- Design for gjenbruk - Miljømessig forsvarlig levetid - Konsekvenser for arkitektur og produksjon

Transkript

1 - Design for gjenbruk - Miljømessig forsvarlig levetid - Konsekvenser for arkitektur og produksjon

2 Energibruk i livssyklusen: Stadig høyere isolasjonsstandard reduserer bygningenes energibehov til drift. Dermed utgjør energibehovet for materialer en større andel av det totale energibehovet i framtidens byggeri. I en svensk undersøkelse er denne andelen beregnet til ca. 70 % for materialbruk i lavenergiboliger % av dette kan spares inn ved gjenbruk.

3 Design for demolition building materials - Laminated constructions - Fixed installations Conflict between industry and the environment can be seen as a design failure ( a big one) William McDonough

4 Ombruk av byggemateriaer Fokus på logistikk Økonomisk gevinst + merverdi Big Dig, USA Architect: Single Speed Design

5 Material-gjenvinning Ulik gjenbrukbarhet i bygningsmassen St. Olavs hospital, Trondheim 2005 Photo: Rolf A. Bohne

6 Design for gjenbruk Lafte-prinsipper Fra Sverresborg folkemuseum Utskifting av elementer Ombygninger Flytting av hele hus

7 Ecodesign - minimum number of parts and materials - recyclable materials marked for identification - mechanical joints - system for product retrieval and remanufacturing Office chair by HÅG

8 Biological Metabolism Biological Nutrients Technical Metabolism Technical Nutrients The reuse of components or materials that are not recyclable or biodegradable may extend their useful life, but they will nonetheless constitute part of a linear system Paola Sassi

9 Biodegradable Building Cave dwellings, Shaanxi Sheng, China

10 Recyclable Building Aluminium Centre, Houten - NL Architect: Micha de Haas

11 Time related building layers Steward Brand: How buildings learn buildings must allow slippage between differently paced systems ØKENDE OMLØPSHASTIGHET: Gjennomsnittlig omløpstid for et høyhus i Tokyo på 80-tallet var bare 17 år! Også innenfor boligbygging i Skandinavia øker omløpshastigheten: I løpet av de siste 7-8 år var 25 % av alle leilighetshus som ble revet i Sverige yngre enn 30 år. Innenfor en husgenerasjon vil imidlertid ulike deler av bygningen skiftes ut med ulik hastighet.

12 Gjenbruks-hierarkiet Utvinning av råmaterialer Montering/ bygging Bruksfase Materialgjenvinning Ombruk av komponenter Ombruk av hele hus Komponentproduksjon Endringsdyktighet Byggeriet Riving/ Demontering Avfall/ deponi

13 DfD for short lifespans: Environmental and economic gains Expo pavillion, Hannover Architect: Shigeru Ban

14 Environmentally justifiable lifetime Building materials: Consume raw materials, energy, land- and water resources Generate solid wastes and emissions

15 Environmentally justifiable lifetime Long environmental pay- back time = Need for flexible design

16 Photo: Dag Nilsen Wood framework Environmental impact per m2 wall measured in GHGs (co2-equivalents) A Wood framework/ mineral wool 0 % Sum GHGs = g/m2 2 % 3 % 5 % 4 % 8 % External wooden cladding, 22mm Wooden furring strips, 20x36mm, c/c 600 Wind barrier: Hunton fiberboard Wooden studs, 48x223mm, c/c=600 Insulation: Rockwool A (37), 223 mm. Vapour barrier: PE-foil Wooden lining, 15mm 78 % B Wood framework/ cellulose filament Sum GHGs = 6898 g/m2 9 % 13 % 1 % 10 % External wooden cladding, 22mm Wooden furring strips, 20x36mm, c/c 600 Wind barrier: Hunton fiberboard Wooden studs, 48x223mm, c/c=600 Insulation: Cellulose filament (39), 223 mm Wooden lining, 15mm 47 % 20 %

17 C Massive wood, Holz100, 360mm Sum GHGs = g/m2 External wooden cladding, 22mm Wooden furring strips, 20x36mm, c/c 600 Wind barrier: Hunton fiberboard Massive wood, Holz100, 360mm 95 % Massive wood Environmental impact per m2 wall measured in GHGs (co2-equivalents) 3 % 0 % 2 % D Massive wood, glued, 140 mm 0 % Sum GHGs = g/m2 3 % 3 % 4 % External wooden cladding, 22mm Wooden furring strips, 20x36mm, c/c 600 Wind barrier: Hunton fiberboard Wooden studs, 48x200mm, c/c=600 Insulation: Rockwool A (37), 200 mm Massive wood, glued, 140 mm 43 % 47 %

18 E Strawbale wall, cement plastering Sum GHGs = g/m2 External cement plastering, 20mm Strawbales, 450mm Wooden pegs Interior clay plastering, 20mm. Mesh reinforcement: chicken wire F Strawbale wall, lime plastering Sum GHGs = g/m2 External lime plastering, 20mm Strawbales, 450mm Wooden pegs Interior clay plastering, 20mm. Mesh reinforcement: chicken wire 34 % 1 % 1 % 0 % 3 % 2 % 12 % 1 % Strawbales Environmental impact per m2 wall measured in GHGs (co2-equivalents) 60 % 86 %

