college 4 111013 - beoordelingsmethodes

1Faculty CiTG / section Materials & Environment / Chair Materials & Sustainability

CT1121

Hoorcollege CT1121-09 13 oktober 2011

Materials and Ecological Engineering

College 4 - beoordelingsmethodenprof.dr.ir. Michiel Haas


CT1121Gebouwprestatie instrumenten

• LCA• GreenCalc• GPR• Breeam.nl• DuboCalc


CT1121

Een duurzame ontwikkeling is een ontwikkeling die in onze behoeftes voorziet, zonder dat we die van onze kleinkinderen (ernstig) beïnvloeden

Duurzame ontwikkeling


CT1121Waarom meetinstrumenten?


CT1121Duurzaamheid nogal dubbel

• In het Nederlands kennen we maar één woord voor duurzaamheid, maar het heeft twee betekenissen

• Traditioneel spreken we in de bouw over duurzaam, wanneer iets heel lang mee gaat, beton is dus een ‘duurzaam’ materiaal, in het Engels ‘durable’

• Maar een lange levensduur is slechts een onderdeel van de milieukundige duurzaamheid die we met de Engelse term ‘sustainable’ bedoelen, ook wel volhoudbaarheid genoemd

• Soms is het niet eenduidig of iets sustainable of durable is


CT1121Durable … maar niet duurzaam


CT1121Sustainable … en wel duurzaam


CT1121Tropisch hardhout

• Is onmiskenbaar een ‘duurzaam’ product• Maar is het ook sustainable?• Komt het uit de ‘wilde’ kap, dan is het zeker niet sustainable, bij

plantage hout kun je daar nog over discussiëren • Daarom keurmerken als FSC en PEFC noodzakelijk


CT1121Op productniveau via LCA

• Deze moeilijke vragen of iets nu wel of niet duurzaam is, of maar een beetje of heel duurzaam, zijn lastig te beantwoorden

• Op productniveau kunnen we dat inmiddels best aardig door middel van een Levenscyclusanalyse, een LCA


CT1121Op gebouwniveau instrument nodig

• Daar duurzaamheid belangrijk is in de huidige tijd, willen we weten hoe duurzaam een gebouw is

• Zoals aan het voorbeeld van tropisch hardhout te zien is, is het antwoord niet altijd eenvoudig en dan hebben we het slechts over een product

• Wil je op gebouwniveau een antwoord krijgen dan is dat veel ingewikkelder en dus is een instrument wel erg handig of misschien wel noodzakelijk


CT1121Duurzaamheid belangrijk


CT1121CO2 / klimaat neutraal

Een CO2 neutraal gebouw of bouwwerk is een gebouw of bouwwerk met een energiehuishouding waarbij alle emissies aan CO2 worden gecompenseerd, via de voorzieningen in het gebouw of met behulp van externe voorzieningen


CT1121


CT1121

Broeikasgassen beïnvloeden het klimaat, we hebben het dus over CO2 equivalenten. In de bouw dus over energie.


CT1121Energie belangrijk

• Het energieverbruik van een kantoor bepaalt voor ca. 70-80% de milieulast

• Materialen zijn voor ca. 15-20% bepalend voor de milieulast• Het waterverbruik speelt nauwelijks een rol met 2-3%• Maar …


CT1121Materiaal wordt belangrijk

• Als we heel energiezuinig bouwen, wordt het aandeel energie in de milieubelasting gering

• Daarmee wordt het materiaal aandeel relatief veel belangrijker


CT1121

• kwalitatieve methodes (achterhaald)• SEV Handleiding Woningbouw• Nationale pakketten• BOOM DCBA-methode

• kwantitatieve methodes (actueel)• nu basis van productbeoordelingen

Beoordelingsmethodes


CT1121

• CML-2 (Centrum voor milieukunde Leiden)• aangepaste LCA-methode van CML

• MRPI (milieurelevante productinformatie)• format van de industrie om milieugegevens aan te reiken

• Eco-Indicator 99• EcoIndicator 95

• TWIN2002 model• vernieuwd TWIN-model uit 1997, binnenkort versie 2011

Beschikbare kwantitatieve methodesBeschikbare kwantitatieve methodes


CT1121Levenscyclusanalyse • Beoordeling van wieg tot wieg• Vergelijkingsbasis / functionele eenheid• Weging van milieu-effecten• Beperkingen LCA studies


CT1121Van wieg tot wieg• Grondstofwinning• Transport • Productie • Transport• Inbouw in toepassing• Gebruik tijdens levensduur• Sloop• Transport • Hergebruik of nieuwe grondstof


CT1121Vergelijkingsbasis• functionele eenheid• correctie voor levensduur en onderhoud• systeemgrenzen (allocatie)


