Använt stål återvinns i nya produkter. 15 MILJÖ

Transkript

1 15 MILJÖ Ordet miljö betyder omgivning, men har närmast kommit att förknippas med sammanhang som omfattar natur, ekologi och hälsa. Ekologi betyder Läran om samspelet mellan de levande organismerna och deras omvärld. Miljöfrågor är idag integrerade med nästan varje produkt och tjänst, trots att större delen av miljöarbetet är frivilligbaserat. BSK, BKR och andra byggnormer innehåller få eller inga konkreta riktlinjer för miljöanpassning, så det är ytterst miljölagarna och i många fall företagens frivilliga miljöledningssystem, särskilda branschöverenskommelser och kundernas krav som styr arbete, utveckling och kunskapsspridning inom miljöområdet. De flesta miljöfrågorna är så övergripande att de täcker många branscher och stora geografiska områden. Det fåtal miljöfrågor som kan sägas vara stålbyggnadsspecifika gäller främst korrosionsskydd, fogning och i viss mån återvinning och återanvändning. Omvänt finns också specifika ickefrågor till stålbyggandets fördel, vilka bl.a. berör materialemissioner och innemiljö som för andra materialgrupper är väldigt relevanta i miljösammanhang. Genom att miljöfrågorna kan relateras till människans välfärd och överlevnad har de fått hög prioritet i vår vardag. Viktiga miljöeffekter i Sverige är bl.a. försurning och övergödning. Den mest påtagliga miljöpåverkande aktiviteten är förbränning av fossila bränslen, t.ex. kol och olja, för att få Använt stål återvinns i nya produkter. 245

2 tillgång till energi. Detta ger upphov till såväl lokala som globala miljöproblem, där växthuseffekten kanske är mest omdebatterad. Miljöbegreppet indelas normalt i yttre miljö och inre miljö. Till den yttre miljön räknas bebyggelse och natur i form av luft, vatten och mark. Den inre miljön inkluderar bl.a. inomhusmiljö och arbetsmiljö, som har vissa komplexa relationer till människans hälsotillstånd, t.ex. genom luftkvalitet och ljud. Byggnadsfysiska faktorer som bl.a. relaterar till fukt och temperatur räknas också till den inre miljön. Den yttre miljön påverkas till stor del genom råvaruanvändning, energianvändning, avfallsgenerering samt förbränning inom byggande, transporter och andra industriella aktiviteter. Här är det viktigt att ingen klandras för dess miljöpåverkande aktiviteter utan att relatera till den nytta aktiviteten medför, samt relatera till de alternativa aktiviteter som kan fylla samma funktion och övriga krav. Det vi kallar miljöpåverkan är en ofrånkomlig effekt från varje typ av aktivitet, och går inte att eliminera. Graden av miljöpåverkan är således relativ ENERGI Energianvändningen under byggnadens förvaltningsskede är en av byggbranschens absolut viktigaste miljöaspekter. Energi anses miljöpåverkande främst genom att produktion och distribution av el, vattenburen värme och kyla orsakar utsläpp och resursanvändning. Enligt flera studier står uppvärmningsenergin under förvaltningsskedet för % av byggnadens (husets) totala energianvändning. Med en energieffektiv utformning av klimatskärmen kan således byggnadens övergripande miljöprestanda dramatiskt påverkas. Ett antal relativt energieffektiva lösningar för klimatskärmar finns idag för stålbyggnader som bostäder, industrier och lokaler. [5] [10] Teknikutveckling har tillsammans med skärpta krav och dyrare energi lett till att dagens bostäder använder ca 160 kwh/m²,år jämfört med kwh/m²,år för 25 år sedan. För lokaler har energianvändningen mer än halverats över samma period. Energimyndigheten har visat att 2000-talets småhus kan klara sig med kwh/m²,år, där hushållselen utgör ca 40 %. Även om de huvudsakliga värmeförlusterna i moderna hus sker genom ventilation är en välisolerad klimatskärm viktig. [5] För att producera 1 kg stålprodukt för användning i en byggnad används totalt ca 9 kwh energi, alla processer och energislag inkluderade. En ytterväggskonstruktion av tunnplåtsreglar, gips och mineralull samt med bärande stomme av stål kan under hela livscykeln knytas till en energimängd som motsvarar ca 120 kwh/m² vägg. För att få perspektiv på detta kan vi öka värmeisoleringens tjocklek från exempelvis 150 till 200 mm. Detta medför en tillverkningsrelaterad energiökning med ca 6 kwh/m², men isoleringsökningens medförda energivinst under förvaltningsskedet uppnås efter endast 3 månader. [6] [10] Exemplet ovan kan påvisa två saker för stålbyggnader: dels är de 23 TWh energi som svensk stålindustri använder varje år närmast är försumbara i 246