19 G Brick cavity wall Sum GHGs = g/m2 Perforated brick (red), half-brick leaf Insulation: Rockwool Cavity (34) 187,5 mm Wall ties, steel, Ø=4mm, 4 units Perforated brick (red), half-brick leaf Cement mortar, 2 leaves Interior cement plastering, 10mm H Brick veneer wall Sum GHGs = g/m2 Perforated brick (red), half-brick leaf Cement mortar, 1 leaf Wall ties, steel, Ø=4mm, 4 units Insulation: Rockwool Cavity (34) 50 mm. Wind barrier: Hunton fiberboard Wooden studs, 48x125mm, c/c=600 Insulation: Rockwool A (37), 125 mm Vapour barrier: PE-foil Wooden lining, 15mm 38 % 5 % 1 % 0 % 11 % 12 % 2 % 1 % 9 % 0 % Brickwork Environmental impact per m2 wall measured in GHGs (co2-equivalents) 0 % 1 % 10 % 72 % 38 %

20 I Aluminium framework, 85% recycling Sum GHGs = g/m2 External aluminium cladding, 3 mm Aluminium secondary frame Wind barrier: Hunton fiberboard Insulation: Rockwool A (37), 150 mm Insulation: Rockwool Acoustic (34), 50 mm Aluminium primary frame Vapour barrier: PE-foil Wooden lining, 15mm Aluminium structural module Aluminium framework Environmental impact per m2 wall measured in GHGs (co2-equivalents) 39 % 0 % 0 % 8 % 5 % 8 % 26 % 1 % 13 % K Al. framework, extracted from bauxite Sum GHGs = g/m2 External aluminium cladding, 3 mm Aluminium secondary frame Wind barrier: Hunton fiberboard Insulation: Rockwool A (37), 150 mm Insulation: Rockwool Acoustic (34), 50 mm Aluminium primary frame Vapour barrier: PE-foil Wooden lining, 15mm Aluminium structural module 42 % 29 % 15 % 0 % 9 % 2 % 0 % 0 % 3 %

21 Sammenlignende resultater Klimabelastning per m 2 for 10 vegg-konstruksjoner (U=0,20 W/m 2 K) A Trestenderverk / rockwool B Trestenderverk / cellulose C Massivtre, Holz 100, 360 mm. D Massivtre, limt. 140 mm. E Halmvegg m/ utv. sementpuss F Halmvegg m/ utv. kalkpuss G Tegl, dobbel skallmur H Tegl, enkel forblending I Aluminiumskjelett, 85% resirkulert K Aluminiumskjelett, primær alu. A) Yttervegg i trestenderverk/ rockwool: g CO 2 -ekvivalenter per m 2 vegg forventet funksjonell levetid: 50 år. = en generasjon Belastningene for de andre ytterveggene viser hvor mange generasjoner hver vegg bør kunne forventes å vare - eller deres miljømessige forsvarlige levetid

22 BEHOV FOR BARHET vurderings-matrise Høy Medium Lav Bygningsdeler med Prosjekteres for gjenbruk Lav Medium Høy Miljøbelastning Omløps- Hastighet

23 Tilrettelegging for ombruk av elementer Prinsipp 1: FÅ MATERIALER Minimér antallet materialer og komponenter Benytt monomaterial-komponenter der alle bestanddeler består av samme materiale

24 Prinsipp 2: KOMPONENTER MED LANG LEVETID Design holdbare komponenter for gjentatt bruk Benytt passende toleranser for demontering og remontering

25 Prinsipp 3: MEKANISKE FORBINDELSER Benytt mekaniske forbindelser framfor kjemiske mellom underdeler og mellom komponenter Minimér antall forbindelses-midler og -typer Tilrettelegg for parallell demontering

26 Prinsipp 4: HØY GENERALITET Benytt standard dimensjoner og modul-design Benytt komponenter med moderat størrelse og lett vekt Reduser komponentenes kompleksitet Planlegg for bruk av vanlig verktøy

27 Prinsipp 5: INFORMASJON OG TILGJENGELIGHET Merk materialer og komponenttyper, og koordiner dette med informasjon om byggesystemet Merk festepunkter og sørg for at disse er synlige og tilgjengelige

28 Massivtre Valdres Tremiljø Architect: Mikael Øvregaard

29 Byggesystem for Ombruk, Bolig i Marnadal Arkitekt: Bjørn Berge

30 Fleksible fasade systemer IRCAM-building, Paris Architect: Renzo Piano

31 Forlenget produsent-ansvar Dymaxion house, US 1941 Arkitekt: Buckminster Fuller Interface Floorings: Evergreen Lease

32 Materialtilpasset livsløps-design?