pobierz - Kielce

ŚWIĘTOKRZYSKIE CENTRUM INNOWACJI
I TRANSFERU TECHNOLOGII Sp. z o.o.
SPOTKANIE BRANŻOWE
„BUDOWNICTWO ENERGOOSZCZĘDNE – REALIA I KIERUNKI ROZWOJU”
„Budownictwo zrównoważone – podstawowe zasady”
Dr inż. Włodzimierz Grochal
PARTNER SEARCH FORUM EWE
TARGI KIELCE ul. Zakładowa 1
Kielce, 18.03.2014r.
Zrównoważony rozwój
KONSTYTUCJA
RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ
Tekst uchwalony w dniu 2 kwietnia 1997 r. przez Zgromadzenie Narodowe.
Rozdział I
RZECZPOSPOLITA
Art. 5.
Rzeczpospolita Polska strzeże niepodległości i nienaruszalności swojego terytorium,
zapewnia wolności i prawa człowieka i obywatela oraz bezpieczeństwo obywateli,
strzeże dziedzictwa narodowego oraz zapewnia ochronę środowiska,
kierując się zasadą zrównoważonego rozwoju.
Zrównoważony rozwój
Zrównoważony rozwój jest zasadą ujętą w Konstytucji RP i traktatach Unii Europejskiej.
Jego istotą jest powiązanie szybkiego rozwoju gospodarczego i wzrostu jakości życia
ludności z poprawą stanu środowiska przyrodniczego.
Zrównoważony rozwój jest nie tylko koncepcją pogłębionej i kompleksowej ochrony
środowiska, ale przede wszystkim nowoczesną strategią rozwoju społecznogospodarczego, zmierzającą do zapewnienia:
- trwałości rozwoju gospodarczego przez zapewnienie dostępu do zasobów;
- poprawy jakości życia mieszkańców poprzez umożliwienie im egzystencji w czystym
i naturalnym środowisku;
- wzrostu ekonomicznego poprzez racjonalizację zużycia energii, surowców i pracy
oraz rozwój proekologicznych technologii;
- ochrony polskiego dziedzictwa przyrodniczego i kulturowego, które powinniśmy
przekazać następnym pokoleniom w stopniu równym lub wzbogaconym.
Zrównoważony rozwój
Zrównoważony rozwój jest pojęciem znacznie szerszym, niż tradycyjnie rozumiana
ochrona środowiska.
Ochrona zasobów naturalnych i środowiska - dla zachowania naszego środowiskowego
dziedzictwa i naturalnych zasobów dla przyszłych pokoleń niezbędne jest opracowanie
racjonalnych ekonomicznie rozwiązań, które ograniczą zużycie zasobów, powstrzymają
skażenie środowiska i ocalą naturalne ekosystemy.
Złe zarządzanie środowiskiem ma wpływ na ludzką egzystencję na całym świecie
i niemal w każdej dziedzinie życia, w tym również w budownictwie.
Budownictwo zrównoważone
Budownictwo zrównoważone czyli ekologiczne
Sektor budowlany jest szczególnie ważnym obszarem wdrażania koncepcji
zrównoważonego rozwoju ze względu na jego znaczenie w gospodarce kraju oraz
udział we wzroście gospodarczym i w emisji zanieczyszczeń, zużyciu energii czy
odpadów.
Zrównoważone budownictwo związane jest z działalnością obejmującą sprawy:
projektowania, budowania, utrzymania i rozbiórki obiektów budowlanych.
Budownictwo zrównoważone ma związek z tworzeniem struktur budowlanych
w drodze procesów oraz przy użyciu materiałów, które są przyjazne środowisku
naturalnemu.
Jeżeli przyjmiemy, że tradycyjne budownictwo łączy takie elementy, jak ekonomia,
użyteczność, trwałość i wygoda, to w przypadku zrównoważonego budownictwa
dochodzi ponadto aspekt ekologiczny.
Budownictwo zrównoważone
Głównym celem zrównoważonego budownictwa jest ograniczenie negatywnego
wpływu budynków na środowisko naturalne oraz zdrowie człowieka.
Nowe technologie pomagają tworzyć budowle, które nie zanieczyszczają środowiska
odpadami wszelkiego rodzaju i powodują, że użytkowanie obiektów jest przyjazne dla
użytkowników i środowiska.
Celem zrównoważonego budownictwa jest trwałość i jakość rozwiązań materiałowych,
konstrukcyjnych, projektowych w celu poprawy istniejących i kształtowania nowych
warunków zamieszkania i pracy.
Priorytetem jest ograniczenie zużycia energii i zużywania zasobów naturalnych,
ograniczenie produkcji odpadów i transportu.
