Η περιβαλλοντική επίδραση των υλικών που χρησιμοποιούνται στις κατασκευές

Transcript

1 Η περιβαλλοντική επίδραση των υλικών που χρησιμοποιούνται στις κατασκευές "Η βιώσιμη ανάπτυξη είναι η ανάπτυξη που καλύπτει τις ανάγκες του παρόντος χωρίς να θέτει σε κίνδυνο τη δυνατότητα των μελλοντικών γενιών να καλύψουν τις δικές τους ανάγκες" [World Commission on Environment and Development - WCED, Our Common Future, Oxford: Oxford University Press, 1987, σ. 43] 1

2 Οικολογία Οικολογική αντίληψη Κοινός τόπος Αειφορική λύση Κοινωνική αντίληψη Οικονομική αντίληψη [πηγή: Α. Κορωναίος, Γ. Πουλάκος, Γ.-Φ. Σαργέντης, Δομικά Υλικά και Οικολογία, Ε.Μ.Π. Εργαστήριο Τεχνικών Υλικών, Αθήνα, 2005, σ. 14] 50% των αποθεμάτων πρώτων υλών που εξάγονται από την φύση σχετίζονται με την κατασκευή κτιρίων 40% της ενέργειας που δαπανάται στην Ευρωπαϊκή Ένωση έχει σχέση με τον κτιριακό τομέα 50% τωνεθνικώναποβλήτωνπροέρχεταιαπότονκτιριακότομέα ΕΙΣΟΔΟΣ Α ύλες Ενέργεια Νερό ΔΟΜΗΜΕΝΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΕΞΟΔΟΣ Αέριοι ρύποι Υγρά απόβλητα Στερεά απόβλητα Τοξικές ουσίες Θερμική ενέργεια χαμηλής τάξης [πηγή: Α. Κορωναίος, Γ. Πουλάκος, Γ.-Φ. Σαργέντης, Δομικά Υλικά και Οικολογία, Ε.Μ.Π. Εργαστήριο Τεχνικών Υλικών, Αθήνα, 2005, σ. 18] 2

3 Γενικά Φάσειςτουκύκλουζωήςενόςυλικού Φάση εξαγωγής Φάση παραγωγής Φάση κατασκευής Φάση χρήσης Φάση απόρριψης Παράμετροι περιβαλλοντικής αξιολόγησης Ποσοτικές παράμετροι: Κατανάλωση ενέργειας [kwh/kg ή kwh/m 3 ] Εκπομπές αέριων ρύπων (CO 2 - Υπερθέρμανση του πλανήτη, SO 2 - Όξινη βροχή και ΝΟ x - Φωτοχημικό νέφος, Ευτροφισμός υδάτων) [g ρύπων / kg υλικού] Κατανάλωση νερού [lt νερού / kg υλικού] Ποιοτικές παράμετροι: Εξάντληση των φυσικών πόρων Καταστροφή του τοπίου και των οικοσυστημάτων Παραγωγή σκόνης, ηχορύπανσης και κραδασμών Κίνδυνος πρόκλησης καταστροφής Οικολογική υποβάθμιση: Τοξικές ουσίες, που επηρεάζουν το περιβάλλον, την ανθρώπινη υγεία ή και τα δύο Ζητήματα που αφορούν στο τέλος του κύκλου ζωής: Δυνατότητα συντήρησης και επισκευής Δυνατότητα επανάχρησης / ανακύκλωσης Απόβλητα και τα οικοδομικά απορρίμματα Οι διαφορετικές φάσεις του κύκλου ζωής των υλικών 3

4 ΦΑΣΕΙΣ ΤΟΥ ΚΥΚΛΟΥ ΖΩΗΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Φάση εξαγωγής Αρχή του κύκλου ζωής των υλικών Περιλαμβάνει τις διαδικασίες: Εξόρυξη (μεταλλευμάτων ή πετρωμάτων) Υλοτόμηση (ξυλείας) Άντληση (πετρελαίου και φυσικού αερίου) Ανάλογα με τις εξαγόμενες πρώτες ύλες, σχετίζεται με: Τα αποθέματα φυσικών πόρων Την καταστροφή του τοπίου και των οικοσυστημάτων Την κατανάλωση ενέργειας Την παραγωγή αέριων ρύπων Την έκλυση τοξικών ουσιών στον αέρα, το έδαφος και τα νερά Την πρόκληση προβλημάτων υγείας στους εργαζόμενους Την παραγωγή αποβλήτων πηγή εικόνων: The Earth from the air 365 / 366 days 4

