Ο στόχος των μηδενικών εκπομπών στις κατασκευές ασκεί μεγάλη πίεση σε μελετητές, μηχανικούς και εταιρείες του κλάδου καθώς από μόνα τους τα κεφάλαια που απαιτούνται για τη μείωση του αποτυπώματος άνθρακα σε νέα και ανακαινισμένα κτίρια αποτελούν σημαντική πρόκληση. Μια νέα προσέγγιση στα βιώσιμα κτίρια μπορεί να συμβάλει στην αντιστάθμιση των απαιτούμενων επενδύσεων, είτε πρόκειται για νέα κατασκευή είτε για ανακαίνιση υφιστάμενου κτιρίου.
Σύμφωνα με ανάλυση της Deloitte σε παγκόσμιο επίπεδο, το δομημένο περιβάλλον αντιπροσωπεύει το 39% των ετήσιων ακαθάριστων εκπομπών άνθρακα. Αυτό περιλαμβάνει τον λειτουργικό άνθρακα — τις συνεχείς εκπομπές άνθρακα από την καθημερινή χρήση — και τον ενσωματωμένο άνθρακα — όλο τον άνθρακα που εκπέμπεται κατά την παραγωγή, τη μεταφορά και την απόρριψη των δομικών υλικών.
Οι εταιρείες και οι προμηθευτές του κλάδου των κατασκευών αισθάνονται την πίεση να μειώσουν το αποτύπωμα άνθρακα στα νέα κτίρια ή σε αυτά που ανακαινίζονται, ενώ σύμφωνα με έρευνα του Dodge Construction Network, πάνω από το 90% των εταιρειών στις ΗΠΑ λαμβάνουν αιτήματα από πελάτες να μειώσουν την ποσότητα ενσωματωμένου άνθρακα σε κατασκευαστικά έργα. Ωστόσο, οι δαπάνες που απαιτούνται για την υλοποίηση αυτού του οράματος μπορεί να είναι σημαντικές.
Είτε πρόκειται για νέα κατασκευή είτε για ανακαίνιση υφιστάμενου κτιρίου, η Deloitte προτείνει ένα τρίπτυχο πιθανών λύσεων για τον κλάδο: βιώσιμα υλικά, βιώσιμες μέθοδοι και βιώσιμα μοντέλα, εκτιμώντας ότι το μοντέλο αυτό μπορεί να συμβάλει στην προώθηση των βιώσιμων κτιρίων. Η έκθεση παρέχει ορισμένες προσεγγίσεις και συστάσεις που θα βοηθήσουν τις εταιρείες κατασκευών να μειώσουν το ανθρακικό αποτύπωμα των κτιρίων, στο πλαίσιο ρεαλιστικών κεφαλαιακών δαπανών.
Καινοτομία, ψηφιακές τεχνολογίες, κίνητρα
Για να επιτευχθεί ο στόχος των μηδενικών εκπομπών έως το 2050, ορισμένες εταιρείες κατασκευών και υπηρεσιών διαχείρισης κτιρίων έχουν αρχίσει να ενσωματώνουν ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και αποδοτικές κατασκευαστικές πρακτικές στα νέα κτίρια. Ένα τυπικό κτίριο που κατασκευάζεται σήμερα θα μπορούσε να εξακολουθεί να χρησιμοποιείται το 2070 και μετά, αλλά το κλίμα που θα αντιμετωπίσει πιθανότατα θα έχει αλλάξει σημαντικά. Επομένως, υπάρχει ανάγκη να εφαρμοστούν αποτελεσματικές λύσεις χαμηλών εκπομπών άνθρακα καθ’ όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής τους.
Η καινοτομία, οι ψηφιακές τεχνολογίες, τα κίνητρα και η υποστηρικτική νομοθεσία είναι μερικοί από τους παράγοντες που ωθούν τον κλάδο προς την επίτευξη μηδενικών εκπομπών.