CT1121Beperkingen LCA studies

• Onvolledig• slechts wetenschappelijke criteria• slechts kwantitatieve data• Gezondheid, uitputting en landschapsaantasting ontbreken

• Onjuist (soms)• kwalitatieve gegevens niet gebruikt• daardoor inschaling van effect = 0• meestal vergelijking met milieuprofiel en geen eindoordeel


CT1121

TWIN2011-model

• uitgangspunt kwantitatieve LCA-data• aanvulling met (deels) kwalitatieve data

• uitputting van grondstoffen• landschapsaantasting• hinder • gezondheid, arbo en veiligheid

• criteria onderling wegen / monetariseren• relatieve en absolute beoordeling


CT1121

Basiswerk Milieuclassificaties Bouwproducten

• Milieu-informatie:• Classificatie tabellen / vergelijkingen• Objectieve absolute en relatieve beoordeling• Achtergrond milieu-informatie

• Gezondheids-informatie:• Informatie over schadelijke stoffen• Beoordeling gehele productieproces• Eindoordeel op gebied van gezondheid


CT1121Milieuclassificaties


CT1121Database


CT1121Procesboom


CT1121


CT1121Milieuklasse-indeling


CT1121Als tabel - relatief


CT1121Als grafiek - absoluut


CT1121TWIN bladen


CT1121Gezondheid in TWIN


CT1121Milieuclassificatie

• Staan gepubliceerd in NIBE’s Basiswerk Milieuclassificatie Bouwproducten


CT1121Ook toegankelijk via web


CT1121Opbouw van een LCA• Stappen te gaan

1.Doel en reikwijdte2.Inventarisatie3.Effectbeoordeling

4.Interpretatie


CT1121Stap 1: doel en reikwijdte

• Wat is het doel?• Wie is de doelgroep?

• Wat is de reikwijdte?• Wat neem je wel en niet mee?


CT1121Stap 2: inventarisatie


CT1121Stap 2: inventarisatie – grondstoffen


CT1121Stap 2: inventarisatie – productie


CT1121Stap 2: inventarisatie – onderhoud


CT1121Stap 2: inventarisatie – sloop/hergebruik


CT1121Stap 3: effectbeoordeling

• Toedelen van de milieu ingreep aan milieueffecten


CT1121Milieueffecten I• Uitputting

• Biotisch • Abiotisch • Energie (fossiel)

• Verontreinigingen (emissies)• Klimaatverandering• Aantasting ozonlaag• Humane toxiciteit• Aquatische toxiciteit (zoet)• Aquatische toxiciteit (zout)• Terrestische toxiciteit• Fotochemische oxidantvorming• Verzuring • Vermesting


CT1121Milieueffecten II• Hinder

• Stank • Geluid van wegverkeer• Hinder door geluid• Hinder door licht• Hinder door calamiteiten

• Landschapsaantasting

• Afval• Energie


CT1121Stap 4: interpretatie


CT1121Aggregeren, normaliseren monetariseren

Environmental Agregation Monetarisation Main categories CO2 global warming (GWP100) €

CH4 ozone layer depletion (ODP) €

etc. human toxicity €

aquatic tox. fresh water €

aquatic tox. sea water € € Polution

SO2 terrestrial toxicity €

NOx photochemical oxidation €

etc. acidification €

eutrophication €

mbp exhaus biotic €

mbp exhaus abiotic € € exhaustion

mbp exhaus Energy €

€

PDF m2.y Eco99 EQ Landuse € € Landuse

OTV malodorous air €

Daly Roadnoise €

mbp disturbance by sound € € disturbance

€ Total

mbp disturbance by light €

> 19

50 s

ubst

ance

s

mbp disturbance by calamities €


CT1121Samenvoegen

• Aggregatie• 1 kg CFC12 = 7.100 kg CO2 eq.

• Normalisatie• verzuring = 4x slechter dan

broeikaseffect• Weging

• Kan op veel manieren:• Distance to target• Delfi methode• Monetariseren


CT1121

Vrijkomen van methaan gas


CT1121

Vrijkomen van methaan en lachgas


CT1121

Equivalenten nodig, want:- 1 kg CO2 = 1 kg CO2- 1 kg CH4 (methaan) = 21 kg CO2- 1 kg N20 (lachgas) = 310 kg CO2- 1 kg CFC = 5.000 – 8.100 kg CO2- 1 kg HCFC = 12.500 kg CO2


