Environmental life cycle assessment of low-transmittance external walls with variable insulation materials

This report is an attempt to determine the environmental footprints of sixteen different external walls for use in Milan, Italy. The sixteen walls are the result of the intersection of four different wall typologies with four different types of insulation. The wall types under analysis are timber frame, clay brick masonry, steel-framed rainscreen, and cross-laminated timber. The insulations under consideration are rock wool, glass wool, wood wool, and expanded polystyrene. All walls have a thermal transmittance of 0.20 [W/m2K]. The walls all serve the same functional purpose with similar thermal, acoustic, and fire properties. The differences between these characteristics as well as material price estimates are discussed. The environmental footprints are analyzed using the environmental life cycle assessment method. The life cycle assessment was conducted in accordance with ISO 14040-44 and EN 15804 standards. It was performed using SimaPro software with the ecoinvent database. The life cycle impact assessment method used was Environmental Footprint 2.0; utilized to determine the characterization, normalization, and weighting procedures. This report includes all the details on the life cycle assessment goal & scope, the life cycle inventory, the life cycle impact analysis, and interpretation. This study found that in the case of environmental single scores, the brick wall with wood wool insulation preformed the best, closely followed by the timber frame wall with wood wool insulation. When single score and climate change impact category are of equal importance to the end user, the timber frame wall with wood fiber insulation was the best solution. When material price was assigned the same importance as environmental impact, the brick wall with wood wool insulation was the leading choice.

In questo documento vengono confrontati dal punto di vista economico-ambientale sedici soluzioni di involucro esterno ad uso in Milano (zona climatica E). Le sedici soluzioni sono il risultato dell'intersezione di quattro diverse tipologie murarie con quattro diversi tipi di isolamento. Le tipologie di struttura valutate sono: i) telaio in legno, ii) muratura in mattoni di argilla, iii) telaio in acciaio e iv) legno lamellare incrociato (X-LAM). Gli isolanti termici valutati invece sono: i) lana di roccia, ii) lana di vetro, iii) fibra di legno e iv) polistirene espanso. Tutte le soluzioni sono state analizzate tramite equivalenza funzionale in relazione alla: i) trasmittanza termica (pari a 0,20 W/m2K) ed altre proprietà fisiche come le performance acustiche ed antincendio. La valutazione dei profili ambientali è stata effettuata utilizzando il metodo analisi a ciclo di vita, condotta secondo le norme ISO 14040-44 ed EN 15804 impiegando il software SimaPro, la banca dati ecoinvent ed il metodo Environmental Footprint 2.0 per la caratterizzazione, normalizzazione e ponderazione degli impatti ambientali potenziali. I risultati ambientali ottenuti sono stati infine comparati con dal punto di vista economico, tramite la stima dei prezzi di acquisto. La soluzione muro in mattoni con isolamento in fibra di legno è risultata essere la soluzione con il miglior profilo economico-ambientale, seguita dalla soluzione telaio in legno con isolamento in fibra di legno.