Price of construction's carbon footprint - cost-benefit analysis from the perspective of a contractor
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Authors
Date
2022-03-21
Department
Major/Subject
Real Estate Economics
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Real Estate Economics (REC)
Language
en
Pages
93
Series
Abstract
The built environment is globally responsible for 30-50% of all human-made greenhouse gas emissions (GHG’s). To mitigate climate change, these numbers call for action from stakeholders operating in the field, including contractors. The carbon footprint of buildings and construction is an arising topic in academia and practice. In addition to operational energy emissions (40-80%), the material choices (embodied energy) have an impact (20-60%) on the carbon footprint of a building. In the current state of contractors and developers businesses, the carbon footprint of structural materials is not significantly considered in the decision making. Contractors’ material choices are mainly driven by the return on investment (ROI). This thesis compared four structural (one real-life case building and three theoretical) options carbon footprints and costs for a school building located in Finland. Beams, columns, and exterior wall structures were tested, as the fabrication alone generally covers approximately 25% of all contractor’s costs and over 50% of the embodied carbon footprint. The study found it economically beneficial for the contractor to use glulam beams and columns over steel-reinforced concrete (SRC) ones. Thus, the contractor’s ability to decrease buildings prior usages carbon footprint cost-effectively was recognized. This thesis’s results suggest a hybrid-structured construction to be the most sustainable path for contractors to proactively adopt greener practices. Still, other reviewed findings showed that the most significant barriers for proactive adoption of greener construction are the feared incremental costs and quality risks related to less-conventional materials and an underlying issue of split economic incentives between stakeholders in a building project. This study was conducted for a one-storey school building and therefore, similar research on multi-storeyed and buildings with varying functions is needed to validate the results holistic significance. Also, the lack of realized constructions cost data was undisputed in literature. For further research as well as decision-making on the sustainability and attractiveness of less carbon intensive construction, all stakeholders’ monetary incentives must be separately considered.Rakennettu ympäristö kattaa 30-50% kaikista ihmisen aiheuttamista kasvihuonepäästöistä maailmassa. Ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi nämä luvut vaativat toimia kaikilta alalla toimivilta sidosryhmiltä, urakoitsijat mukaan lukien. Rakennusten ja rakentamisen hiilijalanjälki on alan nouseva aihe. Käytönaikaisten päästöjen (40-80%) lisäksi rakennuksen materiaalit (sitoutuneet päästöt) vaikuttavat (20-60%) sen hiilijalanjälkeen. Suomessa urakoitsijoiden ja rakennuttajien liiketoiminnan nykytilanteessa rakennemateriaalien hiilijalanjälkeä ei oteta merkittävästi huomioon päätöksenteossa. Urakoitsijoiden materiaalivalinnat perustuvat pääasiassa sijoitetun pääoman tuottoprosenttiin. Tässä diplomityössä verrataan neljän eri (case-rakennus ja kolme teoreettista) runkomateriaalivaihtoehdon hiilijalanjälkiä ja kustannuksia koulurakennukselle Suomessa. Palkkien, pilarien sekä vaipan vaikutuksia hiilijalanjälkeen ja kustannuksiin testattiin, sillä pelkän rungon yleisesti arvioitu vaikutus rakentamisen kustannuksiin on 25%. Samaan aikaan sen arvioidaan kattavan yli 50% rakennusaikana sitoutuneista päästöistä. Tapaustutkimuksen tulokset osoittivat, että liimapuupalkit ja -pilarit olivat teräsbetonisia vaihtoehtoja kustannustehokkaampi ratkaisu. Tästä voitiin todeta, että urakoitsijan on mahdollista pienentää hiilijalanjälkeään taloudellisesti. Tutkimus osoittaa, että hybridirakenteet olisivat urakoitsijoille kokonaistaloudellisesti kestävin vähähiilisempi rakennustapa. Kuitenkin kirjallisuudessa merkittävimpinä esteinä vihreämmälle rakentamiselle ovat pelätyt lisäkustannukset ja laaturiskit liittyen epätavallisempiin materiaaleihin sekä rakennusprojektien taustalla piilevään ilmiöön sidosryhmien jakautuneista taloudellisista kannustimista. Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin yksikerroksista koulurakennusta. Tulosten kokonaisvaltaisen merkityksen vahvistamiseksi tarvitaan lisätutkimusta sekä monikerroksisista että muita käyttötarkoituksia palvelevista rakennuksista. Tämän lisäksi toteutumakustannusdatan puute oli kirjallisuudessa kiistaton. Vähähiilisen rakentamisen kestävyyttä koskevaa jatkotutkimusta sekä sen houkuttelevuutta tukevaa päätöksentekoa varten eri sidosryhmien taloudelliset kannustimet on otettava yksilöllisesti huomioon.Description
Supervisor
Junnila, SeppoThesis advisor
Toivanen, MikkoKeywords
carbon footprint, CBA, sustainability, timber construction