Powszechnie uważa się, że budownictwo odpowiedzialne jest za co najmniej 1/3 szkód środowiskowych wywoływanych na świecie. Trzy  główne problemy powodowane rozwojem nowoczesnego budownictwa to:

Przede wszystkim wyczerpywanie zapasów surowców, naruszanie istniejących ekosystemów oraz zagrożenia stwarzane dla ludzkiego zdrowia. Każdy szkodliwy efekt wywierany na środowisko naturalne prowadzi do jednego lub kilku jednocześnie z wyżej   wymienionych problemów.

Przykładem może być tu zagrożenie życia ludzkiego przez radioaktywne materiały budowlane (zjawisko znane dobrze w Polsce, w związku z problemami stwarzanymi przez radioaktywne odpady z pieców martenowskich używanymi do produkcji „wielkiej płyty”).

Inny przykład to niszczenie ekosystemów przez metale ciężkie, jak ołów, rtęć i kadm używanymi przy produkcji nowoczesnych materiałów budowlanych. Przy emisji tych związków zostają one rozprzestrzenione na dużą skalę i są wchłaniane przez rośliny i zwierzęta.

Największe problemy powstają przy ich dużym stężeniu, kiedy dochodzi do uszkodzeń tkanki ciała u zwierząt i ludzi. Jednak długotrwała nawet niższa emisja prowadzi również  do niebezpiecznej kumulacji w tkankach.

W związku z potrzebą przyspieszenia i modernizacji robot budowlanych stosowane są z kolei niebezpieczne dla zdrowia chemiczne dodatki przedłużające lub skracające  procesy budowlane w zależności od potrzeby, jak np. dodatki do betonu pozwalające na wylewanie go w niskich temperaturach.

Naturalne, mineralne składniki zaczęły być zastępowane pochodnymi ropy naftowej. Tworzywa sztuczne pojawiły się jako zastępstwo drewna czy kamienia. Wszystkie te środki mają w rezultacie bardzo negatywne oddziaływanie na człowieka i środowisko.

Jak sick building syndrom uzdrawiał budownictwo

W latach 80. XX wieku zaczęto na świecie zwracać uwagę na skutki tzw. sick building syndrom, czyli choroby wywoływane chemią budowlaną i złą jakością środowiska wewnętrznego w budynkach.  

Ludzie pracujący w nowo powstałych, klimatyzowanych  biurach, skarżyli się masowo na bóle głowy, ospałość, astmę, reakcje alergiczne. Spadała wyraźnie  ich wydajność pracy, a rosła ilość godzin chorobowych.

Fakty te wywołały zaniepokojenie wśród firm ubezpieczeniowych, ponoszących coraz większe koszty i w związku z tym zaczęto dokładniej przyglądać się skutkom użycia materiałów chemicznych w budownictwie, jak również szukać nowych rozwiązań pozwalających unikać negatywnego oddziaływania na zdrowie, często nawiązujących do tradycji i doświadczeń poprzednich pokoleń.

Sick building syndrom wywołany przez współczesne budownictwo i architekturę, będący  jednocześnie objawem jej nowej choroby stal się ważnym problemem społecznym.

Uczelnie, organizacje i instytuty badawcze, które zajęły się pracami badawczymi jednocześnie w kilku krajach Europy, finansowane w fazie początkowej często przez firmy ubezpieczeniowe, sformułowały w końcu lat 80. XX wieku szereg kryteriów oceny dla materiałów budowlanych.

Pojawił się wtedy również zalążek nowej dziedziny nauki, baubiologii – zajmującej  się  badaniem związków i zależności chorób cywilizacyjnych od otoczenia, w którym człowiek żyje.

Będące obecnie w powszechnym użyciu kryteria oceny są rezultatem długoletnich badań i wynikiem działań rożnych instytucji. Ponieważ opracowane są w rożnych krajach i odmiennych warunkach, różnią się więc nieco między sobą, ale badania ciągle jeszcze trwają. Co najważniejsze - stały się one podstawą do wprowadzenia nowych przepisów dotyczących prawa budowlanego w całej Europie.
 

Kryteria oceny materiałów budowlanych biorą pod uwagę zarówno zużycie energii w procesie produkcji danego produktu, możliwości recyklingu po jego rozbiórce, jak i  aspekty zdrowotne dla użytkowników, czyli ewentualną emisję szkodliwych substancji chemicznych do atmosfery i do wnętrza domu.  

Większość stosowanych powszechnie materiałów izolacyjnych i wykończeniowych pod względem wpływu na zdrowie jest daleka od ideału. Stanowi to często nieuświadomioną przez społeczeństwo, a jednak poważną przyczynę powstawania wielu chorób, np. dróg oddechowych czy skóry.

W przypadku astmy np. nie wszyscy zdajemy sobie sprawę, jak bardzo drażniące dla płuc astmatyków mogą być substancje emitowane przez nowe płyty meblowe, apreturowane materiały obiciowe w meblarstwie, wykładziny, powierzchnie drewniane  pomalowane dostępnymi na rynku farbami, czy wspomniane już niektóre materiały izolacyjne.

