Come le normative ambientali stringere e gli stakeholder richiedono pratiche più verdi, la scelta dei materiali e dei metodi non è mai stata più critica. Tra le strategie più efficaci ma spesso trascurate per ridurre l'impronta ecologica di un progetto di costruzione è l'adozione di materiali di formatura riutilizzabili. Mentre i tradizionali sistemi di formatura mono-uso vengono scartati dopo uno o due usi, le alternative riutilizzabili possono essere ciclizzate.

Cosa sono materiali di forma riutilizzabili?

La formatura è uno stampo temporaneo o permanente utilizzato per modellare il cemento umido in elementi strutturali come colonne, travi, lastre e pareti. I materiali di forma riutilizzabili si riferiscono a sistemi progettati per cicli multipli di utilizzo prima che abbiano bisogno di sostituzione o riciclaggio.

Tipi comuni di lavori di forma riutilizzabili

  • Steel formwork:[ Estremamente durevole, capace di centinaia di riuscite. Comunemente utilizzato per strutture ripetitive come colonne e pareti. L'acciaio offre alta precisione dimensionale e può essere riparato facilmente.
  • Formazione in alluminio:[] Più leggero dell'acciaio ma ancora resistente. Ideale per progetti residenziali ad alta velocità dove lo stesso layout del pavimento si ripete. Le forme in alluminio resiste alla corrosione e sono facili da gestire, riducendo l'energia del lavoro e dell'attrezzatura.
  • Forme di plastica:[ Realizzate in polipropilene riciclato o plastica rinforzata con vetro. Leggeri, modulari e resistenti all'acqua e alle sostanze chimiche. Le forme di plastica sono spesso scattate insieme e richiedono una manutenzione minima, rendendole adatte a piccoli e medi progetti.
  • Forme in legno ingegnerizzato:[] Pannelli in compensato trattati con resina fenolica per resistenza all'umidità. Sebbene non durevoli come metallo, il legno ingegnerizzato di alta qualità può raggiungere i riutilizzamenti 20–50 quando maneggiati correttamente.

Ogni tipo ha un proprio ciclo di vita e un profilo ambientale, ma tutti condividono il vantaggio principale di essere utilizzato ripetutamente, che moltiplica i benefici ambientali per la loro vita di servizio.

Tradizionale Single-Use Formwork: Il costo ambientale

Per apprezzare i vantaggi ambientali della formatura riutilizzabile, è necessario comprendere l'impatto dei sistemi convenzionali di uso singolo. La formatura tradizionale del legno, spesso realizzata in compensato di legno dolce o legname di segato, viene tipicamente utilizzata una o due volte prima di essere inviata a discarica. Secondo gli Stati Uniti Environmental Protection Agency, la costruzione e la demolizione (C&D) i detriti rappresentano in modo sostanziale oltre 600 milioni di tonnellate di rifiuti all'anno negli Stati Uniti.

Oltre all'onere della discarica, la formatura del legno a singolo utilizzo fa sì che la deforestazione e la perdita dell'habitat siano insostenibili. La domanda di nuovi pannelli di legno per ogni forma di ciclo di lavorazione richiede energia per logging, trasporto, fresatura, essiccazione e trattamento chimico, emettendo gas serra ad ogni passo.

Anche quando la cassaforma in legno viene riutilizzata alcune volte, l'impatto ambientale totale per uso rimane alto rispetto ai sistemi riutilizzabili dedicati. Una valutazione del ciclo di vita pubblicata nel [Journal of Cleaner Production ha rilevato che i sistemi di casseforme in acciaio hanno un potenziale di riscaldamento globale del 40-60% per metro quadrato di superficie di cemento formata rispetto alla normale lavorazione del legno quando si considerano 50 cicli di utilizzo.

Vantaggi ambientali chiave dei materiali di lavoro riutilizzabili

1. Riduzione Drastic dei rifiuti di costruzione

I sistemi di casseforme riutilizzabili possono essere smontati e riassemblati nello stesso progetto o trasportati in nuovi siti, tenendoli fuori dalle discariche per anni. Un tipico sistema di casseforme in acciaio può ottenere 200–300 riusciti prima che i componenti principali abbiano bisogno di sostituzione, mentre le forme di plastica di alta qualità possono superare i 100 cicli.

