Jakten på bærekraftige materialvalg

Jakten på bærekraftige materialvalg

Har vi verktøyene som er nødvendig for å ta reelle bærekraftige materialvalg? Kan vi stole på klimagassberegninger eller er det bare en lek med tall? Finner vi de mest effektive bærekraftige tiltakene eller lar vi de store utslippene passere mens vi bekymrer oss for detaljer?

Motta nyhetsbrev fra Fremtidens Byggenæring

Kronikk av Bård Sverre Solem, Sivilarkitekt MNAL, Eggen Arkitekter AS.

Etter noen år i "klimabobla" opplever jeg at valgene blir stadig vanskeligere - konklusjonene i fjor er allerede utgått på dato - klimagassberegningene er ferskvare - det gjelder å henge med i svingene! Systemgrenser, analyseperspektiver og livsløpsvurderinger gir ulike svar - eller tilpasses de svarene vi ønsker å finne...

EPD-deklarasjoner gir oss materialenes typiske miljø- og klimapåvirkning i klimagassberegninger, men gir ikke bærekraftige svar før vi setter det inn i en større sammenheng. Da blir verden straks mere komplisert og sammensatt - jeg skal forsøke jeg å formidle noe av det som surrer i bakhodet.

Tverrfaglig samspill

For å lykkes med bærekraftige materialvalg må man ha mange baller i lufta samtidig. Dette krever et tverrfaglig samspill mellom ulike aktører med spisskompetanse innenfor sine fagområder. Tverrfaglig kompetanse i prosjektledelsen er nødvendig for å optimalisere løsningene.

Klimagassberegninger og bærekraft er nye fagområder som de senere årene har fått stor oppmerksomhet og må balanseres mot andre krav og interesser.

Materialmengder

De største utslippskuttene finner vi i de arealene vi ikke bygger - dvs. de materialene vi ikke trenger å produsere og bygningene vi slipper å drifte. Redusert materialbruk gir tilsvarende redusert klimabelastning - ikke bare kostnadsbesparelser.

Arealeffektivitet og brukstid

Økt arealeffektivitet gir bedre utnyttelse av de arealene vi bygger og bidrar til umiddelbar redusert utslipp. Dette gir derfor god klimagevinst, men blir ikke synlig i et klimagassregnskap per kvadratmeter.

Sambruk og økt brukstid medfører derimot økte driftsutslipp (oppvarming, ventilasjon, varmtvann etc.) som slår negativt ut i klimagassregnskapet.

Klimagassutslipp per person bør derfor velges for å gi et bedre bilde av prosjektets reelle klimapåvirkning.

Fleksibilitet

Å skreddersy prosjektene kan gi en klimagevinst i form av reduserte materialutslipp, men kan også redusere den framtidige fleksibiliteten slik at bygget mår rives når det er "utgått på dato". Det kan derfor være bærekraftig å designe prosjektene slik at de kan ivareta framtidige ombyggingsbehov uten større investeringer.

På Lade skole i Trondheim er det tilrettelagt for framtidig flytting av klasserom, grupperom, våtrom, lærerarbeidsplasser dersom framtidens pedagogikk krever andre løsninger enn de vi velger i dag. Historien tilsier at dette vil være aktuelt. Massivtredekkene er etablert med 100 mm overgulv som gir fri plassering og flytting av funksjoner, våtrom med fall til sluk, varmerør. Gulvene er avrettet med eksakt høyde mellom naborom slik at vegger kan flyttes og rom slås sammen. Lydkrav løses med slissing i påstøp. Fasaderytmen er generell og tillater flytting av funksjoner. Tiltakene er ikke kostnadsdrivende, men kan øke prosjektets levetid ut over de teoretiske 60 år i klimagassregnskapet.

Levetid

Materialenes stipulerte levetid vil ha betydning for klimabelastningen i byggets levetid. Hyppig utskifting av materialer øker klimabelastningen tilsvarende.

Økt materialkvalitet og fornuftig design kan forlenge materialenes levetid vesentlig med moderat økning i klimagassutslipp. Byggskader kan redusere bygningene og materialenes levetid betraktelig.

Ved Powerhouse Kjørbo ble eksisterende kontorbygg strippet ned til fundamenter og betongkonstruksjoner som dermed fikk forlenget levetiden i et "nytt bygg". I klimagassregnskapet ble de store tunge konstruksjonenes klimabelastning nullstilt etter kun 30 års levetid.

Materialkvalitet

Materialkvalitet og forventet levetid påvirker klimabelastningen på sikt. Økt materialkvalitet behøver ikke medføre økt kostnad eller klimabelastning.

For 110 år siden produserte de trevinduer av malmfuru til Hovedbygningen på NTNU. Vinduene er omtrent kjemisk fri for råteskader og blir nå restaurert og oppgradert. Vi forventer at de vil kunne stå i 100 år til - minst!

Hvordan skal denne materialkvaliteten synligjøres i et klimagassregnskap?

