Építési termékek és épületek életciklusa

Átírás

1 Építési termékek és épületek életciklusa BME MET Előadó: Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Magasépítési Tanszék EITKIC 12 projekt zárókonferencia

2 Életciklus-elemzés Az életciklus-elemzés definíciója az ISO szabvány szerint: Az életciklus-elemzés az egy termékrendszerrel kapcsolatos be- és kimenetek, illetve a potenciális környezeti hatások összegyűjtése és értékelése a teljes életciklust figyelembe véve EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 2. dia /76

3 EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 3. dia /76 3

4 Egy probléma megoldása... nem vezethet egy újabb problémához EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 4. dia /76 4

5 A környezetterhelés vizsgálatának le kell fednie a termék teljes életciklusát EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 5. dia /76

6 Életciklus-elemzés (Life Cycle Assessment) EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 6. dia /76

7 Alapelvek Cél Tárgy Kitermelés, nyersanyagok Gyártás Forgalmazás Használat, karbantartás Hulladékkezelés Erőforrások Leltárelemzés Input Output Input Output Input Output Input Output Input Output Emissziók Hulladékok Hatásbecslés Éghajlatváltozás, toxikus emissziók, ózonréteg vékonyodása, energiahordozók, erőforrások kimerülése Értelmezés Termékfejlesztés, rendeletek, marketing stb. EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 7. dia /76 7

8 Környezeti hatások Életciklus-elemzés Jellemzés Osztályozás Normalizálás Súlyozás Leltáreredmények Széndioxid CFC Globális felmelegedés kg CO 2 ekvivalens % előfordulási gyakoriság 10 HCFC Metán Szénhidrogének Nitrogen oxidok Ózon vékonyodás Ózonképződés kg CFC11 ekvivalens kg C 2 H 2 ekvivalens % előfordulási gyakoriság % előfordulási gyakoriság EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 8. dia / Ökopont

9 Globális felmelegedés (GWP) Hatás: A troposzféra felmelegedése az antropogén üvegházhatású gázok kibocsátása következtében, pl. fosszilis tüzelőanyagok égetése Referenciaanyag: Szén-dioxid (CO 2 ) Referenciaegység: kg CO 2 -ekvivalens Forrás: IPCC (Intergovernmental Panel on Climatic Change) UV-sugárzás - radiation Elnyelés Absorption Reflection Visszaverés Infravörössugárzás Infrared radiation CFCs Trace gases in the atmosphere CO 2 CH 4 EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 9. dia /76

10 A potenciális hatás számítása Leltáreredmény * GWP tényező = Hatáspotenciál 25 kg CO 2 * 1 = 25 [kg CO 2 -ekvivalens] 2 kg CH 4 * 21 = 42 [kg CO 2 -ekvivalens]... *... =... Total: 67 [kg CO 2 -ekvivalens] 1 kg CH 4 hatása 21 kg CO 2 kibocsátással egyenértékű EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 10. dia /76

11 Környezeti indikátorok Eutrofizáció Ózonréteg vékonyodása Savasodás Nyári szmog EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 11. dia /76

12 Kumulatív energiaigény Hűtési energia Világítás villamos energiaigénye Fosszilis Villamos energia Használat Végső energia Szállítás Átalakítás Kitermelés Primer energia EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 12. dia /76

13 ÉPÍTŐIPARI TERMÉKEK ÉS ÉPÜLETEK ÉLETCIKLUS ELEMZÉSE

14 Az épületállomány és az építőipar szerepe - Az Európai Unió teljes energiafelhasználásának 40%-a - a CO2-emissziók 33 %-a - a faanyag felhasználás 25 %-a - a nyersanyag felhasználás %-a - a keletkező lladék 25 %-a ÉPÜLETEKHEZ KÖTŐDIK! Az épületek élettartama nagyon hosszú! EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 14. dia /76

15 Építőipari LCA szabványok CEN/TC 350 Sustainability of construction works: szabványosítási tevékenység az építőipar fenntarthatósága területén - Termék szinten: EN 15804:2012 Sustainability of construction works. Environmental Product Declarations. Core rules for the product category of construction products - Épület szinten: EN Sustainability of construction works - Assessment of environmental performance of buildings - Calculation method EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 15. dia /76

16 Építőipari termékek környezetvédelmi terméknyilatkozata ISO 14025:2006: Environmental Product Declarations (EPD) III. típusú környezeti terméknyilatkozatok: - Életciklus elemzésen alapuló környezeti adatokat tartalmaz. - Termék Kategória Szabályok (Product Category Rules, PCR) alapján EN 15804:2012 Építőipari termékek környezetvédelmi terméknyilatkozatához tartalmaz kategóriaszabályokat Három típusú LCA elemzés: - Csak a gyártási szakasz: bölcsőtől a kapuig - Gyártási szakasz + választott egyéb szakaszok - Teljes életciklus a rendszerhatárnak megfelelően: bölcsőtől a sírig EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 16. dia /76

17 Leltárelemzés Gyártás Produktion Használat Nutzung Hulladék End of Life Produktion Gyártás Gyártás EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 17. dia /76

18 Építőanyagok környezetvédelmi terméknyilatkozata Tartalma: - Termék leírása - Épületfizikai jellemzői - Alapanyagok, azok eredete - Gyártási folyamat leírása - Használat időszaka - Hulladékkezelés életszakasz - Ökológiai mérleg EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 18. dia /76

19 Épület minősítő rendszerek DGNB EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 19. dia /76

20 TELJES ÉPÜLET VIZSGÁLATOK

21 Az EU céljai 2020-ig - Az energia felhasználás csökkentése 20%-kal - Az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése 20%-kal - A megújuló energia arányának 20%-ra növelése a teljes energia felhasználásban 2050-ig - Az üvegházhatású gázok kibocsátásának 80%-kal való csökkentése az 1990-es szinthez képest EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 21. dia /76

