SMU – Wskaźnik użycia surowców wtórnych
W koncepcji cyrkularności budynków istotnym elementem jest minimalizacja zużycia surowców pierwotnych. Oznacza to, że należy dążyć do sytuacji, w której nowe budynki będą tworzone z materiałów, które już wcześniej były użyte – czyli z materiałów pochodzących z recyklingu oraz takich, które zostały ponownie użyte jako materiał lub cały element budynek. W miarę możliwości powinniśmy dążyć do tego, by procent użytych materiałów wtórnych był jak największy.
Materiały są jednak jakościowo różne np. pod wzglądem rzadkości ich występowania, dostępności czy też związanej z tym wartości rynkowej, wobec czego błędem byłoby traktowanie wszystkich materiałów jako jednakowo cenne i uzasadnione jest prowadzenie oceny nie tylko ilościowej, ale również jakościowej.
Jako miara wagi poszczególnych materiałów może posłużyć potencjał wyczerpywania zasobów mineralnych, który jest wykorzystywany w analizach środowiskowych.
Dzięki wykorzystaniu wskaźnika wyczerpywania zasobów (ADP) możliwa jest ocena nie tylko ilościowa, ale również jakościowa. Przez analogię do analiz ekonomicznych można powiedzieć, że ADP jest miarą wartości, czyli swoistego rodzaju „ceną środowiskową” danego materiału. W przypadku oceny cyrkularności należy wziąć pod uwagę zarówno liczba materiału (kg) jak i ich „jednostkową cenę środowiskową” czyli ADP (wyrażonej w kg Sb/kg).
W działania związanych z oszczędzaniem surowców pierwotnych ważne jest rozróżnienie materiałów, które pochodzą z recyklingu, downcyklingu i materiałów ponownie używanych. Recykling zwykle wiąże się z wykorzystaniem procesów technologicznych związanych z przygotowaniem nowych materiałów na bazie odzyskanych (np. energia elektryczna zużyta do rozdrabniania kruszyw uzyskanych z materiałów pochodzących z rozebranych budynków, która pochłania surowce niezbędne do wytworzenia tej energii). Procesy te nie będą konieczne, jeżeli materiał będzie ponownie wykorzystywany np. w postaci gotowych elementów (np. wykorzystanie konstrukcyjnych prętów stalowych, które nie wymagają żadnej adaptacji). Stąd też uwzględnienie różnic pomiędzy ponownym użyciem a recyklingiem i downcyklingiem w procesie oceny cyrkularności jest nieodzowne.
Wskaźnik użycia surowców wtórnych SMU jest miarą udziału zaoszczędzonych materiałów pierwotnych wyrażonych w jednostce masy antymonu ekwiwalentnego.
Uwzględnia nie tylko masę zaoszczędzonych surowców, ale również ich wagę z punktu widzenia ich rzadkości występowania.
SMU jest sumą wielkości (np. mas) poszczególnych elementów tworzących budynek z uwzględnieniem ich wartości z punktu widzenia środowiskowego jak również źródła pochodzenia i odniesioną do sumy wielkości wszystkich tych składników również z uwzględnieniem ich wartości środowiskowej.
Aby wskaźnik był miarodajny powinien uwzględniać wszystkie elementy budynku. Przy czym jako element może być traktowany zarówno gotowy element (okno, drzwi, elementy konstrukcji), ale również materiały takie jak piasek, żwir czy cement. Z punktu widzenia procesu oceny zarówno poszczególny materiał czy cały element konstrukcji jest traktowany w taki sam sposób. Dla każdego takiego elementu konieczna jest znajomość wielkości APD odnosząca się do całego elementu i wyrażona w kg Sb, a następnie przeliczona na ilość danego elementu.
Ilością elementu (ang. item quantity – IQ) może być masa (w przypadku materiałów podstawowych, takich jak cement, piasek itp.), powierzchnia (w przypadku gotowych elementów, takich jak określone pokrycie dachowe) lub sztuka (w przypadku gotowych elementów o określonych wymiarach).
Wskaźnik SMU odnosi się do fazy budowy.
