Dekarbonizacja budownictwa

Dekarbonizacja budownictwa jest ważnym elementem w dążeniu do ograniczenia emisji dwutlenku węgla i ograniczenia negatywnych skutków zmian klimatu.

Oznacza to, że budynki muszą być projektowane, budowane i użytkowane w sposób, który zmniejsza emisje gazów cieplarnianych, a nie tylko zmniejsza zużycie energii. Branża budowlana, w tym deweloperzy i zarządcy budynków stoją dziś przed wyzwaniem, od którego nie ma odwrotu. Zeroemisyjne technologie i rozwiązania oznaczają nową erę w historii budownictwa.

Do 2030 roku emisja gazów cieplarnianych do atmosfery ma być zredukowana o 55 procent, a do 2050 Europa ma osiągnąć zerową emisję gazów cieplarnianych netto – takie są założenia Unii Europejskiej (tzw. porozumienie paryskie), która jest trzecim co do wielkości emitentem gazów cieplarnianych na świecie, po Chinach i USA.

Budynków przybywa, gazów również

Aby zrealizować ten cel, konieczna jest dekarbonizacja wszystkich sektorów gospodarki. Budownictwo nie jest tu wyjątkiem, tym bardziej, że pole do działania jest w tej branży bardzo duże.

- Branża budowlana jest głównym obszarem, który musi przejść transformację, jeśli chcemy mieć szansę na osiągnięcie neutralności klimatycznej w 2050 r. Budując tę świadomość i wdrażając odpowiednie działania wśród wszystkich interesariuszy mamy szansę na osiągnięcie tego celu, jednak konieczna jest modyfikacja podejścia do produkcji materiałów, projektowania, procesu budowlanego oraz wykorzystywanych źródeł energii. Nieodzowne jest wprowadzenie zmian w prawodawstwie, które w efekcie umożliwią wdrożenie i weryfikację zamierzeń – mówi dr inż. Dorota Bartosz, Dyrektor Techniczna ds. Budownictwa Zrównoważonego, Polskie Stowarzyszenie Budownictwa Ekologicznego PLGBC.

Międzynarodowa Agencja Energetyczna (IEA) szacuje, że do roku 2050 na całym świecie aż o 75 procent zwiększy się powierzchnia użytkowa budynków. Zdecydowana większość tej podaży przypadnie na rynki wschodzące i gospodarki rozwijające się. Żeby zobrazować jak duża to jest skala, eksperci podają, że do 2050 r. co tydzień przybywać będzie powierzchnia równa powierzchni Paryża. Gdy dodamy do tego budynki już istniejące, łatwo można sobie uzmysłowić jak wielkim wyzwaniem jest dekarbonizacja tego sektora.

Strategia Net Zero

W unijnej strategii Net Zero, zakładającej osiągnięcie zerowej emisji gazów cieplarnianych do 2050 roku, efektywność energetyczna i elektryfikacja to dwa najważniejsze czynniki prowadzące do dekarbonizacji sektora budynków. Wpływają one na redukcję kosztów utrzymania budynków, pozwalają też na mniejsze zużycie energii do ogrzewania, chłodzenia i oświetlenia budynków.

Jak to osiągnąć? Poprzez stosowanie materiałów o niskim zużyciu energii w procesie wytwarzania, wykorzystywanie odnawialnych źródeł energii, wykorzystywanie odpowiednich technologii budowlanych, systemów automatyki przemysłowej, a także poprzez optymalizację procesów budowlanych.

- Najważniejsze w całym tym procesie jest to, że branża rozumie potrzebę zmian. Świadomość ta obejmuje zarówno producentów materiałów budowlanych, artykułów wyposażenia wnętrz, jak i architektów, projektantów branżowych i samych inwestorów. Coraz więcej materiałów dostarczanych na budowę, czy później do wykończenia wnętrz posiada certyfikaty potwierdzające spełnianie norm ekologicznych. Mamy do czynienia z rewolucją myślenia – mówi Dominika Bryła, Net Zero Senior Specialist w JW+A. 

