{h1}
άρθρα

Χρησιμοποιώντας τον υπολογισμό του κύκλου ζωής και την αξιολόγηση του κύκλου ζωής

Anonim

Εισαγωγή

Στο πλαίσιο των πιο αυστηρών περιόδων και της ενίσχυσης της πράσινης ατζέντας στον κλάδο των κατασκευών, οι πελάτες ζητούν περισσότερες οικονομικές και περιβαλλοντικές πληροφορίες για να στηρίξουν τις επιχειρηματικές τους αποφάσεις. Αυτό περιλαμβάνει μια θεμελιώδη στροφή προς τη μακροπρόθεσμη σκέψη, που συλλαμβάνει μέσω του κόστους ζωής και των επιπτώσεων ενός προϊόντος, ενός συστήματος ή ενός ολόκληρου κτιρίου. Η έρευνα για νέα υλικά κατέχει την υπόσχεση νέων προϊόντων που προσφέρουν τόσο οικονομικά όσο και περιβαλλοντικά οφέλη.

Η διαφορά μεταξύ κοστολόγησης κύκλου ζωής και αξιολόγησης κύκλου ζωής

Η κοστολόγηση κύκλου ζωής (LCC) σύμφωνα με το πρότυπο BS ISO 15686 παρέχει μια μεθοδολογία για τη συστηματική οικονομική αξιολόγηση του συνδυασμένου κεφαλαίου, του κόστους λειτουργίας και του κόστους κατά το τέλος του κύκλου ζωής των εναλλακτικών λύσεων των κατασκευαστικών έργων, προκειμένου να εξασφαλιστεί η μακροπρόθεσμη αξία των κονδυλίων του σχεδίου. Οι αξιολογήσεις περιλαμβάνουν τον προσδιορισμό των δραστηριοτήτων κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής, κατά τη διάρκεια της δραστηριότητας και τις συναφείς πληροφορίες κόστους ή οφέλους για τη δραστηριότητα.

Για παράδειγμα, η ανάληψη μιας μονάδας κλιματισμού αέρα (AHU), οι δραστηριότητες κατανέμονται σε μεγάλο βαθμό μεταξύ των δραστηριοτήτων μιας έκτακτης ανάγκης και των επαναλαμβανόμενων δραστηριοτήτων. Οι τυπικές δραστηριότητες περιλαμβάνουν την εγκατάσταση της μονάδας αερισμού στην αρχή της περιόδου μελέτης και την αντικατάσταση του εξοπλισμού όταν φτάσει στο τέλος της ζωής του. Επαναλαμβανόμενες δραστηριότητες περιλαμβάνουν ετήσια συντήρηση και παροχή ηλεκτρικής ενέργειας για τη λειτουργία της μονάδας.

Είναι σημαντικό οι εναλλακτικές λύσεις που αξιολογούνται να παρέχουν την ίδια λειτουργικότητα. όσον αφορά το παράδειγμα της μονάδας διαχείρισης αέρα, μια εναλλακτική λύση θα έπρεπε να παρέχει την ίδια ποσότητα αέρα στην ίδια κατάσταση (θερμοκρασία, υγρασία κλπ) ως AHU. Για τη σύγκριση των εναλλακτικών λύσεων, το κόστος εκφράζεται συνήθως ως καθαρή παρούσα αξία. Αυτό συνεπάγεται τη μετατροπή των μελλοντικών εξόδων και οφελών στις αντίστοιχες παρούσες αξίες, εφαρμόζοντας ένα κατάλληλο προεξοφλητικό επιτόκιο. Στη συνέχεια προστίθενται οι καθαρές παρούσες τιμές όλων των δραστηριοτήτων για να δοθεί το συνολικό κόστος κύκλου ζωής για κάθε λύση.

