Инженерите виждат нови възможности за намаляване на вредните емисии при строителство на сгради

Сградите и тяхната конструкция представляват около 40% от всички въглеродни емисии днес. Половината от тези емисии идват само от конструкцията, така че сградите, успешно захранвани от чиста енергия, няма да се доближат до поправяне на целия проблем. Джон Матсън и Ребека Исау от RMI (Rocky Mountain Institute) описват как лидерите в индустрията създават инструментите за измерване и събиране на данни за „вграден въглерод“ (или въплътен въглерод) в строителните материали (бетон, арматура, остъкляване, изолация, друга стомана) и ги правят свободно достъпни, така че проблемът да е прозрачно и количествено измерим – това е съществена първа стъпка към настъпващата декарбонизация и в строителството. Авторите цитират изследване, което казва, че цели 46% от този вграден въглерод могат да бъдат намалени с малко или без разходи (по-малко от 0,5% от общата цена на проекта).

Така че след като вече е видим въглеродния отпечатък, клиентите нямат много извинения да не правят нищо по въпроса, коментира Energy Post. Целта е вграденият въглерод да се превърне в ключов показател за производителността на сградата. След това може да се превърне в пречка за това какво се купува и какво се изгражда, тъй като лидерите в индустрията и политиците използват своето влияние и покупателна способност, за да прекрояват пазара. А след като широкото внедряване на нисковъглеродни материали ги направи ценово конкурентни, те ще станат норма в строителството. Секторът го е правил и преди: това е начинът, по който боите с ниско съдържание на ЛОС (летливи органични съединения) и безоловните материали сега са станали стандарт.

Сградата на бъдещето не гори природен газ и не използва електричество, захранвано с въглища. Тя използва възобновяема електроенергия, енергийно ефективна е, има чиста топлина, съхранява енергия и е снабдена с други технологии, за да поддържа светлините включени и да осигури комфорт на обитателите. И всичко това без да изхвърля повече затоплящ планетата въглероден диоксид в атмосферата.

Но дори и тази чисто работеща сграда на бъдещето да бъде издигната днес, нейната конструкция пак ще генерира много CO2 – голяма част от производството на бетон, стомана и други материали. Този често пренебрегван източник на въглерод може да представлява повече от половината от емисиите през целия живот на нова сграда, според доклад на Световния бизнес съвет за устойчиво развитие и фирмата за проектиране и инженеринг Arup. „Тъй като ставахме все по-добри и по-добри в намаляването на оперативното използване на енергия, стана много ясно, че има цяла друга част от проблема“, казва Скот Шнайдер, директор в инженерната фирма Thornton Tomasetti. Сега водещите играчи в индустрията са насочили поглед към този вграден въглерод в изградената среда – и откриват, че малките промени могат да доведат до огромни резултати в сектор, който представлява почти 40 процента от въглеродните емисии днес.

Повдигане на летвата

През последните месеци големи фирми, включително Arup и строителната и развойната фирма Skanska USA, обявиха нови ангажименти за измерване или събиране на оценки на вградения въглерод в тяхната част от строителни проекти. Тези измервания са необходима първа стъпка за изграждане на осведоменост за нисковъглеродните алтернативи и насочване на строителния сектор към бъдеще без вредни парникови емисии. „Всеки има правила за проектиране, които е изградил с години опит“, казва Ерин Макконахи, директор в Arup. „При вградения въглерод никой няма такава интуиция.“

Новите ангажименти допринасят за нарастваща инерция в индустрията, тъй като фирмите и професионалните общества започват да полагат основите за една наистина въглеродно неутрално изградена среда. Ангажиментът SE 2050 - инициатива, стартирана през 2020 г., предизвиква структурните инженери да премахнат вградения въглерод в своите проекти до 2050 г. Фирми, включително Thornton Tomasetti, Arup и Walter P. Moore, са подписали ангажимента и са представили планове за действие, очертаващи как ще стигам там.

Политиците също вземат под внимание. Окръг Марин, Калифорния, прие строителен кодекс с ниско съдържание на въглерод при бетона още през 2020 г.

Бетонът и циментът са чести цели за намаляване на емисиите, тъй като производството на цимент в момента представлява 8 процента от световните емисии на CO2. Миналата година Ню Йорк прие закон за насочване на държавните поръчки към нисковъглеродния бетон. Колорадо също прие законодателство „Купете чисто“ (Buy Clean) през 2021 г., за да помогне за стимулиране на използването на нисковъглеродни материали в финансирани от държавата проекти. Администрацията на Байдън наскоро обяви собствена инициатива „Купете чисто“ за федерални покупки и няколко щата обмислят своето собствено законодателство.

