MI LIEUCALCULATIE een veelbelovend ontwerpinstrument stichting bouwresearch 269
DOELSTELLING STICHTING BOUWRESEARCH Doelstelling van de Stichting Bouwresearch is het laten uitvoeren van onderzoek gericht op verbetering van kwaliteit, productiviteit, arbeidsomstandigheden en zorg voor de werkgelegenheid in de bouw. De Stichting en degenen die aan deze publikatie hebben meegewerkt. hebben een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht bij het verwerken - naar de laatste inzichten - van de in deze publikatie opgenomen gegevens. De mogelijkheid dat zich desondanks onjuistheden in deze publikatie kunnen bevinden kan niet worden uitgesloten. Degene die van deze publikatie gebruik maakt, aanvaardt daarvoor het risico. De stichting sluit, mede ten behoeve van degenen die aan deze publikatie hebben meegewerkt, iedere aansprakelijkheid uit voor schade die mocht voortvloeien uit het gebruik van informatie uit deze publikatie. ClP-GEGEVENS KONINKLIJKE BIBLIOTHEEK, DEN HAAG Herrijgers, WAM. Milieucalculatie een veelbelovend ontwerpinstrument / auteur: WAM. Herrijgers, D. Douwes. - Rotterdam: Stichting Bouwresearch. - Tab.- (SBR-publikatie 269) ISBN 90-5367-054-8 NUGI833 Trefw.: bouwnijverheid en milieu; bedrijfscalculatie 1992 Stichting Bouwresearch Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of op welke andere wijze ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de Stichting Bouwresearch. No part of this book may be reproduced in any form by print, photoprint, microfilm, stored in a database or retrieval system, or any other means without written permission from the Stichting Bouwresearch.
MILIEUCALCULATIE een veelbelovend ontwerpinstrument stichting bouwresearch 269
Inhoud 1. Een veelbelovend ontwerpinstrument 3 2. Levenscyclus en milieubelasting 5 3. Berekening van de milieubelasting 8 4. Ontwerpen met de Milieucalculatie 11 5. Wat kost milieubewust bouwen? 12
1 Een veelbelovend ontwerpinstrument - In 1992 is de ir E.J. Broekersprijs van de Stichting Bouwresearch toegekend aan de heer WAM. Herrijgers, student Bouwtechnische Bedrijfskunde aan de Hogeschool Midden-Brabant, voor zijn afstudeerscriptie 'Milieubewust bouwen, een visie voor de toekomst '. Hij heeft hierin een calculatiemethode ontwikkeld, waarmee de milieubelasting van samengestelde bouwdelen of zelfs complete gebouwen eenvoudig kan worden berekend. Op deze manier worden diverse projecten of varianten wat hun milieubelasting betreft onderling vergelijkbaar. De Milieucalculatie van Herrijgers betekent een grote verbetering ten opzichte van de bestaande methoden, die een rangorde aanbrengen in de milieukwaliteit van bepaalde bouwmaterialen. Zulke methoden zijn niet geschikt voor het meten van de milieubelasting van complete bouwwerken of grote bouwdelen. Immers, daar gaat het om combinaties van alle mogelijke materialen en materiaaltypes. Hoe kan een 'gemiddelde' mi lieubelasting worden bepaald? De hiervoor nodige 'weegfactoren ' ontbreken. Herrijgers heeft een originele calculatiemethode ontwikkeld en aan de praktijk getoetst. De Milieucalculatie van Herr ijgers is direct toepasbaar, zowel voor ontwerp8rs en professionele opdrachtgevers als aannemers. Achter de direct toepasbare vorm steekt een gedachtengang en systematiek die openstaat voor allerlei aanpassingen en nieuwe toepassingen. De SBR vindt de resultaten van dit afstudeeronderzoek zó belangwekkend dat besloten is tot het uitbrengen van twee publikaties. In de eerste plaats deze oriënterende brochure. Hierin vindt de lezer een