slik prosjekterer vi miljøvennlig betong...2018/02/14 · 11,4 mill.kr. 11.700 kr/m2 42,8 tonn...

Slik prosjekterer vi miljøvennlig betongKetil Søyland – Senior oppdragsleder

Utslipp kommer fra…..

2018-02-14 Slik prosjekterer vi miljøvennlig betong 2

Prosess Bygging

Statens vegvesen

Kostnad og utslipp viser korrelasjon

35 tonn CO2 per MNOK investert

NTP skal bruke 1000 mrd kr i perioden 2018-2029

Klimagassutslipp på 35 mill tonn CO2

Norge

Norsk årlig forbruk ca 53,3 mill tonn i 2016

Målsetting 31 mill tonn i 2030 (-40% fra 1990-nivå)

Samferdselsbygging utgjør i størrelsesorden = ca 10 % i året fremover

Konklusjon: Her må det kuttes!

Lavere klimagassutslipp og kostnad

32018-02-14 Slik prosjekterer vi miljøvennlig betong

Vi skal bruke

1000 mrd kr på

samferdsel

Pressekonferanse på Oslo S, Mars 2017


«Håndbøker, standarder, normer, fremdrift og kostnad vil alltid vinne frem om det

ikke ligger en målsetting i bunn for arbeidet med bærekraft»

Eie samme mål hele veien

5

Byggherre

Rådgiver

Entreprenør

Underentreprenør

Leverandør

Myndigheter

Utvikle og sette

mål og kravFinne gode tiltak

Implementere tiltakEiere


Norconsult har på oppdrag fra Vegdirektoratet sett på hvilken effekt konstruksjonsvalg har på klimagassutslipp

Vegdirektoratet vil bruke funnene videre i opplysningsarbeid utover i 2018

Rapporten ligger i Vegdirektoratets rapportserie som rapport 428

Vegdirektoratet –Bærekraftige betongkonstruksjoner


https://www.vegvesen.no/fag/publikasjoner/Publikasjoner/Statens+vegvesens+rapporter

https://www.vegvesen.no/fag/publikasjoner/Publikasjoner/Statens+vegvesens+rapporter/_attachment/2151969?_ts=16150288400&download=true&fast_title=B%C3%A6rekraftige+betongkonstruksjoner:+Reduksjon+av+klimagassutslipp+ved+bygging+av+Statens+vegvesens+betongkonstruksjoner

Planfasen, handlingsrom

7

Konsept Skisse Detalj Bygging Drift, vedlikehold, utskiftning

Handlin

gsro

m o

g

påvirknin

gsm

ulig

het

Utrede/vurdere

alle muligheter

- Bru?

- Flytebru

- Ferje?

Videreutvikle og

optimalisere

valgt løsning

- Linjevalg?

- Brutype?

Optimalisere

valgt løsning

- Brutype?

- Materialvalg?

- Beregnings-

metoder

- Anleggs-

gjennomføring?

- Levetider?

Ytterligere

forbedringer

- Ny teknologi i

anleggs-

perioden?

- Materialer?

- Maskiner?

Ny teknologi?

- Materialer?

- Energi-

løsninger?

Klimabudsjett

Optimaliseringsprosesser

Alternativsvurderinger

Leverandørinvolvering

Innovasjon i kontrakter

Tildelingskriterier på klima

Bonusordninger

Kontraktsformer


Mål Tiltak Implementering

Tiltak: Top down + Bottom up

8

Idegenerering: Kreativ prosess

Klimabudsjett: Hva bidrar mest


Veileder for utarbeidelse av miljøbudsjett for jernbaneinfrastruktur (Bane NOR, 2012)

Anbefalte retningslinjer for utarbeidelse av miljøbudsjett og miljøregnskap for tunneler (Norsk forening for fjellsprengningsteknikk, teknisk rapport 16, 2014)

PCR-hierarki for infrastruktur, under revisjon:

CPC 53 Constructions (Basic module)

CPC 531 Buildings

CPC 53211 Highways

CPC 53212 Railways

CPC 53221 Bridges, elevated highways and tunnels

NS/ISO:

14040-serien: Livsløpsanalyser

14020-serien: Miljødeklarasjoner

NS3720 Klimagassberegninger for bygg – for anlegg også?

