Ученые из Университета Кюсю и Университета Сугияма Йогакэн выяснили, какие типы жилых домов в Японии приводят к наименьшим выбросам CO₂ на этапе строительства. В рамках масштабного исследования они сопоставили углеродный след различных технологий жилищного строительства с учетом этажности зданий – деревянных домов, зданий из железобетона и монолитного бетона, а также домов со стальным каркасом. Речь шла не об эксплуатации жилья, а именно о тех выбросах, возникающих до заселения – при производстве материалов, их транспортировке и возведении зданий.
Строительный сектор в Японии формирует около 30% энергопотребления, однако до недавнего времени не было ясно, какие именно типы жилья дают наибольший вклад в выбросы CO₂ именно на этапе строительства. Чтобы получить целостную картину, исследователи применили метод экологически расширенного анализа «затраты-выпуск». Этот подход рассматривает экономику как единую систему взаимосвязанных отраслей и позволяет учитывать не отдельные материалы или строительные операции, а всю совокупность производственных цепочек.
В основу анализа легли данные за 2015 год – последние, где строительный сектор детально разделен по технологиям (дерево, железобетон, сталь) и увязан с отраслевыми коэффициентами выбросов. Хотя за прошедшее десятилетие энергоэффективность промышленности подросла, базовые различия между строительными технологиями за это время принципиально не изменились.
Экономические потоки были объединены с данными о прямых выбросах CO₂ в каждой отрасли. В результате была построена модель, учитывающая не только эмиссии непосредственно на стройплощадке, например, от работы техники, но и весь скрытый углеродный след строительства – от добычи железной руды и производства цемента до генерации электроэнергии и транспортировки материалов.
Отдельное внимание в исследовании уделено древесине. В отличие от бетона и стали, производство которых связано с высокими выбросами, дерево в процессе роста поглощает углекислый газ из атмосферы и аккумулирует его в своей структуре. Этот эффект временного хранения углерода был количественно оценен и учтен при расчете чистого углеродного следа деревянных домов на этапе строительства.
Сопоставление четырех основных технологий показало резкий контраст.
Наименьшие чистые выбросы углекислого газа в пересчете на квадратный метр площади продемонстрировали деревянные дома – около 195 кг CO₂ на м². Для сравнения, у железобетонных зданий этот показатель достигал 1109 кг CO₂ на м², у бетонных – 857 кг CO₂ на м², а у домов со стальным каркасом – 803 кг CO₂ на м². Таким образом деревянные дома оказались в 4-5 раз менее углеродоемкими.
Дополнительно исследователи проанализировали влияние этажности на распределение строительных выбросов. Существенная часть совокупных выбросов приходится на малоэтажное жилье высотой от одного до трех этажей. Это связано прежде всего с масштабом строительства: такие дома составляют большую часть нового жилищного фонда и их массовость компенсирует низкие удельные выбросы. В сегменте зданий высотой от четырех до девяти этажей доля в общем объеме выбросов заметно меньше, однако каждый такой объект отличается высокой углеродоемкостью из-за интенсивного использования бетона и стали, что делает этот сегмент критически важным с точки зрения климатической политики.
Исследователи полагают, что градостроительным властям для успешной декарбонизации экономики предстоит существенно расширить применение древесины при строительстве, в том числе в зданиях средней этажности.
