iEM^ip(n)iETr
Joakim Norén
Miljöanpassad
produktutveckling
- hur LCA kan användas för
projektering av ett flervånings trähus
Trätek
M I L J Ö A N P A S S A D P R O D U K T U T V E C K L I N G
- hur L C A kan användas för projektering av ett flervånings trähus
Trätek, Rapport P 9907028 ISSN 1 1 0 2 - 1071
ISRN T R Ä T E K - R - - 99/028 — SE
Nvckelord
environmental assessment life cycle assessment life cycle inventory timber houses
forskningsresultat eller översikter, utvecklingar och studier. Publicerade rapporter betecknas med I eller P och numreras tillsammans med alla ut-gåvor från Trätek i löpande följd.
Citat tillätes om källan anges.
Reports issued by the Swedish Institute for Wood Technology Research comprise complete accounts for research results, or summaries, surveys and
studies. Published reports bear the designation I or P and are numbered in consecutive order together with all the other publications from the Institute. Extracts from the text may be reproduced provided the source is acknowledged.
faktur (snickeri-, trähus-, möbel- och övrig träför-ädlande industri), träfiberskivor, spånskivor och ply-wood. Ett avtal om forskning och utveckling mellan industrin och Nutek utgör grunden för verksamheten som utförs med egna, samverkande och externa re-surser. Trätek har forskningsenheter i Stockholm, Jönköping och Skellefteå.
The Swedish Institute for Wood Technology Re-search serves the five branches of the industry: sawmills, manufacturing (joinery, wooden hous-es, furniture and other woodworking plants), fibre board, particle board and plywood. A research and development agreement between the industry and the Swedish National Board for Industrial and Technical Development forms the basis for the Institute's activities. The Institute utilises its own resources as well as those of its collaborators and other outside bodies. Our research units are located in Stockholm, Jönköping and Skellefteå.
Sid
Förord 3
Sammanfattning 4
Bakgrund och syfte 4
Målsättning med L C A studien 5
Omfattning 5
Funktionell enhet och livstid 8Avgränsningar 8 Datakvalitet 12
Beräkning 15
Metodikval 15
Inventering 17
Resursanvändning 17 Energianvändning 21 Utsläpp till luft 23 Utsläpp till vatten 23 Utsläpp till mark 23Slutöde 23 Miljöpåverkansbedömning 24
Klassificering och karakterisering 24
Växthuseffekten 25 Försurning 29 Övergödning 33 Marknära ozon 36
Tolkning av resultat 40
Diskussion - slutsatser 43
Referenser 46
Bilagor 49
Föreliggande rapport är finansierad av Träforsk/NUTEK. Rapporten ingår som en del i Träteks satsning på miljöanpassad produktutveckling (MPU), med fokus på produkter som utnyttjar trä. Parallellt med denna rapport har två andra projekt löpt som studerar alternativa golv- respektive olika brolösningar. Sammantaget bidrar dessa studier med praktiska erfaren-heter från trämanufaktur- och sågverksbranschen. Dessa erfarenerfaren-heter kommer att ligga till grund för Träteks fortsatta satsning på M P U . Fortsättning kommer att resultera i ett koncept för hur M P U p å ett realistiskt sett kan implementeras dels i branschföretagen, men även branschens kunder t ex byggnadsentreprenadföretag. Resultaten kan också användas för att kommunicera miljöfakta om byggnadskonstruktioner i trä.
Stockholm 1999-06-15 Joakim Norén
En miljövärdering av ett fyravånings bostadshus med trästomme har genomförts med hjälp av Livscykelanalys ( L C A ) . Studien omfattar en inventering "från vaggan till färdig produkt". Tre olika våningsbjälkag, ett med bärande stomme av fackverksbalkar och två med en stomme av massivträ samt två ytterväggar med putsad respektive träfasad har jämförts. Värderingen om-fattar husets bidrag till de fyra miljöeffektkategorierna, växthuseffekten, försurning, övergöd-ning och marknära ozon, samt resurs- och energianvändövergöd-ning. Värderingen visar vilka bygg-nadsdelar eller material som ger störst bidrag till miljöpåverkan samt hur konstruktioner kan jämföras med inriktning på miljöanpassad produktutveckling (MPU).
Resultaten från denna studie visar att:
Byggnadsdelar som dominerar med avseende p å vikt och samtidigt innehåller många olika material, t ex bjälklag, inner- och ytterväggar, är bäst lämpade för M P U .
Andelen fossil energi dominerar energianvändningen vid tillverkning av de material som ingår i huset. Gips och stenull som är vanliga material i bjälklag och väggar dominerar användningen av fossil energi
Den bundna energin i träprodukterna är en framtida resurs som är upp till 2 ggr större än den totala energi som gått år att tillverka alla byggnadsmaterialen i flerbostadshuset.
Ett flervånings bostadshus med trästomme innehåller många olika material och produkter. För flera av dessa utgör långa transportavstånd en stor del av miljöbelastningen
Ökad träanvändning i form av massiva träbjälklag medför mindre bidrag till växthuseffekten, försurning och övergödning men större bidrag till bildandet av marknära ozon. Träfasad i hela ytterväggen medför dock en ökad miljöpåverkan då byggnaden förses med bostadssprinklers för att uppfylla brandkraven.
Fallstudierna visar på ett tydligt behov av att utvärdera flera alternativa koncept f ö r att klara miljökrav samtidigt som t ex brandkrav skall uppfyllas.
Underhållet av träfasaden utgör huvuddelen av bidraget till marknära ozon. M e d ett färg-system som innehåller mindre lösningsmedel skulle detta bidrag kunna minskas. En förutsätt-ning är då att systemen har ungefär samma livslängd.
Bakgrund och syfte
Stor del av produktionen av sågad vara och träbaserade produkter används inom byggbransch-en. En byggnad kan beskrivas som ett antal funktionskrav. För att uppfylla dessa funktions-krav väljer projektören inte ett material utan en konstruktionslösning som sammantaget kan uppfylla de krav som ställs. Med denna utgångspunkt så måste kunskap tas fram och samman-ställas hur trä och träbaserade produkter kan uppfylla de krav som ställs.
Ett allt mer betydelsefullt krav från olika kunder idag är att sträva efter miljöanpassade byggande. Ett sätt att värdera olika konstruktioners miljöpåverkan är att utföra en så kallad livscykelanalys (LCA). L C A utgör med andra ord ett viktigt verktyg för miljöanpassad pro-duktutveckling (MPU). En viktig aspekt att studera för att miljöanpassa byggnader (såväl som
tionslösningars brandkrav, eftersom detta historiskt sett varit en begränsande faktor för ett utbrett byggande av flervåningshus av trä.
Rapporten ingår som en del i Träteks satsning på miljöanpassad produktutveckling med fokus på "trädominerande" produkter. Parallellt med denna rapport har två andra projekt löpt som studerar alternativa golv- respektive olika brolösningar. Sammantaget bidrar dessa tre projekt med praktiska erfarenheter från trämanufaktur- och sågverksbranschen. Dessa erfarenheter kommer att ligga till grund för Träteks fortsatta satsning på M P U . Fortsättning kommer att resultera i ett koncept för hur M P U på ett realistiskt sett kan implementeras dels i bransch-företagen, men även branschens kunder t ex byggnadsentrenadföretag.
Målsättning med LCA-studien
Målet med denna studie är att visa hur LCA-metodik kan användas för miljöanpassad pro-duktutveckling av stora konstruktioner som flervånings trähus. Studien är menad att visa hur olika konstruktioner kan jämföras med inriktning på miljöanpassad produktutveckling (MPU). Studien skall också ge konstruktören en vägledning om vilka byggnadsdelar och material som har störst miljöpåverkan. Syftet är också att visa hur alternativa konstruktionslösningar kan minska miljöpåverkan samt att visa hur en jämförelse av dessa kan genomföras.
Resultaten från livscykelanalysen skall användas i ett tidigt skede av projekteringen då mate-rialval och konstruktiv utformning bestäms.
Omfattning
LCA-studien är genomförd för ett flervånings bostadshus med bärande stomme av trä. Som referensobjekt har kvarteret Orgelbänken i Linköping valts. Huset är ett loftgångshus med fyra våningsplan och har en total bostadsyta av ca 2495 ref Husets bärande system består av bärande väggar och enkelspända bjälklag. Främst är det innerväggarna som är bärande men i vissa fall även ytterväggarna. I väggarna utgörs bärande stomme av konstruktionsvirke med dimensionen 45 mm x l 2 0 mm alternativt 45 m m x 145 mm. Reglarnas centrumavstånd är 600 mm. Bärande stomme i bjälklagen är fackverksbalkar. Balkarna är tillverkade av konstruk-tionsvirke med dimensionen 45 m m x 95 mm som i knutpunkterna är sammanfogade med spikplåtar. Spännvidden hos balkarna är upp till 5 m. Tak konstruktionen består av en fack-verkskonstruktion av trä. Grunden utgörs av en betongplatta.
