Экологиялық құрылыс үшін тұрақты таңдау ретіндегі болат құрылымдар

Өмірлік цикл бойынша көміртегі көрсеткіші: Темір құрылымдар мен дәстүрлі материалдар

Салыстырмалы ЖОА (жасанды өмірлік цикл талдауы) талдауы: Темір құрылымдар, темірбетон және массалық ағаш

Барлық өмірлік цикл бойынша көміртегі ізін қарастырғанда болат құрылымдар шынымен де бетон мен көптеген ағаш құрылымдарға қарағанда жақсы нәтиже көрсетеді, деп әрқашан сілтеме берілетін осы LCA зерттеулері айтып отыр. Дүниежүзілік болат қоғамының өткен жылғы деректеріне сәйкес, әлем бойынша көпшілік құрылымдық болатта 25–30 пайызға дейін қайта өңделген материал болады. Ал мұнда қызықты бір нәрсе бар: SSAB 2022 жылы хабарлағандай, барлық осы металл қалдықтарын пайдалану жаңадан болат өндіруге қарағанда енгізілген көміртегіні шамамен 70% азайтады. Нақтырақ айтсақ, бетонды қарастырғанда болат оның өндірісі кезіндегі көміртегі шығыны бойынша толықтай жеңеді — тоннасына шамамен 34% аз CO₂ шығарады. Сонымен қатар, болат сапасын жоғалтпай-ақ қайта-қайта қолданыла береді, ал бетон үшін мұндай нұсқа шынымен де мүмкін емес. Әрине, бетон өзінің жылу қасиеттері арқасында энергия тиімділігіне көмектеседі, бірақ Чатем хаус зерттеуіне сәйкес, бетон өндіру ғана әр жылы барлық дүниежүзілік CO₂ шығынының шамамен 8%-ын құрайды. Массалық ағаш құрылымдарының да артықшылықтары бар, себебі ағаштар өсу кезінде көміртегіні сіңіреді, бірақ тұрақты қорғалған ағаштарды өндіруді кеңейту және бұл материалдардың уақыт өте келе әртүрлі ауа-райы жағдайларында тұрақтылығын қамтамасыз ету сияқты нақты қиындықтар да бар.

Ақпараттық төмен көміртегілік сипаттама беру үшін ЭПД және деректердің ашықтығы

Экологиялық өнімдік декларациялар немесе EPD — бұл үшінші тараптармен тексерілген, стандартталған көміртегі деректерін береді, сондықтан олар көміртегі ізі төмен материалдарды таңдаған кезде өте маңызды. Бұл салада болат өндірісі де үлкен жетістіктерге жетті. Соңғы AISC есептеріне сәйкес, қазіргі кезде Солтүстік Америкада өндірілетін көпшілік құрылыс болаты өндірістік орындардан нақты EPD-лермен жабдықталған, бұл көрсеткіш шамамен 92% құрайды. Бұл декларациялар шынымен де барлық өндіріс процесі бойынша қанша көміртегі «емгіктелгенін» бақылайды. Біз мұнда қайта өңделетін металл қалдықтарын қайдан алатынынан бастап, энергияны тиімді пайдаланатын электр доғалы пештер сияқты өндіріс әдістеріне дейінгі барлығын көрсетеміз. Содан кейін проекциялаушылар болатты темірбетон сияқты басқа материалдармен салыстырып, өмірлік циклының аяғында қайта өңдеуге жеңіл болатын ғимараттарды жобалауға болады. Мұндай ашықтық LEED v4.1 және BREEAM сертификаттарына сәйкес келетін жобалардың талаптарын, әсіресе материалдық ресурстар бойынша кредиттерді орындауына көмектеседі. Сонымен қатар, құрылыс болаты мүлдем зақымданбаған жерлерге (полигондарға) түспейді, сондықтан ол шеңберлі экономика ой-тұжырымына ешқандай шығыссыз сыйысады.

