Bæredygtige byggematerialer

Transkript

1 Bæredygtige byggematerialer På Campus Bindslevs plads Frederik Dahl Jørgensen 7. semester speciale Bygningskonstruktøruddannelsen VIA University College, Campus Horsens Vejleder: Jan Uwe Wolff Afleveringsdato:

2 TITELBLAD SPECIALE TITEL: Bæredygtige byggematerialer VEJLEDER: FORFATTER: Jan Uwe Wolff Frederik Dahl Jørgensen DATO/UNDERSKRIFT: STUDIENUMMER: OPLAG: 1 Sidetal (á 2400 anslag): 28,6 GENEREL INFORMATION: All rights reserved - ingen del af denne publikation må gengives uden forudgående tilladelse fra forfatteren. BEMÆRK: Dette speciale er udarbejdet som en del af uddannelsen til bygningskonstruktør alt ansvar vedrørende rådgivning, instruktion eller konklusion fraskrives!

3 Forord Dette afgangsspeciale er udarbejdet i forbindelse med 7. semester på Bygningskonstruktøruddannelsen på VIA University College Horsens. Dette speciale er tiltænkt som en informationsvejledning. Specialet skal informere bygherrer og bygningskonstruktører omkring bæredygtige byggematerialer, hvilke regler, der bør følges og hvad bæredygtighed indebærer. Formålet med specialet er at sætte nogle kriterier op for byggematerialer i forhold til bæredygtighed som man kan vælge at følge når man i projekteringen skal ind tænke byggematerialer. Specialet er baseret på erfaringer fra egen viden, viden tilegnet fra uddannelsens fag samt information og viden fra diverse hjemmesider hos virksomheder og institutter, som til dagligt arbejder inden for faget. Konklusioner indeholdt i denne rapport, er udelukkende egne meninger baseret ud fra undertegnedes informationssøgning og resultater. Der rettes en stor tak til konsulent Jan Uwe Wolff for god vejledning med supplerende synsvinkler og faglig sparring. Ligeledes rettes der en stor tak til Arkitekt og DGNB konsulent Mads Thomsen der har været meget hjælpsom og tog sig tid til et interview i sin travle hverdag som partner i et arkitektfirma.

4 Abstract In this dissertation, I have chosen to write about the topic sustainable building materials with a starting point in Campus Bindslevs Plads. I want to examine the sustainability on different materials and which challenges they give and how well documented they are. I also want to examine the basic rules and requirements that are to be upheld when choosing a sustainable building material. From the analysis, I will perform a material analysis on Campus Bindslevs Plads and a Life Cycle Assessment (LCA). I will also interview architect and DGNB consultant Mads Thomsen who has experience with sustainable buildings and sustainable materials. During this dissertation, I have learned that sustainable building materials can be challenging to find and as a constructing architect, you need to know what to look for. Just because a material has some sort of certification it does not necessarily mean that, the material actually is sustainable. The Environmental Product Declaration (EPD) is a great tool to compare different building materials to each other on a sustainable parameter, because a Life Cycle Analysis (LCA) has been made. It is also important to use building materials who has Ecolabels. It is a direct environmental stamp of approval for building materials.

5 Indholdsfortegnelse 1. Indledning og problemformulering Præsentation af emne for rapporten Begrundelse for emnevalg Spørgeramme med problemformulering og afgrænsning Teoretisk grundlag og kilder Metode og empiri Rapportens struktur Bæredygtige byggematerialer Hvad er bæredygtighed? Den miljømæssige kvalitet Social kvalitet Økonomisk kvalitet Hvad er et lovligt og bæredygtigt byggemateriale? Kriterier Byggevareforordning (CPR) CE-mærkning Hvad er en harmoniseret standard (hen) Ydeevnedeklaration (DoP) Europæisk Teknisk vurdering (ETA) Miljøvaredeklaration (EPD) Hvad er en livscyklusvurdering (LCA) Beton Sammensætning af beton Bæredygtige tiltag Træ Bæredygtig træproduktion Bæredygtige tiltag Tegl Produktion Bæredygtige tiltag Miljømærkninger og indeklima... 21

6 2.7. Delkonklusion Analyse af Campus Bindslevs plads Materialeanalyse af Campus Bindslevs Plads (Bilag 2) Livscyklusvurdering af Campus Bindslevs Plads Delkonklusion Interview med Mads Thomsen Konklusion Kildehenvisning Forkortelser Bilag 1 Eksempel på ydeevnedeklaration Bilag 2 Materiale analyse på Campus Bindslevs Plads... 50

7 Billedliste Figur 1 - Eksempel på CE-mærkat... 8 Figur 2 - Bygningens livscyklus Figur 3 - Tjekliste ved sammensætning af selvkompakterende beton (SCC) Figur 4 - Bidrag til frigivelsen af drivhusgasser fra betonelementer Figur 5 - Materiale flow i betonproduktion Figur 6 - Energiforbrug i træprodukters livscyklus Figur 7 - Genanvendelsescyklus for mursten Figur 8 - Typisk fremstilling af mursten Figur 9 - Illustration af materialevalg Figur 10 - CO₂ udledning ift. isoleringsværdi Figur 11 - Energiforbrug ift. isoleringsværdi Figur 12 - Vedvarende energi ressourcer for Knauf Ecobatt Figur 13 - Ikke vedvarende energi ressourcer for Knauf Ecobatt Figur 14 - Pris ift. Isoleringsværdien Figur 15 - Ydeevnedeklaration... 49

8 Bæredygtige materialer 1. Indledning og problemformulering 1. Indledning og problemformulering Jeg vil i dette afsnit præsentere og begrunde emnet. Dernæst vil jeg opstille en spørgeramme indeholdende min problemformulering og afgrænsning. Herefter valg af teori og metode og afslutningsvis opgavens struktur Præsentation af emne for rapporten I denne rapport har jeg valgt at fokusere på bæredygtige byggematerialer. Verden har et kæmpe forbrug af jordens ressourcer og påvirker derfor miljøet på en måde, der fører til uoprettelige skader. Hvor der flere steder engang var skove er der nu ørken hvor intet kan gro. Vi har så travlt med at tilfredsstille vores egne behov, at vi reducerer de fremtidige generationers mulighed for at tilfredsstille deres. Bæredygtighed handler om mange ting både økonomiske, sociologiske og miljømæssige hensyn. Det er derfor langt større end blot det rette materialevalg i byggeriet, men dog er der her en mulighed for at gribe ind. Bæredygtighed er vigtig i dagens byggeri og vil kun blive endnu vigtigere i fremtiden. Der er igennem de seneste år blevet større opmærksomhed på emnet og hvordan vi kan sikre, at byggeriet går i en bæredygtig retning. Dette er en naturlig proces da jordens ressourcer på længere sigt udtømmes og derfor skal der overvejes alternative løsninger, som ikke kun bruger af jordens ressourcer men også giver noget igen. Der er mange producenter, som slår på, at deres produkt er bæredygtigt og der er mange nye og ikke gennemprøvede produkter. Dette gør mig nysgerrig, for hvornår er et produkt bæredygtigt? Er det bæredygtigt på baggrund af de enkelte stoffer, der indgår i produktet, udarbejdelsen, genanvendelighed eller bortskaffelse? Hvad er der af regler og krav for bæredygtighed på byggevare niveau? Hvilken bæredygtig udvikling er der på de mest brugte byggevare? Hvordan sørger man for at inkorporere bæredygtige byggematerialer allerede tidligt i projekteringen? Dette er nogle af de ting jeg har sat mig for, at undersøge i denne rapport Begrundelse for emnevalg Jeg har valgt, at udarbejde en rapport om bæredygtige byggematerialer, da der er store miljømæssige udfordringer som vi bør finde løsninger på. Da jeg synes jeg mangler viden og er skeptisk omkring emnet er dette en oplagt mulighed for at undersøge det til bunds. Jeg vil gerne komme frem til en konklusion, der kan fortælle mig hvad et bæredygtigt byggemateriale er, hvilke regler og krav der skal overholdes men også hvilken bæredygtig udvikling der er ved nogle af de gennemprøvede byggematerialer. 1