Analizy i dane liczbowe, które udowadniają negatywny wpływ budynków na środowisko są jednym z czynników, które wpływają na tą zmianę podejścia. Nie bez znaczenia są wymogi prawne, które mają wpływ na przykład na warunki finansowania inwestycji.

- To jeden z głównych motywatorów, ale coraz większe znaczenie mają świadomi użytkownicy powierzchni biurowych i magazynowych. Tę zmianę da się wyczuć także na rynku budynków mieszkalnych, gdzie klienci dopytują o certyfikację energetyczną obiektu, gdyż chcą mieszkać ekologicznie, a przy tym efektywność energetyczna oznacza dla nich niższe koszty utrzymania – dodaje Dominika Bryła.

Budownictwo zrównoważone

Oczywiście, trzeba mieć świadomość, że branża już od dawna wychodzi naprzeciw temu wyzwaniu. Tak zwane zrównoważone budownictwo wyraźnie zyskuje na znaczeniu, a kierunek ten jest widoczny zwłaszcza w budynkach komercyjnych, tj. biura, magazyny, czy nowoczesne zakłady produkcyjne. Projektanci budynków zrównoważonych na wszystkich etapach życia takiego budynku uwzględniają metody oszczędzania zasobów naturalnych, dbania o środowisko i komfort użytkowników.

Coraz głośniej mówi się również o śladzie węglowym, który przy wykorzystaniu lokalnych materiałów budowlanych i dostawców jest radykalnie niższy. Optymalizacja procesów budowlanych jest zatem jednym z czynników, które bierze się pod uwagę myśląc o ekologii w budownictwie.

- Świadomość ekologiczna powinna całą branżę motywować do poszukiwania rozwiązań redukujących negatywny wpływ naszej branży na środowisko naturalne. Z jednej strony powinno być to związane ze stosowaniem nowoczesnych technologii, pozwalających na znaczne lub całkowite oparcie się na ekologicznych źródłach energii, a z drugiej na recyklingu: tkaniny meblowe doskonale nadają się do ponownego wykorzystania. Nie inaczej jest ze stalą i drewnem. Zatem zamiast ciągle wyczerpywać zasoby naturalne musimy myśleć, jak najefektywniej ponownie wykorzystać to, co już kiedyś miało swoje pierwsze życie. Kolejnym obszarem, który musimy brać pod uwagę jest stosowanie materiałów od lokalnych dostawców. W Polsce mamy ich naprawdę wielu, a wystarczy wspomnieć o polskich dostawcach kamienia naturalnego czy drewna. Czas pandemii, kiedy branża musiała sobie poradzić z zaburzeniem łańcucha dostaw z odległych części świata powinien być dla nas dodatkowym bodźcem, żeby stosować to, co lokalne, a co nie generuje aż tak znaczącego śladu węglowego w czasie transportu z dalekiej Azji – mówi Daniel Ochońko, prezes zarządu spółki Trust Us, specjalizującej się w wykończeniach wnętrz budynków użytkowych.

Najważniejsze cechy zrównoważonego budynku to m.in. zastosowanie systemów zarządzania budynkiem monitorujących i sterujących urządzeniami i instalacjami w celu minimalizacji zużycia energii i innych zasobów, minimalizacja ilości produkowanych odpadów i recykling, wykorzystanie do budowy materiałów przyjaznych dla środowiska, elastyczność i możliwość readaptacji budynku oraz instalacji i urządzeń w budynku jako sposobu na ochronę zasobów i oszczędność.

Budynki te, po spełnieniu szeregu rygorystycznych wymogów, otrzymują certyfikaty ekologiczne (BREEM, LEED, Well i inne). Co istotne, certyfikacją obejmowane są nie tylko nowe budynki, ale również te już istniejące, bowiem wiele starszych budynków poddawanych jest procesom rewitalizacji, przez co stają się bardziej przyjazne dla środowiska i przebywających w nich ludzi.

