Att designa byggnader så att de lätt kan tas isär och material som återanvänds ger en genomförbar och kommersiell väg för att minimera avfall och växthusgasutsläpp. Vår forskning visar en sådan Curtin University-byggnad, Legacy Living Lab i Fremantle, minskar byggavfallet och minskar utsläppen till nästan en tiondel av vad en konventionell byggprocess skulle ge.

Den modulära, Att bygga cirkulär ekonomi ger fördelar i alla sex miljöindikatorer vi bedömt. Det är en del av vår vision för avkarbonisering av byggnader.

Att lära av naturen

Naturliga biogeokemiska kretslopp skapar lite eller inget avfall. Dessa cirkulära cykler förvandlar så småningom använt material till en ny resurs. Till exempel, genom näringscykeln utgör ett fallen löv byggstenarna för framtida löv.

Det är enkelt och vackert. Motsatsen till en linjär modell av "ta, göra, kasta." Det är komplext och fult.

Tyvärr, detta är den modell som det industrialiserade samhället har antagit. Och inte bara för våra kaffekapslar, som mestadels hamnar på soptippen, men också för de flesta kommersiella och bostadshus.

Byggindustrin förbrukar cirka 50 % av mineraltillgångarna och producerar cirka 35 % av avfallet. Det är en viktig källa till globala utsläpp av växthusgaser. Vad, sedan, kan bli gjort?

Att tänka om i "nedåtgående spiral" återvinning

Svaret ligger i att granska grunderna i våra återvinningsmetoder. Sedan slutet av 1990-talet, återvinning har ansetts vara en miljölösning, med återvinningskärl som dyker upp överallt. Dock, både forskare och konsumenter har börjat inse att återvinning ofta handlar om enbart "önskecykling". Mindre än 10% av plasten återvinns faktiskt.

Upparbetning anses vara det bästa sättet att hålla material i bruk, speciellt för artefakter som kaffekoppar eller mikrochips. Dock, för många andra produkter, som byggmaterial, återvinning leder ofta till mindre bra nedcykling.

Även till synes miljömässigt godartat material, som timmer, kan ofta inte återvinnas. Snarare, det tillverkas om till produkter av lägre ekonomiskt värde och kvalitet. Materialet befinner sig i en nedåtgående spiral som bara försenar dess omhändertagande till deponi.

Klart, det är mycket bättre för miljön om vi kan hitta sätt att återanvända produkter. Verkligen, det finns "återanvändbara alternativ för nästan allt:bivax eller silikonmatinpackningar, återanvändbara kaffekapslar, schampo och balsam barer, återanvändbara rakhyvlar och tvål, snarare än flytande tvål."

Tillämpa återanvändningsprinciper på byggnader

Kan denna praxis för återanvändning antas även för byggnader? Trots allt, en byggnad är en sofistikerad och komplex produkt jämfört med kaffekapslar eller plastfolie.

Forskare från Curtin University Sustainability Policy (CUSP) Institute satte denna fråga på prov genom att bygga en modulär, återanvändbart laboratorium. Det är en plats där forskare, både byggare och medborgare kan träffas för att prototypa och studera nya produkter.

Legacy Living Lab (L3) är en mycket funktionell, toppmodern byggnad med kontor och plats för samverkan. Ändå kan den tas isär – dekonstrueras eller demonteras – flyttas och återanvändas var som helst inom några veckor.

Resultat från studier av denna anläggnings miljöpåverkan pekar mot ett rungande ja på frågan om huruvida praxis för återanvändning kan tillämpas för byggnader. De inbyggda återanvändningsmetoderna för L3 sparar 18 ton konstruktionsmaterial från bortskaffande jämfört med vanliga byggindustripraxis. Detta leder till en minskning av utsläppen av växthusgaser med 88 %.

Så hur gjordes detta? Helt enkelt, genom att välja återanvända stålramar, väljer stålfundament istället för betong, och designa invändig väggbeklädnad som lätt kan demonteras. Detta gör det nästan lika enkelt att ta isär byggnaden som ditt vanliga Lego-rymdskepp.

När det är dags att avveckla byggnaden, den kan dekonstrueras som åtta moduler. Dessa kan flyttas till nästa plats för återanvändning snarare än att rivas.

Modulbyggnader är gjorda av lådformade strukturer, byggd off-site och levererad på plats inom några timmar. Detta har den extra fördelen med minimala störningar för våra städer jämfört med traditionella byggarbetsplatser.

Modulbyggnader finns i alla former och dimensioner, från små hus till skyskrapor och fabriker. De är ofta mer kostnadseffektiva att tillverka än traditionella dubbeltegelkonstruktioner.

Således, samt ett minimalt miljöavtryck, fördelarna med modulbyggnader inkluderar flexibilitet, hastighet och kostnad.

Skapa en ny byggvarumarknad

Genom att använda lätt demonterade modulbyggnader, vi kan skapa en helt ny marknad för återanvändbara byggmaterial. Design-för-demontering och försörjningskedjor med slutna kretsar kan hålla byggnadskomponenter i materialslingan som de är – utan behov av önskvärda och slösaktiga återvinningsförfaranden.

I likhet med hur naturen fungerar, teamet på CUSP skapade en byggnad vars biprodukter från en process förblir i slingan som indata för nästa, hålla avfallet till ett minimum. På det här sättet, demontering blir mycket säkrare och renare, vilket gynnar våra städer och deras invånare.

Allt detta betyder inte att återvinning av byggavfall inte är fördelaktigt. Allt beror på projektet. Timmer kan åtminstone flisas till trädgårdskompost, tegel och betong krossas i vägbasen, och så vidare.

Men detta tillvägagångssätt är inte alls lika snyggt som naturens sätt att hantera avfall. Design för demontering och modularitet kommer närmare det. Det kan leda vägen mot en marknadsplats där det är vanligt att behålla material i leveranskedjan.

Om vårt mål är att skapa produkter och processer som "löser våra största designutmaningar hållbart och i solidaritet med allt liv på jorden, "det är dags att vi vänder oss mot naturen. Vi tror att det kommer att vara en klokare vägledning än någon annan i våra ansträngningar att omdefiniera slöseri, linjära affärsmodeller.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.