ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΣΕ ΗΛΕΚΤΡΟΧΡΩΜΙΚΑ ΠΑΡΑΘΥΡΑ

Transcript

1 ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥ ΩΝ ΣΤΙΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΣΕ ΗΛΕΚΤΡΟΧΡΩΜΙΚΑ ΠΑΡΑΘΥΡΑ Ι ΑΚΤΟΡΙΚΗ ΙΑΤΡΙΒΗ ΤΗΣ ΕΛΕΝΗΣ ΣΥΡΡΑΚΟΥ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΠΑΤΡΑ, 2005

2 Η παρούσα διατριβή ενεκρίθη από το ιατµηµατικό Πρόγραµµα Σπουδών στις Περιβαλλοντικές Επιστήµες του Πανεπιστηµίου Πατρών, έπειτα από εισήγηση της επταµελούς εξεταστικής επιτροπής, η οποία συνήλθε στις 9 Σεπτεµβρίου 2005 στην αίθουσα Φ6 του κτηρίου Φυσικής, η οποία αποτελείται από τους κ.κ. Παναγιώτη Γιαννούλη, (Επιβλέποντα) Καθηγητή Τµήµατος Φυσικής Πανεπιστηµίου Πατρών Θεµιστοκλή Λέκκα (µέλος της τριµελούς συµβουλευτικής επιτροπής) Καθηγητή Τµήµατος Περιβάλλοντος Πανεπιστηµίου Αιγαίου Αθανάσιο Αργυρίου Επίκουρο Καθηγητή Τµήµατος Φυσικής Πανεπιστηµίου Πατρών Πέτρο Κουτσούκο Καθηγητή Τµήµατος Χηµικών Μηχανικών Πανεπιστηµίου Πατρών Κίµωνα Χρηστάνη Αναπληρωτή Καθηγητή Τµήµατος Γεωλογίας Πανεπιστηµίου Πατρών Γεωργία Αθανασούλη Επίκουρη Καθηγήτρια Τµήµατος Φυσικής Πανεπιστηµίου Πατρών Ιωάννη Τρυπαναγνωστόπουλο Επίκουρο Καθηγητή Τµήµατος Φυσικής Πανεπιστηµίου Πατρών και Αδαµάντιο Σκορδίλη (µέλος της τριµελούς συµβουλευτικής επιτροπής) ρ. Χηµικό Μηχανικό, ΥΠΕΧΩ Ε, διδάσκοντα (ως Επίκουρος Καθηγητής Ν 407) στο Πανεπιστήµιο Αιγαίου και στο Πολυτεχνείο Κρήτης.

3 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Η παρούσα διατριβή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ενέργειας και Περιβάλλοντος του Τµήµατος Φυσικής του Πανεπιστηµίου Πατρών, κατά το χρονικό διάστηµα Ιανουάριος Σεπτέµβριος 2005, µε επιβλέποντα τον Καθηγητή του Τµήµατος Φυσικής κ. Παναγιώτη Γιαννούλη. Ο κ. Γιαννούλης υπήρξε επιβλέποντας και της µεταπτυχιακής µου εργασίας στο ιατµηµατικό Πρόγραµµα Μεταπτυχιακών στις Περιβαλλοντικές Επιστήµες. Με την ολοκλήρωση της διατριβής αυτής ευχαριστώ θερµά τον Καθηγητή κ. Γιαννούλη για τη συνεχή καθοδήγηση και τη διαρκή επίβλεψη της εργασίας µου, τόσο κατά την εκπόνηση, όσο και κατά τη συγγραφή της διατριβής. Θα ήθελα επίσης να τον ευχαριστήσω ιδιαίτερα για την εµπιστοσύνη που µου έδειξε και την υποστήριξη που µου προσέφερε σε όλη τη διάρκεια των µεταπτυχιακών µου σπουδών. Θα ήθελα επίσης να ευχαριστήσω τον κ. Αδαµάντιο Σκορδίλη, που ως µέλος της τριµελούς συµβουλευτικής επιτροπής µου παρείχε σηµαντική καθοδήγηση από την αρχή της εκπόνησης της διατριβής. Σηµαντική ήταν επίσης η συµβολή του Επίκουρου Καθηγητή κ. Αθανάσιου Αργυρίου, τον οποίο και ευχαριστώ για τις καθοριστικές επισηµάνσεις του. Ευχαριστώ επίσης τον Επίκουρο Καθηγητή κ. Ι. Τρυπαναγνωστόπουλο για τις επισηµάνσεις του και τις χρήσιµες υποδείξεις του σε σχέση µε την παρουσίαση της διατριβής. Ευχαριστώ επίσης όλα τα µέλη της επταµελούς εξεταστικής επιτροπής τους κ.κ. Θ. Λέκκα, Π. Κουτσούκο, Κ. Χρηστάνη και Γ. Αθανασούλη για τις επισηµάνσεις, τις διορθώσεις και το πνεύµα µε το οποίο αντιµετώπισαν το θέµα της διατριβής. Ιδιαίτερες ευχαριστίες θα ήθελα να εκφράσω στον µεταδιδάκτορα ερευνητή ρ. Φυσικό κ. Σπύρο Παπαευθυµίου για τη συνεργασία µας και την ουσιαστική βοήθεια που µου προσέφερε κατά την εκπόνηση της διατριβής. Επίσης σηµαντική υπήρξε η συνεργασία µε τα άλλα µέλη του εργαστηρίου, γι αυτό ιδιαίτερα ευχαριστώ τους συναδέλφους µεταπτυχιακούς φοιτητές Νικόλαο Σκαρπέντζο και Ζώη Σόµπολο. Τέλος ευχαριστώ την ρ. Χηµικό Ευσταθία Κουλούρη και την ρ. Φυσικό Ζαχαρένια Ρωµαίου για τη συµβολή τους στην επιµέλεια του κειµένου.

4 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στη διατριβή αυτή έχει αναπτυχθεί ένας νέος συνδυασµός της Ανάλυσης Κύκλου Ζωής (ΑΚΖ) και της Ανάλυσης Οικολογικής Απόδοσης, ο οποίος εφαρµόζεται για την αξιολόγηση της περιβαλλοντικής και ενεργειακής απόδοσης και της απόδοσης κόστους ενός πρότυπου ηλεκτροχρωµικού παραθύρου. Ο κύριος στόχος είναι να επισηµάνουµε πώς η συγκεκριµένη µέθοδος συµπληρώνει τις δύο µεθόδους, την ΑΚΖ και την Ανάλυση Οικολογικής Απόδοσης ενσωµατώνοντας τα ιδιαίτερα πλεονεκτήµατά τους σε ένα πληρέστερο και πιο ισχυρό διαγνωστικό εργαλείο. Η αποδοτικότητα της µεθόδου αποδεικνύεται µε τη διεξαγωγή µιας πλήρους και λεπτοµερούς ενεργειακής και περιβαλλοντικής εκτίµησης απόδοσης για την πρότυπη ηλεκτροχρωµική διάταξη, η οποία έχει σκοπό να χρησιµοποιηθεί ως διάταξη εξοικονόµησης ενέργειας σε κτήρια. Πιο συγκεκριµένα, χρησιµοποιείται ως περίπτωση αναφοράς µια πρότυπη ηλεκτροχρωµική διάταξη διαστάσεων 40cm x 40cm (K-Glass/WO 3 /πολυµερής ηλεκτρολύτης/v 2 O 5 /K-Glass), που παρασκευάζεται στο Εργαστήριο Ενέργειας και Περιβάλλοντος του Τµήµατος Φυσικής του Πανεπιστηµίου Πατρών, προκειµένου να αξιολογηθεί η εξοικονόµηση ενέργειας όταν θα χρησιµοποιηθεί σε ένα κτήριο έναντι ενός υαλοπίνακα µονής υάλωσης. Αξιολογείται ολόκληρος ο κύκλος ζωής του ηλεκτροχρωµικού υαλοπίνακα, εφαρµόζοντας τη µέθοδο της ΑΚΖ, σύµφωνα µε τη µεθοδολογία του ISO Τα όρια του συστήµατος της µελέτης ΑΚΖ περιλαµβάνουν τις ακόλουθες φάσεις: παραγωγή πρώτων υλών, παραγωγή των βασικών υλικών της διάταξης, συναρµολόγηση της διάταξης, χρήση του υαλοπίνακα και τελική απόθεση. Υπολογίζονται τα υλικά και η ενέργεια που απαιτείται, καθώς και οι εκποµπές αέριων, υγρών και στερεών στο περιβάλλον σε µονάδες µάζας ή ενέργειας ανά µονάδα παραγόµενου ηλεκτροχρωµικού υαλοπίνακα. Εξετάζονται οι ακόλουθες κατηγορίες επιπτώσεων: θέρµανση του πλανήτη, οξίνιση, ευτροφισµός, τοξικότητα στον άνθρωπο, οικοτοξικότητα, σχηµατισµός φωτοοξειδωτικών, αραίωση του στρατοσφαιρικού όζοντος και εξάντληση των αβιοτικών πόρων. Για κάθε κατηγορία επίπτωσης χρησιµοποιούνται συντελεστές χαρακτηρισµού και τα αποτελέσµατα εκφράζονται σε αντιπροσωπευτικές και κοινά αποδεκτές µονάδες (ισοδύναµα kg CO 2, ισοδύναµα kg 1,4 DCB κλπ). Με τη µέθοδο αυτή οι εκποµπές εξαιτίας των διαδικασιών παραγωγής συγκρίνονται µε τις εκποµπές που αποφεύγονται λόγω της εξοικονόµησης ενέργειας κατά τη χρήση του ηλεκτροχρωµικού υαλοπίνακα. Επιπλέον, υπολογίζονται οι Χρόνοι Απόδοσης Ενέργειας (EPBT) και εκποµπών (π.χ. CO 2 PBT, toxic PBT) και συγκρίνονται µε τον προσδοκώµενο χρόνο ζωής της διάταξης. Προκειµένου να µετρηθεί και να καταγραφεί η οικολογική απόδοση, χρησιµοποιούνται δείκτες περιβαλλοντικής απόδοσης, οι οποίοι βασίζονται σε ισοζύγια υλικών και ενέργειας. Οι δείκτες ορίστηκαν κατάλληλα για να αξιολογήσουν την απόδοση ενός ηλεκτροχρωµικού παραθύρου που λειτουργεί ως στοιχείο εξοικονόµησης ενέργειας σε κτήρια. Λαµβάνοντας υπόψη διάφορες παραµέτρους, (σενάριο ελέγχου, προσδοκώµενος χρόνος ζωής, κλιµατικές συνθήκες, κόστος αγοράς), µπορούν να εξαχθούν σηµαντικά συµπεράσµατα για την ανάπτυξη και τις δυνατές