Vinduene ved hovedbygningen på NTNU har stått ute i vær og vind i 110 år. Etter rehabilitering kan de stå i 100 år til - minst!

Optimalisering av materialkvalitet betyr også at man velger materialer med korrekte egenskaper. For trykkfaste isolasjonsprodukter betyr det f.eks. at man ikke velger høyere trykkfasthet enn nødvendig med økt klimabelastning som konsekvens. Figuren nedenfor viser utslippene til EPS og XPS-produkter med ulik trykkfasthet.

Høyere trykkfasthet i isolasjonsprodukter medfører større klimabelastning.

Gjenbruksverdi

I LCA-beregninger (Life Cycle Assessment) legges livsløpsperspektivet til grunn for beregningene. Dvs. den hensyntar produktets livssyklus fra råvareutvinning, produksjon, bruk og avfallshåndtering. LCA-kalkulasjonene forteller imidlertid lite om materialenes gjenbruksverdi og fleksibilitet.

Materialer som kan gjenbrukes i sin opprinnelige form er klimagunstig. Massivtrevegger kan flyttes og gjenbrukes, limtre og stålbjelker kan demonteres og gjenbrukes, tegl kan rives og mures på nytt.

Hvis materialene må brennes, knuses eller omsmeltes taper de sin verdi. Knust betong kan benyttes som fyllinger og gabionvegger, men har da tapt sin opprinnelige verdi som konstruktivt materiale.

Armeringen kan resirkuleres, men må da tilføres store energimengder med påfølgende klimagassutslipp for å gjenbrukes.

I klimagassregnskap ser man ofte at det stilles krav til 100% resirkulert stål i f.eks. armering. Dette blir bare et "spill for galleriet" fordi resirkulert stål er mangelvare og ethvert nybygg medfører behov for nysmeltet stål. Globalt utgjør resirkulert stål 35% av stålproduksjonen. Stålbransjen ønsker derfor å fokusere på økt bruk av høyfast stål og gjenbruk av stålkonstruksjoner slik at mengden nysmeltet stål kan reduseres.

Produktvalg

Et klimagassregnskap er gjerne basert på generiske eller gjennomsnittlige utslippsdata som er typiske for produktkategoriene. I byggefasen er det viktig å følge opp beregningene slik at man ikke risikerer å velge produkter eller produsenter med utslipp som ligger langt høyere enn forutsatt.

Figuren nedenfor viser beregnede utslipp for et tredekke hvor den røde søylen representerer gjennomsnittlige verdier for alle produkter som inngår i dekket. Utslippet kan imidlertid halveres hvis vi velger produsentene med lavest utslipp - eller utslippet kan dobles hvis vi ikke følger med i timen og velger produsentene med høyest utslipp!

Valg av produkt og produsent kan halvere eller doble klimagassutslippet i forhold til generiske verdier som ligger til grunn for klimagassregnskapet.

Utslippstidspunkt

Vi skal redusere utslippene med 40% innen 2030 - det betinger umiddelbar utslippsreduksjon. Klimagassberegninger og livsløpsvurderinger (LCA)  baseres gjerne på 60 eller 100 års levetid. Utslippene i dag medfører vesentlig større klimabelastning enn om de fordeles jevnt i byggenes levetid.

Fokus på produksjonsutslipp til materialer vil derfor gi en umiddelbar effekt.

Effekten av CO2-lagring i trekonstruksjoner og karbonatisering av betong diskuteres heftig. På kort sikt er det utslippet ved produksjonen som er interessant - på lengre sikt kan CO2-lagring i et nytt tre eller karbonatisering i knust betong redusere konsekvensene av produksjonsutslippet.

Utslippsandeler

I et typisk referansebygg for sykehjem (generert av klimagassregnskap.no) ser vi hvilke bygningsdeler og materialer som representerer de største utslippene. Analyser av andre bygningskategorier og stedstilpassede prosjekter kan gi andre fordelinger.

Grunn- og fundamenter, dekker og innervegger representerer bygningsdelene med størst utslipp. Betong, stål, gips, vinyl og trykkfaste isolasjonsprodukter representerer materialer hvor det bør vurderes alternativer med lavere utslipp.

De største utslippene kommer fra materialene vi ikke ser. Utvendig kledning i ubehandlet tre blir ofte benyttet som synlige bevis på bærekraftige prosjekter, men det er viktigere å fokusere på de store tunge konstruksjonene.

Grunn og fundamenter, dekker og innervegger er bygningsdeler med størst utslipp i et typisk referansebygg for sykehjem. Andre kategorier og stedstilpassede prosjekter vil gi andre fordelinger.
Betong, stål, gips, vinyl og trykkfaste isolasjonsprodukter er materialer med størst utslipp i et typisk referansebygg for sykehjem. Det hjelper lite å vurdere kledningstyper hvis de store tunge utslippene slipper unna.

