L’ASCE/SEI publica il prestandard per la valutazione del carbonio incorporato nei sistemi strutturali: un quadro metodologico per ingegneri e progettisti
Nel 2019 il Carbon Leadership Forum ha lanciato la SE 2050 Challenge, una sfida che l’American Society of Civil Engineers / Structural Engineering Institute (ASCE/SEI) ha raccolto istituendo il SE 2050 Commitment Program. L’obiettivo dichiarato è azzerare le emissioni di carbonio incorporate nelle strutture edilizie entro il 2050. Oltre 140 studi di ingegneria hanno già aderito al programma, avviando la misurazione e la riduzione sistematica del carbonio incorporato nei propri progetti.
Con il crescere dell’adesione, è emersa una criticità: le metodologie di valutazione del carbonio incorporato variano sensibilmente tra professionisti, fasi progettuali, tipologie di intervento e studi tecnici. Per uniformare gli approcci e garantire la comparabilità dei risultati, i membri del SEI Sustainability Committee hanno redatto e pubblicato un ASCE/SEI Prestandard. Si tratta di un documento sottoposto a revisione tra pari, pensato per standardizzare le pratiche e ridurre le disomogeneità. I Prestandard costituiscono la base per futuri Standard, ma non vengono normalmente adottati da un’autorità avente giurisdizione.
Struttura e ambito del prestandard
Il documento, intitolato “ASCE/SEI Prestandard for Assessing the Embodied Carbon of Structural Systems for Buildings”, definisce il perimetro e la metodologia di calcolo delle emissioni di carbonio incorporate nei sistemi strutturali. Suddivide il processo valutativo in un quadro operativo modulare, accessibile anche a chi possiede una conoscenza di base dell’ingegneria strutturale. Per chi non ha familiarità con i concetti di carbonio incorporato o con l’analisi del ciclo di vita (Life Cycle Assessment, LCA), il Prestandard fornisce indicazioni procedurali e risorse aggiuntive per avviare la misurazione e la rendicontazione.
I tre livelli di valutazione
Le valutazioni del carbonio incorporato possono essere condotte per scopi diversi. Per rispondere a questa variabilità, il Prestandard introduce tre Tier (livelli) di valutazione, ciascuno con requisiti minimi progressivi. La scelta del Tier dipende dal goal specifico dell’analisi, dal pubblico a cui sono destinati i risultati e dall’utilizzo previsto degli stessi.
Tier 1 – Valutazione semplificata di un sistema strutturale. Adatta per studi preliminari, quantificazione del carbonio “cradle-to-gate” e supporto alle decisioni progettuali nelle fasi iniziali.
Tier 2 – Valutazione intermedia. Richiesta quando si vogliono dimostrare riduzioni di carbonio e rendicontare le emissioni iniziali nell’ambito di una valutazione whole-building. Richiede un livello di specificità maggiore rispetto al Tier 1.
Tier 3 – Valutazione dettagliata. Finalizzata alla quantificazione del carbonio sull’intero ciclo di vita e alla produzione di un’analisi di precisione. La struttura a Tier del Prestandard è flessibile e può adattarsi alle esigenze dei vari sistemi di certificazione edilizia (LEED, CALGreen, ecc.).
Quantità di materiali: inclusioni, esclusioni e fonti ammissibili
Una stima accurata delle quantità di materiali è essenziale per una valutazione significativa. Il Prestandard definisce per ogni Tier il perimetro dei componenti edilizi da includere o escludere. Quattro categorie vengono identificate: “Esclusi”, “Primari”, “Accessori” e “Ancillari”. I componenti strutturali primari partecipano ai percorsi di carico principali (travi, colonne, controventi), mentre i loro collegamenti rientrano tra gli accessori. I componenti ancillari (ad esempio supporti per finiture o facciate) non partecipano ai percorsi di carico principali.
Il Prestandard individua tre fonti accettabili per le quantità di materiali, con diverso grado di affidabilità:
Documentazione di fornitura (registri di approvvigionamento o submittals): la più accurata, poiché riflette lo stato di fatto e può includere anche lo scarto di lavorazione. Ammessa per Tier 1, 2 e 3.
