Bestrijding van klimaatverandering: een onderzoek naar belichaamde koolstof

Bronknooppunt: 1450223

Al meer dan twintig jaar heeft de bouwontwerp- en constructie-industrie gewerkt aan het terugdringen van de hoeveelheid energie die gebouwen gebruiken – dit is onze belangrijkste bijdrage aan het bestrijden van de opwarming van de aarde.

Gebouwen genereren bijna 40 procent van de COXNUMX-uitstoot in de wereld, dus dit is zonder twijfel een belangrijke inspanning, en door een combinatie van passieve ontwerpstrategieën (gebouwlocaties, zonwering) en verbeterde technische opties voor een grotere water- en elektriciteitsefficiëntie heeft de industrie grote resultaten bereikt. verbeteringen. Onze nieuwe projecten hebben gemiddeld een veel kleinere ecologische voetafdruk dan vroeger.  

Maar gebouwen genereren feitelijk op twee manieren CO2-uitstoot, en verbeteringen in de operationele efficiëntie pakken slechts een deel van het probleem aan – misschien niet eens het belangrijkste deel.

De operationele koolstofemissies zijn afkomstig van het energieverbruik – hetzij directe emissies van aardgasapparatuur en -toestellen, hetzij van de elektriciteit die door het gebouw wordt gebruikt en die is opgewekt uit fossiele brandstoffen (afkomstig van een elektriciteitscentrale die op steenkool of aardgas draait).  

De belichaamde koolstofemissies zijn daarentegen afkomstig van de constructie van het gebouw. Dit omvat de koolstof die vrijkomt bij de winning, fabricage en transport van bouwmaterialen, evenals de emissies die rechtstreeks verband houden met het bouwproces (apparatuur die door fossiele brandstoffen wordt aangedreven en projectelektriciteit). 

Onze industrie moet haar aandacht richten op belichaamde koolstof, zonder onze focus op operationele koolstof te verliezen. Waarom? Twee redenen: 

  1. Elke keer dat we een gebouw bouwen, krijgt de planeet vandaag de dag te maken met een piek aan nieuwe koolstofemissies, en deze emissies kunnen niet worden verminderd door de efficiëntie van gebouwen te verhogen of door netto-nuloperaties. In tegenstelling tot operationele koolstof, die geleidelijk ontstaat gedurende de levensduur van het gebouw, wordt de koolstofuitstoot in één keer veroorzaakt en kan deze niet worden verminderd door latere upgrades van de systemen van het gebouw. Deze pieken in de uitstoot ondermijnen onze inspanningen om de cruciale klimaatdoelstellingen voor 2030, vastgelegd in de Overeenkomst van Parijs, te bereiken.
  2. De operationele CO2-uitstoot begint voor alle gebouwen te krimpen naarmate onze elektriciteitsnetten schoner worden. Onze energiesector ondergaat snel een structurele verschuiving, en deze trend zal worden versterkt door de groeiende beweging naar “alles elektrificeren”, waaronder het elimineren van aardgas en het gebruik van steeds schonere elektriciteit.

Dus als belichaamde koolstof altijd een grote – maar over het hoofd geziene – component is geweest in de totale CO2-emissie-impact van gebouwen, en als de operationele emissies beginnen te verminderen door verbeteringen aan ons elektriciteitsnet, dan moet onze industrie dringend onze focus verleggen naar de koolstofimpact van de bouw.

Ten eerste moeten we de CO2-uitstoot van elk project tot een minimum beperken door middel van doordachte bouwpraktijken en zorgvuldige materiaalkeuze.

Ten tweede moeten we, in plaats van over te gaan tot nieuwbouw, ernaar streven om reeds bestaande gebouwen een nieuwe bestemming te geven en te moderniseren. Uit onderzoek blijkt dat het hergebruiken van een gebouw 50 tot 75 procent van de COXNUMX-uitstoot vermijdt die een identiek nieuw gebouw zou genereren. 

Deze bevindingen werden bevestigd in het recente retrospectieve onderzoek van SERA Architects naar de modernisering van het iconische Portland, Oregon Edith Green-Wendell Wyatt Federaal gebouw (EGWW), eigendom van de General Services Association (GSA). Oorspronkelijk gebouwd in 1974, waren de mechanische, elektrische, data- en brand- en levensveiligheidssystemen van EGWW verouderd en versleten.

Federaal gebouw Edith Green-Wendell Wyatt

Het EGWW-moderniseringsproject van $ 139 miljoen maakte deel uit van de American Recovery and Reinvestment Act van 2009, die een toezegging van $ 5.5 miljard omvatte voor het bouwen van een duurzamere nationale infrastructuur om het energie- en waterverbruik te verminderen en het gebruik van schone en hernieuwbare energiebronnen door de federale overheid te vergroten. .

