Сравнить дом из бруса и газобетона: Брус или газобетон, что лучше?

Из чего строить дом — из бруса или газобетона?

Рубрика: Дом из бруса

Хотите разместить рекламу ваших товаров или услуг на сайте cdelayremont.ru? Перейдите на страницу реклама, чтобы узнать о вариантах и условиях сотрудничества.

Сравнивать такие разные строительные материалы как газобетон и брус, как минимум, странно. Но в то же время очень много застройщиков задается вопросом, из чего им строить дом, какой стройматериал для этого подходит в большей степени. И нередко выбор встает между домом из вышеприведенных материалов. Так что лучше – брус или газобетон?

Древесина или «пористый бетон»? В сети можно встретить на отзывы собственников, как положительные, так и отрицательные. Такая же ситуация обстоит и с отзывами на постройки из газобетона.

Чтобы хоть как-то сопоставить эти два отличных друг от друга материала, мы сравнили основные характеристики построенных из них домов. В качестве критериев для сравнения были выбраны:

• внешний вид;
• экологические свойства;
• эксплуатационные качества;
• долговечность;
• стоимость и т. д.

Мы постарались подойти к решению вопроса максимально объективно. В результате получилась таблица, приведенная ниже.

Как и ожидалось, оба материала имеют свои достоинства и недостатки. Из чего именно строить дом – решать самому застройщику. Мы бы порекомендовали делать ставку на газобетон только в том случае, если предполагается постоянное проживание в загородном доме. Для сезонного проживания лучше строить из бруса. Не забывайте о том, что даже несмотря на относительно низкую стоимость блоков из газобетона, вам предстоят еще и внушительные затраты на утепление и отделочные работы, которые в этом случае выполнить своими руками сложнее, нежели при использовании бруса.

9

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

что лучше, проекты комбинированных домов

Довольно часто при проектировании здания очень трудно выбрать материал для возведения стен, поскольку на современном рынке строительных материалов можно найти просто огромное количество различных их видов, которые обладают схожими характеристиками и практически одинаковой стоимостью.

Любительское фото стены из газобетонных блоков и бруса из массива

Сравнительная характеристика

Для начала стоит сказать о том, что блоки обычно изготавливаются по строго определенной технологии, но могут иметь разные габариты. При этом брус бывает не только разного размера, но и имеет различную составляющую, начиная от породы древесины и заканчивая сборными изделиями. Поэтому определяясь с тем, что лучше дом из бруса или газобетона стоит рассматривать стандартные варианты, без различных дополнений и модификаций.

В некоторых регионах страны производство пиломатериалов налажено намного лучше, чем изготовление блоков из различных цементосодержащих смесей

Стоимость

Прежде всего, необходимо сказать о том, что сравнивать оба этих материала необходимо с учетом логистики. Дело в том, что в некоторых районах страны намного проще приобрести блоки из бетона, чем покупать изделия из древесины. Именно поэтому определяясь с тем, что дешевле дом из бруса или газобетона нужно с учетом ближайшего производства этих материалов и их доставки на объект.

Клееные изделия имеют свои определенные свойства, отличающиеся от массива древесины, но при этом их стоимость обычно в несколько раз выше

Стоит отметить, что в большинстве случаев оба данных вида изделий имеют приблизительно одинаковую стоимость, если учитывать их транспортировку и разгрузку. Исходя из этого, цена в данном случае не является главным или основополагающим фактором.

Совет!
В районах, где древесины очень мало и она стоит очень дорого разумнее использовать для постройки дома блоки из газобетона.

Брусовые дома можно устанавливать на сваи, а конструкции из блоков требуют прочного основания или наличия ростверка

Характеристики

В последнее время стали популярны проекты комбинированных домов из бруса и газобетона.

Это связано с тем, что у обоих этих материалов приблизительно одинаковые характеристики.