5 εφαρµογές της διάταξης σε σύγκριση µε άλλους εµπορικούς υαλοπίνακες. Τα ηλεκτροχρωµικά παράθυρα µπορούν να βελτιώσουν τις συνθήκες (θερµικές και οπτικές) στο εσωτερικό ενός κτηρίου, ρυθµίζοντας την εισερχόµενη ηλιακή ακτινοβολία και συνεισφέροντας έτσι στην µείωση των φορτίων ψύξης και θέρµανσης. Γι αυτό το λόγο επισηµαίνονται σηµαντικά ζητήµατα, που καθορίζουν το δυναµικό ενεργειακής και περιβαλλοντικής απόδοσης και απόδοσης κόστους του ηλεκτροχρωµικού υαλοπίνακα. Μέσω της ανάλυσης αυτής έχουν αναδειχθεί τρεις σηµαντικές παράµετροι α) η απαιτούµενη ενέργεια παρασκευής (που επηρεάζει την ένταση της εσωτερικής ενέργειας και την αποδοτικότητα της ενέργειας παραγωγής), β) το κόστος αγοράς (που επηρεάζει το χρόνο απόδοσης κόστους και την ένταση κόστους) και γ) η αύξηση του χρόνου ζωής. Μια πιθανή ενσωµάτωση σε γραµµή παραγωγής των διαδικασιών παραγωγής θα βελτιώσει τις παραπάνω παραµέτρους, επιδρώντας θετικά στην απόδοση των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων. Ο συνδυασµός των αποτελεσµάτων οδηγεί σε σηµαντικά συµπεράσµατα για τον κύκλο ζωής του ηλεκτροχρωµικού, που σχετίζονται µε την ενέργεια και το κόστος. Έτσι προσδιορίζεται ο επιθυµητός συνδυασµός ιδιοτήτων και οι πιθανές βελτιώσεις, που µπορεί να χρησιµοποιηθούν στη λήψη αποφάσεων για το σχεδιασµό και την ανάπτυξη του προϊόντος. Επιπλέον, τα αποτελέσµατα µιας τέτοιας ανάλυσης µπορεί να είναι πολύ χρήσιµα για την επιλογή της βέλτιστης περίπτωσης µεταξύ διαφόρων υαλοπινάκων για ειδικές κλιµατικές συνθήκες. Τέλος, µια τέτοια µεθοδολογία µπορεί να χρησιµοποιηθεί στα πλαίσια του ενδιαφέροντος που έχει αναπτυχθεί σε διάφορες χώρες για την καθιέρωση ενεργειακής σήµανσης, ή ενεργειακής ταξινόµησης των παραθύρων. Έτσι θα υποδεικνύονταν οι δυνατότητες εξοικονόµησης ενέργειας ενός παραθύρου προηγµένης τεχνολογίας σε σύγκριση µε κάποιο άλλο συγκεκριµένο. Θεωρώντας τα παράθυρα ως µέρος του κελύφους του κτηρίου, µια τέτοια προσέγγιση ταξινόµησης είναι σύµφωνη µε την Ευρωπαϊκή Οδηγία (2002/91/EC) για την ενεργειακή απόδοση των κτηρίων, που απαιτεί πιστοποιητικά ενεργειακής απόδοσης για υφιστάµενα και νέα κτήρια.

6 ABSTRACT In this study, a novel combination of the Life Cycle Assessment and the Eco-efficiency analysis has been developed and implemented to evaluate the environmental, energy and cost efficiency potential of an electrochromic (EC) window prototype. The main objective is to mark out how the proposed method complements the traditional techniques, namely LCA and Eco-efficiency integrating their individual advantages into a more complete and a further more powerful diagnostic tool. The efficiency of the method is demonstrated by conducting a complete and detailed energy and environmental performance assessment for the prototype EC device that aims to be used as an energy saving component in the building. In particular, a 40cm x 40cm prototype EC device (K-Glass/WO 3 /electrolyte/v 2 O 5 /K-Glass), produced in the Laboratory of Energy and Environment of the Physics Department, in the University of Patras, is used as the reference case in order to evaluate the energy savings when it will be used in a building instead of a single glazing. The whole life cycle of the EC glazing is evaluated by implementing the method of Life Cycle Assessment (LCA), according to ISO methodology. The system boundaries of the LCA study include the following phases: production of raw materials, production of the EC device components, device assembling, EC device use and disposal. The materials and energy required as well as the air, liquid and solid emissions for each of the above processes are calculated in units of mass or energy per EC unit produced. In accordance, each substance is classified according to the impact categories it contributes. The following impact categories are examined: global warming, acidification, eutrophication, human toxicity, ecotoxicity, photooxidant formation, stratospheric ozone depletion, depletion of abiotic resources. For each impact category characterization factors are used and the results are expressed in terms of representative commonly accepted units (equivalent kg of CO 2, equivalent kg of 1,4-DCB, etc). By this method the emissions due to production processes are compared with the avoided emissions due to energy savings during its use. Furthermore, the values for various emission Pay Back Times (e.g. CO 2 PBT, toxic PBT) are estimated and compared to the expected device lifetime. In order to measure and report the ecological efficiency, environmental performance indicators were used, based on material and energy balances. The indicators were suitably defined to evaluate the performance of an electrochromic window acting as an energy saving component in buildings. Taking into consideration various parameters (control scenario, expected lifetime, climatic type, purchase cost) significant conclusions can be drawn for the development and the potential applications of the device compared to other commercial fenestration products. EC windows can improve the thermal and optical comfort provided in a building interior by managing the daylight admittance, thus contributing to the reduction of the heating and cooling loads. For this reason significant issues that determine the environmental, energy and cost efficiency potential of the EC glazing have been also pointed out. Through the conducted analysis three important parameters have been depicted: i. the energy required for production (influencing the core energy intensity and the energy efficiency of production), ii. the purchase cost (affecting the cost pay back time and the cost intensity of the glazing) and iii. the expansion of its lifecycle. A potential industrialization of

7 the production processes will improve the above parameters, thus positively affecting the efficiency of the EC windows. The combination of the results leads to significant energy and cost related conclusions for the lifecycle of the EC device. Thus, desirable balance of its properties and possible improvements are identified that can be utilized in decision making for the product design and development. Furthermore, the results of such an analysis can be very helpful for the selection of an optimum case among various fenestration products for specific areas/climates. Finally, such a methodology can be utilized towards the ongoing interest in several countries to establish a system for energy labeling or energy rating of windows, which would indicate the feasible savings of an advanced window as compared to a standard one. Considering the windows as a part of the building envelop, such a rating approach is in accordance with the European Directive (2002/91/EC) on the energy performance of buildings, which calls for energy performance certificates to be available for new and existing buildings.

