Тұрақты даму үшін «жаңылтырғыш» ғимараттардың болат құрылымы неге басымдыққа ие?

Болаттың қайта переработкаға жарамдылығы мен жасыл ғимараттарға циклдық экономиканың үлесі

Құрылымдық болаттың шексіз қайта переработкаға жарамдылығы мен тұйық циклды өмірлік циклы

Бірнеше рет қайта өңделгеннен кейін де шамамен 90 пайызы өз беріктігін сақтайтын болғандықтан, «жасыл ғимараттар» саласында болат басқа материалдардан ерекшеленеді. Көптеген басқа құрылыс материалдарының шектеулі қызмет ету мерзімі бар, ал болат шынымен де біз «нағыз тұйық циклдық жүйе» деп атайтын нәрсеге сәйкес келеді. Қызмет ету мерзімі аяқталған ескі ғимараттар жаңа құрылыстар үшін қосымша шикізатқа айналады, сондықтан ештеңе полигонға түспейді және жаңа табиғи ресурстарды қазып алу қажеті жоқ. 2023 жылы Әлемдік болат қауымдастығының кейбір деректеріне сәйкес, бір тонна қайта өңделген болатты пайдалану шамамен 1,7 тонна темір кентасын және шамамен бір тонна көмірдің екі үштен бірін үнемдейді. Бұл болаттың құрылыс саласында тұрақты даму мақсатында қолданылуын қолдайтын, сонымен қатар құрылымдық сапасы да жоғары болатын материал екендігін көрсетеді.

Болат пен темірбетон мен ағаш: жасыл ғимараттардағы циклдық қоршаған ортаға әсерін салыстыру

Болат төмендегі үш негізгі тұрақты даму көрсеткіштері бойынша темірбетон мен ағаштан озып кетеді:

Ағаш құрылыс материалдарының көміртегі ізі төмен болуында артықшылығы бар, бірақ бұған бір шарт бар. Ол шіриді, оңай жанады және зиянды жәндіктерді тартады, сондықтан біз оны химиялық өңдеулерге ұшыратып, жиі ауыстырып отырамыз. Бұл ұзақ мерзімді тұрақты құрылыс материалдарын қолданудың мақсатын толығымен жойып жібереді. Ал қайта өңдеу мәселесі бойынша темірбетон да одан гөрі жақсы емес. 2023 жылғы БҰҰ Аймақтараралық Әкімшілігі (UNEP) деректеріне сәйкес, темірбетоннан қиратылған құрылыс қалдықтары әлем бойынша зақымданған жерлерге түсетін қалдықтардың шамамен 40%-ын құрайды. Ал қазір болат толығымен басқаша тарих құрады. Ол құрылыста үлкен беріктік пен жеңіл салмақ ұсынады, шексіз қайта пайдаланылуы мүмкін, сонымен қатар электр доғалы пештердің өндірістік әдістерін жетілдіру нәтижесінде оның көміртегі ізі қазір кеміп келеді. Климаттық қауіп-қатерлерге төзімді инфрақұрылым салғысы келетін және «нетто нөл» мақсаттарына жетуге ықпал еткісі келетін адамдар үшін болат қазір ең ақылды таңдау болып табылады.

Балалық кезіндегі қамқорлық

Суық төбелердің, жоғары өнімділікті изоляцияның және табиғи жарықтың болуы арқылы болаттан жасалған жасыл ғимараттардың интеграциясы

