Η ΚΑΘΟΡΙΣΤΙΚΗ ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ ΜΕΙΩΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΕΝΟΣ ΚΤΙΡΙΟΥ ΣΤΗΝ ΕΚΠΟΜΠΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΡΥΠΩΝ. ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΚΥΚΛΟΥ ΖΩΗΣ (LIFE CYCLE ASSESMENT) ΣΕ ΚΤΙΡΙΑ. ΞΑΝΘΑΚΗΣ ΓΙΩΡΓΟΣ Πολ. Μηχανικός, Msc, MBA, Υπ. ιδ. Παν. Αιγαίου NΟΕΜΒΡΙΟΣ 2011 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ 2011 1

Τα τελευταία 30 χρόνια οι επιστήµονες προειδοποιούν για τις τεράστιες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα και άλλων ρύπων, που εκπέµπονται από τις ανθρώπινες δραστηριότητες. Τρεις ενναλακτικές λύσεις όπλα: Προσπάθεια εξοικονόµησης ενέργειας. Αναπτύξη ανανεώσιµων πηγών ενέργειας, οι οποίες δεν παράγουν διοξείδιο του άνθρακα. Χρήση συµβατικών καυσίµων µε µικρή περιεκτικότητα σε άνθρακα, όπως το φυσικό αέριο. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ 2011 2

Σύµφωνα µε στοιχεία της Ευρωπαϊκής Ενωσης, ο κτιριακός τοµέας ευθύνεται για το 40% περίπου της συνολικής ενεργειακής κατανάλωσης στην Ευρώπη. ηλαδή, τα κτίρια αποτελούν πλέον το µεγαλύτερο τελικό καταναλωτή ενέργειας, εκτοπίζοντας από την πρώτη θέση τη βιοµηχανία και τις µεταφορές! Για τον λόγο αυτό το Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο εξέδωσε την Οδηγία 2002/91 91/ΕΚ για την Ενεργειακή Απόδοση των Κτιρίων, που έχει σαν στόχο την εξοικονόµηση ενέργειας στα κτίρια. Ο σωστός σχεδιασµός ηλεκτροµηχανολογικών εγκαταστάσεων και οι κατάλληλες επεµβάσεις στο κέλυφος του κτιρίου, οδηγούν στη βελτίωση του εσωτερικού περιβάλλοντος και στη µείωση της κατανάλωσης ηλεκτρικού ρεύµατος και καυσίµων, προστατεύοντας το περιβάλλον. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ 2011 3

Η Ανάλυση Κύκλου Ζωής (Life Cycle Assessment, LCA) είναι µία γενική µέθοδος, η οποία ποσοτικοποιεί τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις, οι οποίες σχετίζονται µε συγκεκριµένες υπηρεσίες ή προϊόντα, ακολουθώντας µια πορεία από την γέννηση έως το τέλος της ζωής (cradle to grave). H ανάλυση επικεντρώνεται στον υπολογισµό και την ποσοτικοποίηση: της ενέργειας, των χρησιµοποιούµενων υλικών καθώς και των αποβλήτων που απελευθερώνονται στο περιβάλλον Τελικά εκτιµώνται και οµαδοποιούνται οι παραπάνω επιπτώσεις. Η ΑΚΖ ως µέθοδος,έχει τις εξής τρεις παραµέτρους συνιστώσες: ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ 2011 4

Η Ανάλυση Κυκλου Ζωής(LCA LCA) κατά SETAC/ISO 14000, είναι η συγκέντρωση και ο υπολογισµός των εισροών, εκροών και των περιβαλλοντικών επιπτώσεων ενός παραγωγικού συστήµατος κατά την διάρκεια του κύκλου ζωής του. Η Ανάλυση Κόστους Κύκλου Ζωής(LCC) περιγράφει όλα τα κόστη τα οποία σχετίζονται µε τον κύκλο ζωής ενός προιόντος και ζωής του και το τελικό αποτέλεσµα είναι ένα κόστος ανά λειτουργική µονάδα Κοινωνική Συνιστώσα Κύκλου Ζωής (SLCA) Εάν και η ιδέα δεν είναι κάτι νέο, η ανάπτυξη είναι σε αρχικό στάδιο. Θεµελιώδη ερωτήµατα δεν έχουν ορισθεί και απαντηθεί ακόµα. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ 2011 5

ΑΚΖ KAI ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΚΤΙΡΙΟΥ Σκοπός της παρουσίασης αυτής είναι η εφαρµογή της µεθόδου σε κτίριο µε φέροντα οργανισµό από οπλισµένο σκυρόδεµα και η σύγκριση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων ανά φάση ζωής (κατασκευή, λειτουργία, τέλος ζωής). Η φάση λειτουργίας είναι αυτή που κυρίως εκφράζει τις επιπτώσεις απο την ενεργειακή κατανάλωση του κτιρίου. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ 2011 6