8 Περιεχόµενα ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελίδα ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1 ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΕΣ 5 ΜΕΡΟΣ Α ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ Μεθοδολογία περιβαλλοντικής αξιολόγησης Λήψη αποφάσεων µε περιβαλλοντικά κριτήρια Η έννοια της Ανάλυσης Κύκλου Ζωής Οικολογική απόδοση Συνδυασµός της ανάλυσης κύκλου ζωής και της οικολογικής απόδοσης Ανάπτυξη προϊόντων στη βιοµηχανία Εφαρµογή της µεθοδολογίας στα «έξυπνα παράθυρα» Ενεργειακή απόδοση στον κτηριακό τοµέα Η βιώσιµη ανάπτυξη στον κτηριακό τοµέα Η νοµοθεσία της Ευρωπαϊκής Ένωσης για την ενεργειακή απόδοση των κτηρίων Ενεργειακή ταξινόµηση παραθύρων Ευρωπαϊκό σύστηµα ενεργειακής ταξινόµησης παραθύρων Προγράµµατα ενεργειακής ταξινόµησης παραθύρων σε διάφορες χώρες 20 Βιβλιογραφία 22 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ο ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΥΚΛΟΥ ΖΩΗΣ (ΑΚΖ) Η εξέλιξη της ΑΚΖ Η δοµή και τα µέρη της ΑΚΖ - Πρότυπα ISO Προσδιορισµός σκοπού και πεδίου Απογραφή δεδοµένων Εκτίµηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων Ερµηνεία Μεθοδολογικά ζητήµατα κατά την εφαρµογή της ΑΚΖ Ανάλυση ευαισθησίας Εφαρµογή της ΑΚΖ µε γεωγραφικά δεδοµένα Μεθοδολογία ΑΚΖ που ακολουθείται στην εργασία Kατηγορίες περιβαλλοντικών επιπτώσεων Μοντέλα χαρακτηρισµού για τις κατηγορίες περιβαλλοντικών επιπτώσεων Κανονικοποίηση Χρήσεις-Εφαρµογές της ΑΚΖ Εξέλιξη των εφαρµογών της ΑΚΖ 48 Βιβλιογραφία 49 i

9 Περιεχόµενα Σελίδα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο ΑΝΑΛΥΣΗ ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΗΣ ΑΠΟ ΟΣΗΣ Η έννοια της Οικολογικής Απόδοσης Πολιτική βασισµένη στην οικολογική απόδοση Οικολογική απόδοση σε επιχειρήσεις Οικολογική απόδοση προϊόντων - Πράσινη µηχανική είκτες Οικολογικής Απόδοσης Κριτήρια διαµόρφωσης των δεικτών είκτες γενικευµένης µορφής Χρήσεις και εφαρµογές Οικολογικής Απόδοσης 68 Βιβλιογραφία 69 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο ΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΧΡΩΜΙΚΑ ΠΑΡΑΘΥΡΑ Λειτουργία των ηλεκτροχρωµικών διατάξεων οµή µιας ηλεκτροχρωµικής διάταξης ιατάξεις µε πολυµερείς ηλεκτρολύτες Αρχές λειτουργίας των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων Πλεονεκτήµατα των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων Πιλοτικές εφαρµογές των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων Παράµετροι αξιολόγησης των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων Χρόνος ζωής - Αντοχή των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων Ανταγωνιστικά οικονοµικά κόστη Εφαρµογές σεναρίων ελέγχου Eνεργειακή συµπεριφορά των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων Περιβαλλοντική συµπεριφορά των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων-ακζ 83 Βιβλιογραφία 84 ΜΕΡΟΣ Β ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΧΡΩΜΙΚΩΝ ΠΑΡΑΘΥΡΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Ο ΠΕ ΙΟ ΜΕΛΕΤΗΣ ΑΚΖ-ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Πεδίο µελέτης ΑΚΖ Σκοπός και πεδίο της µελέτης ΑΚΖ Λειτουργική µονάδα και όρια του συστήµατος Παρασκευή ηλεκτροχρωµικής διάταξης ιαδικασίες παραγωγής των βασικών υλικών ιαδικασία παραγωγής του K-Glass ιαδικασία παραγωγής οξειδίου του βολφραµίου ιαδικασία παραγωγής πεντοξειδίου του βαναδίου ιαδικασία παραγωγής του PMMA ιαδικασία παραγωγής του Propylene Carbonate 109 ii

10 Περιεχόµενα Σελίδα ιαδικασία παραγωγής του υπερχλωρικού λιθίου ιαδικασία παραγωγής της στεγανοποιητικής οξικής σιλικόνης Χρήση του ηλεκτροχρωµικού παραθύρου Τελική διαχείριση 121 Βιβλιογραφία 123 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ο ΑΠΟΓΡΑΦΗ Ε ΟΜΕΝΩΝ ΤΟΥ ΚΥΚΛΟΥ ΖΩΗΣ ΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΧΡΩΜΙΚΗΣ ΙΑΤΑΞΗΣ Απογραφή δεδοµένων του κύκλου ζωής Ανάλυση µάζας του ηλεκτροχρωµικού υαλοπίνακα Ενεργειακή απογραφή δεδοµένων Περιεχόµενη ενέργεια στα βασικά υλικά Ενέργεια για την παρασκευή του ηλεκτροχρωµικού υαλοπίνακα Χρήση του ηλεκτροχρωµικού παραθύρου Αποτελέσµατα της Απογραφής εδοµένων Πίνακες απογραφής δεδοµένων εισροών από το περιβάλλον Πίνακες απογραφής δεδοµένων εκροών από το περιβάλλον Ανάλυση εκποµπών, ασφάλειας και περιβαλλοντικών ζητηµάτων Αξιολόγηση της ποιότητας των δεδοµένων 138 Βιβλιογραφία 139 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ο ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ Κατηγορίες επιπτώσεων Μεθοδολογία Εκτίµηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων για τον EC υαλοπίνακα Εξάντληση αβιοτικών πόρων Κλιµατική αλλαγή Αραίωση στρατοσφαιρικού όζοντος Τοξικότητα στον άνθρωπο Οικοτοξικότητα Σχηµατισµός φωτοοξειδωτικών Οξίνιση Ευτροφισµός Επιµερισµός των επιπτώσεων Περιβαλλοντικές επιπτώσεις από τη χρήση του ηλεκτροχρωµικού παραθύρου Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα Θερµότητα παραγόµενη από το φυσικό αέριο Ενέργεια χρήσης του ηλεκτροχρωµικού παραθύρου Εκτίµηση επιπτώσεων από την τελική διαχείριση Κανονικοποίηση των αποτελεσµάτων της εκτίµησης περιβαλλοντικών επιπτώσεων 169 Βιβλιογραφία 171 iii

11 Περιεχόµενα Σελίδα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 o ΕΙΚΤΕΣ ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΗΣ ΑΠΟ ΟΣΗΣ Περιγραφή των παραθύρων Ορισµός των δεικτών οικολογικής απόδοσης Παράµετροι µελέτης Κλιµατικές ζώνες Σενάρια ελέγχου των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων Εξοικονόµηση ενέργειας Ανάλυση δεικτών οικολογικής απόδοσης Ένταση της εσωτερικής ενέργειας Αποδοτικότητα της ενέργειας παραγωγής Μείωση των αερίων θερµοκηπίου Ένταση κόστους Χρόνος Απόδοσης Ενέργειας και κόστους Αποτελέσµατα 187 Βιβλιογραφία 188 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 Ο ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΧΡΩΜΙΚΩΝ ΠΑΡΑΘΥΡΩΝ Βελτιστοποίηση περιβαλλοντικής απόδοσης των ηλεκτροχρωµικών Ενεργειακό ισοζύγιο Ισοζύγιο αερίων εκποµπών Χρόνος Απόδοσης Ενέργειας, CO 2 και τοξικών εκποµπών Σύγκριση της απόδοσης του ηλεκτροχρωµικού µε άλλα παράθυρα Μείωση των ενεργειακών αναγκών των κτηρίων Αποδοτικότητα της ενέργειας παραγωγής Μείωση των εκποµπών αερίων του θερµοκηπίου και των τοξικών εκποµπών Ένταση κόστους Χρόνος Απόδοσης Ενέργειας Αποτελέσµατα 199 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 203 ΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ 207 iv

12 Εισαγωγή ΕΙΣΑΓΩΓΗ Συνοπτική περιγραφή του θέµατος Αντικείµενο της διατριβής αποτελεί η ανάπτυξη µιας µεθοδολογίας περιβαλλοντικής αξιολόγησης µε συνδυασµό της Ανάλυσης Κύκλου Ζωής και της Ανάλυσης Οικολογικής Απόδοσης, η οποία εντάσσεται στο ευρύτερο πλαίσιο της λήψης αποφάσεων µε περιβαλλοντικά κριτήρια. Πρόκειται για µια ολοκληρωµένη προσέγγιση, όπου λαµβάνονται υπόψη όλα τα στάδια του κύκλου ζωής του προϊόντος, τα αποτελέσµατα της αξιολόγησης εκφράζονται µε δείκτες οικολογικής απόδοσης του προϊόντος, ενώ οι συσχετίσεις των δεικτών µπορούν να χρησιµοποιηθούν στην τελική διαδικασία λήψης αποφάσεων. Σε πολλές διαδικασίες λήψης απόφασης απαιτείται να γίνει περιβαλλοντική αξιολόγηση ενός προϊόντος ή ενός συστήµατος παροχής υπηρεσιών. Πρόκειται για περιπτώσεις, όπου η λήψη αποφάσεων αφορά το ίδιο το προϊόν ή αυτό σε σχέση µε άλλα. Πιο συγκεκριµένα, πρόκειται για επιλογές που πρέπει να γίνουν κατά το σχεδιασµό ενός προϊόντος ή για τη βελτίωση ενός υπάρχοντος προϊόντος. Επίσης αφορά περιπτώσεις ταξινόµησης προϊόντων ως προς τις επιδόσεις τους, καθώς και επιλογής µεταξύ διαφορετικών προϊόντων για το πιο κατάλληλο για συγκεκριµένη εφαρµογή. Στη µελέτη αυτή διαµορφώνεται ένα µεθοδολογικό πλαίσιο περιβαλλοντικής αξιολόγησης που βασίζεται στις ακόλουθες δύο µεθόδους: την Ανάλυση Κύκλου Ζωής (AKZ, Life Cycle Assessment) και την Ανάλυση Οικολογικής Απόδοσης (Eco-efficiency Analysis). Η ολιστική άποψη της ΑΚΖ έχει αναγνωριστεί ως χρήσιµο εργαλείο για τη λήψη αποφάσεων, ενώ οι δείκτες οικολογικής απόδοσης ορίζονται ανάλογα µε το σύστηµα που µελετάται και µε τις παραµέτρους που εξετάζονται στη λήψη αποφάσεων. Η ΑΚΖ είναι η µέθοδος εκτίµησης των περιβαλλοντικών επιπτώσεων από ολόκληρο τον κύκλο ζωής ενός προϊόντος ή ενός συστήµατος: επεξεργασία πρώτων υλών, κατασκευή, χρήση, τελική απόρριψη. Σε όλα αυτά τα στάδια καταγράφονται οι εισερχόµενες (υλικά και απαιτούµενη ενέργεια) και οι εξερχόµενες ροές (υγρά, στερεά, αέρια απόβλητα, παραπροϊόντα). Η ΑΚΖ εκτιµά για όλες τις παραπάνω διαδικασίες τις δυνατές επιπτώσεις στο περιβάλλον: τις ατµοσφαιρικές εκποµπές, την τοξικότητα των ουσιών, τη χρήση πρώτων υλών και γης και τα απόβλητα. Τα αποτελέσµατα κάθε επίπτωσης εκφράζονται ως ισοδύναµη επίπτωση µιας αντιπροσωπευτικής ουσίας, το µέγεθος της οποίας υπολογίζεται σε σχέση µε αντίστοιχους γενικότερους δείκτες εκποµπών. Η µελέτη της Οικολογικής Απόδοσης περιλαµβάνει τον υπολογισµό οικολογικών δεικτών, αντιπροσωπευτικών για την αξιολόγηση του προϊόντος ως προς την ενεργειακή του απόδοση, την παραγωγή αποβλήτων, τη σχέση οικονοµικού κόστους και ενεργειακού οφέλους, που αποτελούν απαραίτητες πληροφορίες στη λήψη αποφάσεων. 1

