Fenntartható építőanyagok kritériumai az épület életciklusában, II. rész - Épületek életciklus-értékelésének javítása integrált megközelítésekkel

Az életciklus-értékelés az épület teljes életciklusának figyelembe vétele által segít megalapozott döntéseket hozni az anyag- és energiaforrások optimalizálásával, a környezeti hatások csökkentésével és egy fenntarthatóbb épített környezet kialakításával. Az épületek életciklus-értékelésével kapcsolatos tanulmányok áttekintése alapján ez az összefoglaló cikk olyan módszereket ismertet, amelyek célja az építési adatok minőségének javítása, illetve a környezeti, társadalmi és gazdasági hatások integrálása. Az ún. kontextus-specifikus életciklus-értékelés javíthatja az eredmények minőségét és a robusztus hatásvizsgálati módszerek javíthatják a környezeti hatásértékelések pontosságát. Az életciklus-gondolkodás beépítése a döntéshozatalba segít az érdekelt feleknek, hogy mérlegeljék a termékek vagy épületek környezeti hatásait. Ez olyan integrált megközelítésekkel érhető el, melyek elősegítik a holisztikus szemléletet és javítják a zöld építési gyakorlatokat.

Bevezetés

   A cikk első részében az EPD modulok mellett, a fenntartható módon történő épületépítés során felmerülő kérdések és a súlyozási faktorok kerültek áttekintésre az életciklus-értékelés szemszögéből. Ma márszámos kutatási tanulmányban szembesülünk olyan megközelítéssel, ahol az életciklus-értékelés kiterjesztése olyan környezeti, társadalmi és gazdasági hatásokra vonatkozik, melyeket hagyományosan módszerrel alapvetően nem értékelünk. Ez a megközelítés magában foglalja az éghajlatváltozás hatásait, a társadalmi igazságosságot, az emberi egészséget, és az épületekben előforduló fogyasztási minták gazdasági költségeit, előnyeit. Több tanulmány kimutatja azt, hogy az ún. kontextus-specifikus LCA relevánsabb és gyakorlatiasabb betekintést nyújt a döntéshozók számára. A különböző adatbázisokon, például folyamatokon vagy inputokon és outputokon alapuló életciklus-értékelések összehasonlítása javítja az értékelési eredmények minőségét és a szilárdabb hatásvizsgálati módszerek kidolgozása pozitív hatással van az életciklus-értékelésre. A termék életciklusának különböző szakaszaiban a környezeti hatások felmérésére használt módszerek fejlesztésével ezek pontossága és átfogósága fokozható. Az épületek életciklus-értékelésének javítása integrált megközelítésekkel ma már egy fontos és innovatív megközelítést jelent.

Zöld épületek életciklus-értékelése

   A zöld épületek célja a környezeti hatások csökkentése fenntartható tervezési, építési és üzemeltetési folyamatok integrálásával. Az életciklus-értékelés értékes eszköz a zöldépítés területén is, hiszen átfogó megközelítést biztosít az épületek fenntarthatóságának értékeléséhez és fokozásához. Az épület és alkotóelemei teljes életciklusának figyelembevételével segít megalapozott döntéseket hozni és optimalizálni az anyag- és energiaforrás-felhasználást, a környezeti hatásokat, ill. fenntarthatóbb épített környezetet teremteni. Átfogó megközelítést kínál a különféle építőanyagok környezeti hatásainak, az energiafelhasználásnak, a hulladék keletkezésnek és a kibocsátásoknak az épület teljes életciklusához kapcsolódó felméréséhez, bölcsőtől-sírig. Azaz, figyelembe veszi ezeket az összes életciklus szakaszt (nyersanyag-kitermelés, gyártás, szállítás, építés, használat és életciklus vége)és értékeli azok környezeti hatásait, beleértve az erőforrások kimerülését, az üvegházhatású gázok kibocsátását, a föld- és vízhasználatot és a hulladék keletkezést. Magában foglalja a bemeneti és kimeneti adatok gyűjtését az életciklus minden szakaszában, valamint a hatások számszerűsítését különböző mérőszámok használatával, az érdekelt felek bevonásával és az eredmények értelmezésével a fejlesztendő területek azonosítása érdekében. Figyelembe veszi mind a közvetlen hatásokat, mint például az energia-felhasználást a helyszínen, mind pedig a közvetett hatásokat, például az építőanyagok előállítását és szállítását is. Az LCA alkalmazásával a zöld épülettervezés és -építés során az építészek, mérnökök és építőipari szakemberek tájékozott döntéseket hozhatnak az épület környezeti lábnyomának csökkentése érdekében. Lehetővé teszi számunkra azt, hogy azonosítsuk lehetőségeinket az anyagválasztás javítására, az energiahatékonyság növelésére, a víztakarékosság, a hulladékgazdálkodás előmozdítására és más fenntartható gyakorlatok megvalósítására. Az adatok minőségének és elérhetőségének javítása kulcsfontosságú a zöld épületek pontos és átfogó életciklus-értékelésének biztosításához. Az utóbbi években a kutatók különféle módszerek alkalmazására összpontosítottak az adatok minőségének javítása érdekében. Az egyik ilyen módszer az elsődleges adatgyűjtés, amelyeket pontosabbnak tartanak, mint a másodlagos adatforrások, például az adatbázisok vagy az iparági átlagok (Roberts és munkatársai, 2023).    

