Μεθοδολογική-υπολογιστική προσέγγιση της επιρροής των εμπεριεχομένων περιβαλλοντικών επιπτώσεων στα βέλτιστα επίπεδα κόστους των κτιρίων σχεδόν μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης

Abstract

By targeting towards the near zero energy consumption and greenhouse gas emissions, European legislation has strengthened the rigor of its regulations over the years as part of the global action to manage energy and tackle climate change. In the building sector, the recast of the European directive 2010/31/ΕU, as it was complemented later by the delegated regulation 244/2012 and its accompanying guidelines, reflect partially that path and set the guidelines and requirements for the near zero energy target, the near zero energy buildings and the definition of their cost-optimal levels. As the member states of the European Union strive to meet the increasing requirements of the regulations and measures, in order to limit the environmental impact deriving from the buildings operating phase, international literature highlights the extensive use of materials and resources into the context of this compliance, which is accompanied by an important increase in the embodied environmental impact that relates to the remaining phases of the buildings life cycle. Impetus for elaborating this doctoral thesis was the absence of this embodied environmental impact from the current framework for the definition of the cost-optimal levels of near zero energy buildings, which unilaterally assesses the environmental impacts, limiting them only to those related to the buildings operating phase. Therefore, the aim of this thesis was the extension of the current methodological-calculational framework into a whole life cycle assessment and cost analysis, with the ultimate goal of assessing the effect of the embodied environmental impact on the cost-optimal levels of near zero energy buildings, focusing the present research on residential buildings. The results of the proposed methodological-calculational approach and analysis indicate that integrating the embodied environmental impact into the current framework relates to the displacement of the cost-optimal levels into building variants that reflect higher levels of primary energy consumption, lower use of materials and consequently lower embodied environmental impact. The proposed approach could become part of the obligatory sensitivity analysis defined by the recast of the European directive 2010/31/ΕU, and to provide further insights, benchmark values and maybe a new perspective in the management of near zero energy buildings, through the diverse assessments of the member states of the European Union.

Οδεύοντας προς το σχεδόν μηδενικό στόχο της κατανάλωσης ενέργειας και των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, η Ευρωπαϊκή νομοθεσία ενίσχυσε την αυστηρότητα των κανονισμών της με το πέρασμα των ετών στο πλαίσιο της παγκόσμιας δράσης για τη διαχείριση της ενέργειας και την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής. Στον κτιριακό τομέα, η αναθεώρηση της Ευρωπαϊκής οδηγίας 2010/31/ΕΕ, όπως αυτή συμπληρώθηκε μεταγενέστερα από τον κατ’ εξουσιοδότηση κανονισμό 244/2012 και τις συνοδευτικές του οδηγίες, αντικατοπτρίζουν εν μέρει την πορεία αυτή και ορίζουν τις κατευθύνσεις και τις απαιτήσεις για το σχεδόν μηδενικό ενεργειακό στόχο, τα κτίρια σχεδόν μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης και τον προσδιορισμό των βέλτιστων επιπέδων κόστους τους. Καθώς τα κράτη μέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης προσπαθούν να συμμορφωθούν με τις αυξανόμενες απαιτήσεις των κανονισμών και των μέτρων για τον περιορισμό των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που απορρέουν από τη φάση λειτουργίας των κτιρίων, η διεθνής βιβλιογραφία επισημαίνει την εκτεταμένη χρήση υλικών και πόρων στο πλαίσιο της συμμόρφωσης αυτής, η οποία συνοδεύεται από σημαντική αύξηση των εμπεριεχομένων περιβαλλοντικών επιπτώσεων που σχετίζονται με τα λοιπά στάδια του κύκλου ζωής των κτιρίων. Έναυσμα για την εκπόνηση της παρούσας διδακτορικής διατριβής αποτέλεσε η απουσία των εμπεριεχομένων περιβαλλοντικών επιπτώσεων από το ισχύον πλαίσιο για τον προσδιορισμό των βέλτιστων επιπέδων κόστους των κτιρίων σχεδόν μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης, σύμφωνα με το οποίο λαμβάνονται υπόψη μονομερώς οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις, περιορίζοντάς τες σε αυτές που σχετίζονται με τη φάση λειτουργίας των κτιρίων. Επομένως, σκοπό της παρούσας διατριβής αποτέλεσε η επέκταση του ισχύοντος μεθοδολογικού-υπολογιστικού πλαισίου σε πλήρη ανάλυση και κοστολόγηση κύκλου ζωής, με απώτερο στόχο την αποτίμηση της επιρροής των εμπεριεχομένων περιβαλλοντικών επιπτώσεων στα βέλτιστα επίπεδα κόστους των κτιρίων σχεδόν μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης, επικεντρώνοντας την παρούσα διερεύνηση στα κτίρια κατοικίας. Τα αποτελέσματα της προτεινόμενης μεθοδολογικής-υπολογιστικής προσέγγισης και ανάλυσης υποδεικνύουν ότι η συμπερίληψη των εμπεριεχομένων περιβαλλοντικών επιπτώσεων στο μέχρι σήμερα ισχύον πλαίσιο, σχετίζεται με τη μετατόπιση των βέλτιστων επιπέδων κόστους σε κτιριακές παραλλαγές, οι οποίες αντικατοπτρίζουν υψηλότερα επίπεδα κατανάλωσης πρωτογενούς ενέργειας, χαμηλότερη χρήση υλικών και κατ’ επέκταση χαμηλότερα επίπεδα εμπεριεχομένων περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Η προτεινόμενη προσέγγιση θα μπορούσε να αποτελέσει μέρος της υποχρεωτικής ανάλυσης ευαισθησίας, όπως αυτή ορίζεται από την αναθεώρηση της Ευρωπαϊκής οδηγίας 2010/31/ΕΕ, και να αποδώσει μέσω των ποικίλων αποτιμήσεων των κρατών μελών της Ευρωπαϊκής Ένωσης πρόσθετες πληροφορίες, τιμές αναφοράς και πιθανόν μία νέα προοπτική στη διαχείριση των κτιρίων σχεδόν μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης.