Budownictwo i związana z nim infrastruktura odpowiadają za około 37% całkowitych globalnych emisji gazów cieplarnianych – jeżeli uwzględnić zarówno operacyjne zużycie energii w budynkach, jak i emisje z produkcji materiałów takich jak cement, stal, aluminium. (IEA+3World Economic Forum+3ipcc.ch+3)

W kontekście rosnących wymagań regulacyjnych (np. UE, normy dotyczące budynków niskoemisyjnych), oraz świadomości rynkowej (klienci chcą budynków tańszych w eksploatacji, zdrowszych, bardziej ekologicznych), stosowanie koncepcji niskoemisyjnych staje się standardem, nie tylko wyróżnikiem. Celem artykułu jest pokazanie, jak od pierwszych szkiców projektu można zaprojektować budynek z bardzo niskim śladem węglowym.

Czym jest architektura niskoemisyjna?

Architektura niskoemisyjna to podejście uwzględniające cały cykl życia budynku:

1. Emisje embodied (wbudowane, upfront carbon) – emisje wynikające z wydobycia materiałów, ich przetwarzania, transportu, wykonania elementów konstrukcyjnych i wykończeniowych, budowy.
2. Emisje operational – emisje związane z użytkowaniem budynku: ogrzewanie/chłodzenie, wentylacja, klimatyzacja, oświetlenie, etc.

Rozdzielnie identyfikacja tych emisji jest kluczowa, bo często łatwiej obniżyć emisje operacyjne (np. izolacja, wentylacja) niż embodied, ale embodied w wielu przypadkach stanowi znaczącą część całego śladu węglowego.

Przykładowe dane:

• Zgodnie z raportem World Green Building Council, budynki odpowiadają za około 39% globalnych emisji związanych z energią; z tego 28% to emisje operacyjne (energia używana do ogrzewania, chłodzenia, oświetlenia), a 11% emisje z materiałów i procesu budowy. (World Green Building Council)
• W raporcie IPCC z 2019 roku budownictwo generowało ok. 12 GtCO₂-eq rocznie, co stanowiło ~21% globalnych emisji GHG; z czego ~18% tych emisji to produkcja stali i cementu oraz materiały używane do budowy i remontów. (ipcc.ch)

Jak ograniczyć ślad węglowy – konkretne strategie już na etapie projektu

Poniżej techniczne i praktyczne metody, które można wdrożyć od koncepcji do fazy przygotowania projektu.

1. Analiza cyklu życia budynku (LCA – Life Cycle Assessment)

• Wykonanie analizy LCA już na etapie koncepcji: porównanie scenariuszy projektowych (np. różne materiały, różne formy bryły, różne technologie instalacyjne).
• W analizie LCA uwzględniamy: surowce, produkcję materiałów, transport, montaż, eksploatację, konserwację, rozbiórkę / recykling.
• Narzędzia takie jak One Click LCA, Tally, Athena Impact Estimator etc., mogą wspomagać obliczenia embodied carbon i operational carbon.

2. Wybór materiałów niskoemisyjnych

• Drewno inżynierskie (np. CLT, glulam) – magazynuje CO₂, może być prefabrykowane, szybki montaż, ale wymaga certyfikacji, sprawdzania pochodzenia (zrównoważone lasy).
• Beton niskoemisyjny – z dodatkami typu popioły lotne (fly ash), żużle wielkopiecowe, dodatki pucolanowe, albo technologia CCS dla cementowni.
• Stal z recyklingu, aluminium z odzysku.
• Izolacje o niskim śladzie – np. wełna mineralna, pianki poliuretanowe o niskim GWP, natryskowe izolacje, panele izolacyjne.

