Modeling the carbon footprint of construction processes

Buildings account for approximately 40% of the total greenhouse gas emissions in Finland. Even though the impacts are small at the building level, construction activities account for 4% of the total emissions in Finland. However, the impacts of the construction site have not been widely studied in previous research because of their insignificance. Construction processes are often studied in line with the other phases of the building life cycle. The assessment of site impacts is often done using assumptions and generalizations, as construction site related data might be inaccurate, and widespread reliable data does not exist. Therefore, the quantification of real impacts can be difficult. The purpose of the study is to create a carbon footprint model for the construction site, and to find the most important functions and variables behind the emissions. The research method applied to this study is an application of the hybrid life cycle assessment (LCA). The boundaries of the impact assessment for the site are based on the CEN/TC 350 standard. The assessment is done for three office projects in Southern Finland. The impacts included in the assessment are limited to carbon equivalents, which is also the definition of carbon footprint in this study. The study also analyses the costs per emissions for site functions and proposes data collection principles for the site. Electricity and heating causes over half of the total site emissions, followed by ground works, material transportation and on-site transportation. Waste, water and temporary works cause insignificant emissions. Emissions per gross m2 vary between 61 and 109 kg CO2 equivalents for the cases. No direct correlation was found between carbon intensity and cost intensity for the studied functions. Energy had the highest carbon intensity per costs, but the lowest total costs. Widespread carbon calculation is challenging with current data management models of construction companies. The aim to construct an environmentally efficient building did not result in improved environmental performance of the site. To address performance improvements to the most emitting functions of the site, other than cost-based targets need to be set. Even though site emissions are found to be higher than previous studies have concluded, the construction site causes a minority of the total life cycle emissions. However, site processes are subject to little regulation and follow-up, and the unrecognized emission reduction possibilities can be significant at the national level.Rakennukset aiheuttavat noin 40 % Suomen kasvihuonekaasupäästöistä. Vaikutukset ovat pieniä rakennustasolla, mutta rakentamisen osuus Suomen kokonaispaastoista on 4 %. Koska työmaan ympäristövaikutuksia on pidetty merkityksettöminä, niitä ei ole tutkittu laajasti, vaan useimmiten osana koko rakennuksen elinkaarta. Rakennustyömaan ympäristövaikutusten arvioinnissa käytetään usein oletuksia ja yleistyksiä. koska niitä koskevaa laajamittaista luotettavaa tietoa ei ole tai tieto on epätarkkaa. Näin ollen todellisten vaikutusten määrittäminen voi olla hankalaa. Tämän tutkimuksen tavoitteena on määrittää rakennustyömaan päästöjä aiheuttavat merkittävimmät toiminnot ja muuttujat sekä. mallintaa työmaan hiilijalanjälki. Tässä tutkimuksessa arvioitiin kolme Etelä-Suomessa sijaitsevaa toimistorakennusta hybridi elinkaariarviointimallilla. Tutkimuksen rajaukset perustuivat CEN/TC 350-standardiin. Hiilijalanjäljen määritelmä tässä tutkimuksessa on hiilidioksidiekvivalentit, ja arviointi rajoittuu pelkästään niihin. Tutkimuksessa analysoidaan myös työmaatoimintojen kustannusten ja päästöjen välistä yhteyttä, ja annetaan ehdotuksia työmaan hiilijalanjäljen laskennan edellyttämään tiedonkeruuseen. Sähkö ja lämmitys aiheuttavat yli puolet kaikista työmaan päästöistä. Muita merkittäviä päästön lähteitä ovat maanrakennus, materiaalien kuljetus sekä työmaakuljetukset. Jätteet, vedenkulutus ja tilapäiset rakennelmat eivät aiheuta merkittäviä päästöjä. Tutkittujen kohteiden bruttoneliökohtaisten päästöjen vaihteluväli oli 61 - 109 kg CO2 ekvivalenttia. Hiili-intensiteetin ja kustannusintensiteetin välillä ei havaittu korrelaatiota. Energialla havaittiin suurin hiili-intensiteetti suhteessa kustannuksiin, mutta kokonaiskustannukset sillä olivat alhaisimmat. Rakennusyhtiöiden nykyiset tiedonhallinnan käytännöt tuovat haasteita laajamittaiselle hiilijalanjäljen laskennalle. Tutkimuksessa havaittiin että ympäristötehokkaan rakentamisen tavoittelu ei parantanut työmaatoimintojen ympäristötehokkuutta. Jotta ympäristötehokkuutta parantavat toimenpiteet kohdistettaisiin merkittävimpiin päästölähteisiin, on asetettava ei-kustannusperusteisia mittareita. Vaikka tutkituissa kohteissa päästöjen todettiin olevan suuremmat kuin mitä aikaisemmissa tutkimuksissa on todettu, työmaatoimintojen osuus koko rakennuksen elinkaaren aikaisista päästöistä on pieni. Tosin työmaatoimintoihin kohdistuu vähän sääntelyä ja seurantaa, ja tunnistamattomat päästöjen vähennysmahdollisuudet voivat olla merkittäviä kansallisella tasolla