Operational-maintenance ecological footprint. An innovative methodology to assess building sustainability (APPEG methodology)

In this age of climate change, policy makers are warning nations and people on the Earth overshoot: people are consuming more than what Earth is able to renew. The debate on this matter points out the concept of sustainable development and highlights the importance of the preservation of ecological resources. A way to assess the sustainability development is the Ecological Footprint, an indicator able to integrate principles of sustainability and accounting methodologies to define the impacts of human activities. Studies on environmental assessment demonstrate the need of integrating sustainability management in the monitoring of building impacts, as buildings represent one of the major natural resources’ consumers. Therefore, the first need is to translate Ecological Footprint from urban scale into building scale, looking the building as the environment and the users as its population. The analysis of the literature shows some limitations of the already proposed methodologies, because of the complexity and the uniqueness of the matters. The main lacks are represented by the no integration of time for possible scenario analyses, and the avoid of calculations related to operational phase of building life cycle. Therefore, APPEG methodology covers all the stages of the building life cycle. It divides the calculations into components, which define the impact each phase has on natural areas: cropland, grazing land, fishing ground, forest land, carbon footprint, and built-up land. However, the methodology focuses on the Operational – Maintenance phase, as it is responsible for the higher consumptions and waste generation. A relevant analysis is done on users, because building occupancy impacts the Ecological Footprint. The results are defined into global hectare per years, in order to make possible the scenario analyses and allow the integration of time. To prove the feasibility of the methodology, we have developed an experiment on the headquarter of an Italian company, focusing just on the Operational – Maintenance EF. The result, equal to 662,653 gha/year or 0,000007 Earths needed, makes possible some suggestions to maximize the impact. Even if the purpose is to guide facility managers in implementing sustainable strategies, the methodology does not consider costs, which would make more efficient the estimations. Then, assumptions are the fundamental issue of the methodology. Therefore, to avoid general results further studies have to concentrate on the way to collect data.

In quest’epoca di cambiamenti climatici, i creatori dei procedimenti su cui si basano le nazioni, mettono in allarme i cittadini sull’eccessivo consumo di Terra. Si è definito che la terra sia in overshoot: l’umanità sta consumando più di quanto la Terra sia in grado di riprodurre. Il dibattito su questo tema sottolinea il concetto di sviluppo sostenibile e ripropone l’importanza della conservazione delle risorse ecologiche. Un modo per valutare lo sviluppo della sostenibilità è l’impronta ecologica, un indicatore che integra i principi di sostenibilità e le metodologie analitiche per definire l’impatto che hanno le attività umane. Gli studi sulla valutazione ambientale dimostrano la necessità di integrare la gestione della sostenibilità nel monitoraggio degli impatti degli edifici, poiché questi rappresentano uno dei maggiori consumatori di risorse naturali. Quindi, la prima necessità è la traduzione dell’impronta ecologica da una scala urbana ad una legata all’edificio. Quest’ultimo deve essere studiato come se fosse un ambiente dinamico ed isolato, in cui gli utenti sono la sua popolazione. L’analisi della letteratura mostra alcuni limiti nelle metodologie sviluppate finora per la complessità ed unicità degli argomenti trattati. I principali limiti sono la mancata integrazione del tempo, che non permette lo sviluppo di analisi su futuri scenari che massimizzano gli impatti, e l’esclusione quasi totale della fase operativa e di manutenzione del ciclo di vita dell’edificio. Quindi, la metodologia APPEG copre tutte le fasi del ciclo di vita, dividendo i calcoli in componenti in grado di definire l’impatto che ogni fase ha sulle aree naturali: aree coltivabili, pascoli, aree per la pesca, foreste, impronta del carbonio e terreni edificati. Più nello specifico, la metodologia si concentra sulla fase operativa e manutentiva, in quanto meno analizzata e responsabile della creazione di maggiori consumi e rifiuti. Inoltre, si redige un’analisi dettagliata sugli utenti, in quanto l’occupazione incide sul risultato finale. I risultati sono definiti in ettari globali per anni, al fine di rendere possibile l’analisi degli scenari possibili e consentire l’integrazione del tempo. Per sviluppare la fattibilità della metodologia, abbiamo sviluppato un esperimento sul quartier generale di un’azienda italiana, concentrandoci solo sulla fase operativa e manutentiva dell’impronta ecologica. Il risultato, pasi a 662,653 gha/anno o 0,000007 terre necessari, rende possibili alcuni suggerimenti per massimizzare l’impatto dell’edificio. Anche se lo scopo è guidare i facility manager nell’implementazione di strategie sostenibili, la metodologia non considera i costi, che renderebbe più efficiente l’analisi. Inoltre, le ipotesi sono la questione fondamentale per sviluppare la metodologia, quindi ulteriori studi devono concentrarsi sul modo di raccogliere i dati.