Combaterea schimbărilor climatice: un studiu al carbonului încorporat

Nodul sursă: 1450223

De mai bine de 20 de ani, industria de proiectare și construcții de clădiri a lucrat pentru a reduce cantitatea de energie utilizată de clădiri - aceasta a fost contribuția noastră principală la combaterea încălzirii globale.

Clădirile generează aproape 40 la sută din emisiile de carbon din lume, deci acesta este, fără îndoială, un efort important, iar printr-o combinație de strategii de proiectare pasive (locația clădirii, dispozitive de umbrire) și opțiuni de inginerie îmbunătățite pentru o mai mare eficiență a apei și a electricității, industria a realizat îmbunătățiri. Noile noastre proiecte, în medie, au amprente de carbon mult mai mici decât înainte.  

Dar clădirile generează de fapt emisii de carbon în două moduri, iar îmbunătățirea eficienței operaționale abordează doar o parte a problemei – poate nici măcar cea mai importantă parte.

Emisiile operaționale de carbon provin din utilizarea energiei - fie emisii directe de la echipamentele și aparatele cu gaz natural, fie din energia electrică utilizată de clădire care a fost generată din surse de combustibili fosili (folosită dintr-o centrală electrică care funcționează cu cărbune sau gaz natural).  

Emisiile de carbon încorporat, pe de altă parte, provin din construcția clădirii. Aceasta include carbonul eliberat prin extracția, fabricarea și transportul materialelor de construcție, precum și emisiile direct asociate cu procesul de construcție a clădirii (echipamente alimentate cu combustibili fosili și electricitate pentru proiect). 

Industria noastră trebuie să-și îndrepte atenția către carbonul încorporat, fără a ne pierde concentrarea asupra carbonului operațional. De ce? Două motive: 

  1. De fiecare dată când construim o clădire, planeta înregistrează astăzi un vârf de noi emisii de carbon încorporate, iar aceste emisii nu pot fi reduse prin creșterea eficienței clădirii sau prin operațiuni net-zero. Spre deosebire de carbonul operațional, care apare progresiv pe durata de viață a clădirii, emisiile de carbon încorporate sunt generate dintr-o dată și nu pot fi reduse prin îmbunătățiri ulterioare ale sistemelor clădirii. Aceste creșteri ale emisiilor subminează eforturile noastre de a atinge obiectivele climatice critice pentru 2030 stabilite prin Acordul de la Paris.
  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 “electriza totul,” which includes eliminating natural gas and using increasingly clean electricity.

Așadar, dacă carbonul încorporat a fost întotdeauna o componentă importantă – dar trecută cu vederea – în impactul global asupra emisiilor de carbon ale clădirilor și dacă emisiile operaționale încep să fie reduse prin îmbunătățiri aduse rețelei noastre de energie, atunci industria noastră trebuie să ne îndrepte urgent atenția către impactul carbonului al construcției.

În primul rând, trebuie să minimizăm emisiile de carbon încorporate ale fiecărui proiect prin practici de construcție atentă și o selecție atentă a materialelor.

În al doilea rând, în loc să renunțăm la construcții noi, trebuie să ne străduim să reutilizăm și să actualizăm clădirile care există deja. Studiile indică faptul că reutilizarea unei clădiri evită 50-75% din emisiile de carbon încorporate pe care le-ar genera o clădire nouă identică. 

Aceste descoperiri au fost confirmate în studiul retrospectiv recent al SERA Architects privind modernizarea orașului Portland, emblematic din Oregon. Edith Green-Wendell Wyatt Federal Building (EGWW), deținută de Asociația Serviciilor Generale (GSA). Construite inițial în 1974, sistemele mecanice, electrice, de date și de incendiu și de siguranță a vieții EGWW erau învechite și uzate.

Edith Green-Wendell Wyatt clădire federală

Proiectul de modernizare EGWW, în valoare de 139 de milioane de dolari, a făcut parte din Actul american de recuperare și reinvestire din 2009, care a inclus un angajament de 5.5 miliarde de dolari pentru construirea unei infrastructuri naționale mai durabile pentru a reduce consumul de energie și apă și pentru a crește utilizarea de către guvernul federal a surselor de energie curată și regenerabilă. .