3 Figur 15.1 Energianvändningen står för en betydande miljöpåverkan inom byggsektorn. användarledet, dels visas möjligheten att med ganska enkla medel åstadkomma en miljöprestandaökning när vi tar oss tillfället att överblicka byggnadens hela livscykel. För ståltillverkning används energi i form av gas, elektricitet och oljeprodukter. Användningen av oljeprodukter sker primärt vid transporter. Skrotbaserad stålproduktion använder ungefär en tredjedel så mycket energi som malmbaserad produktion. Koks, som tillverkas av kol, används som reduktionsmedel i masugn och klassificeras som materialråvara, inte som energiråvara. Värmeöverskottet levererar svensk stålindustri bl.a. som vattenburen värme till hushåll och industrier. Energibehovet har minskats kraftigt genom processförbättringar, modern utrustning, kortare tillverkningskedjor och interncirkulation av energiinnehållande gaser. [11] Energibehovets fördelning under förvaltningsskedet och möjlighet att påverka behovet skiljer sig en del mellan olika stålbyggnadstyper. För bostäder används ca 60% till uppvärmning och ventilation, vilket är den del som kan påverkas av val av konstruktionslösning, byggnadsmaterial m.m. Ungefär 20% av energibehovet för bostaden är hushållsel och 20% är varmvatten. Av energibehovet i förvaltningsskedet för en industribyggnad står elen för ca 35%, för en lokal nära 50% och för en bro nära 100%. Elbehovet är i huvudsak knutet till verksamheten i byggnaden, men kan påverkas av byggnadens utformning om elanvändningen är kopplad till värme eller kyla. Förutom bättre isolering och täthet kan värmeenergibehovet minskas med t.ex. ökad solljusinstrålning. Värmelagring i tyngre byggnadskonstruktioner nämns som en möjlighet till energieffektivisering, vilket i viss mån kan utnyttjas om värmelasterna 247

4 Figur 15.2 Slitsning av tunnplåtsreglar för effektivare värmeisolering. Figur 15.3 Exempel på Lättbyggnad med stål. Här lyfts ett volymelement på plats. är stora och temperaturen varierar mycket. Potentialen för energibesparing genom värmelagring beror även på bl.a. byggnadens utformning. I en stålbyggnad kan lagringen vid rätt förutsättningar främst nyttjas i betongbjälklag och gipsskivor, vilket kanske kan spara några procent. Att tänka på är att utanpåliggande isolerande skikt påverkar värmetransmissionen till det tunga materialet kraftigt. Energieffektivisering i lätta stålbyggnadskonstruktioner görs dels med det kraftigt minskade materialbehovet, och dels med genomtänkta tekniska lösningar och produktionslösningar som ger god isolerförmåga och som möjliggör en effektiv användning av värme- och ventilationssystem. Exempel på det senare är bl.a. slitsning av tunnplåtsreglar till ytterväggar och industriell produktion av väggelement och rumsmoduler, se figur 15.2 och MATERIAL För att bygga behövs mycket material, som antingen har sitt ursprung i jungfruliga naturliga råvaror eller i återvunna tekniska råvaror. De jungfruliga råvaror som ligger till grund för stålbyggande är bl.a. metallmalmer, kalksten, gipssten, olja, kol och vissa bergmineral som diabas. Återvunna råvaror är framförallt stål (skrot), industrigips och returglas. Järn, den huvudsakliga ingrediensen i stål, är jordskorpans fjärde vanligaste grundämne. En järnatom varken skapas eller försvinner, utan cirkulerar runt i samhället, i eviga kretslopp. Järnmalmstillgången kan betraktas som mycket god, medan de fossila bränslena är att betrakta som kritiska ändliga resurser. Järnmalm, kalksten etc. behövs för att det återvunna stålet inte täcker det globala behovet av järnråvara, trots en mycket hög återvinningsgrad.

5 Figur 15.4 Övergripande materialflöden för tre viktiga produktgrupper inom stålbyggande. Exemplet för mineralull gäller glasull. Materialanvändningen är miljöpåverkande på flera sätt, främst genom de material- och råvarutillverkande processerna, men även genom uttaget av naturresurser, transporter av råvaror och färdiga produkter samt enskilda materials och kemikaliers direkta påverkan på hälsa och miljö. Världen konsumerar 819 miljoner ton stålprodukter årligen (2002), varav över 20% går till byggande. En mycket stor del av dessa produkter kommer framöver att utgöra råvara för nya stålprodukter likadana eller helt andra. Byggprodukten av stål återvinns i teorin i sin helhet mellan 10 och 30 gånger. Mindre materialförluster uppkommer bl.a. genom deponering av komplexa materialkombinationer och nedbrytning (korrosion). Järnet materialåtervinns inte heller ëfter användning i icke-metalliska produkter som glas, pigment eller betong. [1] [11] De övriga huvudsakliga materialgrupperna i stålbyggnad är betong, cellplast, gips och mineralull, där de två sistnämnda likt stålprodukterna har väl fungerande kretslopp, se figur Betong är det idag i särklass mest använda byggmaterialet, där cementtillverkningen och transporterna är de två viktigaste processerna i miljösammanhang. 249

