I mer än 20 år har byggnadsdesign- och byggbranschen arbetat för att minska mängden energi som byggnader använder – detta har varit vårt främsta bidrag till att bekämpa den globala uppvärmningen.
Byggnader genererar nästan 40 procent av världens koldioxidutsläpp, så detta är utan tvekan en viktig insats, och genom en kombination av passiva designstrategier (byggnadsplacering, skuggningsanordningar) och förbättrade tekniska alternativ för större vatten- och eleffektivitet har industrin uppnått stora förbättringar. Våra nya projekt har i genomsnitt mycket mindre koldioxidavtryck än de brukade.
Men byggnader genererar faktiskt koldioxidutsläpp på två sätt, och förbättringar av operativ effektivitet tar bara upp en del av problemet - kanske inte ens den viktigaste delen.
Operativa koldioxidutsläpp kommer från energianvändning - antingen direkta utsläpp från naturgasutrustning och apparater eller från elektricitet som används av byggnaden som genererades från fossila bränslekällor (som hämtas från ett kraftverk som drivs med kol eller naturgas).
Förkroppsligade koldioxidutsläpp kommer å andra sidan från byggnadens konstruktion. Detta inkluderar det kol som frigörs via utvinning, tillverkning och transport av byggmaterial, såväl som de utsläpp som är direkt kopplade till byggnadsprocessen (fossilbränsledriven utrustning och projektel).
Vår industri måste rikta uppmärksamheten mot förkroppsligat kol utan att tappa fokus på operativt kol. Varför? Två anledningar:
- Varje gång vi bygger en byggnad, drar planeten på sig en topp av nya inbyggda koldioxidutsläpp idag, och dessa utsläpp kan inte minskas genom att öka byggnadseffektiviteten eller genom drift utan nettonoll. Till skillnad från operativt kol, som uppstår gradvis under byggnadens livslängd, uppstår inbyggda koldioxidutsläpp på en gång och kan inte minskas genom senare uppgraderingar av byggnadens system. Dessa toppar i utsläpp undergräver våra ansträngningar att nå de kritiska klimatmålen för 2030 som fastställdes i Parisavtalet.
- De operativa koldioxidutsläppen börjar krympa för alla byggnader i takt med att våra elnät blir renare. Vår energisektor genomgår snabbt en strukturell förändring, och denna trend kommer att förstärkas av den växande rörelsen till "elektrifiera allt”, vilket inkluderar att eliminera naturgas och använda allt renare el.
Så om förkroppsligat kol alltid har varit en stor – men förbisedd – komponent i byggnaders totala koldioxidutsläppspåverkan, och om driftsutsläppen börjar minska genom förbättringar av vårt elnät, måste vår industri snarast vända vårt fokus till konstruktionens kolpåverkan.
För det första måste vi minimera varje projekts förkroppsligade koldioxidutsläpp genom genomtänkta konstruktionsmetoder och noggrant materialval.
För det andra, istället för att ställa in nybyggnation, måste vi sträva efter att återanvända och uppdatera byggnader som redan finns. Studier tyder på att återanvändning av en byggnad undviker 50-75 procent av de koldioxidutsläpp som en identisk ny byggnad skulle generera.
Dessa fynd bekräftades i SERA Architects senaste retrospektiva studie av moderniseringen av Portland, Oregons ikoniska Edith Green-Wendell Wyatt Federal Building (EGWW), som ägs av General Services Association (GSA). Ursprungligen byggd 1974, var EGWW:s mekaniska, elektriska, data- och brand- och livsäkerhetssystem föråldrade och utslitna.
EGWW-moderniseringsprojektet på 139 miljoner dollar var en del av American Recovery and Reinvestment Act från 2009, som inkluderade ett åtagande på 5.5 miljarder dollar för att bygga en mer hållbar nationell infrastruktur för att minska energi- och vattenförbrukningen och öka den federala regeringens användning av rena och förnybara energikällor .
