Prehod na trajnostno gradnjo in življenjski cikel stavbe - EOL 152

Prehod na trajnostno gradnjo in življenjski cikel stavbe - EOL 152

I. P.

Zelena prenova gradbeništva

Pred izidom je priročnik Prehod v trajnostno gradnjo in življenjski cikel stavbe. Priročnik je nastal v sodelovanju z MGRT, SRIP-om Krožno gospodarstvo in podjetji. V priročniku sodeluje s prispevki več kot 60 avtoric in avtorjev. Prvo vprašanje pa je, kakšna je in bo slovenska strategija za trajnostno konkurenčnost gradbenega sektorja in gradbenih podjetij. Bo raba virov in gradbenih odpadkov boljša? Kakšen bo slovenski sistem za vrednotenje trajnostne gradnje? Kaj zahteva analiza življenjskega cikla stavbe? V tej in prihodnji številki revije EOL bomo z nekaj poudarki predstavili večji del prispevkov v priročniku.

dr. Katja Vintar Mally (foto: Miha Tozon)
dr. Katja Vintar Mally (foto: Miha Tozon)

Trajnostni razvoj - razvojna paradigma 21. stoletja

izr. prof. dr. Katja Vintar Mally, Filozofska fakulteta, Univerza v Ljubljani, Oddelek za geografijo

Ekološki deficit zaradi uvoza surovin in proizvodov

Večina držav se v ekološkem deficitu znajde zaradi uvoza surovin in proizvodov iz drugih držav, preseganje biokapacitete pa se kaže bodisi v pretiranem izkoriščanju določenih virov in s tem izgubljanju naravnega kapitala (npr. pri prelovu in deforestaciji) ali pa v pretiranem obremenjevanju svetovnih ponorov, kar se denimo odraža v akumuliranju ogljikovega dioksida v ozračju, odpadkov na kopnem in v morju ter drugih vrstah onesnaževanja.

O težavnosti premika v smeri krožnega gospodarstva govori tudi letna poraba surovin (biomase, fosilnih goriv in nekovinskih mineralnih snovi), ki je v obdobju 1970–2017 zrasla s 27 na 92 milijard ton oz. s 7 na 12 ton na prebivalca (Oberle idr., 2019; Sustainable development goals knowledge platform, b. d.). Tudi v Evropi ostaja proizvodnja pretežno odvisna od novo pridobljenih surovin ter njihovega linearnega pretoka skozi gospodarstvo, katerega rezultat so še vedno velike količine trdnih odpadkov, emisij v zrak in odpadnih voda. Tako naj bi reciklirani materiali v Evropi pokrivali le 12 % vsega povpraševanja po surovinah (Evropski zeleni dogovor, 2019; Report from the Commission, 2019), kar kaže na obsežne možnosti izboljšav obstoječih praks.

prof. dr. Žiga Turk (foto: Željko Stevanič)
prof. dr. Žiga Turk (foto: Željko Stevanič)

Trajnostna gradnja v EU in Sloveniji – priložnosti gradbeništva

prof. dr. Žiga Turk, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Univerza v Ljubljani

Med obnovljivimi materiali za gradnjo več prostora lesu

Trenutno gradbena industrija uporablja materiale, kot so jeklo, armirani beton, opeka in steklo, katerih proizvodnja terja veliko energije. Adut za trajnostno gradnjo predstavlja les. Konstrukcijski les, ki ostane desetletja in stoletja vgrajen v konstrukcijo, ostrešja, stene, mostove idr., za desetletja in stoletja odvzame ogljik iz naravnega kroženja in ga shrani. V zgodovini so ga uporabljali precej več, sodobna tehnologija pa mu odpira perspektive pri gradnji manjših in srednje velikih dvoran, stanovanjskih in poslovnih stavb ter mostov. Posebej v Sloveniji bi bilo smiselno več domačega lesa uporabiti v ta namen. Delo z lesom je manj industrializirano in optimizirano kot delo z jeklom ali betonom. Terja več ročnega, včasih obrtnega dela. Nove perspektive mu odpirajo robotika in numerično krmiljeni stroji, ki lahko informacije iz načrtov z minimalnim človekovim posredovanjem materializirajo v snovnem svetu.

prof. dr. Martina Zbašnik – Senegačnik
prof. dr. Martina Zbašnik – Senegačnik

Negativni potencial gradiv in trajnostna arhitektura

prof. dr. Martina Zbašnik – Senegačnik, Fakulteta za arhitekturo, Univerza v Ljubljani

Sodobna arhitektura in ekološko naravnano graditeljstvo

Stavba je arhitekturna kreacija, ki jo sestavljajo gradiva s številnimi funkcijami – nekatera so izbrana zaradi svoje nosilnosti, druga zaradi toplotne izolativnosti, vodotesnosti, zrakotesnosti, paroprepustnosti, zaščitnih lastnosti idr., nekatera izključno zaradi svojega videza. Med gradivi, ki so na voljo, so taka z manjšimi in večjimi negativnimi potenciali, a kljub temu v določenih primerih nenadomestljiva. Prav je, da se ob odločanju vsega tega zavedamo in v vsakem posameznem primeru odločimo za najmanjši možni vpliv na okolje in človeka.