Jednym z groźniejszych dla zdrowia związków jest formaldehyd, który pomimo swojej złej sławy nie został jeszcze całkowicie wyeliminowany z budownictwa i wykończenia wnętrz. Podrażnienia błon śluzowych, omdlenia, kaszel, bronchit, zapalenie spojówek, duszności, pokrzywka, osłabienie nerek -  to tylko niektóre z objawów zatrucia tym środkiem. Największym problemem jest wszakże rakotwórczość tego związku.

Organizacje ekologiczne zwracające uwagę na podobne, ukrywane często, problemy chemii budowlanej posługują się w badaniach naukowych bardziej surowymi normami niż te, przyjęte jako średnia oceny w polityce budowlanej większości krajów Unii Europejskiej.

 
Trochę historii

W początkowej fazie badań interdyscyplinarnych podstawą do oceny stała się analiza cyklu życia danego produktu - przebieg całego procesu jego powstania i użytkowania, począwszy od wydobycia surowców potrzebnych do produkcji, aż do momentu rozbiórki i utylizacji odpadów.

Ocena wyrażana była w jednostkowej liczbie LCA (Life Cycle Analise - Analiza Cyklu Życia), nazywanej również „profilem środowiskowym”.

Zachwianie dynamicznego procesu równowagi na Ziemi poprzez budowlaną działalność człowieka

Prof. Peter Schmid z TU Eindhoven, inicjator holenderskiego ruchu biologii budowlanej,  publikując w końcu lat 80. XX wieku swój słynny „stekelvarken diagram” wyszedł z założenia, że proces budowlany powinien w jak najmniejszym stopniu zakłócać naturalne procesy w przyrodzie.

Aby proces budowlany mógł zostać dobrze oceniony, konieczna była gruntowna analiza wszystkich zdarzeń zachodzących w trakcie powstawania i użytkowania budynku przez człowieka.

Posłużył się w tym celu siedmioma podstawowymi fazami tego cyklu: budynek umieszczony został tutaj centralnie, wraz z fazą mieszkania, użytkowania i poboru energii.

Bardzo wiele dzieje się przedtem i potem - cały proces zaczyna się od wydobycia, czy uzyskania surowców, a kończy na  fazie rozbiórki budynku i na tym, co dzieje się z materiałami, na ich utylizacji, składowaniu czy spalaniu. Pomiędzy kolejnymi stadiami zawsze pojawia się problem transportu i magazynowania pochłaniający dużo energii.

Analizie takiej zaczęto poddawać zarówno jednostkowe produkty, np. opakowania czy podstawowe materiały budowlane, jak również cale budynki i procesy ich powstawania. W tychże procesach brane są pod uwagę wszystkie możliwe aspekty: techniczne, ekonomiczne, prawne oraz i te dotyczące oddziaływania na środowisko naturalne. Ważnym tematem stało się wykorzystanie energii, jako że jej zużycie towarzyszy każdej fazie procesu życia produktu.

Ze względu na rosnące w II połowie XX wieku znaczenie problematyki efektywnego wykorzystania energii, metoda LCA znalazła szybko bardzo szerokie pole  zastosowania w problematyce energetycznej.

Specjaliści z różnych dziedzin, współpracując  ze sobą, do dziś projektują i wdrażają procesy lub procedury pomagające rozwiązać lub zapobiec problemom dotyczącym środowiska i nadmiernemu zużyciu energii.
 

Najważniejszym rezultatem ich pracy nad zagadnieniem LCA było przyjęcie tej metody  przez organizację tworzącą międzynarodowe standardy ISO (International Standard Organisation).

Jednak  pomimo wielu na szeroką skalę zakrojonych badań nie udało się dojść w początkowej fazie do jednoznacznego porozumienia pomiędzy prowadzącymi je  instytucjami i organizacjami.

Problemem w ocenie LCA była niemożliwość porównywania ze sobą poszczególnych wartości, ponieważ nie osiągnięto całkowitego porozumienia co do ważności poszczególnych faktorów.

Niemożność jasnego porównywania materiałów powodowała więc niejasności w ich ocenie. Nie wiadomo było, czy produkt był lepszy, czy gorszy w swoim oddziaływaniu na środowisko.

Pierwsza generacja modeli oceny

Przełomowym momentem w rozwoju badań nad kryteriami oceny stała się doktorancka praca naukowa holenderskiego architekta  na Politechnice w Delft, zawierała bowiem wyczerpujące analizy prowadzące do oceny istniejącego produktu - począwszy od zakrętek, poprzez krzesło, aż do całego budynku.

W 1997 roku Michiel Haas, będący również założycielem NIBE - Niderlandzkiego Instytutu Biologii Budowlanej i Ekologii, opublikował TWIN - Model Klasyfikacji Środowiskowej w Budownictwie  (Milieu Classificatie - Model Bouw, NIBE 1997). Od czasu powstania TWIN mówi się o pierwszej generacji modeli oceny.

Ten opracowany przez Michiel’a  Haas'a komputerowy model klasyfikacji wg danych LCA, składa się z dwu części – ilościowej i jakościowej, a obydwie części zawierają, każda z osobna, ocenę środowiskowa i zdrowotną. Nazwa pochodzi od słowa twin – bliźniak, bliźniacze. Rozpatrywane są tu równolegle ilościowe (jak np. ilość kg CO2),  jak również jakościowe punkty obciążenia środowiska.