מאבק בשינויי אקלים: מחקר של פחמן גלום

צומת המקור: 1450223

במשך יותר מ-20 שנה, תעשיית התכנון והבנייה של מבנים פעלה להפחתת כמות השימוש באנרגיה של מבנים - זו הייתה התרומה העיקרית שלנו למאבק בהתחממות הגלובלית.

בניינים מייצרים כמעט 40 אחוז מפליטת הפחמן בעולם, כך שאין ספק שמדובר במאמץ חשוב, ובאמצעות שילוב של אסטרטגיות עיצוב פסיביות (מיקום מבנים, מכשירי הצללה) ואפשרויות הנדסיות משופרות ליעילות רבה יותר במים ובחשמל, התעשייה השיגה הישגים גדולים שיפורים. לפרויקטים החדשים שלנו, בממוצע, יש טביעות פחמן קטנות בהרבה ממה שהיו בעבר.  

אבל מבנים למעשה מייצרים פליטת פחמן בשתי דרכים, ושיפורים ביעילות התפעולית מתייחסים רק לחלק אחד של הנושא - אולי אפילו לא החלק החשוב ביותר.

פליטת פחמן תפעולית מגיעה משימוש באנרגיה - או פליטות ישירות מציוד ומכשירי גז טבעי או מחשמל ששימש את הבניין שהופק ממקורות דלק מאובנים (שאוב מתחנת כוח הפועלת על פחם או גז טבעי).  

פליטת פחמן מגולמת, לעומת זאת, מגיעה מבניית הבניין. זה כולל את הפחמן המשתחרר באמצעות מיצוי, ייצור והובלה של חומרי בניין, כמו גם את הפליטות הקשורות ישירות לתהליך בניית הבניין (ציוד המופעל על דלק מאובנים וחשמל פרויקטים). 

התעשייה שלנו חייבת להפנות את תשומת לבה לפחמן גלום מבלי לאבד את המיקוד שלנו בפחמן תפעולי. למה? שתי סיבות: 

  1. בכל פעם שאנו בונים בניין, כדור הארץ סופג זינוק של פליטות פחמן מגולמות חדשות כיום, ולא ניתן להפחית את הפליטות הללו על ידי הגדלת יעילות הבניין או באמצעות פעולות אפס נטו. שלא כמו פחמן תפעולי, המתרחש בהדרגה לאורך חיי הבניין, פליטת פחמן גלומה מתרחשת בבת אחת ולא ניתן להפחית אותה באמצעות שדרוגים מאוחרים יותר של מערכות הבניין. העליות הללו בפליטות חותרות את המאמצים שלנו להגיע ליעדי האקלים הקריטיים לשנת 2030 שנקבעו בהסכם פריז.
  2. Operational carbon emissions are beginning to shrink for all buildings as our electrical grids get cleaner. Our energy sector is rapidly undergoing a structural shift, and this trend will be magnified by the growing movement to “מחשמל הכל,” which includes eliminating natural gas and using increasingly clean electricity.

לכן, אם פחמן גלום תמיד היה מרכיב גדול - אך מתעלם ממנו - בהשפעה הכוללת של פליטת הפחמן של בניינים, ואם הפליטות התפעוליות מתחילות להצטמצם באמצעות שיפורים ברשת החשמל שלנו, אז התעשייה שלנו צריכה בדחיפות להפנות את המיקוד שלנו ל השפעות הפחמן של הבנייה.

ראשית, עלינו למזער את פליטת הפחמן הגלומה של כל פרויקט באמצעות שיטות בנייה מתחשבות ובחירת חומרים קפדנית.

שנית, במקום ברירת מחדל לבנייה חדשה, עלינו לשאוף לייעוד מחדש ולעדכן מבנים שכבר קיימים. מחקרים מצביעים על כך ששימוש חוזר בבניין מונע 50-75 אחוז מפליטת הפחמן המגולמת שבניין חדש זהה יפיק. 

ממצאים אלה אושרו במחקר הרטרוספקטיבי האחרון של SERA Architects על המודרניזציה של פורטלנד, האיקונית של אורגון הבניין הפדרלי של אדית גרין-ונדל וויאט (EGWW), בבעלות איגוד השירותים הכלליים (GSA). מערכות המכניות, החשמל, הנתונים ובטיחות האש והחיים של EGWW נבנתה במקור בשנת 1974, היו מיושנות ושחוקות.

הבניין הפדרלי של אדית גרין-ונדל וויאט

פרויקט המודרניזציה של EGWW בשווי 139 מיליון דולר היה חלק מחוק ההבראה וההשקעות מחדש של 2009, שכלל התחייבות של 5.5 מיליארד דולר לבניית תשתית לאומית בת קיימא יותר כדי להפחית את צריכת האנרגיה והמים ולהגדיל את השימוש של הממשלה הפדרלית במקורות אנרגיה נקיים ומתחדשים. .