5 Αρχαία μεταλλεία, Σίφνος Αρχαία λατομεία, Πάρος Φάση παραγωγής 2+1 διακριτά στάδια: Επεξεργασία των πρώτων υλών σε υλικά Σχηματοποίηση υλικών σε τελικά προϊόντα ή σε σύνθετα προϊόντα Μεταφορά από τον χώρο παραγωγής στον χώρο διάθεσης ή στο εργοτάξιο Όσομεγαλύτερος είναιο βαθμός επεξεργασίας ενός υλικού, κατάτοστάδιο παραγωγής του, τόσο μεγαλύτερες είναι και οι επιπτώσεις στο περιβάλλον Ανάλογαμεταυλικά, σχετίζεται με: Την καταστροφή του τοπίου και των οικοσυστημάτων Την κατανάλωση ενέργειας Την παραγωγή αέριων ρύπων Την έκλυση τοξικών ουσιών στον αέρα, το έδαφος και τα νερά Την πρόκληση προβλημάτων υγείας στους εργαζόμενους Την παραγωγή αποβλήτων * Υλικά συσκευασίας 5

6 Φάση κατασκευής Επηρεάζει τις επόμενες φάσεις του κύκλου ζωής των υλικών (φάση χρήσης και φάση κατεδάφισης / απόρριψης) Καθοριστικοί παράγοντες: ο σχεδιασμός και ο τρόπος εφαρμογής των υλικών Ανάλογαμεταυλικά, σχετίζεται με: Την κατανάλωση ενέργειας Την παραγωγή αέριων ρύπων Την έκλυση τοξικών ουσιών στον αέρα, το έδαφος και τα νερά Την πρόκληση προβλημάτων υγείας στους εργαζόμενους Την παραγωγή σκόνης, ηχορύπανσης και κρασασμών Την παραγωγή οικοδομικών απορριμμάτων και αποβλήτων Φάση χρήσης Ωφέλιμη περίοδος του κύκλου ζωής των υλικών Καθοριστικοί παράγοντες: ο σχεδιασμός και ο τρόπος εφαρμογής των υλικών Ανάλογαμεταυλικά, σχετίζεται κυρίως με: Την πιθανή πρόκληση προβλημάτων υγείας στους χρήστες των κτιρίων (κάτοικους, εργαζόμενους, κ.λπ.) Αλλά και με: Κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση, δροσισμό και φωτισμό Συνθήκες θερμικής, οπτικής και ακουστικής άνεσης 6

7 Φάση κατεδάφισης / απόρριψης Τέλος του κύκλου ζωής (γραμμική πορεία) Εξαγωγή Αρχή ενός νέου κύκλου ζωής (κυκλική πορεία) Παραγωγή Τέλος κύκλου ζωής, ανάλογα με τα υλικά: Ταφή Καύση Κατασκευή Χρήση Αρχή νέου κύκλου (επανάχρηση / ανακύκλωση) Αυτούσιο (επιστροφή στην φάση της κατασκευής) Μετά από επεξεργασία (επιστροφή στην φάση της παραγωγής) Κατεδάφιση Ανάλογαμεταυλικά, σχετίζεται κυρίως με: Την έκλυση επικίνδυνων ουσιών στον αέρα, το έδαφος και τα νερά ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ 7