Rammeverk, anlegg og infrastrukturprosjekter


11

Bygging Drift, vedlikehold,

utskiftning

Avhending Sum

Betong

Armering

Maskin-

arbeid/

transport

Sum

Reduserte mengder

Lavkarbonbetong

Reduserte mengder

Resirkulert stål

Redusert vekt – mindre

fundament/ masseutskiftning

Lokalt tilslag. Forskaling,

byggemetoder, reis, tidsfaktor

Grønn anleggssektor

Utslipp som bygget

Fokus i kontrakt

Levetid

Rehabilitering

Utskiftning

Bygget klar for endringer

Levetid

Rehabilitering

Utskiftning

Korrosjon

Bygget klar for endringer

Nye arbeidsmetoder

Nye materialer

Utslippsfri transport

Utslipp i driftsfase

60, 80, 100 år?

Teknisk levetid

Nye behov i samfunnet –

modifikasjon

Det er denne summen som

må optimaliseres:

Konstruksjonen som system

over hele levetiden

Gjenbruk, elementer

Gjenbruk, knust betong

Karbonatisering

Resirkulering

Hvor lett er det å skille

armeringen ut?

Enkelt å rive?

Lokal gjenbruk?

Nye maskiner og

transportløsninger?

Utslipp ved avhending

Nye behov i samfunnet –

riving før teknisk/økonomisk

levetid er oppnådd

Mengder

Lavkarbon

Gjenbruk

Karbonatisering

Mengder, optimalisering

Resirkulering, «sirkulær

økonomi» i praksis

Ny teknologi i

anleggsperioden og senere


Klimagassbudsjett: Baseline


Betong (normalbetong)

48 %

Armeringsstål (ingen krav)20 %

Sprøytebetong6 %

Transport5 %

Aluplank4 %

Rustfrie stålrør4 %

Øvrig M1, E1 og V14 %

Stålbjelker og søyler3 %

Sprengning2 %

Fjellbolter1 %

Rørforankringer1 %

Annet2 %

Lavkarbonbetong

Velge lavere fasthet der det er mulig –differensiere på betongkvalitet

Resirkulert stål (Slakkarmering, Spennstål, bjelker, rekkverk osv)

Valg av materialer – 2 åpenbare


Mål Tiltak Implementering

Tiltak: Top down + Bottom up

14

Idegenerering: Kreativ prosess

Klimabudsjett: Hva bidrar mest


Innovasjon for generering, evaluering og implementering av ideer


Eksempel på strukturering av fokusområder


Fokusområder

Kontrahering og Innkjøp

Krav i kontrakt

Evaluerings-kriterterier

Reduksjon av energiforbruk

Entreprenørens og byggherrens rigg

I det endelige anlegget

Klimagassutslipp fra materialer og bygging

Reduksjon av mengder

Krav til materialer

Tunnelportaler: Lang og kort løsning


361,8 tonn CO2-e

750 kg CO2-e/m2 projisert flateareal

6,7 mill.kr.

14.000 kr/m2 portalkonstruksjon

54 tonn CO2/mill kr

121,8 tonn CO2-e

580 kg CO2-e/m2 projisert flateareal

2,2 mill.kr.

10.300 kr/m2 portalkonstruksjon

56 tonn CO2/mill kr

Hva sier arkitekten?


2D rammeberegning i to snitt:

Mer tverrarmering mot kontaktstøpen.

Nødvendig med mye skjærarmering.

Totalt 30 tonn armering

3D-beregning Abacus (FEM) + Process:

Fanger opp bæring i to retninger i enden av portalen der oppfyllingen er størst

Bunnen av portalveggene i nærheten av kontaktstøpen kraftig avlastet og lastvirkningene er redusert

Tykkelsen og geometri av portalveggene modellert mer nøyaktig.

