LCA of screw pile foundation and lightweight constructions in single-family houses
Authors
Jensen, Lars Dalsgaard ; Laivys, Laurynas
Term
4. Term
Education
Publication year
2022
Submitted on
2022-01-07
Abstract
Dette speciale undersøger, om fremtidige CO2-grænser i dansk byggelovgivning kan opfyldes for enfamiliehuse ved at erstatte tunge løsninger med lette, træbaserede konstruktioner og skruefundamenter. Med en cradle-to-grave LCA over 50 år i LCAbyg sammenlignes den mest udbredte danske byggemetode (murværk med hulmur og betondæk) med alternativer: trærammekonstruktioner i ydervægge og etagedæk over terræn, træfiberisolering samt skruefundament. Analysen omfatter tre repræsentative huse, fem byggemetoder (A–E) med ens funktionel enhed (BR18 Lavenergiklasse, justeret energiramme), og inkluderer transport og jordarbejder; der gennemføres også følsomhedsanalyser. Resultaterne viser, at baseline kun opfylder de obligatoriske BR-krav for 2025 i 1 ud af 3 huse, og ingen opfylder BR 2027 eller VSC-krav. Substitution til trærammer i ydervægge forbedrer resultaterne, så 2 ud af 3 huse kan opfylde BR 2025. VSC 2023 kan opfyldes med yderligere tiltag som skruefundament kombineret med trærammedæk og løsninger med træfiberisolering og kuldebroafbrydelse. Laveste opnåede GWP er 7,2 kg CO2-eq./m2/år med trærammede ydervægge og et trærammedæk kombineret med skruefundament. Træfiberisolering giver den højeste genanvendelsespotentiale og dermed lavere emissioner i end-of-life-fasen. Konstruktionernes bidrag udgør nær ved 80 % af udledningerne og er cirka fire gange højere end driftsenergi. VSC 2025 og skærpede grænser kan ikke opfyldes med de analyserede metoder, og der er behov for videre forskning.
This thesis investigates whether future CO2 limits in Danish building regulation can be met for single-family houses by substituting conventional heavy solutions with lightweight, wood-based constructions and screw pile foundations. Using a cradle-to-grave 50-year LCA in LCAbyg, the most common Danish method (masonry cavity walls and concrete slab) is compared to alternatives: wood-framed external walls and above-ground floor decks, wood fiber insulation, and screw pile foundations. The study covers three representative houses, five construction methods (A–E) with the same functional unit (BR18 Low Energy Class, adjusted energy frame), and includes transport and soil excavation; sensitivity analyses are also performed. Results show the baseline meets mandatory BR 2025 requirements in only 1 of 3 cases, and none meet BR 2027 or VSC thresholds. Substituting to wood framing in external walls improves outcomes so that 2 of 3 houses meet BR 2025. VSC 2023 can be achieved with additional measures such as screw pile foundations combined with wood-framed floor decks and solutions with wood fiber insulation and thermal bridge interruption. The lowest achieved GWP is 7.2 kg CO2-eq./m2/year using wood-framed external walls and a wood-framed floor deck with screw pile foundations. Wood fiber insulation offers the highest recycling potential and thus lower end-of-life emissions. Construction elements account for nearly 80% of emissions, around four times operational energy. VSC 2025 and stricter limits cannot be met with the analyzed methods, indicating a need for further research.
[This summary has been generated with the help of AI directly from the project (PDF)]
Documents