8 Κατανάλωση ενέργειας Ορισμός της έννοιας της εμπεριεχόμενης ή ενσωματωμένης ενέργειας (embodied energy) «Η ενέργεια που χρησιμοποιείται στην παραγωγή των δομικών υλικών (από την εξαγωγή των πρώτων υλών από την φύση έως τη μεταφορά τους στο εργοτάξιο)» Μονάδα μέτρησης: kwh/kg ή MJ/kg (*προβληματική καθώς δε λαμβάνεται υπόψη η πυκνότητα των διαφορετικών υλικών) Δυσκολία αξιολόγησης και σύγκρισης Όσο πιο κοντά στην φυσική του κατάσταση είναι ένα υλικό, ήόσοαπλούστερηείναιη διαδικασία παραγωγής του, τόσο χαμηλότερη είναι και η εμπεριεχόμενη ενέργειά του 3 κατηγορίες οικοδομικών υλικών: Χαμηλής ενέργειας (μικρότερη από 1 kwh/kg), Μεσαίας ενέργειας (ανάμεσα σε 1 και 10 kwh/kg) Υψηλής ενέργειας (υψηλότερη από 10 kwh/kg) Εμπεριεχόμενη ενέργεια (kwh / kg) οικοδομικών υλικών από διάφορους ερευνητές. πηγές: επιλογή Evangelinos (2004) (1 έως 4 και 7), Γεωργιάδου (1996) (5), Woolley, et al. (1997) (6), Μπίκας (2001) (8), Berge (2003) (9), Baird (1997) (10) και Hao (2005) (11). Υλικά Εμπεριεχόμενη ενέργεια (kwh/kg) από διάφορες πηγές Γαιώδη υλικά Άμμος και χαλίκι (θραυστά) ,01 0,05-0, ,01 0,06 Αδρανή (φυσ. αποθέσεων) ,006 - Φυσικοί λίθοι Πλάκες / Κυβόλιθοι - 0, ,597-1,388 0,028 0,219 - Προϊόντα τσιμέντου Τσιμέντο 2,3 1,58-2,2 1 1, ,167 2,535 Σκυρόδεμα - - 0,26 0,2 0,25-0,278 0,153 0,223 0,278 - Ελαφροσκυρόδεμα (περλίτης) , , Κονιάματα Τσιμεντοκονίαμα ,917 0,527 0,278 0,556 - Ασβεστο-τσιμεντοκονίαμα ,527 0, Πλάκες / Κυβόλιθοι , ,278 0,834 0,333 - Κεραμικά προϊόντα Οπτόπλινθοι ,45-1,251 0,833 0,694 0,566 Διακοσμητικοί οπτόπλινθοι , Κεραμίδια ,55 1,75-0,916 0,833 0,694 - Πλακίδια , ,223 1,999 10,034 Προϊόντα ξύλου Σανίδες ,3-0,834 0,886 0,834 0,694 - Αντικολλητή ξυλεία - 1, ,39 2,222 1,111 2,888 - Μοριοσανίδα ,15-3,892 1,388 0,834 2,222 - Μεταλλικά προϊόντα Χάλυβας, από μετάλλευμα 13,2 6,6 12, ,5 8,055 11,954-6,389 8,889 8,743 Χάλυβας, 50% ανακ, Χάλυβας, 100% ανακ ,085-2,749 2,223 2,805 3,338 Χαλκός, από μετάλλευμα 20 19, ,02-28,751 19,611 - Χαλκός, 50% ανακ, , , Χαλκός, 100% ανακ, , Αλουμίνιο, από μετάλλευμα 85 24,4 59, ,5 58,335 44,48 86,86 59,029 53,055 59,355 Αλουμίνιο, 50% ανακ, , Αλουμίνιο, 100% ανακ, , ,334 2,250 2,694 Ψευδάργυρος, από μετάλλευμα - 10, , ,612 14,167 - Μόλυβδος - 7, , ,112 9,749 - Μόλυβδος, ανακ, , Προϊόντα ασφάλτου Άσφαλτος ,78 14,355 1,944 12,249 - Ασφαλτικό σκυρόδεμα ,944 - Ασφαλτική μεμβράνη , Πλαστικά προϊόντα Πολυαιθυλένιο ,950 18,611 20,85-18,612 28,611 - Πολυπροπυλένιο ,950 19,722 21,41-19,723 17,778 - PVC ,200 19,45 22,24 14,16 19,445 19,445 - Συνθετικές βαφές Συνθ. βαφές - υδατοδιαλυτά ,56 24,58-24,583 - Συνθ. βαφές - οργανικά ,945 27,8 27,249-27,249 - Γυαλί Γυαλί 7, ,000-5,282 5,111 2,778 4,416 12,2 Γυαλί, 50% ανακ, , Θερμομονωτικά υλικά EPS / XPs ,15 37,5 27,8 26,36 20,834 32,500 19,166 Πολυουρεθάνη ,5 19,46-28,890 20,556 - Υαλοβάμβακας ,9 8 6,818 8,34 11,861 5,556 8,416 - Κατανάλωση ενέργειας σε σχέση με τα διαφορετικά μέσα μεταφοράς. πηγή: απόδοση Berge (2003), ό.π., σ. 17 και 26 Ενέργεια και Μέσο μεταφοράς kwh /ton km Diesel: Οδική 0,445 Diesel: Θαλάσσια 0,167 Diesel: Τρένο 0,167 Ηλεκτρική: Τρένο 0,056 πηγή εικόνων: The Earth from the air 365 / 366 days 8

