Trajnostna gradnja
| Avtorji: Dr. Janez Turk, Patricija Ostruh, Anja Kodrič, Zavod za gradbeništvo Slovenije |
Gradbena panoga ima zaradi svojega obsega prevladujoč vpliv na okolje. Prispeva približno tretjino vseh svetovnih izpustov toplogrednih plinov, ki so pomemben dejavnik globalnega segrevanja. Gradbeni odpadki, ki nastanejo predvsem med gradnjo, vzdrževanjem, obnovo ali rušenjem stavb in drugih objektov, po količini in volumnu predstavljajo največji tok odpadkov (Coluccia in Petitjean, 2023).
Evropska Komisija je uvedla vrsto zakonodajnih in regulativnih okvirjev za reševanje okoljskih izzivov, ki jih povzroča gradbena panoga. Standard za »skoraj nič-energijske stavbe« je postal merilo za novogradnje v Evropi, kar je privedlo do znatnega zmanjšanja porabe energije v fazi rabe stavb. »Skoraj nič-energijska stavba« pomeni stavbo z zelo visoko energetsko učinkovitostjo. Količina potrebne energije za delovanje (predvsem ogrevanje, hlajenje in prezračevanje) je zelo majhna in v veliki meri proizvedena iz obnovljivih virov na kraju samem. Z gradnjo »skoraj nič-energijskih stavb« se je pozornost ogljičnega odtisa v življenjskem ciklu stavb iz faze rabe preusmerila na fazo izdelave gradbenih proizvodov oziroma na ogljični odtis gradbenih proizvodov, ki so vgrajeni v stavbo. Ti so postali glavni povročitelj ogljičnega odtisa v življenjskem ciklu stavbe (Grazieschi, 2022). Za nadaljnje zmanjševanje ogljičnega in drugih okoljskih odtisov v življenjskem ciklu stavb mora gradbena panoga prednostno obravnavati okoljske vplive, ki izhajajo iz proizvodnih procesov gradbenih proizvodov (vključno s pridobivanjem vhodnih surovin, porabo energije in vode v proizvodnem obratu) ter ravnanja z gradbenimi proizvodi po koncu življenjske dobe stavbe.
Uporaba krožnih in nizkoogljičnih gradbenih proizvodov je ključnega pomena, če želimo, da se stavbe čim bolj približajo kriteriju skoraj ničelnih emisij ogljika.
Načela krožnega gospodarstva v gradbeništvu temeljijo na optimizaciji uporabljenih surovin, vzdrževanju ekonomske vrednosti proizvoda tudi po koncu njegovega prvotnega življenjskega cikla in omejevanju nastajanja odpadkov. Načela temeljijo na zaprti zanki snovnih tokov, predvsem na maksimiranju potenciala za visoko kakovostno ponovno uporabo ali popolno recikliranje. Cilj je doseči zaprte snovne tokove na način, da se ti materiali po razgradnji stavbe lahko ponovno uporabijo in so čim dalj časa v uporabi. Ali pa se surovine, ki so prvotno vgrajene v gradbeni proizvod, po razgradnji stavbe ohranjajo v uporabi kot reciklat vgrajen v nov proizvod. Doseganje zaprtih snovnih tokov podaljšuje življenjsko dobo proizvoda, olajšuje ponovno uporabo ali recikliranje in na ta način zmanjšuje količino odpadkov.
Izvajanje navedenih načel krožnega gospodarstva je obetavna rešitev za zmanjšanje energije vgrajene v gradbene proizvode. Krožna uporaba proizvodov v gradbeništvu temelji na načelih uporabe bioosnovanih in recikliranih materialov, ki so na razpolago v lokalnem okolju.
Proizvajalci gradbenih proizvodov morajo zasnovo uskladiti s trajnostnostnimi zahtevami na način, da povečajo trajnost proizvodov in omogočijo izvedbo krožnih ekonomskih modelov ravnanja s proizvodi po koncu življenjske dobe stavbe ali objekta. Obstaja vrsta pristopov in priporočil, ki jim lahko proizvajalci gradbenih proizvodov sledijo, če želijo zmanjšati ogljični oziroma okoljski odtis proizvodov. Ti pristopi v veliki meri temeljijo na načelih krožnega gospodarstva. Možni načini za proizvodnjo nizko-ogljičnih gradbenih proizvodov temeljijo na (1) uporabi alternativnih materialov, (2) uporabi naravnih materialov, (3) uporabi sekundarnih surovin, (4) uporabi inovativnih tehnologij, kot so sistemi za zajemanje in shranjevanje ogljika v proizvodnem procesu, (5) uporabi energije iz obnovljivih virov in (6) trajnosti oziroma podaljšanju življenjske dobe proizvodov. Pomembno je, da so uporabljeni materiali iz lokalnega okolja, torej da so prevozne poti čim krajše (Orsini in Marrone, 2019).
Ponovna uporaba in možnost recikliranja gradbenih proizvodov skupaj z drugimi načeli krožnega gospodarstva predstavljajo pristope, s katerimi je možno izrazito zmanjšati ogljični odtis in druge okoljske vplive v življenjskem ciklu gradbenih proizvodov. Učinkovita raba virov je še en pomemben vidik za zmanjšanje izpustov toplogrednih plinov. Po nekaterih ocenah bi lahko z uporabo kombiniranih krožnih praks v gradbeništvu, kot so modularna zasnova stavb, uporaba lažjih materialov, manjša uporaba jekla in večja souporaba stavb do leta 2050 v EU zmanjšali do 80 megaton emisij toplogrednih plinov na leto (Coluccia in Petitjean, 2023).
