İnşaat, AB GSYİH’sının yaklaşık %9,5’undan, 20 milyondan fazla işten ve %90’ı KOBİ olan 3,1 milyon işletmeden sorumlu olan kilit bir ekonomik faaliyettir.
Bununla birlikte inşaat sektörü, AB’de kullanılan enerji tüketiminin %40’ından, CO2 emisyonlarının %36’sından hammadde tüketiminin %50’sinden, atıkların %33’ünden ve kullanılan suyun %33’ünden de sorumludur.
Bu nedenle inşaat, 2050 yılına kadar karbon nötrlüğü elde etmek ve döngüsel ekonomiyi uygulamak için derin bir dönüşümden geçmelidir. Bu geçiş, maliyet verimliliği dayanıklılık ve güvenlik taahhüdünde bulunmadan gerçekleştirilmelidir.
Döngüsel ekonomi; bir yandan inşaat ve yıkım atıklarını azaltırken, diğer yandan kaynak tüketimini ve dolayısıyla hammadde, su ve karbon ayak izini önemli ölçüde azaltacaktır. Ayrıca döngüsel inşaat modellerine geçiş yerel ekonomileri ve toplumları olumlu yönde etkileyecek yeni tedarik zincirleri ve gelir akışları oluşturacaktır.
Çelik şu anda döngüsel ekonominin kârlı ve birçok özelliği bünyesinde toplayan bir örneğidir. Hurda bazlı çelik hem birincil kaynakları korur hem de demir cevheri yerine hurda kullanıldığında enerji ve çelik kalitesi etkilenmez. Ayrıca, Elektrik Ark Ocaklarında yenilenebilir enerjinin kullanılması, işlenmiş ahşap ürünlerin iddia ettiği aralıkta karbon ayak izi değerlerine ulaşılmasını sağlar.
Çeliğin döngüsel ekonomisinde bir sonraki adım, yeniden kullanımdır (Re-use). Yalnızca radyoaktiviteye, yangına şiddetli korozyona, aşırı yorulma yüklerine veya plastik deformasyona maruz kalan çelik yeniden kullanılamaz. Bu durumlarda yeniden kullanım yerine, önerilen kullanım ömrü sonunda (E.o.L) geri dönüşüm seçeneği önerilir. İnşaat teknolojisinin çelik bileşenlerin yeniden kullanımını engellediği görülmedi, aksine yerleşik uygulamaların eksikliği gözlemlendi. Bu nedenle çeliğin kullanım ömrü sonuna kadar tekrar kullanılması teşvik edilmelidir. Günümüzde çeliğin %93’ü geri dönüşüm ile kazanılırken minimum %6’sı yeniden kullanılmakta, %1 kadarı toprak dolgusu veya toprağa dönecek atık olmaktadır.
Çeliğin yeniden kullanılmasının ana etkeni maliyettir; çelik mevcut bir yapıdan çıktıktan sonra tekrar yapı elemanı olarak kullanılabilen, böylece de maliyet tasarrufu sağlayan yegâne malzemedir. Bununla birlikte, yeniden kullanılan çelik önemli çevresel değerler sunar, yeniden kullanılan çelik neredeyse sıfır karbonlu bir malzemedir ve yeniden kullanım, geri dönüşüm işlemlerine nazaran daha yüksek verimlilik faktörü sağlar (0,9’a karşı 1).
Yeniden kullanım veya aynı şekilde yaşam ömrü sonunda ne yapılacağını belirlemek için yapılan tasarım yaşam döngüsündeki (LCA) Modül kapsamında birincil malzemelerde yeniden kullanımın faydalarını kazanca çevirmeye izin verecektir (Örneğin, Tüm Yaşam Döngüsü Yaklaşımını takip eden Modül D’nin faydalarının dikkate alındığı durumlarda). Bu doğrultuda, yeni EPBD (Binaların Enerji Performans Direktifi) versiyonu, inşaatta sıfır karbon elde etmek için bir fırsat olarak döngüsel ekonomiye atıfta bulunur ve mevcut EN 15978 taslakları, yeniden kullanım (re-use) ve hurda geri dönüşümü (re-cycle) için ayrı bölümler içerir.
