«

»

Calificarea cladirilor in parametrii de dezvoltare durabila (I)

Share

Lucrarea de fata pune in discutie problematica dezvoltarii durabile in constructii. In prezent, mai mult decat in trecut, iar in viitorul apropiat, semnificativ mai mult decat in prezent, constructiile trebuie sa fie realizate si sa functioneze in asa fel incat sa prezerve resursele existentei noastre si sa minimizeze impactul asupra mediului. Aceasta abordare modifica, practic, modul de concepere al unei structuri, prin inglobarea in procesul de proiectare a impactului asupra mediului, si mai mult, privind acest proces ca pe unul de proiectare integrata. Evaluarea impactului asupra mediului, insa, nu trebuie realizat numai pentru procesul initial de constructie, ci trebuie sa integreze atat procesul de intretinere cat si pe cel de debarasare a materialelor la sfarsitul ciclului de viata. 

Dezvoltarea durabila este un termen foarte des folosit in ultima perioada, iar pentru industrie a ajuns un laitmotiv in prezentarea produselor. Factorul primordial care contribuie la degradarea mediului il reprezinta energia consumata, in toate stadiile, pentru producerea si exploatarea produselor (procesare, transport, utilizare, inclusiv pentru debarasare).

Asa cum demonstreaza The Chartered Institute of Building, UK [1], aproximativ 45% din energia mondiala generata este folosita pentru a permite functi­onarea si men­tinerea cladirilor si 5% pentru constructia acestora. Incalzi­rea – racirea si iluminarea cladirilor, prin intermediul arderii combus­tibililor fosili (gaz, carbune, petrol) si indirect, prin folosirea electricitatii reprezinta sursa principala pentru emisiile de dioxid de carbon si cauza generarii a jumatate din emisiile de gaz cu efect de sera. Prin urmare, domeniul constructiilor poate fi considerat principalul vinovat pentru degradarea mediului.

Diminuarea si controlul impactului asupra mediului reprezinta misiunea strategiei denumita „dezvoltare durabila“ si constituie una dintre direc­tiile prioritare in momentul de fata si in urmatoarea perioada de timp.

Implementarea conceptului de dezvoltare durabila in constructii nu se poate realiza decat prin inovare la nivel conceptual si tehnologic. Procesul este, in mod evident, pluri- si interdisciplinar. Se poate construi durabil, pe baza unor modele conceptuale performante (functionalitate, siguranta, neutre sau cu impact redus fata de mediu), folosind materiale cu caracteristici fizico-mecanice superioare (reciclabile si cu consumuri inglobate scazute de resurse primare si energie), aplicand sisteme constructive si tehnologii adiacente (siguranta, flexibilitate, consumuri energetice scazute, impact minim fata de mediu). Utilizarea energiei pe intreaga durata de serviciu a cladirii, denumita si energie operationala, este una dintre cele mai importante chei in sectorul de constructii. In cazul cladirilor, performantele termice, respectiv eficienta energetica, au un important impact economic, social, cat si asupra mediului. 

Metodologia traditionala de constructie conduce la o disputa frec­vent intalnita, care include doua conditii oarecum in contradictie:

  1. Indeplinirea cerintelor de proiectare referitoare la siguranta si functionalitate. Aceasta implica aspecte referitoare la rezistenta si stabilitate sub conditii severe de incarcare, cerinte arhitecturale, ter­­mice, acustice, de hidroizolatii etc. care in mod practic pot afecta confortul interior al utilizatorilor;
  2. Realizarea unei structuri eco­nomice. Acest criteriu poate influenta nu numai alegerea unui anumit
    sistem structural, dar si alegerea materialelor, a invelitorii si a componentelor nestructurale.

Asadar, proiectarea unei constructii pentru o durata de viata stabi­lita prin normele de proiectare la 50-100 ani nu se mai poate face ignorand impactul acesteia asupra mediului, construit si locuit, atat prin consumul de resurse si efectele sale in momentul initial, in faza de constructie, cat si pe parcursul exploa­tarii.

