Management of material quantities in electrical systems from a sustainability perspective
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Electrical Engineering |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Language
en
Pages
71
Series
Abstract
Mitigating climate change requires a significant reduction in the embodied emissions of buildings, as the decreasing emissions from energy consumption during the use phase shift the focus increasingly towards the emission impacts of building services and electrical systems. This master’s thesis examined the carbon footprint of the electrical systems in the building located at Yliopistonkatu 4, with the aim of identifying the most significant emission sources and comparing the default values of the National Emissions Database with building-specific calculations. The study was carried out in accordance with the latest draft version of the Ministry of the Environment’s low-carbon assessment method for life cycle stages A1–A3 (product stage) and B4 (component replacements). The calculation proceeded in two phases: first, the emission values of the electrical systems were determined by building use category using the default values of the National Emissions Database, and in the second phase, the emissions of the building’s electrical system components were assessed on the basis of quantity and mass data. According to the results, the carbon footprint of electrical systems is on average 1.78 kgCO2e/m²/a in office buildings, 1.54 kgCO2e/m²/a in commercial buildings, and 0.40 kgCO2e/m²/a in sports and exercise facilities over a 50-year assessment period. Due to incomplete input data of the case study building, a comparison with these results could not be made, and some system components were left outside the scope of the assessment. Based on the available data, lighting proved to be the largest emission source, followed by cables and switchboards. The results are consistent with previous research literature. The accuracy of the calculation was limited by incomplete input data, the restricted availability of EPDs, and the replacement of heated net floor area with net room area, for which reason the results can be considered indicative. As a conclusion, the thesis shows that reliable assessment requires more precise component and mass data, the integration of calculation into building information models, and wider use of EPD data. To reduce emissions, it is recommended to avoid oversized components, use long-lasting products, and utilize recycled materials.Ilmastonmuutoksen hillitseminen edellyttää rakennusten materiaalisidonnaisten päästöjen merkittävää vähentämistä, sillä käyttövaiheen energiankulutuksen päästöjen pienentyessä huomio kohdistuu yhä enemmän talotekniikan ja sähköjärjestelmien päästövaikutuksiin. Tässä työssä tutkittiin Yliopistonkatu 4:ssä sijaitsevan rakennuksen sähköjärjestelmien hiilijalanjälkeä tavoitteena tunnistaa merkittävimmät päästölähteet sekä vertailla Kansallisen päästötietokannan oletusarvoja rakennuskohtaiseen laskentaan. Tutkimus toteutettiin ympäristöministeriön vähähiilisyyden arviointimenetelmän viimeisimmän luonnosversion mukaisesti elinkaarivaiheille A1–A3 (tuotevaihe) ja B4 (osien vaihdot). Laskenta eteni kahdessa vaiheessa: ensin määritettiin sähköjärjestelmien päästöarvot käyttötarkoitusluokittain Kansallisen päästötietokannan oletusarvoilla, ja toisessa vaiheessa arvioitiin rakennuksen sähköjärjestelmien komponenttien päästöt määrä- ja massatietojen perusteella. Tulosten mukaan sähköjärjestelmien hiilijalanjälki on toimistorakennuksissa keskimäärin 1,78 kgCO2e/m²/a, liikerakennuksissa 1,54 kgCO2e/m²/a ja liikunta- ja urheilutiloissa 0,40 kgCO2e/m²/a 50 vuoden tarkastelujaksolla. Tutkimusrakennuksen puutteellisten lähtötietojen vuoksi vertailua näihin tuloksiin ei voitu tehdä, ja osa järjestelmäosista jäi tarkastelun ulkopuolelle. Saatavilla olevien tietojen perusteella valaistus osoittautui suurimmaksi päästölähteeksi, jota seurasivat kaapelit ja sähkökeskukset. Tulokset ovat linjassa aikaisemman tutkimuskirjallisuuden kanssa. Laskennan tarkkuutta heikensivät puutteelliset lähtötiedot, EPD-aineiston rajallisuus sekä lämmitetyn nettoalan korvaaminen huonealalla, minkä vuoksi tuloksia voidaan pitää suuntaa antavina. Johtopäätöksenä työ osoittaa, että luotettava arviointi edellyttää tarkempia komponentti- ja massatietoja, laskennan integrointia tietomalleihin sekä laajempaa EPD-tietojen hyödyntämistä. Päästöjen vähentämiseksi suositellaan muun muassa ylisuurten komponenttien välttämistä, pitkäikäisten tuotteiden käyttöä ja kierrätysmateriaalien hyödyntämistä.Description
Supervisor
Lehtonen, MattiThesis advisor
Nyholm, CharlotteRaassina, Simo