Wskaźnik użycia surowców wtórnych jest zdefiniowany następująco:
gdzie:
Mi
Mi,reu
Mi,upc
Mi,rec
Mi,downc
ADPi
WFreu
WFupc
WFrec
WFdownc
– całkowita ilość elementu i [IQ, np. kg, m3, m2]
– ilość elementu i pochodząca z ponownego użycia [IQ]
– ilość elementu i pochodząca z upcyklingu [IQ]
– ilość elementu i pochodząca z recyklingu [IQ]
– ilość elementu i pochodząca z downcyklingu [IQ]
– potencjał wyczerpywania zasobów dla materiału i [kg Sbeq/IQ]*
– wskaźnik istotności dla elementu pochodzącego z ponownego użycia [–]
– wskaźnik istotności dla elementu pochodzącego z upcyklingu [–]
– wskaźnik istotności dla elementu pochodzącego z recyklingu [–]
– wskaźnik istotności dla elementu pochodzącego z downcyklingu [–]
* wg danych zawartych w Zestawieniu wartości ADP lub wg deklaracji EPD, fazy A1 – A3
Wartości wskaźników istotności (WF, ang. weight factors) zostały opracowane na podstawie uzgodnień panelu ekspertów z branży budowlanej i wynoszą:
- ponowne użycie (ang. reuse): WFreu = 1,0
- upcykling (ang. upcycle): WFupc = 0,7
- recykling (ang. recycle): WFrec = 0,6
- downcykling (ang. downcycle): WFdownc = 0,3
Wielkości wskaźników wyczerpywania surowców mineralnych nie zawsze są łatwe do pozyskania. W przypadku braku informacji tego typu należy przyjąć uproszczoną metodologię oceny. Jako podstawę można przyjąć jednostki masy wykorzystanych materiałów. Należy pamiętać, że nie zostanie tym samym uwzględniona wartość środowiskowa poszczególnych materiałów, która wynika z ich dostępności w środowisku naturalnym.
Rysunek 1. Schemat ideowy wyznaczenia wskaźnika SMU.
Uproszony wskaźnik użycia surowców wtórnych
W powyższym wzorze należy uwzględnić tylko te elementy, dla których ilość elementu (IQ) jest wyrażona w jednostce masy. W przypadku posiadania informacji o ilości niektórych elementów w innej jednostce (np. sztuki elementów stalowych itp.), należy oszacować masę i tę oszacowaną wielkość podstawić do powyższego wzoru.
Przykład
Do budowy zostały wykorzystane następujące materiały:
- Cement: 5 ton (ADP = 1,10E-06 MgSb/Mg) w całości traktowany jako materiał pierwotny;
- Piasek I żwir: 40 ton (ADP = 2,26E-09 MgSb/Mg) – przy czym 30t jest materiałem pierwotnym a 10 t materiałem odzyskanym (ponowne użycie);
- Cegły: 40 ton (ADP = 1,13E-07 MgSb/Mg) – przy czym 10t jest materiałem pierwotnym, a 30 t materiałem odzyskanym (ponowne użycie);
- Fabrykowane elementy metalowe: 4 tony (ADP = 3,79E-06 MgSb/Mg) – przy czym 2 t są materiałem pierwotnym, a 2 t materiałem odzyskanym (recycling);
Dla takich warunków obliczenia będą następujące:
Wskaźnik SMU:
Wskaźnik SMU uproszczony:
Oznacza to, że stworzona konstrukcja jest cyrkularna w kategorii użycia surowców wtórnych w 31,5%. Innymi słowy: dzięki zastosowaniu surowców odzyskanych i wtórnych możliwe było uniknięcie zużycia 31,5% masy antymonu ekwiwalentnego w porównaniu do sytuacji, gdyby wszystkie surowce były pierwotne. Należy pamiętać, że wyliczony wskaźnik powinien ujmować wszystkie elementy ocenianego budynku. Powyższy przykład uproszczono w celu klarowności przekazu.
Wskaźnik uproszczony SMUs jest wyższy i wskazuje na cyrkularność na poziomie 46%, co należy interpretować, że udało się „zaoszczędzić” 46% całkowitej masy materiałów będących surowcami pierwotnymi, które zostały użyte do budowy.
Wartości SMUs i SMU są różne – SMU jest niższe. Ma na to głównie wpływ fakt, że cement jest znacznie cenniejszy środowiskowo (w sensie materiałowym – wyczerpywania zasobów) niż pozostałe materiały (ADP =1,1E-06 kg Sb/kg cementu) w wyniku czego wpływa on znacznie bardziej na wartość wskaźnika SMU niż pozostałe materiały.