Environmentally friendly office pod design supported by Life Cycle Assessment

The present study analyses the "Village 3x3 Glass Corner" pod, a highly customisable and reconfigurable office furniture solution that defines the interior spaces of a building while ensuring sound insulation and a comfortable space thanks to the ventilation and lighting system. The purpose of the study, which was initiated in the construction sector where attention to sustainability issues is very high today, is twofold. Firstly, it aims to define and quantify the potential environmental impacts of the pod under study over its entire life cycle. Then, on the basis of the results obtained, we want to propose some solutions to improve its environmental performance In order to achieve the aim of the study, the LCA (Life Cycle Assessment) methodology is applied on the entire life cycle of the pod, from cradle to grave, i.e. considering all phases of the life cycle starting from the production of raw materials up to the final discharge of non-recoverable materials at the end of the pod's life. Material and energy flows were analysed using SimaPro 9.5.0.1 software and the Ecoinvent 3.9.1 database. The primary data for the study refer to the production plant of Citterio S.p.a. and are referred to the year 2022. The latter was selected as the reference year, both to be able to update the EPD (Environmental Product Declaration) product certification already published on EPD International (EPD-IES-0009069:001 | S-P-09069), and because it is the most recent calendar year for which complete data is available. Having defined the environmental performance of the pod and its 'hotspots', some design changes were then identified to improve the environmental performance of the product. At this stage, in order to compare the results in a clear and understandable way, and considering that the issue of climate change is a priority in the current global context, the Global Warming Potential (GWP) indicator, which measures the 100-year global warming potential, was considered. Based on the comparison made, Ecodesign strategies are then proposed to minimise material content and waste, e.g. by proposing a modification on the chipboard panels in order to reduce the waste associated with the cutting process and thus the gross mass required to make the pod. In addition, the possibility of introducing a percentage of recycled material into the composition of the metal alloy that makes up the structure of the pod was evaluated. The possibility of replacing medium-density chipboard with pre-compressed panels of cork chips (lower density) was also proposed, which, in addition to having a more perfomant GWP, performs better in terms of potential human and water source toxicity, as well as acoustic insulation. The use of panels composed of cork is a good Ecodesign solution that combines the use of biocompatible and renewable materials with the minimisation of toxicity and material content. A further cue for improvement could be the replacement of the supporting structure, currently made of aluminium alloy Al 6060, with a wooden structure, following a finite element analysis to assess its structural stability and dimension the structure. The results obtained are promising, as demonstrated by the results presented, and leave room for various opportunities to improve the pod under study.

Il presente studio analizza il pod “Village 3x3 Glass Corner”, ovvero una soluzione di arredo per l'ufficio altamente customizzabile e riconfigurabile, che definisce gli spazi interni di un edificio garantendo l’isolamento acustico ed uno spazio confortevole grazie all’impianto di ventilazione e di illuminazione. Lo scopo dello studio, che è stato avviato nell’ambito del settore delle costruzioni dove l’attenzione ai temi della sostenibilità è oggi molto alta, è duplice. In primo luogo, si vogliono definire e quantificare i potenziali impatti ambientali del pod oggetto di studio nel suo intero ciclo di vita. Successivamente, sulla base dei risultati ottenuti, si vogliono proporre alcune soluzioni per migliorane le prestazioni ambientali. Al fine di conseguire lo scopo dello studio, viene applicata la metodologia LCA (Life Cycle Assessment) sull’intero ciclo di vita del pod, dalla culla al tomba, considerando ovvero tutte le fasi del ciclo di vita a partire dalla produzione delle materie prime fino alla discarica finale dei materiali non recuperabili a fine vita del pod. I flussi di materiali ed energia sono stati analizzati tramite il software SimaPro 9.5.0.1 e il database Ecoinvent 3.9.1. I dati primari per lo studio sono riferiti allo stabilimento produttivo di Citterio S.p.a. e sono riferiti all’anno 2022. Quest’ultimo è stato selezionato come anno di riferimento, sia per poter aggiornare la certificazione di prodotto EPD (Environmental Product Declaration) già pubblicata su EPD International (EPD-IES-0009069:001 | S-P-09069), sia perché è l’anno solare più recente per il quale si dispongono di dati completi. Definite le prestazioni ambientali del pod e i relativi “hotspot”, sono quindi individuate alcune modifiche progettuali per migliorare le prestazioni ambientali del prodotto. In questa fase, per confrontare in maniera chiara e comprensibile i risultati e considerando che il tema del cambiamento climatico è prioritario nel contesto attuale mondiale, è stato considerato l’indicatore GWP (Global Warming Potential), che misura il potenziale riscaldamento globale a 100 anni. Sulla base del confronto effettuato, sono quindi proposte strategie di Ecodesign volte a minimizzare il contenuto materico e gli scarti, per esempio proponendo una modifica sui pannelli di truciolare in modo da ridurre gli scarti associati al processo di taglio e quindi la massa lorda necessaria alla realizzazione del pod. Inoltre, si è valutata la possibilità di introdurre una percentuale di riciclato nella composizione della lega metallica che costituisce la struttura del pod. Si è proposta anche la possibilità di sostituire i pannelli di truciolare a media densità con pannelli precompressi di trucioli di sughero (a densità minore) che, oltre ad avere un GWP più perfomante, presenta migliori prestazioni in termini di potenziale tossicità umana e sulle fonti idriche, nonché di isolamento acustico. L’impiego di pannelli composti da sughero rappresenta una buona soluzione di Ecodesign che coniuga l’impiego di materiali biocompatibili e rinnovabili con la minimizzazione della tossicità e del contenuto materico. Un ulteriore spunto di miglioramento può essere la sostituzione della struttura portante, attualmente in lega di alluminio Al 6060, con una struttura in legno, previa analisi di elementi finiti per valutarne la stabilità strutturale e dimensionare la struttura. I risultati ottenuti sono promettenti, come dimostrato dai risultati presentati, e lasciano spazio a diverse opportunità di miglioramento del pod oggetto di studio.