انتشار کربن در چرخۀ حیات ساختمان

توسط: نوشین ابوالحسنی، معمار و متخصص انرژی

تغییرات اقلیمی و گرمایش زمین ناشی از آثار انتشار گازهای گلخانه‌ای ازجمله دی‌اکسید کربن به اتمسفر است. مطالعه‌ای که سازمان ملل انجام داده، نشان می‌دهد در بسیاری از کشورها تمامی فعالیت‌های مربوط به ساختمان‌سازی، بیش از یک‌سوم گازهای گلخانه‌ای را تولید می‌کنند (UNEP 2009). با توجه به بیانیه مجمع بین‌المللی تغییرات آب‌وهوایی[۱]، بخش ساختمان به‌صرفه­ترین فرصت­ها را برای کاهش انتشار کربن ارائه می­دهد (Zhou et al. 2014). این مقاله به‌منظور آشنایی با اصطلاحات مورد استفاده برای تعریف انتشار کربن در مراحل مختلف چرخۀ حیات ساختمان و فراورده‌های ساختمانی تدوین شده است. توضیح این نکته لازم است که مراحل مختلف چرخۀ حیات ساختمان طبق مراحل تعریف شده در استاندارد EN 15978 مطابق شکل ۱ است (EN 15978 2011).

شکل ۱٫ جایگاه کلیدواژه‌ای مرتبط با انتشار کربن در مراحل چرخۀ حیات ساختمان مطابق استاندارد EN 15978

 

انتشار کربن[۲]: به انتشار گازهای گلخانه‌ای اشاره می‌کند.

  • انتشار کربن فراتر از چرخۀ عمر[۳]: میزان کربن منتشر شده یا میزان کاهش انتشار کربن به وسیلۀ استفادۀ مجدد یا بازیافت مصالح است. همچنین کربنی است که از انتشار آن به دلیل استفاده از دورریزها به‌عنوان منبع انرژی جلوگیری شده است (بخش د). در نظر گرفتن بخش «د» کلیدی برای افزایش بهره‌وری منابع و مصالح در چرخۀ حیاتشان است.
  • کربن نهفته[۴]: کربن نهفته در ارتباط با انتشار کربن مصالح و فرایند ساخت در سراسر چرخۀ حیات ساختمان است. کربن نهفته شامل این مراحل است:
    • استخراج مصالح (الف-۱)؛
    • حمل به شرکت تولیدکننده (الف-۲)؛
    • فراوری و تولید مصالح (الف-۳)؛
    • حمل به سایت (الف-۴)؛
    • ساخت (الف-۵)؛
    • بهره‌برداری (ب-۱)؛
    • نگهداری (ب-۲)؛
    • تعمیر (ب-۳)؛
    • جایگزینی و تعویض (ب-۴)؛
    • نوسازی (ب-۵)؛
    • تخریب (ج-۱)؛
    • انتقال به محل دپوی فراورده‌های ساختمانی (ج-۲)؛
    • فراوری (ج-۳)؛
    • دفن (ج-۴).
  • انتشار کربن در پایان چرخۀ حیات[۵]:
  • انتشار کربن در ارتباط با تخریب و باز کردن ساختمان (ج-۱)؛
  • انتقال به محل دپوی فراورده‌های ساختمانی (ج-۲)؛
  • فراوری دورریز (ج-۳)؛
  • دفن (ج-۴) و به عبارت دیگر مرحله‌ای که بعد از مرحلۀ بهره‌برداری قرار دارد.
  • انتشار کربن بهره‌برداری[۶]: انتشار کربن ناشی از مصرف انرژی (ب-۶) در فاز بهره‌برداری ساختمان است.
  • انتشار کربن پیش از بهره‌برداری[۷]: انتشار کربن ناشی از تولید مصالح و مرحلۀ ساخت ساختمان (الف ۱-۵) و پیش از مرحلۀ بهره‌برداری ساختمان را در بر می‌گیرد. برخلاف سایر انواع انتشار کربن، این نوع انتشار پیش از بهره‌برداری از ساختمان به جو وارد می‌شود.
  • انتشار کربن نهفته در دورۀ بهره‌برداری[۸]: انتشار در ارتباط با مصالح و فرایندهای مورد نیاز برای نگهداری ساختمان در طول دورۀ بهره‌برداری مانند بهسازی بنا است. این گزینه‌ها اضافه بر انتشار کربن ناشی از مصرف انرژی برای گرمایش و سرمایش و تجهیزات و … است.
  • انتشار کربن در کل چرخه[۹]: انتشار کربن در کل چرخۀ حیات که شامل انتشار کربن بهره‌برداری و کربن نهفته است.

 

فرصت‌ها برای کاهش انتشار کربن

انعکاس تصمیمات طراحان و سازندگان در صنعت ساختمان برای کاهش اثرات مخرب زیست‌محیطی، ساختمان با انتشار کمِ کربن است. میزان انتشار کربن تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار می‌گیرد؛ از جمله شکل ساختمان، انتخاب نوع سازه، مصالح استفاده‌شده با توجه به میزان کربن نهفته از زمان فراوری، حمل، ساخت، نگهداری و تخریب ساختمان. فرصت‌های کاهش یا توقف انتشار کربن با تغییر کاربری ساختمان، نوع و محل احداث پروژه ممکن است تغییر کند. در کل بهترین زمان برای بیشترین کاهش انتشار کربن، مراحل ابتدایی طراحی است. در گام‌های نخست طراحی، تصمیم‌هایی دربارۀ فرم، جهت‌گیری، سطوح نورگذر، مصالح و … گرفته‌ می‌شود. این تصمیمات کیفیت ساختمان را تعیین می‌کند و تأثیر بسیاری بر کارایی انرژی و زیست‌محیطی طرح نهایی دارد. در این مرحله از طراحی، جزئیات و اطلاعات مربوط به طرح بسیار کمتر و آزادی عمل در تصمیم‌گیری بسیار بیشتر است. هرچه طرح کامل‌تر شده و جزئیات آن بیشتر می‌شود، آزادی عمل در تصمیم‌گیری کمتر می‌شود و با پیشرفت پروژه چالش‌ها و هزینه‌ افزایش می‌یابد.

شکل ۲٫ پتانسیل کاهش انتشار کربن در چرخۀ حیات ساختمان (Adams et al. 2019)

 

 

منابع:

EN 15978 (2011): Sustainability of construction works–Assessment of environmental performance of buildings–Calculation method. In Brussels, Belgium: European Committee for Standardization.

UNEP (2009): Common Carbon Metric for Measuring Energy Use & Reporting Greenhouse Gas Emissions from Building Operations. In United Nations Environment Programme (UNEP) (500), p. ۱۰۰۰٫

Zhou, Yuyu; Clarke, Leon; Eom, Jiyong; Kyle, Page; Patel, Pralit; Kim, Son H. et al. (2014): Modeling the effect of climate change on US state-level buildings energy demands in an integrated assessment framework. In Applied Energy 113, pp. 1077–۱۰۸۸٫


[۱] IPCC

[۲] Carbon emissions

[۳] Carbon emissions Beyond the lifecycle

[۴] Embodied carbon

[۵] End of life carbon

[۶] Operational carbon

[۷] Upfront carbon

[۸] Use stage embodied carbon

[۹] Whole life carbon