Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Svázané hodnoty energie a emisí CO2 v systémech TZB

Hodnocení životního cyklu slouží k regulaci a snižování dopadů výrobků na životní prostředí. Hodnoty uvedené v článku jsou původní výsledky předkládané prvně odborné veřejnosti a významná část z nich je i pro obor vytápění.

Těžba surovin na výrobu stavebních materiálů, jejich zpracování, doprava, realizace a další kroky životního cyklu stavebních materiálů a konstrukcí jsou spojeny s produkcí emisí CO2 a se spotřebou energie. Každý objekt, konstrukce a materiál zabudovaný ve stavbě, vykazuje určité emise CO2 a určitou spotřebu energie svázanou s jejich vlastní existencí - svázané produkce CO2 a svázaná spotřeba energie. Jednou z metod vyvíjených za účelem regulace a snižování dopadů produktů lidské činnosti na životní prostředí je hodnocení životní cyklu.

Úvod - proč se zabývat svázanými hodnotami emisí CO2 a energie?

Oxid uhličitý CO2, skleníkový plyn, je považován za hlavní příčinu globálního oteplování, vzniká i při výrobě stavebních materiálů, během výstavby a za provozu staveb. Spalovací procesy jsou největším zdrojem CO2 (cca 97 % celkových emisí CO2). Z emisí skleníkových plynů má rozhodující podíl CO2, tj. cca 82 % celkových emisí skleníkových plynů.

Do začátku 19. století užívali lidé převážně obnovitelných zdrojů paliv a energie (biomasa, práce zvířat, lidí, voda, vítr, sluneční záření). Spotřeba byla nízká a takřka bezodpadová. V roce 1850 připadalo na fosilní paliva a vodní energii pouze 11,5% spotřeby veškeré energie světa, v roce 1910 však již 69% a dnes asi 89% (včetně jaderné energie). Posun od obnovitelných k neobnovitelným zdrojům se vyznačoval výrazným zvýšením celkové spotřeby primárních energetických zdrojů. Tím dochází k postupnému vyčerpávání neobnovitelných zdrojů energie.

Spotřeba energie a produkce CO2 v průběhu životního cyklu budov

Stavební průmysl a jeho produkty jsou hlavním konzumentem surovinových a energetických zdrojů a nepřímo patří mezi významné znečišťovatele životního prostředí. Odhaduje se, že v rámci EU spotřebovává stavebnictví přibližně 40 % celkové energie, produkuje 30 % emisí CO2 a produkuje přibližně 40 % veškerých odpadů. Mezi další vhodné ukazatele může patřit velikost svázané energie pocházející z neobnovitelných zdrojů potřebné pro vznik budovy, podíl použitých přírodních materiálů, podíl recyklovaných materiálů a podíl recyklovatelných materiálů po dožití budovy nebo jejích částí atd.

Některá z opatření vedoucí k environmentálně šetrnějšímu nakládání se zdroji mohou být z hlediska počátečních investičních nákladů méně výhodná. Z hlediska dlouhodobého pohledu jsou taková opatření často nejen environmentálně, ale i ekonomicky příznivější.

Svázané hodnoty energie a emisí CO2 jednotlivých stavebních materiálů jsou uvedeny v tab. 1, porovnání je patrné z obr.1.

název Energie [MJ/kg] CO2 [g/kg] název Energie [MJ/kg] CO2 [g/kg]
Pozink 59,7 4079 PE 111,1 3169
Ocel 38,6 2588 Rouno - plsť 115,6 3562
Měď 97,2 5409 PP 87,0 2448
Hliník 410,0 20981 PVC 52,7 2161
Litina 41,1 2768,5 PU 104,4 2937,6
Mozaz 106,92 5949,9 Skelná vlna 42,7 2130
Kamenina 3,402 311,22 Kamenná vlna 17,5 1196
Keramika 2,8 259,4      

Tab. 1. Svázané hodnoty energie a emisí CO2 pro různé materiály

 

Obr. 1. Svázané hodnoty energie a emisí CO2 pro různé materiály

Z grafů je patrné, že nejvíce se spotřebuje a vyprodukuje pro výrobu hliníku, nejméně pro keramiku, kameninu. Z plastů má nejpříznivější hodnoty PVC.

Systémy technických zařízení

Svázané hodnoty energie a emisí CO2 jednotlivých komponentů technických zařízení budov jsou uvedeny v tabulkách v příloze. Tyto, dosud nepublikované, hodnoty byly vypočítány pomocí následujích vzorců:

a) spotřeba energie

E množství svázané energie pro výrobek [MJ/bm, MJ/m2, MJ/ks]
εi množství spotřebované energie při těžbě, zpracování, výrobě a dopravě materiálu [MJ/kg]
mi hmotnost jednotlivých materiálů [kg/bm, kg/m2, kg/ks]

b) produkce CO2

C emise oxidu uhličitého pro výrobek [g/bm, g/m2, g/ks]
εi množství spotřebované energie při těžbě, zpracování, výrobě a dopravě materiálu [MJ/kg]
mi hmotnost jednotlivých materiálů [kg/bm, kg/m2, kg/ks]

Závěr

Integrovaný přístup k řešení energetických systémů budov a stavebních konstrukcí je metoda, kterou lze snížit spotřebu energie stavby při nižších nákladech. Vedle vlastních technických zařízení, zajišťujících vytápění a větrání budov je toto umožněno především prudkým vývojem v oblasti konstrukcí budov z hlediska tepelně technických vlastností a rozvojem systémů pro inteligentní řízení budov, které umožňují zajistit vazbu mezi jednotlivými subsystémy a harmonizovat chod celé budovy. Při vyhodnocování budov z hlediska spotřeby energie se stále více v poslední době prosazuje rozšíření pohledu na energetickou náročnost o LCA (life cycle asessment), který dává úplnější pohled na celý životní cyklus zařízení a jeho vliv na životní prostředí, neboť nejen energie provozní ale i energie zabudovaná má výrazný vliv na hodnocení budov. Zatímco o energii zabudované ve stavebních konstrukcích bylo publikována již řada děl, o energiích zabudovaných v systémech TZB jsou dostupné informace kusé. Hodnoty uvedené v tabulkách tohoto příspěvku jsou původními výsledky předkládané prvně odborné veřejnosti.

Přílohy: Hodnoty svázané energie a emisí CO2. (PDF, 124 kB)

Literatura:

[1] [D2] SIA Dokumentation D 0123: Hochbaukonstruktionen nach ökologischen Gesichtspunkten, Zürich 1995
[2] Waltjen, T.: Ökologischer Bauteilkatalog. Bewertete gängige Konstruktionen, Springer-Verlag/Wien 1999
[3] J. Erben, J. Jakeš, V. Kraus, Tabulky pro instalatéry a topenáře, 1985, ISBN 04-202-84
[4] Solaranlagen
[5] http://www.tzb-info.cz/
[6] http://www.env.cz/
[7] J. Řehánek, A. Janouš, P. Kučera, V. Kučera, J Šafránek, V. Václavík, 4xE o tepelné izolaci budov, 2004, ISBN 80-86769-25-9
[8] Podklady firem: Imi-international, Junkers, Protherm, Korado, Atrea, Janka, Schiedel, IVT, Dražice, WILO.

 
 
Reklama