22 CO2 megtakarítási költség görbe 2030-ig Épületszektorban jelentős költséghatékony megtakarítási potenciál 88-91% CO2 csökkentés szükséges 2050-ig EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 22. dia /76

23 Közel nulla energiaigényű épületek 2010/31/EU irányelv az épületek energiahatékonyságáról EPBD Recast december 31-ig valamennyi új épület közel nulla energiaigényű épület legyen; december 31. után a hatóságok által használt vagy tulajdonukban levő új épületek közel nulla energiaigényű épületek legyenek; - A tagállamoknak nemzeti terveket kell készíteni a közel nulla energiaigényű épületek számának növelésére A közel nulla energiaigényű épület definíciója: - Energetikai minősége magas - Az energiaigény közel nulla vagy nagyon alacsony - Az energiaigényt nagyon jelentős mértékben megújuló energiából kell fedezni Pontos követelményt a tagállamoknak kell kidolgozni EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 23. dia /76

24 Épületszerkezeti megoldások Forrás: EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 24. dia /76

25 Épületgépészeti rendszerek EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 25. dia /76

26 MEGÉRI-E? költség környezeti hatás

27 Módszertan Családi házak vizsgálata MET. BME. Kétszintes családi házak környezetterhelése 50 év alatt Viszonyítási alap: hatályos szabályozásnak éppen megfelelő épület Üzemeltetési energiaigények számítása TNM 7/2006 módszertana szerint Életciklus-elemzés: ecoinvent adatbázis a magyar viszonyokra adaptálva ISO és szerint Forrás: Szalay Zsuzsa: Megéri-e közel nulla energiaigényű épületeket építeni? - Életciklus elemzés. Magyar Épületgépészet 61:(11) pp (2012) EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 27. dia /76

28 Eredmények Kumulatív energiaigény (kwh/m2a) Kétszintes családi házak vizsgálata v00 v01 v02 v03 v04 v05 v06 v07 v08 Építés Felújítás Bontás Ép.gépészet Fűtés HMV Szellőzés PV termelt Forrás: Szalay Zsuzsa: Megéri-e közel nulla energiaigényű épületeket építeni? - Életciklus elemzés. Magyar Épületgépészet 61:(11) pp (2012) MET. BME. V01: jobb tájolás 40-60% D, 20-30% K- Ny, többi É V02: jobb hőszig. U fal =0,2; U padlás =0,15; U pince =0,25; U ablak =1,0 W/m 2 K V03: kondenzációs kazán V04: hővisszanyerős szellőzés 80% hatásfok, villamos energiaigény 0,45 Wh/m 3 EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 28. dia /76

29 Eredmények Kumulatív energiaigény (kwh/m2a) P A S S Z Í V H Á Z Kétszintes családi házak vizsgálata v00 v01 v02 v03 v04 v05 v06 v07 v08 Építés Felújítás Bontás Ép.gépészet Fűtés HMV Szellőzés PV termelt Forrás: Szalay Zsuzsa: Megéri-e közel nulla energiaigényű épületeket építeni? - Életciklus elemzés. Magyar Épületgépészet 61:(11) pp (2012) MET. BME. V05: még jobb hőszig U fal =0,15; U padlás =0,13; U pince =0,16; U ablak =0,8 W/m 2 K V06: még jobb hőszig U fal =0,1; U padlás =0,1; U pince =0,11; U ablak =0,8 W/m 2 K EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 29. dia /76

30 Eredmények Kumulatív energiaigény (kwh/m2a) K Ö Z E L MET. BME. N U L L A Forrás: Szalay Zsuzsa: Megéri-e közel nulla energiaigényű épületeket építeni? - Életciklus elemzés. Magyar Épületgépészet 61:(11) pp (2012) v00 v01 v02 v03 v04 v05 v06 v07 v08 Építés Felújítás Bontás Ép.gépészet Fűtés HMV Szellőzés PV termelt V07: napkollektorok és napelemek V08: pelletkazán EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 30. dia /76

31 HULLADÉKKEZELÉS - ÚJRAHASZNOSÍTÁS

32 D modul Opcionális modul: az újrahasználatból, újrahasznosításból származó potenciális környezeti előnyöket számszerűsíti EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 32. dia /76

33 D modul D modul hatásának számítása egy társasház rehabilitáció példáján, Belgium Forrás: Wastiels, Lisa; Van Dessel, Johan; Delem, Laetitia: Relevance of the recycling potential (module D) in building LCA: A case study on the retrofitting of a house in Seraing, WSB 14 Conference, Barcelona, EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 33. dia /76

34 Konklúzió - Az életciklus-elemzés a környezeti hatások számszerűsítésének módszere - Az életciklus-elemzés szabványosított vizsgálat, rendelkezésre állnak adatbázisok és szoftverek - Az építőipar és az épületállomány környezetre gyakorolt hatása igen jelentős, az EU a környezeti célok teljesülése érdekében kiemelt szektorként kezeli - Léteznek külön szabványok az építőipari termékek és épületek életciklus-elemzésére - Léteznek LCA-alapú minősítési rendszerek épületek és építőipari termékek környezeti hatásainak figyelembe vételére - Épületek esetén a használati szakasz domináns, de alacsony energiaigényű épületek esetén a gyártás és felújítás hatása is jelentős - Kevés vizsgálat létezik az újrahasznosítási potenciál egész épület léptékű számszerűsítésére, de ezek a fémek esetén mutatnak ki jelentős hatást EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 34. dia /76

35 Köszönöm a figyelmet! szalay.zsuzsa@met.bme. EITKIC 12 projekt zárókonferencia Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 35. dia /76