Lutte contre le changement climatique : une étude du carbone incorporé

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Depuis plus de 20 ans, l’industrie de la conception et de la construction de bâtiments s’efforce de réduire la quantité d’énergie consommée par les bâtiments – cela constitue notre principale contribution à la lutte contre le réchauffement climatique.

Les bâtiments génèrent près de 40 pour cent des émissions mondiales de carbone, il s'agit donc incontestablement d'un effort important, et grâce à une combinaison de stratégies de conception passive (emplacement des bâtiments, dispositifs d'ombrage) et d'options d'ingénierie améliorées pour une plus grande efficacité de l'eau et de l'électricité, l'industrie a réalisé de grands progrès. améliorations. Nos nouveaux projets ont en moyenne une empreinte carbone beaucoup plus faible qu’auparavant.  

Mais les bâtiments génèrent en réalité des émissions de carbone de deux manières, et les améliorations de l’efficacité opérationnelle ne résolvent qu’une partie du problème – peut-être même pas la partie la plus importante.

Les émissions de carbone opérationnelles proviennent de la consommation d’énergie – soit des émissions directes provenant des équipements et appareils au gaz naturel, soit de l’électricité utilisée par le bâtiment qui a été produite à partir de sources de combustibles fossiles (tirée d’une centrale électrique fonctionnant au charbon ou au gaz naturel).  

Les émissions de carbone intrinsèque, quant à elles, proviennent de la construction du bâtiment. Cela comprend le carbone libéré lors de l’extraction, de la fabrication et du transport des matériaux de construction, ainsi que les émissions directement associées au processus de construction des bâtiments (équipements alimentés par des combustibles fossiles et électricité du projet). 

Notre industrie doit porter son attention sur le carbone incorporé, sans perdre de vue le carbone opérationnel. Pourquoi? Deux raisons: 

  1. Chaque fois que nous construisons un bâtiment, la planète subit aujourd’hui un pic de nouvelles émissions de carbone incorporé, et ces émissions ne peuvent pas être réduites en augmentant l’efficacité des bâtiments ou par des opérations nettes zéro. Contrairement au carbone opérationnel, qui se produit progressivement tout au long de la durée de vie du bâtiment, les émissions de carbone intrinsèque sont générées d’un seul coup et ne peuvent pas être réduites par des améliorations ultérieures des systèmes du bâtiment. Ces pics d’émissions sapent nos efforts pour atteindre les objectifs climatiques cruciaux pour 2030 établis dans l’Accord de Paris.
  2. Les émissions de carbone opérationnelles commencent à diminuer pour tous les bâtiments à mesure que nos réseaux électriques deviennent plus propres. Notre secteur énergétique connaît rapidement un changement structurel, et cette tendance sera amplifiée par le mouvement croissant vers «tout électrifier», ce qui implique l’élimination du gaz naturel et l’utilisation d’une électricité de plus en plus propre.

Ainsi, si le carbone incorporé a toujours été un élément important – mais négligé – dans l’impact global des émissions de carbone des bâtiments, et si les émissions opérationnelles commencent à être réduites grâce à l’amélioration de notre réseau électrique, alors notre industrie doit de toute urgence se concentrer sur les impacts carbone de la construction.

Premièrement, nous devons minimiser les émissions de carbone intrinsèque de chaque projet grâce à des pratiques de construction réfléchies et à une sélection minutieuse des matériaux.

Deuxièmement, au lieu de nous contenter de nouvelles constructions, nous devons nous efforcer de réutiliser et de moderniser les bâtiments déjà existants. Des études indiquent que la réutilisation d’un bâtiment permet d’éviter 50 à 75 pour cent des émissions de carbone intrinsèque qu’un nouveau bâtiment identique générerait. 

Ces résultats ont été confirmés dans la récente étude rétrospective de SERA Architects sur la modernisation du bâtiment emblématique de Portland, en Oregon. Édifice fédéral Edith Green-Wendell Wyatt (EGWW), propriété de la General Services Association (GSA). Construits à l’origine en 1974, les systèmes mécaniques, électriques, de données, ainsi que de sécurité incendie et de sécurité des personnes d’EGWW étaient obsolètes et usés.

Édifice fédéral Edith Green-Wendell Wyatt

Le projet de modernisation de l'EGWW de 139 millions de dollars faisait partie de l'American Recovery and Reinvestment Act de 2009, qui comprenait un engagement de 5.5 milliards de dollars à construire une infrastructure nationale plus durable pour réduire la consommation d'énergie et d'eau et accroître l'utilisation par le gouvernement fédéral de sources d'énergie propres et renouvelables. .

