EN
Ганц бүтэцтэй барилгын амьдралын циклд үнэлгээ
Шүүлт: Барилга салбарын ган хэрэглээд нь дэлхийн хэмжээнд өсөлт
Дүрсүүлэлтүүдийн барилга хэрэглэдэг гурил дэлхийн дагуу үүрдний аравтаван жилийн дотор ойролцоогоор 40% нэмэгдсэн, үүндрэх шалтгаан нь хотуудын өсөлт ба шинэ зам, зүүнүүд, барилгуудын шаардлагатай бүх газар. Энэ өсөлтийн шалтгаан юу вэ? Гурил нь бүх бусад орлуулалтуудаас илүү хүчтэй, хөнгөн бөлшүүртүүдийн хувьд илүү тохиромжтой, түүнд нэмж, бүх бөлшүүртүүдийг газар дотроос үйлдвэрлэж, барилгын газар дээр хурдан цуглуулж болдог, архитекторуудад илүү их творческий чөлөө өгдөг. Бүх нэмэгдсэн хэрэгцээний ойролцоогоор гурван хоёртая хувь нь хөгжигч улсүүдээс ирдэг, түүнд бизнесүүд ба үйлдвэрүүд традициональ материалүүдийн оронд гурил рамкас ашигладаг. Гэтэл түүнд нэмж, хорхойн талын асуудал бас байдаг. Гурил үйлдвэрлэл нь өсөж буй үед, орчин-хамгаалалтын бүлгүүд нь уурхай үйлдвэрлэлийн үед голууд ба тарагуудыг бохирдуулж, гурил үйлдвэрүүд нь өдөрт хүчтүүдийн хийг тоннамираа ялгаруулж буй тухайд илүү хүчтэй дуугарж буй. Түүндрэх шалтгаан нь компаниүүд нь хуучин барилгуудыг дахин боловсруулах, гурил үйлдвэрлэхийн илүү цэвэр аргуудыг олохын тулд илүү гүнзгий бодож, өөрсдийн зах зүйлүүдийг хариуцалтайн өсгөхийн тулд ажиллах ёстой.
Зарчим: Хэрхэн LCA бүх үе шатуудын турган орчинд үзүүлэх ачааллыг тооцоолдог
Амьдралын циклийн үнэлэлт, бүртгэл (LCA) нь барилгын орчинд үзүүлэх нөлөөг түүний бүх амьдралын үе шатуудын турган судалдог — анхны материалын олборлолтоос эхлэн, түүний хаягдаж дуусах үе хүртэл. Тодорхойлон хэлбэл, сталь барилгын хувьд LCA нь хүнд металлын олборлолт ба боловсруулалт үед шарж авч газрын дотоод халах, хөхрүүлэх системүүдийн ажиллах үед ялгарах нүүрстөрөөд хийн ялгарал, мөн барилгын үйлдэх хугацаа дуусахад түүний дахин боловсруулалт боломжтой юу гэдгийг үнэлдог. Орчинд үзүүлэх нөлөөг үе шатуудаар ангилж, түүнийг стандартжуулж, ISO 14040 зэрэг олон улсын стандартууд байдаг. Түүн дотор ихэвчлэн 18 орчны нөлөөнүүдийн ангилал багтдог: нүүрстөрөөд хийн ялгарал, ус хэрэглээ, хорт нөлөө, мөн бүтээдийн амьдралын циклийн дөрвөн үндсэн үе шат.
| LCA-ийн үе шат | Хянах үндсэн метрикүүд |
|---|---|
| Материал үйлдвэрлэх | CO₂e, ус хэрэглээ, хорт нөлөө |
| Барилга | Түрүүлүүрт түүлш хэрэглээс үүсэх нүүрхүүр илтгэл, хаягдмал үүсгэл |
| Үйл ажиллагаа | Энерги хямдлын ажиллагаа |
| Ажилласаан хугацаа дуусгах | Давтагдаж хэрэглэх хувь, газар дунд хаягдмалын хасагдмал хувь |
Энэ хүрээлэн авч үзэх нь ганц бүтэцтэй барилгын нүүрхүүр илтгэлийн 73% нь үйлдвэрлэл үе шатын үр дүнд үүсдгийг илтгэн харуулж, үйлдвэрлэл процессийн нүүрхүүрлэсгүйжүүлэх, материалын урсгалыг сонгомжтой хийх чухал байдалд анхааруулж буй.
