Қоршаған ортаға зияны аз балалық құрылымдардың жасыл ғимараттар үшін нұсқалары

Неліктен болат құрылым – жасыл ғимараттар үшін тұрақты таңдау?

Шексіз қайта өңделу мүмкіндігі және өмірлік цикл бойынша көміртегінің азаюы

Темір құрылыс жұмыстарында ерекше айналымды материал ретінде ерекшеленеді. Бұл материал көп рет қайта өңделгеннен кейін де өзінің бастапқы қасиеттерінің бәрін сақтайды. 2023 жылғы Әлемдік темір ассоциациясының деректеріне сәйкес, құрылыс объектілерінің бұзылу орындарынан тікелей қайта өңдеуге арналған құрылымдық темірдің шамамен 90%-ы қайта жиналады. Мұндай тұйық циклдық жүйе жаңа шикізаттың қажеттілігін қатты азайтады және құрылымдық компоненттердің зауалға ұшыраған кезде полигондарға түсетін қалдықтарды толығымен жойып жібереді. Жаңа шикізат орнына қайта өңделген темір қолданылатын ғимараттардың өмірлік циклы бойынша көміртегі ізі 35-50 пайызға дейін азаяды. Бұл азайудың негізгі бөлігі темірді электрдоғалық пештерде өндіру кезінде дәстүрлі әдістерге қарағанда энергия шығыны шамамен 75% аз болуына байланысты. Көптеген құрылыс компаниялары осы пайданың экологиялық және құнын төмендету саласындағы артықшылықтарына назар аудара бастады.

Енгізілген көміртегінің салыстырмалы көрсеткіші: төмен қабатты коммерциялық жобаларда темір мен темірбетон және ағаш

Электрдоғдық пештерде болат өндірудегі жетістіктер болаттың тарихи көміртегі артықшылығын тарылтты — ал көптеген жағдайларда оны керісінше айналдырды. Төменгі қабатты коммерциялық ғимараттар үшін конструкциялық болат құрылымдық көміртегінің сақталуы бойынша бәсекелестік көрсеткіштерін қамтамасыз етеді, сонымен қатар қалдықтарды азайту мүмкіндігі жоғары деңгейде:

Дереккөз: Халықаралық энергетикалық агенттігі (IEA), «Таза энергияға өту кезіндегі материалдардың тиімділігі» (2019)

Инженерлік ағаш материалдары өздері бойынша көміртегі көрсеткіштері жағынан сәл жақсырақ болса да, болат басқа да маңызды қасиеттерге ие. Болаттың өлшемдерін өте дәл сақтауы өндіріс кезінде материалдарды тиімдірек жоспарлауға мүмкіндік береді. Бұл құрылыс алаңдарына түсетін шағындықты азайтады және алдын ала жасалған барлық дайындамалық жұмыстар арқасында құрылыс кезеңіндегі зиянды шығарындыларды шамамен 30 пайызға азайтады. Сонымен қатар, болаттың салмағына қарағанда өте жоғары беріктігі ғимараттардың негізінің қолдауын талап ететін жүктемені азайтады. Орта биіктіктегі ғимараттар үшін бұл көбінесе барлығында шамамен 25% аз темірбетон қолдануға алып келеді. Ал темірбетон өндірісі көміртегі ізінің қалыптасуына үлкен үлес қосатындықтан, осы үнемдер барлық ғимарат бойынша қосылып, маңызды нәтиже береді.