13 Εισαγωγή H µεθοδολογία αυτή εφαρµόστηκε για την ενεργειακή και περιβαλλοντική αξιολόγηση των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων. Οι ηλεκτροχρωµικές διατάξεις αποτελούν καινοτόµες τεχνολογικά συσκευές, που βρίσκονται διεθνώς στο στάδιο της επιστηµονικής διερεύνησης και ανάπτυξης και εφαρµόζονται µεταξύ άλλων και στο πεδίο των θερµοµονωτικών παραθύρων, συνδυάζοντας το βέλτιστο έλεγχο της εισερχόµενης ηλιακής ακτινοβολίας στα κτήρια µε την αυξηµένη θερµοµόνωση. Στη διατριβή εφαρµόζεται η µεθοδολογία περιβαλλοντικής αξιολόγησης σε πρότυπα ηλεκτροχρωµικά παράθυρα, που παρασκευάζονται στο εργαστήριο Ενέργειας και Περιβάλλοντος του Τµήµατος Φυσικής του Πανεπιστηµίου Πατρών. Η ενεργειακή και περιβαλλοντική αξιολόγηση των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων επιβάλλεται και από την Ευρωπαϊκή Οδηγία (2002/91/ΕΚ) για την ενεργειακή απόδοση κτηρίων, αλλά εξετάζεται και ως µια εναλλακτική προσέγγιση για την ενεργειακή ταξινόµηση των παραθύρων. εδοµένου ότι η εφαρµογή των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων σε κτήρια αποσκοπεί µεταξύ άλλων και στην εξοικονόµηση ενέργειας από τη µείωση της απαιτούµενης ενέργειας για ψύξη και θέρµανση του κτηρίου, µελετάται η ενεργειακή απόδοση των διατάξεων αυτών για εναλλακτικά σενάρια εφαρµογής τους σε κτήρια. Για το σκοπό αυτό επιλέγονται κατάλληλοι δείκτες οικολογικής απόδοσης, ως πιο αντιπροσωπευτικοί για την αξιολόγηση συσκευών που χρησιµοποιούνται ως διατάξεις εξοικονόµησης ενέργειας. Υπολογίζεται η µείωση της απαιτούµενης ενέργειας για ψύξη και θέρµανση στα κτήρια που επιτυγχάνεται όταν το ηλεκτροχρωµικό παράθυρο αντικαθιστά ένα παράθυρο µε µονό υαλοπίνακα. Οι δείκτες οικολογικής απόδοσης αναλύονται ως προς τις ακόλουθες βασικές παραµέτρους αξιολόγησης των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων: το χρόνο ζωής, το οικονοµικό κόστος, την εφαρµογή σεναρίων ελέγχου, την κατανάλωση ενέργειας, τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Ταυτόχρονα µε τους δείκτες αυτούς συγκρίνονται τα ηλεκτροχρωµικά παράθυρα µε άλλες απλές διατάξεις, που εφαρµόζονται ευρέως και µε διατάξεις που χαρακτηρίζονται "έξυπνα παράθυρα" και προσδιορίζονται τα περιβαλλοντικά και τα ενεργειακά οφέλη από την κάθε επιλογή. Η λήψη αποφάσεων µε τις µεθόδους αυτές παρέχει συνολική αξιολόγηση του κύκλου ζωής των ηλεκτροχρωµικών διατάξεων, διότι εξετάζει και δίνει τελικά σενάρια βελτιώσεων για την ελαχιστοποίηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων και των ενεργειακών απαιτήσεων και τη µεγιστοποίηση της εξοικονόµησης ενέργειας. Στόχοι της διατριβής Οι στόχοι της διατριβής συνοψίζονται ως ακολούθως: 1. να διαµορφωθεί ένα µεθοδολογικό πλαίσιο, που να καλύπτει την περιβαλλοντική αξιολόγηση και τη λήψη αποφάσεων σχετικά µε συστήµατα εξοικονόµησης ενέργειας, όπως είναι τα ηλεκτροχρωµικά παράθυρα, 2. να διαµορφωθούν κατάλληλοι δείκτες οικολογικής απόδοσης, οι οποίοι να είναι αντιπροσωπευτικοί για τεχνολογίες εξοικονόµησης ενέργειας, 3. να γίνει ανάλυση κύκλου ζωής και εκτίµηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων ηλεκτροχρωµικών παραθύρων και να επιµεριστούν στις διαδικασίες που τις προκαλούν, 2

14 Εισαγωγή 4. να εκτιµηθεί η οικολογική απόδοση των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων σε σχέση µε άλλα συµβατικά παράθυρα µε χρήση βελτιστοποιηµένων σεναρίων ελέγχου και να υπολογιστούν τα ενεργειακά και περιβαλλοντικά οφέλη από τη λειτουργία τους σε κτήρια. Ενότητες και δοµή της διατριβής Η διατριβή αποτελείται από δύο ενότητες (θεωρητικό και πειραµατικό µέρος), οι οποίες παρουσιάζονται συνοπτικά στον Πίνακα που παρατίθεται ακολούθως. Στο πρώτο µέρος της διατριβής αναπτύσσεται η µεθοδολογία που ακολουθούµε στη µελέτη και παρουσιάζεται το πεδίο στο οποίο την εφαρµόζουµε. Στο πρώτο κεφάλαιο αναπτύσσεται το µεθοδολογικό πλαίσιο στο οποίο βασίζεται η διατριβή και το οποίο συνδυάζει την Ανάλυση Κύκλου Ζωής και την Ανάλυση Οικολογικής Απόδοσης και εντάσσεται στο ευρύτερο πλαίσιο της λήψης αποφάσεων µε περιβαλλοντικά κριτήρια. Η ενεργειακή και περιβαλλοντική αξιολόγηση των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων απαιτείται στα πλαίσια ελέγχου της ενεργειακής απόδοσης κτηρίων, αλλά εξετάζεται και ως µια εναλλακτική προσέγγιση για την ενεργειακή ταξινόµηση των παραθύρων. Στο 2 ο Κεφάλαιο παρουσιάζεται η µέθοδος της Ανάλυσης Κύκλου Ζωής και τα µεθοδολογικά ζητήµατα που σχετίζονται µε αυτή, δεδοµένου ότι πρόκειται για µια σύγχρονη υπό εξέλιξη µέθοδο. Επίσης αναλύεται η µεθοδολογία που ακολουθούµε στην εργασία για την πραγµατοποίηση της Ανάλυσης Κύκλου Ζωής στα ηλεκτροχρωµικά παράθυρα. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η µεθοδολογία της Ανάλυσης Οικολογικής Απόδοσης, η οποία µε τη διαµόρφωση οικολογικών δεικτών εξετάζει την περιβαλλοντική και την οικονοµική απόδοση των προϊόντων και των διαδικασιών. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζουµε τη δοµή και την αρχή λειτουργίας των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων, που είναι οι διατάξεις στις οποίες θα εφαρµόσουµε την παραπάνω µεθοδολογία. Επίσης παρουσιάζονται οι βασικές παράµετροι αξιολόγησης των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων, ως προς τις οποίες θα αξιολογήσουµε την οικολογική τους απόδοση µε τους δείκτες οικολογικής απόδοσης. Το δεύτερο µέρος της διατριβής περιλαµβάνει την εφαρµογή των µεθόδων περιβαλλοντικής αξιολόγησης στο πεδίο που µελετάµε. Για την εφαρµογή της ανάλυσης κύκλου ζωής απαιτείται ανάλυση της παραγωγής πρώτων υλών, της παρασκευής του ηλεκτροχρωµικού, της λειτουργίας του και της τελικής διάθεσης (Κεφάλαιο 5 ο ), προκειµένου να γίνει η απογραφή δεδοµένων για τις εισροές και εκροές από και προς το περιβάλλον αντίστοιχα (Κεφάλαιο 6 ο ). Τα δεδοµένα αυτά χρησιµοποιούνται για την εκτίµηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που παρουσιάζεται στο 7 ο Κεφάλαιο µαζί µε την ανάλυση για τις επιπτώσεις που σχετίζονται µε την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών ψύξης και θέρµανσης στα κτήρια. Στο 8 ο Κεφάλαιο διαµορφώνουµε τους δείκτες οικολογικής απόδοσης, µε τους οποίους εκτιµούµε την ενεργειακή και περιβαλλοντική απόδοση των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων χρησιµοποιώντας τα αποτελέσµατα από την ανάλυση κύκλου ζωής. Η εξοικονόµηση ενέργειας υπολογίζεται για κτήρια γραφείων µε µεγάλες επιφάνειες υαλοπινάκων (γυάλινο κτήριο), που είναι γνωστά για τη µεγάλη κατανάλωση ενέργειας, αλλά που όµως αναδεικνύουν την ανάγκη για εξοικονόµηση ενέργειας. Τέλος, στο 9 ο Κεφάλαιο κάνουµε 3