Конструкции из газобетона утепляют обычно снаружи, а постройки из массива древесины обычно имеют хороший внешний вид и защита от холода используется предпочтительней изнутри

• Они имеют одну и ту же прочность , позволяя создавать дома высотой более двух этажей с учетом мансарды.
• Теплопроводимость этих изделий также находится приблизительно на одном уровне, но блок все же нуждается в дополнительной защите от холода. Однако если рассматривать эксплуатацию в регионах с суровым климатом, то и древесина требует соответствующего утепления.

Если использовать клееный брус, то производить отделку можно сразу после возведения здания, поскольку только он из всех подобных пиломатериалов не дает усадки

• Разбирая устойчивость изделий перед влагой, следует сказать о том, что газобетон или клееный брус при повышенной влажности ведут себя приблизительно одинаково.
  Однако если используются материалы из массива древесины, то они нуждаются в дополнительной защите и специальной обработке.
• Отдельного внимания заслуживает экологическая составляющая. Дело в том, что дерево стоит на первом месте по своей безопасности и чистоте. При этом оно обрабатывается различными пропитками, которые не только защищают его от влаги, насекомых или огня, но и снижают показатели до уровня, соответствующего газобетону.

Изготовление брусовых домов предполагает создание специальных соединений и уплотнения швов между венцами, что порой отнимает очень много времени

• Важно помнить, что инструкция по монтажу обычно предполагает последующую обшивку домов из газобетона, чтобы утеплить их и придать хороший внешний вид. В это же время конструкция из бруса и так отлично смотрится.

Совет!
Все достоинства и недостатки характеристик этих материалов стоит рассматривать не по отдельности, а в проекте конкретного здания и последующих обработок.

Современные блоки могут иметь различную форму, что при правильном проектировании очень сильно упрощает монтаж и позволяет решать различные конструкционные задачи

Монтаж

Считается, что резка железобетона алмазными кругами в качестве самой сложной и дорогой работы не потребуется при возведении домов из бруса. Однако необходимо помнить, что этот материал нуждается в изготовлении посадочных мест, замков, соединений и других конструкционных элементов, которые делаются с помощью пилы, что так же довольно сложно и связано с затратами.

Процесс монтажа дома с использованием блоков считается более простым и на него тратится меньше времени и сил, что соответственно отражается и на стоимости

Создавая проект своими руками, нужно помнить, что изделия из древесины нуждаются в определенном времени для усадки и усушки. Поэтому такие дома после возведения выстаивают в течение одного сезона. При этом в дом из блоков можно въезжать сразу после изготовления.

При работе с газобетоном может потребоваться алмазное бурение отверстий в бетоне или другие работы подобного типа. Однако при правильном проектировании эти процессы можно свести к минимуму.

Красота домов из деревянных материалов говорит мама за себя и указывает на статус и отменный вкус хозяев

Важно помнить, что блоки являются компактными и процесс возведения стен может производиться всего одним человеком. В свою очередь брус имеет довольно большие размеры и вес, что предполагает наличие помощника.

Совет!
Каждый мастер имеет свои любимые материалы для строительства, которые они используют профессионально.
Поэтому в данной ситуации стоит руководствоваться личными предпочтениями и доступом к определенным специалистам.

Строения из блоков не могут похвастаться первоначальным хорошим внешним видом, но существует масса материалов для его последующей отделки

Вывод

Ознакомившись с видео в этой статье можно более детально сравнить эти материалы. Также на основании статьи, приведенной выше, следует сделать вывод о том, что данные изделия имеют приблизительно одинаковую стоимость и качества, хотя предполагают принципиально иной монтаж. Поэтому окончательное решение всегда будет зависеть от будущих жильцов или заказчика.