Byggnaden är utförd klass B r l enligt BBR 94121 vilket innebär att avskiljande byggnadsdelar skall utföras i brandteknisk klass EI60. Bärande och avskiljande byggnadsdelar skall utföras i brandteknisk klass REI 60.
Husets fasad är till större delen putsad. Träfasad förekommer längs loftgångarna och p å ut-sidan av trapphuset. I loftgångarna har flamskyddsimpregnerad träpanel använts.
Loftgångarna har en bärande stomme av limträ. Loftgångens bjälklag utgörs av konstruktions-virke som på ovansidan har ett ytskikt av plywood. Undertill är bjälklaget inklätt med fiber-cementskivor. Balkongerna har i stort samma uppbyggnad.
använts. Ovanpå dessa ligger ett lager Anhydrit som är en golvmassa av gipsbruk. En sam-manställning av material och mängder för hela huset ges i tabell 1.
I studien ingår två alternativa bjälklagskonstruktioner med bärande stomme av massivträ /3/ samt ett ytterväggsalternativ med enbart träfasad, se figur 1.1 alternativet med träfasad har antagits att byggnaden är utförd med en vattensprinkleranläggning s k bostadssprinklers. Sprinklers skall förhindra brandspridning längs fasaden via fönster i olika brandceller. I dags-läget krävs normalt att byggnaden förses med sprinklers för att trä skall kunna användas i hela fasaden vid fler än två våningar. Någon svensk standard för bostadssprinklers finns f n inte. Utförande och materialval bygger på amerikansk standard NFPA 13RI Al. Sprinklerrören i denna studie antas vara utförda i CPVC som är en värmetålig PVC plast.
r
_
25 mm Anhydrit 5 mm Decibel 2
21 mm OSB (oriented strand board)
Fackverksbalk 95 mm x 400 mm c 600 mm 400 m m lösull (stenull), 28 kg/m^ Akustikprofiler c 400 mm 13 mm gipsskiva 15 mm brandgipsskiva 22 mm golvspånskiva Träregel 45 mm x 70 mm c 600 mm 20 mm Stepisol 95 mm glasull 145 mm massivträ Spännstål, (j) 16 mm Träregel 45 mm x 45 mm c 600 m m 45 mm glasull 13 mm gipsskiva 13 mm golvgipsskiva Stegljudsisolering (PE) 170 m m massivträ 95 mm glasull Spännstål, (]) 16 m m Träregel 45 mm x 45 mm, nedpendlad 95 mm glasull Akustikprofiler c 400 mm 2 x 1 3 mm gipsskiva 12 mm puts 50 mm stenull, ca 105 kg/m^ 9 mm gipsskiva Träreglar 45 mm x 145 mm c 600 m m 145 mm stenull, 28 kg/m^ O, 2 mm plastfolie (PE) 15 mm brandgipsskiva
45 mm stenull 9 mm gipsskiva Träreglar 45 mm x 145 mm c 600 m m 145 m m stenull, 28 kg/m^ 0, 2 mm plastfolie (PE) 15 mm brandgipsskiva
Figur 1. Alternativa utförande hos bjälklag och ytterväggar.
Funktionell enhet och livstid
Den funktionella enheten är en räknebas som beskriver den valda produktens funktion över livscykeln. Funktionen för ett bostadshus är en byggnad där personer vistas säkert under dag och natt. I denna studie har den funktionella enheten valts till:
ett fyravänings flerbostadshus där ingående byggnadsdelar uppfyller samma funktion med avseende på bärförmåga, brand och ljudisolering och med samma energieffektivitet vid drift under en livslängd av 40 år.
Livslängden har i detta fall valts till 40 år vilket mer motsvarar en "beräkningsmässig" livs-längd för byggnaden. Den verkliga livslivs-längden är sannolikt betydligt längre. Livslivs-längden används här enbart som ett referensvärde vid jämförelse av underhåll under
användningsfasen.
Flervåningshusets funktion är densamma för alla konstruktiva lösningar som studeras. För de alternativa konstruktioner som studeras gäller att de uppfyller samma funktionskrav enligt BB94. För bjälklagen gäller att de uppfyller samma krav med avseende på bärförmåga, brand och ljudisolering. Ytterväggarna skall uppfylla samma krav med avseende på bärförmåga och brand.
Avgränsningar
Vid jämförelse av olika konstruktiva utformningar har systemgränserna varit lika. Detta är en förutsättning för en jämförelse. Systemgränsen för samtliga ingående material är utvinningen ur jordskorpan. Hur materialen återförs till natursystemet eller återvinns, d v s rivning av huset ingår inte i studien. I användningsfasen ingår endast underhåll av ytterväggens fasad. Underhållet antas vara detsamma för samtliga bjälklag i studien och har därför inte medtagits. Inventeringsdata, LCI-data (Life Cycle Inventory) har framtagits för följande aktiviteter som ingår i livscykeln:
- tillverkning och resursuttag för samtliga material i ingående byggnadsdelar - underhåll av fasad (på ytterväggar)
- transport av alla material och produkter (inklusive utvinning av bränsle för transporter ) - livscykelanalysdata för elproduktion och annan energiproduktion
- energianvändning vid byggande av huset på byggplats
- underhåll av fönster, ytterdörrar, loftgång, balkonger och yttertak - rivning av huset och omhändertagande av restprodukter
- miljöpåverkan från användningen av byggnaden
Studien omfattar endast de material och produkter som ingår i husets klimatskärm inklusive innerväggar, bjälklag, övriga stomstabiliserande komponenter och grund. Följande ingår i inventeringen:
- Ytterväggar
- Innerväggar, bärande respektive icke bärande - Bjälklag (vånings- och takbjälklag)
- Grund (endast betong, armering, isolering samt underliggande material av singel eller
makadam ingår)
- Yttertak inklusive takpannor, plåtdetaljer och avvattning
- Övriga stomkomponenter t ex balkar och pelare som ingår i bärande stomme
- Fönster och dörrar
- Loft gångar och balkonger
Följande material och produkter ingår inte i inventeringen: - Ytskikt invändigt, d v s färg, tapeter, golvmaterial - Köks och skåpinredningar
- Elsystem, elarmaturer
- Ventilationskanaler, vatten och avloppsledningar - Innerdörrar
- Lister och dörrfoder
- L i m , spackel och tätningsmassor
I tabell 1 ges en sammanställning av ingående material och materialmängder i kg uppdelat på olika byggnadsdelar i det befintliga huset. Angivna mängder har uppskattas utifrån ritningar av huset samt uppgifter från Skånska 151. Mängden uppskattat material kan därmed skilja något från de verkliga materialmängderna. För mängden stål i förbindare och beslag har en konservativ skattning gjorts. För de alternativa konstruktioner som j ä m f ö r s är dock material-mängderna relativt säkra. I tabell 2 ges motsvarande data för de alternativa utföranden av bjälklag och ytterväggar som ingår i studien.
Tillverkning av material som åtgår för underhåll av ytterväggens fasad har antagits vara den-samma inom husets livslängd. Detta medför en överskattning eftersom tillverkningsprocesser, transporter och energiproduktion sannolikt medför mindre miljöbelastning i framtiden. Under-hållet av den putsade fasaden utgörs endast av ett nytt lager ytputs enligt uppgift från tillver-karen av putssystemet 161. Underhållsintervallet har satts till 30 år. För träfasaden har under-hållsintervallet satts till 15 år 111. V i d normalt underhåll antas att ca 10 % av fasaden ren-skrapas. Dessa partier grundoljas och grundas med alkydoljegrund. Hela fasaden färdigmålas därefter med två lager alkydoljefärg.
Husets slutöde har inte ingått i analysen eftersom det är osäkert vad som sker med ingående material och produkter i en framtida rivning. Vilka material och produkter som kommer att återanvändas, återvinnas eller deponeras är oklart. För brännbart material kommer deponering inte att tillåtas efter år 2002. Trä och träbaserade material är dock väl lämpade för energiut-vinning. I denna studie redovisas förhållandet mellan energianvändningen vid tillverkning av de komponenter och material som ingår i huset och bunden energi som kan utvinnas d å huset rivs.
Huset är beläget i Linköping och är dimensionerat för de förhållanden som gäller för snö och vindlaster samt termisk isolering i det området.
Specifika transportavstånd har använts i så stor utsträckning som möjligt. Där uppgifter sak-nas har för byggnadsmaterial antagits ett generellt transportavstånd av 250 km.
Data för svensk elproduktion har använts för tillverkningen av produkter då tillverknings-landet är okänt.