15 Εισαγωγή επιλογές βελτιστοποίησης της απόδοσης των ηλεκτροχρωµικών και καταγράφουµε τα ισοζύγια ενέργειας και των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Μέσω των δεικτών οικολογικής απόδοσης προσδιορίζουµε τα πλεονεκτήµατα που παρέχει στο κτήριο ένα ηλεκτροχρωµικό παράθυρο σε σύγκριση µε τα συµβατικά παράθυρα. Η διατριβή ολοκληρώνεται µε τη συνοπτική παρουσίαση των συµπερασµάτων και µε συζήτηση για τοµείς συνέχισης της έρευνας στο θέµα αυτό. ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΑ ΗΛΕΚΤΡΟΧΡΩΜΙΚΑ ΠΑΡΑΘΥΡΑ ΜΕΡΟΣ Α Κεφ. 1 ο Κεφ. 2 ο Κεφ. 3 ο Κεφ. 4 ο ΜΕΡΟΣ Β Κεφ. 5 ο Κεφ. 6 ο Κεφ. 7 ο Κεφ. 8 ο Κεφ. 9 ο ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ Συστήµατα περιβαλλοντικής αξιολόγησης Ανάλυση κύκλου ζωής Ανάλυση οικολογικής απόδοσης Τα ηλεκτροχρωµικά παράθυρα ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΧΡΩΜΙΚΩΝ ΣΥΣΚΕΥΩΝ Πεδίο µελέτης Ανάλυσης Κύκλου Ζωής - Ανάλυση του συστήµατος Απογραφή εδοµένων του κύκλου ζωής της ηλεκτροχρωµικής διάταξης Εκτίµηση Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων είκτες Οικολογικής απόδοσης Περιβαλλοντική αξιολόγηση των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 4

16 ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΕΣ ΚΥΡΙΩΝ ΟΡΩΝ Σύµβολο ΑΚΖ ADP AP BFRC CML DG EC EE EP EWERS FAETP GWP100 HTP IPCC ISO LBNL LCA LCI LCIA MAETP NFRC ODP PC PMMA POCP SG SHGC TETP WFR WMO Ερµηνεία Ανάλυση Κύκλου Ζωής υναµικό αραίωσης αβιοτικών πόρων υναµικό Οξίνισης British fenestration rating council Centre of Environmental Science Leiden University Παράθυρο µε διπλό υαλοπίνακα Ηλεκτροχρωµικό παράθυρο Ευρωπαϊκή Ένωση υναµικό Ευτροφισµού Ευρωπαϊκό Πρόγραµµα Ταξινόµησης Παραθύρων υναµικό υδατικής οικοτοξικότητας σε τρεχούµενα νερά υναµικό κλιµατικής αλλαγής (100 χρόνια) υναµικό τοξικότητας στον άνθρωπο Intergovernmental Panel on Climate Change International Standards Organization Lawrence Berkeley National Laboratory Life Cycle Assessment Απογραφή δεδοµένων του κύκλου ζωής Εκτίµηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων υναµικό θαλάσσιας υδατικής οικοτοξικότητα National fenestration rating council υναµικό Αραίωσης του Όζοντος Propylene carbonate Poly methyl methacrylate υναµικό Σχηµατισµού Φωτοχηµικού Όζοντος Παράθυρο µε µονό υαλοπίνακα Solar heat gain coefficient υναµικό χερσαίας οικοτοξικότητας Window to floor ratio World Meteorological Organization 5

17 Κεφ. 1 ο Συστήµατα Περιβαλλοντικής Αξιολόγησης ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ Στο κεφάλαιο αναπτύσσεται το µεθοδολογικό πλαίσιο περιβαλλοντικής αξιολόγησης, στο οποίο βασίζεται η διατριβή. Η Ανάλυση Κύκλου Ζωής και η Ανάλυση Οικολογικής Απόδοσης είναι οι δύο µέθοδοι που συνδυάζονται για την ενεργειακή και περιβαλλοντική αξιολόγηση των ηλεκτροχρωµικών παραθύρων και δίνουν αποτελέσµατα, που µπορούν να χρησιµοποιηθούν στη λήψη αποφάσεων για την επιλογή ενεργειακά αποδοτικών παραθύρων. Πρόκειται για ένα ζήτηµα που εντάσσεται αφενός στο σύγχρονο ενδιαφέρον που έχει αναπτυχθεί για την ενεργειακή απόδοση κτηρίων, σύµφωνα µε πρόσφατη νοµοθεσία της Ευρωπαϊκής Ένωσης, αφετέρου δε αφορά την ενεργειακή ταξινόµηση των παραθύρων, για την οποία επιχειρούνται διάφορες προσεγγίσεις διεθνώς. 7

18 Κεφ. 1 ο Συστήµατα Περιβαλλοντικής Αξιολόγησης 1.1 Μεθοδολογία περιβαλλοντικής αξιολόγησης Λήψη αποφάσεων µε περιβαλλοντικά κριτήρια Η λήψη αποφάσεων αποτελεί ένα σηµαντικό τµήµα της ζωής και γι αυτό αποτελεί ένα εξαιρετικά ενδιαφέρον θέµα για συζήτηση και έρευνα. Πολλά επιστηµονικά πεδία ασχολούνται µε τη φύση των διαφόρων πλευρών λήψης απόφασης: η φιλοσοφία, η ψυχολογία, η κοινωνιολογία, τα οικονοµικά κλπ. Γενικά υπάρχουν πολλοί τύποι λήψης αποφάσεων και όλοι είναι εξίσου ενδιαφέροντες. Μπορούµε να τους διακρίνουµε σε ιδιωτικούς και ιδρυµατικούς (Institutional). Τα τελευταία 50 µε 60 χρόνια η ιδρυµατική λήψη αποφάσεων έχει συγκεντρώσει µεγάλη προσοχή, για εφαρµογές στο στρατό, το εµπόριο, και τη βιοµηχανία. Επίσης η διαµόρφωση της δηµόσιας πολιτικής και για εν µέρει κοινοποιήσιµες εφαρµογές στην κοινωνία, έχει αρχίσει να βασίζεται στη συστηµατική ανάλυση. Στα περισσότερα ιδρυµατικά προβλήµατα λήψης αποφάσεων υπάρχουν τρεις κύριοι τοµείς ενδιαφέροντος: Η πληροφορία για την υπάρχουσα κατάσταση και αν είναι δυνατόν και για το παρελθόν. Οι διαδικασίες που πρόκειται να επηρεαστούν από τις αποφάσεις. Η πραγµατική διαδικασία λήψης απόφασης. Στην ιστορία της υποστήριξης και ανάλυσης αποφάσεων, έχει αναπτυχθεί ένας µεγάλος αριθµός εργαλείων και µεθόδων που βοηθούν στη λήψη αποφάσεων. Οι περισσότερες από αυτές τις µεθόδους και τα εργαλεία επικεντρώνονται σε µια από τις τρεις κύριες όψεις της ιδρυµατικής λήψης αποφάσεων. Το πρώτο ζήτηµα, οι πληροφορίες, είναι η πηγή της έµπνευσης για ειδικούς τύπους πληροφοριακών συστηµάτων που αποτελούνται από µία ή περισσότερες βάσεις δεδοµένων και ειδικές µεθόδους επεξεργασίας της πληροφορίας. Τυπικά παραδείγµατα είναι τα γεωγραφικά συστήµατα πληροφοριών (GIS) και τα πληροφοριακά συστήµατα διοίκησης (management information systems, MIS), το καθένα µε το δικό του τρόπο δόµησης και αποθήκευσης της πληροφορίας και µε τους δικούς του τρόπους διαχείρισης της πληροφορίας. Τελικά, προκειµένου να οδηγηθούµε σε αποφάσεις και τρόπους να συγκρίνουµε διαφορετικές εναλλακτικές περιπτώσεις, έχουν επιχειρηθεί πολλές προσεγγίσεις για τη διαδικασία λήψης αποφάσεων. Η διαδικασία λήψης των αποφάσεων µπορεί να είναι περίπλοκη, διότι οι αποφάσεις από µόνες τους είναι περίπλοκες και αποτελούνται από πολλές επιµέρους αποφάσεις, που πρέπει να ληφθούν µε τη σωστή σειρά [1]. Η λήψη περιβαλλοντικών αποφάσεων είναι µια περίπλοκη διαδικασία και για το δηµόσιο και για τον ιδιωτικό τοµέα (εταιρείες, βιοµηχανία) και έχει πολλές διαστάσεις, χωρίς όµως να διαφέρει από κάθε άλλη διαδικασία λήψης απόφασης [1]. Κατά την τελευταία δεκαετία έχουν δηµοσιευτεί πολλές ερευνητικές εργασίες που αντιµετωπίζουν εξειδικευµένα προβλήµατα λήψης περιβαλλοντικών αποφάσεων (για παράδειγµα τη διαχείριση αποβλήτων [2-11], τις ανανεώσιµες πηγές ενέργειας [12-16], διαχείριση υδατικών πόρων [17], την αστική ανάπτυξη [18], τοπικά προβλήµατα [19-20] κλπ). Για τους σκοπούς αυτούς αναπτύσσονται ή συγκρίνονται διάφορα µεθοδολογικά εργαλεία: για παράδειγµα εκτιµήσεις κινδύνου [21-22], συστήµατα εκτίµησης επιπτώσεων, GIS [23-26], 8