Καινοτομία: Τα υποκατάστατα και τα πράσινα δομικά υλικά, όπως το προηγμένο σκυρόδεμα, τα οργανικά πρόσμικτα, το ανακυκλωμένο γυαλί και το πλαστικό, κερδίζουν έδαφος στον κλάδο της κατασκευής και της μηχανικής. Για παράδειγμα:
- Αντικατάσταση της ξύλινης επένδυσης με πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC) ή ρητίνη πολυπροπυλενίου ανθεκτική στη φθορά από το νερό, ώστε να μειωθεί η ανάγκη για συχνό βάψιμο.
- Χρήση επεξεργασμένου ξύλου για την απομίμηση πλαστικού ή γυαλιού. Είναι ελαφρύ, αποθηκεύει θερμότητα και μειώνει την κατανάλωση ενέργειας.
- Εγκατάσταση έξυπνων γυάλινων παραθύρων που μπορούν να αλλάζουν τις θερμαντικές τους ιδιότητες ανάλογα με την ποσότητα θερμότητας και κλιματισμού που υπάρχει στο εσωτερικό του κτιρίου.
- Χρήση τσιμέντου κατασκευασμένου από ασβεστόλιθο βιολογικής προέλευσης (φύκια).
- Αξιοποίηση τούβλων χαμηλών εκπομπών άνθρακα που χρησιμοποιούν 40% ιπτάμενη τέφρα ή πράσινο σκυρόδεμα υποκατεστημένο από ιπτάμενη τέφρα και κοκκοποιημένη σκωρία υψικαμίνου. Αυτό μπορεί να μειώσει τις εκπομπές κατά περίπου 46%.
Παρότι οι καινοτομίες αυτές εισέρχονται στην αγορά, η νομοθεσία εξακολουθεί να υστερεί. Οι εταιρείες ενδέχεται να χρειαστούν τη βοήθεια των αρμόδιων φορέων του κλάδου και των τεχνικών εγκρίσεων, ώστε αυτές οι καινοτομίες στα υλικά να υιοθετηθούν ταχύτερα.
Ψηφιακές τεχνολογίες: Ψηφιακές τεχνολογίες όπως το IoT, οι αισθητήρες, οι συνδεδεμένες συσκευές, η προηγμένη ανάλυση δεδομένων, ο γενετικός σχεδιασμός και το λογισμικό προσομοίωσης θα μπορούσαν να συμβάλουν στη μείωση των εκπομπών και να βοηθήσουν τους κατασκευαστές να εξοικονομήσουν πόρους στους τομείς της ενεργειακής χρήσης, της διαχείρισης αποβλήτων, της προληπτικής συντήρησης και άλλων λειτουργιών. Για παράδειγμα:
- Τα μεγάλα δεδομένα και η τεχνητή νοημοσύνη/η μηχανική μάθηση μπορούν να βοηθήσουν τις εταιρείες να παρακολουθούν και να διαχειρίζονται το συνολικό τους αποτύπωμα άνθρακα.
- Οι αισθητήρες IoT μπορούν να αυξήσουν τη διαθεσιμότητα δεδομένων για την παρακολούθηση και τον έλεγχο της ενεργειακής απόδοσης και να επιτρέψουν πιο αποδοτικές λειτουργίες και συντήρηση.
- Οι προηγμένοι έλεγχοι, η ενοποίηση συστημάτων, η ανάλυση δεδομένων και η ενεργειακή βελτιστοποίηση μπορούν να μειώσουν ενεργά τη ζήτηση και την κατανάλωση ενέργειας. Η ενσωμάτωση ψηφιακών δυνατοτήτων, όπως η βάση ψηφιακών δίδυμων και η εμβυθιστική ολοκληρωμένη ψηφιακή εμπειρία σε έξυπνο εξοπλισμό και συσκευές, μπορεί να προσφέρει οφέλη όπως μειωμένος χρόνος διακοπής λειτουργίας, αυξημένη αξιοποίηση, βελτιωμένη αξιοπιστία, απομακρυσμένη διαχείριση, καθώς και μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και των εκπομπών.