Добавить в избранное Версия для печати

Статьи по теме

Все материалы по теме

Сравнение воздействия массивной древесины и бетона в строительстве зданий в течение жизненного цикла

Строительная отрасль привлекла большое внимание усилиями по снижению воздействия промышленных операций на окружающую среду. Здания являются одним из самых сильных факторов воздействия на окружающую среду, поскольку они потребляют большое количество материалов и энергии [1]. Обеспокоенность по поводу воздействия строительства на окружающую среду требует пересмотра того, как мы можем наилучшим образом гарантировать, что наши здания будут построены наиболее экологически безопасным способом. Усилия по снижению воздействия строительства на окружающую среду включают анализ воздействия различных строительных материалов, а также анализ того, как можно оптимизировать процессы для уменьшения воздействия на окружающую среду. И деревянное, и бетонное строительство зданий существует уже давно. С развитием высотных деревянных зданий в последние годы большую популярность приобрели массивные деревянные панели. Из-за низкого воздействия на окружающую среду и универсальности деревянное строительство привлекает повышенное внимание во всем мире [2]. Более широкое использование многоэтажных деревянных зданий может привести к значительному снижению воздействия здания на окружающую среду в течение жизненного цикла [3]. В предыдущем исследовании [4] отмечалось, что если 100% конструкций жилых зданий будут построены из инженерных изделий из дерева, EWP вместо железобетона, экономия составит 26 млн тонн CO 9 .0003 2 экв. может быть достигнуто к 2050 году. Это может быть больше при секвестрации. Если 100% коммерческих строительных конструкций будут построены с использованием EWP вместо железобетона, то к 2050 году может быть достигнута экономия в размере 13 Мт CO ₂ экв., с учетом секвестрации может быть достигнута экономия 28 Мт CO ₂ экв. Однако важно помнить, что факторы местоположения могут иметь большое значение для исхода ОЖЦ. Следовательно, то, что применимо в одной юрисдикции, может не применяться в другой. Изделия из массивной древесины включают кросс-клееную древесину, CLT, клееный брус, клееную древесину, клееную древесину и массивную фанеру, которые используются вместе с CLT в основном для многоэтажных зданий [1]. В настоящее время CLT является наиболее популярным [5]. CLT хорошо подходит для многоэтажных зданий [6]. В некоторых частях мира (например, в некоторых частях Африки, Китая и т. д.) более распространены бетонные здания. В то время как в других частях (например, в регионах с холодным климатом Северной Америки) распространены деревянные постройки. Несмотря на то, что как бетонное, так и массовое деревянное строительство имеет привлекательные черты, древесина считается возобновляемым строительным материалом. Древесина желательна из-за ее возможности повторного использования и способности хранить углерод на протяжении всего срока службы [7]. С другой стороны, бетон желателен из-за его высокой прочности. Помимо прочего, к преимуществам бетона можно отнести его способность принимать различные формы, а также способность твердеть и набирать прочность при температуре окружающей среды [8]. С точки зрения устойчивости, несмотря на озабоченность по поводу истощения «невозобновляемых» ресурсов, таких как известняк для производства портландцемента (один из основных ингредиентов бетона), возобновляемые строительные материалы (такие как древесина) требуют надлежащего управления лесами, чтобы обеспечить наличие адекватных методов лесовосстановления для поддержки строительных работ и других видов использования древесных материалов без потери всех привилегий связывания углерода, которые предлагает лес.

Учитывая ограниченный характер минеральных ресурсов, необходимо проявлять осмотрительность, чтобы избежать неправильного использования, чрезмерной эксплуатации и растраты. Когда определенный ресурс приближается к своему истощению, сокращение производства неизбежно. В предыдущей работе [9] сообщалось, что снижение производства некоторых металлов (таких как свинец, серебро и цинк) в Канаде произошло в результате уменьшения доказанных и вероятных запасов этих металлов. Чтобы проиллюстрировать серьезность истощения ресурсов и необходимость обеспечения адекватного лесовосстановления, рассматривается обзор запасов известняка и лесных ресурсов в двух местах.

1.1. Использование ресурсов: Необходимость хорошего планирования и управления природными ресурсами для строительных работ

Бассейн Амазонки описывается как крупнейший влажный тропический лес в мире, насчитывающий около 6-8 миллионов км ² лесных домов [10].