9 Κατανάλωση ενέργειας [kwh / ton. km] Diesel: Οδική Diesel: Diesel: Τρένο Θαλάσσια Ενέργεια και Μέσο μεταφοράς πηγή στοιχείων: Απόδοση από διάφορες πηγές και ερευνητές. Ηλεκτρική: Τρένο Εμπεριεχόμενη Ενέργεια [kwh/kg] Χάλυβας, μετάλλευμα ανοξείδωτος 50% ανακ. 100% ανακ. Προϊόντα μετάλλων Χαλκός, μετάλλευμα 50% ανακ. 100% ανακ. σύνθ. Πάνελ Αλουμίνιο, μετάλλευμα 50% ανακ. 100% ανακ. σύνθ. Πάνελ Τιτάνιο Ψευδάργυρος, μετάλλευμα 50% ανακ. 100% ανακ. Μόλυβδος ανακ. Εμπεριεχόμενη Ενέργεια [kwh/kg] Προϊόντα τσιμέντου Τσιμέντο Οπλισμένο σκυρόδεμα Τσιμεντοκονίαμα Πλάκες Απλές Μωσαϊκές Κυβόλιθοι Εμπεριεχόμενη Ενέργεια [kwh/kg] Κεραμικά προϊόντα Οπτόπλινθοι Διακοσμητικοί οπτόπλινθοι Κεραμίδια Πλακίδια Κυβόλιθοι Πάνελ Πάνελ πάχους 15 mm Εμπεριεχόμενη Ενέργεια [kw h/kg] Προϊόντα ξυλείας Σανίδες Μαλακή ξυλεία Σκληρή ξυλεία Σκληρή τροπική ξυλεία Αντικολλητή ξυλεία Μοριοσανίδα Ξύλο, σύνθετα πάνελ Εκπομπές αέριων ρύπων Διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ): Υπερθέρμανση του πλανήτη - Φαινόμενο του θερμοκηπίου Χλωροφθοράνθρακες (CFCs): Τρύπα του όζοντος Διοξείδιο του θείου (SO 2 ): Όξινη βροχή Οξείδια του αζώτου (ΝO x ): Φωτοχημικό νέφος και Ευτροφισμός των υδάτων Επίπεδο πλανήτη Περιφερειακό επίπεδο Τοπικό επίπεδο πηγή: The Earth from the air 365 / 366 days πηγή: 9

10 Ανθρώπινη επίδραση στην ατμόσφαιρα έως το Εκπομπές CO 2, ΝΟ x, CH 4 και SO 2 πηγή: I.P.C.C., W.M.O., U.N.E.P., Ανθρώπινη επίδραση στην ατμόσφαιρα μετά το Εκπομπές CO 2, ΝΟ x, CH 4 και SO 2 πηγή: I.P.C.C., W.M.O., U.N.E.P., 10

11 Φαινόμενο του θερμοκηπίου «Η συνεχής αύξηση της θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας, που προκαλείται από την απορρόφηση της υπέρυθρης ακτινοβολίας που εκπέμπεται από τη γη» Κυριότερα αέρια του θερμοκηπίου: Διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ) σε ποσοστό 61%, Μεθάνιο (CH 4 ) κατά 15%, Όζον (Ο 3 ) με 8,5%, Διοξείδιο του αζώτου (ΝΟ 2 ) με 4% Χλωροφθοράνθρακες (CFCs) σε ποσοστό 11% Συνέπειες: Άνοδος της θερμοκρασίας Λιώσιμο των πάγων Μεταβολή του κλίματος (πώς όμως;) Buckley, (1979), 58 Ακτινοβολία που εκπέμπεται προς τον ουρανό Θερμότητα που εκπέμπεται από την επιφάνεια της γης Ηλιακή ακτινοβολία Ατμόσφαιρα πηγή: Απόδοση από Climax,

12 Σταθερές εκπομπές CO 2 πηγή: Climax, 2003 πηγή εικόνων: I.P.C.C., W.M.O., U.N.E.P., Σταθερές εκπομπές CO 2 και CH 4 πηγή: Climax, 2003 πηγή: I.P.C.C., W.M.O., U.N.E.P., 12

13 Διαφοροποίηση επιφανειακών θερμοκρασιών γης πηγή: I.P.C.C., W.M.O., U.N.E.P., /graphics/htm Ετήσιεςτάσειςθερμοκρασίαςαπότο1976 έως το 2000 πηγή: I.P.C.C., W.M.O., U.N.E.P., 13

14 Παγκόσμιο κόστος ακραίων καιρικών φαινομένων πηγή: I.P.C.C., W.M.O., U.N.E.P., Το μέλλον;... πηγή εικόνων: Climax,

15 Τρύπα του όζοντος «Η μειωμένη συγκέντρωση της στοιβάδας του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική» Κυριότερα αίτια: Χλωροφθοράνθρακες (CFCs) Μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) Συνέπειες στην ανθρώπινη υγεία Πιθανές συνέπειες στο κλίμα πηγή: πηγή: Ανάλυση χρήσης αφροποιητικών παραγόντων κατά τύπο και κατά τύπο χώρας (στοιχεία 2001) πηγή: I.P.C.C., W.M.O., U.N.E.P., 15

16 Ετήσιες εκπομπές αφροποιητικών παραγόντων ανά κατηγορία (περίοδος ) πηγή: I.P.C.C., W.M.O., U.N.E.P., Ετήσιες εκπομπές αφροποιητικών παραγόντων ανά κατηγορία (περίοδος ) πηγή: I.P.C.C., W.M.O., U.N.E.P., 16