O constructie si aria aferenta acesteia trebuie sa raspunda urmatorilor parametri: alegerea eficienta a amplasamentului, proiectarea in termeni de durabilitate a constructiei, selectia materialelor, executia, ma­nagementul deseurilor, utilizarea eficienta a energiei si apei, calitatea aerului interior, utilizarea, demon­tarea, refolosirea componentelor, reciclarea, toate acestea cu impact in evaluarea ciclului de viata.

Luand in considerare cantitatea imensa de energie si materiale utilizate in constructii, impactul asupra mediului este tot mai mult privit ca o conditie necesara procesului de proiectare. Mai mult decat atat, acest aspect trebuie considerat in toate fazele constructiei, cum sunt: realizarea constructiei, exploatarea si sfarsitul ciclului de viata.

Analizele pe ciclu de viata (Life Cycle Analysis – LCA) reprezinta cea mai buna modalitate de determinare a efec­telor produselor sau proceselor asupra mediului. In principal, beneficiarul este acela care ia deciziile de a investi mai mult in faza de constructie, reducand, astfel, costurile din faza de exploa­tare sau viceversa [1].

In spiritul acestui rationament, criteriul care guverneaza proiectarea obiectivului devine pur economic. Totusi, in conditiile in care domeniul de constructii este responsabil pentru mai mult de jumatate din emisiile nocive ale planetei, estimarea impactului pe care acestea il au asupra mediului va deveni o necesitate care, in viitorul apropiat, trebuie integrata in procesul de proiectare.

In conditiile actuale ale legislatiei din Romania nu exista obligativitatea determinarii impactului pe care constructiile nou proiectate il au asupra mediului. Pentru o abordare globala, insa, aplicand o proiectare integrata bazata pe performanta, impactul pe care o constructie il are asupra mediului va trebui considerat ca un set de reguli suplimentare. Consi­derand ca prima conditie (de siguranta si functionalitate) reprezinta, in fapt, o conditie necesara pentru o cladire, rezulta faptul ca proiectarea trebuie sa se bazeze pe urmatorul rationament: dintre solutiile care pot asigura siguranta si functionalitatea unei cladiri, trebuie aleasa aceea care conduce la un cost minim si la un impact minim asupra mediului. 

Evaluarea impactului constructiilor asupra mediului, pe durata ciclului de viata LCA, este o metodologie utilizata pentru evaluarea aspectelor de mediu si a potentialului asociat unui produs prin:

  • compilarea unui inventar al datelor de intrare si de iesire ale unui sistem;
  • evaluarea impactului asupra mediului potential, asociat datelor de intrare si iesire;
  • interpretarea rezultatelor in relatie cu obiectivele studiului.

LCA studiaza impactul posibil al produselor asupra mediului, de la achizitionarea materialului brut, prin procesul de productie, utilizare si evacuare (craddle-to-grave). Categoriile generale de impact asupra mediului care trebuie considerate includ folosirea resurselor, sanatatea umana si consecintele ecolo­gice (conform ISO 14040). In acest context au fost definite un numar de categorii de impact pentru care pot fi calculate contributiile datorate cla­dirilor. Acestea reprezinta indicatori LCA.

Prin efectuarea unei analize LCA se pot obtine informatii cantitative privind contributia cladirii la schimba­rea climatului si reducerea resur­selor. Ulterior, acestea pot fi comparate cu alte rezultate similare ale cladirilor (mentinand aceleasi conditii de margine).

Principiul unei analize LCA este relativ simplu, si anume: pentru fiecare stadiu al ciclului de viata sunt investigate cantitatile de materiale si energie folosite si emisiile asociate acestor procese. Emisiile (cea mai mediata fiind emisia de CO2) sunt apoi multiplicate cu factori de caracterizare proportionali cu puterea acestora, fiecare avand un impact diferit asupra mediului. De multe ori, una dintre emisii este aleasa ca refe­rinta, iar rezultatul este prezentat in echivalenti fata de impactul substantei de referinta.