פרויקט LEED Platinum שימר את המבנה הקיים וייעל את קיימות הבניין עם מגוון מבנים ותכונות כולל חופה של 25,000 רגל מרובע, מיכל איסוף מי גשמים של 170,000 ליטר, 13,000 רגל מרובע של פוטו-וולטאים, מערכת אוויר חיצונית ייעודית אשר מספק 100 אחוז אוויר צח ומשחזר את חום אוויר הפליטה והתקני הצללה לחזית כדי למזער את רווחי החום במהלך חודשי הקיץ. התכנון של SERA ו-Catler Anderson Architects הפך את הבניין לסביבת משרדים מודרנית עבור סוכנויות פדרליות.

מחקר EGWW הרטרוספקטיבי השווה את פליטת הפחמן המגולמת של התרחיש בפועל של שימוש חוזר בבניין לבניית בניין חדש דומה. (ההבדל היחיד בין ה-EGWW המחודש לבניין החדש התיאורטי היה גובה מוגדל מקומה לקומה כדי לייצג טוב יותר את נורמות הבנייה בעלות ביצועים גבוהים לשנת 2010.) הממצאים הראו כי על ידי שימוש חוזר ביסודות הבטון ובמבנה העל של בניין ה-EGWW המקורי. , 53 אחוז מהבנייה החדשה גלומה פליטת פחמן נמנעה.

מחקרים מצביעים על כך ששימוש חוזר בבניין מונע 50-75% מפליטת הפחמן המגולמת שבניין חדש זהה יפיק.

על ידי שימוש חוזר והתאמת בניין לשימוש עתידי, ניתן ליישם את הפליטות הקיימות מהבנייה הראשונית על תרחיש השימוש החוזר כפי שנמנעה מפליטת פחמן מגולמת. היסודות והמבנה העליונים שנשמרו מונעים את פליטת הפחמן הראשונית המגולמת ממנה full building demolition and construction of a new building. These avoided impacts represent a large portion of the building’s overall embodied carbon footprint, which is extremely important as we think about strategies to make buildings “net positive” for carbon emissions.

EGWW הוא רק בניין אחד מאמצע המאה בעיר אחת, ובכל זאת ישנם אלפי מבנים כאלה במאות ערים ברחבי ארצות הברית. קחו בחשבון את נתוני הבניין המסחרי הלאומי מה- מאגר סקרי צריכת האנרגיה של מבנים מסחריים של מינהל מידע אנרגיה:

  • בניינים גדולים מ-50,000 רגל רבוע (כגון EGWW) מהווים כ-50% ממלאי הבניינים המסחריים בשטח, אך רק 6% ממספר הבניינים.
  • הגיל החציוני של בניינים גדולים מ-50,000 רגל רבוע הוא כ-30 שנה (בדומה ל-EGWW). 
  • בארה"ב, בניינים פולטים כ-1/3 מכל גזי החממה.
  • הליבות המסחריות הכבדות של בנייני משרדים של ערים בארה"ב פולטות כ-50% מכל גזי החממה במגזר הבניין. 

בסיכומו של דבר, הנתונים הסטטיסטיים הללו מצביעים על כך שעל ידי תיקון של כ-350,000 בניינים בקנה מידה גדול מהעידן המודרני, ארה"ב תוכל להפחית את פליטת גזי החממה שלה בכ-10%, כאשר כל שיפוץ ימנע מפליטת פחמן מגולמת של 50-75% על פני תרחישי החלפת מבנים. התעשייה שלנו וקובעי המדיניות שלנו צריכים להכיר בהזדמנות זו ולהניע את השוק להגדלת כל סוגי השימוש החוזר בבניינים יעילים באנרגיה בעשור הקרוב.

ככל שהתעשייה ממשיכה לפתח הבנה טובה יותר של צריכת אנרגיה בבניינים, יש לתת עדיפות לצורך במאמצים בסביבה הבנויה להפחתת פליטת פחמן גלומה.

לשימוש חוזר והתאמת בניין לשימוש עתידי יש פוטנציאל למנוע 50 אחוזים או יותר מפליטת הפחמן המגולמת של בניין חדש זהה. למרות שעדיין חשוב להמשיך ולחפש דרכים להפחתת פליטת הפחמן הגלומה והתפעולית של בניינים חדשים, יש לשקול היטב את התאמת הבניין לפני הריסת בניין לפרויקט בנייה חדש. 

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

בול זמן:

עוד מ גרינביז