Inoltre, la cassaforma riutilizzabile genera meno rifiuti durante l'uso. Poiché i componenti sono progettati con precisione, c'è meno taglio in loco, rifilatura e rottami. I pezzi di ricambio provenienti da fogli di compensato monouso spesso diventano rifiuti; i sistemi riutilizzabili eliminano gran parte di ciò. L'effetto netto è una drammatica diminuzione del volume di materiale inviato a discariche o inceneritori.

2. Conservazione delle risorse naturali

La timbra è una risorsa rinnovabile, ma il tasso di raccolta per la formatura temporanea è spesso insostenibile. Riutilizzando forme di metallo o plastica ripetutamente, l'industria delle costruzioni può risparmiare milioni di alberi, preservando foreste che agiscono come lavandini di carbonio e punti di calore della biodiversità. Anche forme di legno ingegnerizzato con alti tassi di riutilizzo richiedono legname molto meno vergine rispetto al tempo.

La conservazione dell'acqua è un altro vantaggio trascurato. Il cemento richiede acqua significativa per la cura, ma i sistemi di casseforme riutilizzabili spesso incorporano una migliore tenuta e isolamento, riducendo l'evaporazione e la necessità di ulteriori ringhiera bagnata. Alcuni sistemi di casseforme di plastica avanzati sono progettati per mantenere l'umidità, abbassando il consumo complessivo di acqua sul sito. Inoltre, producendo forme riutilizzabili utilizza meno acqua per ciclo - produzione di acciaio e alluminio comportano un uso di acqua elevato, ma per uso di legname per dimensioni inferiori ammortizzanti inferiori a 100+

La conservazione dell'energia segue in modo simile: l'energia per la fabbricazione di un sistema di casseforme in acciaio può essere 5-10 volte quella di una forma di compensato monouso, ma oltre 100 cicli l'energia per uso scende di un ordine di grandezza. Uno studio del 2018 dell'Istituto indiano di tecnologia ha rilevato che i sistemi di formatura in alluminio hanno una domanda di energia cumulativa inferiore del 72% rispetto alla forma di legno convenzionale su un edificio di 30 piani.

3. Bassaimpronta di carbonio per uso

L'impronta di carbonio di formatura comprende carbonio incorporato da materiali e produzione, così come il carbonio di trasporto da forme mobili a e tra siti. I sistemi riutilizzabili, specialmente quelli realizzati in metallo, hanno un elevato carbonio incorporato iniziale, ma quando utilizzato ripetutamente, il carbonio per metro quadrato cade bruscamente. Ad esempio, un pannello di formatura in acciaio con un potenziale di riscaldamento globale di 400 kg CO2-e potrebbe servire 200 m2 di superficie di cemento solo per la sua vita.

Anche la riduzione delle emissioni di trasporto è molto importante. La forma riutilizzabile è spesso modulare e pieghevole, permettendo la spedizione di più set su meno camion. Mentre le forme di legno monouso sono ingombranti e spesso provenienti da foreste remoti, i sistemi riutilizzabili realizzati in metalli riciclati o localmente fonti possono ridurre al minimo le distanze di trasporto.

Diversi studi di valutazione del ciclo di vita confermano che il passaggio alla cassaforma riutilizzabile può ridurre il carbonio corposo complessivo del progetto del 20-40%, a seconda del numero di cicli e del tipo di materiali.

4. Riduzione dell'uso e dell'inquinamento chimico

I lavori di formatura in legno monouso richiedono in genere agenti di rilascio chimici, olei o composti sintetici, per evitare che il calcestruzzo si appiccichi. Questi agenti possono entrare in terra e in acqua, contaminare il deflusso del sito, e esporre i lavoratori a sostanze pericolose.

Inoltre, i materiali di lavoro formali durevoli sono meno inclini a marcire, muffe e infestazione di insetti, il che significa che sono necessari meno biocidi durante lo stoccaggio e il riutilizzo. Le forme di legno, al contrario, possono essere trattate chimicamente per estendere la loro vita, introducendo tossine aggiuntive nell'ambiente.

5. Promozione dei principi dell'economia circolare

Invece del modello lineare “take-make-dispose” questi materiali sono progettati per la lunga durata, riparazione e eventuale riciclaggio. Al termine della loro vita utilizzabile, le forme metalliche possono essere fuse a biomassa e riciclate in nuovi acciai o alluminio con una minima perdita di qualità.

