Diminuarea amprentei de carbon a deșeurilor din construcții
„Carbonul încorporat se conectează la întregul ciclu de viață al unei clădiri, inclusiv întreținerea și sfârșitul vieții. Trebuie să ținem cont de emisiile care rezultă din renovare și demolare, așa cum facem pentru fabricație și construcție”, notează ArchitectMagazine.com.
Un cost asociat carbonului
Această afirmație ar părea să sfideze unul dintre cele mai vechi locuri comune ale arhitecturii: clădirile persistă în timp. Totuși nu o fac.
Deteriorarea reprezintă nu numai o schimbare materială, ci și un cost asociat carbonului. Discuțiile despre carbonul încorporat în clădiri se concentrează astăzi pe etapele incipiente ale ciclului de viață al materialului.
Emisiile de CO2 generate de recoltarea materiilor prime, fabricarea produselor și construcția indică amprenta inițială de carbon asociată cu o clădire nouă. Și totuși, carbonul încorporat se conectează la întregul ciclu de viață al unei clădiri, inclusiv întreținerea și sfârșitul vieții.
Cu alte cuvinte, trebuie să luăm în considerare emisiile care rezultă din renovare și deconstrucție, așa cum facem pentru fabricație și construcție.
Prevederea emisiilor de CO2 ale înlocuirii viitoare a componentelor clădirii este în general fezabilă pe baza cunoștințelor existente despre longevitatea materialului, deși respectarea unui program specific de înlocuire nu este garantată.
O imagine mai clară
Mai dificil este să prezinte momentul dispariției unei clădiri, dat fiind faptul că multe structuri sunt demolate din alte motive decât deteriorarea. În ambele cazuri, cercetătorii își formează o imagine mai clară a modului în care scenariile de întreținere și de sfârșit de viață influențează amprenta de carbon a materialelor, cu recomandări corespunzătoare pentru strategiile de reducere a emisiilor.
De exemplu, cercetătorii de la Universitatea Curtin din Australia și la Universitatea de Stat din Ohio au publicat recent un studiu care cuantifică amprenta de carbon asociată cu coroziunea oțelului. Autorii subliniază că, deși informațiile despre costul economic al coroziunii există de mai bine de jumătate de secol, s-a acordat puțină atenție impactului acesteia legat de emisii.
Cu toate acestea, acest cost al carbonului merită cuantificat, având în vedere că doar impactul economic global este estimat la peste 3% din produsul intern brut la nivel mondial. Acest studiu estimează în mod specific amprenta de CO2 a oțelului nou necesară pentru a înlocui materialul degradat care este în prezent în funcțiune.
Coroziunea contribuie masiv la creșterea emisiilor
Pe baza emisiilor actuale din industria siderurgică, cercetătorii atribuie coroziunii între 4,1% și 9,1% din emisiile totale de CO2. Având în vedere această cantitate deloc nesemnificativă, autorii recomandă adoptarea unui rating total de energie și CO2 (TECO2), care să includă acest cost de înlocuire în estimările materiale.
Această măsură cuprinzătoare ar motiva probabil utilizarea sporită a aliajelor rezistente la coroziune care, deși inițial mai scumpe, ar avea ca rezultat o evaluare generală TECO2 mai scăzută.
Potrivit unui raport din 2016 Preservation Green Lab, „este nevoie de 10 până la 80 de ani pentru ca o clădire nouă, cu 30% mai eficientă decât o clădire existentă cu performanțe medii, să depășească, prin operațiuni eficiente, impacturile negative ale schimbărilor climatice legate de procesul de construcție. .’
O axiomă populară în cercurile de design sustenabil vine de la arhitectul și fostul președinte al Institutului American de Arhitectură Carl Elefante, FAIA, care a spus: „Cea mai verde clădire este cea care este deja construită”. Dar cu cât este mai verde, mai exact?
Performanțe de mediu
Restore Oregon, o organizație nonprofit cu sediul în Portland, a angajat firma de cercetare ECONorthwest pentru a măsura performanța de mediu a renovării unei structuri existente versus distrugerea acesteia și construirea uneia noi.