- Οι τεχνολογίες γενετικού σχεδιασμού παρέχουν δυνατότητες επιλογής μεταξύ διαφορετικών επιλογών σχεδιασμού κτιρίων για την αξιολόγηση των επιπτώσεων στο αποτύπωμα άνθρακα.
- Το λογισμικό προσομοίωσης για βιώσιμα κτίρια επιτρέπει στους κατασκευαστές και τους διαχειριστές να εξοικονομούν ενέργεια και πόρους, ενώ παράλληλα συντομεύουν τα χρονοδιαγράμματα των έργων.
Κίνητρα: Οι παγκόσμιες επενδύσεις στην ενεργειακή απόδοση των κτιρίων έφτασαν τα 180 δισεκατομμύρια δολάρια το 2020, από 129 δισεκατομμύρια δολάρια το 2015, κυρίως χάρη στη χρηματοδότηση από ευρωπαϊκές χώρες. Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή παρουσίασε τη στρατηγική για ένα βιώσιμο δομημένο περιβάλλον με στόχο τη βιωσιμότητα των δομικών προϊόντων. Τα μέτρα περιλαμβάνουν απαιτήσεις ανακυκλωμένου περιεχομένου για ορισμένα προϊόντα, την προώθηση της ανθεκτικότητας και της προσαρμοστικότητας των κτιριακών περιουσιακών στοιχείων σύμφωνα με τις αρχές σχεδιασμού της κυκλικής οικονομίας, την ενσωμάτωση της αξιολόγησης του κύκλου ζωής και άλλα.
Στις ΗΠΑ, ο Νόμος για τις Επενδύσεις σε Υποδομές και την Απασχόληση (IIJA) ενέκρινε 1,2 τρισεκατομμύρια δολάρια για δαπάνες μεταφορών και υποδομών, εκ των οποίων τα 550 δισεκατομμύρια προορίζονταν για νέες επενδύσεις και προγράμματα, συμπεριλαμβανομένων των υποδομών ενέργειας και ηλεκτρικής ισχύος καθώς και των υποδομών ύδρευσης. Οι επενδύσεις από τον Νόμο για τη Μείωση του Πληθωρισμού (IRA), όπως οι φορολογικές εκπτώσεις για ενεργειακά αποδοτικά εμπορικά και δημόσια κτίρια και πάνω από 2 δισεκατομμύρια δολάρια για την προμήθεια και χρήση υλικών χαμηλών εκπομπών άνθρακα στην κατασκευή (νέες και ανακαινίσεις) κτιρίων της Γενικής Υπηρεσίας Διοίκησης (GSA), συμβάλλουν στην προώθηση της βιώσιμης δόμησης.13 Συγκεκριμένα, ο IRA προσφέρει επιστροφές κόστους 50% έως 400.000 δολάρια για ανακαινίσεις κτιρίων που επιτυγχάνουν εξοικονόμηση ενέργειας τουλάχιστον 35% και έως 200.000 δολάρια για ανακαινίσεις που επιτυγχάνουν εξοικονόμηση ενέργειας τουλάχιστον 20%.
Υποστηρικτική νομοθεσία: Το πρότυπο Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) εξακολουθεί να αποτελεί σημαντική κινητήρια δύναμη για την αυξημένη ανάπτυξη πράσινων κτιρίων σε παγκόσμιο επίπεδο. Για παράδειγμα, τα κτίρια μπορούν να λάβουν πιστώσεις LEED για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης, αναλύοντας δείκτες αποδοτικότητας και εστιάζοντας στη μείωση του φορτίου και σε στρατηγικές που σχετίζονται με τη θέρμανση, τον εξαερισμό και τον κλιματισμό (HVAC) κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σχεδιασμού. Ομοίως, τα κατασκευαστικά έργα μπορούν να κερδίσουν πιστοποιήσεις LEED για τη λειτουργία και τη συντήρηση των κτιρίων, εγκαθιστώντας νέους ή χρησιμοποιώντας υφιστάμενους μετρητές ενέργειας ή υπομετρητές που μπορούν να συνδυαστούν για να παράγουν δεδομένα σε επίπεδο κτιρίου που δείχνουν τη συνολική κατανάλωση ενέργειας.
