LCA som designværktøj

LCA SOM DESIGNVÆRKTØJ

For at mindske miljøaftrykket fra et byggeri, er det helt essentielt at arbejde med hotspot-analyser og variantsammenligninger fra de tidlige designfaser – både på konstruktions-, system- og bygningsniveau.

Med LCA som designparameter i de tidlige designfaser opnår man et optimeret bygningsdesign med mindre miljøbelastende materialevalg og konstruktioner

Mikkel Volden | ingeniør & LCA-specialist

optimeret bygningsdesign på énfamiliehus

Som eksempel på hvordan LCA kan bruges som designparameter, og dermed reducere klimapåvirkninger, kigger vi på et typisk dansk énfamiliehus på 172 m2:

Huset er opbygget med traditionelle materialer i letbeton, mineraluld, gitterspærkonstruktion, tagsten (tegl) og formur i gule mursten.

KLIMAPROFIL

LCA-beregningen på det komplette byggeri inkl. forbrug til drift/opvarmning (B6) med varmepumpe (SCOP=2,0) resulterer i en klimaprofil af huset på 9,5 [kg CO2 eq/m2/år].

Af beregningerne fremgår det, at CO2-aftrykket fra indlejrede materialer i huset er 8,5 [kg CO2 eq/m2/år] og det estimerede CO2-aftryk fra drift (opvarmning) er 1,0 [kg CO2 eq/m2/år]. Det betyder at det indlejrede CO2-aftryk i huset fylder ca. 90 % af husets samlede klimaaftryk. Derfor findes det største potentiale i at optimere husets klimaprofil ved at reducere husets indlejrede CO2-aftryk fra materialerne, som huset bygges med.

DATAKVALITET: Generisk vs. EPD

Før der igangsættes en analyse af husets materialer igennem hotspotanalyser, er det enormt vigtigt at sikre sig, at der benyttes data af høj kvalitet. Vi har skrevet mere om betydningen af datakvaliteten i LCA-beregninger her.

En LCA-beregning er afhængig af den ind-data der bruges i beregningen. Det vil sige input til miljødata og input til konstruktioner/mængder (typisk fra en BIM model). Grafen ovenfor viser, at resultatet for indlejret CO2-aftryk i materialerne bliver reduceret fra 8,5 til 6,9 kg CO2e/m2/år blot ved at opgradere datakvaliteten af miljødata fra generisk miljødata til EPD-data – en reduktion på 19 %.

Resultatet taler for sig selv og det er den primære grund til at vi i BygeherrePartner ALTID arbejder med høj datakvalitet og primært EPD-data i vores LCA-beregninger! Læs mere om det her. <– Ændre link

HOTSPOT-ANALYSER

En hotspot-analyse (på bygningsniveau med EPD data) af husets materialer viser følgende resultater:

Analysen viser, at den mest belastende konstruktion i huset, som bidrager til CO2-aftrykket, er ydervæggen:

Det største potentiale i at reducere CO2-aftrykket fra huset, er ved at optimere de konstruktioner, som har det største bidrag i hotspot-analysen på bygningsniveau.

Ydervæggen er en hulmur af tegl, isol. og letbeton. Det fremgår af figuren ovenfor, at bagmur og klimaskærm (formur) bidrager mest til ydervæggens klimaaftryk på 2,05 kg CO2e/m2/år af bygningens samlede klimaaftryk. Derfor kan vi igennem et variantstudie forsøge at optimere disse to komponenter i væggen, i et forsøg på at reducere ydervæggens klimaaftryk.

VARIANTSTUDIE

Ud fra hotspot-analysen af ydervæggen kan vi bl.a. se, at den gule mursten (formur), er ansvarlig for mere end 53 % af ydervæggens CO2-aftryk. Derudover har bagmuren også en væsentlig andel af aftrykket. Derimod fylder isoleringen ikke mere end ca. 5 % af væggens klimaaftryk.
Denne information giver os en god idé om, hvilke materialer vi skal fokusere på, i et forsøg på at finde en anden ydervæg med samme egenskaber til huset (variantstudie).

Vi kan bruge resultaterne fra et tidligere LCA-studie fra BygherrePartner, som sammenliger forskellige mursten til facade:

Resultaterne fra studiet viser, at CO2-aftrykket varierer voldsomt blandt forskellige typer mursten. Aftrykket afhænger bl.a. produktionsform (naturgas/biogas) og farven på murstenene.

Ved at vælge en anden type mursten til ydervæggen kan CO2-aftrykket reduceres markant.

OPTIMERING AF BYGNINGSDESIGNET

Denne fremgangsmåde med brug af hhv. hotspotanalyser og variantstudier kan bruges til at gå igennem de mest belastende bygningsdele/konstruktioner fra bygningen. Igennem en iterativ designproces kan man finde frem til alternative konstruktioner og bygningsdesign, som lever op til de samme tekniske krav som det oprindelige design, men med et mindre CO2-aftryk.

Dette kalder vi optimeret bygningsdesign med LCA som designparameter.

Det vil resultere i varianter af det oprindelige bygningsdesign, som har forskelligt klimaaftryk:

Ved at koble resultater fra LCA-beregninger og variantstudier sammen med totaløkonomiske betragtninger og samtidig have fokus på gode konstruktioner, som lever op til gældende krav og tekniske forhold i projektet, kan vi reducere klimapåvirkningerne markant

Hvis du vil høre mere om hvordan vi kan lave LCA-beregninger på dit næste byggeprojekt, så er du meget velkommen til at kontakte os.

Hvordan afleveres resultaterne til kunden?

Vores LCA-beregninger bliver altid udført veldokumenteret jf. EN15978 og gældende krav i Bygningsreglementet. Udover en LCA-rapport med resultater, beregningsmetode og forudsætninger (typisk omkring 10 sider), laver vi også en opsummeret præsentation af resultaterne på 1 side. Dette gør det nemmere at gå til og man kan som bestiller af rapporten hurtigt danne sig et overblik over hovedtrækkene i resultaterne fra LCA-studiet.

Vi kan naturligvis tilpasse os til det enkelte projekt, alt efter hvilken dokumentation der er behov for, men som minimum afleverer vi altid følgende materiale og dokumentation i forbindelse med LCA-beregninger:

1. LCI-mappe med komplet ind-data til LCA-modellen (bl.a. EPD-mappe, mængdeinput, mellemregninger/antagelser)
2. LCA-mappe med LCA-beregninger (typisk udført i nyeste version af LCAbyg)
3. Resultater og dokumentation: Resultaterne af LCA-beregningen præsenteres og dokumenteres i en LCA-rapport, som udførligt beskriver den anvendte metode, antagelser og usikkerheder i studiet – jf. EN15978. Dette sikrer valide og veldokumenterede beregninger, som kan bruges med fuld transparens og gennemsigtighed omkring studiet.
4. Præsentation: LCA-studiet opsummeres på en “One-Pager” for let og overskuelig præsentation af resultaterne
5. .zip- afleveringsmappen indeholder det samlede afleveringsmateriale fra pkt. 1-4