Potrzeba określania charakterystyki środowiskowej obiektów budowlanych wynika z dążenia do uwzględnienia w budownictwie wymogów ochrony środowiska według zasady zrównoważonego rozwoju, aby aktualne potrzeby były zaspokajane w sposób uwzględniający interes przyszłych pokoleń.
Fot. stock.adobe/Prostock-studio
W sektorze budowlanym idea zrównoważonego rozwoju wyrażana jest m.in. w nowych metodach projektowania łączących trzy grupy aspektów: społecznych, środowiskowych i ekonomicznych. W odniesieniu do obiektów budowlanych są to następujące zagadnienia:
1. Społeczne: bezpieczeństwo, odporność, higiena, zdrowie, komfort użytkowania, dostępność, potencjał adaptacji, zapewnienie zaopatrzenia w nośniki energii, wodę, oddziaływanie na sąsiedztwo, zachowanie ładu przestrzennego, zachowanie dziedzictwa kulturowego, tworzenie społecznego zaangażowania i potencjał tworzenia miejsc pracy.
2. Środowiskowe: wykorzystanie zasobów energetycznych (odnawialnych i nieodnawialnych), materiałowych (surowców pierwotnych i wtórnych) i wody, generowanie odpadów, zanieczyszczeń, ścieków, wykorzystanie terenu, zmiany krajobrazu, wpływ na bioróżnorodność.
3. Ekonomiczne: łączne koszty inwestycyjne i eksploatacyjne, przychody i wartość rynkowa.
Ocena obiektów budowlanych z jednoczesnym uwzględnieniem aspektów społecznych, środowiskowych i ekonomicznych jest przedmiotem międzynarodowych norm wprowadzonych do zbioru Polskich Norm (tab. 1). Założenia i podstawy metodologiczne wynikają z zastosowania metod: oceny cyklu życia LCA (Life Cycle Assessment), oceny kosztów w cyklu życia LCCA (Life Cycle Cost Analysis), oceny oddziaływań w cyklu życia LCIA (Life Cycle Impact Assessment).
Tab. 1. Polskie Normy dotyczące oceny zrównoważonych obiektów budowlanych
Obecnie istnieje wiele szczegółowych metod oceny obiektów budowlanych zarówno projektowanych, jak i użytkowanych, w tym poddawanych kompleksowym modernizacjom, np. unijna metoda określania zrównoważonej charakterystyki środowiskowej budynków LEVEL(S) oraz metody komercyjne: brytyjska BREEAM (Building Research Esta- blishment’s Environmental Assessment Method) czy pochodząca z USA metoda LEED (Leadership in Energy and Environmental Design).
Na przykład w metodzie LEVEL(S) zakres oceny obejmuje 6 celów i 16 wskaźników w odniesieniu do budynków mieszkalnych i biurowych, które zestawiono w tab. 2.
Tab. 2. Cele i wskaźniki metody LEVEL(S)
>>> Budownictwo zrównoważone a zmiany klimatu
>>> Rola systemów automatyki budynkowej w kontekście zrównoważonego budownictwa jednorodzinnego
>>> Zenit – pierwsze zrównoważone osiedle w Łodzi
Właściwości wyrobów budowlanych mają oczywisty wpływ na właściwości użytkowe obiektów budowlanych i ich części. Wyrób budowlany objęty normą lub zgodny z wydaną dla niego oceną techniczną powinien posiadać sporządzoną przez producenta deklarację właściwości użytkowych. Zakres deklaracji wynika z podstawowych wymagań dotyczących obiektów budowlanych. Podobnie zakres deklaracji środowiskowych wyrobów EPD (Environmental Product Declaration) powinien odpowiadać potrzebom określania charakterystyki środowiskowej obiektów budowlanych. Deklaracja EPD dotyczy jednak również etapów produkcji wyrobów, wbudowania i także eksploatacji w obiektach budowlanych aż do ich usunięcia.
