How I Got Run Over by the Carbon Elephant or Buildings - - PowerPoint PPT Presentation

How ¡I ¡Got ¡Run ¡Over ¡by ¡the ¡Carbon ¡Elephant… ¡

• r ¡Buildings ¡as ¡a ¡Climate ¡Change ¡Solu2on ¡

Chris ¡Magwood ¡ ONBC ¡2018 ¡

Where ¡I’m ¡coming ¡from… ¡ A ¡20-­‑year ¡pracCce ¡of ¡ecological ¡design ¡& ¡construcCon ¡

Considering ¡material ¡& ¡system ¡ choices ¡based ¡on ¡criteria: ¡

• Environmental ¡impacts ¡
• Embodied ¡energy ¡(and ¡carbon) ¡
• Indoor ¡environment ¡quality ¡
• Energy ¡Efficiency ¡
• Waste ¡
• Material ¡costs ¡
• Labour ¡inputs ¡
• Skill ¡level ¡required ¡by ¡homeowner ¡
• Sourcing ¡& ¡availability ¡
• Durability ¡& ¡longevity ¡
• Building ¡code ¡compliance ¡

Take ¡a ¡trip ¡with ¡me ¡ down ¡the ¡nerdy ¡ rabbit ¡hole ¡of ¡ embodied ¡carbon ¡ calculaCons… ¡

How ¡do ¡we ¡find ¡out ¡the ¡greenhouse ¡gas ¡emissions ¡ related ¡to ¡a ¡parCcular ¡material? ¡

I ¡started ¡with ¡the ¡ICE ¡(Inventory ¡of ¡Carbon ¡and ¡Energy) ¡database, ¡ generated ¡at ¡University ¡of ¡Bath ¡in ¡England. ¡It ¡started ¡in ¡2005 ¡and ¡has ¡ been ¡an ¡invaluable ¡resource. ¡ But, ¡the ¡data ¡isn’t ¡verified ¡or ¡standardized ¡(and ¡is ¡UK ¡and ¡European), ¡ so ¡need ¡bePer ¡sources… ¡

Environmental ¡Product ¡ DeclaraCons… ¡

A ¡more ¡reliable ¡source ¡of ¡ecological ¡impact ¡data ¡

Varying ¡standards ¡for ¡EPDs… ¡

Two ¡different ¡standards, ¡not ¡directly ¡comparable! ¡

Boundary ¡condiCons… ¡

Ensuring ¡comparisons ¡cover ¡the ¡same ¡boundaries ¡for ¡comparison ¡

• PS. ¡We ¡should ¡do ¡this! ¡

An ¡EPD ¡for ¡straw ¡bales ¡and ¡hemp ¡would ¡make ¡these ¡opVons ¡that ¡designers ¡looking ¡for ¡ materials ¡would ¡actually ¡see. ¡I ¡can’t ¡think ¡of ¡a ¡bePer ¡role ¡for ¡the ¡ONBC ¡at ¡this ¡point. ¡

MD-17001-EN | Carlo F. Christensen | Page 7 of 11

LCA results

ENVIRONMENTAL IMPACTS PER M2

Parameter Unit A1-A3 A4 A5 B1 B2 B3 B4 B5 C1 C2 C3 C4 D GWP [kg CO2-eq.]

• 50,4

0,555 0,809 38,4 0,00415 0,134 40,5

• 15,2

ODP [kg CFC11-eq.] 3,97E-009 4,52E-013 6,31E-013 4,66E-010 1,09E-013 8,81E-012

• 1,62E-011

AP [kg SO2-eq.] 0,42 0,00239 0,00423 6,81E-005 0,000575 0,00413

• 0,02

EP [kg PO43--eq.]

