Innebygd karbon i eiendom: Redusere barrierer, redusere utslipp

Ideen om en karboneffektiv bygning har tradisjonelt fokusert på sofistikerte designstrategier for å redusere operativ energibelastning betydelig og integrerte fornybare energiressurser med lastskiftende teknologier som reduserer karbonintensiteten til energien som brukes.

Selv om det fortsatt er nødvendig, står driften av bygninger for bare 28 % av de totale globale karbonutslippene og ekskluderer en betydelig del av utslippene fra bygninger. Disse utslippene er forårsaket av byggematerialer og praksiser med høyt karbon (innebygd karbon).

Innebygde karbonutslipp utgjør omtrent 11 % av de globale utslippene, omtrent det samme som alle utslipp fra landbruket. Og likevel, inntil nylig, har disse karbonutslippene fløyet under radaren i bygninger. Men etter hvert som vi fortsetter å gjøre bygningene våre mer driftseffektive, vil den relative påvirkningen av bygninger skifte fra karbonet de bruker til å drive til karbonet de bidro med gjennom materialene og konstruksjonen.

For å oppfylle karbonreduksjonsmålene som er nødvendige for å holde klimaendringene i sjakk, må vi redusere det innebygde karbonet i bygningene våre. Det innebærer også å forstå og svekke barrierene som holder eiendomsbransjen tilbake fra videre bruk av lavkarbonmaterialer, samt bedre forståelse og fremme av mulige løsninger.

Barrierer for reduksjon av innebygd karbon

Barrierene for å redusere linnebygd karbon kan defineres i fire kategorier: Institusjonell, finansiell, teknologisk og kunnskap.

Institusjonelle barrierer oppstår fra tregheten til å endre byggeskikk og koder som har blitt utviklet og foredlet over flere tiår for å matche en ny verden. Økonomiske barrierer oppstår når kostnadene ved ny teknologi for å løse disse problemene ikke har oppnådd stordriftsfordelene for å møte gjeldende materialpriser. Teknologiske barrierer oppstår fra mangel på markedslevedyktige lavkarbonmaterialer i stor skala. Og til slutt oppstår kunnskapsbarrierer fra mangelen på 1) kunnskap om den nåværende innebygde karbonytelsen til bygninger og 2) kunnskap om tilgjengelige løsninger for å redusere den.

La oss se nærmere på hver av barrierene

Av natur, og med god grunn, er byggesektoren konservativ. Mens rask innovasjon dominerer i bransjer som forbrukerelektronikk, må fremgang innenfor bygninger måles for å sikre beskyttelsen av bygningens beboere. Denne konservatismen er spesielt kritisk når man arbeider med de delene av bygningen som er hovedansvarlige for innebygd karbon: strukturelle komponenter.

Fordi reduksjon av karbon ofte krever nye tanker og løsninger, er ikke reduksjon av innebygd karbon veien til minst motstand i design; ofte kan det legge til mer kompleksitet til designprosessen ved å stille spørsmål ved prinsippene som har tjent bransjen i svært lang tid.

Vi må begynne å utfordre grunnleggende spørsmål som: "Kan jeg gjenbruke strukturen til en eksisterende bygning i stedet for å bygge nytt?"; "Hvordan kan jeg redusere de fysiske materialene samtidig som jeg gir de nødvendige estetiske og funksjonelle egenskapene?"; "Krever design med lavere karbonmaterialer en endring i hvordan vi designer bygningen?"

For å takle disse spørsmålene trenger vi arkitekter og ingeniører som er modige og villige til å utfordre designtradisjonene for å vise hva som er mulig.

Det er også økonomiske barrierer for inkludering av nye materialer i prosjekter. Kunder og designere er ofte villige til å betale mer for estetikk som gjør bygget mer unikt. Men å betale mer for skjulte strukturelle komponenter som er laget med materialer med lavere karbon er vanskeligere å rettferdiggjøre.

Ettersom etterspørselen etter materialer med lavere karbon vokser og produksjonsteknologien fortsetter å utvikle seg, vil den økonomiske begrunnelsen bli enklere. Men inntil det tidspunktet vil vi trenge mer synlig, markedsakseptabel anerkjennelse for verdien av å bygge på en renere måte for å oppveie de økonomiske konsekvensene av den teknologiske læringskurven.

I tillegg, selv om vi begynner å se flere lavkarbon byggeprodukter, er de ikke tilgjengelige i alle geografier og med samme ledetider. Denne ekstra kompleksiteten av geografisk variasjon og variasjon i ledetid legger til prosjektrisiko som må reduseres av arkitekten og entreprenøren.

Det er to nivåer av teknologiske barrierer for implementering: designteknologi og materialteknologi. Innen design, mens flere CAD-selskaper begynner å integrere karbon i byggemodelleringsteknologiene sine, er implementeringen av denne teknologien langt fra allment akseptert.

Uten evnen til å beregne i design, trengs det bredt aksepterte, høykvalitets livssyklusanalyseteknikere (LCA) for å forstå bygningens karboninnhold. Imidlertid er det fortsatt mangel på utbredte, høykvalitets LCA-er og miljøprodukterklæringer (EPD-er), spesielt i bestemte regioner, for å gjøre det mulig for designere å bruke dem som et designverktøy.

