Уже более 20 лет специалисты по проектированию зданий и строительной отрасли работают над сокращением энергопотребления зданий — это наш основной вклад в борьбу с глобальным потеплением.
Здания производят почти 40 процентов выбросов углерода в мире, так что это, несомненно, важное усилие, и благодаря сочетанию стратегий пассивного проектирования (расположение зданий, затеняющие устройства) и улучшенных инженерных решений для повышения эффективности использования воды и электричества отрасль добилась больших успехов. улучшения. Наши новые проекты в среднем имеют гораздо меньший углеродный след, чем раньше.
Но на самом деле здания производят выбросы углекислого газа двумя способами, и повышение эффективности работы решает только одну часть проблемы — возможно, даже не самую важную часть.
Эксплуатационные выбросы углерода происходят в результате использования энергии — либо прямых выбросов от оборудования и приборов, работающих на природном газе, либо от электричества, используемого зданием, которое вырабатывается из источников ископаемого топлива (получаемое от электростанции, работающей на угле или природном газе).
Воплощенные выбросы углерода, с другой стороны, связаны с конструкцией здания. Сюда входит углерод, выделяемый при добыче, производстве и транспортировке строительных материалов, а также выбросы, непосредственно связанные с процессом строительства зданий (оборудование, работающее на ископаемом топливе, и проектная электроэнергия).
Наша отрасль должна обратить внимание на воплощенный углерод, не забывая при этом о рабочем углероде. Почему? Две причины:
- Каждый раз, когда мы строим здание, сегодня на планете происходит всплеск новых выбросов углерода, и эти выбросы невозможно уменьшить за счет повышения эффективности зданий или за счет нулевых операций. В отличие от эксплуатационного углерода, который происходит постепенно в течение срока службы здания, выбросы воплощенного углерода возникают сразу и не могут быть уменьшены за счет более поздних модернизаций систем здания. Эти всплески выбросов подрывают наши усилия по достижению важнейших климатических целей к 2030 году, установленных в Парижском соглашении.
- Эксплуатационные выбросы углерода начинают сокращаться для всех зданий по мере того, как наши электрические сети становятся чище. В нашем энергетическом секторе быстро происходят структурные сдвиги, и эта тенденция будет усиливаться растущим движением к «электрифицировать все», что включает в себя отказ от природного газа и использование все более чистого электричества.
Таким образом, если воплощённый углерод всегда был важным — но упускаемым из виду — компонентом общего воздействия зданий на выбросы углерода, и если эксплуатационные выбросы начинают сокращаться за счёт улучшения нашей энергосистемы, то нашей отрасли срочно необходимо обратить внимание на углеродное воздействие строительства.
Во-первых, мы должны свести к минимуму выбросы углерода в каждом проекте за счет продуманной практики строительства и тщательного выбора материалов.
Во-вторых, вместо того, чтобы по умолчанию строить новое, мы должны стремиться к перепрофилированию и обновлению уже существующих зданий. Исследования показывают, что повторное использование здания позволяет избежать 50-75 процентов воплощенных выбросов углерода, которые были бы произведены идентичным новым зданием.
Эти результаты были подтверждены в недавнем ретроспективном исследовании модернизации Портленда, культового города Орегона, проведенного SERA Architects. Эдит Грин-Венделл Вятт Федеральное здание (EGWW), принадлежащая Ассоциации общих служб (GSA). Первоначально построенные в 1974 году, механические, электрические, информационные, противопожарные системы и системы безопасности EGWW устарели и изношены.
Проект модернизации EGWW стоимостью 139 миллионов долларов был частью американского Закона о восстановлении и реинвестировании от 2009 года, который включал обязательство в размере 5.5 миллиардов долларов на создание более устойчивой национальной инфраструктуры для сокращения потребления энергии и воды и увеличения использования федеральным правительством чистых и возобновляемых источников энергии. .
Проект LEED Platinum сохранил существующую структуру и оптимизировал устойчивость здания с помощью различных конструкций и функций, включая навес площадью 25,000 170,000 квадратных футов, резервуар для сбора дождевой воды на 13,000 100 галлонов, фотогальванику площадью XNUMX XNUMX квадратных футов, специальную систему наружного воздуха, которая обеспечивает XNUMX-процентный приток свежего воздуха и рекуперацию тепла отработанного воздуха, а также фасадные затеняющие устройства для минимизации притока тепла в летние месяцы. Дизайн SERA и Cutler Anderson Architects превратил здание в современную офисную среду для федеральных агентств.
В ретроспективном исследовании EGWW сравнивались воплощенные выбросы углерода при реальном сценарии повторного использования здания и при строительстве сопоставимого нового здания. (Единственная разница между модернизированным EGWW и теоретическим новым зданием заключалась в увеличенной высоте от пола до этажа, чтобы лучше соответствовать нормам высокопроизводительного строительства на 2010 год.) Выводы показали, что повторное использование бетонных фундаментов и надстройки оригинального здания EGWW , 53 процента новых строений, воплощенных в выбросах углерода, были предотвращены.
Исследования показывают, что повторное использование здания позволяет избежать 50-75% воплощенных выбросов углерода, которые были бы произведены идентичным новым зданием.
Путем повторного использования и адаптации здания для будущего использования существующие выбросы от первоначального строительства могут быть применены к сценарию повторного использования, поскольку удалось избежать воплощенных выбросов углерода. Сохраненные фундаменты и надстройка позволяют избежать первоначальных выбросов углерода от полный снос здания и строительство нового здания. Эти предотвращенные воздействия представляют собой большую часть общего углеродного следа здания, что чрезвычайно важно, поскольку мы думаем о стратегиях, позволяющих сделать здания «чисто положительными» по выбросам углерода.
EGWW — это всего лишь одно здание середины века в одном городе, но таких зданий тысячи в сотнях городов по всей территории Соединенных Штатов. Рассмотрим эти данные о национальных коммерческих зданиях из База данных обследования энергопотребления коммерческих зданий Управления энергетической информации:
- Здания площадью более 50,000 50 квадратных футов (такие как EGWW) составляют около 6 процентов фонда коммерческих зданий по площади, но только XNUMX процентов по количеству зданий.
- Средний возраст зданий площадью более 50,000 30 квадратных футов составляет около XNUMX лет (аналогично EGWW).
- В США здания выделяют около 1/3 всех парниковых газов.
- Около 50 процентов всех парниковых газов в строительном секторе выбрасываются в коммерческих центрах городов США, занимающих много офисных зданий.
Взятые вместе, эти статистические данные показывают, что, модернизировав около 350,000 10 крупномасштабных зданий современной эпохи, США могли бы сократить свои выбросы парниковых газов примерно на 50 процентов, при этом каждая модернизация позволяет избежать выбросов углерода на 75-XNUMX процентов по сравнению со сценариями замены зданий. Наша отрасль и наши политики должны признать эту возможность и подтолкнуть рынок к увеличению использования всех видов энергоэффективных зданий в следующем десятилетии.
По мере того, как отрасль продолжает лучше понимать потребление энергии в зданиях, необходимо уделять приоритетное внимание усилиям в антропогенной среде по сокращению выбросов углерода.
Повторное использование и адаптация здания для будущего использования может позволить избежать 50 или более процентов выбросов углерода в идентичном новом здании. Несмотря на то, что по-прежнему важно продолжать поиск способов сокращения как воплощенных, так и эксплуатационных выбросов углерода в новых зданиях, перед сносом здания для нового строительного проекта необходимо тщательно продумать адаптацию здания.
Источник: https://www.greenbiz.com/article/combating-climate-change-study-embodied-carbon