Sodobna arhitektura bi morala v fazi načrtovanja vključevati dva različna pristopa, ki se med seboj lahko tudi povezujeta in dopolnjujeta – ekološko koncipiranje in ekološko konstruiranje.

Ekološko koncipiranje se v današnje načrtovanje vključuje s projektiranjem take zasnove stavbe, ki upošteva in izrablja vse naravne danosti okolja.

Ekološko konstruiranje obsega izbor gradiv in tehnologij gradnje, ki v celotnem življenjskem ciklusu nimajo negativnih vplivov na človeka in okolje.

dr. Marjana Šijanec Zavrl
dr. Marjana Šijanec Zavrl
mag. Miha Tomšič
mag. Miha Tomšič
dr. Sabina Jordan
dr. Sabina Jordan
Friderik Knez
Friderik Knez

Razvoj slovenskega sistema kazalnikov trajnostne gradnje

dr. Marjana Šijanec Zavrl, mag. Miha Tomšič, dr. Sabina Jordan, Friderik Knez, Gradbeni inštitut ZRMK, Zavod za gradbeništvo Slovenije

Slovenska verzija ohranja strukturo šestih makrociljev Level(s)

V slovenski alfa verziji kazalnikov trajnostne gradnje ohranjamo strukturo šestih makro ciljev okvira Level(s) in pripadajoči nabor kazalnikov ter orodij. Postopek določitve vrednosti posameznega kazalnika usklajujemo s slovensko zakonodajo, gradbenimi predpisi in prakso oz. opredeljujemo vrzeli pri podatkih, primerjalnih vrednostih, programskih orodjih, zbirkah podatkov, pri potrebnem znanju in uveljavljenih postopkih graditve ter zakonskih podlagah in usklajevanju slovenskega okvira trajnostne gradnje in krožnega gradbeništva z evropskimi usmeritvami (D7-1 Razvijajoče se letno poročilo o razvoju podpornega okolja in platforme za trajnostno gradnjo, 2019).

Spomniti velja, da je okvir Level(s) zastavljen kot prostovoljna shema za poročanje o doseženih kazalnikih trajnostne gradnje, kazalniki, ki nastajajo v LIFE IP CARE4CLIMATE projektu, pa naj podpirajo tudi sistem zelenega javnega naročanja.

Pri kazalniku (1.1) s področja rabe energije v fazi uporabe se okvir Level(s) navezuje na zakonodajo, ki temelji na Direktivi 2010/31/EU in Direktivi 2018/844/EU, zato pri njegovi uporabi ne pričakujemo večjih težav, saj so postopki za določitev rabe energije v stavbi metodološko podprti z gradbenim predpisom (Pravilnik o učinkoviti rabe energije v stavbah – PURES), pripadajočo tehnično smernico in z družino standardov EN EPB. Kljub temu pa bodo nekatere nedorečenosti (npr. določitev obnovljivega in neobnovljivega dela primarne energije) odpravljene šele s sprejetjem novega predpisa, ki bo računsko metodologijo dosledno gradil na standardih EN EPB.

Pri kazalniku (1.2) potencial za globalno segrevanje (GWP) v življenjskem ciklu stavbe lahko pričakujemo njegovo postopno uvajanje v praksi. Za izračun kazalnika je treba načelno izdelati LCA stavbe od zibelke do zibelke skladno s SIST EN 15978, vendar pa je LCA za prakso ta hip še prezahtevna, poleg tega nam manjka vrsta vhodnih podatkov.

Kazalnik (3.1), ki se nanaša na učinkovito rabo vode v fazi rabe stavbe, je prav tako primeren za uporabo in metodološko dovolj podprt. Za slovenski prostor manjkajo realni podatki za faktor uporabe vode na uporabnika in za mikroklimatske faktorje, a v prvem koraku je te vrednosti mogoče privzeti iz sistema Level(s).

