Комплексный подход к оценке жизненного цикла строительства на стадии проектирования с применением программных комплексов

Введение.

Описана актуальность внедрения в строительный проект оценки жизненного цикла (LCA) на стадии проектирования для количественной оценки экологического воздействия. LCA необходимо учитывать при проектировании зданий, претендующих на получение экологических стандартов. Применение программных комплексов для количественного расчета LCA является необходимым фактором получения баллов за LCA в большинстве экологических стандартов.

Материалы и методы.

Для оценки выбросов углерода на всех стадиях проекта используются различные программные комплексы, автоматизирующие расчеты. Один из таких программных комплексов - One Click LCA (2015).

Результаты.

Итоги расчетов выбросов углерода в программном комплексе One Click LCA (2015) представлены графически в виде диаграмм распределения выбросов углерода: по стадиям жизненного цикла (ЖЦ); относительно конструктивных элементов; сравнительные диаграммы в зависимости от разных характеристик. Программа позволяет определить категорию здания по выбросам углерода и параметры влияния (потенциал парникового эффекта, озоноразрушающая способность, потенциал окисления, потенциал эвтрофикации, истощение невозобновляемых источников энергии и др.).

Выводы.

Применение программных комплексов для оценки ЖЦ здания помогает автоматизировать расчет выбросов углерода, что в свою очередь может способствовать подбору оптимальных технологических решений для проекта и достижению минимального экологического воздействия здания. Выявлено, что для точного расчета LCA требуется полная информация о строительном проекте, включающая данные о строительных материалах, потреблении энергии и воды, операциях на строительной площадке. В российских реалиях расчет осложняется тем, что у большинства производителей нет баз данных строительных материалов, которые содержат информацию о выбросе углерода. Если производители будут вкладываться в создание экологических деклараций продуктов (EPD), то расчет выбросов углерода будет достоверным.

1. Ковалев А.О. Методы оценки экологического воздействия на городскую среду // Символ науки : международный научный журнал. 2016. № 11-3 (23). С. 83-86.

2. Ефимов В.И. Мифы и реальность углеродного следа // Ресурсная экономика, изменение климата и рациональное природопользование : мат. XVI Междунар. науч.-практ. конф. Российского общества экологической экономики. 2021. C. 60-62.

3. Лотникова Д.Ю. «Зеленая трансформация» России в рамках глобального тренда на декарбонизацию // Электронный сетевой политематический журнал «Научные труды КубГТУ». 2021. № 3. С. 62-71.

4. Крутилова М.О. Направления совершенствования экономических механизмов минимизации выбросов парниковых газов в течение жизненного цикла здания // Экономика строительства и природопользования. 2018. № 1 (66). С. 63-71.

5. Мейрембаев А.С. Энергоэффективное проектирование зданий в контексте жизненного цикла здания // Наука и образование сегодня. 2020. № 6-1 (53). С. 92-93.

6. Гусева Т.В., Щелчков К.А. Декарбонизация промышленности: аспекты нормирования российских предприятий // Ресурсная экономика, изменение климата и рациональное природопользование : мат. XVI Междунар. науч.-практ. конф. Российского общества экологической экономики. 2021. С. 49-50.

7. Buyle M., Braet J., Audenaert A. Life cycle assessment in the construction sector: A review // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2013. Vol. 26. Pp. 379-388. DOI: 10.1016/j.rser.2013.05.001

8. Santos R., Costa A.A., Silvestre J.D., Vandenbergh T., Pyl L. BIM-based life cycle assessment and life cycle costing of an office building in Western Europe // Building and Environment. 2020. Vol. 169. P. 106568. DOI: 10.1016/j.buildenv.2019.106568

9. Dieterle M., Viere T. Bridging product life cycle gaps in LCA & LCC towards a circular economy // Procedia CIRP. 2021. Vol. 98. Pp. 354-357. DOI: 10.1016/j.procir.2021.01.116

10. Семенова С.А., Мельникова Е.В. Экологическая целесообразность применения контрактов LCA в градостроительной деятельности // Экология урбанизированных территорий. 2020. № 1. С. 93-100. DOI: 10.24411/1816-1863-2020-11093

11. Vigovskaya A., Aleksandrova O., Bulgakov B. Life cycle assessment (LCA) in building materials industry // MATEC Web of Conferences. 2017. Vol. 106. P. 08059. DOI: 10.1051/matecconf/201710608059

12. Vigovskaya A., Aleksandrova O., Bulgakov B. Life Cycle Assessment (LCA) of a LEED certified building // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 365 (2). P. 022007. DOI: 10.1088/1757-899X/365/2/022007

13. Veselka J., Nehasilová M., Dvořáková K., Ryklová P., Volf M., Růžička J. et al. Recommendations for developing a BIM for the purpose of LCA in green building certifications // Sustainability. 2020. Vol. 12 (15). P. 6151. DOI: 10.3390/su12156151

14. Cabeza L.F., Barreneche C., Miró L., Morera J.M., Bartolí E., Fernandez A.I. Low carbon and low embodied energy materials in buildings: A review // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2013. Vol. 23. Pp. 536-542. DOI: 10.1016/j.rser.2013.03.017

15. Лапидус А.А., Македонска Р.Л. Оценка экологического показателя при устройстве строительной площадки // Строительное производство. 2019. № 3. С. 4-10.

16. Li X., Zhang Z., Zhu Y. An LCA-based environmental impact assessment model for construction processes // Building and Environment. 2010. Vol. 45. Issue 3. Pp. 766-775. DOI: 10.1016/j.buildenv.2009.08.010

17. Gao H., Koch C., Wu Y. Building information modelling based building energy modelling: A review // Applied Energy. 2019. Vol. 238. Pp. 320-343. DOI: 10.1016/j.apenergy.2019.01.032

18. Röck M., Hollberg A., Habert G., Passer A. LCA and BIM: Visualization of environmental potentials in building construction at early design stages // Building and Environment. 2018. Vol. 140. Pp. 153-161. DOI: 10.1016/j.buildenv.2018.05.006

19. Cavalliere C., Habert G., Dell’Osso G.R., Hollberg A. Continuous BIM-based assessment of embodied environmental impacts throughout the design process // Journal of Cleaner Production. 2019. Vol. 211. Pp. 941-952. DOI: 10.1016/j.jclepro.2018.11.247

20. Obrecht T.P., Röck M., Hoxha E., Passer A. BIM and LCA Integration: A systematic literature review // Sustainability. 2020. Vol. 12 (14). P. 5534. DOI: 10.3390/su12145534

21. Hollberg A., Genova G., Habert G. Evaluation of BIM-based LCA results for building design // Automation in Construction. 2020. Vol. 109. P. 102972. DOI: 10.1016/j.autcon.2019.102972

22. Hollberg A., Kiss B., Röck M., Soust-Verdaguer B., Wiberge A.H., Lasvaux S. et al. Review of visualising LCA results in the design process of buildings // Building and Environment. 2021. Vol. 190. P. 107530. DOI: 10.1016/j.buildenv.2020.107530

23. Ramesh T., Prakash R., Shukla K. Life cycle energy analysis of buildings: An overview // Energy and Buildings. 2010. Vol. 42. Pp. 1592-1600. DOI: 10.1016/j.enbuild.2010.05.007