6 För såväl cellplast som gipsskivor och mineralull är råvaruutvinning och transporter de mest betydande miljöparametrarna. Insatserna för resursbesparing är många, och innefattar t.ex. produktutveckling (höghållfasta stål, lätta byggsystem), processutveckling (modern processtyrningsteknik, industriellt byggande) och förbättrad återvinning av såväl stålråvara som restprodukter. Liknande insatser förekommer även för andra stålbyggnadsmaterial. Man uppskattar att det idag finns mer än två miljarder ton stål i olika byggnadskonstruktioner som kommer att återvinnas i framtiden. Stålmängden i hela teknosfären ökar med omkring 300 miljoner ton varje år till följd av den stora efterfrågan som finns på stålprodukter. Byggnader och anläggningar av stål är lätta konstruktioner, och använder därför relativt lite materialråvara. Stålbyggnaders höga återvinningsbarhet och återbrukbarhet är dessutom kraftigt resursbesparande. Mer om detta finns att läsa i nästa kapitel. Ett bra exempel på materialeffektiva byggsystem är Lättbyggnad med stål, där de ingående komponenterna är kretsloppsanpassade, väldigt materialsnåla (runt 150 kg/m 2 BOA), har flera andra goda miljöegenskaper och samtidigt uppfyller de funktionskrav som kan ställas på en byggnad, se vidare Kapitel 6. Ståltillverkning och stålbyggande är råvarueffektiva branscher även med hänsyn till materialutnyttjande. Av 1 ton råvaror deponeras endast ca 25 kg restprodukter. Det mesta av stålproduktionens fasta restprodukter, t.ex. slagger och oxider, återvinns eller raffineras för tillverkning av bl.a. vägballast, cement, elektronikkomponenter, färger, glas, läkemedel, lim och KRAV-märkt växtnäring. [4] 15.3 KRETSLOPP OCH ÅTERVINNING Återvinning indelas primärt i materialåtervinning och energiutvinning. Materialåtervinning innebär användning av det begagnade materialet vid framställning av ny råvara. Energiutvinning innebär förbränning av produkter så att dess inbyggda energimängd kan tillgodogöras för t.ex. uppvärmning. Vid framställning av stålbyggnadsprodukter från jungfruliga råvaror tas material från biosfären (den levande naturen) och geosfären (jordskorpan) till teknosfären (samhället). Stora råvarugrupper är malmer, olja och skog. Produkter och ämnen som färdas i motsatt riktning klassas som avfall eller föroreningar. Kretsloppsanpassning är en av dagens viktigaste övergripande miljömålsättningar, vilket innebär att vi ska minska ämnesflödena mellan sfärerna, och de material som redan finns inom respektive system används och återvinns där i största utsträckning. Stål och andra metaller är material som har mycket goda förutsättningar att recirkuleras, främst pga. det sekundära materialets (skrotets) goda tekniska egenskaper och höga ekonomiska värde. Idag återvinns i det närmaste 100 procent av det insamlade stålskrotet i Sverige, ca 1,4 miljoner ton per år. [11] 250

7 Figur 15.5 Allt stål går att återvinna En byggnads livscykel kan delas in i tre skeden: produktion, användning och sluthantering. Materialråvaror används under produktionsfasen, energiråvaran under brukstiden, och en återföring av material och energi sker i samband med återvinningen. Byggbranschen tillhör de som har störst krav på sig att öka återvinningen av material och produkter. För att minska resursanvändning och annan miljöpåverkan måste byggnader och byggteknik utvecklas som medför mindre materialmängd samt användning av återvunna och återvinningsbara material. För stålbyggandet är kretsloppsanpassningen relativt väletablerad genom dess huvudsakliga användning av produkter som baseras på t.ex. stål, gips och mineralfibrer, se figur Stålproduktens livslängd, dvs. användningens tidsomfång, varierar mycket och är beroende av många olika parametrar. Kretsloppscykeln i teknosfären är vanligen bara något längre. En konservburk återvinns vanligen efter ett antal månader då den fyllt sin primära funktion och deformerats så att produkten inte är användbar. En stålbalk i en byggnad återvinns däremot efter kanske 50 år, trots att den kunnat fylla sin funktion i flera hundra år till. Detta beror på att byggnaden måste rivas för att användningen eller omgivande miljö förändrats, till följd av t.ex. sociala, ekonomiska eller politiska faktorer. Alternativt kan andra viktiga beståndsdelar i byggnaden ha gjort sitt, vilka inte kunnat bytas ut till en rimlig kostnad. När byggnadens livslängd nått sitt slut kan stålbyggnadskomponenterna återvinnas eller återanvändas. Återvinns inte produkten klassas den som avfall som deponeras eller omhändertas för destruktion. 251

