Bygging av høyhus i tre som et klimatiltak - En sammenliknende LCA av bæresystemer i tre og betong for bygg med varierende antall etasjer

Fleretasjes bygg og høyhus med bærekonstruksjoner i tre har blitt stadig mer populært de siste årene. Teknologi for bæresystemer og trematerialer er i rask utvikling, og det har etablert seg en uformell global konkurranse om å bygge det høyeste trebygget. Den store interessen skyldes klimafordelene ved trematerialer kombinert med økt urbanisering og fortetting av byer. Formålet med denne masteroppgaven er å undersøke potensialet for å redusere klimapåvirkningen fra byggesektoren ved å bygge tettere byer med høyhus i tre. Ideen er at tettere byer fører til økt bruk av kollektivtransport, og at fleretasjes bygg trenger mindre energi til romoppvarming per person. I tillegg kan valg av trekonstruksjoner fremfor konstruksjoner i stål og betong redusere de bundne klimagassutslippene i byggene. Livsløpsvurdering (LCA - Life Cycle Assessment) er benyttet for å sammenlikne klimapåvirkningen fra en armert betongkonstruksjon med en tilsvarende trekonstruksjon for fire bygg fra 3 til 21 etasjer. Trekonstruksjonene er dimensjonert for samme laster som betongkonstruksjonene. Systemgrensene for analysen omfatter bærekonstruksjoner inkludert fundamentering. Klimapåvirkning er beregnet fra vugge til port, og i tillegg er netto gevinst fra gjenbruk og resirkulering inkludert i en konsekvensiell metode. Livsløpsurderingen inneholder tre metoder som varierer i analyseperspektiv, allokeringsmetoder og modellering av biogene CO2-utslipp og karbonatisering av betong. En kostnadssammenlikning for bæresystemene basert på priser fra Norsk Prisboker også gjennomført. Kostnadene omfatter materialkostnader og kostnader knyttet til rigg og drift av byggeplass. Klimapåvirkning per m2 bruttoareal er beregnet for alle konstruksjoner for å vurdere hvordan klimaendringen endres med antall etasjer. På grunn av behovet for større materialmengder per m2 for høye bygg, øker også klimaendringen per m2. Dette fenomenet har blitt beskrevet i nyere litteratur som «CO2-premien» for bygningshøyde, og inntrer for betongkonstruksjonene over 12 etasjer. For trekonstruksjonene er CO2-premien synlig allerede fra 3 etasjer. Økningen i klimapåvirkning per m2 fra 12 til 21 etasjer er imidlertid vesentlig lavere enn for betongkonstruksjonene. Dette betyr at potensialet for å redusere klimagassutslipp ved å bygge bygninger med bærekonstruksjoner i tre øker med bygningshøyde over 12 etasjer. De ulike beregningsmetodene gir et stort spenn i beregnet klimapåvirkning for hver konstruksjon. Spesielt er valget mellom et regnskapsmessig eller et konsekvensielt perspektiv av stor betydning. Uavhengig av hvilke antakelser som ligger til grunn blir beregnet klimapåvirkning fra trekonstruksjonene lavere enn for betongkonstruksjonene. Med regnskaps-LCA får trekonstruksjonene 34-84 % lavere klimapåvirkning enn betongkonstruksjonene. Det store spennet skyldes ulike antall etasjer og metodiske antakelser. Besparelse i klimagassutslipp per m2 som følge av å velge bærekonstruksjon i tre fremfor betong avtar med antall etasjer opp til 12 etasjer, men øker fra 12 til 21 etasjer. Fra et konsekvensielt LCA-perspektiv fører bygging av trekonstruksjonene til en redusert klimapåvirkning sammenliknet om de ikke hadde blitt bygget. Dette skyldes at treavfallet er antatt å brukes som biobrensel etter levetiden for å erstatte naturgass. Sammenliknet med betongstrukturene fører dette til besparelser på over 100 %. Kostnadssammenlikningen viser at bærekonstruksjoner i tre kan være økonomisk konkurransedyktig med betong for de rette betingelsene. Generelt er det mer lønnsomt å bygge høyhus i tre enn lavere bygg i tre, sammenliknet med betong. Redusert byggetid for bærekonstruksjoner med prefabrikkerte massivtre-moduler kan i tillegg redusere kostnader knyttet til rigg og drift av byggeplass