   Ugyancsak elengedhetetlen az elsődleges adatok gyűjtése az épület életciklusának minden szakaszában, az építéstől a bontásig (Lützkendorfés munkatársai, 2022). Normatív adatok a termék adatbázisokból, iparági szövetségekből és kormányzati szervekből is beszerezhetők.    Amellett, hogy számos tanulmány ajánlja, az érintettek közötti adatmegosztás előmozdítása nagyobb adat-elérhetőséget és alacsonyabb adatgyűjtési költségeket eredményez. Yeés munkatársai (2023) ​​egy információs platform létrehozását javasolják. Más tanulmányok fejlett technológiák, például érzékelők és automatizálás használatát javasolják az adatgyűjtés és -elemzés javítására. Például az érzékelők valós idejű adatokat gyűjthetnek az energiafogyasztásról, a vízhasználatról és a beltéri levegő minőségéről (Theißen és munkatársai, 2020). Az egyesített adatbázis egy másik módja az adatok minőségének és összehasonlíthatóságának javítása a különböző országokban (Francartés munkatársai, 2020). A szakértőkkel, építészekkel, építőmérnökökkel, energetikai auditorokkal és fenntarthatósági tanácsadókkal való együttműködés javítja az adatok minőségét és hozzáférhetőségét. A szakértők értékes betekintést nyújthatnak az épületek tervezésébe, építésébe és üzemeltetésébe. Segíthetnek az adathiányok és a bizonytalanságok azonosításában is. Az adatkezelés a következő lépés a kiváló minőségű adatok gyűjtésében. Ez magában foglalja az adatforrások pontos nyilvántartását, az adatbiztonság és a magánélet biztosítását, valamint a minőség-ellenőrzési intézkedések végrehajtását. Ezenkívül ,tartalmazza az energiafelhasználás előzetes elemzését és a végső energiafogyasztás elemzését is a felhasználási szakaszban.

Kiterjesztett életciklus gondolkodás (Extended Life CycleThinking, ELCT)

  Az ELCT egy ígéretes megközelítés a zöld épületek számára, ami magában foglalja az elsődleges energiaértékelést, az életciklus-költségelemzést (Life Cycle Cost, LCC) és a társadalmi hatásvizsgálatot is.

Elsődleges energiaértékelés

  A primer energia megértése kulcsfontosságú az épület energiahatékonyságának és környezeti hatásának értékeléséhez, ami tartalmazza a természeti erőforrásokból az épület szükségleteinek kielégítésére felhasznált teljes energiát, beleértve a fűtést, a hűtést és a világítást. Az épület primerenergia-fogyasztásának kiszámításához figyelembe kell venni mind a helyszíni energiát (közvetlenül a helyszínen fogyasztják), mind pedig a forrásenergiát (az energiaelosztáshoz közvetetten szükséges). A forrásenergia a telephelyi energia előállításához és szállításához szükséges teljes primer energiát tükrözi, figyelembe véve a kitermelés és elosztás során keletkező veszteségeket. E két energiatípus elemzésével jobban fel tudjuk mérni az épület energiafelhasználását és környezeti hatásait, elősegítve az energiahatékonyság, a megújuló energiaforrások integrációja és a szénlábnyom csökkentése terén tett erőfeszítéseinket.

Életciklus-költségelemzés

  Az LCC egy alapvető pénzügyi elemzési eszköz, amellyel a vállalatok, kormányok és szervezetek megalapozott döntéseket hoznak befektetésekkel és projektekkel kapcsolatban. Az épület életciklusának költsége az 1. táblázatban felsorolt tételeket tartalmazza.