8 Allt stål går att återvinna, oavsett hållfasthet, legeringsinnehåll eller ålder. Vissa legeringsämnen stannar kvar i smältan, medan andra behöver tillsättas på nytt. Man kan även återvinna den korrosionsskyddande zinken, som förgasas vid stålomsmältning, filtreras och upparbetas till ny prima zink. Kvarsittande färger kan användas som energiråvara. För att kunna tillverka nytt prima material från återvunnet material, krävs att kvaliteten inte går förlorad. Stål är i det närmaste unika material genom att kvalitetsförluster i samband med återvinning, s.k. downcycling, helt kan undvikas. Andra metaller och t.ex. glas, vilka också går bra att materialåtervinna, har däremot vissa begränsningar för vilka produkter det återvunna materialet kan användas till, beroende på bl.a. legeringsinnehåll. Andra stålbyggnadsmaterial återvinns idag i lite mindre omfattning än stål, men i takt med ökad efterfrågan och utvecklad teknik kan en ökning förväntas. Med ökad återvinning av bl.a. betong kommer även mer armeringsstål att tillgängliggöras. Faktorer som idag begränsar återvinningen är bl.a. höga transportkostnader, samt kompositprodukter som är svåra att materialseparera. Återanvändningen påverkas tekniskt av bl.a. sammanfogningsmetoden, medan praktiska hinder för ökad handel med begagnade byggvaror är kopplade till tillgång och hantering av produkterna. Återanvändning (återbruk) innebär en ny användning av produkten i ursprungligt eller renoverat skick. Återanvändning av stålbyggnadskomponenter sker ännu inte särskilt stor skala, även om det förekommer. Förutom mobila stålkonstruktioner återanvänds bl.a. hallar, master, formställningar, sponter, rör, mindre broar samt byggnadsdelar i form av t.ex. väggelement. Återanvändning av vissa stålprodukter i byggande regleras av Boverkets handbok om användning av återvunna byggnadsmaterial, BÅ. [3] 15.4 MILJÖEFFEKTER Resultaten av påverkan på den yttre miljön kan man dela in i olika övergripande miljöeffekter, som alla anses ha betydelse för den ekologiska balansen och för människans livskvalitet och överlevnad. En miljöeffekt får vi då ett eller flera ämnen tillförs eller tas bort i sådana mängder eller koncentrationer att balansen i ekosystemen rubbas. Detta kan medföra att en eller flera länkar i de olika kretsloppen eller näringskedjorna störs eller slås ut. Klimatförändring kan påverkas av utsläpp av s.k. växthusgaser. Till växthusgaserna räknas bl.a. koldioxid (CO 2 ), metangas (CH 4 ), Lustgas (N 2 O) och Freoner (CFC-föreningar). Man vet att jordytans medeltemperatur har ökat under de senaste decennierna, troligen pga att dessa gaser reflekterar värmestrålningen från jordytan, s.k. växthuseffekt. Vid de syre- och kolreducerande processerna vid ståltillverkning avgår stora mängder koldioxid. Utsläpp förknippade med ståltillverkning framgår av Tabell

9 Tabell De viktigaste miljöeffekterna och stålindustrins inverkan på dessa. Miljöeffekt / förorening Spridning Viktiga ämnen Stålindustrins och stålbyggandets inverkan Växthuseffekt Global CO 2, CH 4, N 2 O etc Stor. Processkol (ståltillverkning), gasol m.m Försurning Regional SO X, NO X Måttlig. Malmförädling och fossila bränslen Övergödning Regional NO X, P Liten. Vägtransporter och förbränning Ozonlageruttunning Global CFC-föreningar Mycket liten Resursutarmning Global Materialråvara Måttlig. Malmutvinning, kol, vägtransporter Toxiska effekter Lokal Organiska gifter Liten. Koksverk (PAH) Fotokemiska oxidanter Lokal HC, NO X, övr VOC Liten. Färger, vägtransporter Metaller Lokal Fe, Zn, Cu, Cd etc Måttlig. Gruvnäring, vägtransporter Miljöpåverkan från stålbyggnadssektorn beror till största delen på energianvändningen under drift, vilket således är indirekt påverkan. Likt energiparametern som tidigare nämnts motsvarar femtio års användning % av byggnadens totala miljöpåverkan. Produktionen av material och produkter till en stålstomme för ett flervåningshus står för 1-2 % av de totala emissionerna. [10] Försurning och övergödning är exempel på effekter i vattendrag. Förbränning av fossila bränslen är huvudorsaken till dessa effekter, liksom mycket annan miljöpåverkan. Transporter av byggmaterial och råvaror är alltså en betydande parameter i miljösammanhang. Genom effektivare materialdistribution och materialoptimerade lätta byggsystem kan miljövinster åstadkommas. Även genom små förändringar i tillverkningsprocesserna görs miljövinster. Nära 100 % av processvattnet vid stålindustrierna cirkuleras idag i slutna system. Man använder ungefär 15 m 3 vatten per ton framställt stål, vilket renas internt. Påverkan på mark sker bl.a. genom markutnyttjande vid råvaruuttag och byggande, samt genom deponering av avfall. Den svenska byggbranschen producerar runt fem miljoner ton avfall per år, varav två deponeras. Det krävs således en fungerande sortering på byggarbetsplatserna, men framför allt en satsning på åtgärder som förebygger uppkomst av restprodukter. Kostnaderna för att leverera exakt rätt mängder till byggarbetsplatsen är betydligt lägre än för att ta hand om restprodukterna. Byggande innebär alltid markutnyttjande, även om en del av stålbyggandet sker på redan hårdgjord yta. Genom att stålkonstruktionerna nästan alltid prefabriceras tas inte onödigt stor byggareal i anspråk. Prefabriceringen medför samtidigt att spill- och avfallsmängderna från stålbyggprocessen är marginella. Idag pågår arbete för att finna användningsområden för redan deponerade produkter, bl.a. för återföring till processerna och som fyllnadsmaterial. I ett globalt perspektiv ligger svensk stålproduktion och stålbyggande mycket bra till beträffande viktiga emissioner, energieffektivitet och råvarueffekti- 253