9 Bæredygtige materialer 1. Indledning og problemformulering 1.3. Spørgeramme med problemformulering og afgrænsning Jeg har som indledning til projektet valgt, at udarbejde en spørgeramme, da en spørgeramme indeholder en præcisering af problemstillingen, samt de antagelser og forudsætninger man har omkring emnet. Endvidere viser den, hvilke data der er nødvendige for, at belyse problemstillingen, hvordan man indsamler data, samt behandler og analyserer data. 1 Emne: Formål: Valg af analysemetode: Forudsætninger: Afgrænsning: Bæredygtige byggematerialer. At give bygherrer og bygningskonstruktører en informationsvejledning omkring bæredygtige byggematerialer, herunder hvordan man sikrer sig at byggematerialer er bæredygtige og overholder de krav og regler, der er opsat af EU. Kvalitativ metode, herunder et semistruktureret interview om bæredygtige byggematerialer, med Arkitekt og DGNB-konsulent Mads Thomsen. At bygeherrer og arkitekter ønsker at benytte bæredygtige byggematerialer. Der fokuseres udelukkende på bæredygtige byggematerialer på det danske marked. Den økonomiske del af bæredygtighed dybdegås ikke med totaløkonomiske beregninger osv. Der vil kun tages udgangspunkt i Campus Bindslevs Plads i forhold til materiale analyse og livscyklusvurdering Teoretisk grundlag og kilder Jeg har i denne rapport valgt at anvende fagligt anerkendte kriterier så som Byggevareforordningen, standard 305/2011 EF, bygningsreglementet, Teknologisk institut, SBI, med flere Metode og empiri Når man skal udarbejde og gennemføre en undersøgelse, er det vigtigt først, at overveje hvilken type information der er brug for, samt hvilken metode der er bedst egnet til netop, at finde de informationer, som man ønsker. 2 Jeg har i forbindelse med dette projekt valgt at benytte mig af den kvalitative metode til indsamling af min primære data. Primær data er, data der indsamles specielt til at belyse en bestemt problemstilling, i dette tilfælde inden for valg af bæredygtige byggematerialer på en 1 Interview Introduktion til et håndværk, 2. udgave Steiner Kvale 2 Teori og metode bog 1 side 167 2

10 Bæredygtige materialer 1. Indledning og problemformulering tegnestue. Årsagen til, at jeg har valgt denne metode, er, at jeg er afhængig af uddybende svar fra min respondent for, at forstå hans synspunkter og fremgangsmåde omkring emnet. Når man benytter den kvalitative metode i forbindelse med en undersøgelse, er det ord og beskrivelser, som har til formål, at skabe en dybere forståelse for det emne eller problem, der undersøges. Det materiale man får, kan ikke talbehandles og stilles op i tabeller. Når man ved kvalitativ metode indsamler data, er det oftest gennem gruppeinterview eller enkelt interview. De spørgsmål, som anvendes i forbindelse med denne metode, er spørgsmål som: Hvorfor og Hvordan, altså ledende spørgsmål, som får respondenten til at udbyde og forklare. 3 Endvidere benytter jeg semistruktureret interview, som kendetegnes ved, at jeg på forhånd har lavet en interviewguide, der skal hjælpe mig med at få svar på de spørgsmål som jeg ønsker belyst i forhold til problemstillingen. Fordelen ved semistruktureret interview, er at der er plads til undervejs at føre åben dialog og rette ind, hvis respondenten skulle misforstå et spørgsmål. 4 Jeg har ligeledes igennem hele projektet benyttet mig af sekundær data, som er data, der allerede eksisterer. Min sekundære data vil blive indsamlet som desk-research, da jeg vil fremsøge materiale, mens jeg arbejder ved mit skrivebord. Materialet, der bliver indsamlet som sekundær data, skal hjælpe mig med at analysere og vurdere på min indsamlede primære data Rapportens struktur Rapporten er overordnet inddelt i 3 dele: 1. Indledning med problemformulering 2. Hovedafsnit indeholdende analyser og delkonklusioner 3. Konklusion med besvarelse af problemformuleringens spørgsmål Fremgangsmåden for rapporten: I forhold til de i problemformuleringen stillede spørgsmål, undersøges først det faglige formål, hvorfor er bæredygtighed vigtigt og hvad er bæredygtighed? Herefter undersøges det hvilke begreber og metoder, som bruges samt hvilke krav og regler der gælder på det pågældende område. Til sidst undersøges det hvornår et byggemateriale kan betegnes for bæredygtigt. 3 Teori og metode bog 1 side Teori og metode bog 1 side 174 3

11 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer 2. Bæredygtige byggematerialer Hvis vi skal gøre os håb om et bæredygtigt samfund er kravet om et øget miljøhensyn uomgængeligt. Heldigvis er der mere opmærksomhed på dette i virksomheders og borgernes dagligdag. Vejen til et bæredygtigt samfund sker måske langsommere end man kunne ønske sig men befolkningen efterspørger efterhånden miljøhensyn på linje med pris og kvalitet. Et lille skridt på vejen mod et bæredygtigt samfund kan være at bruge bæredygtige byggematerialer. Men hvad er et bæredygtigt byggemateriale, hvilke regler og love er der på området og hvilke bæredygtige tiltag bliver der gjort på de mest brugte byggematerialer? 2.1. Hvad er bæredygtighed? For at finde ud af hvad et bæredygtigt byggemateriale er, må man først forstå hvad bæredygtighed betyder. I bund og grund handler bæredygtighed om, hvordan vi kan passe på jorden således den ikke tager skade på grund af den måde vi lever på. De valg vi træffer i hverdagen, om vi cykler eller kører i bil, sorterer affald osv. Det er disse små ting, der gør en forskel på, hvordan vi påvirker jorden. Det er vigtigt at forstå, at når man taler om bæredygtighed er det en global dagsorden som alle lande og mennesker må stå sammen for at løse. 5 Definitionen af begrebet bæredygtighed stammer fra rapporten vores fælles fremtid også kendt som Brundland rapporten, hvor der blev sat ekstra fokus på global bæredygtighed. Den bæredygtige udvikling indebærer 3 krav. Det miljømæssige, det sociale og det økonomiske. 6 Hvis man går lidt dybere og kigger på bæredygtigt byggeri er det nødvendigt at arbejde ud fra nogle ambitiøse og langsigtede visioner. Her kan man opstille de samme 3 kvalitetskrav fra Brundland rapporten, der i balance med hinanden kendetegner et bæredygtig byggeri. De 3 kvalitetskrav er miljømæssig kvalitet, social kvalitet og økonomisk kvalitet Den miljømæssige kvalitet Den miljømæssige kvalitet i byggeriet omfatter, at man optimere ressourceudnyttelsen således der ikke er unødvendig materialespild, at man reducere brugen af problematiske stoffer, en effektiv arealudnyttelse og fokus på områdets biodiversitet. Der skal være fokus på dette i alle bygningens livscyklus faser. Det vil sige, at der fokuseres på at designe en bygning med lavt ressourceforbrug og valg af fornuftige materialer. Traditionelt set er det den miljømæssige del af bæredygtigheden, der tæller højst. Dog bliver lavenergibyggeri og miljøvenligt byggeri ofte forvekslet med hinanden. Selvfølgelig er

12 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer bygningens energiforbrug vigtigt i forhold til miljøbelastningen, men den miljømæssige bæredygtighed handler også om brug af problematiske stoffer og brug af ressourcer. Hvis bygningen er selvforsynende med energi på grund af meget isolering kan det betyde at økonomien, ressourceforbruget og miljøpåvirkninger gør, at det ikke er et bæredygtigt byggeri på grund af det store energiforbrug til produktionen af isoleringen Social kvalitet Social kvalitet i byggeriet omfatter sundhed, komfort, godt indeklima, sikkerhed, tryghed, tilgængelighed, god arkitektur og funktionalitet. Gode udendørs faciliteter og ansvarlige indkøb af byggematerialer, som er fremskaffet og produceret under ansvarlige forhold. Social kvalitet handler om bygningens brugers sundhed og trivsel. Der lægges vægt på at, bygningen og dens omgivelser fremmer sundheden for eksempel ved at lave gode forhold for cyklister uden om bygningen, men også det at lave gode omklædning og badefaciliteter inde i bygningen for at få flere til at droppe bilen og tage cyklen på arbejde i stedet. Det er vigtigt at lave nogle attraktive uderum da muligheden for at komme udendørs øger trivslen og sundheden. Samtidig kan de benyttes af andre i området og derved skabes der liv omkring bygningen. Social kvalitet handler i bund og grund om fornuftige valg og respekt for naturen, beboere i nærområdet og bygningens brugere Økonomisk kvalitet Økonomisk kvalitet i byggeriet omfatter bygningens kvalitet, totaløkonomisk balancering, funktionalitet og fleksibilitet samt værdistabilitet på grund af høj kvalitet og effektiv udnyttelse af bygningens arealer. De fleste byggeprojekter er styret af en anlægsøkonomi hvor bæredygtighed opfattes som et dyrt tiltag. Ved at lave en totaløkonomisk beregning af byggeprojektet er der et bedre beslutningsgrundlag for bygherren, da det synliggøre værdien af mere langsigtede investeringer. En totaløkonomisk beregning viser måske, at ved at investere flere penge i anlægsomkostningerne kan man opnå et byggeri der kræver færre omkostninger til vedligehold, rengøring og udskiftning af diverse installationer. Det handler om vælge de løsninger, der på lang sigt giver bedst mening i forhold til pris og kvalitet Hvad er et lovligt og bæredygtigt byggemateriale? Et bæredygtigt byggemateriale er mange ting og det er vigtigt allerede at være opmærksom på materialerne i designfasen af byggeriet, da man allerede så tidligt i projektet kan analysere og opstille nogle kriterier for materialer og produkter, i forhold til en livscyklusvurdering. På den måde kan man inkorporere bæredygtige produkter fra starten af 5

