Зеленое строительство развивается не только за счет энергоэффективности. Разбираемся, как новые материалы меняют подход к проектированию, производству и жизненному циклу зданий
Источник изображения: coniferadvising.com
Современное зеленое строительство оценивает объект на протяжении всего жизненного цикла — от выбора материалов и строительства до эксплуатации, реконструкции и утилизации. Наряду с прочностью, надежностью и стоимостью все большее значение приобретает совокупное воздействие здания на окружающую среду.
Одним из ключевых показателей является воплощенный углерод (embodied carbon) — объем выбросов парниковых газов, связанных с производством, транспортировкой и применением строительных материалов. В отличие от эксплуатационного углеродного следа, он формируется еще до ввода здания в эксплуатацию и во многом определяется конструктивными решениями.
Поэтому развитие зеленого строительства сегодня связано не только с повышением энергоэффективности зданий, но и с совершенствованием самих строительных материалов. Производители и проектировщики стремятся снизить ресурсоемкость конструкций, сократить объем отходов и повысить эффективность использования материалов на протяжении всего срока службы объекта.
В этой статье рассмотрим два примера таких решений — технологии массовой древесины (CLT и клееный брус) и низкоуглеродный бетон. Они демонстрируют, как экологические показатели постепенно становятся таким же элементом инженерного расчета, как прочность и долговечность конструкций. В следующих материалах цикла мы разберем и другие технологии, применяемые в современном зеленом строительстве.
Массовая древесина: CLT и клееный брус как альтернатива традиционным конструкциям
Массовая древесина рассматривается как один из вариантов снижения углеродной нагрузки конструкционных систем за счет замены части традиционных материалов в отдельных типах объектов. Современные технологии позволяют создавать крупноформатные несущие элементы с прогнозируемыми механическими характеристиками, пригодные для применения в зданиях различного назначения.
Ключевыми технологиями являются CLT (Cross-Laminated Timber — перекрестно-клееная древесина) и клееный брус (glulam — конструкционный брус из склеенных ламелей). В CLT несколько слоев древесины укладываются с взаимно перпендикулярным направлением волокон и соединяются под давлением. Такая структура повышает стабильность материала, снижает влияние деформаций отдельных элементов и позволяет использовать панели в качестве несущих стеновых и перекрывающих конструкций.
Клееный брус применяется преимущественно в балочных и рамных системах. Склеивание отдельных ламелей позволяет получать элементы большой длины с более однородными характеристиками по сравнению с цельной древесиной.
Одним из наиболее известных примеров применения технологии стал Brock Commons Tallwood House в Ванкувере (Канада) — 18-этажное гибридное здание студенческого общежития Университета Британской Колумбии. Несущая система включает панели CLT перекрытий, опирающиеся на колонны из клееного бруса, а также бетонные ядра жесткости. Проект был реализован как демонстрация возможности применения массовой древесины в многоэтажном строительстве.
Источник изображения: coniferadvising.com
Другим примером применения обеих технологий стал жилой дом 230 Royal York в Торонто, завершенный в 2026 году. Девятиэтажное здание построено по гибридной схеме: несущий каркас выполнен из клееного бруса, перекрытия и часть стен — из CLT, а центральное ядро жесткости — из железобетона. Большинство конструктивных элементов изготовили на заводе с применением роботизированных производственных линий, после чего доставили на площадку в высокой степени готовности. Такой подход позволил сократить объем монолитных работ, повысить точность сборки и ускорить монтаж.
Экологический потенциал массовой древесины связан не только с происхождением материала, но и с особенностями жизненного цикла конструкции:
- возможность промышленного изготовления элементов с точным контролем качества;
- сокращение объемов отходов за счет предварительного производства;
- снижение потребности в традиционных материалах в отдельных конструктивных системах.
При этом применение CLT и клееного бруса требует комплексной оценки: учитываются несущая способность, пожарная безопасность, влажностный режим и условия эксплуатации объекта.
Источник изображения: carboncure.com
Низкоуглеродный бетон: снижение воздействия одного из самых массовых строительных материалов
Бетон остается одним из основных конструкционных материалов в мировой строительной практике, однако его экологический след во многом связан с производством цемента — наиболее энергоемкого компонента бетонной смеси. Поэтому развитие низкоуглеродных технологий направлено не на отказ от бетона, а на изменение его состава и производственного процесса.
Одно из ключевых направлений — снижение содержания клинкера (clinker — промежуточный продукт производства цемента, отвечающий за основные вяжущие свойства) за счет применения альтернативных компонентов и новых рецептур. Такой подход позволяет уменьшить объем выбросов, связанных с производством цементного вяжущего, сохраняя необходимые прочностные характеристики материала.
Другое направление связано с технологией минерализации углекислого газа в бетонной смеси. Например, CarbonCure предусматривает введение очищенного CO₂ в процессе производства бетона, где газ связывается в структуре материала. Технология была применена при строительстве штаб-квартиры Amazon HQ2 в Арлингтоне (штат Вирджиния, США). В проекте было использовано более 81 тыс. м³ бетона с технологией CarbonCure для части конструкций здания площадью около 111 тыс. м². По данным производителя технологии, применение такого бетона позволило снизить углеродное воздействие бетонных конструкций проекта по сравнению с базовым сценарием.
Еще один подход развивается компанией Solidia, которая использует измененный состав цементных материалов и технологию твердения, позволяющую снизить углеродную нагрузку производства. Схожий принцип применялся при строительстве жилого комплекса One Sydney Harbour (Австралия), где использовались бетонные смеси с пониженным содержанием клинкера и минеральными добавками, что позволило сократить углеродный след без изменения конструктивной схемы здания.
Развитие низкоуглеродного бетона связано не только с изменением состава смеси, но и с комплексной оценкой жизненного цикла конструкции:
- происхождение компонентов;
- энергоемкость производства;
- долговечность материала;
- возможность повторного использования.
Новые технологии меняют сам принцип выбора бетона: оцениваются не только прочность и стоимость материала, но и его воздействие на окружающую среду на протяжении всего срока службы.
Если CLT и низкоуглеродный бетон позволяют снизить экологическое воздействие на этапе создания конструкции, то следующий этап связан с технологиями, которые повышают эффективность здания в процессе эксплуатации. Во второй части статьи рассмотрим другие решения, меняющие подход к использованию энергии и управлению ресурсами.
Экоторг М — производственно-инжиниринговая компания. Мы выполняем строительно-монтажные работы на нулевом цикле и в сфере гидротехнического строительства, проектируем и разрабатываем надёжные технические решения, сдаём в аренду спецтехнику с экипажем и шефмонтажом, а также поставляем строительные материалы.
Анонсы статей, викторины, мнения экспертов - в нашем телеграм-канале "ГТС и нулевой цикл"
Комментарии (0)