Tabell 1. Produktinnehåll i olika byggnadsdelar samt totalt för hela huset Material / produkt Ytter-väggar kg Inner-väggar Bjälklag kg Tak och takstolar kg Grund och pelar-fundament kg Loftgång och balkonger kg Totalt hela huset kg Trä, obehandlat 16098 37048 39458 19267 16027 127899 Trä, brandskydds-impregnerat 3146 3146 Limträ 782 5508 6290 Fanerträ 687 687 Träskivor 7776 40063 13 2455 50308 Gipsskivor 35920 82925 71628 86 190561 Fibercementskivor 10087 10087 Puts 25016 25017 Stenull 15887 7306 35164 18 58375 PP (polypropylene) 115 115 PE (polyethylene) 332 28 361 EXP (cellplast) 1859 1859 Stål 135 272 4565 432 7715 460 13580
Tätskikt med asfalt 2415 177 2592
Anhydrit (golvmassa) 131654 131654 Stegljudisolering (15% polystyrene ) 8058 8058 Betong 46000 434218 480218 Singel 330795 330794
Tabell 2. Produktinnehåll i alternativa utföranden av bjälklag och ytterväggar
Material Bjälklag I Bjälklag I I Bjälklag
I I I Yttervägg med puts Yttervägg med träpanel kg kg kg kg kg Trä, obehandlat 30500 190100 216000 13300 31470 Träskivor 33700 39400 Gipsskivor 53400 22500 79600 26400 26400 Puts 25000 Glasull 6650 6900 Stenull 26000 12200 10050 PE (polyethylene) 220 250 250 PVC 1140 Polyurethane 400 Pol y styren 1100 Stål 4200 9100 12000 210 210 Anhydrit (golvmassa) 132000 Datakvalitet
Inventeringsdata har inte klassats i datakvalitetsklasser eller angivits med spridningsmått. Huset är uppfört 1995 och de data som har använts för tillverkning av ingående material är representativa för den tiden. För det framtida underhållet av ytterväggarna antas dagens teknik gälla vilket medför det värsta fallet. I tabell 3 redovisas de för studien mest betydelsefulla data med tillhörande referenser.
Tabell 3. Mest betydelsefulla datakällor som används i studien. Dataparameter referens Invent -erade data Littera-turdata Ålder Förtags-specifika data Generella data Noteringar Sågad trävara Miljödeklarationer Trätek 1996 /8/ X 1996 X Genomsnitt 15 sågverk. ^) 1) Limträ Miljödeklaration Martinssons trä 1996/10/ X 1996 X M U F - l i m 1)*) Plywood Miljödeklaration Vänerply A B 1997/11/ X 1997 X *) 1) Spånskiva Medelspånskiva, Trätek /12/ X 1997 X *) O S B 2) 2) 2) 2) 2) *) 2) Träfiberskiva Miljödeklaration Karlit/13/ X 1998 X *) 1) Fanerträ, Kertobalk 3) 3) 3) 3) 3) • ) 3 ) Lärkträ 4) 4) 4) 4) 4) *)4) E k 4) 4) 4) 4) 4) *)4) Fönster Miljödeklaration Elitfönster A B / 1 4 / X 1998 X *) Ytterdörrar /15/ X *) Baserat pa produktinneh.
Stålbeslag (spik, skruv armering mm) L C A of building frames 1997/16/ X 1997 X 50% från naturen 50 % återvunnet Stålplåt (Planplåt, TRP och valsade profiler) L C A of building frames 1997/16/ X 1997 X 37,7% från naturen 62,5 % återvunnet Aluminium E A A 1997/17/ X 1997 X Omräknat av C I T ' Betong L C A of building frames 1997 /16/ X X *)
Plast (PE, EPS, XPS, PVC, PET,) A P M I / 1 8 , 19, 2 0 , 2 1 /
X
1993-1997
Stenull L C A of building frames 1997 716/ X 1997 X X Medelvärde för tre fabriker Glasull Miljödeklarationer Gullfiber A B 722/ X 1998 X återvunnet 70% glas Papper FEFCO 1996/23/ X 1996 X "Brown kraftliner" •*) Asfalt 7247 X X *) Puts L C A of building frames 1997 7167 X 1997 X *) Alkydoljefärg SWEFF 1999/25/
X 1998 X Data har även använts för grundfärg Grundolja SWEFF /25/ X 1998 X *) Transporter (inkl. utvinning av bränsle) N T M 1998 726, 277 1998 X *) Electricitet L C A av elproduktion Vattenfall 1997 /28/ 1997 X elmix Vattenfalls • *) Oljeproduktion P W M I 1993/29/ 1993 X *) Kolproduktion 7307 X *) Gasproduktion P W M I 199 3 7297 X *) •) *•) I) 2) 3) 4)
Data för utvinning från naturen (junfruligt material).
Oklar fördelning av återvunnet papper och uttag från naturen. Data för uppdrivning och plantering av plantor ingår inte. OSB har approximerats med data för spånskiva.
Fanerträ (LVL) har approximerats med data för plywood Data för sågad trävara av barrträ (gran/furu) har använts.
Beräkning
Beräkningarna har utförts i ett LCA-verktyg. LCA-verktyget är kopplat till en databas som innehåller generella och specifika data. För beräkningen av flervåningshuset har en struktur skapats som gör det möjligt att enkelt byta ut och jämföra olika konstruktionslösningar, se figur 2. I figuren representerar varje "box" ett scenario för de olika utföranden av en bygg-nadsdel som förekommer i huset.
ag-Or Tak-Orgelbi Betongpl^J Balkon nentei 3 t l l k o n ^ o n | Fyravaninga Trähus
Figur 2. Scenario för beräkning av fyravånings trähus. Varje byggnadsdel utgörs av ett eller flera scenarios.
Metodikval
Nedan ges en sammanfattning över det mest betydande metodval som gjorts i studien. Uppställningen utgår från ett format som återfinns i referens /31/.
Steg i metoden Översiktlig beskrivning av här gjorda val
Målsättning Målet med smdien är att analysera och värdera tre olika alternativa konstruktionslösningar som uppfyller samma funktion och
beskriva de miljömässiga skillnaderna.
Syftet med studien är att för klimatskal och den bärande konstruktionen studera förutsättningarna för miljöanpassad produktutveckling genom att belysa olika byggnadsdelars bidrag till den total miljöbelastningen, snarare än att peka ut en
konstruktion som den miljömässigt bättre valet. (Se vidare under "Målsättning med LCA studien")
Omfattning (Se även under kapitlet "Omfattning")
Omfattning av studerat produktsystem Tidsmässiga avgränsningar Teknologisk och geografisk täckning Allokering mellan produktsystem Allokering vid en enhetsprocess Inventering Dataformat
miljöpåverkan: växthuseffekt, försurning, övergödning och marknära ozon. Dessutom studeras resursanvändning indelat i förnyelsebar och icke förnyelsebara resurser. Den del av
resursanvändningen som används till energi delas in i bioenergi och fossil energi, samt köpt el (köpt el är inventerat tillbaka till naturresurser)
De studerade produkterna - byggnadstyperna i det här fallet - är indelade i byggdelar samt tillkommande underhåll. Referensflödet som är kopplat till den funktionella enheten är i viktprocent
representerad över 98% med inventeringsdata. Eftersom endast skillnaden mellan alternativen studeras och byggprocessens aktiviteter på byggarbetsplatsen är ansatt vara likvärdig representerar detta tal även inventeringens totala omfattning. Inventeringsdata representerar dagens teknik. Ingen begränsning för användning av äldre data finns, dock görs det endast efter kontroll att data fortfarande är representativa.
Inventeringsdata representerar den teknik som används idag. I första hand har data används som är representativa för de byggnadsmaterial och processer som används i Sverige.
Följande förenklade förfarande har tillämpats med hänsyn tagen till studiens syfte att vara ett underlag för MPU: Vid användning av återvunna material har dessa inte belastats med någon
"miljöryggsäck". Således har inte återvinning medfört någon "kreditering".
Vid allokering för träbaserade produkter (utförda på Trätek) har följande allokering tillämpats 12)21:
\ . Dela upp processen i olika delar varje gång mer en produkt uppstår eller när flöden i en process behandlas olika, eller när en intern loop i tillverkningsenheten uppstår. Alla flöden som används definieras som produkter, således är de flöden som inte används emissioner.
2. Fördela miljöpåverkan med avseende på fysiska orsakssamband, eller indikatorer för sådana. 3. Om detta inte är möjligt använd då en ekonomisk
allokeringsbas, men allokeringen görs då för
tillverkningsenheten som helhet ( d v s rutin enligt punkt 1 är då inte längre aktuell)
För litteraturdata som har används har massallokering
övervägande används. Huruvida uppdelning av processen skett och hur framgår ofta inte av referenserna.
• Resursuttag beskrivs som malm och inte som 100% metall. • Inventeringsdata är indelade i följande kategorier; utsläpp till
luft vatten och mark, uttag av naturresurser, användning av återvunna material, energianvändning. Ofullständig inventering av materialanvändning in och flöden ut som går vidare för t ex upparbetning bokförs separat. Detta gör att "dataluckor" kan kompletteras även om bara en aggregerad inventeringsprofil
redovisas.
• Dataosäkerhet och data kvalitet i använda data är inte beskriven och beaktas således inte heller.
• Dataformatet tillåter ingen lokal anpassning (som är användbart vid en mer effektorienterad miljövärdering)
Insamling av data Ingen speciell metod för datainsamling och validering av data har används.
Dokumentationsformat Data redovisas genom att hänvisa till litteraturreferenser samt de korrigeringar som gjorts, se tabell 3.