beknopte uitleg van de principes en toepassingsmogelijkheden. Ook wordt kort ingegaan op het belangwekkende resultaat van een door Herrijgers verricht onderzoek aan een concreet project. De lezer die zelf met de Milieucalculatie aan de slag wil kan bij de SBR een handleiding aanvragen (publikatienummer 269 b). De uit te voeren handelingen worden daarin stap voor stap uiteengezet en voorgedaan. Ook wordt aangegeven met welke rekenfuncties een spreadsheet moet worden 'opgetuigd ' om een applicatie te maken voor de personal computer. Na koppeling aan een begrotingsprogramma beschikt de gebruiker over een instrument waarmee hij de milieubelasting "met een druk op de knop" kan berekenen. De publikaties blijven niet stil staan bij de genoemde afstudeerscriptie maar maken ook gebruik van enkele daarop gebaseerde nieuwere inzichten. De methode biedt al lerlei innovatieve mogelijkheden. De publikaties zijn mede bedoeld om inventieve lezers op een nieuw spoor te zetten. 3
Het Ir E.J. Broekersfonds Het ir E.J. Broekersfonds is opgericht in 1984, ter gelegenheid van het 25-jarig bestaan van de Stichting Bouwresearch en het afscheid van de toenmalige voorzitter van het bestuur, ir E.J. Broekers. De doelstelling van dit fonds is het stimuleren van afstudeeronderzoek aan technische universiteiten en hogere techn ische scholen in Nederland. Daartoe wordt een geldprijs van f 1500,- en een oorkonde beschikbaar gesteld. Alle afstuderenden aan de bouwkundige, weg- en waterbouwkundige en bedrijfskundige afdelingen en faculteiten komen hiervoor in aanmerking. De ingezonden afstudeerscripties dienen wel aan een aantal eisen te voldoen: de onderzoeksresultaten moeten direct toepasbaar zijn voor de partners in het bouwproces; het werkstuk moet geschikt zijn voor publikatie; het onderwerp moet een actuele waarde bezitten en volledig zijn uitgewerkt; het onderzoek moet een origineel karakter hebben en bij voorkeur toekomstgericht zijn. In het verlengde van de doelstelling van het ir E.J. Broekersfonds ligt publikatie van bekroond onderzoek om de resultaten onder de aandacht te brengen van een zo groot mogelijke kring van belangstellenden en belanghebbenden binnen de bouwwereld. 4
2 Levenscyclus en milieubelasting - De totale milieubelasting van een bouwwerk tijdens de bouw, het gebruik en de sloop omvat een breed scala van uiteenlopende stoffen in verschillende hoeveelheden. Om hun totale milieubelasting te kunnen vaststellen, moet in principe voor alle stoffen worden bepaald hoe groot de milieubelasting is die zij individueel - in de gegeven hoeveelheden en gedurende de gehele levenscyclus van een bouwwerk - aan dit totaal bijdragen. Een ingewikkelde en tijdrovende opgave. Dankzij de ontwikkelde milieucalculatie-methode valt dit werk drastisch te reduceren. Essentiële kenmerken van deze calculus zijn a. Hij is afgestemd op de bestaande, in de praktijk beproefde ontwerpprocedures. De Milieucalculatie valt daarmee goed te combineren. b. De getallen waarin de individuele bijdragen van stoffen aan de milieubelasting worden weergegeven zijn gelijksoortig. De gebruiker hoeft deze getallen slechts op te tellen om de totale milieubelasting te vinden. c. Het rekenwerk is eenvoudig te automatiseren. De - zeer eenvoudige - formules zijn gemakkelijk in te voeren in bestaande spreadsheetprogramma's. Na koppeling van zo'n spreadsheet aan een gegevensbestand met informatie over de betrokken materialen en aan concrete projectgegevens omtrent de toegepaste hoeveelheden kan de computer de milieubelasting van