13 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer projekteringen Kriterier Byggematerialer er et aspekt, som volder aktørerne i bæredygtigt byggeri store kvaler. Vi har i Danmark siden 1970 erne haft fokus på, at reducere materialeforbruget da vi pr. tradition har været materialeøkonomiske, da vi ofte bygger minimalistisk, højst sandsynligt fordi vi ikke har haft de samme muligheder som større lande med flere råstoffer og bedre økonomi. 7 Der har heller ikke været stort fokus på materialernes sammensætning da vi i den danske byggetradition gerne vælger de materialer vi kender og ved virker. Dette tror jeg også sker fordi materialers miljøforhold kan være en jungle, at begive sig ned i. Der er dog nogle kriterier man kan sætte op, som skal overholdes for at dokumentere, at det er et bæredygtigt byggemateriale. På grund af udviklingen på området er materialets oprindelse, livscyklus og leveomkostninger fundamentale i forhold til at få materialet certificeret. Derfor har man været nødt til at lave fælles referenceramme og værktøjer til at formidle om materialet er bæredygtigt eller ej. Det er dog ikke så simpelt som det lyder at få et materiale deklareret bæredygtigt, der skal tænkes på miljøpåvirkninger og omkostninger ved produktion, levetid, holdbarhed, vedligeholdelse, genanvendelse, bortskaffelse, råstoffets oprindelse, arbejdsvilkår mm. Derfor kræver det stor viden omkring byggematerialet og dens egenskaber. Man kan liste nogle klare kriterier op, som bør overholdes for at finde et dokumenteret bæredygtigt byggemateriale: Byggevareforordning (CPR) og dermed CE-mærkning Miljøvaredeklaration EN Livscyklusvurdering (LCA) Miljømærkninger Byggevareforordning (CPR) Byggevaredirektivet (CPD) blev den 1. juli 2013 erstattet med Byggevareforordningen (CPR), Construction Product Regulation. Dette gjorde man for at få den samme lovtekst i alle EU lande. EU-kommissionen kan dermed irettesætte eller retsforfølge de nationale myndigheder i de enkelte lande, hvis de bevist prøver at omgå kravene for CE-mærkningen. 8 De mange standarder, der var udarbejdet i byggevaredirektivet blev inkorporeret i den nye byggevareforordning og dermed var der ikke store forandringer ud over ét nyt krav. I 7 Hvidbog om bæredygtighed i byggeriet Et overblik over eksisterende viden og initiativer Byggevarer skal CE-mærkes Fra Byggevaredirektiv (CPD) til Byggevareforordning (CPR) 6

14 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer Byggevaredirektivet (CPD) var der 6 krav, der skulle overholdes, i byggevareforordningen er der tilføjet et 7. krav. Disse er: 1. Mekanisk modstandsdygtighed og stabilitet 2. Brandsikring 3. Hygiejne, sundhed og miljø (farlige stoffer) 4. Sikkerhed og adgangsforhold ved anvendelse 5. Beskyttelse mod støj 6. Energibesparelser og varmeisolering 7. Bæredygtig udnyttelse af naturressourcer For at overholde byggevareforordningen og dermed opnå en CE-mærkning af sit byggemateriale skal man igennem flere instanser CE-mærkning Alle byggevare kan CE-mærkes hvis der er lavet en harmoniseret standard for produkttypen eller der er lavet en Europæisk Teknisk Vurdering (ETA) for det specifikke produkt. Man kan betragte CE-mærkningen som et produkts rejsepas hvor man er sikker på, at det opfylder nogle minimumskrav. Materialet må først CE-mærkes når: Der findes en relevant standard, der dækker det produkt man ønsker, at CE-mærke og den tilsigtede anvendelse i standardens Anneks ZA også dækker byggevaren på den måde den markedsføres. En ydeevnedeklaration (DoP) er udarbejdet. CE-mærkningen og Ydeevnedeklarationen skal være tydeligt forbundet således forbrugeren hurtigt kan finde ydeevnedeklarationen ved gennemlæsning af CE-mærkningen. Dette kan for eksempel ske ved fysisk eller elektronisk levering af ydeevnedeklarationen eller en henvisning med referencenummer til ydeevnedeklarationen på CE-mærkatet. 7

15 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer Figur 1 - Eksempel på CE-mærkat Hvad er en harmoniseret standard (hen) Harmoniserede standarder beskriver hvordan EU-direktivernes krav opfyldes. Direktiver skal følges da det er lovgivning, standarderne er anbefalinger og det er derfor frivilligt at benytte dem medmindre direktiver påbyder, at standarder skal følges. Hvis man ikke benytter standarderne skal man selv dokumentere sin løsning, hvorimod hvis man bruger standarderne, der er lavet af et direktiv, skal man blot henvise til standarden i sin dokumentation. 9 For byggevarer findes der en harmoniseret standard, der hedder 305/2011 EF og skal følges da direktivet påbyder det. Anneks ZA er den del af standarden der bruges i forbindelse med CE-mærkningen af byggevarerne. Anneks ZA: Identificerer hvilke punkter i standarden der omhandler de væsentlige egenskaber Angiver hvilke systemer der skal bruges til vurderingen og kontrollen af ydeevnes konstans, der er valgt for byggevaren 9 8

16 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer Angiver hvordan ydeevnedeklarationen og CE-mærkningen skal udformes og præsenteres for brugerne Ydeevnedeklaration (DoP) Der skal udarbejdes en ydeevnedeklaration hvis en byggevare er omfattet af en harmoniseret standard eller der er udstedt en Europæisk Teknisk Vurdering for det specifikke produkt. Ydeevnedeklarationen er grundlaget for CE-mærkningen og skal følge byggevaren. 10 Som det fremgår af navnet er det her man deklarerer produktets ydeevne og hvordan det er certificeret af et certificeringsorgan. Se bilag 1 for eksempel på en udfyldt Ydeevnedeklaration på præfabrikerede trækonstruktionsdele samlet med tandplader Europæisk Teknisk vurdering (ETA) En Europæisk Teknisk Vurdering (ETA) er en vurdering og beskrivelse af ydeevnen for et bestemt produkt og danner derved grundlag for ydeevnedeklarationen og CE-mærkningen af byggevarer, hvor der ikke forefindes en relevant harmoniseret standard. En ETA kan være nødvendig for blandt andet innovative byggeprodukter. En ETA beskriver ét specifikt produkt fra én specifik producent til én specifik anvendelse, og forholder sig til Byggevareforordningens 7 krav Miljøvaredeklaration (EPD) CEN/TC 350 Sustainability of constructions works er en europæisk komite, som udarbejder standarder hvor der skal foretages bæredygtighedsvurderinger af byggevarer I forhold til det 7. krav i byggevareforordningen (CPR). CEN/TC 350 Sustainability of constructions works har udarbejdet en europæisk standard EN til miljøvaredeklaration af byggevarer, der definerer rammerne for en livscyklusvurdering (LCA) af byggevarer. 12 Formålet med denne komite og standarder er blandt andet, at få harmoniserede metoder til vurderingen af byggevares ydeevner. EPD Danmark er en organisation, som laver miljøvaredeklarationer i Danmark i henhold til standardiseringsarbejdet i CEN/TC 350 og kravene i den europæiske standard EN Hvidbog om bæredygtighed i byggeriet

17 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer Miljøvaredeklarationen er en standardiseret metode til, at informere om energi- og ressourceforbruget samt miljøpåvirkningerne fra produktionen, anvendelse og bortskaffelse af en byggevare. Miljøvaredeklarationen udarbejdes på baggrund af en livscyklusvurdering af byggevaren Hvad er en livscyklusvurdering (LCA) For at opnå en forståelse af byggeriets eller et byggemateriales potentielle miljøpåvirkninger bør der laves en livscyklusvurdering. I denne vurdering bør der undersøges hvilke miljøpåvirkninger der er i forbindelse med fremskaffelse af råvarer og produktion af byggematerialer. Der bør ligeledes udregnes energi og ressourceforbrug ved drift og vedligehold på bygningen samt ved genanvendelse og bortskaffelse af byggematerialer. 14 LCA kan laves på hele bygningen, bygningsdele eller byggematerialer. Ved at inkorporere LCA allerede i byggeriets designfase kan man få et overblik over byggematerialers betydning i sammenhold med energiforbrug både på byggepladsen men også på driften. For at forstå hvordan en LCA virker er det vigtigt at forstå faserne i en bygnings livscyklus. Se nedenstående figur. Figur 2 - Bygningens livscyklus Som vist på Figur 2 starter man ved produktfasen, fase 1. I denne fase kigger man på produktionen af de byggematerialer der skal indgå i byggeriet, hvordan produktet udvindes, transporteres til produktion og selve produktionen

