Environmental Impact of Green Roofing: The Contribute of a Green Roof to the Sustainable use of Natural Resources in a Life Cycle Approach

AbstractEven if several studies and researches have demonstrated that green roofs significantly contribute to energy saving, indoor thermal comfort, urban heat island mitigation, rain-water management and air pollution reduction, environmental benefits of green roofs mainly depend on use of primary energy, natural resources or raw materials used in the construction.A green roof is usually a more or less complex aggregation of different layer addressing each one to a specific characteristic and performance.Results of previous LCA researches, based on a cold climate scenario, have demonstrated the highest influence that some specific layers have on the overall impact of the green roofs and to what extent the global impact changes when insulation and the substrate layers vary in density and quality.Starting from results of these similar EU researches, this study aims to evaluate the variation of the overall impact in hot climates where insulation is less strategic than heat capacity.LCA has been applied to assess and compare the environmental impacts of four different green roof solutions compared to a standard clay pitched roof, based on the functional unit of 1m2 with the same reference service life, where layers have been selected according to local practice and market. Despite a general equivalence in environmental impacts of all the roofing elements, results have highlighted a general lack in specific life cycle inventory information that leads to a potential inaccuracy of the assessment especially when recycled material are used in the growing medium or when disposal scenario includes recycle processes

Simulation of the thermal behaviour of a building retrofitted with a green roof: optimization of energy efficiency with reference to italian climatic zones

Running a building energy simulation program (EnergyPlus), simulations were conducted on a 'public housing' building type, in order to evaluate the energy savings achieved by a green roof coupled with different configurations of external wall. EnergyPlus enabled the investigation of the thermal behaviour variations of the building envelope, and the possible consequences, in terms of comfort, on the temperature of the internal spaces. The variation of the energy behaviour of the building envelope type was assessed primarily through the analysis of the operative temperature T° of the elements of surface casing, the trend of the surface heat fluxes on the faces of the elements of internal and external housing, the variation of the operating temperature inside the rooms. The energy savings achieved with a green roof varies considerably in relation to the reference performance obtained without this kind of insulating structure. The main parameters, useful to define the contribution of the green roof to the reduction of the loads of cooling plants, consist of the specific climate and the thermal isolation level of the initial coverage

Simulazione del comportamento energetico di un fabbricato-tipo in assenza/presenza di tetto/parete verde per ottimizzare l’efficienza energetica degli edifici, rispetto alle aree climatiche italiane

Le simulazioni condotte attraverso il software EnergyPlus, su un edificio tipo di edilizia residenziale pubblica hanno consentito, al variare delle configurazioni di involucro, di valutare le variazioni del comportamento termico dell’involucro dell’edificio e le eventuali ricadute, in termini di comfort, sulle temperature degli ambienti interni. Il software EnergyPlus impiegato per la simulazione, consente di dettagliare con estrema precisione il complesso meccanismo di scambio di calore che avviene all’interno di un substrato vegetale quale quello del tetto verde, inclusi i meccanismi di scambio per evapotraspirazione, ma non è tuttavia dotato di un modulo specifico per il calcolo delle prestazioni delle pareti verdi: i risultati del presente lavoro di ricerca possono quindi ritenersi indicativi, ma non validati, per quanto attiene ai dati relativi al comportamento della parete verde. La variazione di comportamento energetico dell’involucro degli edifici tipo è stata valutata principalmente attraverso l’analisi delle temperature T° superficiali degli elementi di involucro, l’andamento dei flussi di calore superficiali sulle facce interne ed esterne degli elementi di involucro, la variazione della temperatura T° operativa all’interno degli ambienti. Le simulazioni hanno confermato il contributo offerto dai sistemi a verde nella riduzione dei carichi temici, con particolare rilevanza per le zone climatiche temperate in cui le oscillazioni della T° esterna e i livelli di irradianza non sono particolarmente rilevanti. Le simulazioni hanno altresì rilevato la significatività di alcuni parametri descrittivi della natura del manto vegetale, primo fra tutti il LAI (Leaf Area Index), nel condizionare il comportamento degli strati vegetali, in riferimento alla capacità di dispersione del calore accumulato. Tale parametro è da tenersi in debita considerazione nella progettazione di tetti verdi in climi in cui i livelli di irradianza e le temperature T° diurne sono elevate (zone climatiche A, B), onde evitare che la copertura non sia in grado di smaltire durante le ore fresche notturne il calore assorbito durante il giorno

