Η προσπάθεια μείωσης των εκπομπών άνθρακα στον κτιριακό τομέα αποκτά ένα νέο, πιο ακριβές εργαλείο: το ψηφιακό δίδυμο. Πρόκειται για μια ψηφιακή αναπαράσταση ενός κτιρίου, η οποία δεν περιορίζεται στην απεικόνιση της γεωμετρίας του, αλλά ενσωματώνει στοιχεία για τα υλικά, τη λειτουργία, την ενεργειακή κατανάλωση και τον συνολικό κύκλο ζωής του. Σύμφωνα με ερευνητική εργασία ομάδας του Shanxi University, η σύνδεση του BIM με την ανάλυση κύκλου ζωής μπορεί να βοηθήσει τους μηχανικούς να εντοπίσουν σε ποια στάδια ενός κτιρίου παράγονται οι περισσότερες εκπομπές και ποιες παρεμβάσεις έχουν τη μεγαλύτερη επίδραση.
Η προσέγγιση βασίζεται σε ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο υπολογισμού εκπομπών άνθρακα για κτίρια, γνωστό ως CEEB (Carbon Emission Estimation for Buildings). Το πλαίσιο αυτό αξιοποιεί δεδομένα από το BIM (Building Information Modeling) και τα συνδυάζει με μεθόδους αξιολόγησης κύκλου ζωής, ώστε να εκτιμηθούν οι εκπομπές από την παραγωγή και μεταφορά υλικών, την κατασκευή, τη λειτουργία, τη συντήρηση και την τελική κατεδάφιση. Η σημασία αυτής της μεθόδου είναι ότι μεταφέρει την περιβαλλοντική αξιολόγηση στο αρχικό στάδιο του σχεδιασμού, πριν ληφθούν οι κρίσιμες τεχνικές και οικονομικές αποφάσεις.
Ως μελέτη περίπτωσης χρησιμοποιήθηκε ένα κτίριο γραφείων στη βόρεια Κίνα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι εκπομπές δεν κατανέμονται ισομερώς σε όλα τα στάδια. Αντίθετα, η λειτουργία και η συντήρηση του κτιρίου κυριαρχούν στο συνολικό ανθρακικό αποτύπωμα, με ποσοστό που φτάνει το 94,62%. Αυτό σημαίνει ότι, παρότι τα υλικά και η κατασκευή έχουν σημασία, η καθημερινή χρήση του κτιρίου και κυρίως τα ενεργειακά του συστήματα είναι ο βασικός παράγοντας που καθορίζει τις μακροπρόθεσμες εκπομπές.
Ιδιαίτερη βαρύτητα είχε το σύστημα θέρμανσης. Στο συγκεκριμένο παράδειγμα, οι εκπομπές από τη λειτουργία του κτιρίου επηρεάζονταν έντονα από τη χρήση άνθρακα, με τη θέρμανση να αντιπροσωπεύει σχεδόν τα δύο τρίτα των λειτουργικών εκπομπών. Η ανάλυση διαφορετικών σεναρίων έδειξε ότι η αντικατάσταση της θέρμανσης με άνθρακα από γεωθερμικές αντλίες θερμότητας θα μπορούσε να μειώσει τις εκπομπές θέρμανσης πάνω από 50% και τις συνολικές εκπομπές κύκλου ζωής σχεδόν κατά 19%.
Στο στάδιο της παραγωγής υλικών, ο χάλυβας αναδείχθηκε ως η σημαντικότερη πηγή εκπομπών, αντιπροσωπεύοντας το 46% των σχετικών εκπομπών. Ακολουθούν το σκυρόδεμα και το τσιμέντο, γεγονός που δείχνει ότι οι στρατηγικές μείωσης άνθρακα δεν μπορούν να αγνοούν τις πρώτες ύλες. Η επιλογή υλικών χαμηλότερου ανθρακικού αποτυπώματος, η αποδοτικότερη χρήση χάλυβα και τσιμέντου και η βελτίωση των διαδικασιών παραγωγής μπορούν να μειώσουν αισθητά τις εκπομπές ήδη από το στάδιο του σχεδιασμού.
Ενδιαφέρον παρουσιάζει και ο ρόλος της μεταφοράς υλικών. Παρότι ορισμένα υλικά μπορεί να έχουν μικρότερο αποτύπωμα κατά την παραγωγή τους, η μεταφορά τους μπορεί να επιβαρύνει σημαντικά το συνολικό αποτέλεσμα. Στην έρευνα, η άμμος εμφανίστηκε ως βασικός παράγοντας εκπομπών στη φάση της μεταφοράς, κυρίως λόγω των ποσοτήτων και των αποστάσεων. Η μείωση των αποστάσεων μεταφοράς και η χρήση οχημάτων χαμηλότερων εκπομπών θα μπορούσαν, σύμφωνα με την ανάλυση, να μειώσουν τις εκπομπές μεταφοράς υλικών έως και 73,9%.
Το βασικό συμπέρασμα είναι ότι τα ψηφιακά δίδυμα και το BIM μπορούν να μετατρέψουν τη βιωσιμότητα από γενική πρόθεση σε συγκεκριμένο εργαλείο λήψης αποφάσεων. Ο αρχιτέκτονας, ο μηχανικός και ο κατασκευαστής μπορούν να συγκρίνουν εναλλακτικά υλικά, διαφορετικά συστήματα θέρμανσης, τοπικές ή απομακρυσμένες αλυσίδες εφοδιασμού και σενάρια λειτουργίας πριν ξεκινήσει η κατασκευή.
Η τεχνολογία αυτή δεν μηδενίζει από μόνη της τις εκπομπές. Δίνει όμως τη δυνατότητα να εντοπιστούν οι πραγματικές πηγές του προβλήματος. Αντί να εστιάζει κανείς μόνο στην κατασκευή, μπορεί να εξετάσει ολόκληρη τη ζωή του κτιρίου. Και αυτό είναι κρίσιμο, γιατί τα κτίρια δεν εκπέμπουν άνθρακα μόνο όταν χτίζονται, αλλά κυρίως όταν λειτουργούν για δεκαετίες.
Με πληροφορίες από pbctoday.co.uk