Studiul ECONorthwest a folosit termenul „impacte evitate” pentru a descrie această abordare, făcând referire la un raport al Națiunilor Unite din 2016 al arhitectului Michael Adlerstein, FAIA: „Această energie/carbon întruchipat este considerată „impactul evitat” care nu este cheltuit dacă este întreprinsă o renovare.”
Cercetătorii și-au bazat ipotezele pe faptul că o structură mai mare ar înlocui probabil cea existentă (o estimare conservatoare într-o locație care se densifică rapid, cum ar fi Portland). Conform calculelor lor, echipa a descoperit că construirea unei noi clădiri rezidențiale de 3.000 de metri pătrați ar genera cu 126 de tone metrice mai multe emisii de CO2 decât menținerea unei structuri existente de 1.500 de metri pătrați pe care ar fi înlocuit-o.
Dar dacă noua construcție este mai eficientă energetic? Potrivit unui raport din 2016 Preservation Green Lab, „este nevoie de 10 până la 80 de ani pentru ca o clădire nouă, cu 30% mai eficientă decât o clădire existentă cu performanțe medii, să depășească, prin operațiuni eficiente, impacturile negative ale schimbărilor climatice legate de procesul de construcție.”
Astfel, eficiența energetică poate necesita o perioadă lungă de amortizare. Pe baza acestei evaluări, Restore Oregon pledează pentru o mai bună prese stimulente de rvație și protecție pentru structurile existente.
Reciclarea, o soluție pentru diminuarea emisiilor
Atunci când clădirile sunt în cele din urmă demolate, reciclarea și reutilizarea materialelor reprezintă posibilități suplimentare pentru reducerea amprentei de carbon. Recent, o echipă de ingineri de la Universitatea Nantong din China s-a străduit să măsoare potențialele economii de CO2 pe baza deșeurilor de construcții, demolări și renovare (CDRW) din provincia Jiangsu, la nord de Shanghai.
Cercetătorii notează că CDRW cuprinde mai mult de 40% din totalul deșeurilor municipale din China și că ratele de reciclare variază considerabil. Echipa a utilizat două metode de calcul stabilite – calculul ratei de generare a deșeurilor (WGRC) și rețeaua neuronală artificială autoregresivă neliniară (NARANN) – pentru a estima potențiala reducere a carbonului reprezentată de reciclarea a șapte materiale primare:
oțel, beton, lemn, cărămizi, ceramică, sticlă, și mortar. Potrivit autorilor, rezultatele indică o posibilă creștere de la 3,94 Mt CO2e (tone metrice de echivalent dioxid de carbon) la 58,65 Mt CO2e cu niveluri adecvate de reciclare – în special în cazul oțelului și betonului.
În plus, echipa estimează că mai mult de 245 Mt de CDRW vor fi generate în provincia Jiangsu până în 2030, cu potențialul de a reduce 82 Mt CO2e din aceste deșeuri prin metode adecvate de reciclare.
O evoluție în consecință
Pe măsură ce conștientizarea carbonului încorporat se extinde dincolo de noile construcții pentru a cuprinde întregul ciclu de viață al clădirilor, proiectarea arhitecturală și procesul de specificare vor evolua probabil în consecință.
Similar costurilor ciclului de viață, în care argumentul a fost de a privi dincolo de primul cost către costul pe durata de viață, materialele vor fi privite în funcție de carbonul încorporat pe durata de viață, precum și de CO2e inițial.
Această schimbare de perspectivă va avea ca rezultat luarea în considerare a materialelor de durată mai lungă pentru a reduce impacturile legate de întreținere. Dar, din moment ce durata de viață nu este previzibilă, având în vedere că multe structuri sunt demolate din alte motive decât uzura tehnică, trebuie luate în considerare mai multe scenarii, inclusiv reutilizarea prematură.
Din acest motiv, proiectarea pentru dezasamblare poate primi în sfârșit accentul pe care îl merită ca strategie pentru a facilita reutilizarea materialului la sfârșitul duratei de viață utilă a unei clădiri. La urma urmei, finisarea poate pune capăt în mod simbolic construcției, dar construcția – la fel ca intemperii – nu este niciodată terminată cu adevărat.
