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

How ¡I ¡Got ¡Run ¡Over ¡by ¡the ¡Carbon ¡Elephant… ¡ or ¡ 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! ¡ LCA results ENVIRONMENTAL IMPACTS PER M 2 Parameter Unit A1-A3 A4 A5 B1 B2 B3 B4 B5 C1 C2 C3 C4 D Owner: Carlo F. Christensen A/S No.: MD-17001-EN ECO EPD: 00000505 GWP [kg CO 2 -eq.] -50,4 0,555 0,809 38,4 0,00415 0 0 0 0 0,134 0 40,5 -15,2 Issued: 25-04-2017 Valid to: 25-04-2022 ODP [kg CFC11-eq.] 3,97E-009 4,52E-013 6,31E-013 0 4,66E-010 0 0 0 0 1,09E-013 0 8,81E-012 -1,62E-011 EPD 3 r d P A R T Y V E R I F I E D AP [kg SO 2 -eq.] 0,42 0,00239 0,00423 0 6,81E-005 0 0 0 0 0,000575 0 0,00413 -0,02 -0,882 0,000595 -0,00862 0,349 6,78E-005 0 0 0 0 0,000143 0 0,000843 -0,00249 EP [kg PO 43- -eq.] VERIFIED ENVIRONMENTAL PRODUCT DECLARATION | ISO 14025 & EN 15804 0,00395 -0,00087 2,4E-005 0 1,61E-005 0 0 0 0 -0,00021 0 0,000334 -0,0021 POCP [kg ethene-eq.] ADPE [kg Sb-eq.] 0,000125 5,02E-008 4,55E-007 -1,51E-005 5,33E-008 0 0 0 0 1,21E-008 0 3,83E-007 -2,88E-006 ADPF [MJ] 327 7,66 3,34 0 0,066 0 0 0 0 1,85 0 7,41 -201 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 Caption potential for non fossil resources; ADPF = Abiotic depletion potential for fossil resources RESOURCE USE PER M 2 Parameter Unit A1-A3 A4 A5 B1 B2 B3 B4 B5 C1 C2 C3 C4 D 262 - - - - - - - - - - - - PERE [MJ] PERM [MJ] 741 - - - - - - - - - - - - PERT [MJ] 1E003 0,395 9,87 0 0,274 0 0 0 0 0,0954 0 1,31 -59,9 PENRE [MJ] 330 - - - - - - - - - - - - PENRM [MJ] 6 - - - - - - - - - - - - 336 7,7 3,45 -0,619 0,07 0 0 0 0 1,86 0 8,81 -208 PENRT [MJ] 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 SM [kg] 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 RSF [MJ] NRSF [MJ] 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 FW [m 3 ] 0,0953 0,000732 0,00408 0 0,00159 0 0 0 0 0,000176 0 0,0983 -0,0284 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 Caption 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 MD-17001-EN | Carlo F. Christensen | Page 7 of 11 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. ¡

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 0 N Parging Top 2 feet, 1:1:6 mix 711 0.174 123.7 0 N Rebar 1/2" rebar as per OBC 295.4 1.4 413.6 0 N 5505.5 2) High slag concrete Concrete, 50% blast furnace slag 8 inch slag concrete, 24mPa 39120 0.077 3012.2 0 N Parging Top 2 feet, 1:1:6 mix 711 0.174 123.7 0 N Rebar 1/2" rebar as per OBC 295.4 1.4 413.6 0 N 3549.5 3) ICF Concrete 8 inch concrete, 24mPa 39120 0.107 0.127* 4968.2 0 N Parging Top 2 feet, 1:1:6 mix 711 0.174 123.7 0 N Rebar 1/2" rebar as per manufacturer spe 433 1.4 606.2 0 N 5698.1 4) Nexcem ICF (formerly Duriso Concrete Concrete fill for 432 12 inch blocks 20616 0.107 0.127* 2618.2 0 N Parging Top 2 feet, 1:1:6 mix 711 0.174 123.7 0 N Rebar 1/2 inch rebar as per manufacturer 492 1.4 688.8 0 N 3430.7 5) Rammed earth blocks Rammed earth blocks 8" Watershed blocks 23052.1 0.061 0.0696* 1604.4 0 N Parging Top 2 feet, 1:1:6 mix 711 0.174 123.7 0 N Rebar 1/2" rebar as per OBC 393.9 1.4 551.5 0 N 2279.6 Foundation Slab 1) Typical poured concrete Concrete, 24 mPa 4 inch thick slab 23280 0.107 0.127* 2956.6 0 N 2) High slag concrete Concrete, 50% blast furnace slag 4 inch thick slab 23280 0.077 1792.6 0 N 3) Earthen floor 4 inches earthen floor 10563 10563 0.0052 55 0 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 0 Y Sub slab insulation 2 inches XPS foam (R-10) 120.3 4.26 17.52kg/m2 at R-10 1627.8 0 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 0 Y Sub slab insulation 2 inches EPS foam 15 kg/m3 (R-9) 120.3 3.29 47.13kg per m3 222.5 0 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 0 Y Sub slab insulation ~2 inches (R-10) N/A 5.63 kg/ft2 at R-10 2551.5 0 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 0 Y Sub slab insulation ~2 inches, 2lb/ft3 (R-10) N/A 4.53 kg/ft2 at R-10 4530 0 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 0 Y ICF webbing Polystyrene webs at 8 inches 34.5 4.49 154.9 0 N Sub slab insulation 2 inches EPS foam 15 kg/m3 (R-9) 120.3 3.29 47.13kg per m3 222.5 0 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. ¡