18 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer Fase 2 er byggeprocesfasen. Her kigger man på byggematerialernes vej fra produktion til installation i bygningen. Fase 3 er brugsfasen. Her kigger man på byggematerialernes ydeevne efter installation, vedligehold, udskiftning, reparation mm. Fase 4 er endt levetid. Denne fase handler om bygningens nedrivning og bortskaffelse. Fase 5 er næste produktsystem hvor man beregner gevinster og ulemper ved genanvendelse af byggematerialer. For at udregne LCA på hele bygningen skal der udregnes mængder på alle materialer, levetider på byggematerialer, det samlede etageareal og energi i driftsfasen. Det kan derfor være svært at lave en fuldstændig beregning tidligt i projektet men det er et godt værktøj til at regne byggematerialers LCA ud og udvælge materialer efter det. Til beregningen kan man med fordel bruge miljøvaredeklarationer og deres værdier på de byggematerialer der forventes, at blive brugt. Som Mads Thomsen fortæller er livscyklusvurderinger efterhånden blevet en ingeniør disciplin da det kan være svært, at tyde og bruge de udregnede tal. Derfor sidder der ingeniører på fuldtid med livscyklusvurderinger og udregning af materialers miljøvaredeklarationer Beton Beton er det mest anvendte konstruktionsmateriale i verden primært på grund af styrke og holdbarhed. Derfor er det særligt vigtigt at undersøge hvor bæredygtigt et materiale det er. Beton er et naturligt materiale da råstofferne grus, sand, kalk og vand findes på hele jorden. Dette gør at betonproduktionen kan udføres i hvert enkelt land og ikke nødvendigvis skal transporteres over landegrænser. I Danmark anvendes der årligt ca. 8 millioner ton beton til byggeri og anlæg. På årsbasis er der ca. 1 million ton betonbaseret byggeaffald Sammensætning af beton Processen og sammensætningen af beton kan opdeles i to processer, sammensætning af tilslag og sammensætning af pastafasen. Materialevalget af tilslaget vælges oftest ud fra geografi da det økonomisk kun kan svare sig. Tilslagsmaterialer i beton kan derfor også være forskellige. Hvis produktion ligger ved en grusgrav vil de sandsynligvis bruge bakkesten, bakkegrus og bakkesand mens strandsten, strandgrus og strandsand bruges på betonproduktioner ved kyster. Der er her tale om

19 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer abiotisk ressourceudtømning af grundstoffer. 16 Det vil sige at der udtømmes råstoffer, som ikke genereres igen. Sammensætningen af pastaen til beton kan variere fra type til type. De typiske delmaterialer består af flyveaske, mikrosilica og Superplastificerende tilsætningsstoffer. Flyveaske er et puzzolan, hvilket betyder, at det reagerer med calciumhydroxid og danner derfor et bindemiddel. Calciumhydroxid fraspaltes når der kommer vand i pastaen. Flyveasken er et restprodukt fra blandt andet kulfyrede varmeværker og består hovedsageligt af glas i form af kuglerunde småpartikler. 17 Flyveasken medfører en forbedring i forarbejdningen af betonen, og bidrager også til betonens styrkeudvikling. Der er stor forskel på, hvor meget flyveaske, som kommer i betonen blandt andet på grund af miljøklasser og om betonen skal armeres. Mikrosilica er også et såkaldt puzzolan, der er et biprodukt fra fremstillingen af legeringsmetallet ferrosilicium. Det består af kisel i kugleformede partikler. 18 Tilsætningen af mikrosilica medvirker positivt til betonens egenskaber blandt andet i forhold til vandtæthed, trykstyrke og holdbarhed. De superplastificerende tilsætningsstoffer tilsættes blandt andet for at mindske konsistenstab under transporten af betonen men også for hurtigere styrkeudvikling i betonen. Doseringen af tilsætningsstofferne varierer fra type til type. Luft bruges ofte også i massen da man får en mindre volumen af den øvrige masse i pastaen og derved sparer penge. Luft har også den fordel, at det stabiliserer massen på grund af elektroniske bindinger mellem partikler og luftbobler

20 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer Teknologisk institut har beskrevet en tjekliste for sammensætningen af SCC beton også kendt som selvkompakterende beton. Se figur 3. Sammensætningen afhænger dog af hvad betonen skal bruges til. Figur 3 - Tjekliste ved sammensætning af selvkompakterende beton (SCC) Bæredygtige tiltag Udfordringen med beton er blandt andet, at cement er bindemidlet. Fremstillingen af cement er meget energikrævende da råmaterialerne skal opvarmes til omkring 1450 grader. Dette sker ved anvendelse af fossile brændstoffer, som udleder en masse C0₂ og derved skader miljøet. Det vigtigste råstof ved cement er kridt. Kridtet tilsættes forskellige tilsætningsstoffer blandt andet flyveaske og brændes i ovne indtil den kemiske reaktion er færdig og kaldes nu for cementklinker. Klinkerkerne formales nu til cementpulver. Produktion af 1 kg klinker afgiver ca. 0,5 kg C0₂. Den største del af C0₂ -udledningen sker faktisk ikke på grund af opvarmningen med fossile brændstoffer men på grund af, at kridtet afgiver C0₂, når det varmes op. Kridt bliver til C0₂ og calciumoxid (CaO) når det varmes op, og det er calciumoxiden der er hovedårsag til dannelsen af cementmineralerne. 19 Det forventes at behovet for cement og beton i 2050 er dobbelt så stort som i I dag

21 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer bidrager cementproduktionen med ca. 5 % af den samlede menneskeskabte C0₂ -udledning på verdensplan og på grund af det stigende behov udvikles produktionen imod en bedre miljøprofil. Figur 4 viser hvor mange kg C0₂ -udledning fremstillingen af 1 m² betonelement i forskellig tykkelser. Figur 4 - Bidrag til frigivelsen af drivhusgasser fra fremstilling af armering, cement og beton samt transport af betonelementer til kunden. Værdierne er angivet pr. 1 m² betonelement 20 Danskproduceret beton har en bedre miljøprofil end de fleste andre landes blandt andet på grund af brugen af flyveaske fra kulfyrede kraftværker. Kulfyrede kraftværker er dog udfaset inden 2030 og der skal findes et alternativ til flyveasken uden, at C0₂-udledningen stiger. Der er i øjeblikket ingen alternativer til flyveasken. Der er stor bevågenhed omkring at lave en grøn omstilling af cement- og betonproduktionen. Der blev i 2014 opstartet et fire årigt forsknings- og udviklingsprojekt med netop det formål. Projektet går under navnet Grøn Beton II og skal sikre, at de danske betonkonstruktioner i fremtiden kan laves med stor holdbarhed og levetid. Projektet skal ligeledes udvikle uddannelsesmateriale for studerende. 21 Målet for projektet er: Reducere CO₂- udledningen fra cementproduktionen. Afhjælpe konsekvenserne af manglen på flyveaske når kulfyring af kraftværker i Danmark udfases inden menter%20incl%20supplement.pdf

22 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer Skabe vækst i danske videns- og produktionsarbejdspladser. Andre bæredygtige tiltag i cement- og betonproduktionen er forbedring af materiale flowet i produktionen. Det er en måde at genbruge restprodukter fra fremstillingen af beton. Det er for eksempel muligt at benytte nedknust beton i forbindelse med produktion af ny beton da det kan erstatte det naturlige tilslag, hvis visse forudsætninger er opfyldt. Genbrugstilslaget må højst udgøre 20 % af stenfraktionen og 10 % af sandfraktionen. Det skal bestå af nedknust beton, som er produceret i henhold til DS 411 og det må anvendes til passiv miljøklasse og op til styrkeklasse Nedknust beton fra byggeaffald bliver for det meste brugt som fyldmateriale i vejsektoren. Vandforbruget reduceres, hvis vaskevandet genbruges som vaskevand eller som procesvand. Se figur 5. Det kan med fordel indarbejdes i produktionen da der er udgifter til vandafledning og neutralisering af spildevandet, hvis det udledes til et rensningsanlæg. Opsamling af regnvand kan ligeledes med fordel bruges i produktionen for at mindske vandforbruget. Figur 5 - Materiale flow i betonproduktion Det måske mest spændende tiltag i betonproduktionen lige nu er et forskningsprojekt som hedder LowE-CEM, der varer frem til Det består blandt andet af deltagere fra Aarhusog Aalborg Universitet, Aalborg Portland A/S, FLSmidth A/S med flere. Projektet går ud på lave cement på en mere klimavenlig måde ved at skifte cementen delvist ud med varmebehandlede ler mineraler. Det forventes at kunne reducere 22 Miljøvenlig betonproduktion Produktområdeprojekt vedr. betonprodukter 15