Несмотря на то, что древесные материалы и массивная древесина хороши для строительства, если надлежащее управление лесным хозяйством не обеспечивает повторную посадку деревьев, произойдет истощение деревьев. Выгоды, получаемые от обладания лесом, также могут быть потеряны. На Рисунке 1 показан обзор вырубки лесов в тропических лесах Амазонки в период с 2012 по 2019 год.. Если не будут изучены передовые методы управления лесами, в конечном итоге лес исчезнет. Аналогичным образом запасы полезных ископаемых (например, известняка) также ограничены. В предыдущем отчете [12] указывалось, что страна в Азии имеет 15 миллиардов метрических тонн запасов известняка. В таблице 1 показаны различные темпы разведки, для которых это может быть истощено. На рис. 2 также графически показано, как запасы месторождений полезных ископаемых будут постепенно сокращаться в месте с различными темпами добычи. Для «невозобновляемых» ресурсов количество лет до истощения можно получить, разделив количество запасов на скорость добычи ресурсов.

Эти данные показывают необходимость избегать потерь, перерабатывать как можно больше материалов и исследовать альтернативные материалы (особенно возобновляемые материалы) в дополнение к использованию невозобновляемых материалов в строительных работах.

Помимо истощения ресурсов сообщества, стоит обратить внимание и на другие воздействия на окружающую среду. Методология оценки жизненного цикла (LCA) дает представление о различных воздействиях на окружающую среду, которые могут быть связаны со строительными материалами на различных этапах от стадии продукта до этапов строительства, использования и окончания срока службы.

1.2. Стадии жизненного цикла массивных деревянных и бетонных конструкций

Сравнение воздействия на жизненный цикл массивных деревянных и бетонных конструкций требует глубокого изучения процессов, связанных с добычей и обработкой материалов, строительством, процессов, которые происходят на протяжении всего срока службы здания, и процессов в конце срока службы здания. Используя оценщик воздействия Athena для зданий, некоторые ученые [1] провели сравнительный LCA высотного массивного деревянного здания с эквивалентной альтернативой из железобетона. В исследовании представлены элементы жизненного цикла здания на основе EN 159. 78. Это показано на рисунке 3.