10 vitet. Det kan tänkas bero på hårda myndighetskrav, en relativt hög allmän miljömedvetenhet och en långt framskriden teknikutveckling som tillämpas i praktiken. Exempelvis är koldioxidutsläppen mer än 30% lägre vid tillverkning av svenskt stål jämfört med det globala medelvärdet. Med specifika förbränningstemperaturer, syrgas i stället för luft i ugnar, avancerade filter och bl.a. datoriserad processtyrning har utsläppen av många miljöstörande ämnen blivit låga. [11] Figur 15.6 Malmbanan i Lappland INNEMILJÖ Att lägga transporterna på järnväg bidrar direkt till renare luft i jämförelse med annan trafik. En stor del av produkterna till och från gruv- och stålnäring transporteras idag på järnväg, där Stålpendeln och Malmbanan är ett par exempel, se Figur Till innemiljö kopplas faktorer inuti en byggnad som på något sätt är hälsorelaterade. En god innemiljö är viktig för hälsa och komfort eftersom vi i genomsnitt tillbringar mer än 90 % av våra liv inomhus. Faktorer i fokus är främst fuktrelaterade betingelser, termisk komfort, ljud och luftkvalitet, men även t.ex. ergonomi. De regler i t.ex. BBR som behandlar innemiljö har fått en allt större betydelse, inte minst pga. många och uppmärksammade problem i moderna byggnader. Sambanden mellan innemiljö och hälsa är komplexa. De besvär som man tror kan orsakas av byggnadsrelaterade faktorer kan också ha andra orsaker, t.ex. livsstil, ärftlighet, matvanor eller verksamhetsrelaterade faktorer. De relevanta orsakssamband som är belagda är: [15] Fukt- och mögelskadade byggnader kan orsaka s.k. SBS (Sick Building Syndrom) Dålig luftkvalitet och emissioner från byggnadsmaterial kan orsaka hälsoproblem Buller kan orsaka sömnsvårigheter och psykosomatiska besvär Sunda hus och sjuka hus är kända men svårdefinierade begrepp. Sett till boendemiljö och konstruktionsteknik skapas olika hus med i stort samma krav på komfort och funktionalitet, och med samma normförutsättningar. Detta borde medföra små skillnader oavsett typ av byggnadsmaterial och byggsystem, men så är inte fallet. Av kostnadsskäl och okunskap är inte alla hus sunda. Med ett bra installationssystem, rätt materialval, god planering och 254

11 materialhantering, genomtänkta materialkombinationer och byggsystem, noggrann entreprenad samt varsam och avsedd användning av byggnaden bör man åstadkomma en sund, funktionell och effektiv byggnad Fukt och korrosion Ett uppmärksammat problemområde inom byggsektorn är fukt, med betydelsen oönskat vatten i byggnadskonstruktionen. En byggnad påverkas av fukt på flera sätt. Fukt kan vara byggfukt (i material), nederbörd, luftfukt (utifrån eller inifrån), markfukt eller från t.ex. läckage. Fuktbelastningen kan leda till en väsentligen försämrad innemiljö eller beständighetsproblem, se figur Det senare medför extra miljöbelastning om inbyggda produkter behöver bytas ut i förtid. Temporär fukt i mindre mängder påverkar normalt inte konstruktionen eller inomhusmiljön negativt. [17] Fuktiga material kan avge mer emissioner än torra, fukt kan ge upphov till mögelpåväxt på organiska material, och fuktbelastning kan leda till nedbrytning av oorganiska material, t.ex. korrosion av metaller och vittring av betong. Ett material är hygroskopiskt om det kan ta upp, binda och avge fukt, och dessa bör särskilt beaktas. Produkter som lättare tar upp än avger fukt ska helt undvikas i byggsammanhang. Stål är varken hygroskopiskt eller organiskt, vilket bl.a. innebär att hälsorelaterade fuktproblem, mögelpåväxt, samt direkta emissioner av ohälsosamma ämnen som VOC är ovanliga för stålbyggnader. Detta innebär i sin tur att materialhantering, byggnadsentreprenad och användning av byggnaden normalt inte behöver specialanpassas till betydande merkostnader. För stommaterial som trä och betong finns både normkrav och branschrekommendationer beträffande fukthänsyn. [12] De flesta stålbyggnader är s.k. torra konstruktioner och kan därför betraktas som lågriskkonstruktioner i fukt- och innemiljöhänseende. Med prefabricerade byggelement har man möjlighet att skapa ännu torrare och bättre konstruktioner eftersom dessa kan byggas i skyddad miljö och under kontrollerade former. Färdiga element måste dock skyddas mot onödig fuktbelastning under såväl transport som lagring och montage på byggarbetsplatsen. Figur 15.7 Fuktskadade träreglar byts till tunnplåtsreglar. Under bruksskedet är det viktigt att förhindra kondensation av den varma inomhusluftens fukt i byggnadens yttervägg. Detta undviks med en väl fungerande ångspärr i form av en plastfolie, som ska placeras i den varma delen av väggen. I slagregnsutsatta lägen kan extra säkerhet mot fukt i konstruktionen behövas t.ex. genom att sätta en cellplastskiva utanför utvändig gipsskiva. Stålkonstruktioner ska även utformas så att vattenansamlingar undviks, genom att t.ex. regnvatten och kondens avleds från 255