17 Όξινη βροχή «ΗβροχήμεpH χαμηλότερο από το φυσιολογικό, που είναι το 5,6» Κυριότερα αίτια: Διοξείδιο του θείου (SΟ 2 ) -> ΜετατροπήσεΘειικόοξύ(H 2 SO 4 ) Οξείδια του αζώτου (ΝΟ x ) -> Μετατροπή σε Νιτρικό οξύ (HNO 3 ) πηγή: Διακρατικό περιβαλλοντικό πρόβλημα Συνέπειες : Μείωση του χρόνου ζωής φυτών και ψαριών Φθορά υλικών, όπως πέτρα, προϊόντα τσιμέντου και μέταλλα πηγή: Φωτοχημικό νέφος «Ο φωτοχημικός σχηματισμός δευτερογενών ατμοσφαιρικών ρύπων με οξειδωτικές ιδιότητες όπως το τροποσφαιρικό όζον (Ο 3 ) και το διοξείδιο του αζώτου (ΝΟ 2 )» Κυριότερα αίτια: Οξείδια του αζώτου (ΝΟ x ) Υδρογονάνθρακες (VOCs και SVOCs) Σκόνη πηγή: pref.osaka.jp Συνέπειες : Ανθρώπινη υγεία (πρόκληση ερεθισμών και πνευμονικές παθήσεις) Φυτά και υλικά που υπάρχουν στις πόλεις Διάχυση της ηλιακής ακτινοβολίας και μείωση της ορατότητας 17

18 Ευτροφισμός - Άνθηση του νερού «Ο εμπλουτισμός των νερών σε θρεπτικά συστατικά αζώτου και φωσφόρου ανατρέπει τη φυσιολογική ροή της τροφικής αλυσίδας και δημιουργεί εκρηκτικήαύξησητωναλγών» Κυριότερα αίτια: Αγροτικές δραστηριότητες Βιομηχανικές δραστηριότητες Οικιακά απόβλητα πηγή: eutrophication_580x417.gif Συνέπειες : Οικολογικές (αύξηση φυτοπλαγκτού, μείωση διαπερατότητας, μείωση Ο 2, θάνατοι ψαριών και πουλιών, κ.ά.) Οικονομικές (ακαταλληλότητα πηγή: νερού, μείωση ψαριών, κίνδυνοι για ναυσιπλοΐα, κ.ά. τελικά: μετατροπή λίμνης σε έλος πηγή: images/algal_bloom.jpg Συμβολή διάφορων οικοδομικών υλικών στο φαινόμενο του θερμοκηπίου, την όξινη βροχή και το φωτοχημικό νέφος. πηγή: επιλογή από Berge (2003), ό.π., σ (1), Woolley, et al. (1997), ό.π., σ. 44, 58, 110, 143, 146, 156, 157, 201 (2) και Μπίκας (2001), ό.π., σ. 16 (3) GWP AP POCP (g CO 2/ kg υλικού) (g SO2/ kg υλικού) (g NOx/ kg υλικού) (1) (2) (3) (1) (3) (1) Φυσικοί λίθοι Πλάκες / Κυβόλιθοι 8 (5305) Προϊόντα τσιμέντου Τσιμέντο Σκυρόδεμα Πυκνό σκυρόδεμα ,4 0,3 Ελαφροσκυρόδεμα (περλιτόδεμα) ,33 - Κονιάματα Τσιμεντοκονίαμα ,8-11 Ασβεστο-τσιμεντοκονίαμα ,66 - Πλάκες / Κυβόλιθοι ,48 38 Κεραμικά προϊόντα Οπτόπλινθοι Διακοσμητικοί οπτόπλινθοι Κεραμίδια ,09 17 Πλακίδια Προϊόντα ξύλου Σανίδες ,55 1 Αντικολλητή ξυλεία ,21 - Μοριοσανίδα ,37 - Μεταλλικά προϊόντα Χάλυβας, από μετάλλευμα Χάλυβας, 100% ανακ ,79 4 Χαλκός, από μετάλλευμα Αλουμίνιο, από μετάλλευμα , Ψευδάργυρος, από μετάλλευμα Μόλυβδος Προϊόντα ασφάλτου Άσφαλτος Ασφαλτικό σκυρόδεμα Ασφαλτική μεμβράνη , Πλαστικά προϊόντα Πολυαιθυλένιο ,1 Πολυπροπυλένιο ,1 PVC ,27 0,5 Γυαλί Γυαλί Θερμομονωτικά υλικά EPS ,07 0,2 Πολυουρεθάνη Υαλοβάμβακας ,5 6 Ορυκτοβάμβακας ,22 5 Παραγωγή CO 2, SO2 και NOx από τις διάφορες μορφές ενέργειας. πηγή: απόδοση Evangelinos (2004), ό.π., σ. 75 και Berge (2003), ό.π., σ. 26. Μορφή ενέργειας g CO2 / kwh g SO2 / kwh g NOx / kwh Όλα τα είδη Ηλεκτρισμός Φυσικό αέριο ,036 0,576 Άνθρακας ,036-0,108 0,576 Πετρέλαιο ,798 0,539 18