Бұйымдардың құрылымында болат рамаларды қолдану энергия тиімділігін арттыруға көмектеседі, себебі олар дәл инженерлік есептеулер мен икемді дизайн нұсқаларын қамтамасыз етеді. Мысалы, салқындатқыш төбелер — бұлар беткі температураны шамамен 50 °F-қа төмендететін арнайы шағылысушы қабаттармен жабылған төбелер, сондықтан кондиционерлердің қажеттілігі қатты азаяды. Минералдық мақта немесе жабық ұяшықты спрей пенопласт сияқты изоляциялық материалдар болат құрылымдарға дәл келеді және энергияның шығынын тудыратын жылулық көпірлері мен ауа саңылауларын пайда етпейді. Мұндай жинақталған жүйе қыздыру мен салқындату шығындарын әдетте 20–30 пайызға үнемдейді. Содан басқа, табиғи жарықты пайдалану шешімдері — мысалы, құрылымдық шыны панельдері, ашық төбе терезелері (фонарлар) және жарық елестері — болаттың бағанаға кедергі көрсетпей үлкен аумақтарды қамту қабілетін пайдаланады. Бұл элементтер кеңістікті табиғи жарықпен толтырады, сондықтан кәсіпорындар электрлік жарықтандыруға азырақ шығын көреді — жыл сайын шамамен 15–25 пайызға үнемделуі мүмкін. Жалпы алғанда, барлық бұл элементтерді біріктіру ғимараттың жылдық энергия шығынын төрттен бірден көбірек азайтады; бұл LEED стандарттарына сай келуге көмектеседі және қазіргі кезде көптеген қалалар ұмтылып жүрген амбициялық «жылдық нөлдік энергия» мақсаттарына жақындатады.

Жасыл ғимараттардағы болат құрылымдарда ауа-жылу қондырғыларын оптималдау және ұзақ мерзімді энергия үнемдеу

Бұйымдардың тұрақты өлшемдері мен ашық торлы жауып қою конструкциялары арқылы болатты ғимараттар бойынша ЖЖКЖ жүйелерін интеграциялау әлдеқайда оңай. Бұл орнату ауа құбырларын тиімді орналастыруға, ауа ағысында кедергіні азайтуға және кеңістік бойынша жалпы ауа ағысын жақсартуға мүмкіндік береді. Болаттан жасалған ғимараттар айнымалы булутық сұйықтық ағысы технологиясы немесе ақылды ғимараттарды басқару жүйелері сияқты заманауи тиімді жүйелермен бірге қолданылғанда әлдеқайда жақсы нәтиже көрсетеді. Зерттеулер болат конструкциялардың ЖЖКЖ энергия шығындарын дәстүрлі әдістерге қарағанда 25-40 пайызға дейін үнемдей алатынын көрсетеді. Жалпы тұрғыдан алғанда, шамамен алпыс жылдық мерзімге қарағанда, бұл жақсартулар жалпы көміртегі шығындарын шамамен 30 пайызға қысқартады, сонымен қатар бастапқы шығындар жоғары болса да, қызмет көрсету мен жұмыс істеу шығындарын үнемдейді. Болаттың механикалық жүйелермен өте жақсы ықпалдастығы оны қазіргі уақытта және болашақта құрылыс жобаларында көміртегі іздерін азайтуға ұмтылатын кез келген адам үшін маңызды материалдық таңдау етеді.

Алдын ала дайындалған, дәл және құрылыс саласындағы «жасыл» болат құрылыстағы көміртегінің шығарылуын азайту

Алдын ала жобаланған болат арқылы қалдықтарды азайту, уақытты тиімді пайдалану және көміртегінің шығарылуын төмендету

Жер бетінен тыс жасалған болат ғимараттар нақты экологиялық пайдаларды ұсынады, оларды бақылауға және өлшеуге болады. Өндiрiстi өндiрiсте бақылау жасау кезiнде олар әдетте 95%-дан астам материалдарды пайдаланады, яғни құрылыс орындарында қалдықтар қалмайды. Дәстүрлі құрылыс әдістері материалдардың 30%-ын қоқыс полигондарында қалдырады. Зауыттық жұмыстың дәлдігі "қосқыш көміртек" деп аталатын заттарды азайтады. Құрылыс және қоршаған ортадан жасалған зерттеу бойынша, алдын ала салынған ғимараттар құрылыс орнында салынғандарға қарағанда, бастапқыда 15% аз шығарынды шығарады. Болат модульдер де жылдамдықты арттырады, құрылыс уақытын шамамен 30-50 пайызға қысқартады. Бұл жабдықтарды пайдалану уақытына жұмсалатын ақшаны үнемдейді және құрылыс кезінде жақын маңдағы қауымдарға аз қиындық туғызады. Бұл жүйелерді ерекшелендірудің себебі олардың барлық талаптарға сай жұмыс істеу кезінде болатты тиімді пайдалануы. Болатты қайта өңдеуге болатындықтан, біз айналмалы экономикаға сәйкес келетін және қазіргі кездегі экологиялық таза ғимараттарға сәйкес келетін жүйеге назар аударудамыз.