Тохиолдолын судалгаа: 5 давхар ганц бүтэцтэй ба бетон барилгын харьцуулалт амьдралын циклд үнэлгээ (IEA, 2022)
Олон улсын энергетик агентлаг (2022) ганц бүтэцтэй офис барилгын 50 жилийн амьдралын циклд үнэлгээг функциональ төстэй бетон барилгын үнэлгээтэй харьцуулж, дараах дүнг гаргаж:
- Аталгын барилга байгууламж нь байнгын газраас гадуур урьдчилан боловсруулах үйлдвэрлэлийн улмаас хуримтлалын үеэр 23% бага эрчим хүч зарцуулсан
- Үйл ажиллагааны эмийг 17%-иар бууруулсан бөгөөд голчлон ХВА-ийн ачаалал багассан нь бага бүтцийн массаар болон хуудасны нэгдмэл байдлыг сайжруулсантай холбоотой
- Эцсийн шатанд дахин боловсруулах нь 94% нь төмрийн хүдэр, зөвхөн 34% нь бетоны дахин ашиглалтанд орсон
- Нийт дэлхийн дулааралтын хүчин чадал нь цамцны барилга байгууламжийн хувьд 28% -иар бага байсан
Тэмдэглэхүйц нь, гангаар хийсэн бүтэц нь хөнгөн суурин шаардлагын дүрд үүрдийн материал хэрэглээг 41% хүртэл бууруулж, модуль хэлбэрт дизайн нь бүтцийн салхилуулалтгүй ирээдүйн давхарга-дүрсийн дахин тохируулалтыг дэмжиж — тойрог эдийн засгийн практикт гангаар хийсэн бүтцийн бүх амьдралын турш үргэлжлэх тогтвортой байдлын давуу талыг хэрхэн үржүүлж буйг харуулж буй.
Гангаар хийсэн бүтцүүдийн бүхэлд орсон нүүрстөрөөд хаягдлын хэмжээ
Гангаар хийсэн бүтцүүдийн үйлдвэрлэлд дэлхийн CO₂ ялгаралтад оролцоо
Дэлхийн бүх CO₂ ялгаруулалтын 7–9 хувийг 2023 оны Дэлхийн Галт Төмөр Холбооны өгөгдлүүр дагуу галт төмөр үйлдвэрлэл хариуцдаг. Эдгээр ялгаруулалтын ихэнх хувь нь төмөр рудаас төмөр гаргах, ажилд кокс ашиглах зэрэг процессын үед үүсдэг, түүнд шинж чанарын хувьд их хэмжээний энергия шаардлагатай бөөснүүр ашигладаг. Барилга дахь төмөр бүтээцүүдийн нүүрсүүдийн хөврүүл (carbon footprint) нь хүрээлэн бүрхүүлд нүүрсүүдийн ялгаруулалт үүсгэдэг бүх үе шатууд — анхны материал хүлээн авах, урт замд түүнийг түргэн зуур хүргэх, бүтээцүүдийг үйлдвэрлэх — дагуу накопулируется. Энэ нь дэлхийн бүх барилга орчинд хамаарах ялгаруулалтын 11 хувийг бүрдүүлдэг. Барилга бүтээцүүд үйлдэх үед илүү энергетик үр ашигт болж буйдаа, одоо хамгийн чухал нь үйлдвэрлэлийн үед үүсдэг анхны ялгаруулалт юм. Түүн дагуу төмөр үйлдвэрлэх арга барилгыг шинэчлэх нь зөвхөн хүссэн хүсэл биш, харин дараагийн арван жилийн климатын зорилгоос хүртэл хүртүүлэхийн тулд шууд шаардлагатай.