Η αξιολόγηση κύκλου ζωής (LCA) σύμφωνα με το πρότυπο ISO 14040 ορίζει μια μεθοδολογία για την κατάρτιση και την αξιολόγηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων ενός συστήματος προϊόντων καθ 'όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής του. Το πρότυπο δεν είναι συγκεκριμένο για τον κλάδο των κατασκευών, αλλά οι κύριοι μπορούν να εφαρμοστούν σε προϊόντα, συστήματα κτιρίων και πλήρη κτίρια, καταγράφοντας τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις που σχετίζονται με την κατασκευή, τη χρήση και τη διάθεση.

Παρόμοια με το κόστος του κύκλου ζωής, η αξιολόγηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συγκριτικό εργαλείο που υποδεικνύει σχετικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις εναλλακτικών λύσεων με κοινή λειτουργία. Κατά την αξιολόγηση κύκλου ζωής η κοινή λειτουργία αναφέρεται ως λειτουργική μονάδα. που συνήθως περιλαμβάνει κάποια μορφή προδιαγραφών απόδοσης και ένα στοιχείο χρόνου, όπως ένα σύστημα ψύξης που παρέχει 200.000 kWh ψύξης ετησίως σε ένα γραφείο με φορτίο αιχμής 25kW. Μόλις καθοριστεί η λειτουργική μονάδα, απαιτείται συσσώρευση περιβαλλοντικών επιπτώσεων για τις εισροές, την παραγωγή και τις εκπομπές που σχετίζονται με το σύστημα του προϊόντος και αξιολογούνται με πραγματικές ποσότητες για να παρασχεθεί η λειτουργική μονάδα.

Πρωτοποριακή αξιολόγηση προϊόντος με χρήση LCC και LCA

Οι μεθοδολογίες αξιολόγησης LCC και LCA πρόκειται να χρησιμοποιηθούν ως μέρος του έργου «NANOPIGMY» που χρηματοδοτείται από την ΕΚ, το οποίο θα ερευνήσει και θα παράγει νέες οικονομικά αποδοτικές πολυλειτουργικές κεραμικές χρωστικές ουσίες με πρόσθετες λειτουργίες πέραν του χρώματος για τα πλαστικά, βαφή και σκυρόδεμα. Ο στόχος είναι να αξιολογηθούν οι οικονομικές και περιβαλλοντικές επιπτώσεις σε σενάρια που συγκρίνουν τις καινοτόμες χρωστικές ουσίες με συμβατικές εναλλακτικές λύσεις.

Η πρόσθετη λειτουργικότητα των χρωστικών που πρόκειται να μελετηθούν παρέχει θερμική αποθήκευση, αυτοκαθαρισμό, αυτο-επούλωση και αντιβακτηριακές δυνατότητες. Αυτά θα πρέπει στη συνέχεια να μεταφράζονται σε μειωμένο ενεργειακό κόστος και κόστος καθαρισμού και αυξημένο προσδόκιμο ζωής, τα οποία θα πρέπει να έχουν οικονομικά και περιβαλλοντικά οφέλη.

Για να καταστεί δυνατή η εκτίμηση της πρόσθετης λειτουργικότητας των χρωστικών σε σύγκριση με τα συμβατικά προϊόντα και να ικανοποιηθεί η ανάγκη για κοινή λειτουργικότητα μεταξύ εναλλακτικών λύσεων, δημιουργήθηκαν για το έργο δύο πλασματικά κτίρια βάσης. Οι τύποι κτιρίων είναι ένα συμβατικό κτίριο γραφείων και μια αποθήκη, στην οποία μπορούν να εφαρμοστούν οι καινοτόμες χρωστικές ουσίες σε νέες συνθέσεις εσωτερικής βαφής, εξωτερικής βαφής, εξωτερικής επίστρωσης και πλακέτας πολυμερούς.

Για την ανάλυση του κύκλου ζωής χρησιμοποιήθηκαν αυτά τα κτίρια για τον ορισμό της λειτουργικής μονάδας: ένα κτίριο (γραφείο ή αποθήκη) που περιλαμβάνει την παραγωγή, τη χρήση και τη διάθεση του στοιχείου του σε περίοδο 100 ετών. Μια χρονική περίοδος 100 ετών χρησιμοποιείται συνήθως για περιβαλλοντικές μελέτες και αντικατοπτρίζεται ως περίοδος μελέτης για την αξιολόγηση του κόστους κύκλου ζωής.