Төмен көміртегілі болат өндірісі қалай көкжиекті болат құрылымын қамтамасыз етеді

Электрдоғалық пештер көміртегі ізін азайтып болат өндірудің негізгі әдісіне айналды. Бұл жүйелер негізінен қайта переработкаланған металл қалдықтарымен жұмыс істейді және таза энергия көздерімен қоректендіру деңгейі тұрақты түрде артуда. Ескі домна пештерінің технологиясымен салыстырғанда, осы әдіске көшу көміртегі диоксидінің шығарылуын шамамен 60 пайызға азайтады. Қазір бұл салада көптеген іс-шаралар жүргізілуде. Әлемдік болат әріптестігі сияқты ұйымдар климатқа әсер ететін іс-шараларын жылжытуда, ал ірі болат өндіруші компаниялар орта ғасырдың аяғына дейін көміртегі шығарылуын нөлге дейін төмендету обещаниясын береді. Бұл болат өндірісінің тұрақты даму мәселесіне зиян келтіретін саладан қалалар мен қоғамдарымыздағы жасыл ғимараттарды салуға нақты көмек көрсететін салаға айналғанын көрсетеді.

Жасыл ғимараттарды сертификаттауға қосқан болат конструкцияларының үлесі

Конструкциялық болат арқылы іске асатын LEED v4.1 бағалық критерийлері (MRc2, MRc3, EA Prerequisite 1)

LEED v4.1 сертификатын алу туралы сөз болғанда, құрылымдық болат бірнеше маңызды кредиттерді алу үшін маңызды рөл атқарады. Көпшілік құрылымдық болатта шамамен 93% қайта өңделген материал бар, сондықтан ол шикізаттың қайдан алынатынына қатысты MRc2 кредитін алу үшін өте жақсы кандидат болып табылады. Сонымен қатар, болат өнеркәсібі MRc3 кредиті бойынша материалдың құрамы туралы есеп беру талаптарына сай толық қамтылатын Қоршаған ортаға әсерін көрсететін өнім декларацияларын (EPD) дайындады. Болатты пайдаланудың тағы бір артықшылығы — оның өлшемдік тұрақтылығы мен алдын ала жасалған конструкциялар үшін оңай қолжетімділігі. Бұл сипаттар ғимараттардың негізгі сертификаттау процестеріне қатысты EA міндетті талабы 1-ге сәйкес келуіне көмектеседі. Зерттеулер көрсеткендей, бұл дәстүрлі каркас әдістерімен салыстырғанда сертификаттау қателерін 15%-дан 30%-ға дейін азайтуға мүмкіндік береді. Болат бөлшектерінің біркелкі пішіні үздіксіз изоляция мен ауа кедергілерін орнатуды жеңілдетеді — бұл жылу өткізгіштігін болдырмау үшін және қатаң ғимарат қабығы стандарттарын орындау үшін міндетті талап. Сондай-ақ, төмен негіз жүктемесін ескергенде, Америкалық болат құрылыс институтының деректері бойынша болат көбінесе коммерциялық құрылыс жобалары үшін 5-тен 7 LEED ұпайына үлес қосады.

Темірбетон құрылымының тұрақтылығын максималды деңгейге көтеретін дизайн стратегиялары

Дайындамалы құрылыс артықшылықтары: құрылыс алаңындағы қалдықтар мен шығындардың 30–50% азаюы (NIST, 2022 ж. деректері)

Қатаң сапа бақылауымен зауытта дайындалған болат бөлшектері дәстүрлі әдістермен дайындалған бөлшектерге қарағанда өзіне қойылатын талаптарға әлдеқайда жақын болады. Бұл құрылыс кезінде материалдардың азаятынын, құрылыс алаңында қиып-кесудің аз қажеттілігін және кейіннен қайта жасаудың мүлдем аз болатынын білдіреді. 2022 жылы NIST жүргізген зерттеулерге сәйкес, осындай дайындамалы бөлшектерді қолданатын ғимараттар құрылыс алаңында 30%-дан жуық 50%-ға дейін қалдықтарды азайтады. Сонымен қатар, тағы бір маңызды артықшылық бар: өндірушілер компоненттерді тасымалдауға деген жоспарларын жақсартқан сайын, автокөліктердің жүкті аз мөлшерде, бірақ сирек тасымалдауы нәтижесінде көміртегі шығындары төмендейді. Бүкіл процесстің жылдамдығы да артады, бұл құрылыс алаңында жұмыс істейтін құрылысшылардың уақытын қысқартады және нәтижесінде құрылыс кезеңдеріндегі жалпы энергия тұтынуын азайтады.

