Parametri si criterii de robustete si dezvoltare durabila pentru cladiri multietajate (II)

(Urmare din numarul anterior)

Categorii, indicatori Si parametri pentru evaluarea Si clasificarea constructiilor din punct de vedere aL impactului asupra mediului

O cladire satisface cerintele care decurg din aplicarea principiilor de dezvoltare durabila, daca prin proiectare se au in vedere, pe langa criteriile tehnico-economice, siguranta si cost, si cele functionale, respectiv factorii privind impactul asupra mediului – natural, social, cultural, pentru evaluarea si clasificarea din punct de vedere a impactului asupra mediului. Scopul evaluarii din punct de vedere durabil al unei constructii este de a culege si raporta informatii pentru luarea deciziilor in timpul diferitelor faze: de proiectare, constructie si folosire a cladirii.

Evaluarea din punct de vedere al dezvoltarii durabile a unei constructii opereaza cu metodologii si indicatori specifici. In acest scop, liste definite de indicatori au fost propuse de catre diferite institutii si organisme, atat la nivelul fiecarei tari (local), cat si la nivel global (mondial). Din cauza diferentelor politice, tehnologice si culturale dintre tari, fiecare metoda nationala de evaluare are o anumita cota de „subiectivitate“. In mod firesc aplicarea unor indicatori diferiti va conduce la rezultate diferite.

Evaluarea ciclului de viata (Life Cycle Assessment – LCA) este cea mai cuprinzatoare metoda care are legatura cu impactul bunurilor/materialelor/proceselor asupra mediului. Metoda consta in inventarierea datelor de intrare si iesire ale unui sistem, dupa care se evalueaza impactul acestora asupra mediului. Nivelul de implementare a acestei metode in constructii variaza diferit de la o tara la alta. Scopul unui astfel de studiu, bazat pe metodele LCA, trebuie sa clarifice intentia aplicatiei, motivul pentru care se efectueaza aceasta si cui se adreseaza rezultatele obtinute. Pentru un astfel de studiu, principalele aspecte ce trebuie considerate si descrise sunt cladirea in sine (dispozitivul functional) si marginile sistemului.

Marginile sistemului determina care procese trebuie incluse intr-o analiza LCA. Exista cativa factori care determina marginile sistemului, printre care aplicatia in sine, ipotezele considerate, criteriile cele mai simple, constrangerile din punct de vedere al costurilor si datelor, respectiv cui se adreseaza studiul.

Constructiile sunt responsabile, intr-o mare proportie, de impactul asupra mediului. In ultimii ani a crescut interesul in evaluarea mediului construit. Datorita particularitatilor constructiilor, aplicarea metodelor LCA, conduc la necunoscute suplimentare, dintre care se amintesc: (i) durata de viata a unei cladiri este de multe ori lunga si necunoscuta, ceea ce conduce la o multitudine de incertitudini; (ii) cladirile sunt dependente de amplasament si multi factori de impact sunt locali; (iii) materialele folosite in constructii sunt de regula compozite, ceea ce conduce la un volum mare de date ce trebuie colectate, respectiv procese de fabri­catie asociate; (iv) consumul de energie in perioada de exploatare a cladirii depinde foarte mult de utilizatori si serviciile aferente; (v) o cladire este multifunctionala, astfel ca sunt greu de apreciat toate activitatile care se desfasoara, respectiv intensitatea lor; (vi) cladirile sunt integrate cu alte componente din mediul construit, si anume, drumuri, retele de conducte, spatiile verzi etc. care pot conduce la rezultate complet eronate daca se considera in analiza doar cladirea in sine.

In ultimii ani s-au elaborat si dezvoltat o serie de programe bazate pe metodele LCA, care se concentreaza asupra mediului construit. Exista doua mari clase de programe pentru evaluarea mediului construit [8, 9]: (i) programe calitative, bazate pe scoruri si criterii si (ii) programe cantitative care efectueaza o analiza cantitativa a intrarilor si iesirilor.