A dowodem na to, że wszystko jest projekt budynku biurowego V.Offices z Krakowa, zaprojektowanego przez polską pracownię lliard Architecture & Interior Design. Budynek został uznany jeszcze w 2019 roku za najbardziej ekologiczny budynek na świecie uzyskując certyfikację BREEAM International na poziomie Outstanding z wynikiem 98,87 fazie realizacji inwestycji i oddania budynku do użytkowania.

- Realizacja inwestycji na takim poziomie odpowiedzialności środowiskowej wymagała świadomego podejścia do projektowania i realizacji przez wszystkich partnerów tego projektu i na każdym etapie realizacji – mówi Wojciech Witek z pracowni Iliard. - Świetna współpraca z inwestorem, firmą AFI Europe Poland oraz z wykonawcą budynku, firmą Warbud zaowocowały tak wspaniałym efektem. To także dla nas, projektantów duża satysfakcja i mobilizacja przy kolejnych projektach, w których naszą wiedzę i doświadczenie chcemy wykorzystać z korzyścią dla środowiska naturalnego, oszczędności dla inwestora i przyszłych użytkowników budynku - dodaje Wojciech Witek.

Dekarbonizacja budynku w praktyce

Jak zatem przygotować się do procesu dekarbonizacji budynku i go wdrożyć? Na początek warto postawić budynkowi cel klimatyczny związany z dekarbonizacją i określić, w którym roku chcielibyśmy go spełnić. Następnie, na podstawie obecnych zużyć energii, należy określić w jakim miejscu znajduje się obecnie budynek w stosunku do postawionego celu. Kolejny krok to zlecenie audytu energetycznego budynku poprzedzonego analizą dokumentacji technicznej obiektu.

- Po wizycie technicznej na obiekcie należy przeanalizować powstałe rekomendacje w zakresie poprawy efektywności energetycznej w celu wyznaczenia strategii implementacji poszczególnych rozwiązań.  Plan wdrożenia powinien rozpoczynać się od zmian operacyjnych, poprzez optymalizacje inwestycyjne, a dopiero w ostatnim kroku realizować te związane z odnawialnymi źródłami energii. Tylko budynek pracujący efektywnie, mający sprawne, odpowiednio dobrane systemy jest w stanie optymalnie wykorzystać potencjał OZE. Ostatnim krokiem na drodze do dekarbonizacji jest monitoring wprowadzonych rozwiązań i ocena ich wpływu na efektywność energetyczną budynku - tłumaczy Dominika Bryła, Net Zero Senior Specialist w JW+A.

Jak wygląda w praktyce proces dekarbonizacji budynku? Przykładem może być Exeter Park Sosnowiec. To nowoczesny park logistyczny klasy A, a proces dotyczył hal 2 i 3 w kompleksie. Oba budynki zużywały taką samą ilość prądu i gazu, a celem inwestora było ograniczenie zużycia energii o 86 procent oraz uzyskanie statusu budynku zeroemisyjnego (Net Zero). W tym celu rozpisany został plan działania do roku 2040 poprzedzony analizą energetyczną budynku. Pozwala to na zdefiniowanie wskaźników efektywności energetycznej względem Net Zero oraz precyzuje, które elementy będą kluczowe w osiągnięciu zamierzonego efektu.

Każda rekomendacja została zamodelowana i wykazała oszczędności w zużyciu prądu i gazu, dała też odpowiedź o ile zredukowana zostanie emisja dwutlenku węgla. Zrobiono też wycenę zaproponowanego rozwiązania i obliczono czas zwrotu inwestycji.