23 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer cementfabrikkernes C0₂ -udledning med ca. 30 %, da de har fundet et mineral, som kan erstatte kridtet i cementen. Det findes i store mængder og er nemt, at skaffe. Mineralet hedder montmorillonit og findes i en lerart kaldet betonit. Montmorillonit skal varmes op ligesom kridtet men kun til ca. halvdelen, nemlig 800 grader og det frigiver ikke C0₂ under processen. Det er til gengæld mere kompliceret at fremkalde den kemiske reaktion da den opstår inden for en smal margin. 23 Der er desværre et stykke vej endnu forskningsmæssigt da det er svært at styre de kemiske reaktioner under opvarmningen og der går nok et stykke tid endnu inden de har svaret på klimavenlig beton Træ Det er ikke den store hemmelighed, at træ er verdens mest miljø- og klimavenlige råstof. Træer omdanner luftens CO₂ til ilt, som dermed er med til, at mindske drivhuseffekten. Ved at bygge med træ vil der være anvendt mindre energi til byggematerialerne end ved byggeri med for eksempel beton, hvis træet er bæredygtigt produceret. Træ kan derudover genbruges og afbrænding af træ giver CO₂ neutral energi. 24 For at vide med sikkerhed, at der er tale om bæredygtigt træ og skovdrift skal man kunne følge træet fra skoven til det færdige produkt. Det kræver dokumentation ud fra internationale standarder i form af certificeringer både på skove, træhandel og træprodukt. De to mest anderkendte certificeringssystemer er FSC og PEFC der tilsammen dækker 98 % af alle certificerede skove. 25 Disse certificeringer er et godt grundlag for dokumentation af lovlighed i henhold til EUTR-forordningen. EUTR- eller EU s tømmer-forordning indeholder forpligtigelser for alle aktører, der handler med træ eller træprodukter på det europæiske marked. 26 Den forbyder, at ulovligt fældet træ må markedsføres i EU. Det gælder både træ fældet i EU men også importeret træ uden for EU. Derudover skal aktørerne kunne dokumentere hvordan de minimerer risikoen for at handle med ulovligt træ og man skal kunne spore hvem de har købt træet af og hvem de sælger det videre til. EUTR-forordningen er gældende i Danmark og trådte i kraft i Umiddelbart efter EUTR-forordningen trådte i kraft i Danmark valgte regeringen at indføre et nyt cirkulære for, at statens indkøb af træ til byggeri skulle være bæredygtigt. Staten køber træ for op imod 400 millioner kroner om året til byggeri m.m. Det trådte i kraft 1. juli 2014 og retningslinjerne gør, at en FSC eller PEFC certificering ville være garanti for en bæredygtig træleverance til staten

24 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer PEFC er det største certificeringssystem med over 255 millioner hektar certificeret skov og over certificerede virksomheder. FECF, som er forgængeren blev oprettet i 1992 efter UN Earth Summit. PEFC blev oprettet i 1999 på grund af behov for certificering af små skovbrug, men certificerer i dag alle typer skov og træprodukter og dermed dokumenterer lovligheden i henhold til EUTR-forordningen. FSC er det næststørste certificeringssystem med over 183 millioner hektar certificeret skov og over certificerede virksomheder. FSC startede med at kæmpe mod fældning af tropeskovene i 1994, men certificerer i dag også alle typer skov og træprodukter. Dog dokumenterer FSC-certifikationen ikke lovligheden i henhold til EUTR-forordningen på nuværende tidspunkt, hvilket betyder, at virksomheder selv skal fremskaffe visse oplysninger igennem deres leverandør Bæredygtig træproduktion På grund af EUTR-forordningen er man sikret bæredygtigt træ i Europa. 25 % af Danmarks træproduktion leveres af de danske skove. Væksten i de danske skove er en af de højeste i Europa hvilket blandt andet skyldes frugtbar jord, et gunstigt klima og en rationel skovdrift. Rold skov har for eksempel helt optimale betingelser for dyrkning af nåletræer. Når bevoksningen er år gammel starter fældningen også kaldt hugsten. Alt tyndingstræ altså småpinde osv. 28 hugges til flis som blandt andet varmeværker køber og afbrænder til en CO₂ neutral energiform. 29 Når træerne bliver tykke nok, ca. hvert 4-5 år saves de til tømmerstokke (træstammer) og derfra transporteres de til savværket, hvor de maskinskæres til ønskede dimensioner. Den energimængde der bliver brugt på at fremstille træprodukter, kan i mange tilfælde genvindes ved at brænde træprodukterne på affaldsforbrændingskraftværker efter brug da det giver en større energimængde. Altså en cradle-to-cradle tankegang. Det betyder, at flere træprodukters livscyklus giver en energigevinst som vist i Figur Positive tal betyder energiforbrug mens negative tal betyder energiudvikling ogensinde/

25 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer Figur 6 - Energiforbrug i træprodukters livscyklus Bæredygtige tiltag Ved at bygge mere i træ, kan vi i Danmark reducere CO₂-udledningen. Dette er Chora Connections klare vision. Chora Connection er en organisation, der forsøger at finde frem til konkrete bæredygtige tiltag blandt andet i byggeriet. De er kommet frem til to konkrete tiltag efter rundbordssamtaler med 20 aktører fra træ- og byggebranchen i oktober sidste år. Chora Connection vil opdatere bygningsreglementet således, at bestemmelser omkring brandforhold ændres så det bliver muligt at bygge højt med træ. Derudover vil de indføre en grænseværdi for et byggeris maksimale miljø- og klimapåvirkning baseret på livscyklusvurderinger. Chora Connection mener, at disse tiltag vil sikre mulighed for udvikling af nye danske jobs samt tydeligøre, at træ i byggeri kan bidrage positivt til at nå de danske reduktionsmål for CO₂-udledning. 31 Sammen med de 20 aktører fra træ- og byggebranchen vil man arbejde videre med en prototype på et højhus af træ og med nye forretningsmodeller omkring dyrkning, bearbejdning og fremstilling af nye materialer i træ Tegl Tegl er et af de mest anvendte materialer i Danmark, primært på grund af styrke og holdbarhed. Derfor er det særligt vigtigt at undersøge, hvor bæredygtigt et materiale det er. Tegl er 100 % naturmateriale da det består af sand, vand og ler, som findes over hele verden. Dette gør, at teglproduktionen kan udføres i hvert enkelt land og ikke nødvendigvis skal transporteres over landegrænser. Holdbarheden på en teglsten er minimum 100 år og kræver et minimalt vedligehold, så ud over den miljømæssige kvalitet er det også en økonomisk kvalitet. Tegl har også en social kvalitet, da en murstensvæg giver et godt indeklima på grund af dens evne til at optage fugt uden at blive beskadiget, da det er et uorganisk materiale

26 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer En af de store fordele ved tegl er, at den kan genanvendes. Se figur 7. I Danmark genanvendes ca. 95 % af alt murværk 33 hvilket også sikrer, at vi ikke laver rovdrift på ler. Figur 7 - Genanvendelsescyklus for mursten Ingeniørvirksomheden Niras har lavet udregninger, der viser, at ved genanvendelse af 2000 gamle mursten sparer man miljøet for ca. et ton CO₂-udledning i forhold til produktion af nye mursten Produktion Udvindingen af ler til produktionen af tegl sker ved, at muldlaget og overjord fjernes og lægges til side. Når den ønskede mængde ler er udgravet, udlægges den tilsidesatte overjord tilbage og derefter mulden. På den måde sikrer man, at området igen kan bruges til landbrug eller et andet formål. I denne indvindingsfase bruges der kun energi til gravningen og transporten af leret til teglværket. Ligesom ved beton er der her tale om abiotisk ressourceudtømning af grundstoffer. Teglværkerne generer intet ler affald, da ler ved eksempelvis fejlproduktion genanvendes. Procesvand bliver ligeledes genbrugt på teglværkerne, således bliver vandløb og natur ikke påvirket af ler partikler