Budownictwo zrównoważone
Miasta ograniczające tereny zabudowane a powiększające stale areały zieleni i miejsc
do odpoczynku, wprowadzające lepsze warunki do poruszania się rowerem lub
niskoemisyjnymi, dostępnymi środkami komunikacji miejskiej są chętniej zamieszkiwane.
Budownictwo zrównoważone jest związane bezpośrednio z ekonomią a to znaczy,
że miasto, kraj czy kontynent jest chętniej wybierany na siedzibę do mieszkania lub
lokowania firmy, jeśli są tu zdrowe warunki bytowe.
Wzrasta wartość inwestycji a koszty inwestycji szybciej się zwracają.
Koszty eksploatacji wpływają na naszą zasobność – wydajemy mniej na energię,
zużycie wody, wywóz odpadów.
Zadaniem na dzisiaj jest świadome budowanie, by nie umniejszać szansy przyszłego
pokolenia na wartościowe życie.
Budownictwo zrównoważone
Wyróżniamy trzy wymiary zrównoważonego budownictwa:
ekologiczny, ekonomiczny i ergonomiczny.
1. Wymiar ekologiczny - ochrona zasobów naturalnych poprzez optymalne użycie
materiałów budowlanych i minimalizację używania mediów jak prąd, ogrzewanie,
woda, ścieki, odpady, a tym samym zminimalizowanie niekorzystnego oddziaływania
na klimat. Każda budowla i jej użtkowanie powoduje wpływ na środowisko.
Ważnymi mierzalnymi elementami ekologicznej budowli są :
-
wykorzystanie powierzchni,
energia pierwotna (odnawialna/nieodnawialna),
wpływ na ocieplenie klimatu,
wpływ na „dziurę ozonową”,
wpływ na zanieczyszczenie wód powierzchniowych i gruntowych,
wpływ na jakość powietrza,
wytwarzanie odpadów : śmieci, ścieków, hałasu jak i zaśmiecanie wizualne.
Budownictwo zrównoważone
2. Wymiar ekonomiczny - koszty inwestycji:
a) koszty zakupu działki z uzbrojeniem terenu, koszty projektu, koszty budowy –
materiałów i technologii, koszty ochrony, koszty notarialne, pośrednika, koszty
ubezpieczenia ;
b) koszty użytkowania budynku, a przede wszystkim koszty mediów (woda,
ogrzewanie , prąd, ścieki, odpady) oraz koszty utrzymania (sprzątanie, remonty,
modernizacja;
c) koszty rozbiórki (w tym wywóz gruzu, recykling i utylizacja odpadów).
3. Wymiar ergonomiczny (socjalno-kulturowy) – zdrowie i wygoda (zapewnienie
komfortu użytkowania dla każdej osoby w każdym wieku). Zapewnienie wymogów
termicznych, higienicznych, akustycznych, wentylacyjnych, wizualnych i optycznych.
Wymiar ekologiczny budownictwa zrównoważonego
Uwarunkowania ekologiczne budownictwa ściśle wiążą się zarówno ze zdrowiem
człowieka jak i zdrowym (czystym) środowiskiem.
Do istotnych elementów tych zależności zaliczamy między innymi: lokalizację obiektu,
ukształtowanie terenu, zastosowane formy architektoniczne czy zastosowane materiały
budowlane.
Ekologiczne budownictwo zakłada także ograniczenie zużycia energii (do roku 2019
wszystkie nowo budowane obiekty będą musiały wytwarzać tyle samo energii, ile będą
zużywać), wody, materiałów użytych do budowy oraz odpadów wytwarzanych przez
osoby w nim przebywające.
Zrównoważony projekt
Pierwszym elementem procesu inwestycyjnego w przypadku budownictwa
zrównoważonego to właściwy projekt.
W projekcie ma być zawarta cała koncepcja budynku, która ma wpływ na jego
ekologiczny aspekt.
Kluczowymi zagadnieniami, które należy uwzględnić w procesie projektowania to:
a) właściwe relacje z istniejącymi strukturami przyrodniczymi i kulturowymi,
- dostosowanie budynku do ukształtowania terenu oraz jego walorów przyrodniczych
i kulturowych,
- dostosowanie formy do istniejących struktur, wykorzystywanie pełnej wzajemnej
integracji elementów tworzących budynek z otoczeniem,
- proekologiczna gospodarka wodno-ściekowa,
- proekologiczna gospodarka materiałami i surowcami,
Zrównoważony projekt
b) odpowiednia lokalizacja i orientacja zabudowy w stosunku do stron świata i kierunku wiatru,
- projektowanie przejrzystego podziału rzutu na strefy funkcjonalne z usytuowaniem od
południa pomieszczeń, w których przebywają ludzie w sposób ciągły (pomieszczenia
przeznaczone na stały pobyt ludzi, a od północy – pomieszczeń pomocniczych i technicznych,
- przystosowanie południowej elewacji oraz powierzchni dachu do pozyskiwania energii
słonecznej za pomocą przeszklonych płaszczyzn, okien, baterii słonecznych i kolektorów,
- projektowanie i realizacja ogrodów zimowych, przeszklonych atriów lub innych przestrzeni
stanowiących integralny element struktury budynku, funkcjonujących jako słoneczne, pasywne
kolektory oraz strefy termiczne osłaniające pomieszczenia użytkowe od strony dobrze
nasłonecznionej,
- ochrona budynku przed stratami ciepła w wyniku wiatru.