Miljöpåverkan
Illlll^^
Miljöpåverkanskategorier Följande miljöpåverkanskategorier används: växthuseffekt [GWP] /33/, försurning [SOi-ekv] /34/, övergödning [P04-ekv] /34/. marknära ozon [POCP-ekv] /34/.
Följande förtydligade kan nämnas:
• tidshorisont: 100 år för GWP, fyra dagar för marknära ozon. • Låg-NOx bakgrundshalt vid beräkningar av marknära ozon
(NOx har inte beaktas som POCP-bidragande) Normalisering Normalisering av resultatet görs med avseende på den
byggnadsdel som bidrar med till respektive värderingsparameter. Viktning Viktning tillämpas inte med avseende på projektets syfte i enlighet
med ISOs rekommendationer.
Inventering
Inventeringen av huset omfattar hela huset enligt tidigare avgränsningar, tre olika bjälklags-konstruktioner samt två utförande på ytterväggar. Fullständiga inventeringsprofiler redovisas i bilaga 1-3. För huset, bjälklagen och ytterväggarna redovisas inventeringsdata för tillverkning inklusive uttag av råvaror. För ytterväggarna redovisas även underhållet av fasaden under användningsfasen. I miljöprofilen redovisas följande data:
• Resursanvändning • Energianvändning • Utsläpp till luft • Utsläpp till vatten • Utsläpp till mark
Uttaget av resurser ur jordskorpan redovisas i kg. Den del av resursuttaget som åtgår till energi redovisas även i energianvändningen. Olja som redovisas under icke förnyelsebara resurser ingår även i energianvändning, t ex i form av diesel eller bensin uttryckt i MJ. Rund-virke som åtgår till biobränsle är ett annat exempel.
Resursanvändning
Resursanvändningen i ton för tillverkningen av huset fördelad på ingående byggnadsdelar ges i figur 3. Av figuren framgår att husets grund av betong utgör det störta uttaget av primära
resurser. Uttaget utgörs enbart av icke förnyelsebara resurser som åtgår vid tillverkning av bl a betong, armeringsstål och cellplast. I figur 4 visas hur uttaget av förnyelsebara respektive icke förnyelsebara resurser fördelas på olika byggnadsdelar. Av figuren framgår att grunden utgör ca 69 procent av det totala uttaget av icke förnyelsebara resurser. Bjälklagen, som vikt-mässigt utgör en stor del av huset, står för den näst största resursanvändningen. Bjälklagen utgörs av våningsbjälklag, vindsbjälklag och viloplan i trappa. Våningsbjälklagen som inne-håller mest material, för att uppfylla funktionskraven med avseende på ljud och brand, står för huvuddelen av resursuttaget. Ca 45 procent utgörs av förnyelsebara resurser som åtgår för tillverkning av fackverksbalkar och OSB skivor. Bjälklagens andel av det totala uttaget av förnyelsebara resurser är enligt figur 4 ca 38 procent. Innerväggarna står för något större resursuttag än ytterväggar och tak, se figur 3. Innerväggarna medför ett större uttag av för-nyelsebara resurser än ytterväggarna, vilket beror på att de är dimensionerade för att bära bjälklagen och därmed innehåller mycket trä i stommen. Flera väggar är dessutom lägenhets-skiljande och har dubbel regelstomme. Uttaget av icke förnyelsebara resurser härrör främst från tillverkning av gipsskivor och isolering som ingår i innerväggarna samt förbrukning av fossila bränslen i samband med transporter. Till ytterväggarna används ca 57 procent icke för-nyelsebara resurser, främst för tillverkning av puts, isolering och gipsskivor. Andelen förnyel-sebara resurser härrör från uttaget av rundvirke som främst åtgår till regelstommen. För loft-gångar och balkonger består resursanvändningen till ca 75 procent av förnyelsebara resurser.
1000 n 7 5 0 (ton) 5 0 0 -2 5 0 R e s u r s a n v ä n d n i n g | • Icke f ö m y e l s e b a r a • F ö m y e l s e b a r a
H
n w
Bjälk- Ytter- Inner- T a k lag v ä g g a r v ä g g a rLoft- B a l - G r u n d Fönster Ytter- Stål-g å n Stål-g k o n Stål-g e r dörrar k o m p .
Figur 3. Totalt resursuttag i ton för tillverkningen av i huset ingående byggnadsdelar fördelat på förnyelsebara respektive icke förnyelsebara resurser.
Icke förnyelsebara resurser Hela huset Fönster 1 % p ö r r a r < 1 % Bjälklag 1 4 % Ytterväggar 4 % Innerväggar 4 %
3
T a k 5 % Loftgång 2 % G r u n d ^ Balkonger 2 % 6 9 % Förnyelsebara resurser Hela huset Fönster B a l k o n g e r 4% 6 % Loftgång 14%^ T a k 9 % Innerväggar 1 9 % Dörrar < 1 % Bjälklag 3 8 % Y t t e r v ä g g a r 1 0 %Figur 4. Fördelning av resursanvändning i procent på olika byggnadsdelar, till vänster icke förnyelsebara resurser, till höger förnyelsebara resurser.
I figur 5 visas resursanvändningen för tre alternativa våningsbjälklag. Ett bjälklag med bäran-de fackverksbalkar av trä och två massiva träbjälklag med olika utföranbäran-de. Figuren visar att bjälklaget med balkar använder mindre resurser än de massiva träbjälklagen. De massiva bjälklagen använder mer förnyelsebara resurser p.g.a. av ett större innehåll av trä. Vilka resurser som används skiljer sig dock åt p.g.a. att konstruktionerna innehåller olika material. I bjälklaget med balkar härrör resursuttaget främst från tillverkningen av gipsskivor, isolering och anhydrit. För bjälklag II beror resursuttaget på tillverkningen av gips, isolering och skogsmekaniska transporter. I jämförelse med bjälklag I I innehåller bjälklag III mer gipsski-vor och isolering. Bjälklag I I använder något mer förnyelsebara resurser än bjälklag III trots tunnare massivträ. Det beror på att bjälklaget även innehåller spånskivor.
1 0 0 0 7 5 0 -(ton) 5 0 0 2 5 0 Å R e s u r s a n v ä n d n i n g Bjälklag • Icke f ö r n y e l s e b a r a • F ö r n y e l s e b a r a
Bjälklag I Bjälklag II Bjälklag III fakverk m a s s i v t r ä m a s s i v t r ä
Figur 5. Resursanvändning för tre olika bjälklagskonstruktioner.
Figur 6 visar resursanvändningen för tillverkningen av två olika ytterväggar, en med putsad fasad respektive en med träfasad. Av figuren framgår att den putsade fasaden står för den största resursanvändningen. Andelen icke förnyelsebara resurser dominerar vilket också är förväntat. Resursuttaget kan kopplas tillverkning puts, stenull och gipsskivor. För ytterväggen med träfasad dominerar uttaget av förnyelsebara resurser. Icke förnyelsebara resurser åtgår främst för tillverkning av isolering, gipsskivor och färg.
2 0 0 150 (ton) 100 -50 R e s u r s a n v ä n d n i n g Y t t e r v ä g g a r • Icke f ö r n y e l s e b a r a • F ö r n y e l s e b a r a P u t s a d f a s a d T r ä f a s a d
Figur 6. Resursanvändning i ton för tillverkning två olika ytterväggar uppdelat i förnyel-sebara och icke förnyelförnyel-sebara resurser.
Energianvändning
Energianvändningen i GJ uppdelat på biobränsle, fossilt bränsle och elektricitet för tillverk-ningsfasen av i huset ingående byggnadsdelar ges i figur 7. Figuren visar att bjälklagen står för den största energianvändningen. Främst är våningsbjälklagen, med många material och stor totalvikt, som bidrar till energianvändningen. Andelen fossilt bränsle är störst för samt-liga byggnadsdelar. Det fossila bränslet, som utgörs av bl a olja, kol, bensin, diesel, naturgas och gasol, åtgår främst vid tillverkning av olika material och transporter. Biobränslet består av flis, spån och träspill som genereras internt inom den trämekaniska industrin. Biobränslet används främst för uppvärmning. För ytterdörrar har generella data används varför uppgifter om användning av biobränsle i dörrfabriken saknas.
E n e r g i a n v ä n d n i n g 1500 n 1250 (GJ) 7 5 0 5 0 0 ^ • Elektricitet • Fossil energi ^ B i o b r ä n s l e
Bjälk- Ytter- Inner- T a k Loft- Bal- G r u n d F ö n - Ytter- Stål-lag v ä g g a r v ä g g a r g å n g k o n g e r ster dörrar k o m p
Figur 7. Energianvändningen i GJför tillverkningen av olika byggnadsdelar uppdelat i bio-bränsle (främst träbio-bränsle), fossilt bio-bränsle (olja, kol, bensin, diesel, naturgas och gasol) och elektricitet.