Deklaracje środowiskowe na rynku europejskim
Według PN-EN ISO 14020 stosuje się trzy różne typy deklaracji środowiskowych EPD. Deklaracje środowiskowe 3. typu, zgodne z PN-EN ISO 14025, służą określeniu ilościowej charakterystyki wyrobu w cyklu życia, w zakresie ustalonym w PN-EN 15804. Stosowanie deklaracji na rynku europejskim ma charakter samoregulacji, a obecnie wiodący system został wprowadzony przez europejskie stowarzyszenie ECO PLATFORM, które zrzesza podmioty z Europy i USA. Operatorzy systemu stosują wspólną zharmonizowaną metodę, zasady weryfikacji i audytu oraz wzajemne uznawanie, a ostatnio prowadzą digitalizację na potrzeby BIM. Instytut Techniki Budowlanej (ITB) jest jedną z organizacji założycielskich od 2013 r. Liczba deklaracji w ostatnich latach wyraźnie rośnie. W systemie ECO PLATFORM liczba wydanych deklaracji przekroczyła 12 000 i zwiększyła się w 2021 r. o 20% w porównaniu z 2020 r. Najliczniejszą grupę stanowią wyroby betonowe. W Polsce najczęściej deklaracje dotyczyły: izolacji (26%), cementów, tynków, klejów (13%), wyrobów metalowych (13%), wyrobów drewnianych (9%), wyrobów betonowych (7%). Oprócz deklaracji odnoszących się do konkretnych wyrobów wydawane są również deklaracje dla organizacji producentów, na przykład w Polsce dla Stowarzyszenia Producentów Cementu, Polskiego Stowarzyszenia Producentów Styropianów. Tego typu deklaracje dostarczają danych pozwalających na określenie charakterystyki środowiskowej wyrobów danego rodzaju obecnych na rynku i mogą być stosowane do projektowania bez konieczności odwoływania się do charakterystyki wyrobów konkretnego producenta. Deklaracje są powszechnie dostępne. Wydane przez ITB znajdują się w repozytorium na stronie internetowej (www.itb.pl). Operatorzy sukcesywnie wprowadzają deklaracje do wspólnej bazy danych na stronie internetowej ECO PLATFORM (www.eco-platform.org), co umożliwi współpracę z programami BIM.
>>> Budynki blisko zeroenergetyczne – zastosowanie pomp ciepła i instalacji fotowoltaicznych
>>> Jak tańszym kosztem osiągnąć niski wskaźnik energii pierwotnej?
>>> Sektor budowlany musi włączyć się w walkę ze zmianami klimatu
Deklarowana charakterystyka środowiskowa EPD
Deklaracje środowiskowe EPD służą określeniu przez producenta informacji o wyrobie w zakresie:
1) oddziaływań środowiskowych;
2) wykorzystania zasobów odnawialnej i nieodnawialnej energii pierwotnej, zużycia paliw i materiałów wtórnych oraz wody;
3) zagospodarowania odpadów, w tym ich usunięcia, potencjału ich ponownego wykorzystania, recyklingu, odzysku.
Informacje określa się w podziale na poszczególne etapy życia wyrobu (rys.):
A – jego produkcji i wbudowania w obiekcie budowlanym;
B – użytkowania w czasie eksploatacji obiektu, w którym uwzględnia się jego konserwację (utrzymanie), naprawy oraz wymianę;
C – końca użytkowania, dotyczącego jego usunięcia z obiektu budowlanego.
W module D można określić informacje o potencjalnych korzyściach w przypadku ponownego wykorzystania, odzysku i recyklingu.
Informacje w deklaracji środowiskowej umożliwiają scharakteryzowanie etapów od kołyski do bramy (from cradle to gate) oraz od kołyski do grobu (from cradle do grave). W przypadku pełnego cyklu życia – od kołyski do kołyski (from cradle to cradle) uzyskuje się pełną informację właściwą dla gospodarowania w obiegu zamkniętym.
Wartości deklarowanych wskaźników określa się na jednostkę funkcjonalną wyrobu (jednostkę masy, długości, powierzchni, objętości lub na sztukę wyrobu).
Rys. Podział na etapy cyklu życia wyrobów budowlanych
Deklarowana charakterystyka oddziaływań środowiskowych ma następujący zakres i wskaźniki:
1) globalne ocieplenie – ekwiwalent potencjału oddziaływania CO2;
2) uszczuplenie ozonu (stratosferycznego, chroniącego przed nadmiernym promieniowaniem UV) – ekwiwalent potencjału oddziaływania CFC 11;
3) zakwaszenie gleby i wody – ekwiwalent potencjału oddziaływania SO2;
4) fotochemiczne tworzenie ozonu troposferycznego (zanieczyszczenie ozonem, szkodliwym w najniższej warstwie atmosfery) – ekwiwalent potencjału oddziaływania etylenu;
5) eutrofizacja (szkodliwe użyźnienie) – ekwiwalent potencjału oddziaływania (PO4)3-;
6) uszczuplenie zasobów abiotycznych (pierwiastki) – ekwiwalent Sb;
7) uszczuplenie zasobów abiotycznych (paliwa kopalne, wartość kaloryczna).
