Article
10 designprinciper för att minska byggnadens inbyggda koldioxidutsläpp
Källa: Pexels
Att minska de inbyggda koldioxidutsläppen i byggnader är avgörande för att uppnå netto-noll och en koldioxidneutral byggnation. Ändå råder det stor osäkerhet kring hur de inbyggda koldioxidutsläppen kan minska. Här har vi sammanställt några av de mest effektiva metoderna till 10 lätthanterliga designprinciper.
Först skapade vi en baslinje för en byggnad som utgångspunkt för att kvantifiera den potentiella effekten av dessa metoder. Denna design uppnådde sedan en minskning av inbyggda koldioxidutsläpp med en tredjedel, och med potentiella kostnadsbesparingar i material när traditionella konstruktionsmaterial behålls.
Baslinjebyggnad
- 7000 m2 (75,350 ft2) kontorsbyggnad
- 7 våningar ovan mark vardera om 1000 m2 (10 760 ft2)
- 2 underjordiska parkeringsnivåer
- Prefabricerad betongstomme
- 60 års bedömningsperiod, med antagandet att byggnaden skulle hållas i ett skick så att den kan hyras ut till tredje part
Innan du börjar
När du börjar arbeta med beräkningar för att minska inbyggda koldioxidutsläpp, se till att din byggnad också utformas för en god energiprestanda och använd hållbara energikällor vid förvaltningen. Prioritera platser som har närhet till bra kollektivtrafik, god cykelinfrastruktur, gångvänliga och en blandad bebyggelse med olika typer av lokalservice, arbetsplatser, bostäder, skola, idrott, parker mm för att minska transportbehovet. Detta ger en bra grund för vidare reducering av koldioxidutsläpp från ett helhetsperspektiv.
1. Bygg inte på kort sikt: säkerställ att efterfrågan stödjer en permanent byggnad
Att optimera livscykelpåverkan för något mindre än en 60-årsperiod är inte värt besväret. Om behovet av byggnaden försvinner, till exempel på grund av pågående demografiska förändringar eller andra förändringar på platsen, kan detta åtgärdas genom att designa en byggnad som är anpassningsbar för olika funktioner och användningsområden eller med en moduler för tillfälliga byggnader som tillgodoser behovet under en kortare tidsperiod.
Potentiella koldioxidbesparingar* 40-50%
Om livslängden är begränsad till 25 år är den årliga koldioxidpåverkan från materialen 120% högre. Men om byggnaden kan konverteras till en annan typ av användning minskar påverkan.
OBS: För principerna 2-10 har vi använt ett scenario med en 60-årig byggnadslivslängd för att mer exakt skildra effekten av varje åtgärd.
* I baslinjebyggnaden
2. Undvik platser med dåliga markförhållande som kräver omfattande markstabilisering och djupa pålar
Markförhållandena har stor inverkan på den stabilisering och den pålning som krävs för ditt projekt. Om platsen kräver omfattande pålning eller andra fundament för att stödja byggnaden bör du ompröva valet av plats. Om du är bunden till platsen, undersök vart inom området du kan placera byggnaden för att minimera behovet av pålning eller andra fundament. Överväg också att välja en lättare konstruktionslösning, till exempel trä eller stål. Undvik slutligen platsgjuten betong, som tenderar att resultera i den tyngsta av alla konstruktionslösningar.
Potentiella koldioxidbesparingar* 30%
Grundläggningens andel av den inbyggda koldioxidpåverkan är 40 % när man även beaktar utbyten under livscykeln (vilket inte behövs för grundläggningar).
OBS: för principerna 3-10 har vi antagit goda markförhållanden och har vi använt ett scenario med en 60-årig byggnadslivslängd för att mer exakt skildra effekten av varje åtgärd.
* I baslinjebyggnaden
3. Överväg strukturella alternativ: kan en lättare ram eller en stomme helt i trä fungera?
Att välja träkonstruktioner, när kraven tillåter, kan minska den inbyggda koldioxidutsläppen avsevärt i de flesta projekt. I vår exempelbyggnad skulle den här minskningen - mätt över hela livscykeln - leda till en minskning på cirka 30 % av koldioxidutsläppen.
One Click LCA:s Carbon Designer verktyg gör det möjligt för användare att snabbt utvärdera effekterna av vanliga konstruktionsmaterial med hjälp av byggnadsgeometri.
Potentiella koldioxidbesparingar* 30%
Andelen inbyggd koldioxidutsläpp från konstruktionsmaterial är alltid betydande och i vår exempelbyggnad utgör den nästan 75 %.
* I baslinjebyggnaden
4. Välj material och produkter med låga koldioxidutsläpp: ställ tydliga krav och välj rätt leverantörer
One Click LCA:s materialdatabas innehåller över 10 000 olika miljöpåverkansprofiler för byggmaterial för olika produkter, teknologier, leverantörer och produkter. Det finns också en modul för att skapa egna produktblandningar, t.ex. för specifika betongrecept, och du kan skicka oss alla nya EPD:er som du planerar att använda om du inte hittar dem i databasen.
Potentiella koldioxidbesparingar* 10%
I exempelbyggnaden, när konstruktionsbetong och stål byttes ut mot produkter med lägre påverkan, minskade hela byggnadsmaterialets livscykelpåverkan med 10 %. Genom att noggrant överväga vad du väljer att använda kan du uppnå betydligt större minskningar.
* I baslinjebyggnaden
Exempel från One Click LCA-databas: Koldioxidpåverkan från betong varierar från under 200 till över 500 kg CO2e/m3
5. Optimera byggnadens form: uppnå massreduktion med en kompakt form
Click LCA:s Carbon Designer låter användare överväga effekterna av antalet våningar, våningshöjd, byggnadens form, och ytterligare parametrar för materialbehov samt den resulterande inbyggda koldioxidpåverkan.
