Use of prefabricated building construction method to reduce construction waste and Global Warming Potential from residential buildings in Denmark
Author
Thomsen, Ruta Freja
Term
4. Term
Education
Publication year
2022
Submitted on
2022-01-07
Pages
77
Abstract
I de seneste år er der blevet bygget mere end nogensinde, og det har øget både byggeaffald og CO2-udledninger. Byggebranchen bruger flest materialer og står for mere end en tredjedel af EU’s samlede affald og CO2-udledninger. I Danmark anslås branchen at stå for omkring 40% af alt affald og for over halvdelen af CO2-udledningerne. Derfor er der behov for nye måder at opføre boliger på. Der findes grundlæggende to byggemetoder: traditionelt pladsbyggeri (on-site) og præfabrikeret byggeri (off-site), hvor elementer fremstilles på fabrik. Denne afhandling sammenligner to præfabrikerede byggesystemer – beton og træ – og sætter dem i relation til pladsbyggeri. Først kortlægges mængden af byggeaffald og de mest anvendte materialer for at se, hvilken metode der skaber mest og mindst affald. Derefter beregnes miljøpåvirkningen med en livscyklusvurdering (LCA), som vurderer påvirkninger gennem hele bygningens liv, med fokus på de mest anvendte materialer i de to præfabrikerede løsninger. Globalt opvarmningspotentiale (GWP) bruges som mål for klimaaftryk. Datagrundlaget er materialemængder fra begge præfabrikerede byggesystemer, estimeret ud fra tegninger, beskrivelser og materialelister fra entreprenører samt danske retningslinjer og materialespecifikationer. Oplysninger om affaldsmængder og sorteringsfraktioner stammer fra de involverede virksomheder. Affaldsanalysen viste, at præfabrikeret beton byggeri genererer mindre byggeaffald (8,4%) end præfabrikeret træ (15,7%). Pladsbyggeri varierer meget, men ligger typisk omkring 10%. Det betyder, at præfabrikeret beton genererer mindre affald end pladsbyggeri, mens præfabrikeret træ genererer mere. For betonkonstruktioner stammer det meste affald fra brændbare materialer, der forbrændes, samt betonrester, der genanvendes. For trækonstruktioner kommer mest affald fra blandede fraktioner til genanvendelse og fra træ, der også genanvendes. LCA’en for hele bygningens livscyklus viser, at præfabrikeret beton generelt har et højere samlet GWP end præfabrikeret træ. Under selve byggefasen er GWP dog højere for trækonstruktioner. De største bidrag til GWP kommer fra hovedmaterialerne selv: beton i betonsystemer og træ i træsystemer. Samlet set konkluderer afhandlingen, at præfabrikeret træ er mere langsigtet bæredygtigt end præfabrikeret beton, fordi materialerne i højere grad kan genbruges, genanvendes og nyttiggøres.
In recent years, construction has surged, increasing both construction waste and CO2 emissions. The building sector uses the most materials and produces over one third of the EU’s total waste and CO2. In Denmark, it is estimated to produce around 40% of all waste and more than half of CO2 emissions. This calls for new ways to build homes. There are two main approaches: traditional on-site construction and off-site prefabrication, where elements are made in a factory. This thesis compares two prefabricated systems—concrete and timber—and considers them alongside on-site building. It first measures construction waste and identifies the most used materials to see which method creates the most or least waste. It then estimates environmental impact using life cycle assessment (LCA), which evaluates impacts across the building’s entire life, focusing on the most commonly used materials in the two prefabricated methods. Global Warming Potential (GWP) is used as the climate impact metric. Data include material quantities for both prefabricated types, derived from drawings, specifications, and bills of materials from construction firms, as well as Danish guidelines and material standards. Information on waste amounts and sorting fractions also comes from the companies. The waste analysis found that prefabricated concrete produces less construction waste (8.4%) than prefabricated timber (15.7%). On-site construction varies widely but is typically around 10%. This means prefabricated concrete generates less waste than on-site building, while prefabricated timber generates more. For concrete systems, most waste comes from combustible materials sent to incineration and from recycled concrete debris. For timber systems, most waste is mixed recyclables and recycled wood. The whole-life LCA shows that prefabricated concrete generally has a higher total GWP than prefabricated timber. However, during the construction stage, timber has a higher GWP. The largest contributions to GWP come from the main materials themselves: concrete in concrete systems and timber in timber systems. Overall, the thesis concludes that prefabricated timber is more sustainable in the long term because its materials are easier to reuse, recycle, and recover than those in concrete construction.
[This summary has been rewritten with the help of AI based on the project's original abstract]
Keywords
Documents