Exploring the Integration of Embodied Carbon Assessment in Architectural Design: An Analysis of Current Practices

Abstract

Materialene som brukes til bygninger står globalt for ca. 28 % av de årlige karbondioksidutslippene i byggesektoren. Sporing av disse innebygde karbonutslippene i et byggeprosjekt gjøres ved å gjennomføre en livssyklusvurdering (LCA). Den norske byggtekniske forskriften TEK 17 vil inkludere en LCA for det ferdige prosjektet som en del av godkjenningsprosessen fra juli 2023 og viser til strengere krav i fremtiden. Med viktigheten av å redusere det innebygde karbonet i bygninger på agendaen, øker naturligvis også behovet for å ta hensyn til innebygd karbon i designprosessen. Arkitekter har stor innflytelse på den arkitektoniske utformingen og dermed på bygningers miljøpåvirkning. Per i dag er imidlertid vurderingen av innebygd karbon ikke godt integrert i designprosessen. Denne studien undersøker hvordan livssyklusvurdering av innebygde karbonutslippene kan integreres i arkitektonisk design. For å skaffe en god forståelse for temaet og dagens praksis ble det gjennomført et bredt litteraturstudie av prosjekteringsprossessen i Norge samt forskning på om og hvordan LCA av innebygd karbon og relaterte emner blir gjennomført som en del av byggeprossessen. Fem semistrukturerte intervjuer, med fire arkitekter og én ingeniør, ble gjennomført for å få innsikt i arbeidspraksis, prosjektstrukturer, valg under prosjekteringen samt kunnskap og oppfatninger om innebygde utslipp. Fire intervjuer fra skole-prosjektet Voldsløkka, som er relatert til forskningsprosjektet ARV, ble inkludert i intervjuanalysen. Basert på innsikten fra intervjuene ble ulike hensyn knyttet til innebygd karbon og LCA-beregninger utforsket i detalj. Disse tilleggsbetraktningene ga ytterligere innsikt og tok opp kontroverser og usikkerhet som ble identifisert under intervjuene. Intervjuene ga verdifull innsikt i tre hovedområder: den arkitektoniske designprosessen og involverte parter, integrering av LCA i designprosessen, og hensyn til og påvirkning av innebygd karbon. Den supplerende undersøkelsen gikk nærmere inn på bruken av forenklet dokumentasjon og belyste viktige aspekter å ta hensyn til i LCA-beregninger. Konklusjonen i denne studien er at integrering av LCA i designprosessen er et felt i utvikling, og i takt med at miljøaspektene får mer oppmerksomhet, utvikler designprosessen seg i retning av en mer tverrfaglig prosess. Integrering av LCA i den tidlige designfasen er avgjørende for en vellykket forbedring av bygningers innebygde karboninnhold, men strømlinjeformede tilnærminger og forståelige retningslinjer må videreutvikles. I tillegg må arkitekter og andre interessenter erkjenne at det å ta hensyn til innebygd karbon er en kompleks og utfordrende oppgave i en allerede kompleks designprosess. Det krever innsats og en bred forståelse av sammenhengene mellom ulike aspekter for å kunne ta informerte beslutninger. Samtidig bør forskere og ingeniører etterstrebe å kommunisere LCA-konsepter på en mer tilgjengelig måte, slik at arkitekter ikke blir overveldet av de store mengdene med informasjon og de ulike beregningsmetodene.

The material used in buildings is globally responsible for approximately 28% of the annual carbon dioxide emissions within the building sector. Tracking these embodied carbon emissions within a building project is done by conducting a life cycle assessment (LCA). The Norwegian building code TEK 17 will include an LCA for the finished project as part of the approval process from July 2023 and refers to stricter requirements in the future. With the importance of lowering embodied carbon in buildings on the table, the urgency of including embodied carbon considerations in the design process increases. Architects have a large influence on architectural designs and consequently on the environmental impact of buildings. However, as of now embodied carbon assessment is not well integrated into their design process. This study investigates the integration of embodied carbon assessment in architectural design. A broad literature review about the design process in Norway as well as research about LCA of embodied carbon and related topics was conducted to investigate the current practice and provide an understanding of the topic. Five semi-structured interviews were conducted, with four architects and one engineer, to gain insight regarding work practices, project structures, choices during the design, and knowledge and perceptions regarding embodied emissions. Four interviews from the Voldsløkka school project, which is related to the research project ARV, were included in the interview analysis. Based on the insights gained in the interviews, various considerations related to embodied carbon and LCA calculations were explored in detail. These additional considerations provided further insights and address controversies and uncertainty identified during the interviews. The interviews provided valuable insights into three key areas: the architectural design process and involved parties, integration of LCA into the design process, and embodied carbon considerations and influences. The supplementary investigation further delved into the use of simplified documentations and highlighted important aspects to consider in LCA calculations. This thesis concludes that the integration of LCA into the design process is a developing field and with environmental aspects getting more attention the design process is evolving towards a more interdisciplinary process. Integration of LCA in the early design is crucial for a successful enhancement of the embodied carbon in buildings, but streamlined approaches and understandable guidelines need to be advanced further. Additionally, architects and other stakeholders must acknowledge that addressing embodied carbon is a complex and challenging task within an already compound design process. It requires effort and a broad understanding of the correlations between different aspects to take informed decisions. Simultaneously, researchers and engineers should strive to communicate LCA concepts in a more accessible manner, ensuring that architects are not overwhelmed by the vast amount of information and various calculation approaches.