Τα χαρακτηριστικά των πράσινων δομικών υλικών και η σύνδεσή τους με την ενεργειακή αποδοτικότητα των κτιρίων. Πόσο κομβική αποδεικνύεται η αξιολόγηση του κύκλου ζωής τους και ποια καινοτόμα πράσινα δομικά υλικά κυριαρχούν αυτή την περίοδο;

Ο Αριστοτέλης και ο Πλάτωνας υπήρξαν οι πρώτοι που διατύπωσαν τις θεωρίες τους για το φυσικό περιβάλλον, προειδοποιώντας μας για τις συνέπειες των πράξεών μας στον πλανήτη, ενώ ήταν το 1971 όταν η UNESCO οργάνωσε ένα ερευνητικό πρόγραμμα με τίτλο «άνθρωπος και βιόσφαιρα», στοχεύοντας στην ανάπτυξη καλύτερων σχέσεων του ατόμου με το περιβάλλον.

Στην εποχή μας, με τις κατασκευαστικές δραστηριότητες παγκοσμίως να καταναλώνουν περίπου 3 δισεκατομμύρια τόνους πρώτων υλών ετησίως, αντιπροσωπεύοντας το 40% της παγκόσμιας χρήσης, φαίνεται πως επιβεβαιώνεται η άποψη του Κολομβιανού συγγραφέα Nicolás Gómez Dávila ότι «ο σύγχρονος άνθρωπος καταστρέφει περισσότερα όταν χτίζει, παρά όταν γκρεμίζει».

Οι συνέπειες των μη βιώσιμων πρακτικών δόμησης
Ωστόσο, ενώ οι επιπτώσεις της δόμησης στο περιβάλλον προκαλούν, πράγματι, παγκόσμια ανησυχία, ο κατασκευαστικός κόσμος αρχίζει να αποκτά περιβαλλοντική συνείδηση, στρεφόμενος όλο και περισσότερο σε πράσινα δομικά υλικά. Θα καταφέρει, άραγε, να εγκαινιάσει τη νέα εποχή δημιουργίας βιώσιμων κτιρίων, προσφέροντας σωτήρια λέμβο σε όλη την ανθρωπότητα, που μαστίζεται από τις συνέπειες της πρωτοφανούς κλιματικής κρίσης;

Σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας, η παραγωγή τσιμέντου και χάλυβα ευθύνεται για 2,3 δισεκατομμύρια και 2,6 δισεκατομμύρια τόνους διοξειδίου του άνθρακα κάθε χρόνο αντίστοιχα, στοιχεία που αναμένεται να αυξηθούν δραματικά. Επιπλέον, όπως εκτιμάται από τον ΟΗΕ, μέχρι το 2050 περισσότερο από το 80% του παγκόσμιου πληθυσμού θα κατοικεί σε πόλεις, τάση που θα διπλασιάσει την τρέχουσα ζήτηση για οικοδομικά υλικά.

Αναμφισβήτητα, η εξόρυξη πρώτων υλών για παραδοσιακά οικοδομικά προϊόντα καταστρέφει συχνά τους βιότοπους, τη διάβρωση του εδάφους και τη ρύπανση των υδάτων, ενώ η μεταφορά αυτών των υλικών συντελεί στην περαιτέρω επιδείνωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεών τους, μέσω της αυξημένης κατανάλωσης καυσίμου και των εκπομπών ρύπων. Η υψηλή ενσωματωμένη ενέργεια αυτών των υλικών προέρχεται από ενεργοβόρες διαδικασίες εξόρυξης, επεξεργασίας και κατασκευής.

Ωστόσο, οι βιώσιμες πρακτικές δόμησης μπορούν να οδηγήσουν σε μειωμένο λειτουργικό κόστος, με ορισμένα έργα να αναφέρουν μείωση 21-23% τους πρώτους 12 μήνες και 43-49% μείωση εντός πέντε ετών. Ενδεικτικό είναι, άλλωστε, το ότι η παγκόσμια αγορά για Πράσινα Δομικά Υλικά αναμένεται να σημειώσει CAGR 10,1% κατά την περίοδο ανάλυσης 2024-2030 και να αγγίξει τα προβλεπόμενα 645,5 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ έως το 2030, από εκτιμώμενα 363,4 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2024. Επιπλέον, σύμφωνα με την έκθεση State of Climate Tech 2023 της PwC, οι επενδυτές της κλιματικής τεχνολογίας διέθεσαν 8,1 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ, ή το 14% των συνολικών επενδύσεων, σε νεοφυείς επιχειρήσεις που στοχεύουν τις εκπομπές από τη βιομηχανία, την κατασκευή και τη διαχείριση πόρων.