elke keuze-optie in een oogwenk uitrekenen. d. De methode laat zich gemakkelijk actualiseren. Wanneer de ontwerpprocedures (a) of de gegevens omtrent bouwmaterialen (c) veranderen, kan de methode snel worden aangepast De Milieucalculatie is gebaseerd op een analyse van de levenscyclus van een bouwwerk en van de soorten milieubelasting die daarbij optreden. Fasen in de levenscyclus van een bouwwerk Het ingewikkelde produktieproces van bouwwerken en de daarvoor nodige materialen kan geschematiseerd worden tot een beperkt aantal fasen. o. Ontwerpfase In de ontwerpfase bepaalt men, hoe het bouwwerk er uiteindelijk uit komt te zien. De vorm wordt vastgesteld en de materialen gekozen. Deze beslissingen zijn rechtstreeks van invloed op de milieubelasting van het bouwwerk. Een gedeelte van deze milieubelasting is toe te schrijven aan winning en produktie van de betrokken materialen, met andere woorden hun voorgeschiedenis. Bij het maken van een keuze weegt deze voorgeschiedenis - aantasting van ecosystemen (bijvoorbeeld door roofbouw op tropisch bos) en milieuvervuiling of energieverbruik bij de produktie - minstens e'/en zwaar als de milieubelasting die door de toegepaste produkten pas in het afvalstadium ontstaat. 5
1. Bouwfase Bij de realisering van het bouwwerk worden materialen verwerkt. Hierbij ontstaat afval. Tevens kosten de bouwactiviteiten energie 2. Gebruiksfase Gedurende deze fase wordt het bouwwerk gebruikt. Daarbij verbruikt men energie voor ruimteverwarming en gebouwinstallaties. Om het gebouwde in conditie te houden, pleegt men onderhoud. Daarbij worden materialen vervangen of opnieuw behandeld. Dit betekent dat materialen die in de bouwfase zijn verwerkt in de gebruiksfase als afval kunnen vrijkomen. Ook van de materialen die voor het onderhoud worden gebruikt - zoals verf - ontstaat afval. 3. Eindfase Aan het eind van de levenscyclus wordt het bouwwerk gesloopt. Er is energie nodig voor slopen en transport. Het sloopafval wordt opnieuw gebruikt of anders gestort dan wel verbrand. Soorten milieubelasting In de geschetste fasen tekenen zich verschillende soorten milieubelasting af. De milieubelasting die - in de voorgeschiedenis - bij winning, produktie en transport van een materiaal is ontstaan werkt in alle fasen door. Bij elke keuze moet de ontwerper hier rekening mee houden, ook als hiermee de (reeds voltooide) voorgeschiedenis van bestaande produktvoorraden niet meer ongedaan is te maken. Immers: het keuzeproces beïnvloedt de markt en daarmee de toekomstige produktie. De milieubelasting door winning, produktie en transport wordt daarom meegenomen bij de beoordeling van de milieubelasting tijdens de fasen 1 t/m 3. In de fasen 1 t/m 3 komen de stoffen vrij, die bij de stichting van het bouwwerk zijn ge lntroduceerd. Een voorbeeld is puin; dit ontstaat tijdens de bouw, later opnieuw bij reparaties en verbouwingen en tenslotte bij de sloop. De milieubelasting die gemoeid is met de keuze voor al dergelijke stoffen (winning, produktie, transport, verwerking en afval) wordt in het vervolg de stichtingsmilieubelasting genoemd In de fasen 2 t/m 3 komen bovendien de stoffen vrij, die bij onderhoud en reparatie worden toegepast. In dit verband wordt voortaan gesproken over onderhoudsmilieubelasting. Bovendien wordt in de fasen 1 t/m 3 energie verbruikt. Daarbij moet onderscheid worden gemaakt tussen : a) de energie, benodigd voor de bouw-, onderhouds- en sloopactiviteiten zelf, en b) de energie die bij het gebruik van het gebouw als zodanig nodig is voor verwarming