3. Optymalizacja bryły i orientacji budynku

• Minimalizacja powierzchni fasad w stosunku do kubatury – kompaktowa bryła. Mniej powierzchni => mniej strat ciepła.
• Kształt bryły eliminujący mostki termiczne – unikanie skomplikowanych geometrycznie „dziur”, wnęk.
• Orientacja względem stron świata: maksymalizacja zysków słonecznych w chłodniejszych klimatach, minimalizacja w tych gorętszych. Użycie przeszkleń przy południu, zacienianie latem.
• Użycie elementów pasywnych: okapy, pergole, żaluzje, przesłony – architektura bierna.

4. Instalacje i technologie wspierające

• Systemy OZE: fotowoltaika, kolektory słoneczne, pompy ciepła (powietrze / ziemia / woda), systemy geotermalne.
• Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła (rekuperacja), systemy do odzysku chłodu / ciepła z sieci.
• Sterowanie inteligentne (BMS – Building Management System): monitorowanie temperatur, wilgotności, zużycia energii, adaptacyjna regulacja.
• Zielone dachy / fasady – zmniejszanie efektu miejskiej wyspy ciepła, dodatkowa izolacja.

5. Projektowanie z myślą o cyklu życia, elastyczności i demontażu

• Używanie konstrukcji modułowych i prefabrykowanych – łatwiejszy demontaż, mniejsze odpady.
• Architektura adaptatywna – projektowanie przewidujące możliwość zmiany funkcji budynku (np. przestrzeń biurowa → mieszkalna) bez dużych przebudów.
• Materiały możliwe do demontażu / odzysku.

Przykłady i dane z realizacji

• Budynek Ascent MKE w Milwaukee – wieżowiec z masywnego drewna (CLT + glulam), 25 pięter, użyto dużej ilości drewna lokalnego, co ograniczyło emisje. (gb&d magazine)
• Sara Kulturhus w Skellefteå, Szwecja – kompleks kulturalny + hotel; struktury CLT i glulam; uznawany za budynek o bardzo niskim lub wręcz negatywnym bilansie węglowym (przechowuje więcej CO₂ niż emituje w procesie budowy + użytkowania przy pewnych założeniach). (gb&d magazine)

Wyzwania i ograniczenia

• Koszt materiałów niskoemisyjnych i certyfikowanych może być 10–30% wyższy w kilku kategoriach, choć w perspektywie życia budynku oszczędności operacyjne często to rekompensują.
• Normy budowlane i przepisy często nie uwzględniają embodied carbon lub mają bariery dla konstrukcji drewnianych / hybrydowych.
• Dostępność drewna certyfikowanego / CLT lokalnie – transport może redukować korzyści środowiskowe.
• Trwałość, odporność na ogień, warunki klimatyczne – wymagana precyzyjna analiza konstrukcyjna i materiałowa.

Korzyści dla inwestorów

• Niższe koszty eksploatacyjne – ogrzewanie, chłodzenie, oświetlenie – przy właściwym projekcie można osiągnąć oszczędności 30–50% w zużyciu energii operacyjnej (zależnie od klimatu, izolacji, technologii). (UWAGA: konkrety zależą od projektu; tutaj przytoczone procenty są szacunkowe i zależą od lokalnych danych).
• Przewaga konkurencyjna – budynek z certyfikatem (LEED, BREEAM, DGNB) lepiej postrzegany rynkowo.
• Zmniejszone ryzyko regulacyjne – unikanie kar, kosztownych adaptacji w przyszłości.
• Lepszy komfort użytkowników: zdrowe powietrze, dobre warunki termiczne, akustyka itp.

Podsumowanie

Architektura niskoemisyjna to dzisiaj konieczność, a nie tylko trend. Podejście obejmujące projektowanie już na etapie koncepcji, świadomy dobór materiałów, techniki konstrukcyjne, instalacje i technologie – wszystko to decyduje o śladzie węglowym budynku przez cały jego cykl życia. Inwestorzy, architekci i wszyscy uczestnicy procesu mają realną możliwość wpłynięcia na to, by efekty były wymierne – zarówno dla środowiska, jak i ekonomii.