In primul grup de programe se incadreaza cele cum ar fi LEED (in SUA), BREAM (in Marea Britanie), GBTool (International Initiative for a Sustainable Built Environment – iiSBE) etc. Aceste metode sunt bazate pe auditarea cladirilor si pe atribuirea de scoruri pentru seturi de parametri predefiniti. De regula, aceste cladiri obtin certificari de „cladiri verzi“ sau eco-indici.

In cel de-al doilea grup de programe se face distinctie intre programele bazate pe LCA cu scopul de a evalua materialele folosite, respectiv componentele cladirii (de exemplu programul BEES) si programe bazate pe LCA cu scopul de a evalua cladirea ca un intreg (de exemplu Athena, Envest, EcoQuantum). Acestea din urma sunt mult mai complexe, iar performantele cladirii depind de interactiunea dintre componente si subsisteme, respectiv de interactiunea dintre ocupanti si mediul natural.

Alegerea unui program corespunzator depinde de obiectivele proiectului. Diferentele dintre diferitele metode si rezultatele obtinute slabesc fiabilitatea calculelor obtinute si, de multe ori, fac imposibila utilizarea corecta a rezultatelor. Pentru mai multa consistenta si pentru o armonizare a programelor bazate pe LCA, respectiv pentru obtinerea unor rezultate mai transparente o prima cerinta este armonizarea in ceea ce priveste obtinerea si reprezentarea datelor referitoare la inventarierea ciclului de viata (Life Cycle Inventory – LCI). Astfel, prin utilizarea specificatiei tehnice ISO 14048: „LCA Data Documentation Format“, se asigura o transparenta suficienta si o documentatie adecvata.

Pentru a standardiza metodele, pentru a usura interpretarea rezultatelor si a face posibila comparatia dintre diferite metode de evaluare a cladirilor, Comisia Europeana de Normalizare (CEN) a infiintat grupul tehnic de lucru CEN/TC350 [6]. Astfel, in cadrul acestui grup de lucru, s-a dezvoltat un instrument de evaluare in parametri de „dezvoltare durabila“ a cladirilor rezidentiale [7]. In acest context, in cele ce urmeaza, se prezinta metodologia MARS-H (Methodology for the Relative Sustainability Assessment of Residential Buildings) [7].

 Obiectivele acestei metodologii sunt:

• Sa dezvolte o metoda regio­nala capabila sa evalueze cladirile in contextul portughez;

• Sa se armonizeze cu norma CEN/TC350 „Sustainability of Construction Works – Assessment of Environmental Performance of Buildings“;

• Sa includa in evaluare toate dimensiunile dezvoltarii durabile;

• Sa includa o lista de parametri suficient de larga pentru a acoperi toate tipurile de cladiri rezidentiale, cu particularitatile lor, dar in acelasi timp sa fie suficient de concisa pentru a fi practica (se vor considera maxim 50 de parametri);

• Sa limiteze criteriile calitative si/sau subiective, care sunt greu de validat (de exemplu estetica, inovarea tehnica etc.);

• Sa creasca fiabilitatea, prin folosirea metodelor bazate pe evaluarea ciclului de viata (LCA), pentru a evalua performantele;

• Sa defineasca parametri obligatorii;

• Sa dezvolte o metoda de clasificare/catalogare a cladirilor usor de inteles.

In figura 6 se prezinta selectia indicatorilor si parametrilor, iar in tabelul 2 se prezinta lista extinsa a celor 9 categorii si 44 de parametri.

Evaluarea rezultatelor este similara altor scheme existente, cum ar fi, spre exemplu, calificarea din punct de vedere al energiei consumate de catre produsele europene.

In figura 7 se prezinta o matrice pentru clasificarea unei cladiri din punct de vedere durabil [7].

Concluzii

Proiectarea constructiilor in anii urmatori se va face luand in consi­derare conditiile si factorii ce afecteaza si/sau caracterizeaza comportarea acestora pe intreaga lor durata de viata, de la faza de conceptie si proiectare, executie, exploatare si intretinere, pana la demolare si recuperarea sau reciclarea materialelor, considerand capacitatea lor de raspuns la diferite tipuri de solicitari – normale, in sensul predictibilitatii prin norme, si extreme, precum si la impactul sub diferite forme asupra mediului.

