Byggbranschen står för 40 % av alla CO2-utsläpp i världen. Att skapa nya lösningar som möjliggör ett mer hållbart sätt att konstruera och bygga kommer att ha stor inverkan på vår framtid. Nu är alla mer medvetna om vikten av miljömässigt hållbar utveckling och det är dags för konstruktörer, byggföretag, projektutvecklare och materialleverantörer att förena sina styrkor och agera.
Att förstå sambandet mellan olika lösningar och hur stora utsläpp de ger är avgörande för förbättringar. Det är avgörande att redan i projektets tidiga skede jämföra och mäta koldioxidavtryck och utsläpp för olika lösningar. Dessa jämförelser gör det möjligt för konstruktörerna att så småningom välja den mest hållbara lösningen för en byggnads hela livslängd.
”De viktigaste besluten som leder till minskade utsläpp tas i konstruktionsfasen, så det är avgörande att tillförlitliga data om utsläppen från olika produkter och lösningar finns. Det är även viktigt att utveckla konstruktionsverktyg och data som tillhandahåller mängden utsläpp de avger”, förklarade Anni Viitala, Team Leader of Sustainable Construction på Granlund.
Hållbara konstruktionslösningar börjar vid konstruktörens skrivbord
Efterfrågan på miljömässigt hållbara lösningar har ökat och tankesätten förnyas. Nu är uttrycket - less is more högaktuellt inom hela byggsektorn eftersom tillgången på material är begränsad, och byggbranschens negativa miljöpåverkan har blivit mer i fokus. Vi måste minska utsläppen genom att minska och tänka om kring material. Även projektets slutkund är nu mer mån om att tänka grönt. Hur miljövänlig fastigheten är kan vara den avgörande faktorn vid köpet.
"För cirka 7 år sedan mötte vi efterfrågan på utsläppsdata i beräkningsverktygen för första gången, och den utvecklingen inom sektorn har pågått under de senaste 5 åren", beskriver Sampo Pilli-Sihvola, direktör inom Software Engineering på Peikko.
I takt med att datorbaserade konstruktionsmodeller har blivit vanligare har utbudet av verktyg för konstruktören ökat. Nu är dimensioneringsprocessen smidigare och enklare, och det är lättare att se kopplingen mellan olika lösningar. Materialleverantörerna skapar nu sina egna verktyg samt tillägg till de befintliga verktygen. För leverantörer är det en fördel som kan bli ett måste i framtiden. Vid någon tidpunkt kan bristen på utsläppsdata till och med leda till att affärer går förlorade.
Utsläppsdata blir mer exakta
Utsläppsdata i beräkningsverktygen möjliggör snabbare och mer holistiskt beslutsfattande. Beräkningsverktygen erbjuder värdefull information för att göra rätt val. Utsläppsdata finns redan i flera fördimensionerings- och beräkningsverktyg. När varje verktyg i de olika projektfaserna erbjuder data om utsläpp och koldioxidavtryck blir uppgifterna mer och mer detaljerade och korrekta. När man strävar efter att uppfylla villkoren för energiprestandacertifikat eller miljöcertifieringar som LEED och BREEAM blir dessa data avgörande. Med den information som finns tillgänglig i de olika designverktygen och mjukvaran kan konstruktören enkelt göra motiverade och mer miljövänliga val.
För att nå konstruktörer över hela världen är det dessutom viktigt att så många olika beräkningsverktyg som möjligt tillåter utsläppssdata – användningen av olika verktyg beror också mycket på geografiska områden.
DELTABEAM® optimerar stomlösningar
"En byggnadsstomme står för 20 % av byggnadens totala utsläpp. Balkarna, pelarna och håldäcken står för 50 % av stommens utsläpp. Ur ett CO2-perspektiv har valet av rätt stomlösning en betydande inverkan på en byggnads totala CO2-prestanda”, säger Simo Hakkarainen, Peikkos affärsdirektör för DELTABEAM®.