2 0 0 0 n 1 7 5 0 1 5 0 0 -1 2 5 0 (GJ)lOOO 7 5 0 5 0 0 2 5 0 O E n e r g i a n v ä n d n i n g Bjälklag • Elektricitet • Fossilt bränsle i l Biobränsle
Bjälklag Bjälklag II Bjälklag III
Figur 8. Energianvändning i GJför tillverkningsfasen av tre olika bjälklagskonstruktioner uppdelat i biobränsle, fossilt bränsle och elektricitet.
5 0 0 , ( G J ) 2 5 0 E n e r g i a n v ä n d n i n g Y t t e r v ä g g a r • Elektricitet • Fossilt bränsle i ] B i o b r ä n s l e P u t s a d f a s a d T r ä f a s a d
Figur 9. Energianvändning i GJ för tillverkningsfasen av två olika ytterväggar uppdelat i biobränsle, fossilt bränsle och elektricitet.
I figur 8 visas energi användningen för tillverkningen av de tre olika våningsbjälklag som har inventerats. Figuren visar att Bjälklag I med fackverksbalkar medför en betydligt mindre energianvändning än bjälklagen med massivt trä. Användningen av fossilt bränsle är dock större för bjälklag I än övriga bjälklag. För tillverkningen av bjälklag I I och bjälklag III åtgår ungefär lika mycket energi. Fördelningen mellan biobränsle och fossil energi är dock något olika.
Energianvändningen för de två ytterväggarna ges i figur 9. För väggen med träfasad har även energianvändningen för tillverkning av plastmaterialet till bostadssprinklers inkluderats. Det framgår av figuren att tillverkningen av väggen med träfasad kräver något mer energi än den
putsade väggen. Träfasaden medför dock mindre användning av fossila bränslen samt större andel av biobränsle, d v s förnyelsebar energi.
Utsläpp till luft
Utsläpp till luft redovisas i inventeringsprofilerna i bilaga 1-3 samt i avsnittet "miljöpåver-kansbedömning" där det även beskrivs var utsläppen kommer i från och vilken påverkan de har på olika miljöeffektkategorier.
Utsläpp till vatten
Tillverkningen av trähus medför betydligt mindre utsläpp till vatten än till luft. Utsläpp till vatten utgörs främst av syreförbrukande ämnen angivna i BOD eller COD samt sulfat och klorider, se bilaga 1-3. Några av utsläppsparametrama ingår i miljöpåverkansbedömningen, t ex kväve och fosfater som bidrar till övergödning och försurning av sjöar och kustnära områden.
Utsläpp till mark
Utsläpp till mark är främst restprodukter som uppstår vid framställningen av olika produkter och material som ingår i huset samt från energiframställning. Brytning av järnmalm, koppar-malm och bauxit ger upphov till stora mängder gruv- och mineralavfall som oftast deponeras. Utsläpp av aska och slagg kommer främst från värme- och elproduktion. I inventeringspro-filen anges allt avfall som utsläpp till mark även det är fullt möjligt att återvinna eller om det går till upparbetning. Farligt avfall och radioaktivt avfall är exempel på avfall som upparbetas eller omhändertas. Övrigt avfall är ett exempel på en post som troligtvis inte enbart blir ut-släpp till mark.
Slutöde
Husets slutöde har inte inventerats eftersom det är oklar vad som händer med ingående mate-rial vid en framtida rivning. Huset innehåller dock mycket trä och träbaserade matemate-rial som är möjliga att återvinna eller energiutvinna. I figur 10 ges exempel på förhållandet mellan ener-gianvändning vid tillverkning av material som ingår i huset och bunden energi som är möjlig att utvinna. Energianvändningen vid tillverkning har fördelats på stenmaterial (t ex betong, sten- och glasull, gipsskivor), trämaterial (trä och träskivor) och övrigt (plast, transporter m m). "Hus 1" är utfört med fackverksbjälklag och pustad fasad. "Hus 2" är mer "träinten-sivt" med massiva träbjälklag och träfasad. Av figuren framgår att den bundna energin i "hus 2" är nästan 2 ggr så stor som den energi som används för att tillverka komponenter och material som ingår i huset.
B u n d e n energi s o m kan utvinnas Tillverkning av i n g å e n d e k o m p o n e n t e r o c h material
[I
Hus 21 • • • • ^ • I ^ H H
- ^ 0 0 - ^ 5 0 -'100 -'50 1'00 % • s t e n m a t e r i a l I T r ä m a t e r i a l • ÖvrigtFigur 10. Förhållandet mellan energianvändning vid tillverkning av komponenter och material som ingår i huset och bunden energi som kan utvinnas.
Miljöpåverkansbedömning
Miljöpåverkansbedömningen (LCIA, Life Cycle Impact Assessment) består av klassificering, karakterisering och viktning. Miljöpåverkansbedömningen syftar till att ge en tydligare bild av den potentiella miljöpåverkan som kan uppkomma från ett produktsystem samt även visa vilka utsläpp som medför störst miljöbelastning.
Klassificering och karakterisering
I klassificeringen grupperas alla inventeringsdata i olika miljöeffektkategorier. Exempel på effektkategorier är resursutnyttjande, påverkan på miljö och påverkan på människors och organismers hälsa.
I karakteriseringen kvantifieras den inbördes relationen mellan de olika ämnena som har grupperats under respektive miljöeffektkategori. Detta sker med hjälp av internationellt accep-terade karakteriseringsfaktorer/ klassificeringsindex och ger ett mått på potentialen för respek-tive kategori. Index en för olika emissioner som påverkar en viss effektkategori anges i ekvi-valenter av ett ämne t ex koldioxidekviekvi-valenter för växthuseffekten.
Följande globala och regionala miljöhot och karakteriseringsfaktorer har valts att studeras i denna studie:
Effektkategori Karakteriseringsfaktorer
Växthuseffekten GWP, Global Warming Potential, g CO2 ekvivalenter
CO2, CH4, N2O Källa: IPCC 1995 (SNV 1998) 733/
Försurning AP, Acidification Potential, g S02-ekvivaIenter
NOx, SOx, NH3, NO, HCl,
HF försumingsekvivalenter Källa: CML 1992 734/ (H+)
Övergödning EP, Eutrofication Potential, g P O / ' ekvivalenter
NOx, NH3, NO, NO^", P 0 4 ^ ,
P, N, GOD Källa: CML 1992 734/
Fotokemisk POCO, Photochemical Ozone Creation Potential, g oxidantbildning, marknära eten-ekvivalenter (C2H4)
ozon,
flyktiga kolväten utom metan (NMVOC), alkoholer.
alkaner, aldehyder.
halogenerade kolväten m.m. Källa: CML 1992 7347
Dessa effektkategorier valdes för att de täcker upp regionala, globala och lokala miljöhot. Sverige har ansatt 15 miljömål 7357 och det finns ett mål till varje effektkategori ovan. Faktorerna till de valda effektkategorierna är internationellt ofta använda och redovisas i bilaga 4.
Växthuseffekten
Industrialiseringen och den ökade förbränningen av fossila bränslen har medfört ökade halter av växthusgaser i atmosfären. Växthusgaserna, bl a vattenånga och koldioxid, absorberar värmestrålning i atmosfären och de förekommer naturligt, vilket är en förutsättning för liv på jorden. Men de senaste 100 åren har halterna av främst koldioxid ökat väsentligt vilket kan
komma att medföra globala klimatförändringar. Metan och dikväveoxid (N2O) är också växthusgaser. Metanutsläpp härrör bl a från djurfarmar och kolgruvor och dikväveoxid från förbränning av bränslen. Freoner är också starka växthusgaser, men några sådana emissioner har inte framkommit vid denna inventering 7367. Kolmonoxid och kväveoxider är indirekta växthusgaser, eftersom de omvandlas till direkta sådana. Påverkan av de indirekta växthus-gaserna tas inte med. Det finns internationellt accepterade faktorer (GWP, Global warming Potential), angivna i koldioxidekvivalenter, för växthuseffekten med olika tidsperspektiv 7337. International Panel on Climate Change (IPCC) är refemes till de klassificeringsindex som används. Nedan redovisas resultatet med GWP 100, Global Warming Potential i ett 100 års perspektiv.
1 0 0 0 0 0 0 0 0 - ] [g koldioxidekv.] 7 5 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 2 5 0 0 0 0 0 0 V ä x t h u s e f f e k t e n Bjälk- Ytter- Inner- T a k lag v ä g g a r v ä g g a r Loft- B a l - G r u n d Fönst- Ytter- Stål-g å n Stål-g k o n Stål-g e r er d ö r r a r k o m p .
Figur 11. Totalt bidrag till växthuseffekten i g koldioxidekvivalenter från byggnadsdelar i huset.
I figur 11 redovisas bidraget till växthuseffekten från olika byggnadsdelar i huset. Bjälklag och grund ger här de största bidragen. Det är främst våningsbjälklagen som bidrar på grund av många material och stor totalvikt. Stora bidrag kommer bl a från gipsskivor och stenull. För grunden är det cementtillverkningen som ger det största bidraget. Figur 12 visar hur bidraget till växthuseffekten fördelas på de ingående byggnadsdelarna. Eftersom tillverkningen bjälk-laget står för ca en tredjedel av det totala utsläppet av växthusgaser kan produktutveckling av denna byggnadsdel lämplig för att minska husets bidrag till växthuseffekten.