19 Εκπομπές CO 2 διάφορων υλικών Εκπομπές CO2 [g CO2 / kg υλικού] Στοιχεία από πέτρα Τσιμέντο Γαρμπιλόδεμα Απλές Οπτόπλινθοι Πλακίδια Σανίδες από ξύλο Χάλυβας, μετάλλευμα Χάλυβας, 100% ανακ. Χαλκός, μετάλλευμα Αλουμίνιο, μετάλλευμα Αλουμίνιο, 50% ανακ. Αλουμίνιο, 100% ανακ. πηγή στοιχείων: Απόδοση από διάφορες πηγές και ερευνητές. Ψευδάργυρος, μετάλλευμα Μόλυβδος PE PP PVC Γυαλί EPS XPS PUR Υαλοβάμβακας Ορυκτοβάμβακας Κατανάλωση νερού Ανάλογαμεταυλικά, το νερό πρέπει να έχει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά Πολλές φορές: Ανάγκη για χρήση πόσιμου νερού Διάθεση νερού μετά από παραγωγή και επεξεργασία προϊόντων; Συχνά: Περιέχει επικίνδυνες τοξικές ουσίες Κατανάλωση νερού (lt/kg) κατά την παραγωγή οικοδομικών υλικών. πηγή: απόδοση Berge (2003), ό.π., σ Υλικό lt νερού / kg υλικού Φυσικοί λίθοι 10 Ασβέστης 50 Κυβόλιθοι τσιμέντου 190 Μη επεξεργασμένη ξυλεία 330 Κεραμικά πλακίδια 400 Κεραμικά τούβλα 520 Κεραμικά κεραμίδια 640 Γυαλί 680 Μοριοσανίδα 1000 Υαλοβάμβακας 1360 Μόλυβδος 1960 Χάλυβας 3400 Χαλκός Πολυουρεθάνη Αλουμίνιο πηγή εικόνων: The Earth from the air 365 / 366 days 19

20 Εξάντληση φυσικών πόρων «Φυσικοί πόροι είναι τα προϊόντα που είναι χρήσιμα για τη ζωή και τις δραστηριότητες του ανθρώπου και προέρχονται από την φύση» Ανανεώσιμοι Μη ανανεώσιμοι Μη Βιολογικοί (μέταλλα, πετρώματα) ΜΗ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΟΙ Πρώην Βιολογικοί (πετρέλαιο, κάρβουνο, φυσικό αέριο) Βιολογικοί (γεωργικές καλλιέργειες, δάση) ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΟΙ πηγή εικόνων: The Earth from the air 365 / 366 days Εξάντληση φυσικών πόρων Υφιστάμενα αποθέματα φυσικών πόρων και πρώτων υλών. πηγή: επιλογή Ehrlich, Ehrlich (1972), ό.π., σ. 71, McHale (1971), ό.π., σ. 153, Γεωργιάδου (1996), ό.π., σ. 231 και Berge (2003), ό.π., σ. 4. Ορυκτά Ehrlich, Ehrlich (στοιχεία 1968) McHale (στοιχεία 1971) Γεωργιάδου (στοιχεία 1981) Berge (στοιχεία 1992) Απόθεμα σε Απόθεμα σε χρόνια Απόθεμα σε Απόθεμα σε χρόνια χρόνια χρόνια Αδρανή (άμμος, χαλίκια) πολύ μεγάλο Ασβέστης πολύ μεγάλο Βωξίτης Γύψος πολύ μεγάλο Κάδμιο Κασσίτερος Μόλυβδος Νικέλιο Περλίτης πολύ μεγάλο Πέτρα πολύ μεγάλο Πηλός πολύ μεγάλο Πυρίτιο πολύ μεγάλο Σίδηρος Τιτάνιο Χαλαζίας πολύ μεγάλο Χαλκός Χρώμιο Χώμα πολύ μεγάλο Ψευδάργυρος Καύσιμα Απόθεμα σε Απόθεμα σε χρόνια Απόθεμα σε Απόθεμα σε χρόνια χρόνια χρόνια Άνθρακας Φυσικό αέριο Πετρέλαιο