Галт цахилгаан хүрд vs. Цахилгаан дугуй хүрд: Нүүрсүүдийн интенсивнүүд ба декарбонизацийн замууд
| Үйлдвэрлэлийн арга | CO₂ интенсивнүүд (т/тонн төмөр) | Гол нүүрсүүдийн бүрхүүлийг бууруулах хэрэгсэл |
|---|---|---|
| Талхан төвөг | 1.8 – 2.2 | Нүүрсүүдийн бүрхүүлийг бүүрхүүлж барих, устөрөгчийн хийг хийн доторхуулах |
| Цахилгаан дугуйн төвөг | 0.4 – 0.6 | Сүүлд нь сарнисан энергийн ашиглалт, хаягдмал гангаа оптимизаци |
Сталь үйлдвэрлэх уламжлалт талхмур-үндсэн хүчилтөрөгч талхмур арга нь цахилгаан дугуй талхмур аргын дахин бүтээх процесстай харьцуулж, CO2-ийн ялгаралд таван дахин илүү хүргүүлдэг. Цахилгаан дугуй талхмур нь үндсэндээ дахин бүтээсэн хаягдмал металл дээр ажилладаг, түүнд естественно хүндрүүлэгч нүүрстөрөгчийн хөл мөр бүрүүн бага байдаг. Гэтгүүл, эдгээр талхмурын үнэнхүү төдийхүүр тааруулж болохын тулд их төдийхүүр цахилгааны шүүлтүүр сүлжээний цэвэр байдаг, мөн хаягдмал материал хангалттай олж чадахын тулд хамаардаг. Шууд хоригдмал төмөр үйлдвэрлэлд усны уутыг интеграцилах шинэ арга замууд нь ногоон усны уутын үүсгүүр дээр ажиллаж байвал BF-ийн ялгаралд хүртэл 95 хувь хүртэл бүүр бүүр бууруулж чаддаг. Дэлхийн гуравдугаар талхмур сталь үйлдвэрлэлийн чадалд цахилгаан дугуй талхмур технологийг илүү их татан оруулах нь орчин үеийн экологийн зорилгоос хараад логикт тохирдог. Одоо үед глобал сталь үйлдвэрлэлийн зөвхөн ойролцоогоор 28 хувь нь цахилгаан дугуй талхмур аргаар үйлдвэрлэдэг, түүн дагуу Сүүлийн үеийн Олон Улсын Энергетикийн Агентлагийн 2023 онд цэвэр түлшний зорилгоор гаргасан таамаглалд үндэслэн сайжруулах газар хангалттай байдаг.
Ган бүтээцтүүн барилгын амьдралын төгсгөлд урьдчилан хяналт тавих ба тойрог хэрэглээний боломж
Өндөр дахин бүлдүүрлэлтийн хувь vs. Бүтэн тойрог хэрэглээний системт саад
Аталгын бүтцийн дахин боловсруулах түвшин дэлхий даяар үнэхээр гайхалтай, 90 орчим хувьтай, голдуу алтны магнитээр ялгарах боломжтой, бид сайн тогтож буй бутлуурын системтэй учраас. Гэхдээ эргэлтийн эдийн засгийн бүрэн статусыг бүрдүүлэх нь одоо ч хүрэлцээгүй мэт санагдаж байна. Асуудал үүсдэг нь арьс давхарга нь янз бүрийн элсэлтийн төрөлтэй хольцох үед, мөн металл бус бүх төрлийн зүйлүүд ч ордог. Энэ нь бутлуурын материалын чанарыг эвдэж, илүү өндөр үнэ цэнэтэй түвшинд дахин ашиглахыг хүндрүүлнэ. Одоогийн ихэнх дүрэм журам нь зүйлийг болгоомжтой таслахын оронд нурааж буулгахыг урамшуулах юм. Үүнийг хүлээн зөвшөөрч үзье, ажилчид энэ хүнд хэцүү ажлаа хийхэд нэмэлт мөнгө төлөхыг хэн ч хүсдэггүй. Мөн дахин ашиглах боломжтой эд анги гэж юу вэ гэдэг талаар улс орнуудад нэгдсэн стандарт байхгүй. Эдгээр хүчин зүйлүүд бүгд нийлээд дахин боловсруулсан зэс ихэнх нь ерөнхийдөө маш их материал эргэн эдэлж байгаа ч зохих бүтцийн хэрэгцээнд дахин ашиглахын оронд багассан зах зээлийг бий болгодог.