Le projet LEED Platine a préservé la structure existante et optimisé la durabilité du bâtiment grâce à une variété de structures et de caractéristiques, notamment un auvent de 25,000 170,000 pieds carrés, un réservoir de collecte d'eau de pluie de 13,000 100 gallons, XNUMX XNUMX pieds carrés d'installations photovoltaïques, un système d'air extérieur dédié qui fournit XNUMX pour cent d'air frais et récupère la chaleur de l'air évacué et les dispositifs d'ombrage de façade pour minimiser le gain de chaleur pendant les mois d'été. La conception de SERA et Cutler Anderson Architects a transformé le bâtiment en un environnement de bureau moderne pour les agences fédérales.

L'étude rétrospective EGWW a comparé les émissions de carbone intrinsèque du scénario réel de réutilisation des bâtiments à la construction d'un nouveau bâtiment comparable. (La seule différence entre l'EGWW modernisé et le nouveau bâtiment théorique était une hauteur d'étage à étage accrue pour mieux représenter les normes de construction à haute performance pour 2010.) Les résultats ont montré qu'en réutilisant les fondations en béton et la superstructure du bâtiment d'origine de l'EGWW , 53 pour cent des nouvelles constructions incarnaient des émissions de carbone ont été évitées.

Des études indiquent que la réutilisation d’un bâtiment permet d’éviter 50 à 75 % des émissions de carbone intrinsèque qu’un nouveau bâtiment identique générerait.

En réutilisant et en adaptant un bâtiment pour une utilisation future, les émissions existantes de la construction initiale peuvent être appliquées au scénario de réutilisation en tant qu'émissions de carbone intrinsèque évitées. Les fondations et la superstructure conservées évitent les émissions initiales de carbone intrinsèque de démolition complète du bâtiment et construction d'un nouveau bâtiment. Ces impacts évités représentent une grande partie de l’empreinte carbone intrinsèque globale du bâtiment, ce qui est extrêmement important alors que nous réfléchissons aux stratégies visant à rendre les bâtiments « nets positifs » en matière d’émissions de carbone.

EGWW n’est qu’un bâtiment du milieu du siècle dans une seule ville, mais il existe des milliers de bâtiments de ce type dans des centaines de villes à travers les États-Unis. Considérez ces données nationales sur les bâtiments commerciaux du Base de données d'enquête sur la consommation d'énergie des bâtiments commerciaux de l'Energy Information Administration:

  • Les bâtiments de plus de 50,000 50 pieds carrés (comme EGWW) représentent environ 6 pour cent du parc de bâtiments commerciaux en superficie, mais seulement XNUMX pour cent en nombre de bâtiments.
  • L'âge médian des bâtiments de plus de 50,000 30 pieds carrés est d'environ XNUMX ans (similaire à EGWW). 
  • Aux États-Unis, les bâtiments émettent environ un tiers de tous les gaz à effet de serre.
  • Les centres commerciaux des villes américaines, riches en immeubles de bureaux, émettent environ 50 % de tous les gaz à effet de serre du secteur du bâtiment. 

Prises ensemble, ces statistiques suggèrent qu'en rénovant environ 350,000 10 bâtiments de l'ère moderne à grande échelle, les États-Unis pourraient réduire leurs émissions de gaz à effet de serre d'environ 50 pour cent, chaque rénovation évitant 75 à XNUMX pour cent des émissions de carbone incorporé par rapport aux scénarios de remplacement de bâtiments. Notre industrie et nos décideurs politiques doivent reconnaître cette opportunité et inciter le marché à accroître toutes sortes de réutilisations de bâtiments économes en énergie au cours de la décennie à venir.

Alors que l’industrie continue de mieux comprendre la consommation d’énergie dans les bâtiments, la nécessité d’efforts dans l’environnement bâti pour réduire les émissions de carbone incorporé devrait être une priorité.

La réutilisation et l'adaptation d'un bâtiment pour une utilisation future peuvent permettre d'éviter 50 % ou plus des émissions de carbone intrinsèque d'un nouveau bâtiment identique. S'il reste important de continuer à chercher des moyens de réduire à la fois les émissions de carbone intrinsèques et opérationnelles des nouveaux bâtiments, l'adaptation des bâtiments doit être soigneusement étudiée avant de démolir un bâtiment pour un nouveau projet de construction. 

Source : https://www.greenbiz.com/article/combating-climate-change-study-embodied-carbon

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