Πράσινα κτίρια και έξυπνες ανακαινίσεις
Στην ουσία, η «Πράσινη δόμηση» (Green building), ή η φιλική προς το περιβάλλον κατασκευή με φυσικά υλικά, υφίσταται ως ιδέα εδώ και πολλά χρόνια, όμως ήταν οι αυξήσεις των τιμών της ενέργειας και η ανάγκη για εξοικονόμηση ενέργειας κατά τη θέρμανση ή την ψύξη των κτιρίων που την έφεραν πρόσφατα δυναμικά στο προσκήνιο, καθώς και πολλές από τις ξεχασμένες πρακτικές της προβιομηχανικής εποχής.
Επενδύοντας στη βιωσιμότητα σε όλο τον κύκλο ζωής τους, τα πράσινα δομικά υλικά παράγουν λιγότερες εκπομπές από την παραγωγή, την κατασκευή, τη λειτουργία και το τέλος της ζωής τους από τα παραδοσιακά υλικά.

Αξίζει να σημειωθεί πως τα «πράσινα» κτίρια συχνά περιλαμβάνουν και μέτρα για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας – τόσο την ενσωματωμένη ενέργεια που απαιτείται για την εξαγωγή, επεξεργασία, μεταφορά και εγκατάσταση δομικών υλικών, όσο και την ενεργειακή ενέργεια για την παροχή υπηρεσιών όπως θέρμανση και ισχύ για εξοπλισμό, ενώ τα «πράσινα» προϊόντα απαιτείται να περιέχουν λιγότερες πτητικές οργανικές ενώσεις VOC για την διασφάλιση της υγείας και του περιβάλλοντος.

Δεδομένου του γεγονός ότι η κατασκευή, η χρήση και η κατεδάφιση κτιρίων προκαλούν σημαντικές περιβαλλοντικές και κλιματικές πιέσεις, μια έξυπνη λύση στη στρατηγική φαρέτρα της Ευρώπης για την ενίσχυση της βιωσιμότητας του στεγαστικού τομέα της, σύμφωνα με έκθεση του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Περιβάλλοντος (ΕΟΠ), συνιστούν οι έξυπνες ανακαινίσεις, που επικεντρώνονται στην αποτελεσματική χρήση ενέργειας και πόρων.

Η έκθεση του ΕΟΠ «Αντιμετώπιση του περιβαλλοντικού και κλιματικού αποτυπώματος των κτιρίων» αξιολογεί την τρέχουσα κατάσταση του κτιριακού αποθέματος της Ευρώπης εξετάζοντας τι κινήσεις απαιτούνται, προκειμένου να καταστούν τα κτίρια της Ευρώπης πιο βιώσιμα. Η ανακαίνιση των υφιστάμενων κτιρίων με βιώσιμα υλικά, με παράλληλη βελτίωση της ανθεκτικότητας στο κλίμα και η συνεργασία με τη φύση κρίνονται καίριας σημασίας επιλογές, ενώ η έκθεση διερευνά, επίσης, τις πολιτικές ενέργειες που θα οδηγήσουν στην επίτευξη του στόχου έως το 2050.

Αξιολόγηση του κύκλου ζωής: Ουτοπία Ή αναγκαιότητα;
Αξίζει να υπογραμμιστεί πως τα τελευταία χρόνια παρατηρείται μια στροφή προς την επιστημονική αξιολόγηση της πραγματικής απόδοσης του πράσινου κτιρίου, μέσω της αξιολόγησης του κύκλου ζωής (LCA). Αξιολογώντας ένα πλήρες φάσμα επιπτώσεων που σχετίζονται με όλα τα στάδια, από το λίκνο έως την έξοδο μιας διαδικασίας: από την εξαγωγή πρώτων υλών μέσω της επεξεργασίας υλικών, την κατασκευή, διανομή, χρήση, επισκευή και συντήρηση και διάθεση ή ανακύκλωση, αποφεύγουμε μια στενή αντίληψη όσον αφορά περιβαλλοντικά, κοινωνικά και οικονομικά ζητήματα.