Бага нүүрстөрөлт ган хэрэглээний хувьд хавьс металл туннелдүүрлэл ба хаягдмалын чанарын дэвшил
Материалын туннелдүүрлэл дээрх шинэ хөгжил нь дахин бүлдүүрлэл ажиллахыг сайжруулахад их үүрэг гүйцэтгэнэ. Лазер индуцирован хугарал спектроскопи (бүртгэлд LIBS) гэх мэт сенсоруудыг ашиглан материалыг ангилж, хавьс металлүүдийг нарийн тодорхойлох системүүд хром ба никель гэх мэт чухал металлын бүлдүүрлэл үед алдагдахаас саатуулна. Материалыг анхны зүйлсийн хүртэл задлахын дараа бүлдүүрлэл хийх, а такүүд материалүүдийн бүх амьдралын циклд дижитал бүртгэл хөтлөх арга хэмжээсүүдтэй хослуулж, бид түүнд юу оршоохыг, түүн дотроо юу байгааг илүү нарийн контроллон уншуулж, хаана байгааг илүү нарийн хяналтанд барьж чадна. Цэвэр хаягдмал нь электрон дугуйван хайлтуурт (ЭДХ) ажиллахын тулд илүү их хүч түүхүүд хийх шаардлагагүй болгоно. Судалгаанууд холимог хаягдмалд харьцуулж цэвэр хаягдмал ашиглан 30–40 хувь хүртэл энергийн зардал бүүр буурна гэдгийг харуулж байна. Энэ логикт харуулж байна, учир нь цэвэр оролт нь бүх бүтээлд шаардлагатай хүчтнүүдийг хангаж, бага нүүрстөрөлт ган бүтээлд нүүрстөрөлтийн ялгаралдыг бүүр бууруулж чадна.
Төмрийн байгууламжийн барилга байгууламжийн эвдэрлийг зохион байгуулах
Хаалгаг давтан засах: бүтцийн дахин ашиглах чадвар болон бодит ертөнцөд DfD-г хэрэглэх
Цаашид дахин ашиглах боломжтой бүтэц байгууламжид цайрын бат бөх байдал нь маш сайн байдаг. Гэхдээ үнэндээ ихэнх хүмүүс бодит амьдралд бүтээн байгуулалтын загварыг хэрэгжүүлэхгүй байна. Мөнгө нь одоо тогтвортой байдлын зорилтуудаас илүү яригдаж байгаа тул байшинг анхааралтай нураах цаг хугацаатай харьцуулахад хурдан нураах нь эдийн засгийн хувьд утга учиртай хэвээр байна. Хууль тогтоомж нь материал эргүүлэн авах тодорхой зорилтыг ч заадаггүй. Бүхий л хангамжийн зангилаа нь бүтэн газар дээр байдаг. Ирээдүйд ямар стандарт хэрэгжихээ хэн ч мэдэхгүй. Тиймээс дахин ашиглах боломжтой эд ангид хөрөнгө оруулалт хийх нь хамгийн сайн тохиолдолд эрсдэлтэй санагддаг. Тоноглогдсон стандартын дүрэм байхгүй тул олон тонн хүчирхэг төмрийн гүүр нь чанартай барилгын материал болгон дахин ашиглахаас илүү хямд металл бутлуурын хэрэгсэл болж байна.