27 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer Det største energiforbrug i forbindelse med produktionen af tegl er til brændingen af teglproduktet. Leret brændes ved en temperatur på over 1000 grader. Der bruges ca KJ energi pr. kg tegl og derfor giver dette også en betydelig CO₂-udledningen. Figur 8 - Typisk fremstilling af mursten Bæredygtige tiltag Der er nogle bæredygtige tiltag specielt omkring genanvendelse af mursten. Der er blandt andet et firma, der hedder Gamle mursten, som specialiserer sig i netop dette. De har opnået en rensemetode hvor murstenene renses ved hjælp af vibrationer og uden brug af kemikalier eller vand. Efter rensningen stables de genbrugte mursten og er derfra klar til at blive brugt igen i et nyt byggeri, hvor der måske ønskes et særligt udtryk med patina. 35 Det nyeste tiltag fra virksomheden er et samarbejde med affaldsselskabet AVV i Hjørring, hvor man vil starte op i Nordjylland da man i øjeblikket kun genbruger mursten fra Sjælland og Fyn

28 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer 2.6. Miljømærkninger og indeklima Danmark har to officielle miljømærker, svanemærket og EU-blomsten. Svanemærket er det officielle nordiske miljømærke, som blev stiftet i 1989 og Danmark tilsluttede sig ordningen i EU-blomsten er Europas officielle miljømærke og blev etableret i Miljømærkerne ser på hele produktets rejse og de miljøudfordringer der opstår undervejs. Der fokuseres på produktets samlede miljøbelastning blandt andet ved brug af livscyklusvurderinger. Ud fra denne vurdering fastsættes det, hvilke krav produktet skal leve op til for at blive miljømærket. Der bliver blandt andet stillet skrappe krav til kemikalier i produktet på grund af indeklimaet i bygningen. Det skal sikres, at ingen sundhedsskadelige kemikalier er at finde i produktet. Mærkningerne skal også være med til at fremme den bæredygtige udvikling. Kravene til de miljømærkede produkter skærpes regelmæssigt for at følge med udviklingen på markedet. Derfor skal alle miljømærkede produkter dokumentere på ny, at de lever op til de nye krav. Ved at vælge miljømærkede byggematerialer sikrer man sig, at de er blandt de miljømæssigt bedste i deres kategori. 37 Ud over de to officielle mærkninger findes der også en Dansk indeklima mærkning. Det er en frivillig mærkningsordning der dokumenterer produkters afgasning. Mærkningen stiller krav til produktet i brugsfasen og hvordan det påvirker luftkvaliteten i indeklimaet. Produktet gennemgår en omfattende prøvning og får dokumenteret hvilke kemiske stoffer der frigives til luften under brug. Indeklimamærket stiller nogle krav til produkterne. Der er en øvre grænse for hvilke stoffer der må afgasse og hvor stor afgasningen må være. Lugtindtrykket på produktet stilles der ligeledes krav til. 38 Ved at benytte indeklimamærkede byggematerialer som for eksempel lofter sikrer man, at det ikke afgiver fibre og partikler til indeklimaet, at der ikke afgives sundhedskadelige stoffer og der ingen lugtgener er Delkonklusion Bæredygtighed handler om, hvordan vi kan passe på jorden således den ikke tager skade af den måde vi lever på. Der er 3 kvalitetskrav, som bør følges ifølge Brundland rapporten. De 3 kvalitetskrav er, det miljømæssige krav, det sociale krav og det økonomiske krav. De 3 kvalitetskrav gælder også på bygningsniveau og omhandler, at man blandt andet skal

29 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer designe bygninger med et lavt ressourceforbrug, godt indeklima, god funktionalitet og økonomisk ansvarlighed. At følge disse krav er altafgørende i forhold til, at lave et bæredygtigt byggeri. For at have et overblik over hvad et lovligt og bæredygtigt byggemateriale er, er man nødt til at forstå hvilken dokumentation og kriterier der skal til før et byggemateriale er bæredygtigt. På grund af bygevareforordningen (CPR) er den samme lov gældende for alle EU lande og deres producenter. I byggevareforordningen er der 7 krav, som skal overholdes og det 7. krav hedder bæredygtig udnyttelse af naturressourcer. For at overholde CPR og dermed få CE-mærket sin byggevare er der udarbejdet nogle standarder og Europæiske Tekniske Vurderinger, som beskriver EU-direktivernes krav og derfor skal overholdes. Derudover skal der udarbejdes en ydeevnedeklaration (DoP) hvor man deklarerer produktets ydeevne og hvordan det er certificeret. Sidst men ikke mindst skal der udarbejdes en Miljøvaredeklaration (EPD), som sikrer, at man overholder det 7. krav i forhold til bæredygtighedsvurderinger. Hertil er der ligeledes udarbejdet en Europæisk Standard EN 15804, der definere rammerne for en livscyklusvurdering (LCA) af byggevarer. Livscyklusvurderingen danner dermed baggrund for udarbejdelsen af EPD en. I Livscyklusvurderingen undersøges hvilke miljømæssige påvirkninger der er i forbindelse med fremskaffelsen af råvarer og produktionen af den specifikke byggevare. Ved at få lavet disse EPD er kan man sammenligne byggematerialer overfor hinanden på et bæredygtigt parameter. Herudover kan der opsummeres følgende omkring de enkelte materialer: Beton er stærk og holdbar, har gode brandegenskaber og giver god lydisolering. Beton kan absorbere vibrationer, og har gode energimæssige egenskaber på grund af en stor termisk masse, der nedsætter behovet for opvarmning og køling. Genbrug af nedknust beton kan hjælpe på forbruget af naturens ressourcer. Fremstillingen af beton er en fuldt automatiseret proces. Moderne betonfabrikker gør en stor indsats for at genbruge vand og betonrester. Levetiden på betonbyggerier er lang og hvilket hjælper på materialets miljøprofil. Der hvor betonen falder igennem er produktions CO₂-udledning. Da der skal cement til at lave beton er det svært, at få udledningen længere ned. Grøn Beton II håber, at finde metoder hvorpå udledningen minimeres i fremtiden. Det samme gør sig gældende for forskningsprojektet LowE-CEM. Træ kan være et bæredygtigt byggemateriale da det er et råstof i sig selv. Det skal ikke sammensættes med andre stoffer under produktionen og det kan give mere CO₂-neutralenergi ved afbrænding efter endt brug. Det giver ofte mere energi ved afbrænding end det bruger ved at blive produceret. Der er gjort nogle tiltag i Europa, der gør det nemt, at vurdere om træet er 22

30 Bæredygtige materialer 2. Bæredygtige byggematerialer bæredygtigt eller ej. EUTR-forordningen og de forskellige certificeringsorganer sørger for gennemsigtighed da man følger træet fra skoven til det færdige produkt. Tegl er et materiale, som er en blanding af flere råstoffer ligesom beton er. Tegl har en meget høj holdbarhed og mursten kan nemt holde over 100 år. Produktionen af tegl er ikke speciel bæredygtig i sig selv, da man udtømmer grundstoffer, der ikke blive genereret igen. Man bruger også fossilebrændstoffer til, at opvarme ovnene, som skal brænde leret til over 1000 grader. Brændingen af leret giver en betydelig CO₂-udledning og er svær at gøre noget ved. Teglen er dog utrolig genanvendelig hvilket øger dens miljøprofil gevaldigt. Der findes nogle mærkninger der dokumenterer et byggemateriales direkte bæredygtighed. EU-blomsten og svanemærket sikrer, at materialet er bæredygtigt ud fra livscyklusvurderinger og de skrappe krav der stilles til blandt andet sundhedsskadelige stoffer, produktegenskaber og produkt revurderinger. Indeklima mærket dokumenterer materialets afgivelse af kemiske stoffer til luften, lugtgener fra materialet og frigivelse af fibre og partikler i indeklimaet. Ved at benytte et indeklima mærket materiale sikrer man sig et sundt indeklima i brugsfasen hvilket blandt andet bidrager til den sociale bæredygtighed. 23

31 Bæredygtige materialer 3. Analyse af Campus Bindslevs plads 3. Analyse af Campus Bindslevs plads Jeg har i dette projekt valgt at tage udgangspunkt i et dispositionsforslag fra Campus Bindslevs Plads i Silkeborg. Silkeborg kommune ønsker at skabe en markedsplads, hvor elever, studerende og borgere kan mødes og lære af hinanden på tværs af uddannelse og kultur. Bygningen skal derfor være med til at skabe en kreativ og dynamisk ramme for Silkeborg og dens indbyggere. Den skal forbindes med det eksisterende bibliotek således det bliver ét stort videns marked. Campus Bindslevs Plads ligger i centrum af Silkeborg, hvor 7 forskellige uddannelses- og kulturinstitutioner skal være med til at udvikle områdets funktioner i et permanent partnerskab. Der skal eksperimenteres med at udveksle idéer og viden for at blive klogere på at arbejde på tværs af campuspartnere men også for at gentænke gamle undervisningsformer. Campusbygningen skal opføres med et læringsmiljø på ca m² i to etager, som åbner i August Materialeanalyse af Campus Bindslevs Plads (Bilag 2) For at lave en livscyklusvurdering på Campus Bindslevs Plads er en materialeanalyse påkrævet. Da projekteringen foregår i dispositionsforslaget kan tykkelser på konstruktioner og materialer ændres senere hen i projekteringen og det vil derfor kræve en ny livscyklusvurdering igen for, at finde bygningens færdige miljøprofil. Materialeanalysen i dispositionsforslaget er lettere overfladisk men meget vigtig især for bygningens udtryk da det er i denne fase man mere eller mindre fastsætter hvilke overflader de forskellige konstruktioner skal have. Jeg har taget udgangspunkt i de primære bygningsdele. Som bilag 2 beskriver, opføres bygningen i betonelementer hvilket giver store muligheder statisk og designmæssigt. Facadeudtrykket bliver meget åbent med store mængder glas, som kun brydes af bånd med cortenstål. Se forside for illustration. Indvendigt bliver det et råt og naturligt materiale udtryk. Cortenstålet føres med ind i bygningen og betonsøjler vil 24

