Становимся зеленее

Благодаря возможности использования местных, переработанных материалов бетон может многое предложить с точки зрения устойчивого строительства. Изделия из сборного железобетона состоят преимущественно из природных заполнителей, а наличие местных заполнителей позволяет доставлять их на завод по производству сборных конструкций с низким уровнем выбросов углекислого газа. Кроме того, материалы подвергаются минимальной обработке или химическому воздействию. Это приводит к тому, что бетон имеет относительно низкую воплощенную энергетическую ценность, в отличие от некоторых других материалов с высокой степенью обработки.

Что касается переработки отходов, то современные заводы по производству сборных конструкций обеспечивают высокую эффективность производства. Новые заводы по производству сборных конструкций оснащаются системами замкнутого цикла переработки, где все влажные отходы автоматически поступают на центральный завод по переработке. Вышедшие из строя бетонные здания могут быть измельчены и использованы на свалках или в качестве несущих слоев дорог. Рециркуляция и экономия воды также является общей чертой современных заводов по производству сборных конструкций.

Крупнейшим источником выбросов CO2 в промышленности сборных конструкций является цемент, имеющий большой углеродный след. На цемент приходится до 70 % общего объема выбросов CO2 в сборных конструкциях.

"При производстве цемента в атмосферу выбрасывается CO2, когда известняк кальцинируется. Производство цемента в печи при температуре более 1400 градусов Цельсия также требует большого количества тепловой энергии", - объясняет профессор-практик по технологии бетона Йоуни Пункки из инженерной школы университета Аалто.

Индустрия сборных конструкций прилагает все усилия для сокращения выбросов CO2 при производстве цемента, разрабатывая сборные изделия и оптимизируя содержание цемента в бетоне.

"Растет использование других цементирующих материалов, таких как молотый гранулированный доменный шлак сталелитейной промышленности и пылевидная зола угольных электростанций. Обе эти добавки содержат гораздо меньше CO2, чем цемент", - говорит Панкки.

Материальная и энергетическая эффективность цементных заводов была повышена за счет использования отходов других отраслей промышленности в качестве топлива для цементных печей.

Предварительно напряженные пустотные плиты служат хорошим примером эффективного использования сырья. Пустотелые плиты обеспечивают экономию бетона до 45 % по сравнению с обычными армированными плитами.

Производство сборных конструкций в контролируемых заводских условиях обладает огромным потенциалом для повышения эффективности использования материалов, энергии и процессов. По сравнению с монолитным строительством в сборном используется меньше всего - меньше цемента, меньше воды и меньше стали. Он производит меньше отходов на месте и на заводе. Таким образом, углеродный след сборного строительства гораздо меньше, чем у монолитного.

"Бетон можно эффективно подвергать тепловой обработке на заводе по производству сборных конструкций, тем самым уменьшая количество цемента, необходимого для изготовления бетонных изделий. Также можно использовать альтернативные вяжущие вещества в некоторых областях применения, чтобы снизить выбросы CO2", - говорит Панкки.

"Повышение эффективности конструкций также имеет большое значение. Более длинные пролеты и более совершенные конструкции также экономят материал и уменьшают количество цемента. Эту экономию легче всего получить, используя предварительно напряженный бетон".

Предварительно напряженные пустотные плиты служат хорошим примером эффективного использования сырья. Пустотелые плиты обеспечивают экономию бетона до 45 % по сравнению с обычными армированными плитами. В то же время количество предварительно напряженной стали может быть сокращено на 30 % из-за меньшего собственного веса.

Для средней квартиры это означает экономию 14,4 тонны бетона и 275 кг стали.

Хорошая прочность бетонных зданий имеет большое значение в меняющихся погодных условиях. Усиливающиеся ураганы и торнадо ставят перед строительными материалами задачу противостоять ливневым дождям и ветру, разносящему мусор.

Согласно исследованию, проведенному Исследовательским центром ветростроения при Техасском техническом университете, системы бетонных стен выдерживают 100 процентов всех известных ураганных ветров и более 99 процентов ветров, вызывающих торнадо.

Хорошие изоляционные и тепловые свойства также выгодны для сборного железобетона. Плотный сборный бетон может выступать в качестве теплопоглотителя, а легкий - в качестве изолятора, а в некоторых зданиях можно увидеть, как сборный бетон выполняет и то, и другое. Высокая тепловая масса в сочетании с хорошей изоляцией делают универсальный бетон очень конкурентоспособным материалом.

Можно использовать пустоты в сборных перекрытиях или заливать трубы в перекрытия для создания систем охлаждения, которые потребляют на 50 процентов меньше энергии, чем кондиционеры.

Хорошие изоляционные свойства сборного железобетона особенно ценны в таких странах, как Индия и Объединенные Арабские Эмираты, где влажная погода и высокий спрос на строительство.

В Индии, где острый дефицит энергии является серьезной проблемой для быстро развивающейся страны, растет интерес к технологии сборного строительства. В ближайшие десятилетия правительство Индии намерено построить более ста умных, устойчивых городов.

"Индия не может позволить себе тратить энергию впустую из-за плохо построенных зданий. Именно поэтому строительство энергосберегающих зданий имеет жизненно важное значение", - комментирует Чандер Дутта, управляющий директор Elematic India.

"Важны хорошие изоляционные свойства сборного железобетона, а также гладкие стыки в стенах, которые приводят к меньшей утечке энергии при охлаждении или нагревании дома".