21 Καταστροφή του τοπίου και των οικοσυστημάτων Προκαλείται από: Εξαγωγή πρώτων υλών Απόθεση απορριμμάτων και αποβλήτων Ως οικοσύστημα ορίζεται «μια οργανωμένη ενότητα έμβιων όντων και αβιοτικών στοιχείων, που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και μέσα στην οποία ανταλλάσσονται υλικά και πληροφορίες με κινητήρια δύναμη μια πηγή ενέργειας» Η έννοια του οικοσυστήματος περιλαμβάνει: Τους ζωντανούς οργανισμούς Το σύνολο των στοιχείων που τους περιβάλλει και τους επηρεάζει Τις μεταξύ τους σχέσεις Αποκατάσταση ενός τοπίου: Σχετικά γρήγορη Ουσιαστική αποκατάσταση της ισορροπίας των οικοσυστημάτων: Σε δεκαετίες ή και σε αιώνες πηγή εικόνων: The Earth from the air 365 / 366 days Παραγωγή σκόνης, ηχορύπανσης και κραδασμών Παράγονται κυρίως από: Εξαγωγήπρώτωνυλώνκυρίωςαπόλατομείακαι μεταλλεία Μεταφορά υλικών μεγάλου βάρους από οχήματα βαρέως τύπου Κατασκευή Κατεδάφιση Η σκόνη είναι «στερεά σωματίδια μεγάλου σχετικά μεγέθους που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της διάβρωσης ή του κατακερματισμού στερεών υλικών» Η σκόνη μπορεί να είναι χημικά ουδέτερη ή να φέρει τοξικές ουσίες, ίνες, ή φορτισμένα σωματίδια 21

22 Κίνδυνος πρόκλησης καταστροφών Ατυχήματα που συμβαίνουν: Στη βιομηχανία πετρελαίου Σε χημικές βιομηχανίες Σε πυρηνικά εργοστάσια. (παλαιότερα) Σε ορυχεία Τα περισσότερα κοινά οικοδομικά υλικά δεν συνδέονται με σημαντικές καταστροφές. Εξαίρεση: Υλικά που παράγονται από πετροχημικά προϊόντα, τα οποία συνδέονται άμεσα με τις καταστροφές που μπορούν να προκληθούν από τις διαδικασίες εξαγωγής, μεταφοράς και επεξεργασίας του αργού πετρελαίου. Ανάλογος κίνδυνος: Υλικά στην παραγωγή των οποίων χρησιμοποιούνται χημικές ουσίες, όπως είναι το χλώριο. πηγή εικόνων: The Earth from the air 365 / 366 days Τοξικές ουσίες Βαρέα μέταλλα Πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες (PAH) Διοξίνες και φουράνια Αμίαντος Ραδόνιο Βασικά χαρακτηριστικά: Δεν αποικοδομούνται Παραμένουν στην φύση Συσσωρεύονται στην τροφική αλυσίδα Καταλήγουν μέσω της τροφικής αλυσίδας στον άνθρωπο 22

23 Ανθρώπινη υγεία (Κυρίως) Χρήστες των κτιρίων (Αλλά και) Εργαζόμενοι στα διαφορετικά στάδια παραγωγής των υλικών (εξαγωγή, παραγωγή, και κατασκευή) PΜ 10 Εκπομπές επιβλαβών χημικών ενώσεων (π.χ. φορμαλδεϋδης) Σύνδρομο του άρρωστου κτιρίου (Sick Building Syndrome) πηγή: Κουϊμτζής Θ., Φυτιάνος Κ., Σαμαρά-Κωνσταντίνου Κ., Χημεία Περιβάλλοντος, Θεσσαλονίκη: University Studio Press, Δυνατότητα συντήρησης και επισκευής Aμεση σχέση με την αντοχή των οικοδομικών υλικών ή στοιχείων Όσο μικρότερες είναι οι απαιτήσεις για συντήρησή του, ή όσο ευκολότερη είναι επισκευή του, τόσο μεγαλύτερη είναι και η διάρκεια ζωής του Επέκταση του κύκλου ζωής ενός υλικού = Χρονική μετατόπιση της απόρριψης και της ανάγκης για παραγωγή νέων υλικών Εξαρτάται από: Λειτουργικά κριτήρια Οικονομικά κριτήρια Αισθητικά κριτήρια 23