en bouwkundige installaties. Het onder a bedoelde energieverbruik moet in principe in rekening worden gebracht bij de stichtingsmilieubelasting respectievelijk de onderhoudsmilieubelasting. Zolang het om marginale hoeveelheden gaat, waar de keuze van een alternatief bouwmateriaal bovendien weinig invloed op heeft, mag dit energieverbruik buiten beschouwing blijven. De Milieucalculatie wordt hierdoor aanzienlijk vereenvoudigd. Blijft over de energie, gemoeid met ruimteverwarming en gebouwinstallaties (b), ofte wel de energiemilieubelasting. Bij renovatie treden dezelfde soorten milieubelasting op. Renovatie is op te vatten als een nieuwe bouwfase waarin het bouwwerk een nieuw leven begint Thans mag de stichtingsmilieubelasting uitsluitend worden berekend voor de materialen die bij de renovatie worden ingezet. Het onderhoud en het energieverbruik gedurende de nieuwe gebruiksperiode resulteren in een onderhouds- en een energiemilieubelasting. Voor alle duidelijkheid wordt de relatie tussen levenscyclus en soort milieubelasting samengevat in Tabel 1. 6
Tabel 1. Relatie tussen fase van de levenscyclus en soort milieubelasting Milieubelasting Fase van de levenscyclus van het bouwwerk Bouwfase Gebruiksfase Eindfase Stichtingsmilieubelasting (SMB) Onderhoudsmilieubelasting (OMB ) Energiemilieubelasting (EMB) 7
3 Berekening van de milieubelasting - De milieubelasting van een bouwwerk of project bestaat, zoals hiervoor is uiteengezet, uit drie componenten: 1) stichtingsmilieubelasting (SMB); 2) onderhoudsmilieubelasting (OMB); 3) energiemilieubelasting (EMB). Deze componenten omvatten de milieubelasting die het gevolg is van energieverbruik en van bouw-, onderhouds- en sloopafval. Ook de milieubelasting door winning, produktie en transport is verwerkt. Daarmee is - afgezien van verwaarloosbare factoren - alle milieubelasting die de ontwerper en bouwbeslisser in zijn afwegingen kan betrekken in kaart gebracht. Uit deze drie componenten is 'de' milieubelasting op eenvoudige wijze te berekenen, omdat in de Milieucalculatie elke component op dezelfde manier in een getal tot uitdrukking wordt gebracht. Waardering van de milieukwaliteit De materialen van een bouwwerk hebben allemaal een eigen milieukwaliteit. Om de milieubelasting van een compleet bouwwerk met zijn honderden materialen te kunnen uitrekenen moeten deze kwaliteiten eerst in dezelfde schaal worden uitgedrukt. Een voorbeeld is de BIM-schaal (Bouwinitiatief Milieunorm) van prof. mag. arch. Peter Schmldt van de Technische Universiteit Eindhoven. Schmidt gaat uit van de volgende aspecten: uitwerking op de gezondheid (binnenmilieu); hernieuwbaarheid van de grondstof ; ontstaan van afvalstoffen bij de winning; de energie, benodigd voor winning, produktie en transport; milieuaspecten van de produktie; afval op de bouwplaats en mogelijkheid tot hergebruik na sloop. De BIM-schaal combineert een aantal waarderingen (+, 0 of - voor deze aspecten tot een 'rapportcijfer', dat kan variëren van 1 tot 10. Een uiterst schadelijk materiaal krijgt het cijfer 1, een in milieuopzicht uitmuntend materiaal verdient het cijfer 10; de meeste materialen scoren ergens tussen deze uitersten in. Bij het ontwikkelen van zijn Milieucalculatie heeft Herrijgers deze BIMschaal als voorbeeld genomen. Noodzakelijk is dit echter niet. elke andere schaal voldoet in principe ook. Waar het om gaat is dat WIJ een schaal gebruiken waarmee voor ieder materiaal, opgevat als een keten van winning tot en met afvalstadium, een waarderingscijfer is te vinden. 8