c) wykorzystanie istniejącej zieleni, np. utworzenie strefy mikroklimatycznej współdziałającej
z funkcjonowaniem budynku.
Materiały budowlane
Ponieważ budynki to skomplikowany produkt, na który składają się różnego rodzaju materiały
i komponenty, to wybór każdego z nich ma bezpośredni wpływ na status „ekologii budynku”.
Zastosowane materiały mają istotny wpływ na środowisko w każdym okresie istnienia obiektu
budowlanego, tj. od fazy powstawania, poprzez fazę użytkowania z remontami i innymi robotami
budowlanymi (odbudowa, rozbudowa, nadbudowa, przebudowa ) aż po rozbiórkę.
Dlatego też w przypadku budownictwa ekologicznego rodzaj i ilość zastosowanych materiałów
budowlanych ma istotne znaczenie i bezpośredni wpływ na użyte surowce do produkcji
materiałów jak i niezbędną ilość energii, którą należy dostarczyć w celu wytworzenia danego
wyrobu budowlanego.
Jednocześnie zastosowany materiał ma wpływ na energochłonność obiektu w trakcie jego
użytkowania oraz na jego trwałość i w końcowej fazie istnienia – ile to energii będziemy
potrzebować do jego rozbiórki i utylizacji lub przetworzenia materiałów odpadowych.
Materiały budowlane
Przemysł wydobywczy i przemysł materiałów budowlanych jest zagrożeniem dla
środowiska:
- zanieczyszcza go (odkrywki i hałdy kopalń,
- wycięta powierzchnia leśna,
- toksyczność materiału,
- transport materiału podczas jego produkcji i dostawy na budowę,
- utylizacja materiału przy końcu jego okresu użytkowania.
Cykl istnienia obiektu zamyka rozbiórka obiektu i gromadzenie lub utylizacja odpadów.
Niektóre z materiałów budowlanych można ponownie zastosować lub przetworzyć.
Materiały budowlane
Na wybór materiałów budowlanych ma wpływ między innymi:
- możliwość pozyskania materiału lokalnie;
- trwałość materiału;
- cechy materiału budowlanego zmniejszające wpływ budynku na środowisko (na przykład
współczynnik przewodności cieplnej);
- sposób zastosowania materiału budowlanego najlepiej odpowiadający jego właściwościom;
- wielkość nakładów niezbędnych do konserwacji materiału budowlanego i surowce konieczne
do utrzymania jego trwałości;
- elastyczność projektu umożliwiająca zarządzanie sposobem użytkowania;
- cykl życia materiału i jego potencjał dla ponownego użycia po rozbiórce budynku.
Materiały budowlane
Do środowiskowych wpływów wynikających z produkcji materiału zaliczają się:
- zużycie energii;
- wyczerpanie surowca,
- efekt cieplarniany,
- opady kwaśnego deszczu,
- emisja toksycznych substancji.
Materiałem budowlanym najczęściej stosowanym w budownictwie ekologicznym jest drewno
pochodzące z lasów, certyfikowanych jako ośrodki dobrze zarządzające zasobami leśnymi i
przeprowadzające, w pełni kontrolowane wycinki.
Materiały budowlane
Pośród materiałów ekologicznych, wyróżnić możemy także:
- szybkorosnące materiały roślinne typu słoma,
- bambus,
- przystosowany kamień (naturalny lub z odzysku),
- metale z odzysku,
Materiały budowlane
a także inne materiały ponownego użytku, źródła odnawialne, oraz nadające się do recyklingu
(w tym:
- linoleum,
- wełna owcza,
- papierowe panele,
Materiały budowlane
- cegła suszona na słońcu,
- bloczki ze sprasowanej ziemi,
- glina,
Materiały budowlane
- wermikulit (minerał ilasty),
-
len,
trawa morska,
korek,
kokos,
płyty pilśniowe,
wapień,
wysokiej jakości betony).