Tilsvarer hovedsakelig minimumsarmering.

Ikke behov for skjærarmering.

Totalt 22,5 tonn armering

Bruk av avanserte beregningsverktøy: 2D vs 3D-beregning


T10.5, 450mm

Bæresystem 1: Alt 1 –Etteroppspent bjelkebru


Bæresystem 1: Alt 2 –Etteroppspent platebru


Sammenligning Bæresystem 1 og 2


490 tonn CO2-e

500 kg CO2-e/m2

11,4 mill.kr.

11.700 kr/m2

42,8 tonn CO2-e/mill.kr

670 tonn CO2-e

670 kg CO2-e/m2

12,9 mill.kr.

13.400 kr/m2


Konklusjon:

I dette tilfellet er alternativ 1

signifikant bedre med tanke på

klimagassutslipp og kostnad

285,4 tonn CO2-e

921 kg CO2-e/m2

4,9 mill.kr.

15.700 kr/m2


Bæresystem 2: Alt. 1 – Plasstøpt bjelkebru


282,1 tonn CO2-e

826 kg CO2-e/m2

4,4 mill.kr.

13.000 kr/m2


Bæresystem 2: Alt. 2 – Prefabrikkerte bjelker, plasstøpt dekke


Konklusjon 1: Liten forskjell mellom

alternativene i dette tilfellet

Konklusjon 2:

Det må gjøres spesifikke beregninger og

vurderinger i hvert enkelt tilfelle

Platebruer med avrundede underflater gir mye unødvendig egenvekt.

mer krevende fundamentering

mer reis

høyere CO2-e utslipp

Vektreduserende utsparinger (bubbledeck, hulldekkeelementer) er mye brukt i boligbygging

Kan også brukes i spennarmerte bruer. Utsparingene må da plasseres på en slik måte at spennkabler kan legges mellom dem.

tverrsnitt med spennkabler og vektreduserende utsparinger

lengdesnitt av bruspenn med typisk spennkabelføring og området med vektreduserende utsparinger.

Vektreduserende utsparinger


Utnyttelse og detaljering av armering


Eksempel på tett armeringsløsning ved bruk av skjærbøyler og hvordan dette kan løses ved bruk av t-

hoder [https://www.hrc-europe.com/pdf/info-HRC-TH-armering.pdf]

Det ligger noen % reduksjon i:Redusere bruk av løpemeter armering

Beregne omfaringsskjøterspesielt

Vurdere bruk av T-hoder eller tilsvarende

Skjøtehylser? Kan de gi besparelser?

Mm.

Armeringsføring og detaljering

2018-02-14 28Miljøvennlige betongkonstruksjoner – planlegging, prosjektering og utførelseSlik prosjekterer vi miljøvennlig betong

Sprengverksbru med VA- og Elektro-føringer lagt i grøfter langs fundamentet

I teorien mulig å sprenge ut for fundamentene, men ikke i praksis

Grøfter kunne vært flyttet inn for å tilrettelegge for bedre fundamentering for brua

Redusere mengden overbetong


Evaluering

Kriterium Vekt

Pluss Vanlig

Driftssikkerhet/kostnad 3 6

Energiforbruk 6 -

Sårbarhet 3 6

Materialforbruk 5 -

Miljø i anlegg 4 4

Drift og vedlikeholdshensyn

Kostnad

Klimagassutslipp

og ytremiljø

Fremdrift i anlegget

30

Norsk Vann fagdag, 6. februar 20182018-02-14

Slik prosjekterer vi miljøvennlig betong

Tilbakekobling og oppfølging


Oppfølgingsliste godkjente plusstiltak ID Beskrivelse Poeng Tema Beslutning om

tilbakekobling

Anbefalt bearbeidelse (Hva vi gjør) Entreprise Ansvarlig

(oppdragsledelse)

Forutsetninger for

potensiale

Potensiale for

CO2 utslipp

(Tonn CO2)

Antatt

(mer)kostnad

NOK

Kostnad pr tonn

CO2

1 4B1 Erstatte stålbjelker med resirkulert stål 92 F4-Krav til materialer Godkjent Undersøke hvor stor andel det er rimelig å

kreve. Kostnad.