• 0,882

0,000595

• 0,00862

0,349 6,78E-005 0,000143 0,000843

• 0,00249

POCP [kg ethene-eq.] 0,00395

• 0,00087

2,4E-005 1,61E-005

• 0,00021

0,000334

• 0,0021

ADPE [kg Sb-eq.] 0,000125 5,02E-008 4,55E-007

• 1,51E-005

5,33E-008 1,21E-008 3,83E-007

• 2,88E-006

ADPF [MJ] 327 7,66 3,34 0,066 1,85 7,41

• 201

Caption GWP = Global warming potential; ODP = Ozone depletion potential; AP = Acidification potential of soil and water; EP = Eutrophication potential; POCP = Photochemical ozone creation potential; ADPE = Abiotic depletion potential for non fossil resources; ADPF = Abiotic depletion potential for fossil resources

RESOURCE USE PER M2

Parameter Unit A1-A3 A4 A5 B1 B2 B3 B4 B5 C1 C2 C3 C4 D PERE [MJ] 262

• PERM

[MJ] 741

• PERT

[MJ] 1E003 0,395 9,87 0,274 0,0954 1,31

• 59,9

PENRE [MJ] 330

• PENRM

[MJ] 6

• PENRT

[MJ] 336 7,7 3,45

• 0,619

0,07 1,86 8,81

• 208

SM [kg] RSF [MJ] NRSF [MJ] FW [m3] 0,0953 0,000732 0,00408 0,00159 0,000176 0,0983

• 0,0284

Caption PERE = Use of renewable primary energy excluding renewable primary energy resources used as raw materials; PERM = Use of renewable primary energy resources used as raw materials; PERT = Total use of renewable primary energy resources; PENRE = Use of non renewable primary energy excluding non renewable primary energy resources used as raw materials; PENRM = Use of non renewable primary energy resources used as raw materials; PENRT = Total use of non renewable primary energy resources; SM = Use of secondary material; RSF = Use of renewable secondary fuels; NRSF = Use of non renewable secondary fuels; FW = Use of net fresh water

EPD

Building Component Materials Construction type Kg total ICE 2.0 factor Other EC factor Total kg CO2e Improved performanc tal CO2 sequestrati Notes Red Foundation Walls & Slab 1) Typical poured concrete Concrete 8 inch concrete wall, 24mPa 39120 0.107 0.127* 4968.2 N Parging Top 2 feet, 1:1:6 mix 711 0.174 123.7 N Rebar 1/2" rebar as per OBC 295.4 1.4 413.6 N 5505.5 2) High slag concrete Concrete, 50% blast furnace slag 8 inch slag concrete, 24mPa 39120 0.077 3012.2 N Parging Top 2 feet, 1:1:6 mix 711 0.174 123.7 N Rebar 1/2" rebar as per OBC 295.4 1.4 413.6 N 3549.5 3) ICF Concrete 8 inch concrete, 24mPa 39120 0.107 0.127* 4968.2 N Parging Top 2 feet, 1:1:6 mix 711 0.174 123.7 N Rebar 1/2" rebar as per manufacturer spe 433 1.4 606.2 N 5698.1 4) Nexcem ICF (formerly Duriso Concrete Concrete fill for 432 12 inch blocks 20616 0.107 0.127* 2618.2 N Parging Top 2 feet, 1:1:6 mix 711 0.174 123.7 N Rebar 1/2 inch rebar as per manufacturer 492 1.4 688.8 N 3430.7 5) Rammed earth blocks Rammed earth blocks 8" Watershed blocks 23052.1 0.061 0.0696* 1604.4 N Parging Top 2 feet, 1:1:6 mix 711 0.174 123.7 N Rebar 1/2" rebar as per OBC 393.9 1.4 551.5 N 2279.6 Foundation Slab 1) Typical poured concrete Concrete, 24 mPa 4 inch thick slab 23280 0.107 0.127* 2956.6 N 2) High slag concrete Concrete, 50% blast furnace slag 4 inch thick slab 23280 0.077 1792.6 N 3) Earthen floor 4 inches earthen floor 10563 10563 0.0052 55 N Foundation Insulation * Code Minimum 1) Extruded polystyrene Exterior wall insulation 4 inches XPS foam (R-20) 243 4.26 35.04kg/m2 at R-20 3255.6 Y Sub slab insulation 2 inches XPS foam (R-10) 120.3 4.26 17.52kg/m2 at R-10 1627.8 Y 4883.4 7585.5 2) Expanded polystyrene Exterior wall insulation 4 inches EPS foam 15kg/m3 (R-18) 149.6 3.29 47.13kg per m3 391.2 Y Sub slab insulation 2 inches EPS foam 15 kg/m3 (R-9) 120.3 3.29 47.13kg per m3 222.5 Y 613.7 965.3 3) High density spray foam Exterior wall insulation ~4 inches (R-20) N/A 11.22 kg/ft2 at R-20 11216.1 Y Sub slab insulation ~2 inches (R-10) N/A 5.63 kg/ft2 at R-10 2551.5 Y 13767.6 20020.4 4) Medium density spray foam Exterior wall insulation ~4 inches, 2lb/ft3 (R-20) N/A 9.03 kg/ft2 at R-20 7937.4 Y Sub slab insulation ~2 inches, 2lb/ft3 (R-10) N/A 4.53 kg/ft2 at R-10 4530 Y 12467.4 19616.7 5) ICF ICF insulation 2-5/8 inches EPS per side (R-24) 201 4.26 47.13kg per m3 631.5 Y ICF webbing Polystyrene webs at 8 inches 34.5 4.49 154.9 N Sub slab insulation 2 inches EPS foam 15 kg/m3 (R-9) 120.3 3.29 47.13kg per m3 222.5 Y 1008.9 1389.3