Transportutslipp

Kortreiste produkter benyttes ofte som argument i konkurranse med andre materialer. I klimagassberegninger kan man velge å ta med transport av materialer fram til byggeplass. Dette gir et stedstilpasset regnskap, men blir ikke direkte sammenlignbart med tilsvarende prosjekter lokalisert andre steder.

Transportutslippene kan utgjøre en vesentlig andel avhengig av transportlengden. Ved Nasjonalmuseet ble det valgt "kortreist" skifer fra Oppdal. Denne ble imidlertid transportert til Werbach i Tyskland for bearbeidelse med påfølgende klimabelastning. Marmor fra Italia har kortere reiseavstand.

Kortreiste produkter kan ta en lang reise som medfører høye transportutslipp hvis foredlingen foregår utenfor fabrikkporten.

Valg av transportmetode kan imidlertid ha større betydning enn transportlengden. Import av massivtre fra kontinentet foregikk tidligere utelukkende med lastebil. Transportutslippet kunne bli like stort som produksjonsutslippet. I dag foregår mye av transporten med tog som reduserer transportutslippet vesentlig. Framtidig norsk massivtreproduksjon vil i tillegg gi kortreist gevinst.

Valg av transportmetode kan påvirke klimabelastningen fra produkter vesentlig og bør tas med i konkrete prosjekter.

Transportsektoren

Hva så med materialutslippene i transport- og anleggsbransjen? Nasjonal transportplan synligjør en kraftig utslippsreduksjon - spesielt i personbiltrafikken - men bekymrer seg fint lite om utslippene til materialbruk ved bygging av infrastruktur, veier, tuneller og bruer. Det legges derimot opp til tidenes investeringer og utbygginger der ansvaret for utslippsreduksjon overlates til andre sektorer!

Sør for Trondheim bygges et nytt "veikryss" like stort som Midtbyen i Trondheim. Se figuren nedenfor som illustrerer dimensjonene. Stabilisering av kvikkleira betinger 900 km (!) kalksementpeling som medfører et utslipp tilsvarende bygging av omtrent 10 barneskoler. Er dette bærekraftig? Kunne justert trasé og lavere fart gitt andre løsninger med mindre klimabelastning?

Klettkrysset sør for Trondheim beslaglegger like stort areal som Midtbyen i Trondheim og bygges på kvikkleire. Stabiliseringstiltakene medfører et utslipp tilsvarende bygging av 10 barneskoler.

I forbindelse med klimagassberegninger knyttet til den nye Mjøsbrua i tre utførte vi også beregninger av Åsta bru (tre) Vinstrasletta og Solhaug bru (betong) og Driva bru (stål). Beregningene viser at klimagassutslippet til trebruer kan halveres i forhold til betongbruer og utgjør kun 1/5 av utslippet til stålbruer. Hvis vi kun vurderer bruspennet (ikke fundamentering) og medregner 39% av CO2-lagring i trebrua vil bruspennet ha et nullutslipp! Hvis vi tar med full effekt av CO2-lagring vil bruspennet til Åsta bru lagre mere CO2 enn produksjonsutslippet!

Figuren nedenfor viser effekten av ulike grader av CO2-lagring i treverk, bruk av lavkarbonbetong og resirkulert stål i armering. De ulike scenariene forrykker ikke trenden.

Hva hindrer oss i å bygge flere trebruer i Norge?

Trebruer kan gi en vesentlig klimagevinst sammenlignet med betongbruer og stålbruer. For bruspenn i tre kan produksjonsutslippet gå i balanse med CO2-lagring i treverket.

IOT/23. mai 2018

IoT-sensorer er kun et middel – ikke et mål

Det snakkes mye om digitale sensorer i bransjen. Dette omtales ofte som nyeste nytt, men det er det ikke. Fakta er at sensorer har vært i bruk alle de 30 år jeg har vært i bransjen. Forskjellen er at sensorene nå er mye mer tilgjengelige – både teknologisk og økonomisk. Les hele saken

REGJERINGSKVARTALET/23. mai 2018

Vil ha mye glass og aluminium i nytt regjeringskvartal

Betong, tre, stein, glass, stål, aluminium eller leire? Hva slags materialer bør brukes i det nye regjeringskvartalet? Leverandørindustrien er utfordret til å fortelle om de ulike materialenes styrker og svakheter med tanke på bruk, sikkerhet, miljø og hvor de i samarbeid med Statsbygg ser for seg mulige innovasjonsområder. Les hele saken

HMS/22. mai 2018

Jakten på kriminelle på norske byggeplasser

Myndighetene varsler nye og strengere krav til offentlige virksomheter for å få bukt med arbeidslivskriminalitet på byggeplassene. En rekke tiltak iverksettes, bl.a. krav til maks to ledd i underleverandørkjeden og krav til lærlinger. En ny digital tjeneste er lansert som gir entreprenørene oversikt over alle operative underentreprenører på byggeplassen og enkelt å få ut gjeldende seriøsitetskrav Les hele saken

Til toppen