32 Bæredygtige materialer 3. Analyse af Campus Bindslevs plads fremstå i deres naturlige struktur. Der vil blive beklædt med trælameller på flere vægflader også på grund af deres akustik nedsættende kvaliteter. Se figur 9. Figur 9 - Illustration af materialevalg Ydervæggene består af en tung beton bagmur hvor på jeg har valgt at facaderne laves som let væg da det rent udtryks- og udførelsesmæssigt er nødvendigt. Etagedækket udføres som beton huldæk med trinlydsabsorberende isolering og slidlag for at videreføre det rå udtryk. Taget udføres som varmtag oven på beton huldæk. Konstruktionerne er som sagt ikke gennemprojekteret på nuværende stadie i dispositionsforslaget, især isoleringstykkelser er projekteret ud fra erfaring og vejledende tykkelser da der endnu ikke er lavet en energiberegning på bygningen. Jeg ved dog i henhold til bygningsreglementet 2015 punkt Energirammer for kontorer, skoler, institutioner m.m. at bygningens samlede behov for tilført energi pr. m² opvarmet etageareal ikke må overstige 41,0 kwh/m². Jeg ved nu hvilke byggematerialer, der skal bruges til de primære konstruktioner og kan ud fra disse lave en foreløbig livscyklusvurdering, som kan give mig et overblik over byggematerialernes miljøprofiler. 25

33 Bæredygtige materialer 3. Analyse af Campus Bindslevs plads 3.2. Livscyklusvurdering af Campus Bindslevs Plads Jeg har valgt at benytte SBI s LCAbyg version 2 som digitalt værktøj og dertilhørende data til at beregne Campus Bindslevs Plads LCA. Formålet med beregningen er at få et overblik over bygningsdelenes miljøprofiler allerede i dispositionsforslaget for, at kunne vurdere forskellen på forskellige byggevarer og konstruktioner, hvilke konstruktioner bør måske have ekstra opmærksomhed og kan man finde nogle byggevarer, der kan hjælpe på bygningens miljøprofil i forhold til de gængse byggevarer? Jeg har ikke indtastet drift forbrug da jeg på nuværende tidspunkt kun er interesseret i materialernes energiforbrug. De indtastede materialemængder kommer ud fra materiale analysen på Campus Bindslevs Plads, Bilag 2. Miljø profil Bindslevs plads Silkeborg Kommune Bygningstype: Skole Etageareal: 1500 m 2 LCAbyg Bygningens forventede levetid (designet): 100 år Start år: 2016 år Betragtningsperiode: 100 år Energiforbrug - el: 0 kwh/m 2 år Energiforbrug - varme: 0 kwh/m 2 år Nærmere beskrivelse af bygningen: 26

34 Bæredygtige materialer 3. Analyse af Campus Bindslevs plads SAMLET RESULTAT - BYGNING OG DRIFT Fordelt på 9 indikatorer samt individuelle indikatorresultater fordelt på henholdsvis bygning(b) og drift(d) NB. De individuelle indikatorresultater kan ikke sammenlignes på tværs, da hver indikator har forskellig enhed. HOVEDRESULTATER - BYGNING De 9 indikatorer: GWP: Global Warming Potential Global opvarmning ODP: Ozone Depletion Potential Ozonnedbrydning POPC: Photochemical Ozone Creation Potential Fotokemisk Ozondannelse AP: Acidification Potential Forsuring EP: Eutrophication Potential Næringssaltbelastning ADPe: Abiotic Depletion Potential, Elements Abiotisk ressourceudtømning, grundstoffer ADPf: Abiotic Depletion Potential, Fossil fuel Abitoisk ressourceutømning, fossil PEtot: Primary Energy Primærenergi, samlet tal for primærenergi fossil og vedvarende Sek: Secondary Energy Sekundære brændsler, samlet tal for primærenergi fossil og vedvarende 27

35 Bæredygtige materialer 3. Analyse af Campus Bindslevs plads Bygningsbasis: Fundament Terrændæk De primære bygningsdele (P): Ydervæg Indervæg Dæk Trapper Konstruktion (Søjler og bjælker) Tag Komplettering: Vinduer Installationer: Varme Ventilation Systemafgrænsning Inkluderet i vurderingen: 28

36 Bæredygtige materialer 3. Analyse af Campus Bindslevs plads Bygningsdele Navn Beskrivelse Mængde Vægt Levetid Linjefundament Bygningsdel 248 m ,00 kg - Beton C30/37 Byggevare 62 m³ ,00 kg 100 år Armeringsstål Byggevare 744 kg 744,00 kg 100 år (13)01 - Terrændæk Bygningsdel 898 m² ,40 kg - Kapillarbrydende lag (Singels 2-15 mm) Byggevare 269,4 m³ ,00 kg 100 år Isolering XPS Byggevare 359,2 m³ ,40 kg 100 år Beton C30/37 Byggevare 107,76 m³ ,00 kg 100 år Armeringsstål Byggevare kg 3.592,00 kg 100 år (21)06 - Let facadevæg ved glas/alu system Bygningsdel 225 m² ,86 kg - Beslag mv, stål Byggevare 45 kg 45,00 kg 100 år Vindgips Byggevare 225 m² 2.250,00 kg 100 år Mineraluld, alm Byggevare 56,25 m³ 1.476,56 kg 100 år Dampspærre, PE Byggevare 0,05 m³ 42,30 kg 100 år Gipsplade Byggevare 450 m² 3.825,00 kg 100 år Beslag mv, stål 250 mm Byggevare 45 kg 45,00 kg 100 år Cotzenstål Byggevare 0,11 m³ 3.510,00 kg 30 år (21)01 - Beton Sandwichelement 555 mm Bygningsdel 40 m² ,00 kg - Isolering XPS Byggevare 12 m³ 384,00 kg 100 år Beton C30/37 70 mm forplade Byggevare 2,8 m³ 6.720,00 kg 100 år Beton C30/ mm bagmur Byggevare 7,2 m³ ,00 kg 100 år (21)03 - Let facadesystem på tung bagmur - Værksted Bygningsdel 200 m² ,50 kg - Stålplade Byggevare 0,9 m³ ,00 kg 30 år Beslag mv, stål Byggevare 40 kg 40,00 kg 100 år Vindgips Byggevare 200 m² 2.000,00 kg 100 år Mineraluld, alm Byggevare 50 m³ 1.312,50 kg 100 år Beslag mv, stål 250 mm Byggevare kg 1.700,00 kg 100 år Beton C30/ mm bagmur Byggevare 36 m³ ,00 kg 100 år (22)02 - Teglmur 108 mm Bygningsdel 45 m² 9.117,00 kg - Facadetegl Byggevare 4,18 m³ 7.533,00 kg 100 år Mørtel Byggevare 0,99 m³ 1.584,00 kg 100 år (22)01 - Betonelement v. emalitglas 180 mm Bygningsdel 400 m² ,00 kg - 29

