Vurdering av bærekraften til prefabrikkerte hulldekker

Abstract

Denne avhandlingen tar for seg den totale bærekraften til hulldekker (Hollow-Core Slabs, HCS), og undersøker miljøpåvirkningen ikke bare i løpet av deres opprinnelige livssyklus, men også gjennom deres potensial for gjenbruk. Ved å ta til orde for gjenbruk av hulldekker som et bedre alternativ enn riving, understreker denne forskningen de miljømessige fordelene ved gjenbruk. Den fremhever den kritiske rollen hulldekker spiller når det gjelder å redusere bygge bransjens økologiske fotavtrykk og fremme en sirkulær økonomi.

Det metodologiske rammeverket strekker seg lenger enn teoretiske vurderinger, og omfatter også praktiske evalueringer av eksisterende strukturelle forbindelser og utvikling av retningslinjer for å legge til rette for gjenbruk av hulldekker. Det ble benyttet en blandet metode som omfatter både kvalitative og kvantitative analyser. Metoden fokuserte spesielt på en omfattende litteraturgjennomgang, casestudier og en praktisk casestudie av SIS-Velferdsbygg. En evaluering før demontering, retningslinjer for demontering og testing ble utarbeidet og skreddersydd for å optimalisere ombruksprosessen.

Rammeverket inkluderte en omfattende vugge-til-grav-analyse av hulldekkene som ble brukt i SIS-Velferdsbygg-prosjektet i Stavanger. Analysen tok utgangspunkt i miljødeklarasjonen (EPD) fra Veidekke Prefab. Denne analysen ble brukt til å vurdere de viktigste miljø fasene som påvirkes av produksjon og implementering av hulldekker.

Funnene viser at selv om eksisterende tilkoblingsmetoder generelt støtter gjenbruk av hulldekker, krever hulldekke-vegg forbindelsene innovative løsninger for å sikre strukturell integritet og sikkerhet. Vurderingen av miljøpåvirkningen viste betydelige miljøfordeler både i den innledende livssyklusen og ved gjenbruk. Selv om demonteringsprosessen for gjenbruk av hulldekker medfører høyere utslipp sammenlignet med riving, viser den samlede miljøvurderingen at gjenbruk gir et positivt nettoresultat. Dataene viste en betydelig reduksjon i materialsvinn, CO2-utslipp/ globalt oppvarmingspotensial og vannuttømmingspotensial. De etablerte retningslinjene er strukturert for å forbedre bærekraften og effektivisere gjenbruk av hulldekker i eksisterende prosjekter, med vekt på effektivitet og miljøfordeler.

Denne studien viser at bruk av prefabrikkerte hulldekker forbedrer bærekraften i bygg- og anleggspraksisen betydelig ved å redusere miljøpåvirkningen både ved første gangs bruk og ved gjenbruk. Funnene taler for å iverksette gjenbruk av hulldekker fremfor riving, og illustrerer fordelene ved å fremme en sirkulær økonomi og redusere bygge bransjens økologiske fotavtrykk. Ved å utvikle målrettede retningslinjer for gjenbruk av hulldekker i eksisterende konstruksjoner, fyller denne forskningen et viktig hull i dagens bygge standarder. Den gir et praktisk rammeverk for å forlenge livssyklusen til byggeelementer og fremme bærekraftig utvikling.

This thesis delves into the sustainability of Hollow-Core Slabs (HCSs), examining their environmental impacts not only during their initial lifecycle but also through their potential for reuse. By advocating for repurposing HCSs as a preferable alternative to demolition, this research emphasizes the environmental benefits of reuse. It highlights the critical role of HCSs in reducing the construction industry’s ecological footprint and promoting a circular economy.

The methodological framework extended beyond theoretical assessment to include practical evaluations of existing structural connections and the development of guidelines aimed at facilitating the reuse of HCSs. It employs a mixed-method approach that incorporates both qualitative and quantitative analysis. The methodology focused particularly on a comprehensive review of literature, case studies, and a practical case study of SIS-Velferdsbygg. A pre-disassembly evaluation, disassembly guideline and testing guideline was crafted and tailored to optimize the reuse process.

The framework included a comprehensive Cradle-to-Grave analysis of the HCSs used in the SIS-Velferdsbygg project in Stavanger. The analysis utilized the Environmental Product Declaration (EPD) provided by Veidekke Prefab. This analysis was used to assess the main environmental phases impacted by the production and implementation of HCSs.

The findings reveal that while existing connection methods generally support the reuse of HCSs, the HCS-Wall connections require innovative approaches to ensure structural integrity and safety. The environmental impact assessment showed significant environmental advantages both in the initial lifecycle and upon reuse. While the disassembly process for HCS reuse does involve higher emissions compared to demolition, the overall environmental assessment demonstrates a net positive outcome from reuse. The data showed significant reduction in material wastage, CO2 emission/ Global Warming Potential and Water depletion Potential. The established guidelines are structured to enhance the sustainability and streamline the reuse of HCSs in existing projects, emphasizing efficiency and environmental benefits.

This study establishes that the use of prefabricated HCSs significantly enhances the sustainability of construction practices by reducing environmental impacts during both the initial use and upon reuse. The findings advocate for the implementation of HCS reuse over demolition, illustrating its benefits in promoting a circular economy and diminishing the construction industry’s ecological footprint. By developing targeted guidelines for the reuse of HCSs in existing structures, this research fills a crucial gap in current construction standards. It provides a practical framework for extending the lifecycle of construction components and advancing sustainable development.