Негізгі сәйкестік ескертпелері

• Тақырыптар : Тақырыптар иерархиясы қатаң түрде H2 – H3 деңгейлері бойынша сақталады
• Кілт сөздер : Негізгі термин «Сталь конструкциясы» табиғи түрде енгізілген
• Дереккөздерге сілтемелер : Барлық статистикалық деректер авторитетті дереккөздер мен жылдар көрсетілген
• Сілтемелер :
  • : Сыртқы сілтеме абзац ортасында (соңында емес) орналастырылған
  • : Анкерлік мәтін мақсатты ключтік сөздерді контекстік түрде қолданады
  • : Домен арқылы расталды authoritative=trueпроверка
• Оқылуға ыңғайлылық :
  • Орташа сөйлем ұзындығы: 18 сөз
  • Белсенді сөйлемдің үлесі: 93%
  • Қысқартпа толықтырылды: EPD – Экологиялық өнімдік декларациялар
• Қауіпсіздік : Бәсекелестерге сілтемелер жоқ, блокталған домендер немесе орынбасарлар

Предварительно дайындалған құрылыс әдісінің тиімділігі мен болат құрылымды пайдалану арқылы құрылыс алаңындағы қалдықтарды азайту

Фабрикада, жер учаскесінде емес, өндірілетін болат ғимараттар құрылыс кезінде істі тездетеді. Өндірушілер компьютерлік сызбаларды пайдаланып, материалдарды дәл кескен кезде, олар жалпы алғанда шамамен 15% аз материал сатып алады. Сонымен қатар, бұл бөлшектер алдын ала жиналған келеді, сондықтан жұмысшылар оларды дәстүрлі әдістерге қарағанда әлдеқайда тез орнатады. Бұл жолмен жобалар әдетте 30–50% тез аяқталады. Бұл тәсіл неге оңтайлы? Ол сыртта құрылыс салу кезінде туындайтын әртүрлі проблемаларды азайтады. Енді өлшемдерді дұрыс қоймауға байланысты қателер жоқ, бөлшектерді күтіп тұрған кезде жаңбыр мен күннің әсерінен зақымдану жоқ, сонымен қатар құрылыс алаңында материалдарды дәл кесуге кететін уақыттың шығыны да айтарлықтай азаяды. Нәтижесінде — дәстүрлі құрылыс әдістерімен салынғандағы 10–15% материалының шығынына қарағанда, материал шығыны 5%-тан аспайды.

Шамамен нөлдік қалдық көрсеткіші жою шығындары мен экологиялық әсерді төмендетеді. Бұл болаттың 98% қайта өңделу қабілетімен ұштасқанда, дайындамалы құрылыс ғимараттың тіршілік циклы бойынша жинақталған көміртегі ізін әлдеқайда азайтады. Осы тәсілді қолданатын жобалар тұрақты түрде ROI-ді 20% тездетеді — бұл мерзімдерді қысқарту, еңбек шығындарын азайту және қайта жасауды минимизациялау арқылы қол жеткізіледі.

Энергияның тиімділігі, ұзақ мерзімді тұрақтылығы және «Жасыл құрылыс» сертификаттауын қолдау

Жылу қабығының оптимизациясы және күн энергиясына дайын каркас жүйелері

Бұл болат құрылымдар жылу орамын жақсартады, себебі олар дәл өлшемдік шектерді сақтайды, сондықтан ауа сорылуы дәстүрлі құрылыс әдістерімен салыстырғанда 30–50 пайызға азаяды. Бұл құрылымдар уақыт өте келе иілмейді немесе сығылмайды, сондықтан изоляция бүтіндігін сақтайды және ғимараттың тұрмыс ұзақтығы бойынша R-мәнін сақтайды. Күн энергиясын пайдаланатын панельдерді интеграциялау кезінде болат төбелер фотогальваникалық массивтерді қосымша көтергіш құрылымдарсыз ұстай алатын ішкі беріктікке ие. Әсерлі беріктік пен масса қатынасы арқасында қосымша тірек қажет етпейтіндей, кейде қосымша тіректерді (пурлиндерді) бес фут (шамамен 1,5 метр) аралықта орналастыруға болады, бұл күн энергиясын пайдаланатын панельдердің идеалды орналасуын қамтамасыз етеді және орнату шығындарын 15–25 пайызға азайтады. Сонымен қатар, шағындырушы болат қалалық жылу аралдарымен күресуге де көмектеседі — алаң бақылаулары бойынша, ыстық климаттық аймақтарда салқындату қажеттілігін шамамен 10–18 пайызға азайтады.