Peikkos DELTABEAM® tillåter långa spännvidder och öppna ytor även med arkitektoniskt krävande former. En av de viktigaste effekterna av DELTABEAM® är hur de bidrar till att göra byggnader mer hållbara genom sin förmåga att göra bjälklagen tunnare. Tunna bjälklag i byggnader kräver mindre beklädnad för samma användbara invändiga volym, vilket i sin tur minskar energiförbrukningen för värme och kyla. Allt utrymme som sparas mellan våningarna minskar antalet vertikala komponenter som behövs såsom beklädnad, pelare eller väggar.
DELTABEAM® minskar avfallet avsevärt tack vare optimerade prefabricerade komponenter. Balkarna och pelarna använder bara den exakta mängd material som behövs samtidigt som de minimerar behovet av tillfällig stagning på arbetsplatsen. Dessutom minskar hålrummen i balkarna mängden betong som behövs för bjälklagen. Den minskade vikten på plattorna lättar upp hela strukturen som bär upp golven, vilket i sin tur kan leda till att fundamentens storlek minskar.
Betydelsen av byggnadens stomme ur utsläppsperspektiv var utgångspunkten för Peikko att utveckla utsläppsberäkningar för DELTABEAM®, en balk kan verkligen påverka, och det är viktigt att förstå dess påverkan. Beräkningen av koldioxidavtryck för DELTABEAM® finns i Tekla för One Click LCA-beräkning (OCLCA), och i Peikkos eget fördimensioneringsverktyg DELTABEAM SELECT. StruSoft kommer också att ha den här funktionen snart. Dessa konstruktionsverktyg möjliggör stomoptimering genom hela projektets olika faser.
Baserat på grundparametrarna erbjuder DELTABEAM SELECT tre valfria stomkonstruktioner som konstruktören kan välja mellan. Varje alternativ inkluderar kostnadseffektivitetsindex, balkprofil, bärförmåga och de utsläpp som orsakas. Om utsläppsdata är avgörande för det aktuella projektet kan lösningen optimeras och kraven uppfyllas genom att till exempel minska spännvidden.
Den gröna framtiden för konstruktionsteknik
Vilken typ av vidareutveckling innebär den grönare framtiden för oss? För det första möjliggör det till enklare samarbete mellan olika parter i ett projekt när datamodeller kan delas av flera parter.
När man dimensionerar nya och mer miljövänliga material och materialkombinationer skapas möjligheter för nya arkitektoniska innovationer, genom hybridkonstruktioner.
"I framtiden kommer kanske AI och algoritmer att köra dimensioneringsprocessen för att hitta de optimala resultaten ur ett miljöperspektiv. Det kommer att påskynda konstruktionen ännu mer”, menar Pilli-Sihvola.
Nu är utvecklingen fokuserad på utsläppen under byggnadens livslängd, men vad händer efter det? Särskilt lagstiftarna är intresserade av komponenternas cirkularitet och återvinningmöjlighet. Än så länge finns inte verktygen för att beräkna utsläppen och hitta den optimala lösningen även i byggnadens slutskede, men blickarna riktas redan mot dem. Så kallad konstruktion för demontering har varit en het potatis inom byggbranschen sedan en tid tillbaka; det möjliggör maximering av återanvändningen av komponenterna, vilket avsevärt minskar utsläppen i tillverkningsfasen och sparar material.
”Nu pratar vi främst om att minska utsläppen, men framtiden kommer säkert att ha ett vidare perspektiv för byggsektorn. Våra mål kommer att expandera från utsläppsminskning till cirkulär ekonomi, konstruktion för demontering, ansvar i leveranskedjan och upp till biologisk mångfald också”, bedömer Viitala.
Under tiden som att konstruera och bygga mer miljömässigt hållbart blir en ny standard, kommer det att leda till minskat koldioxidavtryck för byggnaderna. Med stöd av gröna tak och andra alternativa lösningar kan byggnaderna så småningom till och med bli koldioxidnegativa.
”På Peikko har vi redan upptäckt fördelarna av att använda grönt stål. Det kommer säkert att ta mer plats i vårt sortiment av anslutningslösningar i framtiden; pelarskor, fästplåtar, grundskruvar, armeringssystem... Ändå är det ännu viktigare att optimera stomlösningarna. Med tunna bjälklagskonstruktioner, långa spännvidder och minskad materialanvändning kan vi ta byggbranschen till en ny, mer miljövänlig nivå”, avslutade Hakkarainen.