Potentiella koldioxidbesparingar* 10%
Om exempelbyggnaden byggdes som en långsträckt byggnad med tre våningar skulle koldioxidpåverkan vara cirka 10 % högre. Detta ökar också klimatskalets yta och därmed energiförlusten via klimatskalet.
* I baslinjebyggnaden
6. Utforma tunnare golvplattor: minska materialanvändningen för både bjälklag och klimatskal
Bjälklag är en stor bidragande faktor till en byggnads inbyggda koldioxidpåverkan. Till skillnad från klimatskalets yta, ökar mängden betongplattor linjärt med den interna ytan som krävs. Betongplattor bidrar med strukturell hållfasthet, akustisk isolering och brandskydd för byggnaden, bland annat, och kan innehålla rörledningar eller andra installationer. Genom att minska plattornas nettotjocklek med 10 cm minskas byggnadshöljets höjd i motsvarande grad, vilket sparar material från plattor och väggar och energi genom minskad konduktiv förlust. Några exempel på god praxis är att använda innovativ teknik, inklusive Deltabeam, Bubbledeck och håldäcksplattor i betongkonstruktion. Den här typen av förändringar kan minska byggnaders miljöpåverkan under hela livscykeln med cirka 6 %.
One Click LCA:s databas innehåller 50+ förbyggda plattor samt färdiga lösningar för de mest innovativa balk- och däckteknikerna. En modul för att skapa och beräkna dina egna konstruktioner är också tillgänglig.
Det är också värt att notera att kortare spännvidder för pelare gör det möjligt att använda lättare betongplattor som kräver mindre stål och cement. Detta måste balanseras mot den inverkan det har på de material som används i pelarna och den potentiella inverkan på utrymmenas framtida anpassningsförmåga. Vissa typer av plattor har också större påverkan, och man bör vara noga med den övergripande utformningen och valet av de golvplattor som används.
Potentiella koldioxidbesparingar* ~6%
I exempelbyggnaden är andelen inbyggd koldioxidpåverkan för alla plattor cirka 45 %. En minskning av plattornas nettotjocklek leder till potentiella koldioxidbesparingar på cirka 6 %.
* I baslinjebyggnaden
7. Bygg inte separata parkeringshus: använd parkeringspolicyer för att skifta efterfrågan
One Click LCA:s Carbon Designer modul innehåller en valfri beräkning för underjordiska parkeringsvåningar.
Potentiell koldioxidbesparing* 4,8%
Andelen inbyggd koldioxidpåverkan från parkeringsstrukturer är 7 % (i det inledande fallet med en parkerings mix som är starkt beroende av privatbilar). Om den ursprungliga mixen av underjordiska och ovanjordiska parkeringsplatser kunde ändras till enbart ovanjordiska parkeringsplatser skulle denna påverkan vara ungefär 69 % lägre, vilket innebär en total potentiell koldioxidbesparing på 4,8 %.
* I baslinjebyggnaden
8. Använd flyttbara eller renoveringsbara väggelement för att lösa problem med omfördelning av utrymmen
One Click LCA gör att du kan ställa in livslängden för varje material så att den återspeglar deras faktiskt förväntade utbytesfrekvens samt eventuell återanvändning.
Potentiella koldioxidbesparingar* 4%
Vi har antagit att hälften av innerväggarna i vår exempelbyggnad är bärande, men att resten skulle behöva byggas om varje decennium för att passa förändrade krav på planlösningen. I det här fallet skulle materialets livscykelpåverkan vara cirka 4 % högre jämfört med ett scenario där väggkonfigurationen kan förbli på plats tills materialet når slutet av sin livslängd.
* I baslinjebyggnaden
9. Undvik element med begränsat värde, t.ex. i golv, tak eller fasader
Om ditt beklädnads- eller fasadmaterial främst har en estetisk funktion, överväg att utelämna lagret. Om dina innertak inte tillhandahåller exempelvis akustisk- eller brandskydd, kan hela elementet tas bort. Detta kommer även att möjliggöra bättre åtkomst för underhåll av installationer och kablage. Samma överväganden gäller för golv: ett enkelt polerat betonggolv kan vara ett bra alternativ för vissa typer av utrymmen (dock inte alla).
Potentiella koldioxidbesparingar* 4%
Andelen koldioxidutsläpp för innertak är cirka 1%. Dessutom är byggnaden klädd med en estetisk stålbeklädnad, som har en livscykelpåverkan på cirka 2 %. Om man undviker golvet helt och hållet skulle man uppnå en minskning av påverkan på cirka 4 %.
* I baslinjebyggnaden
10. Välj lösningar med lång livslängd för fönster och tak
Potentiella koldioxidbesparingar* 3%
Beroende på förhållandena i ditt projekt kan specificering av system med längre livslängd spara både koldioxid och pengar. Detta beror på förhållandena men kan uppnå flera procentenheter av koldioxidminskningar under livscykeln - i vårt exempelprojekt skulle skillnaden mellan extrema fall vara 3%.
* I baslinjebyggnaden
Detta är våra 10 viktigaste budord, men det finns många fler. Inklusive många innovativa designlösningar och produkter eller tillämpning av några av följande metoder:
- Inkorporera design för demontering och andra principer för cirkulär ekonomi i din design.
- Köp lokala material där det är möjligt för att minska transportpåverkan.
-
Säkerställ att hållfastheten för konstruktionsmaterial inte generaliseras utan optimeras för olika användningsområden.
- Minska avfallet genom noggranna specifikationer och inköp med återtagningsavtal.
- Tänk på livslängden för de material du använder - om de behöver bytas ut ofta blir påverkan större.