До 46% от въглерода могат да бъдат намалени с минимални или никакви разходи
Въпреки че строителните материали представляват голям дял от емисиите на парникови газове, хвърлянето на светлина върху този недооценен проблем разкрива възможности за рязко намаляване на вредните емисии. При обявяването на решението си да инвестира в оценката на вградения въглерод в новите строителни проекти, Skanska цитира изследване, излязло от партньорството й с RMI (Rocky Mountain Institute), което показва, че цели 46 процента от този въглерод могат да бъдат намалени на минимални или никакви разходи.

„Проучването беше едно от революционните усилия в опитите да се разпространи идеята и да се даде доказателство на хората“, казва Стив Клем, старши вицепрезидент на Skanska USA за услугите по планиране на проекти и ръководител на устойчивото развитие за групата, отговаряща за сградното строителство в САЩ.

Решението беше подкрепено и от вътрешните изследвания на Skanska, използвайки калкулатора на въглерод в строителството (EC3), който позволява на потребителите да сравняват въглеродния отпечатък на различни материали. „Наистина е потвърдено, че данните в строителството са много по-важни, отколкото някога сме си мислили“, казва Клем.

Споделяне на знания

Тъй като индустрията започва да разглежда вградения въглерод наред с други мерки за ефективност и производителност на сградите, фирмите създават и споделят нови инструменти и ресурси, за да позволят въглеродно интелигентни решения. „Голяма част от това е образованието“, казва Ейми Сейф Хатан, служител по корпоративна отговорност в Thornton Tomasetti, която извършва оценки на въглеродните емисии от близо десетилетие. Фирмите създават вътрешни библиотеки с ресурси, за да обучават своя персонал, организират срещи на върха и сесии за вградения въглерод и пускат инструменти като EC3 и Beacon, които всеки може да използва. „За строителните инженери, които не са свикнали с тази тема, трябва да се образоваме сами“, казва структурният инженер на Торнтън Томазети Майкъл Кропър. „Но също така трябва да направим оценката и измерването му възможно най-лесна. Тогава имаме възможности да направим промени и веднага да видим въздействието."

Измерване, сравняване, намаляване

С възможността за измерване на вградения въглерод, проектните екипи могат да съветват клиентите относно потенциалните възможности да направят по-благоприятен за климата избор. За строителен инженер това може да означава да се съсредоточи върху структурата и фасадата на сградата, които са материалоемки и наситени с въглероден отпечатък. „Ние се интересуваме специално от въглеродните емисии, свързани с решенията, които помагаме да се вземат“, казва Макконахи от Arup. „Като резултат от нашите професионални услуги, можем да започнем да съветваме клиентите как да започнат да се декарбонизират по този систематичен начин.“

Някои клиенти вече се стремят да намалят общите емисии от жизнения цикъл на своите сгради, докато други може да не са наясно с наличните им възможности за пестене на въглерод. „Сега разполагаме с нашите ресурси, за да можем да обучаваме клиентите за това, дори и да не го поискат“, казва Хатан от Торнтън Томазети.

Трансформиране на пазара

Един прост, но трансформиращ аспект на новите ангажименти на индустрията е, че чрез оценка на въглеродните емисии на своите проекти, фирмите насърчават своите доставчици да предоставят повече данни. Тези данни често приемат формата на екологични продуктови декларации или EPD - по същество тези етикети са като за хранителните стойности на материалите.

Като сигнализират за търсенето на нисковъглеродни продукти, индустриалните производители могат да помогнат за ускоряване на прехода към беземисионно бъдеще за сградите. В района на Puget Sound Skanska вече вижда как пазарът реагира в реално време, тъй като фирмата дава приоритет на нисковъглеродния бетон. Общото парниково въздействие на бетонните смеси в района е намаляло с 18 процента за една година, според Клем, без тези смеси да идват с някакъв вид премия.

С повишеното търсене на прозрачност, вграденият въглерод е на път да се превърне в ключов показател за производителността на сградата. И чрез превръщането на въглерода в ключов фактор на преход, което се купува и какво се изгражда, играчите в индустрията и политиците могат да използват своето влияние и покупателна способност, за да прекроят пазара. „Има първоначална осведоменост“, казва Клем, „но има и това, което се надяваме да продължи да натиска надолу върху вградения въглерод по начин, който би имитирал бои с ниско съдържание на ЛОС, или материали без олово, или всеки друг конструктивен материал, който е бил ефективно поетапно оттеглен, защото неговият заместител е достигнал сходна цена и производителност."