Kazalnik (4.2) čas izven območja toplotnega udobja, ki ga izražamo s podkazalniki (operativna temperatura, indeks PMV in PPD ter merili za lokalno toplotno udobje), se analizira na podlagi privzetih slovenskih standardov, ocenjevanje pa se izvaja za različne faze življenjskega cikla stavbe (faza načrtovanja stavbe, faza, ko je stavba zgrajena, faza uporabe stavbe).

Pomemben, a zahtevnejši za uporabo, je kazalnik (4.1), ki obravnava kakovost notranjega zraka. Za ocenjevanje v fazi načrtovanja se uporabi eno od orodij za simulacijo prezračevanja stavbe, pri čemer je treba v izračun zajeti celotno stavbo.

Precej manj izkušenj ima projektantska stroka z makro ciljem 2 »učinkovito ravnanje z viri in krožni življenjski cikel materialov« in s pripadajočimi orodji (2.1, 2.2) za življenjski cikel stavbe oz. z orodjem (2.4) analiza življenjskega cikla (LCA) stavbe. V našem okolju je iz te skupine meril že uveljavljena le obravnava kazalnika (2.3) odpadki in materiali pri gradnji in rušitvi.

Kazalnik (6.1) stroški življenjskega cikla uporabljamo pri optimizaciji stroškov in vrednosti v življenjskem ciklu stavbe. Postopek določitve stroškov življenjskega cikla (LCC – angl. Life Cycle Costing) stavbe je podan v standardu ISO 15686-5 in nato v SIST EN 16627. Stroški zajemajo začetne stroške gradnje stavbe in prihodnje obratovalne stroške (vključno z energijo in vodo) ter vzdrževanje, popravila in/ali zamenjavo stavbnih delov in komponent.

prof. dr. Henrik Gjerkeš
prof. dr. Henrik Gjerkeš

Koncept krožnega gospodarstva, gradbeništvo in primer občine Kočevje

prof. dr. Henrik Gjerkeš, Gradbeni inštitut ZRMK in Univerza v Novi Gorici

Mesta in regije imajo pionirsko vlogo pri prehodu na krožno gospodarstvo

Svet EU in Evropska komisija izpolnjujeta vlogo nadnacionalnega koordinatorja v trajnostnem razvoju tukaj in zdaj (torej v krožnem gospodarstvu - KG) z zagotavljanjem strateškega, splošnega zakonodajno-pravnega in deloma finančnega okvira specifično tudi v sektorju gradbeništva. Odgovornost za družbeno-socialno dimenzijo pri implementaciji KG je prepuščena državam članicam, lokalnim oblastem in deležnikom, ki najbolje poznajo potenciale in potrebe na svojem teritoriju.

Koncept KG se v Evropi (razen na deklarativni ravni) počasi uveljavlja v praksi (Evropska komisija, 2020b). Zdi se, da za to obstajata dva pomembna razloga: države članice pri harmonizaciji strategije EU koncept KG in svoje vloge v njem največkrat ne obravnavajo celovito ter v duhu industrijske ekologije breme prehoda v trajnostno družbo prevalijo na podjetja/industrijo. Pri top down transkripciji strategije EU je premalo poudarjeno, da vsako podjetje deluje v neki lokalni skupnosti (občini), ki je v naravni vlogi stratega in izvajalca celovitega koncepta KG na svojem teritoriju. Drugi razlog, ki verjetno pogojuje prvega, pa je sposobnost občin, da z omejenimi človeškimi in finančnimi viri polnokrvno odigrajo svojo edinstveno in odgovorno poslanstvo. Pri tem so posamezni sektorji, brez dvoma tudi gradbeništvo s svojimi vsepovsod prisotnimi storitvami in izdelki, različno pomemben del lokalne ekonomije, ki ima večji ali manjši endogeni razvojni potencial za razcvet KG v občini.

Tina Žumer
Tina Žumer

Zakonodaja s področja učinkovite rabe in obnovljivih virov energije v stavbah

Tina Žumer, Ministrstvo za infrastrukturo, Direktorat za energijo

Zakonodaja se bo spreminjala, za stavbe bo sprejeta dolgoročna strategija

Med cilji Energetskega zakona EZ-1 (5. člen) sta večja proizvodnja in raba OVE. Za področje stavb je še zlasti pomembna obvezna uporaba OVE, SPTE in odvečne toplote v sistemih daljinskega ogrevanja (322. člen). Pri graditvi nove stavbe in večji prenovi stavbe ali njenega posameznega dela pa je treba izdelati študijo izvedljivosti alternativnih sistemov za oskrbo z energijo, med katere sodijo tudi decentralizirani sistemi na OVE (332. člen).