19 Κεφ. 1 ο Συστήµατα Περιβαλλοντικής Αξιολόγησης αναλύσεις κύκλου ζωής, αναλύσεις κόστους οφέλους [27-31]. Επίσης διαµορφώνονται συστήµατα υποστήριξης αποφάσεων µε γενικότερο στόχο τη βιώσιµη ανάπτυξη [32-33]. Οι Brunner και Starkl (2004) κάνουν µια εκτενή κριτική επισκόπηση των µεθόδων και των εργαλείων που χρησιµοποιούνται γι αυτόν το σκοπό [17] Η έννοια της Ανάλυσης Κύκλου Ζωής Συχνά για τη λήψη αποφάσεων µε περιβαλλοντικά κριτήρια απαιτούνται µέθοδοι και εργαλεία για να αξιολογηθούν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις από ανθρώπινες δραστηριότητες για την προµήθεια αγαθών και υπηρεσιών (που και τα δυο ονοµάζονται «προϊόντα»). Η περιβαλλοντική ανάλυση κύκλου ζωής (ΑΚΖ) είναι µια µέθοδος, που αξιολογεί τις περιβαλλοντικές επιδράσεις που σχετίζονται µε µια συγκεκριµένη δραστηριότητα από το σηµείο της συγκέντρωσης των πρώτων υλών από τη γη (πετρέλαιο, φυτά, ορυκτά κλπ.) έως το σηµείο, όπου όλα τα υλικά επιστρέφουν στη γη. Αυτή η αξιολόγηση περιλαµβάνει όλες τις προκύπτουσες εκποµπές στον αέρα, το νερό και το έδαφος. Η ΑΚΖ είναι µια προσπάθεια να περιγραφούν κατανοητά όλες οι δραστηριότητες και οι προκύπτουσες περιβαλλοντικές εκποµπές και επιπτώσεις από τον κύκλο ζωής ενός προϊόντος (παραγωγή, χρήση, τελική διαχείριση). Ιδανικός σκοπός της ΑΚΖ (ο οποίος δεν θα ικανοποιηθεί ποτέ πλήρως): ο σκοπός της ΑΚΖ είναι να επεξεργαστεί και να αξιολογήσει τις περιβαλλοντικές συνέπειες διαφορετικών εναλλακτικών επιλογών για την πραγµατοποίηση µιας συγκεκριµένης λειτουργίας [34]. Αν αναλυθούν όλες οι δραστηριότητες ή οι διαδικασίες στη ζωή ενός προϊόντος θα διαπιστώσουµε ότι καταλήγουν σε περιβαλλοντικές επιπτώσεις, όπως στη θέρµανση του πλανήτη, στη µείωση του στρατοσφαιρικού όζοντος, στην εξάντληση των πόρων, στην τοξικότητα στον άνθρωπο, στα έµβια όντα κλπ. Τα αποτελέσµατα των ΑΚΖs είναι: (1) καθορισµός των σχετικών ροών ενέργειας και υλικών, (2) αξιολογήσεις των περιβαλλοντικών πιέσεων και των επιπτώσεων, που οφείλονται σε ένα προϊόν ή διαδικασία από τη σύλληψή του ως το τέλος της ζωής του και (3) συστάσεις, που σχεδιάζονται να βελτιώσουν τα συσχετιζόµενα µε το περιβάλλον χαρακτηριστικά του προϊόντος [35]. Η χρήση της έννοιας του κύκλου ζωής ως τµήµατος της διαδικασίας τεχνολογικής ανάπτυξης, έχει µεγάλη αξία, διότι θέτει ένα πλαίσιο για κάθε ανάλυση που πραγµατοποιείται. Η ΑΚΖ είναι µια πολύ ισχυρή και κατανοητή έννοια. Υπάρχουν πολλοί λόγοι για την έλξη που ασκεί και το ενδιαφέρον που έχει συγκεντρώσει τα τελευταία χρόνια ειδικά στην Ευρώπη. Μεταξύ των εργαλείων περιβαλλοντικής διαχείρισης έχει δύο µοναδικά χαρακτηριστικά: Πρώτον λαµβάνει υπόψη ολόκληρο τον κύκλο ζωής ενός προϊόντος ή µιας υπηρεσίας από την αρχή ως το τέλος ( cradle to grave ). Αυτή η ολιστική προσέγγιση διαφέρει από άλλα εργαλεία περιβαλλοντικής διαχείρισης, που λαµβάνουν υπόψη συγκεκριµένα µέρη του κύκλου ζωής, όπως εκροές χηµικών, περιβαλλοντικά ισοζύγια επιµέρους κατασκευαστικών τµηµάτων ή τις συνεισφορές σε ένα µόνο περιβαλλοντικό πρόβληµα. Η προσέγγιση του κύκλου ζωής µπορεί γι αυτό να βοηθήσει να αποφευχθεί η «µετατόπιση προβλήµατος», κατά την οποία µια λύση σε 9

20 Κεφ. 1 ο Συστήµατα Περιβαλλοντικής Αξιολόγησης ένα περιβαλλοντικό πρόβληµα οδηγεί σε χειροτέρευση άλλου µέρους ή χρόνου µέσα στον κύκλο ζωής. εύτερον, η προσέγγιση κύκλου ζωής κατανέµει όλες τις περιβαλλοντικές επιβαρύνσεις στη λειτουργική µονάδα, δηλαδή στην αξία του προϊόντος ή της υπηρεσίας στην κοινωνία. Γι αυτό είναι δυνατό να γίνει µια εκτίµηση της αξίας/επίπτωσης, µε την οποία η αξία (π.χ. επίδοση και κόστος) του προϊόντος ή η υπηρεσία στην κοινωνία µπορούν να εξισορροπηθούν έναντι της περιβαλλοντικής επιβάρυνσης. Η αυξάνουσα σηµασία της ΑΚΖ για τη βιώσιµη ανάπτυξη γίνεται προφανής, δεδοµένου ότι η σχετική δραστηριοποίηση του βιοµηχανικού τοµέα, σε συνδυασµό µε αλλαγές στη συµπεριφορά των καταναλωτών, είναι οι πιο κρίσιµοι παράγοντες για τη µείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που σχετίζονται µε προϊόντα [36]. Επαγγελµατίες και ερευνητές από πολλούς τοµείς υπολογίζουν µέσω της ΑΚΖ δείκτες από τις δυνατές περιβαλλοντικές επιπτώσεις, που συνδέονται µε προϊόντα. Γεγονός που υποδηλώνει την αναγνώριση των δυνατοτήτων για παρεµπόδιση της ρύπανσης και µειώσεις στην κατανάλωση πόρων, όταν λαµβάνεται υπόψη ολόκληρος ο κύκλος ζωής του προϊόντος. Αυτό συνεπάγεται ότι η ΑΚΖ µπορεί να εφαρµοστεί σε κάθε είδος προϊόντος και σε κάθε απόφαση, όπου µας ενδιαφέρουν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις όλου ή µέρους του κύκλου ζωής. Επιπλέον η ΑΚΖ µπορεί να εφαρµοστεί από διαφορετικά ενδιαφερόµενα µέρη και όσους σχετίζονται µε τον κύκλο ζωής [37-44]. Επίσης σηµαντική είναι η εφαρµογή των αρχών της ΑΚΖ στο σχεδιασµό προϊόντων πριν από την κατασκευή τους. Οι αποφάσεις στη φάση του σχεδιασµού/ ανάπτυξης επηρεάζουν πολύ τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις σε άλλα στάδια του κύκλου ζωής. Αν ο σκοπός της ΑΚΖ είναι η βελτίωση των αγαθών και των υπηρεσιών, που είναι µια από τις πιο σηµαντικές εφαρµογές της ΑΚΖ, τότε η µελέτη πρέπει να διεξαχθεί όσο το δυνατό νωρίτερα κατά τη φάση του σχεδιασµού και παράλληλα µε τις άλλες διαδικασίες σχεδιασµού. Ο σχεδιασµός προσφέρει άριστη ευκαιρία να µειωθούν οι περιβαλλοντικές επιβαρύνσεις που σχετίζονται µε προϊόντα και διαδικασίες, που τελικά µπορούν να οδηγήσουν σε µια πιο βιώσιµη σχέση µεταξύ οικονοµικών και οικολογικών συστηµάτων. Η περιβαλλοντική βελτίωση και η βιώσιµη ανάπτυξη µέσω του σχεδιασµού απαιτεί πλαίσια, εργαλεία και καινοτοµίες. Αποφάσεις που απαιτούν επιλογή υλικών, χρήσιµη ζωή του προϊόντος, συστήµατα συσκευασίας, διαδικασίες κατασκευής, και στρατηγικές επιδιόρθωσης των προϊόντων και απόσυρσης, διαµορφώνουν το περιβαλλοντικό προφίλ ενός προϊόντος Οικολογική απόδοση Η αξιολόγηση και βελτίωση της περιβαλλοντικής απόδοσης έχουν εξελιχθεί σε κύριες προκλήσεις που αντιµετωπίζονται στο σχεδιασµό και στην ανάπτυξη κάθε προϊόντος [36, 45]. Το κατάλληλο εργαλείο γι αυτόν το σκοπό είναι η ανάλυση οικολογικής απόδοσης που αναπτύσσεται στο τρίτο κεφάλαιο και χρησιµοποιείται στην εργασία αυτή. Υπό µια ευρεία έννοια η ανάλυση οικολογικής απόδοσης µπορεί να θεωρηθεί ως µια µέθοδος για να φτάσουµε σε αποτελέσµατα και για την 10