1.3. Обзор литературы

Строительные материалы и связанные с ними процессы составляют значительную часть глобальных выбросов [13]. Из-за своей «возобновляемости» [14, 15] (можно пересаживать) древесина часто предпочтительнее в качестве устойчивого строительного материала по сравнению с традиционной бетонной альтернативой. Энергосберегающие деревянные строительные системы с энергосберегающим теплоснабжением могут помочь повысить ресурсоэффективность застроенной среды [16]. Некоторые ученые [17] сообщили, что при строительстве из дерева вместо минеральных материалов существует положительный потенциал сокращения выбросов парниковых газов. Некоторые другие исследователи [18] отметили, что сегодня использование древесины и конструктивных изделий из дерева считается возможностью смягчения негативного воздействия строительства, такого как выбросы парниковых газов. В качестве средства смягчения глобальных климатических проблем во всем мире в настоящее время древесные материалы продвигаются в качестве строительных материалов [19]. ]. Однако, поскольку воздействие древесины на окружающую среду тесно связано с управлением лесным хозяйством, сроком службы, сценариями окончания срока службы и процессами обращения с отходами, устойчивость древесины как строительного материала является сложной проблемой [20]. Различные исследователи пытались изучить воздействие на окружающую среду, возникающее в результате использования различных строительных материалов. Эти воздействия варьируются в зависимости от характеристик конкретного места и местной доступности материалов. Массивная древесина, характеризующаяся уникальными конструктивными особенностями и лучшими экологическими характеристиками, считается альтернативой стали и бетону [21]. Благодаря перемещению дерева в здания с конструкциями, в которых традиционно преобладали бетон и сталь, массовое деревянное строительство может снизить выбросы парниковых газов [22]. Используя оценку жизненного цикла LCA, подход анализа стоимости жизненного цикла (LCCA) и метод категории воздействия TRACI, некоторые исследователи [23] провели полное сравнение экологических и экономических показателей высотного массивного деревянного здания на тихоокеанском северо-западе США с бетонным зданием аналогичной конструкции для 60-летнего жизненного цикла. Ученые сообщили, что результат LCA для экологических характеристик массивной древесины лучше, чем у обычного бетонного здания. Тем не менее, общая стоимость жизненного цикла массивного деревянного здания выше, чем у бетонного здания для анализа 60-летнего срока службы. Анализ неопределенности показал, что конструкция, допускающая переработку массивной древесины и продление срока службы здания, может привести к значительному снижению общей стоимости жизненного цикла массивного деревянного здания. Некоторые ученые [24] представили обзор 62 рецензируемых статей, посвященных массовому деревянному строительству в качестве замены традиционному строительству. Среди прочего, ученые сообщили, что средняя воплощенная энергия массивных деревянных зданий на 23% выше, чем у железобетонных альтернатив, а средние воплощенные выбросы парниковых газов железобетонных зданий на 42,68% выше, чем у массивных деревянных зданий. Авторы отметили, что общая тенденция указывает на то, что массивные деревянные здания имеют более низкий потенциал глобального потепления (GWP) и первичную энергию жизненного цикла (LCPE), чем здания из стали и железобетона. Используя три пары проектов зданий для Тихоокеанского Северо-Запада, Юго-Востока и Северо-Востока Соединенных Штатов (чтобы соответствовать 8-, 12- или 18-этажным типам массивных деревянных зданий) В предыдущей работе [22] сравнивалось воздействие массивных деревянных зданий на окружающую среду с функционально эквивалентными обычными зданиями, которые были построены из стали и бетона. Ученые сообщили, что по сравнению с бетонными зданиями во всех регионах массивная древесина показала снижение содержания углерода, которое колеблется от 22 до 50%. Однако во всех массивных деревянных постройках суммарная воплощенная энергия при производстве, транспортировке и строительстве (материалы А1-А5) была выше, чем у бетонного аналога. Ученые отметили, что необходимы дальнейшие исследования для прогнозирования долгосрочных выбросов углерода и потенциала смягчения воздействия массивных деревянных зданий по сравнению с обычными строительными материалами.