Växthuseffekten, GWP 100 Totalt Fönster 6°A S t å l k o m p o n e n t e r 1 % Dörrar < 1 % G r u n d 2 3 % Loftgång 2 % B a l k o n g e r 2 % T a k 6 % Innerväggar 1 4 % Bjälklag 3 4 % Y t t e r v ä g g a r 1 2 %
Figur 13 visar bidraget till växthuseffekten i g koldioxidekvivalenter från de tre studerade bjälklagen. Av figuren framgår tydligt att bjälklag I med fackverksbalkar ger det största bidraget. Störst bidrag kommer från stenull, gipsskivor och transporter, se figur 14. Den stora andelen från transporterna beror i huvudsak på att amerikansktillverkade OSB skivor har använts. Bjälklag I I med bärande stomme av massivträ medför totalt det lägsta bidraget. Det beror främst på att konstmktionen innehåller mindre gipsskivor, bl a används spånskivor istället för golvgips, samt tunnare isolering än övriga. Bidraget från stål kommer från spänn-stålen i plattan av massivträ. Av massivbjälklagen ger bjälklag III ett större bidrag till växt-huseffekten än bjälklag II, vilket främst beror på att det innehåller mer gipsskivor. Enligt figur
14 kommer 39 procent av bidraget till växthuseffekten från gipsskivorna. Transporternas andel av bidraget till växthuseffekten är liten för båda bjälklagen med massivträ. Detta beror på att tillverkningen av massivträbjälklagen, d v s ihopspänningen av virket, antas ske på byggplatsen. Virket till bjälklagen kommer från lokala sågverk.
7 5 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 2 5 0 0 0 0 0 0 -] [g koldioxidekv.] Bjälklag I f a c k v e r k s b a l k Bjälklag II m a s s i v t r ä Bjälklag III m a s s i v t r ä
Bjälklag I - fackverksbalk Bjälklag II - massivträ T r a n s p o r t e r ö v r i g t 1 4 % 10/^ Stenu 4 0 % ' G i p s s k i v a 2 2 % Fossila bränslen 1 % T r a n s p o r t e r G i p s s k i v a 1 4 % Fossila b r ä n s l e n 1 % S p å n s k i v a 1 7 % Stegljudsisolering 3 % G l a s u l l Stål i i o / „ 1 6 %
Bjälklag III - massivträ
T r a n s p o r t e r 4 % p i p s s k i v a 3 9 % Glasull 9 %
Figur 14. Bidraget till växthuseffekten GWP 100 för bjälklag I med fackverksbalkar (överst till vänster), bjälklag II av massivträ (överst till höger) och bjälklag III av massiv-trä (under) fördelat på tillverkning av olika material och transporter.
I figur 15 visas bidraget till växthuseffekten för tillverkning och underhåll av de två studerade ytterväggarna. För ytterväggen med träfasad har även bidraget från tillverkningen av plast-materialet till bostadsprinklers inkluderats. Bostadssprinklers krävs normalt för att en träfasad skall kunna användas i fler än två våningar 111. Andra lösningar med flamskyddsimpregnerad panel och konstruktiv utformning av fasaden kan vara möjliga men dessa är ännu under ut-veckling och har därför inte studerats här. Av figuren framgår att båda väggarna ger ungefär lika stort bidrag till växthuseffekten. Underhållet av träfasaden medför något större bidrag än den putsade fasaden. Bidragen till växthuseffekten fördelade på tillverkningen av olika
material ges i figur 16. Figuren visar att stenull och gipsskivor står för de största bidragen. För ytterväggen med träfasad står plasten till sprinklerrören för ca 9 procent. Plastfolien i väggen utgör ca 1 procent. Stenullen medför något större bidrag hos den putsade väggen än väggen med träfasad. Detta beror på att den putsade väggen har ett yttre lager av stenull med högre densitet som är putsbärare.
[g C 0 2 - e k v i v a l e n t e r ] 3 0 0 0 0 0 0 0 n Ytt 2 5 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 1 5 0 0 0 0 0 0 -j 1 0 0 0 0 0 0 0 -5 0 0 0 0 0 0 O • U n d e r h å l l ta T i l l v e r k n i n g Putsad f a s a d T r ä f a s a d
Figur 15. Bidrag till växthuseffekten för de studerade ytterväggarna.
Yttervägg med putsad fasad
T r a n s p o r t e r 4 % Övrigt < 1 %
Yttervägg med träfasad
T r ä 5 % Stål < 1 % Stenull 5 3 % Stål <1°/ T r a n s p o r t e r 3 % T r ä 1 2 % Övrigt < 1 % Gipsskiva 3 0 % Fossila bränslen 1 % Plast 1 % Puts 6 % S t e n u 4 4 % Gipsskiva 3 0 % Fossila bränslen 1 % Färg 2 % Plast 1 0 %
Figur 16. Bidraget till växthuseffekten GWP 100 för yttervägg med putsad fasad (till vänster) och yttervägg med träfasad (till höger) tillverkning av olika material och
transporter.
Försurning
Nederbörden är idag avsevärt surare än före industrialiseringen. Svavel- och kväveoxider släpps ut främst vid förbränning av fossila bränslen som olja, kol och bensin. De omvandlas till svavel- respektive salpetersyra och faller ned över mark, sjöar och hav. Sverige har över-vägande sur berggrund (gnejser och graniter) som inte kan buffra det sura nedfallet. En sänk-ning av pH i sjöar, grundvatten och mark förekommer i Sverige och effekter av försursänk-ningen kan vara förändrad artsammansättning, utslagning av arter, urlakning av metaller och närings-brist för växter /36, 37/. Försurningspotentialen anges i g SOz-ekvivalenter. Karakteriserings-faktorerna anges i bilaga 4.
Bidraget till försurningen i g S02-ekvivalenter för byggnadsdelarna i huset visas i figur 17. Fördelningen av bidraget till försurningen på olika byggnadsdelar visas i figur 18.
Tillverk-ningen av bjälklagen och innerväggarna medför de största utsläppen av försurande ämnen. Främst kommer utsläppen från tillverkningen av gipsskivor. I innerväggarna ingår mycket gips bl a för att klara brand och ljudkrav. Hos bjälklagen bidrar även transporter med stora utsläpp. 1 2 5 0 0 0 0 n [ g S O g - e k v Försurning 1 0 0 0 0 0 0 7 5 0 0 0 0 ^ 5 0 0 0 0 0 -{ 2 5 0 0 0 0 -\
Bjälk- Ytter- Inner- T a k Loft- B a l - G r u n d Fönst- Ytter- Stål-iag v ä g g a r v ä g g a r g å n g k o n g e r er d ö r r a r k o m p .
Figur 17. Totalt bidrag till försurningen i g S02-ekvivalenter från byggnadsdelar i huset.
Försurning totalt Fönster Grund^°'^° B a l k o n g e r 1 % 7 % Loftgång 1 % T a k 3 % Innerväggar 2 5 % D ö r r a r < 1 % jälklag 4 5 % S t å l k o m p o n e n t e r < 1 % Ytterväggar 1 3 %
Figur 18. Totalt bidrag till försurningen fördelat på byggnadsdelar.
Försurningspotential i g S02-ekvivalenter för de tre studerade bjälklagen redovisas i figur 19. Bjälklag I medför det största bidraget främst beroende på stort innehåll av gipsskivor samt att amerikanska OSB skivor har använts, vilket ger långa transporter, se figur 20. Tillverkningen
av OSB har approximerats med tillverkning av spånskivor. Bjälklag I I medför lägst utsläpp av försurande ä m n e n . Trä och träbaserade material (spånskiva) bidrar med ca 66% och gipsski-vor med 25 %. Främst kommer utsläppen från transporter inom skogsbruket.
Bjälklag I I I innehåller mer gipsskivor än bjälklag I I och ger därför ett större bidrag.
1 2 5 0 0 0 0 I 1 0 0 0 0 0 0 7 5 0 0 0 0 ^ 5 0 0 0 0 0 2 5 0 0 0 0 g S02-ekv.] F ö r s u m i n g
Bjälklag I Bjälklag II Bjälklag III fackverksbalk massivträ massivträ
Bjälklag I - fackverksbalk ö v r i g t T r a n s p o r t e r 1% 2 6 % T r ä 4 % Stål 1 %
1,
Gipsskiva 4 0 % Stenull 3 ° / ^ S t e g l j u d s i s o l e r i n g O S B Fossila bränslen 1 6 % 2 %Bjälklag III - massivträ
Bjälklag II - massivträ T r a n s p o r t e r 2 % Stål 3 % Glasull 3 % G i p s s k i v a 2 5 % Fossila bränslen 1 % pånskiva 2 6 % T r a n s p o r t e r 2 % Stål 3^ Glasull 2 G i p s s k i v a 6 1 %
Figur 20. Försurningspotential i S02-ekvivalenter för bjälklag I med fackverksbalkar (överst till vänster), bjälklag II av massivträ (överst till höger) och bjälklag III av massiv-trä (under) fördelat på tillverkning av olika material och transporter.