Geri dönüşüme karşılık yeniden kullanımın faydaları, çoğu inşaat malzemesine de uyarlanabilir. Çelik, yeniden kullanım olarak diğer malzemelerin döngüsel ekonomisinde de kilit bir rol oynayan malzeme olarak anılır. Çelik çerçeveler ve prekast beton paneller, tersine çevrilebilir cıvatalı bağlantılarla birbirine bağlandığında, birlikte kompozit olarak çalışabilir. Cepheler ve cephe kaplamaları, demontaj ve yenileme işlemlerini basitleştirmek ve aynı zamanda uyarlanabilirlik gereksinimlerini karşılamak için tali çelik yapı elemanlarına sökülebilir bir şekilde bağlanabilir.
Mevcut binalardan çıkan yapısal çeliğin yeniden kullanımı, EN 1090-2’nin “Genel olarak, çelik yapıların yapımı için kullanılacak bileşen ürünleri ilgili Avrupa Standartları arasından seçilecektir. Listelenen standartların kapsamına girmeyen bileşen ürünleri kullanılacaksa, bunların özellikleri belirtilecektir.” şeklinde ifade edilen ve özellik listesi verilen 5.1 maddesi nedeniyle mümkündür; bu madde, malzeme özelliklerinin belirtilmesi talep edilmesine rağmen uyumlaştırılmış standartlar tarafından kapsanmayan bileşen ürünlerin kullanımına izin verir.
Komple yapılardan bileşen ürünlere kadar yapısal çeliğin başarılı bir şekilde yeniden kullanımına ilişkin birçok örnek vardır. PROGRESS projesi, çeliğin yeniden kullanımına ilişkin 11 gerçek örnek içermektedir. Malzeme özelliklerinin spesifikasyonlarını sağlamak için farklı endüstri standartları ve proje tavsiyeleri mevcuttur:
Yapısal çeliğin yeniden kullanımına yönelik İsveç yönergesi (MVR 2021) şu anda izlenebilir.
PROGRESS projesi. [https://www.steelconstruct.com/wp-content/uploads/PROGRESS_Design_guide_final-version.pdf]
Yapısal Çelik Yeniden Kullanım Değerlendirme, Test ve Tasarım İlkeleri (SCI) [https://www.researchgate.net/publication/339713300_SCI_P427_-_Structural_Steel_Reuse_assessment_testing_and_design_principles/link/5e60db964585152ce8092cd5/download]
Bazı üye devletler ayrıca çeliğin yeniden kullanımına ilişkin ulusal standartların geliştirilmesi üzerinde çalışmaktadır. Bununla birlikte, AB düzeyinde uyumlaştırılmış bir standartlar ailesi geliştirmeye ihtiyaç vardır.
Özellikle, sertifikalar mevcut olduğunda EXC1 ve EXC2 binalarının bileşen ürünlerinin yeniden kullanılması mevcut binalar için güvenli ve muhafazakâr bir uygulama olarak kabul edilebilir. Aksine, güvenlik veya maliyet etkinliği sağlayan elemanların yeniden kullanımından kaçınılmalıdır.
Mevcut binalardan çelik geri kazanımı ise; mevcut bilgiler binaların yeniden kullanım için tasarlanmadığı gerçeği ve çelik elemanları bu elemanlara zarar vermeden geri kazanmanın zorlukları, yeni binalar için mevcut dijital pasaportlar tarafından sınırlandırılmakta, optimize edilmiş sökme prosedürlerinin yanı sıra yeniden kullanım için tasarım ve malzeme bankası binalar konsepti; E.o.L. sürecinde yeniden kullanımın benimsenmesi için en uygun senaryoyu tanımlar.
Yeniden kullanımın yeni binalarda büyük çapta benimsenmesine yönelik temelleri oluşturmak ve mevcut binalarda yeniden kullanım potansiyelini en üst düzeye çıkarmak için bütün bir tedarik zincirinin iş birliği gereklidir. Tüm tedarik zinciri aktörleri hem mevcut hem de yeni binalar için yeniden kullanımı uygulamak, sağlam ve tutarlı kurallar ile standardizasyon çerçevesini pekiştirmek üzere gerekli araçları geliştirmek için koordineli bir şekilde çalışmalıdır.
2050’de çelik üretiminin %50 ilâ %70’inin hurdaya dayalı olacağı varsayılırsa, yeniden kullanım maliyet etkin ve yerel olarak sıfıra yakın karbon çeliği elde etmenin daha basit ve daha kısa yolu olabilir.