Некоторые исследователи [20] провели сравнение LCA двухквартирного дома, построенного из CLT, и обычного здания с одинаковыми тепловыми характеристиками и схожими геометрическими характеристиками (с железобетонным каркасом и светлоглиняным кирпичом). В отчете упоминается, что использование древесины привело к сокращению выбросов парниковых газов примерно на 25%. Ученые отметили, что если это будет распространено на большие масштабы, это может помочь в достижении целей сообщества по сокращению выбросов в строительном секторе. Тем не менее ученые сообщили, что в ходе исследования не учитывались количественные вклады с чисто экономическими значениями, энергия, которую отдавали рабочие, энергия, которая тратилась на их транспортировку до рабочих мест и т. д. Некоторые другие исследователи [25] сравнили потенциал утилизации массивных деревянных зданий и железобетонных зданий. Ученые сообщили, что способность к демонтажу и потенциал вторичной переработки массивных деревянных зданий выше, чем у железобетонных зданий. В то время как потенциал вторичной переработки массивных деревянных зданий составлял 73%, потенциал рециркуляции железобетона составлял 34% в течение 100-летнего срока службы. Между тем, некоторые другие ученые [26] продемонстрировали концепцию паспорта материала, используя вариант в бетоне и вариант в древесине. Ученые сообщили, что потенциал переработки бетона лучше, но бетон приводит к большему количеству отходов. Что касается воздействия на окружающую среду, авторы сообщили, что вариант из дерева оказывает значительно меньшее воздействие на окружающую среду, чем вариант из бетона. При сравнении 12-этажного жилого/офисного здания смешанного назначения (проект для Портленда, штат Орегон), которое было построено в основном с определенным количеством определенных массовых деревянных изделий, и аналогичного бетонного здания, некоторые исследователи [14] отметили, что хотя (по сравнению с аналогичным бетонным зданием) использование CLT и клееного бруса привело к потреблению большего количества первичной энергии, CLT и клееный брус помогли добиться существенного сокращения углеродного следа здания. Используя метод, который задуман как инструмент, ориентированный на принятие решений, который интегрирует LCA с информационным моделированием здания, в предыдущей работе [27] сообщалось, что согласно анализу LCA, деревянные конструкции демонстрируют в целом лучшие экологические характеристики. Тем не менее, различия и противоречивые результаты можно увидеть в различных категориях воздействия. Некоторые ученые [18] провели количественную оценку воздействия на окружающую среду одного из наиболее распространенных типов жилья в Уругвае. Ученые сообщили, что на основе оценки «от колыбели до могилы» для дома на одну семью в Уругвае деревянное каркасное здание показало наименьшее воздействие на человеческую токсичность, подкисление, потенциал глобального потепления, экотоксичность пресной воды и потенциал разрушения озона. Тем не менее, деревянное каркасное здание имеет более высокий потенциал эвтрофикации по сравнению с бетонно-каменным зданием. Некоторые исследователи [28] оценивали энергетические последствия многоэтажного жилого дома в течение его жизненного цикла для срока службы в 80 лет. Энергетические и материальные потоки фаз жизненного цикла зданий для исследования были спроектированы в соответствии со шведскими строительными нормами. Среди прочего, сообщалось, что общий жизненный цикл использования первичной энергии модульных и CLT-зданий составляет 9- на 17 % и 20 — 37 % (соответственно) ниже, чем у бетонного варианта (при комбинированном отоплении помещений теплом и электроэнергией).

Некоторые ученые [19] сравнили экологические и экономические последствия гибридной системы перекрытия (клееный брус, GLT с бетоном) и трех других типов перекрытий (сборные армированные пустотелые бетонные панели, легкие стальные композитные настилы и композитные плиты Cofradal). Ученые обнаружили, что гибридный пол GLT-бетона показал более низкие выбросы во всех категориях окружающей среды, таких как потенциал глобального потепления, потенциал токсичности для человека, потенциал эвтрофикации, земная экотоксичность, потенциал подкисления и потенциал истощения ископаемых. Гибридный пол GLT-бетона показал более низкую воплощенную энергию по сравнению со всеми тремя другими полами. Тем не менее, бетонный пол GLT в некоторых случаях имеет более высокую стоимость строительства. Авторы отметили, что при рассмотрении возможности повторного использования в конце срока службы гибридные полы из GLT-бетона будут иметь более низкую общую стоимость. Некоторые исследователи [29] выполнил оценку LCA от колыбели до могилы (с учетом некоторых определенных этапов LCA) для 8-этажного многофункционального здания в Вене (первоначально построенного из железобетона). Авторы отметили, что можно показать, что деревянное здание имеет на 47% меньшую общую массу, чем бетонное здание. Кроме того, деревянное здание показало на 18 % меньше воплощенного углерода при рассмотрении этапов от A1 до A5 (извлечение материала и обработка до завершения этапа LCA строительства), когда рассматривается весь жизненный цикл здания и операционное потребление энергии. При сравнении стадий А1 и А5 с особым акцентом на параметр, характеризующий использование ресурсов (PE, первичная энергия) и потенциал глобального потепления, масса деревянного фасада выполнена бетонным зданием в обоих случаях. Однако сравнение результатов из США и Австралии показало значительно меньшие различия между двумя типами зданий. В то время как в австралийском тематическом исследовании сообщалось о снижении ПГП ископаемой древесины всего на 18%, американские партнеры обнаружили разницу в 40-50%. Некоторые исследователи [2], 2016 г. отметили, что использование CLT для замены обычного углеродоемкого материала позволит снизить выбросы CO ₂ выбросы более чем на 40% и потребление энергии более чем на 30% в двух городах (один из городов отнесен к холодным регионам, а другой – к суровым холодным регионам). Следовательно, исследователи поддерживают использование CLT в холодных регионах с надлежащей детализацией, чтобы свести к минимуму воздействие на окружающую среду. Рекомендуются дальнейшие исследования энергопотребления массивной древесины по сравнению с бетоном в регионах с жарким климатом (что касается требований к охлаждению зданий). В отношении изоляционных материалов сообщалось, что каменная вата имеет более низкую энергию производства материала по сравнению со стекловатой [16]. Дополнительные возможности для повышения эффективности использования ресурсов для деревянных зданий существуют при выборе изоляции.