Για μια ολοκληρωμένη εκτίμηση είναι σημαντικό να ορίσετε όλα τα στοιχεία και τις ποσότητες που αποτελούν το κτίριο. Στην περίπτωση του κτιρίου γραφείων, αυτό περιλάμβανε εξωτερικό τοίχο, ισόγειο εσωτερικού τοίχου, στέγη, παράθυρα, εξωτερικές πόρτες, εσωτερικές πόρτες, παράθυρα και υπηρεσίες ψύξης και θέρμανσης. Λεπτομέρειες σχετικά με το πάτωμα του γραφείου και τον εσωτερικό τοίχο φαίνονται στις Εικόνες 3 και 4.

Για να αξιολογηθεί η λειτουργία προσθήκης θερμικής αποθήκευσης, προστέθηκαν στα κτίρια για ανάλυση τόσο τα συστήματα θέρμανσης όσο και ψύξης, καθώς υπάρχει η δυνατότητα μείωσης της χωρητικότητας του μηχανικού εξοπλισμού με την εφαρμογή της χρωστικής θερμικής αποθήκευσης.

Και τα δύο κτίρια διαμορφώθηκαν στο λογισμικό Integrated Environmental Solutions (IES) για να καθορίσουν τις απαιτήσεις θέρμανσης και ψύξης, τον εξοπλισμό μεγέθους. Αυτή η πτυχή είναι σημαντική, καθώς, ενώ η καινοτόμος χρωστική ουσία μπορεί να αποδειχθεί ακριβότερη και πιο επιβλαβής για το περιβάλλον από την παραγωγή, αναμένεται να αντισταθμιστεί από το λειτουργικό κόστος και τα περιβαλλοντικά οφέλη της βελτιωμένης λειτουργικότητάς της.

Ενώ η αξιολόγηση του κύκλου ζωής εστιάζεται στην περιβαλλοντική επίπτωση της παραγωγής, της χρήσης και της διάθεσης των κτιρίων, τα κέντρα αξιολόγησης του κύκλου ζωής επικεντρώνονται στο κόστος κατασκευής, λειτουργίας και συντήρησης κατά την περίοδο της μελέτης. Μια κατηγορία κόστους που δεν περιλαμβάνεται στην εκτίμηση του κόστους κύκλου ζωής είναι το κόστος λήξης ζωής, καθώς το κόστος που συνδέεται με τη διάθεση και την κατεδάφιση μεταξύ των εναλλακτικών λύσεων θα ήταν παρόμοιο και επομένως ένα κοινό στοιχείο στην εκτίμηση που μπορεί να παραλειφθεί για τους σκοπούς της μελέτη.

Τώρα τα βασικά μοντέλα για το γραφείο και την αποθήκη είναι πλήρη, μπορούμε να προχωρήσουμε και να ποσοτικοποιήσουμε τις περιβαλλοντικές και οικονομικές επιπτώσεις των καινοτόμων χρωστικών ουσιών, με αποτελέσματα που θα δημοσιευθούν σε μελλοντικά άρθρα.


Το άρθρο αυτό εμφανίστηκε αρχικά στην έκδοση του Φεβρουαρίου 2014 του περιοδικού Delta T της BSRIA. Γράφτηκε από τον Peter Tse, Senior Design Consultant, BSRIA Sustainable Buildings Group. Έχει αναρτηθεί εδώ από --BSRIA 10:35, 8 Δεκεμβρίου 2014 (UTC)

Συνιστάται

Συνέντευξη με τον Simon Hesketh - Διευθυντή Αναγέννησης της UandI

Συνέντευξη με τον Kevin McCloud 2017

Βρετανικό Μουσείο