Klimatoptimerat byggande av betongbroar - Stefan Uppenberg, WSP
•
0 j'aime•343 vues
Klimatoptimerat byggande av betongbroar - Stefan Uppenberg, WSP. Presenterat på Betongdagen den 17 oktober 2017 på Quality Hotel Globe i Stockholm.
Recommandé
Recommandé
Contenu connexe
Plus de Svenska Betongföreningen
Plus de Svenska Betongföreningen (20)
Klimatoptimerat byggande av betongbroar - Stefan Uppenberg, WSP
- 1. Klimatoptimerat byggande av betongbroar – Råd och vägledning Stefan Uppenberg
- 2. 2 Växthusgasutsläpp vid byggande av infrastruktur
- 3. Trafikverkets klimatkrav 2020 -15 % 2025 - 30 % 2045 - 100 %
- 5. 5 Typfall — Plattrambro — Platta på packad fyllning — Spännviddsintervall — 5-8 m — 15-18 m — 6 specifika broar
- 6. At a glance 6 Åtgärder — Produktval armering — Produktval cement — Tillsatsmaterial i betong — Val av betongkvalitet och – typ — Konstruktiv optimering av mängder — Minimering av spill — Optimering av transporter — Estetiska val — Optimering ur underhållsperspektiv — Val av produktionsmetod
- 7. 7 Livscykelanalys — Utfört av CBI Betonginstitutet — Enligt EN 15804 — Exponeringsklasser för specifika broar — Betong enligt SS 137003 — Utgångsläge enligt Klimatkalkyl v.4.0 — Indata från EPD:er, ecoinvent v.3 och NTM
- 8. 10 Konstruktiv optimering av mängder
- 12. 14 Slutsatser — Utsläppsreduktioner >50% möjliga med dagens teknik — Ställ klimatkrav tidigt i projekt — Samverkan mellan alla aktörer i värdekedjan nödvändig — Fortsatt utveckling och harmonisering av regelverk behövs — Mer praktiska erfarenheter och exempel behövs
- 13. Tack! wsp.com
Notes de l'éditeur
- Var sker utsläppen i infrastrukturprojekt? Projekt över 50 miljoner, snitt för väg- och järnväg Broar står för ca 13% av CO2-utsläpp i klimatkalkyl för NTP 2014-2025 (Byggnadsverk ca 50 %) Other: Andra material (aluminium, koppar, bly), kalk (kc-pelare), plaster, salt, sprängämnen.
- KLIMATKALKYLEN Trafikverkets nya krav på minskade klimatgasutsläpp, från februari 2016 (krav på klimatkalkyl från 2015) 15% minskning 2020 jämfört med 2015 För detaljprojektering och byggande (i nuläget) Målet: nollemissioner 2050 Funktionella krav stimulera innovationer!
- Broar med en konstruktionslängd på 20 m eller mindre utgör knappt 74% av det totala brobeståndet. Siffran speglar också fördelningen för nyproducerade broar och är därmed en rimlig begränsning för identifiering av ett typfall och i linje med broar av seriekaraktär. Sett till antal byggda broar med spännvidd under 20 m domineras dessa av plattramen som utgör ca 46% av det totala beståndet näst följt av rörbron på 28%. Val av spännvidder till 5-8 respektive 15-18. Valet av 15-18 är ganska lämpligt för att i fortsättningen kunna göra jämförelser med andra brotyper som plattbro och balkbro som blir konkurrenskraftiga vid dessa spännvidder. Då blir också användningen av prefabelement aktuell Baserat på Trafikverkets produktivitetsprogram PIA - Broar med seriekaraktär Sett till antal byggda broar med spännvidd under 20 m domineras dessa av plattramen som utgör ca 46% av det totala beståndet näst följt av rörbron på 28%. Vad har vi för vanligt förekommande betongbroar? De skiljer sig också lite i hur de är lämpliga att bygga.
- Som utgångspunkt har vi använt betong och armering enligt Trafikverkets modell för klimatkalkyl v.4, vilket innebär betong utan tillsatsmaterial med anläggningscement från Cementa (CEM I 42,5 N-SR 3/MH/LA) och armering tillverkad med genomsnittlig europeisk teknik.
