli uffici del genio civile utilizzano ormai procedure di aggiudicazione innovative con criteri per la riduzione delle emissioni che gli impresari devono comprovare durante l’esecuzione, pena conseguenze finanziarie.

Siamo lieti e grati che sempre più committenti vogliano assumersi responsabilità e si attendano soluzioni che superino di gran lunga la media. Ne sono un esempio, oltre al Techcluster di Zugo, lo sviluppatore immobiliare Senn, le città di Basilea e Zurigo, altri comuni e anche clienti nell’edilizia industriale e committenti privati. Sempre più colleghe e colleghi ingegneri edili sono consapevoli della propria responsabilità. Valutano personalmente le emissioni delle loro strutture portanti e agiscono di conseguenza.