Circular bio-based building materials (CBBMs) are defined as “materials wholly or partly derived from renewable biological origins, or by-products and biowaste of plant and/or animal biomass that can be used as raw building materials and decorative items in construction, in their original forms or after reprocessing.” The adoption of these materials presents significant opportunities to mitigate climate change and reduce the environmental impacts of the construction industry. However, as CBBMs are predominantly new and emerging, their contribution to a sustainable built environment requires thorough investigation. Previous studies in this area are fragmented, reflecting the heterogeneity in the types of materials studied, the scales of case studies examined, and the sustainability assessment (SA) methods applied. As a result, the potential applications of CBBMs, their advantages and disadvantages regarding sustainable performance, and the methodological issues associated with SA methods remain underexplored in the literature. To address these gaps, this research conducts systematic literature reviews to categorise and identify the potential applications of CBBMs and to examine the state-of-the-art in their SAs. These reviews highlight the materials’ pros and cons and uncover methodological issues in existing SA methods that future research must address to ensure credible and reliable assessments. In addition, the adoption and SA practices for CBBMs in both the Global North and South are influenced by various barriers and drivers. Understanding and addressing these factors is critical to fostering the widespread and effective adoption of these practices. To this end, this research adopts a mixed-methods approach. A combination of qualitative and quantitative methods is used to investigate the barriers and drivers of CBBM adoption in the Global North, with a focus on Flanders, Belgium and the Global South, using Vietnam as a specific case study. The findings from these investigations in both contexts underscore the pivotal role of public authorities in enhancing the adoption and SA of CBBMs. Drawing on these insights, this research proposes solutions and strategies to address critical barriers and leverage key drivers, facilitating the advancement of CBBM use and SA practices. An operational framework is also developed, with a particular focus on improving SA practices for CBBMs in the Global South. This research also offers detailed theoretical, practical, and policy implications, providing actionable guidance for scholars, practitioners, and policymakers to promote the adoption and SA of CBBMs. Ultimately, this research aims broader economy towards a circular economy, supporting global sustainable development goals.

I materiali circolari a base biologica per l’edilizia (Circular bio-based building - CBBM) sono definiti come "materiali derivati interamente o parzialmente da origini biologiche rinnovabili, o sottoprodotti e rifiuti organici da biomassa vegetale e/o animale che possono essere utilizzati come materie prime e articoli decorativi nell'edilizia, nelle loro forme originali o dopo la rielaborazione". L'adozione di questi materiali presenta significative opportunità per mitigare il cambiamento climatico e ridurre gli impatti ambientali del settore edile. Tuttavia, poiché i CBBM sono prevalentemente nuovi ed emergenti, il loro contributo a un ambiente costruito sostenibile richiede un'indagine approfondita. Gli studi precedenti in quest'area sono frammentati, riflettendo l'eterogeneità nei tipi di materiali studiati, le scale dei casi di studio esaminati e i metodi di valutazione della sostenibilità applicati. Di conseguenza, le potenziali applicazioni dei CBBM, i loro vantaggi e svantaggi in termini di prestazioni sostenibili e le questioni metodologiche associate ai metodi valutazione della sostenibilità rimangono poco esplorati nella letteratura. Per colmare queste lacune, nella presente tesi sono state eseguite delle analisi sistematiche della letteratura per classificare e identificare le potenziali applicazioni dei CBBM e per esaminare lo stato dell'arte della valutazione della loro sostenibilità. Queste analisi della letteratura hanno consentito di evidenziare i pro e i contro dei CBBM e i problemi metodologici associati all’adozione di metodi di valutazione della loro sostenibilità che la ricerca futura dovrà affrontare per garantire valutazioni credibili e affidabili. Inoltre, l'adozione di metodi di valutazione della sostenibilità per i CBBM sia nel Nord che nel Sud del mondo sono influenzate da varie barriere e fattori trainanti. Comprendere e affrontare questi fattori è fondamentale per promuovere l'adozione diffusa ed efficace di queste pratiche. A tal fine, questa ricerca adotta un approccio misto: una combinazione di metodi qualitativi e quantitativi per analizzare le barriere e i fattori trainanti dell'adozione del CBBM nel Nord del mondo, con particolare attenzione alle Fiandre (Belgio), e nel Sud del mondo, utilizzando il Vietnam come caso di studio specifico. I risultati di queste analisi, in entrambi i contesti, sottolineano il ruolo fondamentale delle autorità pubbliche nel migliorare l'adozione dei CBBM e la valutazione della loro sostenibilità. Sulla base di queste intuizioni, questa ricerca propone soluzioni e strategie per affrontare le barriere critiche e sfruttare i driver chiave che possano facilitare l’uso dei CBBM e dei metodi di valutazione della loro sostenibilità. Viene, poi, proposto un quadro operativo, con particolare attenzione alla valutazione della sostenibilità dei CBBM nel Sud del mondo. Questa tesi offre, inoltre, implicazioni teoriche, pratiche e politiche dettagliate, fornendo una guida per studiosi, professionisti e decisori pubblici per promuovere l'adozione dei CBBM e la valutazione della loro sostenibilità. In conclusione, questa ricerca mira a fornire un contributo alla trasformazione del settore delle costruzioni verso un'economia circolare, supportando gli obiettivi globali dello sviluppo sostenibile.