Εφαρµογή της ΑΚΖ στον κατασκευαστικό τοµέα. Μεταξύ του 1998 και 2001, δηµοσιεύτηκαν τα πρώτα αξιόλογα άρθρα σχετικά µε την εφαρµογή της ΑΚΖ στον κατασκευαστικό τοµέα. Από τότε και µετά, οι µελέτες επικεντρώθηκαν κυρίως σε δύο τοµείς Α. Εφαρµογή της µεθόδου σε δοµικά υλικά (σκυροδ.,τουβλα....) Β. Εφαρµογή της µεθόδου σε όλο το κτίριο, θεωρώντας το ως µία οντότητα. (πρωτες ύλες- κατασκευή χρήση τέλος ζωής) Τα αποτελέσµατα των παραπάνω µελετών έδειξαν οτι η φάση της χρήσεως είναι αυτή µε τις περισσότερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Ακολουθεί η φάση της κατασκευής, ενώ ολοκληρώνει τον κύκλο ζωής η φάση της κατεδάφισης. Ως υλικά µε τις µεγαλύτερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις προκύπτουν το οπλισµένο σκυρόδεµα και τα τούβλα, τα οποία είναι και τα υλικά µε το µεγαλυτερο ποσοστό στο σύνολο της µάζας. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ 2011 7

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΑ ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΚΖ (LCA ) Ενας σηµαντικός παράγοντας για την ανάπτυξη της µεθόδου της Ανάλυσης Κύκλου Ζωής ήταν και η δηµιουργία υπολογιστικών εργαλείων για την εφαρµογή της, τα οποία έδωσαν την δυνατότητα εφαρµογής της µεθόδου σε όλο το φάσµα των εµπλεκόµενων µε το θέµα. Τα υπολογιστικά εφγαλεία διαιρούνται σε δύο µεγάλες κατηγορίες: α. Γενικής Φύσεως Υπολογιστικά εργαλεία (εισαγωγη διεργασιων- ποσοτητων) β. Υπολογιστικά εργαλεία ειδικά για τον κατασκευαστικό τοµέα (προµετρήσεις υλικών). Τα δύο πιο γνωστά συστήµατα ταξινόµησης υπολογιστικών εργαλείων είναι τα παρακάτω: ATHENA Institute (Trusty, 2000), 3 επίπεδα κατάταξης IEA Annex 31 (2001), including 3 επίπεδα κατάταξης των παραπάνω ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ 2011 8

Ένα κτίριο κατοικίας στην Ελλάδα ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ 2011 9

Μεθοδολογία ΑΚΖ (LCA methodology) A. Σκοπός και αντικείµενο µελέτης: όρια συστήµατος χρόνος ζωής - λειτουργική µονάδα B. Καταγραφή δεδοµένων: Συλλογή δεδοµένων σχετικά κάθε διεργασία (ενέργεια διαγράµµτα ροής) C. Ανάλυση επιπτώσεων Κύκλου Ζωής Εκτίµηση περιβαλλοντικών ρύπων D. Εκτίµηση βελτιώσεων ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ 2011 10

Αποτελέσµατα (1) Material Percentage Contribution Impact Assessment Contribution 100.00% Timber 11.6% 0.049% Concrete 7.0% Glass 8.7% Aluminium 0.075% 0.050% 72.5% Ceramic tiles Mortar Bricks Contribution 80.00% 60.00% 40.00% 20.00% 0.00% Timber Concrete Glass Aluminium Ceramic tiles Mortar Bricks Mass Energy CO2 SOx NOx GWP Material Εικ. 1: Ποσοστιαία Κατανοµή Μάζας Υλικών Κτιρίου Εικ. 2: Απαιτούµενη Ενέργεια- Εκποµπές αερίων ανά υλικό (Φάση κατασκευής) ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ 2011 11

Impact Contribution-Use Phase Αποτελέσµατα (2) Impact Contribution-Demolision Phase C o n t r i b u t i o n 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% (AP) (EP) (FAETP inf.) (GWP) (HTP inf.) (ODP, steady state) (POCP) (TETP inf.) C o n t r i b u t i o n 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% (AP) (EP) (FAETP inf.) (GWP) (HTP inf.) (ODP, steady state) (POCP) (TETP inf.) Εικ. 3:Εκποµπές ΑερίωνΑνά Κατηγορία (Φάση χρήσεως) Εικ. 4: Εκποµπές Αερίων Ανά Κατηγορία (Φάση κατεδάφισης) ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ 2011 12

Αποτελέσµατα (3) Life Cycle Impacts Contribution 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% CONSTRUCTION USE DEMOLITION Life Cycle Energy GWP ACP Εικ. 5: Κατανοµή ποσοστών καταναλισκόµενης ενέργειας και εκποµπών ρύπων ανά Φάση ζωής. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ 2011 13

ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