CT1121MonetariserenMilieueffectcategorie Equivalent

eenheid Schaduwprijs

[€ / kg equivalent] Bron

Humane toxiciteit – HTP 1,4-DCB eq € 0,09 TNO Zoetwater aquatische ecotoxiciteit – FAETP 1,4-DCB eq € 0,03 TNO Mariene aquatische ecotoxiciteit – MAETP 1,4-DCB eq € 0,0001 TNO Zoetwater sediment ecotoxiciteit – FSETP 1,4-DCB eq € 0,02 TNO Mariene sediment ecotoxiciteit – MSETP 1,4-DCB eq € 0,0003 TNO Terrestrische ecotoxiciteit – TETP 1,4-DCB eq € 0,06 TNO Abiotische grondstofuitputting – ADP Sb eq € 0 TNO Verandering van klimaat – GWP 100 j. CO2 eq € 0,05 CE Fotochemische oxidantvorming – POCP C2H2 eq € 2 CE Verzuring – AP SO2 eq € 4 CE Vermesting – EP PO4 eq € 9 CE Aantasting ozonlaag – ODP CFK-11 eq € 30 CE


CT1121Monetariseren heeft de toekomst

• Nog niet alle milieukosten zijn even hard te maken omdat kennis nog ontbreekt

• Groot aantal milieukosten is redelijk hard• De totale milieukosten worden voor > 85% bepaald

door ‘harde’ kosten• Monetariseren haalt de angel uit de discussie inzake

weegfactoren


CT1121Gebouwprestatie instrumenten


CT1121Wat is GreenCalc+?• LCA-programma voor gebouwen


CT1121Doel GreenCalc

• Milieu meetbaar en communiceerbaar maken

• op basis LCA’s, maar wel compleet• Alles in één getal:

• helder en herkenbaar• communiceerbaar op niveau beslissers• eenvoudig doelen vastleggen en monitoren


CT1121GreenCalc+ - alles in één• Nieuwbouw / bestaand• Kantoren • Scholen • Woningbouw • Zwembaden• Hallen • Gezondheidszorg• Wijk uitleg• Infrastructuur


CT1121GreenCalc+ - alles in éénbestaandeutiliteitsbouw

technische infrastructuur wijk

bestaandewoningbouwnieuwbouw

woningbouw

nieuwbouwutiliteitsbouw


CT11214 modules

Mobiliteit Energie WaterMateriaal


CT1121Wetenschappelijk

1997 1998 2002 2004


CT1121Beslissers in de bouw denken in geld


CT1121Alles in één getalAlles in één getal


CT1121de factor 20


CT1121MIG-score


CT1121Uitleg over Milieu-Index-Gebouw

• Wordt berekend met GreenCalc, een LCA programma voor gebouwen en bouwwerken

• vlgs regels 1990 = 100• nu normaal = 140-160• Rijksgebouwendienst nu = 180-200• duurzaam inkopen = 200• factor 20 = 2.000 (ca. duurzaam)• 2011 nodig = ca. 900

• heel goed nu > 250-330• technisch mogelijk > 500-1.000 (zeer ambitieus)• hoger dan 1.000 kunnen we nog niet (beperking zit in

het materiaalgebruik)


CT1121

Verzamelen gegevens

Invoer in GreenCalc+

Genereren referentie

Analyse resultaten

Rapportage

GreenCalc berekent in vier stappen

1

2

3

4


CT1121GreenCalc informeert op vier niveaus

• één index• index/module (4)• verborgen milieukosten• verborgen milieukosten per

bouwdeel of bouwproduct


CT1121Wat kun je ermee?• Milieu-Index-Gebouw opnemen in PvE =

prestatie-eisen / ambities vastleggen• Snel alternatieven doorrekenen• Milieuprestaties gebouw optimaliseren• Gebouwen monitoren en vergelijken • Milieujaarrekening mee bepalen (=

gebouwgebruik beoordelen)


CT1121Ranking – labeling


CT1121


CT1121

TNT Hoofddorp MIG 1.005


CT1121

Watertoren MIG 1.028Most sustainable building of the Netherlands (or Europe?)


CT1121


CT1121GPR Gebouw

• Prestatie instrument van W/E en gemeente Tilburg• Vooral gericht op woningbouw, ook geschikt voor U-bouw• Heeft een bredere opbouw:

• Energie• Milieu• Gezondheid• Gebruikskwaliteit • Toekomstwaarde

• Energie en Milieu worden kwantitatief beoordeeld, de andere onderdelen kwalitatief d.m.v. lijstjes

• Goed werkend en eenvoudig in te vullen• Goed mogelijk om afspraken mee te maken (rapportcijfer)


CT1121Modules van GPR Gebouw

• Energie• Milieu

• Water• Milieuzorg• Materialen

• Gezondheid• Geluid• Luchtkwaliteit• Thermisch comfort• Licht en visueel comfort

• Gebruikskwaliteit• Toegankelijkheid• Functionaliteit• Technische kwaliteit• Sociale veiligheid

• Toekomstwaarde• Toekomst gerichte voorzieningen• Flexibiliteit• Belevingswaarde