Promuovere l'adozione di materiali circolari a base biologica per l’edilizia e la valutazione della loro sostenibilità

LE, DINH LINH
2025

Abstract

Circular bio-based building materials (CBBMs) are defined as “materials wholly or partly derived from renewable biological origins, or by-products and biowaste of plant and/or animal biomass that can be used as raw building materials and decorative items in construction, in their original forms or after reprocessing.” The adoption of these materials presents significant opportunities to mitigate climate change and reduce the environmental impacts of the construction industry. However, as CBBMs are predominantly new and emerging, their contribution to a sustainable built environment requires thorough investigation. Previous studies in this area are fragmented, reflecting the heterogeneity in the types of materials studied, the scales of case studies examined, and the sustainability assessment (SA) methods applied. As a result, the potential applications of CBBMs, their advantages and disadvantages regarding sustainable performance, and the methodological issues associated with SA methods remain underexplored in the literature. To address these gaps, this research conducts systematic literature reviews to categorise and identify the potential applications of CBBMs and to examine the state-of-the-art in their SAs. These reviews highlight the materials’ pros and cons and uncover methodological issues in existing SA methods that future research must address to ensure credible and reliable assessments. In addition, the adoption and SA practices for CBBMs in both the Global North and South are influenced by various barriers and drivers. Understanding and addressing these factors is critical to fostering the widespread and effective adoption of these practices. To this end, this research adopts a mixed-methods approach. A combination of qualitative and quantitative methods is used to investigate the barriers and drivers of CBBM adoption in the Global North, with a focus on Flanders, Belgium and the Global South, using Vietnam as a specific case study. The findings from these investigations in both contexts underscore the pivotal role of public authorities in enhancing the adoption and SA of CBBMs. Drawing on these insights, this research proposes solutions and strategies to address critical barriers and leverage key drivers, facilitating the advancement of CBBM use and SA practices. An operational framework is also developed, with a particular focus on improving SA practices for CBBMs in the Global South. This research also offers detailed theoretical, practical, and policy implications, providing actionable guidance for scholars, practitioners, and policymakers to promote the adoption and SA of CBBMs. Ultimately, this research aims broader economy towards a circular economy, supporting global sustainable development goals.
27-mar-2025
Inglese
I materiali circolari a base biologica per l’edilizia (Circular bio-based building - CBBM) sono definiti come "materiali derivati interamente o parzialmente da origini biologiche rinnovabili, o sottoprodotti e rifiuti organici da biomassa vegetale e/o animale che possono essere utilizzati come materie prime e articoli decorativi nell'edilizia, nelle loro forme originali o dopo la rielaborazione". L'adozione di questi materiali presenta significative opportunità per mitigare il cambiamento climatico e ridurre gli impatti ambientali del settore edile. Tuttavia, poiché i CBBM sono prevalentemente nuovi ed emergenti, il loro contributo a un ambiente costruito sostenibile richiede un'indagine approfondita. Gli studi precedenti in quest'area sono frammentati, riflettendo l'eterogeneità nei tipi di materiali studiati, le scale dei casi di studio esaminati e i metodi di valutazione della sostenibilità applicati. Di conseguenza, le potenziali applicazioni dei CBBM, i loro vantaggi e svantaggi in termini di prestazioni sostenibili e le questioni metodologiche associate ai metodi valutazione della sostenibilità rimangono poco esplorati nella letteratura. Per colmare queste lacune, nella presente tesi sono state eseguite delle analisi sistematiche della letteratura per classificare e identificare le potenziali applicazioni dei CBBM e per esaminare lo stato dell'arte della valutazione della loro sostenibilità. Queste analisi della letteratura hanno consentito di evidenziare i pro e i contro dei CBBM e i problemi metodologici associati all’adozione di metodi di valutazione della loro sostenibilità che la ricerca futura dovrà affrontare per garantire valutazioni credibili e affidabili. Inoltre, l'adozione di metodi di valutazione della sostenibilità per i CBBM sia nel Nord che nel Sud del mondo sono influenzate da varie barriere e fattori trainanti. Comprendere e affrontare questi fattori è fondamentale per promuovere l'adozione diffusa ed efficace di queste pratiche. A tal fine, questa ricerca adotta un approccio misto: una combinazione di metodi qualitativi e quantitativi per analizzare le barriere e i fattori trainanti dell'adozione del CBBM nel Nord del mondo, con particolare attenzione alle Fiandre (Belgio), e nel Sud del mondo, utilizzando il Vietnam come caso di studio specifico. I risultati di queste analisi, in entrambi i contesti, sottolineano il ruolo fondamentale delle autorità pubbliche nel migliorare l'adozione dei CBBM e la valutazione della loro sostenibilità. Sulla base di queste intuizioni, questa ricerca propone soluzioni e strategie per affrontare le barriere critiche e sfruttare i driver chiave che possano facilitare l’uso dei CBBM e dei metodi di valutazione della loro sostenibilità. Viene, poi, proposto un quadro operativo, con particolare attenzione alla valutazione della sostenibilità dei CBBM nel Sud del mondo. Questa tesi offre, inoltre, implicazioni teoriche, pratiche e politiche dettagliate, fornendo una guida per studiosi, professionisti e decisori pubblici per promuovere l'adozione dei CBBM e la valutazione della loro sostenibilità. In conclusione, questa ricerca mira a fornire un contributo alla trasformazione del settore delle costruzioni verso un'economia circolare, supportando gli obiettivi globali dello sviluppo sostenibile.
Scuola Universitaria Superiore Pavia
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14242/201027
Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:IUSSPAVIA-201027