Od ponad 20 lat branża projektowania i budownictwa pracuje nad zmniejszeniem zużycia energii w budynkach — to jest nasz główny wkład w walkę z globalnym ociepleniem.
Budynki generują prawie 40 procent światowej emisji dwutlenku węgla, zatem jest to bez wątpienia ważny wysiłek, a dzięki połączeniu strategii projektowania pasywnego (lokalizacja budynku, urządzenia zacieniające) z ulepszonymi opcjami inżynieryjnymi zapewniającymi większą wydajność wodną i elektryczną branża osiągnęła duże ulepszenia. Nasze nowe projekty mają średnio znacznie mniejszy ślad węglowy niż kiedyś.
Jednak budynki w rzeczywistości generują emisję dwutlenku węgla na dwa sposoby, a poprawa wydajności operacyjnej rozwiązuje tylko jedną część problemu, a może nawet nie najważniejszą.
Operacyjne emisje dwutlenku węgla pochodzą ze zużycia energii — albo bezpośrednich emisji ze sprzętu i urządzeń zasilanych gazem ziemnym, albo z energii elektrycznej wykorzystywanej w budynku, która została wytworzona ze źródeł paliw kopalnych (pobranych z elektrowni opalanej węglem lub gazem ziemnym).
Z drugiej strony ucieleśniona emisja dwutlenku węgla pochodzi z konstrukcji budynku. Obejmuje to węgiel uwalniany w wyniku wydobycia, wytwarzania i transportu materiałów budowlanych, a także emisje bezpośrednio związane z procesem budowy budynków (sprzęt zasilany paliwami kopalnymi i energia elektryczna projektowana).
Nasza branża musi zwrócić uwagę na węgiel ucieleśniony, nie tracąc przy tym uwagi na węglu operacyjnym. Dlaczego? Dwa powody:
- Za każdym razem, gdy budujemy budynek, planeta doświadcza dziś gwałtownego wzrostu emisji nowych gazów cieplarnianych, których nie można zmniejszyć poprzez zwiększenie wydajności budynków ani działania o zerowej emisji netto. W przeciwieństwie do emisji gazów cieplarnianych, która występuje stopniowo przez cały okres użytkowania budynku, emisja gazów cieplarnianych powstaje jednocześnie i nie można ich zmniejszyć poprzez późniejszą modernizację systemów budynku. Te skoki emisji podważają nasze wysiłki na rzecz osiągnięcia kluczowych celów klimatycznych na rok 2030, ustalonych w porozumieniu paryskim.
- W miarę jak nasze sieci elektryczne stają się czystsze, operacyjne emisje dwutlenku węgla zaczynają się zmniejszać we wszystkich budynkach. Nasz sektor energetyczny szybko przechodzi zmiany strukturalne, a tendencja ta zostanie wzmocniona przez rosnący ruch na rzecz „elektryzować wszystko”, co obejmuje eliminację gazu ziemnego i korzystanie z coraz czystszej energii elektrycznej.
Tak więc, jeśli węgiel zawarty w postaci dwutlenku węgla zawsze był dużym – choć pomijanym – składnikiem ogólnego wpływu emisji gazów cieplarnianych przez budynki i jeśli emisje operacyjne zaczynają być redukowane poprzez ulepszenia naszej sieci energetycznej, wówczas nasz przemysł musi pilnie skupić się na wpływu emisji gazów cieplarnianych na budownictwo.
Po pierwsze, musimy zminimalizować emisję dwutlenku węgla związaną z każdym projektem poprzez przemyślane praktyki budowlane i staranny dobór materiałów.
Po drugie, zamiast skupiać się na nowych konstrukcjach, musimy dążyć do zmiany przeznaczenia i modernizacji budynków, które już istnieją. Badania wskazują, że ponowne wykorzystanie budynku pozwala uniknąć 50–75 procent emisji gazów cieplarnianych, które generowałby identyczny nowy budynek.
Ustalenia te zostały potwierdzone w niedawnym retrospektywnym badaniu SERA Architects dotyczącym modernizacji kultowego budynku w Portland w stanie Oregon. Budynek federalny Edith Green-Wendell Wyatt (EGWW), którego właścicielem jest Stowarzyszenie Usług Ogólnych (GSA). Pierwotnie zbudowane w 1974 r. systemy mechaniczne, elektryczne, systemy transmisji danych oraz systemy bezpieczeństwa przeciwpożarowego i życia były przestarzałe i zużyte.
Projekt modernizacji EGWW o wartości 139 milionów dolarów był częścią amerykańskiej ustawy o odbudowie i reinwestycji z 2009 roku, która obejmowała zobowiązanie o wartości 5.5 miliarda dolarów w budowie bardziej zrównoważonej infrastruktury krajowej w celu zmniejszenia zużycia energii i wody oraz zwiększenia wykorzystania przez rząd federalny czystych i odnawialnych źródeł energii .