Предыдущее исследование [1] показало, что для модулей от A до C без учета B6 (эксплуатационное энергопотребление) CLT продемонстрировали сокращение воплощенного углерода на 20,6% (по сравнению с железобетонным зданием), а для модулей от A до D без учета B6 выбросы от CLT были на 70 % ниже, чем у железобетонного здания. 1,84 x 10 ⁶ кгCO ₂ экв. было сохранено в древесном материале для здания CLT в течение срока службы здания. В отчете также упоминается, что на выбросы парниковых газов (ПГ) целых зданий может существенно повлиять выбор строительных материалов. Другое исследование [14] показало, что массивная древесина работает лучше, чем бетонное здание, в таких категориях воздействия на окружающую среду, как глобальное потепление, эвтрофикация и истощение озонового слоя. Тем не менее, бетон показал лучшие характеристики в отношении смога, окисления и общего спроса на первичную энергию. Некоторые другие ученые [30] заменили стальные и бетонные строительные конструкции деревянными конструкциями, а затем использовали методы ОЖЦ для сравнения воздействия на изменение климата эталонной железобетонной конструкции с воздействием на изменение климата альтернативной деревянной конструкции. Для зданий от 3 до 21 этажа. Установлено, что влияние деревянных конструкций на изменение климата на 34-84 % меньше, чем у железобетонных конструкций. Это исследование было сосредоточено на отдельных частях процесса LCA. Некоторые исследователи [31] сравнили воздействие на окружающую среду, связанное с альтернативными проектами типичного офисного здания средней этажности в Северной Америке. Одна конструкция представляет собой гибридную конструкцию из ламинированной древесины, в которой использовались изделия из инженерной древесины (клееный брус и CLT). Вторая конструкция – с традиционным монолитным железобетонным каркасом. В обзоре от колыбели до строительства авторы отметили, что традиционные деревянные здания показали меньшее воздействие на окружающую среду в 10 из 11 категорий оценки.

Выбор низкоуглеродных и устойчивых строительных материалов важен для уменьшения воздействия застроенной среды на окружающую среду [4]. Предыдущая работа [32] была направлена ​​на изучение проблем, связанных со строительством ОЖЦ, таких как учет биогенного углерода (динамические и перспективные аспекты), чтобы обсудить, как они влияют на результаты ОЖЦ для зданий с низким энергопотреблением, и выяснить, какие разработки еще необходимы. С акцентом на категорию воздействия глобального потепления в качестве примера используются три дома на одну семью, построенные из деревянного каркаса, монолитного бетона и пустотелых стен из бетонных блоков. Ученые сообщили, что деревянный дом оказался менее опасным выбором, независимо от того, сожжен он или захоронен (когда речь идет о биогенном углероде). Полая стена занимает второе место, в то время как монолитный бетон считается наименее благоприятным с точки зрения биогенного углерода. Исследование также показало, что захоронение считается менее вредным для древесины, чем сжигание, поскольку 97% древесины считается постоянно секвестрированной на свалках. Если не учитывать биогенный углерод, сжигание показало лучшие экологические показатели. Однако при динамическом подходе и конкретных перспективных сценариях разрывы между вариантами меняются, но рейтинги между домами остаются прежними.