Modelli di LCA per sostenibilità energetica e ambientale di coperture e/o pareti verdi di edifici

Nel presente Report è stata condotta una Life Cycle Assessment (LCA) applicata a 6 tipologie di copertura a verde relativa alle tipologie ‘Tetto verde estensivo’ e ‘Tetto verde intensivo’, secondo l'approccio modulare così come definito dalla norma europea UNI EN 15804. Inoltre, è stata condotta una LCA sulla ‘Parete verde‘ attualmente in corso di realizzazione presso la sede ENEA a La Casaccia. Infine, è stata condotta una LCA sull’impianto di Solar Cooling, del tipo a ciclo chiuso ad Acqua-Bromuro di Litio a singolo effetto, realizzato presso il Centro Sperimentale Martucci dell’Università di Bari. L'analisi degli impatti nel ciclo di vita ha considerato i flussi in ingresso e uscita dal sistema relativamente alla sola fase di produzione A dei materiali ed in particolare alle fasi: A1, estrazione e lavorazione delle materie prime e delle materie prime seconde o dei flussi secondari in ingresso; A2, trasporto delle materie prime allo stabilimento di produzione; A3, processo di produzione. La LCA è stata calcolata tramite il software GaBi™ che è un programma modulare, standardizzato secondo le norme della serie ISO 14040, che consente di creare bilanci di ciclo di vita di prodotti e servizi e di analizzare e interpretare i risultati. Esso è strutturato in modo tale da consentire l’elaborazione dei dati considerando sia i flussi ed i processi che i diagrammi di flusso denominati “plan”. I Database GaBi™, creati dalla azienda ‘Thinkstep’, rappresentano sul mercato i database LCA più accurati e contengono oltre 10000 profili di inventario del Ciclo di Vita basati su dati industriali primari. Per tutte le tipologie di copertura a verde analizzate, sono stati definiti cinque scenari di analisi, al variare dei livelli diversi di isolamento termico, con l’obiettivo di valutare l'incidenza della prestazione termica sulla prestazione ambientale. Inoltre, sono stati analizzati 7 differenti substrati vegetativi, ovvero medium, utilizzati nelle diverse configurazioni, elaborati a partire da mix disponibili attualmente sul mercato europeo. In linea generale, le ‘categorie di danno’ che maggiormente concorrono a determinare l’impatto ambientale del medium sono l’Esaurimento delle risorse abiotiche fossili ADPf, il Potenziale di Riscaldamento Globale GWP, e il Potenziale di Acidificazione AP. L’analisi degli elementi che, in ogni diversa composizione, contribuiscono ad innalzare il valore di questi indicatori in maniera significativa, è particolarmente importante in fase progettuale per la corretta composizione del mix atta a soddisfare sia le prestazioni specifiche che la minimizzazione dell’impatto ambientale. Per quanto riguarda la ‘Parete verde’, le categorie di impatto, sono dominate dalla produzione della struttura portante e degli elementi scatolari in acciaio zincato e delle griglie pedonali. I vasi in plastica per la piantumazione delle essenze a verde, realizzati con resine termoplastiche, incidono in maniera determinante sulla categoria Esaurimento delle Risorse Abiotiche – fossili ADPf e sul consumo di energia da fonti non rinnovabili. Infine, per l’impianto di Solar Cooling le categorie di impatto, così come il consumo di risorse e le emissioni in aria di CO2, sono dominate dalla produzione del subimpianto solare con tubi evacuati, e dagli impatti legati alla realizzazione dei serbatoi di accumulo per irrigazione e delle pompe di circolazione del subimpianto frigorifero

The Building sector commitment to promote the sustainability of construction products: a common European approach for the Environmental Product Performances

The industry of construction products plays an important role in Europe in promoting the sustainability of the built environment in a life cycle perspective. Within the framework of the European initiatives for a sustainable competitiveness, manufacturers are interested in promoting a life cycle approach along the building chain. However both, institutions and building operators, in general still have to go a long way on designing and applying a sustainable and competitive industrial policy. This paper aims to describe the European background, the regulatory framework, identifying gaps and the actions to be undertaken to promote a market for sustainable products and sustainable buildings. In particular this paper deals with the assessment and communication of the environmental performance of construction products between the operators in the building chain, as a prerequisite for the sustainability of the built environment, and outlines the strategies to implement a proper evaluation and communication process