V prihodnjih letih se bodo našteti zakonodajni akti prenovili, kajti s prenosom energetsko-podnebnega svežnja Čista energija za vse Evropejce, ki je osnova za nove predpise o energetski prenovi stavb, se bo spremenil tudi energetski zakon, ki bo razdeljen na več novih zakonov. Nedavno je bil objavljen predlog Zakona o energetsko učinkoviti rabi energije, ki prenaša v slovenski pravni red tri direktive s področja energetske učinkovitosti (Direktiva 2009/125/ES za določanje zahtev za okoljsko primerno zasnovo izdelkov, povezanih z energijo, Direktiva 2010/31/EU in Direktiva (EU) 2018/844 o energetski učinkovitosti stavb ter Direktiva 2012/27/ES, zadnjič spremenjena z Direktivo (EU) 2018/2002 o energetski učinkovitosti). Predvidoma čez mesec dni bo v javni obravnavi tudi prvi osnutek Zakona o spodbujanju rabe obnovljivih virov energije, ki bo prenos Direktive (EU) 2018/2001.

V letu 2020 je predvidena tudi objava Dolgoročne strategije prenove stavb do leta 2050 (DSEPS 2050), ki je tesno povezana z letos sprejetim nacionalnim energetskim načrtom (NEPN).

Andrej Ržišnik
Andrej Ržišnik
Lucijana Radošević
Lucijana Radošević

Integralno projektiranje je temelj trajnostne gradnje

Andrej Ržišnik, Lucijana Radošević, Protim Ržišnik Perc arhitekti in inženirji d.o.o.

BIM je nadgradnja integralnega projektiranja

Orodje za integralno projektiranje predstavlja BIM – informacijsko modeliranje stavb (angl. Building Information Modeling). BIM predstavlja virtualni dvojček zgradbe, v katerem se zapisujejo, shranjujejo in posodabljajo podatki skozi celotno življenjsko dobo objekta.

BIM je proces, ki spremlja vse projektne faze, poveča natančnost in razumljivost projektnih rešitev. Bistveno izboljša integracijo informacij in podatkov od idejne zasnove do obratovanja in naprej skozi življenjski cikel objekta. Digitalizacija in vizualizacija projekta poteka od vsega začetka v skupnem interdisciplinarnem 3D-modelu, ki ne dopušča neusklajenosti pri razvoju projektnih rešitev.

BIM omogoča v vseh projektnih fazah transparentne in nazorne prikaze skladnosti projektnih rešitev z zahtevami investitorja, medsebojno usklajenost projektnih rešitev, natančno določitev količin in spremljanje vrednosti investicije skozi vse projektne faze ter aktivno vključevanje investitorja v proces odločanja o izboru projektnih rešitev.

BIM zahteva pri načrtovanju občutno višjo raven natančnosti in znatno bolj aktivno komunikacijo vseh udeležencev – tako se poveča vložek dela pri projektiranju, a nedvomno izjemno prispeva k transparentnosti in predvidljivosti investicijskih projektov ter optimizira strošek in čas gradnje.

Brez integralnega projektiranja ni trajnostne gradnje

Lahko trdim, da brez integralnega projektiranja ni trajnostne gradnje, prav tako informacijsko modeliranje BIM ni možno. Gre za osnovni problem v našem strokovnem organizacijskem okolju, ki ne izhaja iz prakse integralnega projektiranja arhitektov in inženirjev. V zadnjih tridesetih letih smo bili priča, in to ne samo v naši državi, izraziti segmentaciji strok – izdelek je skupen, a nastaja per partes in neusklajenosti so programirane …

Največji izziv integralnega projektiranja je v fleksibilnem vodenju interdisciplinarnega dela – povsem ustrezna primerjava je z orkestracijo, podobno se na to definicijo sklicujejo v informacijski stroki. Informacijsko modeliranje (BIM) brez ustrezne »orkestracije« ni možno.