Nu numai „Eurocodurile structurale“ vor trebui sa fie luate in consi­derare, dar, si documentele nor­ma­tive produse de CEN/TC350. Se listeaza, mai jos, aceste normative aflate in stadiu de proiect sau in curs de elaborare:

• prCEN/TS 15643-1: Sustainability of construction works – Framework for assessment of integrated building performance – Part 1: Environmental, health and comfort and life cycle cost performances;

• CEN/TC 350 /WG1 N015rev1: Sustainability of construction works – Assessment of environmental performance of buildings – Calculation methods;

• prEN 15804: Sustainability of construction works – Environmental product declarations – Product category rules;

• Sustainability of construction works – Environmental product declarations – Communication formats;

• Sustainability of construction works – Environmental product declarations – Methodology and data for generic data;

• Sustainability of construction works – Description of the building life cycle.

Toate constructiile, dar in mod deosebit cladirile cu inaltimi mari amplasate in zone urbane, vor trebui sa ia in considerare atat necesitatea asigurarii robustetii structurale, prin aplicarea unor metode adecvate de proiectare si a unor materiale si tehnologii de executie adecvate, cat si impactul asupra mediului, pe termen mediu, cel putin. In principiu, la proiectarea unei constructii, in gene­ral, a unei cladiri multietajate, intr-o zona cu risc seismic ridicat – si nu numai – va trebui sa se ia in consi­derare ambele matrici de performanta, definite in tabelul 1 si respectiv figura 7.

In concluzie, nu se mai poate construi ORICE, ORIUNDE si ORICUM!

Bibliografie

[1] Bruntland, G (ed). (1987). Our Common Future: The World Commission on Environment and Deve­lopment. Oxford: Oxford University Press.

[2] Klemencic R., Wada A. (2005). Guidelines for collapse control design – Construction of steel buildings with high redundancy. Steel Construction Today & Tomorrow, no. 12, 1-6.

[3] Faber M.H. (2007). Framework for risk assessment of structural systems. Proceedings of the Cost C26 “Urban Habitat Constructions under Catastrophic Events”, Prague (CZ) March.

[4] Mazzolani F.M., Mandara A., Faggiano B. (2007). Structural integrity and robustness assessment of historical buildings under exceptional situations. Proceedings of PROTECT 2007 – Performance, protection & strengthening of structures under extreme loadings. Whistler, Canada, 20-22 August 2007.

[5] FEMA 273 1997. NEHRP “Guidelines for the seismic rehabilitation of buildings“ (FEMA 274 Commentary), Building Seismic Safety Council, Washington, D.C., USA.

[6] CEN/TC350 “Sustainability of Construction Works – Assessment of Environmental Performance of Buildings”.

[7] Mateus R., Bragança L. (2008). Building sustainability assessment and certification method methodology – MARS-H. COST C25 „Sustainability of Constructions: Integrated Approach to Life-time Structural Engineering”, The 5th MC Meeting, Belgrade, 4-5 April 2008.

[8] Reijnders L., van Roekel A. (1999). Comprehensiveness and adequacy of tools for the environmental improvement of buildings. In: Journal of Cleaner Production, 7, pp. 221-225.

[9] Gervasio H., Simoes da Silva L. (2007). State-of-art on LCA. Cost C25 – Proceedings of the first Workshop: Sustainablility of Constructions, Integrated Approach to Life-time Structural Engineering, p. 1.11-1.25, ISBN: 978-989-20-0787-8, Lisbon, Portugal, 13-15 September 2007.

[10] Dubina D, Ungureanu V., Mutiu M. (2007). Sustainable mixed building technologies applied to residential buildings: some Romanian examples. Cost C25 – Proceedings of the first Workshop: Sustainablility of Constructions, Integrated Approach to Life-time Structural Engineering, p. 3.93-3.102, ISBN: 978-989-20-0787-8, Lisbon, Portugal, 13-15 September 2007.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 44 – decembrie 2008

Autori:
prof. dr. ing. Dan Dubina,
conf. dr. ing. Viorel Ungureanu,
prof dr. ing. Daniel Grecea – Universitatea „Politehnica“, Timisoara