Társadalmi hatásvizsgálat

  Ez egy szisztematikus és átfogó értékelése a lehetséges társadalmi következményeknek és hatásoknak a környező közösségre és az érdekelt felekre, amelyek egy építési/fejlesztési projektből származhatnak. Célja, hogy azonosítsa és megértse a projekt pozitív és negatív társadalmi hatásait. Továbbá, stratégiákat dolgoz ki a pozitív hatások fokozására és a negatív hatások mérséklésére. Segít abban, hogy az épületfejlesztés összhangba kerüljön a társadalmi fenntarthatósági célokkal és foglalkozzon az érintett közösség aggályaival. Fő lépései az alábbiak:

1. Hatásmeghatározás: Lehetséges társadalmi hatások a környező közösségre és az érdekelt felekre (foglalkoztatási lehetőségek, a lakhatás megfizethetőségének, a közszolgáltatások, a helyi kultúra és a társadalmi kohézió változásai).
2. Hatásvizsgálat: Azonosított társadalmi hatások mértékének, fontosságának és időtartamának értékelése. Különbséget teszünk a rövid és hosszú távú hatások között, figyelembe véve a közvetlen és a közvetett következményeket is.
3. Enyhítési és javítási stratégiák: Stratégiák kidolgozása a negatív hatások mérséklésére és a pozitív hatások fokozására. Ez magában foglalhatja a közösségi részvételi programokat, a helyi munkalehetőségeket, a megfizethető lakhatás feltételeit, a kulturális örökség megőrzését célzó intézkedéseket és a társadalmi befogadást elősegítő kezdeményezéseket.
4. Monitoring és kezelési terv: Monitoring és kezelési terva tényleges társadalmi hatások nyomon követésére az építési projekt építése alatt és után.

Input-Output elemzés (Input-Output Analysis, IOA)

  Az input-output elemzés egy olyan technológia, amely nyomon követi az áruk, szolgáltatások és monetáris tranzakciók áramlását a gazdaság különböző ágazatai között. Létrehoz egy mátrixot, amely megmutatja az ágazatok közötti függőségeket és kapcsolatokat, valamint azi, hogy más szektorok hogyan használják fel az egyik szektorból származó inputokat áruk és szolgáltatások előállítására. Az épületek esetében az IOA és az LCA közötti integráció a következő lehet:

Ellátási lánc elemzése

  Az IOA értékes betekintést nyújthat az építőanyagok ellátási láncának upstream láncába. Az ágazatok közötti gazdasági kölcsönös függőség elemzésével az IOA segíthet meghatározni az építőanyagok előállításához kapcsolódó energia-, erőforrás- és kibocsátási intenzitást (Mattila, 2018).

Építőanyagok környezeti hatásai

  Az IOA adatok integrálása az LCA-ba lehetővé teszi a környezeti hatások átfogóbb értékelését, az építőanyagok hatásait. Az IOA adatokat szolgáltathat az építőanyagok előállításával és szállításával kapcsolatos energiafogyasztásról és kibocsátásról (Fahlstedt és Bohne, 2022).

Rendszerdinamikai modellezés (System Dynamics Model, SDM)

 A rendszerdinamikai modellezés egy olyan megközelítés, amelyet az összetett rendszerek viselkedésének megértésére használnak túlórázás közben. Ez egy értékes eszköz a különböző területeken, beleértve a mérnöki, a menedzsment, a közgazdasági és környezettudományi területeket. A rendszerdinamikai modellek segítenek a rendszeren belüli különböző összetevők közötti dinamikus kölcsönhatások elemzésében, lehetővé téve a döntéshozók számára azt, hogy tanulmányozzák a visszacsatolást, a késleltetést és a rendszer viselkedését befolyásoló lineáris hurkokat. Fő összetevői:

• Készletek és áramlások
• Visszacsatolási hurkok
• Késések
• Visszacsatolási hurkok és ok-okozati kapcsolatok
• Idő

 Építéssel kapcsolatos alkalmazási lehetőségek:

• Épület életciklus-értékelés
• Épület energiateljesítménye
• Beltéri környezetminőség
• Lakók viselkedése
• Épületvezérlő rendszerek
• Városi tervezés és infrastruktúra
• Utólagos felszerelés és felújítás

 Konklúzió

  A zöld épületek tervezése és építése szélesebb társadalmi, gazdasági és környezeti rendszerek részét képezik. A zöld épületekkel kapcsolatos döntéshozatal során figyelembe kell venni az integrált rendszerekre gyakorolt ​​hatásokat, valamint a különböző fenntarthatósági célok közötti lehetséges kompromisszumokat vagy szinergiákat. Az életciklus-hatásokat figyelembe vevő döntéshozatali eszközök segíthetnek azonosítani a környezetbarát épülettervezés és -építés legfenntarthatóbb lehetőségeit. Az életciklus-értékeléshez használt legfontosabb modellezési módszereket (épületinformációs és közlekedési modellezés) azonban felül kell vizsgálni az eredmények megbízhatóságának növelése érdekében.

(Az írás eredetileg a Zöld Ipar Magazin 2024 decemberi számában jelent meg nyomtatásban. A cikk első részének internetes linkje: https://www.zipmagazin.hu/fenntarthato-epitoanyagok-kriteriumai-az-epulet-eletciklusaban-i-resz)