Deklarowana charakterystyka aspektów środowiskowych ma następujący zakres:
1) wykorzystanie zasobów odnawialnej energii pierwotnej (w tym do wygenerowania energii lub jako surowiec);
2) wykorzystanie zasobów nieodnawialnej energii pierwotnej (w tym do wygenerowania energii lub jako surowiec);
3) zużycie materiałów wtórnych;
4) zużycie odnawialnych paliw wtórnych;
5) zużycie nieodnawialnych paliw wtórnych;
6) zużycie zasobów słodkiej wody.
Deklarowane informacje o usunięciu i zagospodarowaniu odpadów, ponownym wykorzystaniu, recyklingu, odzysku mają następujący podział i zakres:
1) usunięte odpady niebezpieczne;
2) usunięte odpady inne niż niebezpieczne;
3) usunięte odpady radioaktywne;
4) materiały do ponownego użycia (ponowne wykorzystanie produktów lub ich części, niebędących odpadami, lub odzysk produktów lub ich części, które stały się odpadami, ale mogą zostać przygotowane do ponownego użycia bez jakichkolwiek czynności wstępnego przetwarzania);
5) materiały do recyklingu (odzysk, w którym odpady są przetwarzane na produkty, materiały i substancje do wtórnego wykorzystania, bez odzysku energii i bez przetworzenia na materiały służące jako paliwa);
6) materiały do odzysku energii jako paliwa;
7) eksport energii.
Z oddziaływań środowiskowych zdecydowanie największe znaczenie ma obecnie wskaźnik określający wartość ekwiwalentu emisji CO2 na jednostkę wyrobu, chociaż wynika to przede wszystkim z powodów politycznych dotyczących akcentowania śladu węglowego w globalnej gospodarce. Aspekty środowiskowe dotyczą również śladu wodnego oraz energii „wbudowanej”, czyli energochłonności wytwarzania wyrobów budowlanych i związanych z nimi robót budowlanych podczas wznoszenia obiektów. Warto zauważyć, że jak wynika ze współczesnych publikacji, energia „wbudowana” budynków mieszkalnych o niemal zerowej charakterystyce energetycznej stanowić może niemal połowę wartości łącznego wykorzystania energii w czasie eksploatacji takich budynków. W ostatniej części deklarowanych informacji znajdują się istotne dane z punktu widzenia wdrażania w sektorze budowlanym modelu gospodarki o obiegu zamkniętym, a budownictwo z oczywistych powodów charakteryzuje się dużą materiałochłonnością.
Deklaracje środowiskowe wyrobów EPD. Podsumowanie
Deklaracje środowiskowe wyrobów budowlanych stanowią coraz bogatsze, powszechnie dostępne źródło danych o ich charakterystyce środowiskowej. Silny impuls do ich wydawania wynika z potrzeby potwierdzenia statusu zrównoważonych środowiskowo inwestycji lub działalności gospodarczej oraz określenia charakterystyki środowiskowej obiektów budowlanych. Biorąc pod uwagę bardzo szeroki zakres aspektów – społecznych, środowiskowych i ekonomicznych zrównoważonego budownictwa i konieczność uwzględniania wielu danych, istnieje wciąż potrzeba dalszego rozwoju algorytmów BIM do projektowania zrównoważonych obiektów. Zastosowanie BIM zwiększa możliwości pełnego wykorzystania m.in. danych z deklaracji, w projektowaniu, szczególnie do wielokryterialnej optymalizacji i identyfikacji zestawów rozwiązań technicznych o najmniejszym oddziaływaniu środowiskowym, przy najniższych łącznych kosztach inwestycyjnych i eksploatacyjnych i najwyższym możliwym poziomie właściwości użytkowych.
dr inż. Robert Geryło Instytut Techniki Budowlanej |