Echivalentii insumati pentru fiecare categorie de impact pot fi, ulterior, normalizati si ponde­rati pentru a ajunge la un rezultat agregat (final). Diferite instrumente de calcul pot utiliza factori de caracterizare diferiti si date de emisie diferite, daca procesul de productie si cel de combustie difera. De asemenea, instrumente diferite de calcul pot avea metode de normalizare si de agregare diferite, care vor conduce la rezultate diferite.

Un instrument LCA de baza poate include o baza de date gene­rica, cu informatii asupra emisiilor pentru un numar de materiale de constructii, procese si de tipuri de energii. Este de preferat ca aceste informatii sa fie extrase din EPD (Environmental Product Declarations – Declaratiile de Mediu ale Produsului). Instrumentele LCA sofis­ticate au nevoie de acces la baze de date internationale, specifice fiecarui produs/proces/material.

Informatiile de intrare necesare diferitelor stadii ale ciclului de viata sunt prezentate in figura 1. 

Fazele unei evaluari LCA

Pentru efectuarea unei evaluari LCA sunt necesare anumite elemente cheie. Cu toate ca nu exista o singura metoda pentru a conduce un studiu LCA, trebuie ca o analiza LCA sa includa urmatoarele faze:

  • definitia scopului si a domeniului de aplicatie;
  • analiza inventarului;
  • evaluarea impactului;
  • interpretarea rezultatelor.

Pentru definirea scopului si a domeniului de aplicatie trebuie defi­nita o unitate functionala (fata de care impactul asupra mediului se raporteaza), respectiv conditiile de margine (conditii incluse in evaluare) in conformitate cu scopul studiului.

Definitia unitatii functionale este, in mod particular, importanta atunci cand sunt comparate diferite produse (cladiri). In conformitate cu CEN 350 (European Standardisation Process Sustainability in Construction) se recomanda ca aceasta sa se numeasca echivalent functional. Intr-o analiza LCA trebuie incluse cel putin doua stadii ale ciclului de viata: spre exemplu, producerea materialelor de constructie, si faza ope­ra­tionala, pentru a justifica abordarea pe ciclu de viata. Analiza inventarului reprezinta procesul de compilare a informatiilor necesare pentru evaluare. Intr-un pas ulterior, se evalu­eaza impactul pe ciclu de viata (LCIA – Life Cycle Impact Assessment). Pasii care trebuie urmati in efectuarea unei analize LCA sunt prezentati in figura 2.

Pentru efectuarea LCIA sunt nece­sare cateva elemente:

  • selectarea categoriilor de impact, indicatori ai categoriilor si modele de caracterizare;
  • clasificarea rezultatelor LCI;
  • calculul rezultatelor indicatoa­relor pe categorii (caracterizarea).

Cadrul legislativ actual

Prin integrarea europeana, Romania trebuie sa implementeze si sa aplice inclusiv normativele referitoare la dezvoltarea durabila a lucrarilor de constructii. La nivel european exista, in cadrul Comite­tului European de Standardizare (European Committee for Standar­dization – CEN), Comitetul tehnic 350 (TC 350), care ofera baza cadrului legislativ privind dezvol­tarea durabila in sectorul de constructii. TC 350 a furnizat, in mod constant, o cantitate considerabila de informatii avansate si coerente in domeniul cladirilor si constructiilor durabile. Totodata, a dezvoltat instru­mente de masurare si de parametrizare pentru impactul asupra mediului, pentru impactul economic si cel social al cladirilor, facand distinctie intre stadiul de productie, stadiul de constructie, cel de utilizare, si cel de debarasare (reciclare si eliminare a deseurilor).