12 lågpunkterna. Fuktbedömningar av byggnader och byggnadsdelar kan bl.a. göras enligt Fukthandbok. [17] Det är väsentligt att stålbyggnadsprodukter som gipsskivor och mineralull hanteras fuktsäkert. Branschrekommendationer beträffande fukthänsyn finns för gipsskivor. Dessas egenskaper och form kan förändras vid överbelastning genom bl.a. nederbörd, så för vissa miljöer bör man t.ex. använda gipsskivor anpassade för utomhusbruk eller våtrum som är diffusionsöppna och tåligare för fuktbelastning. Fibrerna i mineralull påverkas inte av luftfukt, men ska skyddas från nederbörd. Det tunna zinkskikt som pålagts många stålprodukter ska främst skydda från korrosion under transport och byggskede. Korrosion är ett samlingsnamn för många typer av yttre angrepp på metalliska material. Den mest uppenbara korrosionstypen är s.k. allmän våt korrosion av stål, vid vilken järn oxideras under tillgång till vattnets syre. Stålprodukter i uppvärmda byggnader kan under normala betingelser inte rosta (korrodera). 256 Figur 15.8 Bro av rostfritt stål Apatébron i Stockholm.

13 Utomhus och vid relativ luftfuktighet över 60% kommer kolstål att rosta, varför produkterna skyddas med t.ex. zink, aluminium eller rostskyddsfärger. Omålad plåt korroderar med några tiotusendels millimeter per år i stadsmiljö. Korrosionsprodukterna är under normala betingelser helt ofarliga för miljö och hälsa. Dessa metallföreningar är på väg att återgå till ursprunglig mineralform. [8] [11] Miljöfarliga rostskyddsfärger är förbjudna i Sverige, men vissa färger kan på olika sätt påverka arbetsmiljön vid målning eller färgtillverkning. Gamla färger med pigment av metallsalter med bly och krom ska omhändertas som farligt avfall. Idag finns färger, blästermedel och metoder som är bra med hänsyn till såväl yttre miljö som arbetsmiljö. Färgsystemens stora miljöfördel är att målningsobjektets livslängd ökas. Branschnormer och rekommendationer för stålbyggnader finns bl.a. i BSK, Handbok i rostskyddsmålning och Bronormen. [2] [13] Stål med minst 10,5 % krom (Cr) kallas rostfria stål. Dessas mycket låga korrosionshastighet gör andra rostskyddsmetoder överflödiga, och därmed kan några miljöpåverkande produkter och processer undvikas, se figur Rostfria stål innehåller ofta även betydande andelar nickel (Ni) och molybden (Mo). Dessa och övriga legeringsmetaller är så hårt bundna att rostfria stål i byggnader och installationer inte kan ge upphov till antireaktioner som allergi eller förgiftning. Några metaller kopplade till stålprodukter, bl.a. zink, krom och nickel, hålls under bevakning av Kemikalieinspektionen pga. några icke byggrelaterade föreningars biotillgänglighet och potentiella farlighet. Att vissa föreningar av dessa metaller är biotillgängliga är en förutsättning för att deras nyttoeffekter som mikronäringsämnen skall kunna tillgodogöras människor, djur och växtlighet. [8] Luftkvalitet och komfort Luftkvaliteten i en byggnad beror på vilka källor till föroreningar som finns och på ventilationssystemets förmåga att föra bort föroreningarna. Därför ska man ställa krav såväl på byggnadens ventilationssystem som på byggnadsmaterialen och byggnadens olika konstruktionslösningar. Emissioner från byggnadsmaterial, särskilt fuktiga material, kan ge dålig luftkvalitet och öka risken för människors ohälsa. Exempel på mätbara emissioner i inomhusmiljö är vissa s.k. VOC, flyktiga organiska föreningar. Produkter i byggnader som kan avge relativt mycket emissioner är bl.a. lim, spackel, fogmassor och färg. Avgivningen av emissioner är som störst när materialen är nya. Stålprodukter avger inga emissioner till innemiljön, och andra vanliga stålbyggnadsprodukter som betong, gipsskivor, mineralull och plaster avger under normala betingelser väldigt små mängder. [18] Figur 15.9 Väl ljudisolerat lätt bjälklag. Takgipsskivorna är upphängda i s.k. akustikprofiler. 257