Kot primer gradbenih proizvodov s krožnimi lasnostmi in nizko vsebnostjo vgrajene energije (nizko-ogljični proizvodi) lahko izpostavimo inženirske lesne izdelke, beton iz sekudarnih materialov, opeko izdelano iz sekundarnih materialov in ponovno uporabljeno opeko, gradbeni kamen, geopolimere itd.
Inženirski lesni izdelki, kot sta gradbeni les in križno lepljeni les, so iz obnovljivih biogenih virov. Lesni izdelki imajo skladiščen ogljik, ki je bil vezan med rastjo dreves, in ta količina lahko presega ogljik, ki se sprosti med njihovo proizvodnjo. Lesne izdelke se lahko reciklira in uporabi za proizvodnjo novih lesnih proizvodov, na primer ivernih plošč. Iz teh razlogov lahko inženirske lesne izdelke smatramo za krožne in nizko-ogljične gradbene proizvode. Vendar uporaba barve, laka in drugih impregnacijskih sredstev pogosto zmanjša možnost ponovne uporabe ali reciklaže lesnih izdelkov. Barve, laki in impregnacijska sredstva lahko vsebujejo kemijske snovi, ki so strupene in jih je težko odstraniti. Lesni izdelki, ki niso reciklabilni ali ponovno uporabljivi, končajo na odlagališču gradbenih odpadkov, ali pa se jih pošlje v sežig z namenom pridobivanja toplote. V tem primeru ne moremo govoriti o nizko-ogljičnih proizvodih, saj pri razkroju ali sežigu biomase prihaja do sproščanja biogenega ogljika, ki je bil uskladiščen v biomasi.
Sekudarni materiali, ki jih lahko uporabimo za proizvodnjo betona, so predvsem reciklirani agregati, jeklarska žlindra in elektrofiltrski pepel. Sekundarni materiali se uporabljajo kot delni nadomestek naravnemu agregatu ali portlandskemu cementu. Ogljični odtis betonskih mešanic lahko zmanjšamo predvsem z delnim nadomeščanjem portlandskega cementa s sekundarnim materilom, ki izkazuje pozzolanske lastnosti. Predpogoj za uporabo sekundarnih materialov v betonu je njihova okoljska sprejemljivost in tehnična ustreznost. Načrtovanje za razgradnjo (modularna gradnja, prefabricirani gradbeni proizvodi) omogoča ponovno uporabo betonskih komponent. Prefabricirani stebri in nosilci lahko služijo ponovni uporabi. Pravilna vrsta spoja omogoča ponovno uporabo betonskih talnih sistemov in prefabriciranih betonskih fasad. Odpadni beton se običajno predela v recikliran agregat za cestogradnjo ali gradnjo nasipov. V primeru selektivnega rušenja betonskih konstrukcij ima odpadni beton manj nečistoč in se lahko uporablja pri proizvodnji recikliranih agregatov za beton.
Proizvodnja tradicionalnih glinenih opek je povezana z uporabo neobnovljivih virov, veliko porabo energije v postopku žganja ter posledično z veliko količino CO₂ izpustov. Za izboljšanje okoljske trajnostnosti opeke se kot alternativna opeka proizvaja opeka na osnovi industrijskih stranskih proizvodov. Opeka je lahko izdelana iz sekundarnih materialov kot so rečni mulj, elektrofiltrski pepel, jeklarska žlindra itd. Razlike alternativne opeke v primerjavi s tradicionalno opeko se nanašajo na (i) pridobivanje surovin, (ii) uporabo sekundarnih materialov, ki v celoti ali delno nadomestijo glino in (iii) fazo proizvodnje – žganje ni potrebno oziroma je nadomeščeno s stabilizacijskimi procesi. Opeke po koncu življenjske dobe se lahko reciklirajo na različne načine (Fort in Černy, 2020): (i) predelava v recikliran agregat za cestogradnjo in zasipavanje, (ii) recikliranje za zamenjavo veziva v maltah in (iii) alkalno aktiviranje. Recikliranje opeke v material za zasipavanje je najpogostejša praksa. Ob upoštevanju načrtovanja za razgradnjo je glavna strategija gradnja brez uporabe malte, kjer so opeke povezane z jeklenimi ploščami in stenskimi vezmi. Montažna izdelava modularnih enot dodatno poveča možnost ponovne uporabe opek.
Gradbeni kamen je naravni material, ki zahteva minimalno obdelavo v primerjavi z drugimi gradbenimi proizvodi, kar zmanjšuje porabo energije in s tem povezane izpuste CO₂. Gre za zelo trpežen gradbeni material, ki ima dolgo življenjsko dobo. Pogosto se pridobiva lokalno. Zaradi svoje trajnosti je pogosto uporabljen večkrat skozi daljša časovna obdobja, kar zmanjšuje potrebo po novih surovinah in s tem povezane izpuste.
V prispevku smo opisali načela krožnosti in okoljske trajnostnosti na izbranih primerih gradbenih proizvodov, ki ustrezajo zahtevanim merilom. Poudariti je treba, da obstajajo še številni drugi krožni in nizkoogljični gradbeni proizvodi, ki v prispevku niso omenjeni.
Viri:
Coluccia, C., Petitjean, L., 2023:Circular construction in Europe: handbook for local and regional governments (cityloops.eu).
Fort, J., Černy, R., 2020: Transition to circular economy in the construction industry: Environmental aspects of waste brick recycling scenarios. Waste Management 118 (2020) 510–520
Grazieschi, G., 2022: Circularity and Low-Carbon Building Materials in Construction (Overview Article).
Orsini, F., Marrone, P., 2019: Approaches for a low-carbon production of building materials: A review. Journal of Cleaner Production 241, 118380.