LEED Platinum-projektet bevarade den befintliga strukturen och optimerade byggnadens hållbarhet med en mängd olika strukturer och funktioner, inklusive en 25,000 170,000 kvadratmeter stor tak, 13,000 100 gallon uppsamlingstank för regnvatten, XNUMX XNUMX kvadratfot solcell, ett dedikerat utomhusluftsystem som ger XNUMX procent frisk luft och återvinner frånluftsvärme och fasadskuggningsanordningar för att minimera värmeökningen under sommarmånaderna. Designen av SERA och Cutler Anderson Architects förvandlade byggnaden till en modern kontorsmiljö för federala myndigheter.
Den retrospektiva EGWW-studien jämförde de förkroppsligade koldioxidutsläppen från det faktiska scenariot för återanvändning av byggnader med att bygga en jämförbar ny byggnad. (Den enda skillnaden mellan den moderniserade EGWW och den teoretiska nya byggnaden var en ökad höjd från golv till våning för att bättre representera högpresterande byggnadsnormer för 2010.) Fynden visade att genom att återanvända betongfundamenten och överbyggnaden av den ursprungliga EGWW-byggnaden 53 procent av den nya konstruktionen innebar koldioxidutsläpp.
Studier visar att återanvändning av en byggnad undviker 50-75 % av de koldioxidutsläpp som en identisk ny byggnad skulle generera.
Genom att återanvända och anpassa en byggnad för framtida användning, kan de befintliga utsläppen från den första konstruktionen appliceras på återanvändningsscenariot eftersom förkroppsligade koldioxidutsläpp undviks. De bibehållna fundamenten och överbyggnaden undviker de initiala förkroppsligade koldioxidutsläppen från fullständig byggnadsrivning och uppförande av en ny byggnad. Dessa undvikade effekter representerar en stor del av byggnadens totala förkroppsligade koldioxidavtryck, vilket är extremt viktigt när vi tänker på strategier för att göra byggnader "nettopositiva" för koldioxidutsläpp.
EGWW är bara en byggnad från mitten av århundradet i en stad, men det finns tusentals sådana byggnader i hundratals städer över hela USA. Betrakta dessa nationella kommersiella byggnadsdata från Energiinformationsförvaltningens kommersiella byggnaders energiförbrukningsundersökningsdatabas:
- Byggnader större än 50,000 50 kvadratfot (som EGWW) utgör cirka 6 procent av det kommersiella byggnadsbeståndet i yta men endast XNUMX procent av antalet byggnader.
- Medianåldern för byggnader större än 50,000 30 kvadratfot är cirka XNUMX år (liknande EGWW).
- I USA släpper byggnader ut cirka 1/3 av alla växthusgaser.
- De kontorstunga kommersiella kärnorna i städerna i USA släpper ut cirka 50 procent av alla växthusgaser inom byggsektorn.
Sammantaget tyder denna statistik på att USA genom att bygga om cirka 350,000 10 storskaliga moderna byggnader kan minska sina utsläpp av växthusgaser med cirka 50 procent, där varje eftermontering undviker 75-XNUMX procent av koldioxidutsläppen jämfört med scenarier för byggnadsersättning. Vår industri och våra beslutsfattare måste inse denna möjlighet och driva marknaden mot att öka alla typer av energieffektiv byggnadsåteranvändning under det kommande decenniet.
När branschen fortsätter att utveckla en bättre förståelse för energiförbrukningen i byggnader bör behovet av insatser i den byggda miljön för att minska förkroppsligade koldioxidutsläpp prioriteras.
Återanvändning och anpassning av en byggnad för framtida användning har potential att undvika 50 procent eller mer av de förkroppsligade koldioxidutsläppen från en identisk ny byggnad. Även om det fortfarande är viktigt att fortsätta leta efter sätt att minska både de inbyggda och operativa koldioxidutsläppen från nya byggnader, bör byggnadsanpassning övervägas noggrant innan man river en byggnad för ett nytt byggprojekt.
Källa: https://www.greenbiz.com/article/combating-climate-change-study-embodied-carbon