Βιώσιμα υλικά, μέθοδοι και μοντέλα
Η πορεία προς τη μείωση των εκπομπών απαιτεί από αρχιτέκτονες, σχεδιαστές, κατασκευαστές, υπεργολάβους, προμηθευτές, παρόχους τεχνολογικών υπηρεσιών και ιδιοκτήτες επιχειρήσεων να συνεργαστούν με νέους τρόπους για την επίτευξη της βιωσιμότητας.
Τα βιώσιμα υλικά, οι μέθοδοι και τα μοντέλα προσφέρουν μια διαδρομή προς τη μείωση του ενσωματωμένου άνθρακα και τη δημιουργία ενός κατασκευαστικού κλάδου με μηδενικές εκπομπές. Τα βιώσιμα υλικά απαιτούν ολοκληρωμένες στρατηγικές δυνατότητες προμήθειας, συμπεριλαμβανομένης της διαχείρισης του κόστους, της ποιότητας και των προμηθευτών. Οι βιώσιμες μέθοδοι απαιτούν αποτελεσματική συνεργασία με τους προμηθευτές και προγράμματα ανάπτυξης για τη διαχείριση του κόστους και του κινδύνου. Και τα βιώσιμα μοντέλα απαιτούν εποπτεία σε όλες τις διαδικασίες από την προμήθεια έως την πληρωμή και μεγάλη έμφαση στη συμμόρφωση των δαπανών.
Ωστόσο, η βιώσιμη δόμηση δεν χρειάζεται απαραίτητα να είναι πιο δαπανηρή, ειδικά όταν οι στρατηγικές τιμολόγησης, η διαχείριση του προγράμματος και τα περιβαλλοντικά σχέδια ενσωματώνονται εξαρχής στη διαδικασία ανάπτυξης.
Βιώσιμα υλικά: Το κόστος των βιώσιμων ή χαμηλών εκπομπών άνθρακα δομικών υλικών αναμένεται να μειωθεί σταδιακά σε σύγκριση με τα συμβατικά υλικά, λόγω του χαμηλότερου κόστους των πρώτων υλών που προέρχονται από ανακυκλωμένα υλικά ή υποπροϊόντα. Το υψηλότερο αρχικό κόστος των βιώσιμων κτιρίων μπορεί να αντισταθμιστεί από το χαμηλότερο μακροπρόθεσμο κόστος κύκλου ζωής.
Βιώσιμες μέθοδοι: Η προκατασκευή και η αρθρωτή κατασκευή, η εκτύπωση 3D, η προηγμένη κατασκευή και η βελτιστοποίηση της χρήσης υλικών με αξιοποίηση του γενετικού σχεδιασμού μπορούν να μειώσουν τον κύκλο ζωής των αποβλήτων των κατασκευαστικών έργων, εξοικονομώντας έτσι κόστος.
Βιώσιμα μοντέλα: Τα επιχειρηματικά μοντέλα και οι στρατηγικές χαμηλών εκπομπών άνθρακα μπορούν να επιταχύνουν πολλές φάσεις της κατασκευής και να μειώσουν το κόστος των έργων. Ένα συνδεδεμένο οικοσύστημα κατασκευών μπορεί να συμβάλει στη διασφάλιση της συνεχούς ροής δεδομένων και πληροφοριών προς τους κατασκευαστές και τους διαχειριστές.