Het LEED Platinum-project heeft de bestaande structuur behouden en de duurzaamheid van het gebouw geoptimaliseerd met een verscheidenheid aan structuren en kenmerken, waaronder een overkapping van 25,000 vierkante meter, een opvangtank voor regenwater van 170,000 liter, 13,000 vierkante meter aan fotovoltaïsche zonne-energie, een speciaal buitenluchtsysteem dat zorgt voor 100 procent verse lucht en recupereert de warmte van de afgevoerde lucht en zorgt voor zonwering om de warmtewinst tijdens de zomermaanden te minimaliseren. Het ontwerp van SERA en Cutler Anderson Architects transformeerde het gebouw tot een moderne kantooromgeving voor federale agentschappen.

Het retrospectieve EGWW-onderzoek vergeleek de ingebedde koolstofemissies van het feitelijke scenario van hergebruik van gebouwen met de constructie van een vergelijkbaar nieuw gebouw. (Het enige verschil tussen de gemoderniseerde EGWW en het theoretische nieuwe gebouw was een grotere verdiepingshoogte om de hoogwaardige bouwnormen voor 2010 beter weer te geven.) De bevindingen toonden aan dat door hergebruik van de betonnen funderingen en de bovenbouw van het oorspronkelijke EGWW-gebouw 53 procent van de nieuwbouw omvatte koolstofemissies vermeden.

Uit onderzoek blijkt dat het hergebruiken van een gebouw 50-75% van de COXNUMX-uitstoot vermijdt die een identiek nieuw gebouw zou genereren.

Door een gebouw te hergebruiken en aan te passen voor toekomstig gebruik, kunnen de bestaande emissies van de oorspronkelijke constructie worden toegepast op het hergebruikscenario, omdat de ingebedde koolstofemissies worden vermeden. De behouden funderingen en bovenbouw vermijden de aanvankelijke koolstofemissies volledige sloop van gebouwen en nieuwbouw. Deze vermeden impact vertegenwoordigt een groot deel van de totale CO2-voetafdruk van het gebouw, wat uiterst belangrijk is als we nadenken over strategieën om gebouwen ‘netto positief’ te maken voor CO2-uitstoot.

EGWW is slechts één gebouw uit het midden van de eeuw in één stad, maar toch zijn er duizenden van dergelijke gebouwen in honderden steden in de Verenigde Staten. Beschouw deze nationale commerciële bouwgegevens van de Database voor energieverbruiksenquêtes voor commerciële gebouwen van de Energy Information Administration:

  • Gebouwen groter dan 50,000 vierkante meter (zoals EGWW) omvatten ongeveer 50 procent van de commerciële gebouwenvoorraad qua oppervlakte, maar slechts 6 procent qua aantal gebouwen.
  • De gemiddelde leeftijd van gebouwen groter dan 50,000 vierkante meter is ongeveer 30 jaar (vergelijkbaar met EGWW). 
  • In de VS stoten gebouwen ongeveer 1/3 van alle broeikasgassen uit.
  • De kantoorgebouwenrijke commerciële kernen van steden in de VS stoten ongeveer 50 procent van alle broeikasgassen in de bouwsector uit. 

Alles bij elkaar suggereren deze statistieken dat de VS door het moderniseren van ongeveer 350,000 grootschalige moderne gebouwen de uitstoot van broeikasgassen met ongeveer 10 procent kunnen verminderen, waarbij bij elke renovatie 50 tot 75 procent COXNUMX-uitstoot wordt vermeden in vergelijking met scenario's voor vervanging van gebouwen. Onze industrie en onze beleidsmakers moeten deze kans onderkennen en de markt ertoe aanzetten om het komende decennium allerlei vormen van energie-efficiënt hergebruik van gebouwen te vergroten.

Terwijl de industrie een beter inzicht in het energieverbruik in gebouwen blijft ontwikkelen, moet prioriteit worden gegeven aan de noodzaak van inspanningen in de gebouwde omgeving om de CO2-uitstoot te verminderen.

Het hergebruiken en aanpassen van een gebouw voor toekomstig gebruik heeft het potentieel om 50 procent of meer van de COXNUMX-uitstoot van een identiek nieuw gebouw te vermijden. Hoewel het nog steeds belangrijk is om te blijven zoeken naar manieren om zowel de fysieke als de operationele COXNUMX-uitstoot van nieuwe gebouwen te verminderen, moet de aanpassing van gebouwen grondig worden overwogen voordat een gebouw wordt gesloopt voor een nieuwbouwproject. 

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

Tijdstempel:

Meer van Groenbiz