- Na bazie przygotowanej strategii klient zdecydował się w pierwszym kroku na wprowadzenie rekomendacji operacyjnych w budynku, które polegają na optymalizacji harmonogramów pracy systemów wentylacji, ogrzewania i oświetlenia w budynku w celu dostosowania ich do realnych potrzeb najemcy. Wdrożenie tych rozwiązań pozwoli na obniżenie zużycia energii w budynku o około 15% oraz obniżenie emisji CO2 o 10%. W następnym etapie budynek ma wdrożyć wymianę oświetlenia na LED oraz dostosowanie jego pracy do realnych wymagań oraz wdrożenie czujników ruchu w strefach wysokiego składowania i przestrzeniach socjalnych. Zmiana ta obniży węglowy ślad operacyjny budynku o około 8%. Klient ma w planie zainstalować również instalację paneli fotowoltaicznych o docelowej mocy 800kWp na działce oraz nad miejscami parkingowymi. Pozwoli to na wyprodukowanie ponad 700 kWh energii elektrycznej pochodzącej ze słońca, która w 90% zostanie zużyta na bieżąco przez budynek – mówi Dominika Bryła.

Rola śladu węglowego

Rola branży budowlanej w procesie dochodzenia do neutralności klimatycznej jest olbrzymia. Budynki zostawiają olbrzymi ślad węglowy - odpowiadają za ok. 38 procent światowych emisji CO2, przy czym 28% pochodzi z eksploatacji budynków, a pozostałe 10% spowodowane jest zużyciem energii niezbędnej do produkcji materiałów i technologii wykorzystywanych w budownictwie. Istota sprawy polega na tym, że do kwestii ograniczenia śladu węglowego trzeba podejść o wiele szerzej.

Do niedawna najważniejsza była redukcja operacyjnego śladu węglowego, czyli gazów cieplarnianych wytwarzanych bezpośrednio w wyniku bieżącej eksploatacji budynku. Jak przekonują eksperci, szersza i właściwa perspektywa to koncentracja również na wbudowanym śladzie węglowym, czyli emisją gazów cieplarnianych powstających w wyniku produkcji materiałów użytych do budowy, związanych z transportem i procesami budowlanymi.

- Ścieżka dekarbonizacji budynków koncentruje się na dążeniu do zerowej emisji jedynie w kontekście użytkowania istniejących obiektów, czyli dzięki zwiększeniu efektywności energetycznej poprzez termomodernizację i systemy zarządzania energią oraz przejście na niskoemisyjne bądź zeroemisyjne źródła ogrzewania, zaś w przypadku nowych, wznoszenie ich w standardzie budynku o już niemal zerowym zużyciu energii. Jednakże należy mocno podkreślić, że budynek w całym swoim cyklu życia oddziałuje na środowisko naturalne, również poprzez materiały, które zostały użyte do jego wybudowania, realizacji procesu budowy, użytkowania i modernizacji, aż wreszcie na końcu - rozbiórki. Wobec tego pilnym i nieodzownym działaniem jest wprowadzenie obowiązku sporządzania analiz odziaływania budynków na środowisko, ujmujących wbudowany i operacyjny ślad węglowy w całym cyklu życia - przekonuje dr inż. Dorota Bartosz, Dyrektor Techniczna ds. Budownictwa Zrównoważonego, Polskie Stowarzyszenie Budownictwa Ekologicznego PLGBC.

Liczenie śladu węglowego obowiązkiem

Liczenie i wskazywanie śladu węglowego nie są w Polsce obowiązkowe, ale lawinowo rośnie świadomość przedsiębiorców i coraz więcej z nich decyduje się na sporządzenie analizy śladu węglowego i wdrożenie w swoich firmach konkretnych działań mających na celu ograniczenie emisji CO2. Warto jednak wiedzieć, że już niedługo stanie się to obowiązkiem.

Ważnym elementem Europejskiego Zielonego Ładu (European Green Deal) jest bowiem rozporządzenie CBAM (Carbon Border Adjustment Mechanism). Są w nim zapisy nakładające od 2027 roku obowiązek obliczania i wykazywania śladu węglowego dla każdego budynku o powierzchni powyżej 2000 m², a od 2030 dla każdego budynku niezależnie od jego powierzchni. Rozporządzenie przechodzi aktualnie unijną ścieżkę legislacyjną. Szacuje się, że wejdzie w życie w pierwszej połowie 2023 roku.