14 Ett annat komfortkrav gäller ljudisolering. För bostäder, som har de högsta kravnivåerna, finns myndighetskrav på lägsta luftljudsisolering och på högsta stegljudsnivå. Även de lätta stålbyggnadssystemen av tunnplåt klarar de högre internationella kraven gällande ljudklass B tack vare smarta systemlösningar, se t.ex. figur Tekniken finns även för att klara klass A. Magnetiska fält i innemiljön alstras av allehanda elektriska apparater. Dessa fält är svåra att skärma och påverkas inte av valet av byggnadsmaterial. Magnetfälten i en byggnad ska istället åtgärdas vid källorna, t.ex. genom installation av femledarsystem. Elektriska fält kan däremot enkelt minskas genom jordning och skärmning. En jordad stålstomme och sammanlänkade tunnplåtskomponenter närmast eliminerar de elektriska växelfälten orsakade av byggnadens elinstallationer. Stålstommens fältminskande effekt utnyttjas bl.a. i störningskänsliga miljöer, och bör även vara ett lämpligt konstruktionsval för elöverkänsliga personer. [7] Arbetsmiljö Stål väljs vanligen som material i konstruktioner då krav finns på en snabb och smidig arbetsinsats på byggarbetsplatsen. Stålprodukterna eller färdiga element anländer prefabricerade till arbetsplatsen, som monteras och sammanfogas med olika fästdon och förband. Skruvförbanden möjliggör ett emissionsfritt montagearbete och liten och enkel personalinsats vid montage och nedmontering av konstruktionen. Svetsrök av förzinkade konstruktionsdelar kan innehålla zinkoxid som kan ge upphov till lungförändringar och förgiftningssymptom. Arbetet är riskfritt vid användning av erforderlig skyddsutrustning. Påverkan på den yttre miljön från svetsarbete är liten. Målningsarbete omges av flera olika skyddsanvisningar, föreskrifter och rekommendationer. All hantering av färger och andra kemiska produkter kan vara direkt hälsopåverkande. Höga krav ställs därmed på personal, skyddsutrustning, verktyg och lokaler, parallellt med de höga kraven på väl utförda entreprenader. Många svenska företag är auktoriserade rostskyddsmålare, vilket innebär att de uppfyller ytterligare minimikrav på kvalitet och miljö. För utförligare beskrivning se vidare kapitel 9 och kapitel MILJÖSTYRNING Miljöklasser Det som tidigare hette miljöklasser för byggnadskonstruktioner gäller idag som svensk och internationell standard (SS-EN ISO ) under namnet korrosivitetsklasser, se Kapitel Korrosivitetsklasserna har i stort sett ett huvudtillämpningsområde Rostskydd av stålkonstruktioner. Tillämpning ska ske enligt bl.a. BSK och ENV [2] Klasserna C1-C4, C5-I (industriell) och C5-M (marin), samt Im1-Im3 betecknar den omgivande miljöns korrosivitet där högre sifferbeteckning motsvarar högre korrosivitet. Med korrosivitet menas förmågan att påverka 258

15 och påskynda materialets rostangrepp. C-klasserna gäller atmosfärisk korrosivitet, och Im-klasserna gäller konstruktioner med ständig mark- eller vattenkontakt, se även kapitel Lagar och miljöpolitik Ett av statens långsiktiga mål med miljöarbetet är att skapa ett ekologiskt hållbart samhälle. Det syftar till en långtidsbalans där samhällets system bevaras med hänsyn till bl.a. ekologi, resurser, välstånd och hälsa. Stålindustrin och byggbranschen utgör en stor del av industrisamhällets bas, och har därför stor inverkan på vår framtida miljösituation. Stålbyggare kan bidra till ett långsiktigt uthålligt samhälle genom att produktion, användning och sluthantering av byggnader sker med minsta möjliga totala miljöbelastning. De i viktigaste parametrarna kan anses vara låg användning av energi och resurser, lång livslängd samt hög grad av återanvändning och återvinning. Sveriges miljölagar och miljöpolitiska mål fastläggs av riksdagen. Med utgångspunkt från dessa arbetar bl.a. Naturvårdsverket mot 15 olika miljökvalitetsmål, vilka bl.a. omfattar frisk luft, god bebyggd miljö och ingen övergödning. Tidshorisonten är en generation. [16] Agenda 21 är FN:s handlingsprogram för miljö och hållbar utveckling inför det 21:a århundradet (därav namnet), vilket med ad hoc ger mål och riktlinjer för en hållbar utveckling. Sverige har undertecknat Agenda 21 och ansvaret för genomförande ligger på kommunerna. Därför finns även många lokala handlingsplaner för miljö- och samhällsförbättringar. På juridisk nivå styrs det svenska stålbyggandets miljöarbete främst av Miljöbalken och Plan- och bygglagen (PBL). Andra beaktansvärda lagar och förordningar omfattar t.ex. avfallshantering och tekniska egenskapskrav på byggnadsverk. Kretsloppsdelegationen och Byggsektorns Kretsloppsråd är några av de organ som skapar mer detaljerade miljöramar för byggbranschen Frivilliga åtaganden Marknadens val betyder mycket för miljön, och vanligen ställer marknaden och användarna av våra byggnader och byggprodukter högre krav på kvalitet och miljö än lagar och andra regler. Att satsa på marknadskommunikation genom t.ex. miljömärkning och byggvarudeklarationer är ännu frivilligt. Internationella miljöstandarder med miljöledningssystem som EMAS och ISO har tillkommit bl.a. för att styra upp och sätta grundkriterierna för marknadens miljöarbete. Tillämpningen är frivillig, men dessa har betytt väldigt mycket för en ökad integrering av miljöfrågorna i företagens dagliga verksamheter. I Sverige anger Byggsektorns Kretsloppsråd de nationella anvisningarna för upprättande av byggvarudeklarationer (typ II enligt ISO 14021), vilka ska innehålla viss miljöinformation om byggvaran under beaktande av byggandens hela livscykel. Idag kan typ II-deklaratio- 259