21 Κεφ. 1 ο Συστήµατα Περιβαλλοντικής Αξιολόγησης περιβαλλοντική και για την οικονοµική απόδοση ενός προϊόντος (ή µιας διαδικασίας), που µπορεί να χρησιµοποιηθεί στη λήψη αποφάσεων για επενδύσεις, βελτιώσεις προϊόντων, επιλογή προϊόντων, ή τη δηµόσια πολιτική [46]. Μια βασική συνθήκη για την οικολογική απόδοση είναι ότι σε κάθε απόφαση οι εναλλακτικές επιλογές πρέπει να συγκρίνονται σε σχέση µε το συνολικό κόστος ή την αξία που δηµιουργούν και τις περιβαλλοντικές επιδράσεις που εµπλέκονται. Από την αρχή πρέπει να ιεραρχηθούν οι προτεραιότητες µεταξύ οικονοµίας και περιβάλλοντος. Η οικολογική απόδοση είναι υψηλή, όταν εξασφαλίζεται περιβαλλοντική ποιότητα στο χαµηλότερο δυνατό κόστος, ή όταν επιτυγχάνεται η υψηλότερη περιβαλλοντική ποιότητα, ενώ διατηρείται ένα συγκεκριµένο επίπεδο οικονοµικής ευηµερίας. Σύµφωνα µε την πιο διαδεδοµένη προσέγγιση, η οικολογική απόδοση µπορεί να θεωρηθεί ως ένα λειτουργικό εργαλείο, που χρησιµοποιούν οι οργανισµοί και οι επιχειρήσεις για να µετρήσουν την περιβαλλοντική και την οικονοµική τους απόδοση µε στόχο τη βιώσιµη ανάπτυξη. Το Παγκόσµιο Επιχειρηµατικό Συµβούλιο για τη Βιώσιµη Ανάπτυξη (World Business Council for Sustainable Development (WBCSD)) όρισε πρώτη φορά το 1992 (στο συνέδριο της UNCED) την έννοια της οικολογικής απόδοσης ως εξής: «η οικολογική απόδοση επιτυγχάνεται µε την παράδοση αγαθών και υπηρεσιών σε ανταγωνιστικές τιµές, τα οποία ικανοποιούν τις ανθρώπινες ανάγκες και εξασφαλίζουν ποιότητα ζωής, ενώ προοδευτικά µειώνουν τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις και την ένταση κατανάλωσης των φυσικών πόρων σε όλο τον κύκλο ζωής, σε επίπεδο τουλάχιστον που δεν υπερβαίνει την υπολογισµένη φέρουσα ικανότητα της Γης» [47]. Προκειµένου να µετρηθεί η οικολογική απόδοση, είναι απαραίτητο να χρησιµοποιηθούν δείκτες περιβαλλοντικής απόδοσης, για τους οποίους πρέπει να διαµορφωθεί ένα πλαίσιο σύγκρισης [48]. Μέχρι σήµερα έχει προταθεί ένα πλήθος συστάσεων για τους δείκτες οικολογικής απόδοσης, οι οποίοι πρέπει να προσαρµόζονται στα χαρακτηριστικά και στις ιδιαιτερότητες του εκάστοτε προϊόντος. Στις περισσότερες προτεινόµενες µεθοδολογίες η µέθοδος της ΑΚΖ χρησιµοποιείται συνήθως για να υπολογιστούν οι δείκτες οικολογικής απόδοσης µέσω της ανάλυσης σε όλο τον κύκλο ζωής του προϊόντος, τη χρήση πρωτογενούς ενέργειας, των πρώτων υλών και των εκποµπών σε όλα τα µέσα (αέρας, νερό, έδαφος) [46-47, 49-52]. 1.2 Συνδυασµός της ανάλυσης κύκλου ζωής και της οικολογικής απόδοσης Ανάπτυξη προϊόντων στη βιοµηχανία Προκειµένου η βιοµηχανία να επιτύχει και περιβαλλοντική και οικονοµική βιωσιµότητα, χρειάζεται να αποκτήσει µια ευρύτερη προσέγγιση της περιβαλλοντικής διαχείρισης, που φτάνει πέρα από τα παραδοσιακά όρια των πυλών της βιοµηχανίας και λαµβάνει υπόψη όλες τις αλληλεπιδράσεις µε το περιβάλλον [45]. Μια τέτοια προσέγγιση στην περιβαλλοντική διαχείριση µιας επιχείρησης µπορεί να χωριστεί επιµέρους στοιχεία: (1) επιβεβαίωση της ανθρώπινης και περιβαλλοντικής ασφάλειας, 11

22 Κεφ. 1 ο Συστήµατα Περιβαλλοντικής Αξιολόγησης (2) επιβεβαίωση της συµµόρφωσης µε τη νοµοθεσία, (3) επιβεβαίωση της αποδοτικής χρήσης πόρων και διαχείρισης των αποβλήτων, και (4) θεώρηση των κοινωνικών ανησυχιών. Επίσης εξωτερικοί παράγοντες που επηρεάζουν ισχυρά το σχεδιασµό του κύκλου ζωής, αλλά είναι πέρα από τον άµεσο έλεγχο της εταιρείας, περιλαµβάνουν κυβερνητικούς κανονισµούς και την πολιτική, την υποδοµή και τη ζήτηση της αγοράς, η οποία εξαρτάται από την κατάσταση της οικονοµίας, την κατάσταση του περιβάλλοντος και το ενδιαφέρον του κοινού γι αυτούς τους κινδύνους. Η τελική απόφαση θα είναι ένας συνδυασµός περιβαλλοντικών και οικονοµικών επιδράσεων, εφόσον ένα περιβαλλοντικά βελτιωµένο προϊόν θα λάβει το περιβαλλοντικό του πλεονέκτηµα µόνο εάν πωληθεί έναντι µιας λιγότερο περιβαλλοντικά επιθυµητής επιλογής. Η ικανότητα των υπευθύνων ανάπτυξης ενός προϊόντος να αντιµετωπίσει αποτελεσµατικά τα περιβαλλοντικά ζητήµατα κατά το σχεδιασµό του επηρεάζεται από ένα πλήθος εσωτερικών και εξωτερικών παραγόντων. Οι παράγοντες αυτοί καθορίζονται επιπλέον και από τους ρόλους των ενδιαφεροµένων µερών και διαµορφώνουν το περιεχόµενο της διαδικασίας σχεδιασµού (Πίνακας 1.1). Τα εξωτερικά ενδιαφερόµενα µέρη, ως µέλη της οµάδας σχεδιασµού θα µπορούσαν να συµµετάσχουν στην ανάπτυξη του προϊόντος, µαζί µε τα εσωτερικά στοιχεία µιας εταιρείας, σύµφωνα µε τα ενδιαφέροντά τους (Πίνακας 1.2). Πίνακας 1.1 Ρόλοι για τα βασικά ενδιαφερόµενα µέρη στη διαχείριση κύκλου ζωής Βασικά ενδιαφερόµενα µέρη Χρήστες, κοινό Πολιτικοί, αξιωµατούχοι Προµηθευτές, κατασκευαστές, διαχειριστές του τέλους του κύκλου ζωής Επενδυτές, µέτοχοι Βιοµηχανία συντήρησης Βιοµηχανία ασφάλειας Ρόλοι των ενδιαφεροµένων µερών Αύξηση της κατανόησης και των αξιών µέσω της εκπαίδευσης Τροποποίηση της συµπεριφοράς και της ζήτησης προς πιο βιώσιµους τρόπους ζωής. Ανάπτυξη στρατηγικών που προωθούν τις βιώσιµες οικονοµίες και τα οικολογικά συστήµατα Εφαρµογή νέων ρυθµιστικών εργαλείων ή τροποποίηση υπαρχόντων Εφαρµογή νέων οικονοµικών εργαλείων ή τροποποίηση υπαρχόντων Έρευνα και ανάπτυξη πιο βιώσιµων τεχνολογιών Σχεδιασµός καθαρότερων προϊόντων και διαδικασιών Παραγωγή βιώσιµων προϊόντων Βελτίωση αποδοτικότητας ΣΠ Υποστήριξη της ανάπτυξης καθαρότερων συστηµάτων προϊόντων ιατήρηση και επισκευή προϊόντων Εκτίµηση του κινδύνου και των απωλειών κάλυψης Προκειµένου να επιβεβαιωθεί ότι όλες οι διαστάσεις της περιβαλλοντικής διαχείρισης έχουν ληφθεί υπόψη και καµιά δεν έχει παραβλεφθεί, είναι απαραίτητο ένα κατάλληλα διαµορφωµένο µεθοδολογικό πλαίσιο. Ως πρώτη προϋπόθεση θα πρέπει να τεθεί ένας συνολικός αντικειµενικός 12