- . I denna studie jämförs skrotbaserad armering från Norge och Italien samt okänt stål där köparen inte har kontroll över var stålet kommer ifrån och hur det är tillverkat. Det okända stålet är ett globalt medelvärde för ståltillverkning hämtat från LCA databasen ecoinvent. Det finns stora skillnader i klimatgasutsläpp mellan olika specifika produkter, så val av produkt spelar mycket stor roll. Kräv information om produktens klimatprestanda ur ett livscykelperspektiv, helst tredjepartsgranskad EPD enligt EN15804, och jämför vid val av produkt. Ju större andel armering brokonstruktionen har i förhållande till betongmängd, desto större genomslag har valet. Ett andrahandsalternativ till produktspecifik klimatinformation kan vara att beakta följande vid produktval: Europeisk armering framför utomeuropeisk Så hög andel återvunnet stål som möjligt i tillverkningsprocessen Så hög andel förnybar energi som möjligt i tillverkningsprocessen
- Eftersträva så låg andel cementklinker som möjligt och utnyttja de möjligheter till inblandning av tillsatsmaterial, som flygaska och slagg (GGBS) ger. Hur stora mängder tillsatsmaterial som får tillsättas regleras i SS137003 och AMA Anläggning, beroende på vilka exponeringsklasser som föreskrivs. I AMA Anläggning 17 kommer regleringar rörande tillsatsmaterial troligen att vara harmoniserade med SS137003.
- Utnyttja möjligheter till optimering genom parametrisering, digitalisering och arbetssätt för samverkan och en effektiv, iterativ design- och konstruktionsprocess. Stora möjligheter till minskad klimatbelastning finns genom att inkludera materialens klimatbelastning som ytterligare en parameter (utöver kostnad, byggbarhet etc.) i optimeringsarbetet. Optimeringsarbetet bör studera möjligheter till flexibla och skalbara lösningar, samt möjligheter att bygga vidare på konstruktioner. Ofta väljs dimensionerande konstruktionshöjder utifrån tillgänglig höjd, dvs att konstruktionshöjden ofta blir den maximalt möjliga. Med de geometriska förutsättningarna låsta så kvarstår att armeringsmängden i tvärsnittet anpassas till den valda höjden. Den optimeringen som sker då är oftast mot en minimerad mängd armering utan några särskilda utvärderingar av övriga möjligheter. Om möjligheten till att hitta ”alla” tänkbara lösningar istället utnyttjas kan ett grundligare beslutsunderlag för optimering skapas. Genomgånget material från utförda parameterstudier ger sammantaget ett entydigt resultat, att det finns en reduktionspotential mellan 20-60% i materialkostnad och klimatgasutsläpp jämfört med den utformning som i verkligheten har valts för respektive bro. LCA-beräkningarna visar att det med oförändrad tvärsnittskapacitet, bara genom att anpassa tvärsnittets utformning där armeringsmängden ökades och betongmängden minskades, gav en klimatbesparing på ca 15% för överbyggnaden. Det är rimligt att anta att samma ändring av förhållandet armering/betong kan göras även för övriga brodelar, vilket skulle ge en besparingspotential på ca 15% för hela bron.
- Tänk på att estetiska val alltid bör inkluderas i den konstruktiva designen och inte ”läggas på” så att det ger upphov till ökad resursanvändning och klimatbelastning. Studerade exempel visar på upp till ca 25% högre klimatbelastning för broutformningar styrda av estetiska krav jämfört med möjliga alternativa utformningar. LCA-beräkningarna visar att användande av vitcement kan ge ca 33% högre klimatbelastning.
- En “underhållsfri” utformning av en plattrambro studerades i projektet, och definierades som att armering i kantbalkar och ytarmering i överbyggnad utförs med korrosionsskyddad armering, samt att det täckande betongskiktet då kan minskas. Med de förutsättningarna antogs att kantbalkar inte behöver underhållas eller bytas under brons livslängd, samt att tätskikt inte behövs, vilket får till följd att bron inte behöver stängas av för underhåll och trafikstörningar kan undvikas. I högt belastade trafikmiljöer kan en brokonstruktion med korrosionsskyddad armering i kantbalkar och ytarmering, eller annan konstruktion som säkerställer att tätskikt och kantbalkar inte behöver bytas under livstiden, ge stor klimatbesparing på grund av att framtida avstängningar för underhållsarbeten undviks och därmed trafikomledningar och –störningar. Det finns dock stora osäkerheter kring hur stora klimatgasutsläppen blir från underhållsåtgärder som ligger 30 år, 60 år eller ännu längre fram i tiden. I miljöer med låg störningskänslighet ger en korrosionsskyddad utformning däremot en något högre klimatbelastning. Vid användning av korrosionsskyddad armering bör möjligheterna att minska täckande betongskikt tillvaratas för minskad klimatbelastning.
- Se över möjligheterna att kombinera produktval cement, val av betongkvalitet och –typ samt att minimera mängden cementklinker genom inblandning av tillsatsmaterial så att klimatbelastningen minimeras. + val av armering