Comitetul tehnic care se ocupa de acest subiect in Romania este CT 343, din cadrul ASRO. Documentele CEN TC 350 vor fi reunite in normative europene, documentele de lucru actuale fiind pre-normative europene cum sunt:

  • CEN/TR 15941:2010 – Sustainability of construction works – Environmental product declarations
    – Methodology for selection and use of generic data;
  • EN 15643-1:2010 – Sustain­ability of construction works – Sustainability assessment of buildings –
    Part 1: General framework;
  • EN 15643-2:2011 – Sustainability of construction works – Assessment of buildings – Part 2: Frame­work for the assessment of environmental performance;
  • EN 15643-3:2012 – Sustainability of construction works – Assessment of buildings – Part 3: Framework for the assessment of social performance;
  • EN 15643-4:2012 – Sustainability of construction works – Assessment of buildings – Part 4: Framework for the assessment of economic performance;
  • EN 15804:2012 – Sustainability of construction works – Environmental product declarations – Core rules for the product category of construction products;
  • EN 15942:2011 – Sustainability of construction works – Environmental product declarations – Communication format business-to-business;
  • EN 15978:2011 – Sustainability of construction  works –  Assessment  of environmental performance of buildings – Calculation method.

Aceste documente se bazeaza, in parte, pe familia de standarde internationale ISO 14000. In 2006 ISO a publicat a doua editie a standardelor privind LCA, si anume:

  • SR EN ISO 14040:2002 – Mana­gement de mediu. Evaluarea ciclului de viata. Principii si cadru de lucru;
  • SR EN ISO 14041:2002 – Mana­gement de mediu. Evaluarea ciclului de viata. Definirea scopului, dome­niului de aplicare si analiza de inventar;
  • SR EN ISO 14042:2002 – Mana­gement de mediu. Evaluarea ciclului de viata. Evaluarea impactului ciclului de viata;
  • SR EN ISO 14043:2003 – Mana­gement de mediu. Evaluarea ciclului de viata. Interpretarea ciclului de viata;
  • SR EN ISO 14044:2007 – Mana­gement de mediu. Evaluarea ciclului de viata. Cerinte si linii directoare.

Standardul ISO 14040 descrie principiile si cadrul pentru efectuarea unei analize LCA. Acesta ofera si o prezentare generala a modalitatilor de efectuare a unei analize LCA. Datorita faptului ca standardul este aplicabil in diverse sectoare industriale si de consum, el are doar un ca­racter general. Cu toate acestea, el include o serie cuprinzatoare de termeni si definitii, un cadru meto­dologic de aplicare, consideratii de raportare, abordari privitoare la recenziile critice precum si o anexa care descrie aplicatiile LCA.

Standardul ISO 14044 specifica cerintele si ofera indicatii de aplicare pentru LCA. Standardul este gandit pentru pregatirea si conducerea analizelor de tip ciclu de viata precum si pentru oferirea de indicatii in vederea interpretarii impactului si a diver­selor faze LCA, precum si asupra naturii si calitatii datelor colectate. 

(Va urma)

*** Lucrare inclusa in vol. „Tendinte actuale in ingineria structurilor metalice. Lucrarile celei de-a XIII-a Confe­rinte Nationale de Constructii Metalice, Bucuresti, 21 – 22 noiembrie, 2013“.

Autori:
conf. dr. ing. Adrian CIUTINA, prof. dr. ing. Viorel UNGUREANU, prof. dr. ing. Daniel GRECEA,
prof. dr. ing. Dan DUBINA – Universitatea „Politehnica“ din Timisoara, Departamentul de Constructii Metalice si Mecanica Constructiilor 

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 108 – octombrie 2014, pag. 24



Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Share

Permanent link to this article: http://www.revistaconstructiilor.eu/index.php/2014/10/01/calificarea-cladirilor-in-parametrii-de-dezvoltare-durabila-i/

Lasă un răspuns

Adresa de email nu va fi publicata.