Materiały budowlane
Brane jest pod uwagę również używanie jako materiałów konstrukcyjnych, odpadów
przemysłowych pochodzących z recyklingu, takich jak produkty spalania węgla, piasek
odlewniczy oraz gruz z rozbiórek.
Nie tylko tradycyjne materiały stosuje się przy wznoszeniu obiektów ekologicznych, ale również
materiały o udoskonalonych właściwościach i materiały nowej generacji – inteligentne (smart).
Stosując nowe technologie, szczególnie kompozytów (komponent konstrukcyjny typu: włókna
szklane, węglowe, nylon czy kevlar i matryca w postaci żywic: epoksydowych, poliestrowych,
poliuretanowych czy silikonowych), materiały uzyskują zdecydowanie lepsze parametry
mechaniczne.
Z punktu widzenia budownictwa zrównoważonego ocena tych materiałów nie jest
jednoznaczna.
Ze względu na wysoki stopień przetworzenia mają dużą zawartość energetyczną.
Nie są także podatne na recykling, natomiast ze względu na cechy jakościowe i efektywność
środowiskową posiadają pozytywy użytkowe.
Materiały budowlane
Duże znaczenie dla rozwoju budownictwa ekologicznego będą miały materiały inteligentne –
zdolne do reagowania i odpowiadania na zmiany zachodzące w otoczeniu.
W przeciwieństwie do materiałów tradycyjnych, materiały smart mają charakterystykę zmienną
i dzielimy je na dwa typy:
- typ I – materiały o zmiennych właściwościach (impuls chemiczny, termiczny, mechaniczny,
optyczny lub elektryczny powoduje zmianę określonej właściwości),
- typ II – materiały przemieniające energię
Wykorzystanie energii
Każdy z procesów składających się na produkcję materiałów budowlanych, od ekstrakcji
surowców i przetworzenia po przygotowanie i zastosowanie wymaga także energii
przeznaczonej na transport i budowę.
Realizacja procesów wydobywczych i produkcyjnych pochłania energię produkowaną
w przeważającej ilości z surowców nieodnawialnych.
Przy zastosowaniu dotychczasowych technologii budowlanych, w okresie eksploatacji obiektu,
potrzebna jest przede wszystkim energia do ogrzewania obiektu przez 50–80 sezonów
grzewczych.
Również w trakcie tego cyklu występuje zapotrzebowanie na energię i teren do składowania
nieprzetworzonych pozostałości po obiekcie.
Niektóre z materiałów budowlanych można ponownie zastosować lub przetworzyć.
Wykorzystanie energii
Poszczególne etapy cyklu istnienia budynku charakteryzują się zróżnicowanym
zapotrzebowaniem na energię, który zależy od wielu czynników, np.:
- stosowanych rozwiązań materiałowych i konstrukcyjnych,
- rodzaju obiektu,
- systemu grzewczego i jego sprawności.
Szacuje się, że zużycie energii na etapie:
- wznoszenia obiektu w Polsce wynosi około 10%,
- na etapie użytkowania (przy realizacji wg obecnie obowiązujących standardów) – około 72%,
- na potrzeby remontów – około 15%
- oraz do rozbiórki obiektu – od 1 do 3% ogólnego, skumulowanego zapotrzebowania na
energię w odniesieniu do cyklu istnienia obiektu.
Budownictwo zrównoważone
Energia zużywana przez budynek:
- energia wbudowana, czyli energia skumulowana w budynku w czasie jego wznoszenia,
w postaci energii zużytej do produkcji materiałów, transportu, procesów
wbudowywania oraz energia niezbędna do przeprowadzenia remontów
i konserwacji;
- energia eksploatacyjna, czyli energia zużywana w czasie użytkowania na ogrzewanie,
wentylację, klimatyzację, oświetlenie oraz energii;
- energia przetworzenia, czyli energia niezbędna w procesie rozbiórki obiektu
i zagospodarowania odpadów.
Budownictwo zrównoważone
Budownictwo jest niezwykle silnie związane z koncepcją zrównoważonego rozwoju,
gdyż jego wpływ na środowisko jest ogromny:
-
ponad 40% światowej produkcji energii zużywane jest w budownictwie,
-
około 35% światowej emisji gazów cieplarnianych pochodzi z budownictwa,
-
około 50% masy przetwarzanych materiałów przypada na budownictwo.
Budownictwo operuje gigantycznymi ilościami materii:
- roczna światowa produkcja betonu wymaga 20 mld ton kruszywa (500 000 000 ciężarówek)
- 1.5 mld ton cementu,
- 0.8 mld ton wody.
Zapraszamy do współpracy:
al. Solidarności 34, 25-323 Kielce
tel. (41) 34 32 910, fax (41) 34 32 912
E-mail: [email protected]
www.it.kielce.pl
dr inż. Włodzimierz Grochal
27