Looking ¡at ¡modeling ¡results… ¡

There ¡can ¡be ¡a ¡wide ¡variaVon! ¡

Build ¡your ¡own ¡adventure… ¡

Adding ¡up ¡the ¡different ¡materials ¡that ¡you ¡could ¡choose ¡

Involving ¡the ¡energy ¡nerds… ¡

…to ¡add ¡operaVonal ¡carbon ¡emissions ¡to ¡the ¡scenario. ¡

Take ¡away ¡points: ¡

• Embodied ¡carbon ¡can ¡vary ¡widely, ¡and ¡

can ¡be ¡negaVve ¡(or ¡posiVve…) ¡

• Fuel ¡source ¡makes ¡a ¡huge ¡difference ¡

And ¡this ¡could ¡just ¡be ¡the ¡beginning… ¡

…of ¡an ¡intenVonal ¡effort ¡to ¡store ¡carbon ¡in ¡the ¡built ¡environment. ¡

Two ¡key ¡government ¡direcVves ¡ drive ¡the ¡imperaVve ¡to ¡reduce ¡ carbon ¡emissions ¡associated ¡with ¡ buildings: ¡

• OBC ¡ObjecVve ¡OE1.1 ¡
• CCAP: ¡Buildings ¡and ¡Homes ¡

This ¡has ¡been ¡addressed ¡via ¡a ¡ focus ¡on ¡the ¡energy ¡efficiency ¡of ¡ buildings, ¡and ¡to ¡a ¡lesser ¡degree, ¡ electrificaVon ¡(via ¡heat ¡pumps). ¡ ¡ Policy ¡opVon ¡to ¡focus ¡on ¡ embodied ¡carbon… ¡ Pilot ¡projects ¡in ¡City ¡of ¡Vancouver ¡ and ¡CaGBC ¡Zero ¡Carbon ¡Building ¡ Standard, ¡collecVng ¡embodied ¡ carbon ¡data. ¡

It’s ¡starVng ¡to ¡happen! ¡ PublicaVons, ¡government ¡policy ¡ acVon, ¡cross-­‑sector ¡iniVaVve ¡from ¡ Carbon ¡Leadership ¡Forum… ¡ …and ¡the ¡natural ¡building ¡community ¡has ¡a ¡central ¡role ¡to ¡play. ¡