Documentazione di progetto (disegni, schizzi, relazioni o modelli BIM): può fornire dati molto precisi se il modello è sufficientemente dettagliato. Richiede comunque un giudizio critico, poiché le pratiche di modellazione variano e spesso elementi come il ferro d’armatura o i collegamenti perimetrali non sono rappresentati. Ammessa per Tier 1 e 2; in casi limitati per Tier 3.
Approssimazione manuale (stime basate su regole pratiche, tabelle di progetto o estrapolazione da un singolo campo): adatta per le fasi iniziali del progetto. Ammessa per Tier 1; in via eccezionale per Tier 2, limitatamente a componenti accessori o ancillari non esplicitamente indicati nella documentazione di progetto.
Calcolo dell’impatto ambientale e fonti dei dati
La metodologia di calcolo integra tutti gli input precedenti. È previsto un periodo di studio di riferimento (RSP) di 60 anni, in linea con la maggior parte dei sistemi di certificazione (ad esempio LEED), salvo eccezioni. L’RSP deve comunque essere coerente con la vita utile prevista dell’edificio.
Il Prestandard adotta i moduli e le fasi del ciclo di vita definiti dalla norma europea EN 15643. A seconda del Tier, alcuni moduli sono obbligatori, altri opzionali o esclusi. Lo stesso criterio si applica alle fonti dei dati di carbonio:
- Dati primari, contenuti nelle Environmental Product Declaration (EPD): possono essere di prodotto (specifici per un determinato fornitore), di settore (media di categoria) o regionali. Le EPD di prodotto sono le più rappresentative e devono essere utilizzate quando il fornitore è stato selezionato e l’EPD è disponibile. Le EPD di settore sono ideali nelle fasi iniziali, prima della scelta del fornitore.
- Dati secondari: set di dati globali o regionali con fattori di emissione generici, utilizzabili quando non sono disponibili EPD.
Per il Tier 1 sono accettabili sia dati primari che secondari, sebbene le EPD siano preferite in tutti i Tier.
Carbonio biogenico e carbonatazione del calcestruzzo
Il Prestandard affronta due aspetti spesso fonte di confusione per gli ingegneri strutturali: il carbonio biogenico e la carbonatazione del calcestruzzo. Per il carbonio biogenico vengono distinti il contenuto (CO2 equivalente stoccato nel sistema) e i flussi (momenti di sequestro e rilascio lungo il ciclo di vita). La carbonatazione del calcestruzzo viene trattata come ulteriore elemento di valutazione.
Confronto e rendicontazione dei risultati
La comparazione tra diverse valutazioni è cruciale per supportare le decisioni progettuali e dimostrare le riduzioni di carbonio, aspetto centrale del SE 2050 Commitment e dei sistemi di rating.
Il Prestandard individua due approcci distinti:
- Confronto per decisioni progettuali: non richiede una stretta equivalenza funzionale, ma solo un livello base di corrispondenza (stesso sito, uso, conformità normativa, criteri di carico). È tipico delle fasi iniziali, quando si valutano diversi sistemi strutturali (ad esempio carpenteria metallica con solaio in CLT rispetto a telai in acciaio con calcestruzzo).
- Confronto per dimostrare riduzioni: richiede un’equivalenza funzionale più rigorosa tra il sistema di riferimento e quello proposto, includendo prestazioni come deformazioni, vibrazioni, durabilità, carichi variabili e ambientali. I due sistemi devono essere geometricamente simili (numero di piani, altezza libera, superficie lorda, ecc.). Questo tipo di confronto è generalmente richiesto dai sistemi di certificazione e dalle policy locali, statali o federali.
Il Prestandard fornisce inoltre i requisiti minimi per la rendicontazione dei risultati, al fine di garantire trasparenza e riproducibilità.
Implicazioni per la pratica professionale
Il documento, scaricabile gratuitamente dall’ASCE bookstore grazie al SEI Futures Fund, si propone come un riferimento metodologico chiaro e coerente, allineato con le fonti esistenti e con i sistemi di rating. Per i progettisti strutturali, rappresenta uno strumento operativo per integrare la valutazione del carbonio incorporato nei processi decisionali, dalla fase di concept alla redazione esecutiva, e per confrontare in modo oggettivo diverse soluzioni costruttive. La possibilità di scegliere tra tre livelli di approfondimento consente di adattare l’analisi alle risorse disponibili e agli obiettivi del progetto, senza rinunciare alla rigore metodologico.
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