Тұрақтылық, төзімділік және ұзақ мерзімді тұрақты даму: глобалдық жасыл ғимараттардың мақсаттарымен сәйкестік

Болат ғимараттар мәңгілікке сақталады, сондықтан олар тұрақты даму үшін өте жақсы. Көптеген болат қаңқалар 50-ден 100 жылға дейін сақталады. Олар әртүрлі проблемаларды да шешеді - егер олар дұрыс қапталған болса, тотығу проблемасы жоқ, және олар ағаш немесе ескі дәстүрлі кірпішпен салыстырғанда жер сілкіністеріне, қатты желге және температураның төтенше деңгейіне әлдеқайда жақсы төтеп береді. Бұл құрылыстардың қайта құруға мұқтаж еместігі өте маңызды, өйткені құрылыс барлық қатты қалдықтардың 30% -ын құрайды. Апат орын алған кезде, төзімді болаттан жасалған ғимараттар қауымдарға жөндеуге жұмсалатын ақшаны үнемдейді, кейде шығындарды шамамен 40%-ға азайтады. Сонымен қатар, бұл құрылыстарды толық бұзбай, уақыт өте келе әр түрлі мақсаттарға бейімдеуге болады. Үлкен суретті қарастырған кезде, ұзағырақ сақталатын болат ғимараттар қалдықтарды олардың бүкіл өмір сүру циклы бойына азайтуға көмектеседі және материалдарды кейіннен бөлшектеуді және қайта пайдалануды жеңілдетеді. Бұл жасыл қалалар құруға бағытталған күш-жігерге сәйкес келеді және көптеген елдердің құрылыс саласында көміртегі шығарындыларын нөлге жеткізу жоспарларын қолдайды.

Жасыл ғимараттарды сертификаттау мен саясаттық талаптарға сай келу үшін болаттың рөлі

Суытқаннан кейін пішілген және көміртегінің төмен деңгейі бар болат рамалары арқылы қолдау көрсетілетін LEED, BREEAM және жергілікті жасыл ғимараттар кодексі бойынша ұпайлар

Суық тәсілмен өңделген болат (CFS) және көміртегінің төмен мөлшері бар болат рамалар құрылыс саласындағы «жасыл» сертификаттау жүйелерінде маңызды орын алады. LEED v4.1 стандарттарына назар аударғанда, ғимараттар болатқа байланысты бірнеше критерий бойынша ұпай жинауы мүмкін. Бұл — қайта өңделген материалдар үшін MR Credit 3, аймақтық материалдар үшін MR Credit 5 және құрылыс қалдықтарын басқару үшін MR Credit 2. Болат бұлардың барлығына қолдау көрсетеді, себебі оның көпшілігі қайта өңделеді (әдетте 90%-дан асады) және сапасын жақсы бақылайтын зауыттардан түседі. BREEAM сертификаттау жүйесі де болатқа ұзақ мерзімді тұрақтылығы, конструкциялық икемділігі және материалдар мен энергия аспектілерін ескере отырып, тұрақты экологиялық әсерінің аз болуы үшін ұпай береді. Жергілікті құрылыс нормалары да қатаңдап келеді. Мысалы, Калифорния штатындағы Title 24, Нью-Йорк қаласындағы Local Law 97 және Еуропадағы Энергияны Пайдаланудың Бағытталған Реттеуі (EPBD) болаттың көмегімен көміртегі ізін азайту, қалдықтарды азайту және ғимараттың сыртқы қабығына тиімді интеграциялану мүмкіндігін мойындайды. Саясаттар ғимараттардың толық өмірлік циклын бағалауға бағытталған өмірлік циклдық талдау (LCA) әдістеріне өтіп келеді, ал болат бұл жағдайда ерекше орын алады, себебі оның қайдан келгенін бақылауға болады, оны қалай жасағанын дәл білеміз және электрдоғалы пештер мен сутегімен қалпына келтіру процестері сияқты таза өндіріс технологияларын қолданатын компаниялар саны өсе түседі. Барлық бұл жағдайлар болатты тек қазіргі уақытта ғана сәйкес келтіретін, сонымен қатар келешектегі «жасыл» стандарттарға да сай болатын ақылды таңдау етеді.