23 Κεφ. 1 ο Συστήµατα Περιβαλλοντικής Αξιολόγησης στόχος για την περιβαλλοντική διαχείριση. Κατά οµοφωνία, αυτός ο στόχος πρέπει να είναι η περιβαλλοντικά και οικονοµικά βιώσιµη ανάπτυξη. Η οικονοµικά βιώσιµη ανάπτυξη είναι σηµαντική για τη διαρκή βελτίωση του επιπέδου ζωής του παγκόσµιου πληθυσµού. Η περιβαλλοντική βιωσιµότητα επιβεβαιώνει ότι αυτό επιτυγχάνεται χωρίς να προκαλεί περιβαλλοντική χειροτέρευση σε αυτή ή σε µελλοντικές γενεές [36]. Πίνακας 1.2 Εξωτερικά ενδιαφερόµενα µέρη και παραδείγµατα των ενδιαφερόντων τους Εξωτερικά ενδιαφερόµενα µέρη Πελάτες Προµηθευτές Βιοµηχανία συντήρησης ιαχειριστές τελικής διάθεσης Κοινό Επενδυτές Φορείς, ρυθµιστικές αρχές Ασφαλιστές Ενδιαφέροντα των ενδιαφεροµένων µερών Ικανοποίηση σηµαντικών αναγκών Σταθερή ζήτηση για τα προϊόντα των προµηθευτών ιευκόλυνση στη διατήρηση και συντήρηση, σταθερή ζήτηση ιευκόλυνση στις λειτουργίες ανάκτησης και απόρριψης Καθαρό περιβάλλον Κέρδος Προάσπιση της ανθρώπινης και οικολογικής ευηµερίας Ελαχιστοποίηση των κινδύνων µεταφερόµενου κόστους Ακόµα, όπως εξετάζεται µέσω του σχεδιασµού του κύκλου ζωής, οι πληροφορίες για τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις που προκύπτουν από την ΑΚΖ, αν και χρήσιµες, δεν είναι µια ικανοποιητική βάση για τη λήψη αποφάσεων για αλλαγές στο σχεδιασµό, στην παραγωγή, ή στη λειτουργία. Σε µια προσπάθεια να διευρυνθεί η λήψη αποφάσεων, συνήθως γίνονται συζητήσεις για οικονοµικά και περιβαλλοντικά θέµατα µε αλληλοσυσχετιζόµενους όρους. Γι αυτόν το σκοπό χρησιµοποιείται, σε συνδυασµό µε την ΑΚΖ, η µέθοδος της οικολογικής απόδοσης, η οποία εφαρµόζεται µέσω κατάλληλα προσαρµοσµένων δεικτών. Οι δείκτες οικολογικής απόδοσης παρέχουν τη συνδυασµένη πληροφορία απόδοσης για περιβαλλοντικές παραµέτρους και οικονοµικά µεγέθη (µονάδες παραγόµενης αξίας). Έτσι καθιστούν πληρέστερη την περιβαλλοντική αξιολόγηση ενός προϊόντος και παρέχουν ένα ολοκληρωµένο εργαλείο, που διευκολύνει τη διαδικασία λήψης αποφάσεων σε µια επιχείρηση Εφαρµογή της µεθοδολογίας στα «έξυπνα παράθυρα» Στα επόµενα κεφάλαια αναπτύσσουµε τις µεθοδολογίες της ανάλυσης κύκλου ζωής και της ανάλυσης οικολογικής απόδοσης, µε τις οποίες στη συνέχεια θα επιχειρήσουµε την περιβαλλοντική αξιολόγηση πρότυπων ηλεκτροχρωµικών παραθύρων. Όπως ήδη αναπτύχθηκε, µια ολοκληρωµένη προσέγγιση προκύπτει µόνο αν ληφθούν υπόψη όλα τα στάδια του κύκλου ζωής του προϊόντος, ενώ επιπλέον τα αποτελέσµατα της αξιολόγησης µπορούν να εκφραστούν µε δείκτες οικολογικής απόδοσης του προϊόντος. Στόχος µας είναι να δείξουµε: πώς η συνδυασµένη αυτή µεθοδολογία µπορεί πιο κατάλληλα να χρησιµοποιηθεί για τη συνολική περιβαλλοντική αξιολόγηση του προϊόντος και 13

24 Κεφ. 1 ο Συστήµατα Περιβαλλοντικής Αξιολόγησης πώς µε τους κατάλληλους δείκτες οικολογικής απόδοσης θα αναδειχθούν και θα αξιοποιηθούν τα αποτελέσµατα της ΑΚΖ: για τη βελτιστοποίηση του προϊόντος και τη συγκριτική αξιολόγησή του µε άλλα ανταγωνιστικά προϊόντα Η µεθοδολογία αυτή µπορεί να αποτελέσει ένα συνολικό πλαίσιο περιβαλλοντικής διαχείρισης για το ίδιο το προϊόν από τη φάση του σχεδιασµού του µέσα στην εταιρεία/βιοµηχανία, κατά την παραγωγή του, στην προώθησή του στην αγορά και την ανταγωνιστική του αξία. ιότι αφενός διαµορφώνεται το περιβαλλοντικό προφίλ του προϊόντος και αφετέρου το προϊόν συνοδεύεται από δείκτες «περιβαλλοντικής ταυτότητας», που το καθιστούν συγκρίσιµο µε ανταγωνιστικά προϊόντα και δίνουν τη δυνατότητα άµεσης αναγνώρισης των περιβαλλοντικών του πλεονεκτηµάτων. Η εφαρµογή της µεθοδολογίας αυτής στα «έξυπνα» παράθυρα αναδεικνύει αυτές τις δυνατότητες καθώς εφαρµόζεται σε προϊόντα που βρίσκονται σε ανάπτυξη και προτείνονται ως διατάξεις εξοικονόµησης ενέργειας στα κτήρια. Ο κτηριακός τοµέας αποτελεί ένα χώρο όπου η οικολογική απόδοση αποτελεί πλέον νοµοθετική απαίτηση, ενώ ειδικότερα τα παράθυρα είναι προϊόντα που διεθνώς υπόκεινται σε διαδικασίες ενεργειακής ταξινόµησης. 1.3 Ενεργειακή απόδοση στον κτηριακό τοµέα Η βιώσιµη ανάπτυξη στον κτηριακό τοµέα Η ανησυχία για τη βιώσιµη ανάπτυξη σε όλες τις ανθρώπινες δραστηριότητες περιλαµβάνει σήµερα πλέον και τον κτηριακό τοµέα. Αυτό έχει ως αποτέλεσµα στην αξιολόγηση των προϊόντων του κτηριακού τοµέα πέρα από τις επιδόσεις, την καταλληλότητα χρήσης και την ανθεκτικότητα, να περιλαµβάνονται και περιβαλλοντικά κριτήρια ποιότητας. Ο κτηριακός τοµέας έχει ένα σηµαντικό µερίδιο των περιβαλλοντικών επιπτώσεων από τις ανθρώπινες δραστηριότητες (χρήση φυσικών πόρων, εκποµπές CO 2 µέσω της ψύξης και της θέρµανσης, απόβλητα από τις κατασκευές και τις κατεδαφίσεις). Είναι ένας από τους σηµαντικούς οικονοµικά βιοµηχανικούς τοµείς και ταυτόχρονα και κύριο τµήµα του οικογενειακού προϋπολογισµού. Επίσης έχει έναν καθοριστικό ρόλο στο κοινωνικό πεδίο, για την ποιότητα ζωής, την υγεία, πολιτιστικούς παράγοντες, την απασχόληση κλπ. [53]. Ο κατασκευαστικός τοµέας παρουσιάζει καθυστέρηση ως προς την υιοθέτηση περιβαλλοντικών κριτηρίων εξαιτίας (α) οικονοµικών δυσκολιών που δεν επέτρεπε επενδύσεις σε νέες µακροπρόθεσµες προσεγγίσεις για τα κτήρια στις περισσότερες χώρες και (β) στις µεγάλες ιδιοµορφίες και στην πολυπλοκότητα του κτηριακού τοµέα και των δοµικών προϊόντων, που δυσχεραίνει την εφαρµογή νέων προσεγγίσεων. Όµως ήδη από το 1992 (Earth Summit, Rio de Janeiro) οι κατασκευές αναγνωρίζονται ως ένας από τους τοµείς που σχετίζονται µε τη ζωή του ανθρώπου που πρέπει να ληφθούν υπόψη και η Ατζέντα 21 καθιερώνει για τις Βιώσιµες 14