Proiectul LEED Platinum a păstrat structura existentă și a optimizat sustenabilitatea clădirii cu o varietate de structuri și caracteristici, inclusiv un baldachin de 25,000 de metri pătrați, un rezervor de colectare a apei de ploaie de 170,000 de galoane, 13,000 de metri pătrați de fotovoltaic, un sistem dedicat de aer exterior care furnizează 100% aer proaspăt și recuperează căldura aerului evacuat și dispozitivele de umbrire a fațadei pentru a minimiza câștigul de căldură în timpul lunilor de vară. Designul realizat de SERA și Cutler Anderson Architects a transformat clădirea într-un mediu de birou modern pentru agențiile federale.

Studiul retrospectiv EGWW a comparat emisiile de carbon încorporate ale scenariului real de reutilizare a clădirii cu construirea unei clădiri noi comparabile. (Singura diferență între clădirea EGWW modernizată și noua clădire teoretică a fost o înălțime crescută de la etaj la etaj pentru a reprezenta mai bine normele de clădire de înaltă performanță pentru 2010.) Constatările au arătat că prin reutilizarea fundațiilor și suprastructurii de beton ale clădirii originale EGWW , 53 la sută din noile construcții încorporate emisiile de carbon au fost evitate.

Studiile indică faptul că reutilizarea unei clădiri evită 50-75% din emisiile de carbon încorporate pe care le-ar genera o clădire nouă identică.

Prin reutilizarea și adaptarea unei clădiri pentru o utilizare viitoare, emisiile existente din construcția inițială pot fi aplicate scenariului de reutilizare, deoarece emisiile de carbon încorporate sunt evitate. Fundațiile și suprastructura reținute evită emisiile inițiale de carbon încorporate din 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 este doar o clădire de la mijlocul secolului într-un oraș, dar există mii de astfel de clădiri în sute de orașe din Statele Unite. Luați în considerare aceste date naționale privind clădirile comerciale de la Baza de date a anchetei privind consumul de energie a clădirilor comerciale a Administrației de Informații Energetice:

  • Clădirile mai mari de 50,000 de metri pătrați (cum ar fi EGWW) cuprind aproximativ 50% din stocul de clădiri comerciale din zonă, dar doar 6% din numărul de clădiri.
  • Vârsta medie a clădirilor mai mari de 50,000 de metri pătrați este de aproximativ 30 de ani (similar cu EGWW). 
  • În SUA, clădirile emit aproximativ 1/3 din toate gazele cu efect de seră.
  • Miezurile comerciale grele de clădiri de birouri ale orașelor din SUA emit aproximativ 50% din toate gazele cu efect de seră din sectorul construcțiilor. 

Luate împreună, aceste statistici sugerează că, prin modernizarea a aproximativ 350,000 de clădiri la scară largă din epoca modernă, SUA și-ar putea reduce emisiile de gaze cu efect de seră cu aproximativ 10%, fiecare modernizare evitând 50-75% emisiile de carbon încorporate față de scenariile de înlocuire a clădirilor. Industria noastră și factorii noștri de decizie trebuie să recunoască această oportunitate și să conducă piața spre creșterea tuturor tipurilor de reutilizare a clădirilor eficiente din punct de vedere energetic în următorul deceniu.

Pe măsură ce industria continuă să dezvolte o mai bună înțelegere a consumului de energie în clădiri, nevoia de eforturi în mediul construit pentru a reduce emisiile de carbon încorporate ar trebui să fie prioritară.

Reutilizarea și adaptarea unei clădiri pentru o utilizare viitoare are potențialul de a evita 50% sau mai mult din emisiile de carbon încorporate ale unei clădiri noi identice. Deși este încă important să se caute în continuare modalități de reducere atât a emisiilor de carbon încorporate, cât și a celor operaționale ale clădirilor noi, adaptarea clădirii ar trebui luată în considerare cu atenție înainte de demolarea unei clădiri pentru un nou proiect de construcție. 

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

Timestamp-ul:

Mai mult de la Greenbiz