Жылулық сипаттамалардың оптимизациясы: үздіксіз изоляция мен ауа герметизация стратегияларымен үйлесімді болат каркас

Біркелкі пішінді болуы арқасында болат ыстықтық тұрғысынан жақсы көрсеткіштер көрсететін ғимараттар үшін өте жақсы негізгі материал болып табылады. Текшелі немесе әртүрлі қималы дәстүрлі материалдар үздіксіз изоляция қабатын орнату кезінде және ауаның сорылуын болдырмау кезінде соншалықты жақсы жұмыс істемейді. Суықта қалыпталған болат бағаналары құрылысшыларға осы маңызды компоненттерді дәл қажетті орынға орналастыруға мүмкіндік береді, бұл негізінен жылу сорылуын каркас нүктелерінде ғана тоқтатады. Бұны жақсы ауа герметизациялау әдістерімен ұштастырсаңыз, нағыз үнемге қол жеткізуге болады. Кейбір зерттеулер ғимараттардың жылыту мен салқындатудың жылдық шығындарын шамамен 40% қысқартуы мүмкін екендігін көрсетеді. Сонымен қатар, ешкім жеткілікті деңгейде талқыламайтын тағы бір үлкен артықшылық бар: болат жанбайды. Бұл архитекторларға өте тығыз, жақсы изоляцияланған құрылымдар жасауға мүмкіндік береді, сонымен қатар барлық өрт қауіпсіздігі нормаларын сақтауға болады. Сондықтан біз бір уақытта энергия тиімділігін жақсартамыз ЖӘНЕ құрылымдардың қауіпсіздігін арттырамыз.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

Қандай себептер болатты ғимараттар үшін тұрақты таңдау етеді?

Балқытылған болаттың шексіз қайта өңделуі, өмірлік цикл бойынша көміртегі әсерін азайту қабілеті және табиғи ресурстардың қажеттілігі мен полигондардағы қалдықтарды азайту мүмкіндігі салдарынан ол тұрақты дамуға қолайлы материал болып табылады. Қайта өңделген болатты пайдалану көміртегі іздерін және энергия тұтынуын әлдеқайда төмендетеді.

Болат басқа материалдармен салыстырғанда енгізілген көміртегі көрсеткіші бойынша қалай салыстырылады?

Болат, әсіресе электрдоғалы пештерде өндірілген кезде, енгізілген көміртегі көрсеткіші бойынша қолайлы нәтижелер көрсетеді. Ол негізінен материалдың қалдықтарын және негізгі құрылыс қажеттіліктерін азайтуда темірбетон сияқты дәстүрлі материалдардан жоғары көрсеткішке ие.

Болат жасыл ғимараттарды сертификаттау процесінде қандай рөл атқарады?

Болат өзінің қайта өңделуіне, алдын ала дайындалу мүмкіндігіне және өлшемдік ауытқулардың төмен деңгейіне байланысты LEED v4.1 стандарты бойынша сертификаттау ұпайларына маңызды үлес қосады; бұл ғимараттың сыртқы қабығын тиімді жасауға және жылу өткізгіштігін азайтуға көмектеседі.

Болаттың алдын ала дайындалуы құрылыс процесіне қалай әсер етеді?

Алдын ала дайындалған құрылыс бұйымдарын қолдану құрылыс алаңындағы шаң-тозаң мен зиянды шығарындыларды азайтады, құрылымдық дәлдікті жақсартады және логистиканы жақсарту арқылы жалпы құрылыс уақытын қысқартады, сонымен қатар тасымалдау кезіндегі зиянды шығарындыларды төмендетеді.