B1 RIB 99 % resirkulert stål 101 0 0

1 2D1 LED-belysning. 114 F1-Reduksjon av

energi i endelig anlegg

Godkjent Tas inn i beskrivelse E1 RIE 90 % reduksjon i

energibruk

15 tonn/år 150 000 10 000

2 1D2 El-drift på borerigg mm. 107 F2-Redusere

energiforbruk på rigg

Bonus ordning Entreprenør bestemmer løsningen B1 RIG 5 tonn 0 0

2 3D2 Strenge krav til kontur. Redusere fjelluttak. Redusert

betongmengde. Strengere krav til kontur hjelper ikke.

Løsninger er krav til mere konturborring og pigging.

102 F3-Reduksjon av

mengder

Ikke godkjent Andre tiltak enn strengere krav er nok mer

effektivt. Dekkes av annen post..

B1 RIG

2 4B2 Differensiere betongkvalitet til forskjellig bruk. 80 F4-Krav til materialer Godkjent Omstøpning av rør under SED og NIT kan

utføres med lavere betongkvalitet. Øvrige

konstruksjoner har lite potensiale og

anbefales ikke.

B1 RIB 914 m3 totalt. Kan

reduseres fra B45 til

B20

70 -1MNOK -14 286

3 1D3 Krav til biodrivstoff til biler og maskiner 102 F2-Redusere


Godkjent Innarbeides i kontrakt/beskrivelse B1 RIB Minst 50 % reduksjon

i utslipp per l (krav til

produsenter fra

2018).

115,5 2,5-4 kr per liter 1578-2524

4 1D4 Bruk av biogass som drivstoff 98 F2-Redusere


Bonus ordning Konsekvens for pris og mulighet undersøkes B1 RIG 116 Ukjent Ukjent

5 1D5 Redusere massetransportlengde ved å undersøke

nærliggende mottakere eller eget deponi.

111 F2-Redusere


Må bearbeides Mulige mottakere i nærområde vurderes B1 Byggherre Halvert

transportlengde

116 Ukjent Ukjent

Baseline: 4.800 t CO2-e

Materialkrav: -34%: 3.200 t CO2-e

Ytterligere krav: -44%: 2.700 t CO2-e

Tiltakspakker


2 354

1 378 1 314

970

323 323

302

302 302

231

231 90

983

983

676

BASELINE MATERIALKRAV YTTERLIGERE KRAV

Betong Armeringsstål Sprøytebetong Transport og maskinarbeid Øvrig

Referansenivå: Samfunnets forventning: Lavutslippsutredningene 2015

Lav: under 500 kr/tonn CO2.

Middels: 500-1500 kr/tonn CO2.

Høy: over 1500 kr/tonn CO2.

Totalt budsjett for klima:

1 %, 3% , 5 %, 10 % av prosjektets totalkostnad?

Koster penger: Biodrivstoff, elektrifisering, nye materialer som ikke er prøvd ut

Koster «ikke» penger: Lavkarbonbetong, resirkulert stål

Sparer penger: Materialmengder, energiforbruk i driftsfasen

Kost-nytte: Mest mulig bærekraft for pengene


Kost-nytte: Hva ville DU valgt?


Resirkulert stål

- 5 MNOKBiodrivstoff

+ 5 MNOK

Energitiltak på

rigg

+ 10 MNOK

Snauere

betong-

konstruksjon

- 10 MNOK

Vi som fagpersoner påvirkeret prosjekts fotavtrykk.

Å kombinere BIM, bærekraft og innovasjon forbedrer resultatet

Klimagassutslipp vil i måtte integreres i BIM-modellen

Konklusjon


slik prosjekterer vi miljøvennlig betong...2018/02/14 · 11,4 mill.kr. 11.700 kr/m2 42,8 tonn...

Documents