Ένα από τα συστήματα που έχουν αναπτύξει πρότυπα και διαδικασίες, με στόχο την ενθάρρυνση της χρήσης προϊόντων και υλικών για τα οποία διατίθενται πληροφορίες για τον κύκλο ζωής τους, και που διαθέτουν περιβαλλοντικά, οικονομικά και κοινωνικά προτιμώμενες επιπτώσεις στον κύκλο ζωής των κατασκευών, είναι το LEED.

Το σύστημα αξιολόγησης κτιρίων που ονομάζεται Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) αναπτύχθηκε από το Συμβούλιο «Πράσινης Δόμησης» των ΗΠΑ (USGBC), που σχηματίστηκε το 1993, ενώ το βρετανικό BREEAM για κτίρια και μεγάλης κλίμακας ανάπτυξη και το σύστημα DGNB στη Γερμανία που συγκρίνει την απόδοση βιωσιμότητας των κτιρίων, εσωτερικών χώρων και περιοχών συνιστούν αντίστοιχα συστήματα πιστοποίησης που επιβεβαιώνουν τη βιωσιμότητα των κτιρίων.

Τα παραπάνω συστήματα επιβραβεύουν, παράλληλα, την επιλογή προϊόντων από κατασκευαστές που έχουν εξακριβωμένα βελτιωμένες περιβαλλοντικές επιπτώσεις στον κύκλο ζωής.

Παρόλο που η αξιολόγηση του κύκλου ζωής, χαρακτηρίζεται συχνά ως υπερβολικά περίπλοκη και χρονοβόρα για τακτική χρήση από επαγγελματίες σχεδιαστές, ερευνητικοί οργανισμοί στο Ηνωμένο Βασίλειο και στη Βόρεια Αμερική εργάζονται για να καταστήσουν πιο προσβάσιμη τη συγκεκριμένη διαδικασία. Μάλιστα, στο Ηνωμένο Βασίλειο ο πράσινος οδηγός προδιαγραφών BRE προσφέρει βαθμολογίες για 1.500 οικοδομικά υλικά με βάση το LCA.

Κορυφαία βιώσιμα υλικά
Δομικά υλικά που τυπικά θεωρούνται «πράσινα» περιλαμβάνουν ξυλεία από δάση που έχουν πιστοποιηθεί με κατάλληλα δασικά πρότυπα, ταχέως ανανεώσιμα φυτικά υλικά όπως το άχυρο, το μπαμπού, η πέτρα και τα ανακυκλωμένα προϊόντα της, το χώμα, το ανακυκλωμένο μέταλλο, καθώς και άλλα μη τοξικά, επαναχρησιμοποιήσιμα, ανανεώσιμα ή και ανακυκλώσιμα προϊόντα.

Μελέτες δείχνουν ότι τα κτίρια που κατασκευάζονται κυρίως με ξύλο, το κατεξοχήν βιώσιμο υλικό, έχουν χαμηλότερη ενσωματωμένη ενέργεια από όσα κατασκευάζονται από τούβλο, σκυρόδεμα ή χάλυβα, ενώ το ξύλο ως δομικό υλικό εκπέμπει λιγότερο CO2 από το σκυρόδεμα και το χάλυβα, όταν παράγεται με βιώσιμο τρόπο.

Στα κορυφαία βιώσιμα υλικά λόγω της ταχείας ανάπτυξης και της ευελιξίας του συγκαταλέγεται το μπαμπού. Η γρήγορη ανάπτυξη και η ικανότητα του να απορροφά περισσότερο CO2 από τα δέντρα το καθιστούν φιλικό προς το περιβάλλον για βιώσιμη κατασκευή. Παράλληλα, η ταχεία ανάπτυξή του και οι ελάχιστες περιβαλλοντικές επιπτώσεις το αναδεικνύουν ως κλειδί ενός πράσινου κτιρίου.

