Embodied carbon trade-offs in logistics properties
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering |
Master's thesis
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Language
en
Pages
94
Series
Abstract
As stricter energy regulations and efficiency improvements reduce operational emissions, material-related (embodied) emissions form a growing share of the building sector’s climate impact. However, the cost and performance trade-offs in reducing the embodied emissions remain poorly understood in logistics properties, which is an under-researched but rapidly growing asset class. This study combined Life Cycle Assessment (LCA) and Life Cycle Costing (LCC) to evaluate the environmental and economic performance of two recently completed logistics buildings using seven alternative material scenarios. The primary focus was on upfront embodied emissions and costs during the product and construction stages, but to understand their relative weight, the analysis included also use stage, end-of-life stage and impacts beyond the life cycle. The LCA and LCC results were compared against five sustainability frameworks, including the Building Research Establishment Environmental Assessment Method (BREEAM), Leadership in Energy and Environmental Design (LEED), the European Union Taxonomy for Sustainable Activities and Level(s), and the Carbon Risk Real Estate Monitor (CRREM). The study showed that low-carbon material substitutions can reduce upfront embodied emissions by 14–19% in the product and construction stages, and net life cycle emissions by up to 27%. The corresponding cost increases were between 0.2–3.6% depending on the scope of the analysis. Despite major differences in the life cycle emissions, certification outcomes remained identical across all the scenarios and as-built properties, suggesting that current frameworks reward process and reporting-related criteria rather than actual life cycle performance. The study also revealed inconsistencies between the selected frameworks and their assumptions about factors like energy grid decarbonisation. The findings suggest that logistics buildings can achieve significant emission reductions with modest cost increases. Systematic analysis of embodied emissions and cost trade-offs can support better decisions by developers, investors, and policymakers. Future studies should expand the number of cases, use measured operational data and detailed costs, and include renovation pathways.Tiukentuvien energiamääräysten ja parantuvan energiatehokkuuden vähentäessä rakennusten käytönaikaisia päästöjä materiaaliperäiset päästöt muodostavat yhä suuremman osan rakentamisen ilmastovaikutuksesta. Materiaalivalintojen kustannus- ja päästövaikutuksia on kuitenkin tutkittu verrattain vähän logistiikkakiinteistöissä, joka on nopeasti kasvava rakennusluokka. Tämä diplomityö yhdisti elinkaarilaskennan (Life Cycle Assessment, LCA) ja elinkaarikustannuslaskennan (Life Cycle Costing, LCC) vertaillen kahden vastavalmistuneen logistiikkarakennuksen päästöjä ja kustannuksia seitsemän vähähiilisen materiaaliskenaarion avulla. Pääpaino oli tuotanto- ja rakennusvaiheen materiaaliperäisissä päästöissä ja kustannuksissa, mutta näiden suhteellisen osuuden hahmottamiseksi analyysi sisälsi myös käytön, elinkaaren lopun sekä elinkaaren ulkopuoliset vaikutukset. Päästö- ja kustannuslaskentojen tuloksia arvioitiin lisäksi viidellä kestävän kehityksen viitekehyksellä ja mittaristolla. Näitä olivat Building Research Establishment Environmental Assessment Method (BREEAM), Leadership in Energy and Environmental Design (LEED), Euroopan unionin kestävän rahoituksen luokitusjärjestelmä (EU Taxonomy for Sustainable Activities), Level(s) ja Carbon Risk Real Estate Monitor (CRREM). Työ osoitti, että vähähiiliset materiaalivaihtoehdot voivat vähentää tuotanto- ja rakennusvaiheen päästöjä 14–19 % ja koko elinkaaren nettovaikutuksia jopa 27 %. Kustannuslisät olivat vastaavasti 0,2–3,6 % laskennan kattavuudesta riippuen. Huolimatta suurista eroista elinkaarenaikaisissa päästöissä, jokainen vähähiilinen materiaaliskenaario sai kullakin arvioidulla mittaristolla saman tuloksen kuin toteutettu rakennus. Tulos tarkoittaa, että nykyiset mittaristot painottavat materiaali- ja elinkaaripäästöjen sijaan huomattavasti enemmän prosesseihin ja raportointiin liittyviä osa-alueita. Tutkimus paljasti myös epäjohdonmukaisuuksia mittaristojen välillä, mm. näiden tavassa mallintaa energiaverkon hiilestä irtautumisen nopeutta. Tulokset osoittavat, että logistiikkakiinteistöjen päästöjä voidaan vähentää merkittävästi ilman suuria kustannuslisäyksiä ja että järjestelmällinen materiaaliperäisten päästöjen ja kustannusten vertailu voi auttaa kiinteistökehittäjiä, sijoittajia ja poliitikkoja tekemään parempia päätöksiä. Tutkimusta voisi jatkossa laajentaa kattamaan useampia kohteita, käyttövaiheen kulutustietoja, tarkempia rakennuskustannuksia sekä pidemmän aikavälin ylläpito- ja korjaussuunnitelmia.Description
Supervisor
Junnila, SeppoThesis advisor
Iliescu, OanaAmiri, Ali