[g S 0 2 - e k v i v a l e n t e r ] 3 0 0 0 0 0 2 5 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 1 5 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 O Yttervägg - • Underhåll i l Tillverkning
1
P u t s a d f a s a d T r ä f a s a dFigur 21 visar försumingspotentialen i g S02-ekvivalenter för de studerade ytterväggarna. Träfasaden ger här det största bidraget vilket beror på tillverkningen av plasten till bostads-sprinklers samt utsläpp från skogsmekaniska transporter vid framställningen av sågad vara. Underhållet av träfasaden medför också ett något större bidrag än för den putsade fasaden. I båda väggarna ger gipsskivorna det största bidraget, se figur 22.
Yttervägg med putsad fasad Yttervägg med träfasad
S t å l < 1 % Trä 7 % Stenull 6 % Puts 2 % Plast 2 % Fossila bränsle 1 % T r a n s p o r t e r 4°/c0vrigt <1 % S t å l < 1 % Stenull 5 % F ä r g 2 % ipsskiva 7 8 % Fossila b r ä n s l e n 1 % T r ä 1 5 % T r a n s p o r t e r 2 % Ö v r i g t < 1 % Gipsskiva 6 5 %
Figur 22. Försumingspotentialen för yttervägg med putsad fasad (till vänster) och yttervägg med träfasad (till höger) fördelat på tillverkning av olika material och transporter.
Övergödning
Övergödningen, eutrofieringen, orsakas av utsläpp av kväve och fosforföreningar, närings-ämnen för organismer samt syreförbrukande närings-ämnen. Utsläppen till luft är främst kväveoxider från förbränning. Orenat avloppsvatten och jordbruket är stora utsläppskällor av kväve och fosfor till vatten. Problemen med övergödning uppstår främst i sjöar, åar hav och kustområ-den (men också i marken) /35/. Övergödningen bidrar till algblomningar och syrefria bottnar. De klassificerade data anger eutrofieringspotentialen i fosfat (P04"'')-ekvivalenter.
Byggnadsdelarnas bidrag till övergödningen framgår av figur 23. Figuren visar att bjälklag och innerväggar står för de största bidragen. Främst är det tillverkningen av gipsskivor och trä som bidrar. Fördelningen av det totala bidraget på ingående byggnadsdelar ges i figur 24.
1 5 0 0 0 0 -1 2 5 0 0 0 H 1 0 0 0 0 0 H 7 5 0 0 0 A 5 0 0 0 0 2 5 0 0 0 -\ [g fosfatekvivalenter] Ö v e r g ö d n i n g
Bjälk- Ytter- Inner- T a k Lott- B a l - G r u n d Fönst- Ytter- Stål-lag v ä g g a r v ä g g a r g å n g k o n g e r er dörrar k o m p .
Figur 23. Totalt bidrag till övergödningen i g fosfatekvivalenter för byggnadsdelar i huset.
Av figur 25 framgår att Bjälklag I I I ger det största bidraget till övergödningen. Det beror på bjälklaget innehåller mer gipsskivor än övriga. Skillnaden är dock liten i jämförelse med bjälklag I . Bjälklag I I som innehåller mindre gips och har tunnare massivträ trä än bjälklag I I I ger det lägsta bidraget. För bjälklag I är det tillverkningen av gipsskivor och OSB samt transporter som ger de största bidragen. (Tillverkningen av OSB har approximerats med tillverkningen av spånskivor). Övergödning totalt G r u n d Fönster B a l k o n g e r 2 % 3 % L o f t g å n g 2 % T a k 4 % S t å l k o m p o n e n t e r Innerväggar 2 7 % jälklag 4 2 % Ytterväggar 1 3 %
[g fosfatekvivalenter] Ö v e r g ö d n i n g 125000 -100000 7 5 0 0 0 -5 0 0 0 0 2 5 0 0 0 -Bjälklag I -Bjälklag II f a c k v e r k s - massivträ balk Bjälklag III m a s s i v t r ä
Figur 25. Eutrofieringspotentialen i g fosfatekvivalenter för de tre studerade bjälklagen.
Bjälklag I - fackverksbalkar Transporter Övrigt 2 3 % < 1 % T r ä 6°/Q Stål 1 % Sten ull 2 % ipsskiva 4 2 % Stegljudsisolering 3 % O S B Fossila bränslen 2 1 % 1 %
Bjälklag III - massivträ
Bjälklag II - massivträ T r a n s p o r t e r 2 % G i p s s k i v a 2 1 % Stål 2 % Glasull 3 % Fossila bränslen 1 % p å n s k i v a 2 8 % Transporter Stål 2 % Glasull 2 % G i p s s k i v a 5 8 %
Figur 26. Eutrofieringspotential för bjälklag I med fackverksbalkar (överst till vänster), bjälklag II av massivträ (överst till höger) och bjälklag III av massivträ (under) fördelat på tillverkning av olika material och transporter.
[g f o s f a t e k v i v a l e n t e r ] 3 5 0 0 0 n Yttervägg 3 0 0 0 0 ^ 2 5 0 0 0 2 0 0 0 0 -I 1 5 0 0 0 1 0 0 0 0 5 0 0 0 -\ Q I Underhåll I Tillverkning P u t s a d f a s a d T r ä f a s a d
Figur 27. Eutrofieringspotentialen i g fosfatekvivalenter för de studerade ytterväggarna.
Figur 27 visar bidraget till övergödningen för de studerade ytterväggarna. Ytterväggen med träfasad ger ett större bidrag till övergödningen än den putsade väggen. Detta beror bl a p å att väggen innehåller mer trä samt att plasten för tillverkning av bostadsspriklers inkluderats i resultatet. Bostadssprinklers utgör ca 7% och plastfolien i väggen ca 1% av bidraget.
Yttervägg med putsad fasad
S t å l < 1 % T r ä S t e n u l l 2 % 1 8 % T r a n s p o r t e r 2 % Övrigt < 1 % Färg 1°/
Yttervägg med träfasad
S t å l < 1 % T r ä T r a n s p o r t e r S t e n u l l 3 % 9 % P u t s 2 % P l a s t 1%i Fossila b r ä n s l e ! 1 % Övrigt<1 % Fossila bränslen < 1 % G i p s s k i v a 6 9 % G i p s s k i v a 7 9 %
Figur 28. Eutrofieringspotentialen för yttervägg med putsad fasad (till vänster) och yttervägg med träfasad (till höger) fördelat på tillverkning av olika material och transporter. I resultaten ingår även bidraget från plasttilverkningen för rörsystemet till bostads-sprinklers.
Marknära ozon
Vid fotokemisk bildning av oxidanter kan marknära ozon bildas. Oxidantbildningen orsakas av fotokemiska reaktioner, d v s inverkan av solljus, mellan flyktiga kolväten (VOC), kol-monoxid och kväveoxider. Som flyktiga kolväten räknas alla kolväten utom metan. Effekter
av marknära ozon är negativa hälsoeffekter på människors luftrör och skador p å träd och grödor. Fotokemiska oxidanter kan också orsaka smog i storstäder 1351.
Klassificeringsfaktorerna och de klassificerade data anges i gram eten (C2H2) ekvivalenter. Figur 29 visar att bjälklag och fönster står för det störta bidraget till bildandet av marknära ozon. I figur 30 visas fördelningen av potentialen för marknära ozon på olika byggnadsdelar. För bjälklagen är det tillverkningen av trä och träbaserade skivor (OSB) samt stegljudsiso-leringen som ger de största bidragen. Även flyktiga ämnen som produceras vid förbränning i transporter samt v i d produktion av fossila bränslen bidrar. Bjälklagen utgör dessutom en stor andel av materialen i huset varför dess totala bidrag blir stort. De innehåller även en stor andel trä. Bidraget från fönstren utgörs i huvudsak av utsläpp av lösningsmedel i samband med ytbehandling. I ytter- och innerväggar är det främst trästommen som bidrar till bildandet av marknära ozon. För de delar av ytterväggen som har träpanel medför målningen ett stort bidrag till bildandet av marknära ozon.
I figur 31 visas potentialen för marknära ozon för de tre studerade bjälklagen. Bjälklag I I och bjälklag I I I med en stomme av massivträ ger här det största bidraget av marknära ozon. I båda dessa utgör trä och träbaserade material ca 90% av det totala bidraget, se figur 32. Bjälklag I ger den minsta andelen av belastningen av marknära ozon. I bjälklag I utgör trä och träbase-rade material ca 50% av det totala bidraget.
7 0 0 0 0 -1 [g eten-ekvivalenter] 6 0 0 0 0 -I 5 0 0 0 0 4 0 0 0 0 3 0 0 0 0 2 0 0 0 0 10000 O M a r k n ä r a o z o n
Bjälk- Ytter- Inner- T a k Loft- B a l - G r u n d Fönst- Ytter- Stål-lag v ä g g a r v ä g g a r g å n g k o n g e r er dörrar k o m p .
Figur 29. Totalt bidrag till bildandet av marknära ozon i g etenekvivalenter från byggnads-delar i huset.