Ο φελλός, που συλλέγεται από το φλοιό των δέντρων φελλοβελανιδιάς, αναγεννάται κάθε λίγα χρόνια χωρίς να βλάπτει το δέντρο. Αυτό το ανανεώσιμο υλικό, που είναι ελαφρύ, ανθεκτικό στο νερό, επιβραδυντικό της φωτιάς και παρέχει εξαιρετική μόνωση, ενώ διαθέτει μοναδικές ιδιότητες, που το καθιστούν ιδανικό για δάπεδα, μόνωση και ακουστικά πάνελ, συμβάλλοντας σε ενεργειακά αποδοτικά κτίρια.

Εξαιρετική θερμική και ακουστική μόνωση προσφέρει το Hempcrete, ένα βιοσύνθετο υλικό από ίνες κάνναβης αναμεμειγμένες με ασβέστη.

Μάλιστα, αξίζει να σημειωθεί πως τα κτίρια που κατασκευάζονται με κάνναβη επωφελούνται από τη βελτιωμένη ποιότητα αέρα εσωτερικών χώρων και την ενεργειακή απόδοση..

Το Rammed Earth, μια αρχαία οικοδομική τεχνική που χρησιμοποιεί φυσικά υλικά όπως χώμα, πηλό και άμμο, για να δημιουργήσει στιβαρές, ανθεκτικές κατασκευές, παρέχει εξαιρετική θερμική μάζα, καθιστώντας τα κτίρια ενεργειακά αποδοτικά και ιδανικά για παθητικό ηλιακό σχεδιασμό. Η κατασκευή με χωματόγειο μειώνει την ανάγκη για συνθετικά υλικά και προάγει τη βιωσιμότητα.

Ελαφρύ αλλά ισχυρό, το μυκήλιο δρα ως φυσικό συγκολλητικό και μπορεί να διαμορφωθεί σε διάφορα σχήματα. Οι πιθανές εφαρμογές του κυμαίνονται από μόνωση έως δομικά εξαρτήματα, αναδεικνύοντας τις καινοτόμες δυνατότητες των υλικών βιολογικής βάσης στην κατασκευή.

Επενδύοντας στην ανακύκλωση
Το ανακτημένο ξύλο, που προέρχεται από παλιά κτίρια και κατασκευές, μειώνει την ανάγκη για νέα ξυλεία και προστατεύει τα δάση, ενώ προσθέτει χαρακτήρα και ζεστασιά στα κτίρια και χρησιμοποιείται συχνά για δάπεδα, έπιπλα και διακοσμητικά στοιχεία. Η επαναχρησιμοποίηση του ξύλου μπορεί να μειώσει τα απόβλητα των χωματερών και να προωθήσει βιώσιμες οικοδομικές πρακτικές. Επιπλέον, μειώνει τη ζήτηση για νέα ξυλεία, συμβάλλοντας στη διατήρηση των δασών μας και στη μείωση της αποψίλωσης των δασών.
Ο ανακυκλωμένος χάλυβας, ένα ανθεκτικό υλικό που μπορεί να ανακυκλωθεί επ’ αόριστον χωρίς απώλεια αντοχής, χρησιμοποιείται σε διάφορες δομικές εφαρμογές και βοηθά στη μείωση του αποτυπώματος άνθρακα που σχετίζεται με την παραγωγή χάλυβα.

Επιπρόσθετα, η χρήση ανακυκλωμένου χάλυβα σε κατασκευαστικά έργα προάγει τη διατήρηση των πόρων και τη βιωσιμότητα. Πάνω από 500 εκατομμύρια τόνοι χάλυβα ανακυκλώνονται ετησίως σε όλο τον κόσμο, αποδεικνύοντας την παγκόσμια αποδοχή του και την αποτελεσματικότητα των προγραμμάτων ανακύκλωσης.

Το ανακυκλωμένο πλαστικό, επεξεργασμένο από καταναλωτικά και βιομηχανικά απόβλητα, δύναται να δημιουργήσει οικοδομικά υλικά όπως τούβλα, ξυλεία και πάνελ, συμβάλλοντας στη μείωση της ρύπανσης από πλαστικό και των απορριμμάτων υγειονομικής ταφής, ενώ παρέχει ανθεκτικά και ευέλικτα δομικά υλικά.