Строителният сектор е отговорен за около 40% от общите емисии на CO2 в световен мащаб. Известно е, че реконструкциите с цел повишаване на енергийната ефективност на съществуващи сгради (т.н. Passive House Retrofit) намаляват експлоатационните емисии на CO2, но също водят и до допълнителни неексплоатационни емисии при производството, поддръжката и изхвърлянето на материалите, използвани за реконструкцията. Затова съществуват проучвания, които измерват плюсовете и минусите на т.н. retrofit и осведомяват за общия (нетен) ефект. Едно от тях анализира въглеродния баланс на сгради, реконструирани по два стандарта – Passive House 30 (PH30) и Passive House 50 (PH50).

(PH30 – реконструирана сграда с потребление на енергия от 30 kWh/m2; PH50 – реконструирана сграда с потребление на енергия от 50 kWh/m2)

Резултатите накратко

Разглеждат се последиците от използването на различни строителни материали за топлоизолация, фасади и прозорци, както и различни сценарии за снабдяването с електроенергия – въглища, природен газ и комбинация от вятърна енергия и енергия от биомаса. 

Резултатите показват, че енергийното подобрение на сградната обвивка при реконструкции води до високи нетни спестявания на енергия през жизнения цикъл на сградата след реконструкцията. Изборът на материали като топлоизолация, облицовки и рамки на прозорци оказва влияние върху емисиите на CO2 на реконструираната сграда по време на фазите на производство на материалите, тяхната поддръжка и изхвърлянето им при края на живота на сградата или материалите. Най-високото спестяване на нетни CO2 емисии е при максимизирането на използването на дървен материал за топлоизолация, облицовки и прозорци независимо от начина на сдобиването с електроенергия. Нетното спестяване на енергия и CO2 емисии е най-високо при стандарта за пасивна реконструкция PH30 (реконструирана сграда с потребление на енергия от 30 kWh/m2), където експлоатационните спестявания са в пъти по-високи от неексплоатационното енергийно потребление за монтажа на новите материали. Въглеродното оптимизиране на снабдяването с електроенергия намалява както експлоатационните, така и неексплоатационните емисии при пасивни реконструкции.

Резултатите в детайли

Резултатите показват, че експлоатационните емисии на CO2 намаляват с между 50% и 82% в реконструираната сграда в зависимост от избрания реконструктивен стандарт „Пасивна къща“ с малки отклонения между сценариите за електроенергия. Неексплоатационните емисии на CO2 представляват между 4% и 25% от общите CO2 спестявания в зависимост от избрания реконструктивен стандарт „Пасивна къща“ и избраните материали. Неексплоатационните емисии намаляват още повече при ситуация с природен газ и вятър/биомаса за производство на електроенергия вместо въглища. Използване на природен газ или вятър/биомаса вместо въглища може да намали въглеродните емисии съответно с 32% и 77%. Внимателният подбор на материали за реконструкция може да увеличи нетните спестявания до 68%, особено при използване на дървен материал. 

Важно уточнение е, че видът на сградата може да повлияе на резултатите за въглеродните емисии, тъй като количеството материали, използвани при реконструкцията, зависи както от съотношението площ/обем на съществуващата сграда, така и от остъклената площ и от строителната технология. Тези допълнителни променливи трябва да бъдат допълнително проучени, за да се осигури по-добра точност на ефективността относно проектирането на мерките за реконструкция.

Въз основа на резултатите авторите на проучването предлагат съставянето на цялостна стратегия при реконструкции, при която може да се изберат материали с ниски емисии на CO2 и ниски нужди от поддръжка, и такива, които могат да се рециклират или използват повторно в края на жизнения цикъл на сградата.

Базирано на оригиналното проучване: Piccardo, C., Dodoo, A., & Gustavsson, L. (2020). Retrofitting a building to Passive House level: A life cycle carbon balance. Energy and Buildings, 223, 110135.