Marknära ozon totalt F ö n s t e r Ytterdörrar 1 6 % 2 % G r u n d 5 % B a l k o n g e r 7 % L o f t g å n g 5 % T a k 7°/Ö S t å l k o m p o n e n t e r B j ä l k l a g ^ 1 % 3 2 % I n n e r v ä g g a r 1 4 % Ytterväggar 1 2 %
Figur 30. Fördelning av potential för marknära ozon på olika byggnadsdelar.
1 0 0 0 0 0 1 [g etenekvivalenter] M a r k n ä r a o z o n 7 5 0 0 0 -I 5 0 0 0 0 2 5 0 0 0 Bjälklag I f a c k v e r k s -balk Bjälklag II massivträ Bjälklag III m a s s i v t r ä
Figur 31. Potential för marknära ozon för de tre studerade bjälklagen angivet i g etenekvivalenter
Bjälklag I - fackverksbalk Bjälklag II -massivträ ö v r i g t ö v r i g t 3 % 2 % T r a n s p o r t e r Gipsskiva G i p s s k i v a 6 % T r a n s p o r t e r 2% < 1 % ^ _ _ _ ^ ° Fossila bränslen Fossila bränslen / 2 % 9 % Stegljudsisolering 2 5 %
Bjälklag III - massivträ
T r a n s p o r t e r Stål 10/^ G i p s s k i v a <-|o^ 6 % Fossila bränslen 2 % Stenull 2 % S p å n s k i v a Stenull
Figur 32. Potential för marknära ozon i etenekvivalenter för bjälklag I med fackverksbalkar (överst till vänster), bjälklag II av massivträ (överst till höger) och bjälklag III av massivträ (under) fördelat på tillverkning av olika material och transporter.
Ytterväggarnas bidrag till marknära ozon i g etenekvivalenter ges i figur 33.1 ytterväggen ingår bidraget för tillverkning av plast som åtgår till rören för bostadssprinklers. Ytterväggen med träfasad medför ett betydligt större bidrag än den putsade fasaden. Främst är det under-hållet i form av ommålning som bidrar till marknära ozon I tillverkningsfasen av väggen med träfasad kommer de största bidragen från målning, tillverkning av plastmaterial och trä, se figur 3 4 . 1 bidraget från plastmaterialet utgör tillverkningen av plast för bostadssprinklers en stor andel.
1 4 0 0 0 0 1 2 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 6 0 0 0 0 4 0 0 0 0 -2 0 0 0 0 ^ O [g e t e n e k v i v a l e n t e r ] Yttervägg I Underhåll I Tillverkning P u t s a d f a s a d T r ä f a s a d
Figur 33. Potential för marknära ozon för de studerade ytterväggarna. För ytterväggen med träfasad har plasttillverkningen för rören till b o stads sprinklers inkluderats i
resultaten.
Yttervägg med putsad fasad
T r a n s p o r t e r 3 % r ^ i „ . . u Ö v r i g t < 1 % G i p s s k i v a ^ 1 7 % Fossila bränslen 7 %
Yttervägg med träfasad
T r ä 22°/ T r a n s p o r t e r < 1 % Gipsskiva 5 % Fossila bränslen 1 % Färg 4 7 % Plast 2 6 % Puts 2 %
Figur 34. Potential för marknära ozon för yttervägg med putsad fasad (till vänster) och yttervägg med träfasad (till höger) fördelat på tillverkning av olika material och transporter. I resultaten ingår även bidraget från tillverkningen av plasten till sprinklerrören.
Tolkning av resultat
Tolkningen av resultaten baseras på miljöpåverkansbedömningen och resultatet av inven-teringen. Miljöpåverkansbedömningen avser påverkan på yttre miljö. Valda miljöeffekt-kategorier är växthuseffekten, försurning, övergödning och marknära ozon, se tabell 4. Från inventeringen redovisas resurs- och energianvändning för tillverkning av respektive bygg-nadsdel inklusive ingående material. Resursanvändning har delats upp i förnyelsebara- och icke förnyelsebara resurser och energianvändning i bioenergi, fossil energi och elektricitet. I tabellen har data relaterats till det största värdet inom respektive kategori.
Genom att flera olika effektkategorier redovisas erhålls en nyanserad bild av miljöpåverkan från de olika byggnadsdelarna som ingår i huset. Resultatet kan användas för att identifiera vilken eller vilka byggnadsdelar eller produkter som medför störst påverkan på miljön. Det kan också används för att peka ut de byggnadsdelar som bör vara lämpliga för
produktutveckling med inriktning på ett miljöriktigt materialval.
Tabell 4. Sammanställning av byggnadsdelarnas bidrag till miljöeffektkategorier, resurs- och energianvändning. Resultatet är normaliserat med avseende på det största värdet för resp effektkategori, resurs- och energianvändning.
Miljöeffektkategorier Resursanvändning Energianvändning
Byggnads-del Växthus-effekten Försur-ning ö v e r -gödning Mark-nära ozon Förny-elsbara resurser Icke förny-elsebara resurser Bio-energi Fossil energi El Bjälklag'^ 1.0 1.0 1.0 1.0 1.00 0.21 0.36 1.00 0.22 Ytterväggar 0.4 0.3 0.3 0.4 0.28 0.06 0.08 0.35 0.07 Innerväggar 0.4 0.6 0.6 0.4 0.49 0.6 0.17 0.44 0.10 Tak^> 0.2 0.1 0.1 0.2 0.24 0.07 0.07 0.14 0.02 Loftgång''^ 0.1 0.0 0.0 0.1 0.38 0.02 0.04 0.05 0.01 Balkonger^^ 0.1 0.0 0.0 0.2 0.17 0.01 0.06 0.05 0.02 Grund 0.7 0.2 0.2 0.1 0.00 1.00 0.00 0.45 0.06 Fönster 0.2 0.1 0.1 0.5 0.10 0.00 0.06 0.36 0.11 Ytterdörrar 0.0 0.0 0.0 0.1 0.01 0.00 0.01 0.03 0.01 S t å l k o m p / ^ 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00 0.00 0.00 0.05 0.01 ^ V å n i n g s b j ä l k l a g inklusive vindsbjälklag Yttertak inklusive takstolar
Inklusive pelarfundament
Avser övriga stålkomponenter (balkar, beslag, avvattning mm) som inte ingår under resp. byggnadsdel
Av tabellen framgår t ex att bjälklag, inner- och ytterväggar enligt flera kategorier medför störst påverkan på miljön. Dessa byggnadsdelar utgör också en stor andel av husets totala vikt och är uppbyggda av flera olika material. Några av materialen har dessutom resurs- och energikrävande tillverkningsprocesser med stor andel fossila bränslen, t ex gipsskivor och stenull. Med en alternativ utformning och ett miljöriktigt materialval kan miljöbelastningen för dessa byggnadsdelar minskas.
I tabell 5 ges en jämförelse av de alternativa bjälklags- och ytterväggskonstruktionerna som ingår i studien. Syftet är främst att visa hur en jämförelse kan göras för att välja ut den konstruktion som medför minst miljöpåverkan. Tabellen visar t ex att bjälklag I I ger lägst bidrag till växthuseffekten, försurning och övergödning men högst bidrag till marknära ozon.
Bjälklag av icke förnyelsebara resurser och fossil energi används dessutom mindre än övriga bjälklag vilket är fördelaktigt ur miljösynpunkt.
Jämförelsen av ytterväggarna visar att konstruktionen med träfasad medför det största b i -draget till försurning, övergödning och marknära ozon. Bi-draget till växthuseffekten är dock lika för båda ytterväggskonstruktionerna ( I alternativet med träfasad har även tillverkningen av plastmaterialet för rören till bostadssprinklers inkluderats). Ytterväggen med putsad fasad använder mest av icke förnyelsebara resurser men kräver mindre energi vid tillverkningen. Andelen fossil energi är dock lika i båda alternativen.
Tabell 5. Sammanställning av olika bjälklag- och ytterväggskonstruktioners bidrag till miljöeffektkategorier, resurs- och energianvändning. Resultatet är normaliserat med
avseende på det största värdet för respektive effektkategori, resurs- och energianvändning.
Miljöeffektkategorier Resursanvändning Energianvändning
Byggnads-del Växthus-effekten Försur-ning Över-gödning Mark-nära ozon Förny-elsbara resurser Icke förny-elsebara resurser Bio-energi Fossil energi El Bjälklag Bjälklag I 1.0 1.0 0.9 0.7 0.31 0.47 0.36 0.95 0.21 Bjälklag I I 0.6 0.6 0.7 1.0 1.00 0.08 1.00 0.80 0.32 Bjälklag I I I 0.8 0.9 1.0 0.9 0.91 0.15 0.83 0.99 0.32 Ytterväggar Putsad fasad 1.0 0.8 0.9 0.1 0.18 1.00 0.16 1.0 0.19 Träfasad ^ 1.0 1.0 1.0 1.0 0.42 0.34 0.4 0.99 0.25 ^ Inklusive bostadssprinklers