Prav BIM nas vodi v procesu interdisciplinarnega dela in skupni 3D-model vseh strok, ki izključuje delo per partes. Kultura vzajemnega sodelovanja naših arhitektov in inženirjev po principih integralnega projektiranja v projektivi in na gradbišču je našemu timu omogočila polno implementacijo BIM. Vseh 90 arhitektov in inženirjev v celoti deluje v BIM.

izr. prof. dr. Nataša Atanasova
izr. prof. dr. Nataša Atanasova
asist. Matej Radinja
asist. Matej Radinja

Gospodarjenje z vodo in učinkovita raba vodnih virov v stavbah

izr. prof. dr. Nataša Atanasova, asist. Matej Radinja, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Univerza v Ljubljani, Oddelek za okoljsko gradbeništvo

Siva in črna voda v stavbah

Siva voda je vsa gospodinjska odpadna voda, razen vode iz stranišč, in predstavlja manj onesnažen del odpadne vode, zato jo lahko očistimo oz. obdelamo za ponovno uporabo tudi z uporabo manj intenzivnih tehnologij (npr. rastlinske čistilne naprave). Poleg tega je stabilen, a žal spregledan dodatni vodni vir, saj predstavlja 60–80 % odpadne vode (Opher in Friedler, 2016). Uporabljena tehnologija priprave se razlikuje glede na vrsto sive vode, ki jo uporabimo. Poleg varčevanja z vodo ponovna uporaba sive vode zmanjša obremenitev sistemov za odvajanje odpadne vode in potrebe po energiji (rekuperacija toplote). Ločevanja in ponovne uporabe sive vode zato ne obravnavamo le kot dodatni vodni vir za območja s pomanjkanjem vode, ampak tudi kot prispevek k trajnostni rabi drugih naravnih virov. K omejeni implementaciji tovrstnih rešitev botrujejo predvsem: zakonodaja, ki ne naslavlja ponovne uporabe sive vode; spremenljiva sestava sive vode zahteva uporabo tehnologije, ki je prilagojena obravnavani stavbi; stroški ločevanja sive vode in ekonomske upravičenosti njene ponovne uporabe (Atanasova idr., 2017). Kljub naštetim težavam v tujini obstajajo tovrstni sistemi, ki brez težav delujejo že več desetletij, tudi v vodnati Nemčiji (Nolde, 2000, 2005).

Črna voda je sestavljena iz dveh frakcij (tj. urina in blata), pri čemer urin vsebuje 80 % dušika, 55 % fosforja in 60 % kalija (Daigger, 2009; Jonsson idr., 2000). Hkrati urin predstavlja manj kot 1 % celotne odpadne vode.

dr. Dejan Paravan
dr. Dejan Paravan

Sončna energija v stavbah in trajnostni energetski krog

dr. Dejan Paravan, GEN-I d.o.o.

Samooskrba s sončno energijo

Z vidika samooskrbnosti je zato najprimernejša izbira domače mikro sončne elektrarne, s pomočjo katere si lahko zagotovimo elektriko za potrebe gospodinjstva (ob izgradnji polnilnice pa tudi za morebitni električni avtomobil). K temu lahko dodamo še toplotno črpalko, ki ob pogonu na elektriko izrablja toploto iz zraka, podzemne vode ali talne zemlje ter jo pretvarja v toploto za ogrevanje ali hlajenje prostorov in za segrevanje sanitarne vode.

Sončna energija predstavlja ogromen potencial tudi za izgradnjo sončnih elektrarn na večstanovanjskih stavbah. Statistični podatki povedo, da je v Sloveniji skupno 680.005 naseljenih stanovanj. Od tega jih je 369.094 v enostanovanjskih stavbah, 40.343 v dvostanovanjskih in 250.685 v tri- ali večstanovanjskih stavbah. V enostanovanjskih stavbah živi 62,6 % prebivalcev, v dvostanovanjskih 5,7 % in v tri- ali večstanovanjskih stavbah 29,0 % prebivalcev Slovenije. Skupina GEN-I je postavila prvo sončno elektrarno GEN-I Sonce na večstanovanjski stavbi v Sloveniji leta 2019. Sončna elektrarna GEN-I Sonce na večstanovanjski stavbi s 23 stanovanji na Jesenicah ima 36,7 kW moči, letno pa bo proizvedla 37.000 kilovatnih ur zelene električne energije. Na letni ravni bo znižala emisije ogljikovega dioksida za 17 ton, pri rabi električne energije pa bo omogočila dobrih 4.500 evrov letnih prihrankov. Način projektiranja elektrarne omogoča, da veliko večino proizvedene električne energije porabijo stanovalci sami, le manjši del se vrne v omrežje. Lastniki z lastno proizvodnjo pokrivajo večino energetskih potreb v stavbi. 15,1 kW modulov je namenjenih potrebam skupnih prostorov in toplotne postaje, preostalih 21,6 kW pa porabi v vsakem od 23 stanovanj.

Naložbo sofinancirata Republika Slovenija in Evropska unija
iz evropskega sklada za regionalni razvoj. Sofinanciranje spletne strani je bilo pridobljeno preko Vavčerja za digitalni marketing.