Det har vært betydelig innovasjon nylig i kritiske høykarbon byggematerialer som stål og sement. Imidlertid er det fortsatt mer innovasjon som trengs for å bringe disse teknologiene til skala.

Gitt investerings- og konstruksjonstidslinjen for disse store kapitalprosjektene, må investeringer skje nå for å ha en betydelig nok innvirkning i disse næringene til å møte de nødvendige tidslinjene for karbonreduksjon.

Innebygd karbon har eksistert som konsept i minst et tiår, men de fleste bygningsfagfolk har fortsatt svært lite kunnskap om

Behovet for å lære nye teknikker er ikke nytt for byggebransjen, men denne kunnskapen og designferdigheten må integreres i byggemiljøet mye raskere. Som sådan må vi sørge for at kunnskapen om innebygd karbon er allment tilgjengelig, lett å forstå og lett å implementere for alle designere som ser etter det.

Det er avgjørende å skape ytterligere muligheter for designere til å lære denne informasjonen ved å kreve stadig mer at det innebygde karbonet i bygningene våre måles og reduseres over tid.

Først når kunnskapen blir umiddelbart relevant og nyttig i de fleste prosjekter, vil vi begynne å bygge designmiljøets evner til å takle dette i bred skala.

Løsninger for endring

Det er fortsatt barrierer for å forstå og redusere innebygd karbon. Det er imidlertid noen viktige måter vi kan begynne å endre markedet på, erodere disse barrierene og raskere integrere innebygde karbonreduksjoner i vårt bygde miljø. Helt konkret finner jeg at to løsninger vil være en start for å gi næring til ny og bedre praksis.

For det første må vi samle de nødvendige dataene for å kunne sette en baseline for å gjøre endringer. For å gjøre dette bør utviklere og aktiva bygge inn kravet om at helbygnings-LCA-er skal utføres på nye utbygginger, uavhengig av å sette reduksjonsmål.

Å sette kravet til bruk av LCA-er i designprosessen vil skape etterspørselen som er nødvendig for å bringe disse verktøyene inn i designprosessen og den praktiske erfaringen som er nødvendig for å integrere informasjonen i designbeslutninger som er nødvendige for å starte innebygde karbonreduksjoner. Selv om LCA-er har blitt innlemmet i mange bygningsvurderingssystemer, bør disse analysene ikke begrenses bare til bygninger som sertifiseres, men bør bli en del av den normale designprosessen.

Der en hel bygnings LCA ikke er gjennomførbar, bør utbygger eller aktiva som et minimum kreve en LCA for bygningens strukturelle system. Å sette denne målingen vil sende markedssignalet til produktprodusenter med høy karbonintensitet om at det vil være et marked for lavkarbonprodukter som lar dem foreta kapitalinvesteringer i nye teknologier å støtte.

For det andre, etter etableringen av måleteknikker, oppfordrer jeg utviklere og aktiva til også å sende et veldig tydelig signal til markedet ved å etablere designmål for innebygd karbonintensiteter i deres design. Disse målene bør trappes ned over tid for å tydelig fortelle markedet at det vil være økt etterspørsel etter lavkarbonprodukter i nær fremtid.

Selv om disse designmålene kan etableres som frivillige på kort sikt, for å drive innebygde karbonreduksjoner, bør disse målene bli et bygningsdesignkrav på mellomlang sikt for tydelig å flytte investeringer mot designselskapene som er i stand til å lage disse bygningene og materialbedrifter som er i stand til å levere lav- eller ingen-karbon byggematerialer.

Noen leder an

Mens innebygd karbon nå kommer i forkant av karbonreduksjoner i bygninger, kommer det til å øke i betydning og vil måtte inkluderes med fremgangen som gjøres i operasjonelle energireduksjoner for å fortsette å avkarbonisere bygningene våre.

Gitt tempoet i vekst og utvikling, er den bygde infrastrukturen vår en av de viktigste kildene til karbon som vi kan fokusere på for å bremse fremgangen til klimaendringene.

Heldigvis er det mange utviklere og designere som allerede leder an og driver både operasjonell og innebygd karbon ut av porteføljene sine. Jeg håper å se dem få konkurransefortrinn – fordeler som vil stimulere til ytterligere endring og engasjement på tvers av bransjen.

Det er ingen tvil om at vi er opp til utfordringen med å flytte bygningene våre til netto null eller til og med netto positiv, inkludert innebygd karbon.

Les mer om innebygd karbon og hvordan du takler det.

Om forfatteren

Corey Barnes-Covenant hjelper selskaper i eiendomssektoren å skifte til mer bærekraftige og sirkulære forretningsmodeller og tilnærminger. Han jobber med globale selskaper fra Rambølls Management rådgivning-praksis i USA. Utforsk hans syn på sirkularitet i denne videoen.

1) https://www.worldgbc.org/embodied-carbon

2) https://www.wri.org/insights/4-charts-explain-greenhouse-gas-emissions-countries-and-sectors