37 Bæredygtige materialer 3. Analyse af Campus Bindslevs plads Beton C30/ mm bagmur Byggevare 72 m³ ,00 kg 100 år (21)12 - Udfyldende væg bag emalit Bygningsdel 100 m² ,00 kg - Beton C30/ mm bagmur Byggevare 18 m³ ,00 kg 100 år Mineraluld, alm Byggevare 12 m³ 630,00 kg 60 år (22)04 - Gipsskillevæg 120 mm Bygningsdel 480 m² ,00 kg - Gipsplade Byggevare m² ,00 kg 60 år Mineraluld, alm Byggevare 33,6 m³ 1.764,00 kg 60 år Beslag mv, stål 70 mm stolper Byggevare 96 kg 96,00 kg 100 år (22)03 - Gipsskillevæg m. cortenstål Bygningsdel 67 m² 7.951,23 kg - Gipsplade Byggevare 268 m² 4.556,00 kg 60 år Mineraluld, alm Byggevare 4,69 m³ 246,23 kg 60 år Beslag mv, stål 70 mm stolper Byggevare 13,4 kg 13,40 kg 100 år Cortzenstål Byggevare 0,1 m³ 3.135,60 kg 30 år (42)01 - Trælister på indervægge Bygningsdel 115 m² 5.475,15 kg - Konstruktionstræ lister Byggevare 5,17 m³ 5.475,15 kg 60 år (23)01 - Etagedæk Bygningsdel 445 m² ,50 kg - Lyddæmpende, trykfast mineraluld Byggevare 13,35 m³ 7.743,00 kg 30 år Betonhuldæk (C45/55) Byggevare 97,9 m³ ,00 kg 100 år Armeringsstål Byggevare 2.358,5 kg 2.358,50 kg 100 år Cementslidlag Byggevare 31,15 m³ ,00 kg 15 år (24)02 - Betontrapper Bygningsdel 6 stk ,00 kg - Betontrappe Byggevare 6 stk ,00 kg 100 år (25)01 - Betonsøjler Bygningsdel 136 m ,40 kg - Beton C30/37 Byggevare 34 m³ ,00 kg 100 år Armeringsstål Byggevare 734,4 kg 734,40 kg 100 år Betonbjælker Bygningsdel 360 m ,00 kg - Beton C30/37 Byggevare 79,2 m³ ,00 kg 100 år 30

38 Bæredygtige materialer 3. Analyse af Campus Bindslevs plads Armeringsstål Byggevare kg 4.860,00 kg 100 år (27)02 - Varmt tag mm Bygningsdel m² ,00 kg - Betonhuldæk (C45/55) Byggevare 264 m³ ,00 kg 100 år Armeringsstål Byggevare kg 4.800,00 kg 100 år Mineraluld, trykfast Byggevare 660 m³ ,00 kg 40 år Tagpap base Byggevare kg ,00 kg 40 år Tagpap top, skiferbestrøet Byggevare kg ,00 kg 40 år (21)13 - Vinduer Bygningsdel 670 m² ,00 kg - Vinduesprofil, træ Byggevare kg ,00 kg 30 år Vinduesprofil, alu Byggevare kg 4.020,00 kg 30 år Energirude (2-lags) Byggevare 804 m² ,00 kg 30 år Fjernvarmeveksler Bygningsdel 1 stk. 246,40 kg - Fjernvarmeveksler, 60 kw+c77 Byggevare 60 kg 240,00 kg 30 år Isolering XPS Byggevare 0,05 m³ 6,40 kg 30 år Cirkulationspumpe Bygningsdel 1 stk. 98,80 kg - Cirkulationspumpe, W Byggevare 1 stk. 98,80 kg 30 år Varmvandsbeholder Bygningsdel 1 stk. 752,00 kg - Varmvandsbeholder Byggevare 140 kg 560,00 kg 30 år Isolering XPS Byggevare 1,5 m³ 192,00 kg 30 år Ventilationsaggregat Bygningsdel 1 stk. 671,20 kg - Ventilationsaggregat m³/h Byggevare 1 stk. 671,20 kg 30 år 31

39 Bæredygtige materialer 3. Analyse af Campus Bindslevs plads Hvis man kigger på de forskellige bygningsdele og deres potentielle miljøpåvirkninger i forhold til person-ækvivalenter GWP, altså hvor stor en andel af en gennemsnitlig verdensborgers årlige miljøpåvirkninger bygningsdelen svarer til, så er der ingen tvivl om, at det er taget, som er den store skurk. Tagets miljøpåvirkning årligt svarer til lidt over 100 personers samlede miljøpåvirkning om året. Hvis man så breder det ud på de enkelte materiale påvirkninger er det tydeligt at isoleringen i bygningen er den største miljøbelastning efterfulgt af de mineralske materialer. Diagrammet viser også at træet der bruges i bygningen har en positiv miljøprofil. 32

40 Bæredygtige materialer 3. Analyse af Campus Bindslevs plads Kigger man dybere i beregningen blandt de 10 mest bidragende byggevarer hvilket svarer til 90,7 % af bygningen, er det tydeligt, at det er den trykfaste mineraluld på taget, som uden tvivl har den dårligste miljøprofil. Men hvilke isoleringsmuligheder er der, som er bæredygtige ud fra de miljømæssige, sociale og økonomiske parametre? Ved isolering anvendt i gulv, vægge og tage er det primært de miljømæssige og økonomiske parametre der er vigtige. Det har AI A/S lavet nogle beregninger på hvor de har taget udgangspunkt i disse 4 isoleringstyper: PUR og PIR EPS og XPS Mineraluld Naturlig organisk isolering som papiruld og træuld PUR og PIR isolering har høj isoleringsværdi (20-24) og høj trykstyrke. PIR skum har en god brandmodstandsevne, PUR har lidt lavere. EPS og XPS har normal isoleringsværdi (32-41) og høj trykstyrke. De har en lav brandmodstandsevne hvilket gør, at materialet er mest velegnet til terrændæk eller andre konstruktioner mod jord. Mineraluld har en normal isoleringsevne og god brandmodstandsevne. Det er let og har en lav trykstyrke. Papiruld og træuld har en normal isoleringsevne, lav brandmodstandevne og lav trykstyrke. Disse isoleringsprodukter er stadig under udvikling. 33

41 Bæredygtige materialer 3. Analyse af Campus Bindslevs plads For at sammenligne disse 4 materialer sammenlignes de på deres udledning af CO₂, energiforbrug og pris. Informationer om CO₂ udledning og energiforbrug er taget fra produkternes miljøvaredeklarationer (EPD). Grafen er opdelt i henholdsvis produktion og end of life. End of life beskriver materialets bortskaffelse i form af transport, adskillelse, fobrænding osv. Figur 10 - CO₂ udledning ift. isoleringsværdi Som Figur 10 tydeligt viser er det Rockwools trykfaste isolering, der har højest CO₂ udledning og mindst ved træuldsisolering på grund af, at det frigiver mindre CO₂ end det optager, primært fordi det kan afbrændes efter end brug og udlede CO₂ neutral energi. Glasuldsisoleringen ligger dog også pænt lavt i forhold til CO₂ udledningen, specielt Knauf Ecobatt klarer sig godt. Det næste parameter er energiforbruget i forhold til isoleringsværdien, hvor det er opdelt i forbruget af ikke vedvarende energi som stammer fra for eksempel afbrænding af fossile brændstoffer, og vedvarende energi som for eksempel sol- og vindenergi. 34

42 Bæredygtige materialer 3. Analyse af Campus Bindslevs plads Figur 11 - Energiforbrug ift. isoleringsværdi Når man kigger på energiforbruget følger det meget godt det samme resultat som ved CO₂ udledningen. PIR isoleringen har dog et noget større energiforbrug i forhold til CO₂ udledningen. Igen klarer glasulden sig godt og Knauf Ecobatt ligger helt i bund på nær træulden, der kun bruger vedvarende energi. Figur 12 og 13 viser hvordan energiforbruget er fordelt ved fremstillingen af Knauf Ecobatts. 39 Figur 13 - Ikke vedvarende energi ressourcer for Knauf Ecobatt Figur 12 - Vedvarende energi ressourcer for Knauf Ecobatt

43 Bæredygtige materialer 3. Analyse af Campus Bindslevs plads Det sidste parameter er prisen i forhold til isoleringsværdien. Priserne er fastsat efter vejledende prislister. Figur 14 - Pris ift. Isoleringsværdien Her ser man, at trykfast mineraluld og EPS produkter er de dyreste produkter, men træuld, fåreuld og PIR har også højere priser. Glasuld markerer sig klart som det billigste materiale i forhold til isoleringsværdien. Når man kigger på de tre grafer kan man konkludere at glasuldisolering klarer sig godt. Valget af isoleringsmateriale kan desværre ikke kun vælges ud fra disse bæredygtige parametre, da man er nødt til at se det i en sammenhæng med de byggetekniske faktorer Delkonklusion En materialeanalyse er nødvendig for, at kunne lave en livscyklusvurdering. Ved at tage udgangspunkt i dispositionsforslaget på Campus Bindslevs Plads, kunne jeg udvælge nogle materialer og udregne mængderne af disse. Materialevalget på dette stadie af byggeriet er lettere overfladisk da selve produkterne ikke er valgt endnu. Det samme gør sig gældende for mængderne, som er estimeret og derfor vil det være nødvendigt med en ny materialeanalyse og livscyklusvurdering senere i projektet, når produkter og mængder ligger helt fast. Livscyklusvurderingen på nuværende stadie giver en rigtig god indikation af hvilke materialer der har den værste miljøprofil og derfor kræver ekstra opmærksomhed ved 36