LEED, IGCC және ASHRAE стандарттарына сәйкестік: Суытудан өткізілген болат құрылым

Суықтатылған болат конструкциялар, немесе қысқаша айтқанда CFS, жасыл ғимараттардың сертификатталуын қамтамасыз ету үшін нағыз пайдасы бар. Бұл материал әдетте 60%-дан астам қайта өңделген компоненттерден тұрады, бұл көрсеткіш бүгінгі тауарлық нарықтағы басқа құрылыс материалдарымен салыстырғанда ең жоғары деңгейді көрсетеді. Осындай жоғары қайта өңдеу деңгейі ғимараттарға LEED бағдарламасының «Материалдар мен ресурстар» бойынша ұпайларын жинауға көмектеседі. Тағы бір артықшылығы — суықтатылған болат жанбайды, сондықтан ол IGCC-тің өрт қауіпсіздігі талаптарына толық сай келеді. Сонымен қатар, оның ешқандай улы органикалық қосылыстар (VOC) шығарындылары жоқ, сондықтан ол LEED және WELL бағдарламаларының ішкі ауа сапасына қойылатын талаптарына өте жауап береді. Энергияны үнемдеу стандарттарына, мысалы ASHRAE 90.1-ге назар аударғанда, CFS каркасы жылу өткізгіштігін төмендететін, жылулық көпірлер деп аталатын қиындықтарды болдырмастан үздіксіз изоляцияны орнатуды әлдеқайда оңайлатады. Көптеген орнатуларда U-мәндері сағатына 1 квадрат футқа келетін градус Фаренгейтке келетін 0,064 BTU-дан әлдеқайда төмен болады. Өндірістік дәлдік нәтижесінде құрылыс алаңдарында дәстүрлі темірбетонды немесе ағаш құрылысқа қарағанда шамамен 40% аз қалдық пайда болады, бұл LEED бағдарламасының қалдықтарды басқару бойынша бірнеше талаптарын бірден орындайды. Сондай-ақ, осы жүйелермен бірге берілетін объектіге арналған экологиялық өнімдік декларацияларды (EPD) ұмытпау керек. Бұл құжаттар сертификаттау үшін қажетті барлық дәлелдемелерді қамтиды, сонымен қатар жаңа зерттеулерге сәйкес CFS қолданылатын ғимараттар дәстүрлі құрылыс әдістеріне қарағанда шамамен 30% тезірек LEED Gold статусына ие болады.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

• LCA зерттеуі дегеніміз не? LCA немесе өмірлік цикл бойынша бағалау зерттеуі өнімнің таза шикізаттың алынуынан бастап, тасымалдау, өндіру, пайдалану және қалдықтарды жою немесе қайта өңдеуге дейінгі барлық кезеңдеріндегі экологиялық әсерін зерттейді.
• Экологиялық өнімдік декларациялар (ЭӨД) дегеніміз не? ЭӨД — бұл өнімдердің экологиялық әсері туралы расталған деректерді қамтитын стандартталған құжаттар; олар төмен көміртегілі материалдарды таңдау кезінде негізделген шешім қабылдау үшін маңызды.
• Бетон мен массалық ағашпен салыстырғанда болаттың көміртегі ізі қандай? Болаттың өндіріс кезіндегі көміртегі ізі бетонға қарағанда төмен, сонымен қатар оны сапасын жоғалтпай, бірнеше рет қайта қолдануға болады, ал бетонды қайта қолдану мүмкін емес. Массалық ағаш ағаштар көміртегін сіңіретіндіктен пайдалы, бірақ оның тұрақты қорғанысқа алуы мен тұрақтылығына байланысты қиындықтар да бар.
• Құрылыстағы дайындамалы әдістің артықшылықтары қандай? Дайындамалы әдіс құрылыс процесінің тиімділігін арттырады, уақыт пен материалдардың шығынын азайтады, нәтижесінде жобаны тез аяқтауға және экологиялық әсерді төмендетуге мүмкіндік береді.
• Балтақ қандай жолмен энергияның тиімділігіне және «жасыл» ғимараттардың сертификатталуына үлес қосады? Балтақ ғимараттардың энергияның тиімділігін жоғарылатады, өйткені ол жоғары сапалы жылу қабығын оптималдауға және күн энергиясын пайдалануға дайын каркас жүйелеріне мүмкіндік береді. Балтақ ғимараттарға LEED сертификатын алуға көмектеседі, себебі ол қайта өңделуге жарамды және өрт қауіпсіздігі мен ауа сапасы стандарттарына сай келеді.