Асуулгуудыг хангах: Болтлуулсан холболт, Дижитал материалын паспорт, Стандартчилсан бүрэлдэхүүн хэсэгт номын сан
Д.Б.Эрдэнэ:
- Механик бат бэхэлгээ : Бэлэн холболт нь ашиглалтын хугацаагаар бүтцийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгалан, эвдэрдэггүй засварлах боломжийг олгох, элсэн зэвсэгт холболтнуудыг солих
- Дижитал материал паспорт : Химийн найрлага, ачааллын түүх, халдвараас хамгаалахын тухай үүлдэр дээр суурилсан баримт бичиг нь нөхөн сэргээсэн бүрэлдэхүүнийг шинэ төсөлд шаардлагуудтай тод нийцүүлэх боломжийг олгодог
- Стандартчилсан бүрэлдэхүүний номын сан : Модуль хэлбэрийн хатуу дулаан, холболт нь дахин хураалтыг хялбаржуулж, сэргээсэн хэсгүүдийг дахин буулгах, дахин хураалтыг багасгаж өгдөг
Аж үйлдвэрийн шинжилгээгээр гурван стратегийг хэрэгжүүлж буй төслүүд нь 85%-аас дээш дахин ашиглалтын түвшинд хүрсэн нь уламжлалт нураах нөхцөлд ердөө 35%-тай харьцуулахад, санаачлан зохион бүтээх нь хог хаягдлын хаягдал хаягдал хаягдал хаягдал хая
Түгээмэл асуулт
Барилгын салбарт цаасангийн эрэлт нэмэгдэх гол шалтгаан юу вэ?
Барилга хийхдээ гурил нүүрсний хэрэглээг ихэсгэх үндсэн шалтгаан нь түүний гайхамшгийн хүч-жингийн харьцаа ба барилгын хэсгүүдийг газар дотор үйлдвэрлэх, газар дээр цуглуулах хялбаршлын блағдар, архитекторуудад илүү үйлдмүүрлүүр чөлөө өгдөг.
Амьдралын циклд үнэлэлт (LCA) гурил барилгын үнэлэлтийг хэрхэн тусламжилдаг?
LCA нь барилгын амьдралын циклд нөлөөлөх орчин нөлөөллийг тооцоолдог — анхны материал авахаас эцэст нь хаях хүртэл, энергийн хэрэглээ, нүүрстөрөөдөг хийн ялгарал зэрэг хүчин зүйлсийг хэмжин үнэлдөг.
Талхан төвөнх ба Цахилгаан дугуйн төвөнх аргуудын гол ялгаа юу в?
Талхан төвөнх аргууд нь илүү их нүүрстөрөөдөг хийн ялгарал үүсгэдөг, түүнд гарч буй CO₂-н хэмжээ нь Цахилгаан дугуйн төвөнх аргуудынхаас тав дахин их бөлүүр, сүүлийнх нь үндсэндээ дахин боловсруулж хэрэглэдэг хаягдмүүр металлаар ажилладаг, нүүрстөрөөдөг хийн нөлөөллийн хэмжээ бага бөлүүр.
Дахин ашиглалтад зориулан төлөвлөх (DfD) урт хугацааны турш үр дүнтэй бөлүүр хөгжлийн хувьд яаж хувь нэмрүүлдөг?
DfD нь цахилгаан станцыг эвдэхгүйгээр эвдэх, дахин ашиглах, ашиглалтын хугацаа дууссан үед хог хаягдлыг багасгах боломжийг олгож, тогтвортой байдлыг хангахад хувь нэмэр оруулдаг.