W projekcie LEED Platinum zachowano istniejącą konstrukcję i zoptymalizowano trwałość budynku dzięki różnorodnym konstrukcjom i elementom, w tym zadaszeniu o powierzchni 25,000 170,000 stóp kwadratowych, zbiornikowi na wodę deszczową o pojemności 13,000 100 galonów, instalacji fotowoltaicznej o powierzchni XNUMX XNUMX stóp kwadratowych oraz dedykowanemu systemowi powietrza zewnętrznego, który zapewnia XNUMX% świeżego powietrza i odzyskuje ciepło z powietrza wywiewanego oraz urządzenia zacieniające fasady, aby zminimalizować przyrost ciepła w miesiącach letnich. Projekt autorstwa SERA i Cutler Anderson Architects przekształcił budynek w nowoczesne środowisko biurowe dla agencji federalnych.
W retrospektywnym badaniu EGWW porównano ucieleśnioną emisję dwutlenku węgla w rzeczywistym scenariuszu ponownego wykorzystania budynku z budową porównywalnego nowego budynku. (Jedyną różnicą między zmodernizowanym EGWW a teoretycznym nowym budynkiem była zwiększona wysokość od podłogi do podłogi, aby lepiej odpowiadała normom budowlanym o wysokich parametrach użytkowych na rok 2010). Ustalenia wykazały, że poprzez ponowne wykorzystanie betonowych fundamentów i nadbudówki pierwotnego budynku EGWW udało się uniknąć 53 procent emisji gazów cieplarnianych związanych z budownictwem nowym.
Badania wskazują, że ponowne wykorzystanie budynku pozwala uniknąć 50–75% emisji gazów cieplarnianych, które wygenerowałby identyczny nowy budynek.
Dzięki ponownemu wykorzystaniu i przystosowaniu budynku do przyszłego użytku istniejące emisje z początkowej budowy można zastosować w scenariuszu ponownego wykorzystania, aby uniknąć emisji gazów cieplarnianych. Zachowane fundamenty i nadbudowa pozwalają uniknąć początkowej emisji gazów cieplarnianych całkowita rozbiórka budynku i budowa nowego. Te uniknięte oddziaływania stanowią dużą część całkowitego śladu węglowego budynku, co jest niezwykle ważne, gdy myślimy o strategiach zapewniających, że budynki będą „dodatnie netto” pod względem emisji dwutlenku węgla.
EGWW to tylko jeden budynek z połowy stulecia w jednym mieście, a w setkach miast w całych Stanach Zjednoczonych znajdują się tysiące takich budynków. Rozważmy krajowe dane dotyczące budynków komercyjnych z Baza danych badań zużycia energii prowadzona przez Administrację Informacji o Energii w budynkach komercyjnych:
- Budynki o powierzchni większej niż 50,000 50 stóp kwadratowych (takie jak EGWW) stanowią około 6 procent zasobów budynków komercyjnych na obszarze, ale tylko XNUMX procent pod względem liczby budynków.
- Średni wiek budynków większych niż 50,000 30 stóp kwadratowych wynosi około XNUMX lat (podobnie jak w przypadku EGWW).
- W USA budynki emitują około 1/3 wszystkich gazów cieplarnianych.
- Handlowe centra miast w USA, pełne biurowców, emitują około 50 procent wszystkich gazów cieplarnianych sektora budowlanego.
Łącznie statystyki te sugerują, że modernizując około 350,000 10 nowoczesnych budynków na dużą skalę, Stany Zjednoczone mogłyby zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych o około 50 procent, przy każdej modernizacji unikając emisji gazów cieplarnianych o 75–XNUMX procent w porównaniu ze scenariuszami wymiany budynków. Nasz przemysł i nasi decydenci muszą dostrzec tę szansę i pobudzić rynek w kierunku zwiększenia wszelkiego rodzaju ponownego wykorzystania energooszczędnych budynków w nadchodzącej dekadzie.
Ponieważ przemysł w dalszym ciągu lepiej rozumie zużycie energii w budynkach, należy priorytetowo potraktować potrzebę podjęcia wysiłków w środowisku zabudowanym w celu ograniczenia emisji gazów cieplarnianych.
Ponowne wykorzystanie i przystosowanie budynku do przyszłego użytku może pozwolić na uniknięcie co najmniej 50 procent emisji gazów cieplarnianych powstających w przypadku identycznego nowego budynku. Chociaż nadal ważne jest poszukiwanie sposobów ograniczenia zarówno emisji gazów cieplarnianych, jak i operacyjnych emisji gazów cieplarnianych z nowych budynków, przed wyburzeniem budynku na potrzeby nowego projektu budowlanego należy dokładnie rozważyć adaptację budynku.
Źródło: https://www.greenbiz.com/article/combating-climate-change-study-embodied-carbon