24 Δυνατότητα επανάχρησης και ανακύκλωσης Επανάχρηση Αυτούσιο Μετά από μικρή επεξεργασία Ανακύκλωση Επανάχρηση ως δευτερογενής πρώτη ύλη Παραγωγή προϊόντων κατώτερης ποιότητας (π.χ. στην περίπτωση του γυαλιού ή των πλαστικών) Ανάκτηση ενέργειας Καύση οικοδομικών υλικών Μέσος όρος τιμών εμπεριεχόμενης ενέργειας των κυριότερων μετάλλων. Μέταλλο Εμπεριεχόμενη ενέργεια (kwh/kg) Χάλυβας, από μετάλλευμα 9,440 Χάλυβας, ανοξείδωτος 4,097 Χάλυβας, 50% ανακ. 5,000 Χάλυβας, 100% ανακ. 2,640 Αλουμίνιο, από μετάλ. 59,856 Αλουμίνιο, 50% ανακ. 26,389 Αλουμίνιο, 100% ανακ. 4,292 Χαλκός, από μετάλλευμα 20,363 Χαλκός, 50% ανακ. 15,973 Χαλκός, 100% ανακ. 2,778 Ψευδάργυρος, από μετάλ. 15,267 Ψευδάργυρος, 50% ανακ. - Ψευδάργυρος, 100% ανακ. - Μόλυβδος 17,956 Μόλυβδος, ανακ. 2,778 Δυνατότητα παραγωγή ενέργειας (kwh/kg) κατά την καύση οικοδομικών υλικών πηγή: απόδοση Berge (2003), ό.π., σ Υλικό kwh / kg % αρχικής ενέργειας Ξυλεία 4, % Αντικολλητή ξυλεία 4, % Μοριοσανίδα 3,889 - Χ 466% EPS / XPS 5,556 - Χ 27% Πολυουρεθάνη 21,112 - Χ 69% Πολυαιθυλένιο (PE) 12,223 - Χ 66% Πολυπροπυλένιο (PP) 12,223 - Χ 62% Πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC) 6,389 - Χ 27% Σημείωση: Η ένδειξη Χ σημαίνει ότι η καύση του υλικού δεν ενδείκνυται ΤΑ 4 R ΤΗΣΒΙΩΣΙΜΗΣΔΟΜΗΣΗΣ: REDUCE - REUSE - REPAIR - RECYCLE 24

25 Απόβλητα και οικοδομικά απορρίμματα Πιθανότητα πρόκλησης περιβαλλοντικών προβλημάτων, τα οποία εξαρτώνται κυρίως από τον τρόπο απόρριψής τους Ταφή: Πιθανότητα έκλυσης επικίνδυνων ουσιών στο έδαφος και τα νερά (π.χ. βαρέα μέταλλα) Καύση: Πιθανότητα έκλυσης επικίνδυνων ουσιών στην ατμόσφαιρα (π.χ. διοξίνες από την καύση πλαστικών) Κοινά οικοδομικά απορρίμματα: Χρήση στους Χ.Υ.Τ.Α. για διαμορφώσεις Μέταλλα, πλαστικά, άσφαλτος, κ.λπ.: Απόθεση σε ειδικούς χώρους Χ.Υ.Τ.Α. αδρανών: Ειδικοί χώροι για ορθολογική διαχείριση οικοδομικών απορριμμάτων ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 25

26 Υλικά στην παραδοσιακή αρχιτεκτονική Χρήση φυσικών υλικών Χρήση τοπικών υλικών Επανάχρηση υλικών Ιδιαίτερες τεχνικές και πρακτικές Δέκα απλοί κανόνες για την επιλογή περιβαλλοντικά φιλικών υλικών Δέκα απλές αρχές για την επιλογή περιβαλλοντικά φιλικών υλικών πηγή: απόδοση από 1. Vale (1995), ό.π., σ , 2. Anink, et al. (1996), ό.π., σ , 3. Woolley, et al. (1997), ό.π., σ. 4, Ευαγγελινός (2001), ό.π., σ. 248 και 5. Berge (2003), ό.π., σ Αρχές Βιβλιογραφικές πηγές Χρήση υλικών σε αφθονία Χ Χ 2. Χρήση φυσικά ανανεώσιμων υλικών Χ Χ Χ 3. Σχεδιασμός για μέγιστη διάρκεια ζωής και ελάχιστη ενεργειακή κατανάλωση Χ Χ Χ 4. Χρήση υλικών με μικρή εμπεριεχόμενη ενέργεια Χ Χ Χ Χ 5. Χρήση ανθρώπινης ενέργειας Χ 6. Χρήση φυσικών, μη επεξεργασμένων υλικών Χ Χ 7. Χρήση τοπικών υλικών Χ Χ Χ 8. Μείωση της ρύπανσης και της καταστροφής του περιβάλλοντος Χ 9. Επανάχρηση / ανακύκλωση υλικών κατεδάφισης Χ Χ 10. Χρήση μη τοξικών υλικών Χ Χ Χ 26

27 Εφαρμογή στην πόλη Χρήση φυσικά ανανεούμενων υλικών Χρήση υλικών που δεν προέρχονται από φυσικούς πόρους με περιορισμένα απόθεματα Χρήση υλικών με χαμηλή εμπεριεχόμενη ενέργεια και εκπομπές αέριων ρύπων Εφαρμογή στην πόλη Χρήση υλικών, που να είναι υδατοπερατά Χρήση υλικών, που τοποθετούνται σε υδατοπερατό υπόστρωμα (εν ξηρώ επίστρωση) 27

28 Εφαρμογή στην πόλη Ανακύκλωση οικοδομικών υλικών Επανάχρηση οικοδομικών υλικών 28