T follicular helper cells promote a beneficial gut ecosystem for host metabolic homeostasis by sensing microbiota-derived extracellular ATP

The ATP-gated ionotropic P2X7 receptor regulates T follicular helper (Tfh) cell abundance in the Peyer’s patches (PPs) of the small intestine; deletion of P2rx7, encoding for P2X7, in Tfh cells results in enhanced IgA secretion and binding to commensal bacteria. Here, we show that Tfh cell activity is important for generating a diverse bacterial community in the gut and that sensing of microbiota-derived extracellular ATP via P2X7 promotes the generation of a proficient gut ecosystem for metabolic homeostasis. The results of this study indicate that Tfh cells play a role in host-microbiota mutualism beyond protecting the intestinal mucosa by induction of affinity-matured IgA and suggest that extracellular ATP constitutes an inter-kingdom signaling molecule important for selecting a beneficial microbial community for the host via P2X7-mediated regulation of B cell help

Energia incorporata e EPD: l'impronta ecologica degli edifici al 2030

EMBODIED ENERGY&CARBON & EPDS - 2030 BUILDING CARBON FOOTPRINT Architecture 2030 is one of the most active project supporting sustainable buildings, providing complete and trustworthy forecast of growth and giving analysis for the building and engineering market so, when you come across this picture (Figure 1) googling its website, you stop and think about the meaning and the relevance of these numbers

La sostenibilità ambientale delle tegole in laterizio italiane

Environmental performance of Italian clay roof tiles - According to most recent updating of European voluntary standard EN15804 and EU PEF project advices, two companies ANDIL associated producers of roofing elements, partners of the European LIFE project HEROTILE “High Energy savings in building cooling by ROof TILEs shape optimization”, have recently completed the life cycle assessment of Portuguese and Marseillaise clay roof tiles and published two EPDs under the EPDItaly national scheme. The two EPDs, cradle to gate+option type, are the first available on the Italian market and describe the life cycle of the tiles during production, use, end of life, including benefits and loads beyond the system boundary, according to the modular approach as defined in EN15804. This paper offers a easy-to-read commentary of the EPD document as well recommendation about how to use EPD data and additional information as input for measuring the level of sustainability of buildings. The Environmental Product Declaration drafted for the HEROTILE roof tile demonstrates that the desired objectives of the LIFE project have been fully achieved, and constitutes a new ID card for sustainable fired tiles, in line with the most recent European energy saving and sustainability strategies and the latest national indications on minimum environmental criteria

Parametri fisico-tecnici delle specie vegetali utilizzate per la realizzazione di tetti e pareti verdi nelle regioni mediterranee, per la realizzazione di un data-base specifico da utilizzare in programmi di simulazione energetica degli edifici

Il presente lavoro di ricerca si basa sulla applicazione del modulo RoofVegetation e RoofIrrigation, sviluppati all’interno di un progetto di implementazione dei modelli di calcolo per il software EnergyPlus. Il modulo consente di simulare con sufficiente attuabilità il complesso sistema di scambio termico che avviene all’interno di un sistema vegetale tenendo conto dei meccanismi di infiltrazione, evaporazione e traspirazione legati alla presenza di umidità nel substrato. L’applicazione del Modulo richiede la disponibilità di informazioni dettagliate sulle caratteristiche delle specie vegetali impiantate nel substrato, necessarie all’algoritmo di calcolo per elaborare i processi di scambio di calore tenendo conto della diversa natura delle piante utilizzate. E’ stato raccolto un database delle specie vegetali più comuni generalmente impiegate per la realizzazione di tetti e pareti verdi e sono stati identificati i parametri più significativi come richiesti dal modulo di EnergyPlus. E’ stato altresì costruito un database climatico per tre zone climatiche distinte caratterizzanti lo scenario meteorologico nazionale, utilizzando banche dati esistenti ed implementando i dati disponibili, ove non completi, con dati specifici raccolti dalle stazioni meteorologiche, con particolare riferimento ai dati sulla piovosità media mensile. E’ stato scelto un edificio tipo quale base per la progettazione, sono stati definiti i sistemi costruttivi degli elementi di involucro nonché i pacchetti del tetto verde (in tre configurazioni alternative) e della parete verde. E’ stato realizzato, attraverso il software open source Google SketchUp, il modello geometrico tridimensionale impiegato per la simulazione con il software EnergyPlus