Molti produttori oggi operano programmi di take-back che garantiscono che i componenti del formwork siano raccolti, ristrutturati e reintrodotti nel mercato. Questo non solo beneficia dell'ambiente, ma crea anche modelli di business che si allineano con obiettivi di sostenibilità globali come il ] UN Sustainable Development Goal 12] (Risponsabile Consumazione e produzione).

Ulteriori vantaggi ambientali e operativi

Efficienza sul posto e consumo energetico ridotto

I sistemi di casseforme riutilizzabili sono generalmente più veloci da installare e a strisce rispetto alle forme tradizionali del legno. I pannelli modulari con meccanismi di collegamento rapido tagliano le ore di lavoro e riducono la necessità di attrezzature pesanti come gru per piccoli ascensori, portando a ridurre l'uso del carburante e le emissioni del sito.

Qualità e durata del calcestruzzo migliorate

Le forme riutilizzabili ben mantenute producono superfici in cemento più liscia e più coerenti con meno difetti, riducendo così la necessità di patching, rettifica o finiture aggiuntive, che generano polvere, rumore e rifiuti. Il cemento di alta qualità estende anche la durata della struttura, beneficiando indirettamente dell'ambiente ritardando la demolizione e la ricostruzione.

Contributo alle certificazioni di Green Building

I progetti che cercano LEED, BREEAM o altre certificazioni di edifici verdi possono guadagnare crediti utilizzando formwork riutilizzabili. LEED v4, ad esempio, premia i punti per la gestione dei rifiuti edili e il riutilizzo dei materiali. L'adozione di formwork riutilizzabili aiuta a soddisfare i criteri per i crediti MR (Materiali e Risorse) come ad esempio la “Construction and Demostralition Waste Management” e “Building Product Disclosure and Optimization Cande”.

Sfide e considerazioni

Nonostante i chiari vantaggi ambientali, il lavoro di forma riutilizzabile non è una soluzione a misura unica. I costi iniziali sono superiori al legname a uso singolo, che può scoraggiare i piccoli imprenditori. Tuttavia, il costo totale per uso spesso si rivela inferiore rispetto a una serie di progetti, soprattutto quando si valutano i costi di stoccaggio, di gestione e di smaltimento.

Le strutture altamente personalizzate con curve o forme irregolari non possono essere adatte a sistemi modulari riutilizzabili, in questi casi, combinando pannelli riutilizzabili con pezzi personalizzati a singolo utilizzo limitati possono raggiungere un equilibrio.

Le forme d'acciaio devono essere pulite e rivestite per prevenire la ruggine; le forme di plastica richiedono un'attenta conservazione per evitare il degrado UV. I produttori forniscono linee guida per la cura e gli appaltatori che investono nella formazione spesso vedono la vita più lunga del lavoro formativo e le migliori prestazioni.

Guardando in testa: Il futuro della formatura sostenibile

L'industria delle costruzioni si sta muovendo in modo decisivo verso modelli di economia circolare, e la formatura riutilizzabile è una pietra miliare di tale transizione. Le innovazioni includono formwork realizzati con plastiche riciclate, sistemi ibridi in metallo-plastica e monitoraggio digitalizzato dell'inventario per massimizzare il riutilizzo in più siti. Alcune aziende ora offrono formwork-as-a-service, dove i costruttori di sistemi di locazione per progetti specifici, eliminando gli oneri di proprietà e garantendo i più elevati tassi di riutilizzo possibili.

Diversi paesi europei hanno introdotto le tasse di discarica che fanno scartare il legno a forma di singolo utilizzo costoso, mentre le regole di approvvigionamento pubblico verde richiedono sempre più strategie di riutilizzo. In Asia, il rapido boom dell'urbanizzazione e dell'edilizia hanno spinto enorme assunzione di sistemi di casseforme in alluminio, riducendo i rifiuti e i tempi di costruzione contemporaneamente.

Conclusioni

I materiali di forma riutilizzabili offrono un percorso pratico e scalabile per ridurre l’impatto ambientale della costruzione. Sbattendo i rifiuti, preservando le risorse naturali, abbassando le emissioni di carbonio e sostenendo la circolarità, si allineano perfettamente con l’urgenza di pratiche costruttive sostenibili. Mentre i costi di marcia e i limiti di progettazione richiedono una pianificazione accurata, i rendimenti ambientali ed economici a lungo termine sono convincenti.