16 ner fås från respektive byggvaruleverantör eller via centrala databaser för många stålbyggnadsprodukter. Man kan även välja att certifiera sina miljövarudeklarationer (typ III enligt ISO 14025), där arbetet i Sverige samordnas av Miljöstyrningsrådet. Till dessa behövs bl.a. bakomliggande och externt granskad LCA (livscykelanalys), vilket finns för flera typer av stålbyggnader och stålbyggnadsprodukter. Stålindustrin tillhandahåller dessutom världens största enskilda materialdatabas med råvaror, emissioner och energidata, en s.k. LCI-databas. [9] [10] [14] Man kan även låta miljömärka sina produkter enligt typ I (ISO 14024), där kriterier sätts upp av de olika miljömärkande instanserna, bl.a. SIS Miljömärkning, som bl.a. utfärdar Svanen, och Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut (SP) som kvalitets- och miljöcertifierar enligt P-märket. SP har certifieringsregler för bl.a. väggelement med tunnplåtsreglar, medan SIS ännu (2004) saknar kriterier för miljömärkning av stål i byggsystem. System för stålregelväggar har utmärkts med det danska innemiljömärket Indoor Climate Label. Figur Exempel på miljömärken: Svanen, EU-blomman, P-märket samt Indoor Climate Label. LITTERATUR [1] World Steel in Figures, 2003 Edition, International Iron and Steel Institute, Bryssel (2003) [2] Boverkets handbok om stålkonstruktioner (BSK 99), Boverket, Karlskrona (2000) [3] Boverkets handbok om användning av återvunna byggnadsmaterial (BÅ 99), Boverket, Karlskrona (1999) [4] SSAB Merox AB, Oxelösund (2004) [5] Persson A. Energianvändning i bebyggelsen, Ingenjörsvetenskapsakademien, Stockholm (2002) [6] Paulsen J. Life Cycle Assessment for Building Products The significance of the usage phase, Kungliga Tekniska Högskolan, Stockholm (2001) [7] Hamnerius Y. Elektriska och magnetiska fält i byggnader, Chalmers Tekniska Högskola, Göteborg (1996) [8] Landner L et al. Zink - Resurs och/eller hot?, Miljöforskargruppen, Stockholm (1996) [9] IISI Life Cycle Inventory Study for Steel Products 1999/2000, International Iron and Steel Institute, Bryssel (2002) [10] Adilstam T. Livscykelanalys av bostadshus i Lättbyggnad, Stålbyggnadsinstitutet, Stockholm (1997) [11] Widman J. Stålet och miljön, Jernkontoret, Stockholm (2001) [12] Nicklasson T. Användning av lättbyggnad med stål för sanering av fukt- och mögelskador i träytterväggar, Kungliga Tekniska Högskolan, Stockholm (2001) 260

17 [13] Handbok i rostskyddsmålning, Bulletin 107, Korrosionsinstitutet, Stockholm [14] Widman J. Livscykelanalys av samverkansbroar, Stålbyggnadsinstitutet, Stockholm (1998) [15] Johansson B. Byggsektorns betydande miljöaspekter, Byggsektorns kretsloppsråd, Stockholm (2001) [16] miljomal.nu, Miljömålsportalen (2004) [17] Nevander L-E et al. Fukthandbok. Teori och praktik, Svensk Byggtjänst, Stockholm (1994) [18] Tengberg C S. Handbok för ytterväggar lättbyggnad med stål, Publikation 180, SBI, Stockholm (2004) FÖRFATTARE Ursprungskapitlet är skrivet av Joakim Widman, Stålbyggnadsinstitutet, till den tredje utgåvan av Stålbyggnad. Kapitlet har till denna utgåva reviderats av Joakim Widman. 261