CT1121Modules GPR Gebouw


CT1121GPR Gebouw resultaten


CT1121GPR Gebouw invoer


CT1121GPR Gebouw componenten


CT1121GPR Gebouw materialen


CT1121GPR Gebouw brede toepassing


CT1121


CT1121BREEAM.nl


CT1121BREEAM.nl• Beoordelingsmethode voor duurzaamheid van gebouwen en

gebieden• Certificaten verkrijgbaar op 5 niveaus• Zeer brede invalshoek, 9 gebieden:

• 1. Management • 2. Gezondheid • 3. Energie • 4. Transport • 5. Water • 6. Materialen • 7. Afval • 8. Landgebruik & Ecologie • 9. Vervuiling


CT1121BREEAM Certificaten


CT1121BREEAM wegingsfactoren


CT1121BREEAM voorbeeld berekening


CT1121Management• Man 1 Commisioning/Kwaliteitsborging (ontwerp,

oplevering en inregelen) • Man 2 Bouwplaats en Omgeving • Man 3 Milieu-impact bouwplaats • Man 4 Gebruikershandleiding • Man 5 Locatieonderzoek (VERVALLEN) • Man 6 Consultatie • Man 7 Gedeelde faciliteiten • Man 8 Veiligheid • Man 9 Publiceren van gebouwinformatie • Man 10 Het gebouw en terrein als educatiemiddel • Man 11 Onderhoudsgemak • Man 12 Levenscyclus-kostenanalyse


CT1121Man 11 - punt• Waar de geleverde bewijsvoering aantoont dat tijdens het

opstellen van de technische specificaties (werkbeschrijving/bestek) voor het gebouw, de installaties en het terrein is nagedacht over een efficiënte en gemakkelijke manier van onderhoud, zoals gebruikelijk bij gangbare 'best practice' methoden.


CT1121Ene 1 - 10 punten• waar een EPC berekening is uitgevoerd voor het gebouw

waaruit een EPC waarde resulteert die meer dan 85% maar minder dan 100% lager bedraagt van de actueel geldende energieprestatienorm uit het Bouwbesluit.


CT1121BREEAM.nl conclusie• Aansluiting bij internationale standaard• Gebaseerd op lijstjes, beperkt op LCA• Zeer uitgebreide beoordeling, dus ook kostbaar• Een certificaat heeft waarde, stelt wat voor• Of het de verwachte standaard gaat worden is koffiedik kijken


CT1121


CT1121DuboCalc


CT1121DuboCalc

• Speciaal ontwikkeld voor de GWW-sector • Rijkswaterstaat is opdrachtgever, NIBE is mede-ontwikkelaar• Erg generiek, je kunt er alles mee uitrekenen, van sluis, dijk,

kanaal, spoorweg, elektriciteitscentrale, enz.• Beoordeeld alleen materiaal en energie• Uitkomst is een MKI (MilieuKostenIndicator)


CT1121DuboCalc – inzet duurzaam inkopen

• Om te bepalen of een bouwproject voldoet aan de milieuprestatie-eis (uitgedrukt in MKI), zoals opgenomen in Vraagspecificatie

• Om te bepalen of het ontwerpproces gericht is op duurzaamheideffecten door aantoonbaar te optimaliseren naar een lagere MKI voor delen van het ontwerp, zoals opgenomen in Vraagspecificatie deel II

• Als gunningcriterium, waarmee de opdrachtnemer zich kan onderscheiden door een oplossing met een lagere MKI aan te bieden. De MKI-score vertegenwoordigt in dat geval een monetaire waarde die de rangorde van de inschrijvingen na beoordeling kan doen veranderen.


CT1121DuboCalc - invoerscherm


CT1121DuboCalc - projectscherm


CT1121DuboCalc – varianten vergeleken


CT1121DuboCalc – zwaartepunt analyse


CT1121


CT1121

103

Midden jaren 90 waren diverse partijen systemen aan het ontwikkelen om de mate van milieuvriendelijkheid van gebouwen vast te stellen


CT1121

104

SEVIVAMGemeente TilburgW/E

NIBENS/ProRailDGMRTU EindhovenRgd, later NUON


CT1121

105

1997 – GPR Gebouw 1996 - GreenCalc

2009 – Breeam


CT1121

106


CT1121

107

BreeamBelangrijk deel gebaseerd op lijstjes, kleine delen gebaseerd op LCA

GPR GebouwBelangrijke delen gebaseerd op LCA, overige delen lijstjes

GreenCalcVolledig gebaseerd op LCA, daarom veel smaller


CT1121

108


CT1121Vergelijking inzet instrumenten

college 4 111013 - beoordelingsmethodes

Documents

een ontwikkeling

dus een duurzaam materiaal

het ook sustainable

het zeker niet sustainable

komt het uit

het nederlands kennen

ct1121 hoorcollege ct1121

dat veelingewikkelder