Широко признано, что воплощенная энергия здания может быть уменьшена за счет использования древесины [2]. Некоторые ученые [33] включили воплощенный углерод в качестве еще одного способа описания воздействия структурных систем на окружающую среду. Воплощенный углерод был определен как углерод, из которого состоит сам материал, а также углерод, который выделяется при его производстве. Авторы отметили, что в гаражах мало потребляемой энергии и мало материалов или систем. Следовательно, большинство воздействий на окружающую среду в течение жизненного цикла связано с воплощенным углеродом и энергией. Используя ручную выборку материалов из строительной документации четырех гаражей с односторонними пролетами, одного из сборных железобетонных конструкций, одного из бетона с пост-напряжением, одного из ячеистой стали и одного массивного дерева, ученые сообщили, что в соответствии с передовыми методами работы с материалами существует небольшая разница в воплощенной энергии для структурных систем, которые используются для гаражей. В отчете отмечается, что массивная древесина имеет незначительные преимущества в плане воплощенного углерода и энергоэффективности. Согласно базе данных ICE, этот выигрыш находится в пределах 30% предельной погрешности. Используя подход LCA, некоторые ученые [34] стремились изучить выбросы первичной энергии и парниковых газов за жизненный цикл трех высотных жилых зданий в холодных регионах Китая. Рассматриваются три варианта строительства: CLT, традиционный железобетон и гибридный CLT. Среди прочего, ученые отметили, что по сравнению с железобетонным зданием в течение 50-летнего жизненного цикла CLT и гибридный CLT демонстрируют на 15% и 10,77% более низкие выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла соответственно. На стадии продукта и строительства (по сравнению с железобетонным зданием) CLT и гибридный CLT также показали более низкие выбросы парниковых газов и первичную энергию. Однако на этапе эксплуатации было обнаружено, что железобетонное здание имеет более низкие показатели первичной энергии и выбросов парниковых газов по сравнению с альтернативами CLT. Некоторые исследователи [35] оценивали ОЖЦ массивного деревянного дома с низким энергопотреблением. Ученые сообщили, что потенциал глобального потепления массивных деревянных и железобетонных зданий оценивается в 97,4 и 162,8 кг CO ₂ экв. на квадратный метр соответственно. По сравнению с обычным железобетоном исследователи сообщили, что за 50-летний срок службы эксплуатационные выбросы от кондиционирования бытовых помещений сократились на 83% на квадратный метр. Авторы пришли к выводу, что для сокращения выбросов углерода многоэтажными зданиями в Сантьяго, Чили, массовое деревянное строительство обладает более высоким потенциалом, чем традиционный железобетон. В исследовании, в котором изучался потенциал сокращения выбросов парниковых газов за счет замены стальных и железобетонных многоэтажных строительных конструкций деревянными конструкциями.

Некоторые ученые [36] исследовали показатели энергосбережения и сокращения выбросов углерода на деревянных стадионах по сравнению со стадионами, построенными из железобетона, на основе оценки выбросов углерода в течение жизненного цикла и оценки энергопотребления в течение жизненного цикла. Среда моделирования рассматривала пять городов в пяти климатических зонах Китая. ученые сообщили, что результаты оценки энергии жизненного цикла показывают, что потенциал энергосбережения деревянных стадионов на 11,05%, 12,14%, 8,15%, 4,61% и 4,62% ​​ниже, чем у железобетонных зданий в «сильно холодных», «холодных», «жаркое лето-холодная зима», «жаркое лето-теплая зима» и умеренные регионы соответственно. Выбросы углерода деревянными стадионами составляют 15,85%, 15,86%, 18,88% 19.0,22% и 22,47% ниже в указанных регионах. Ученые также сообщили, что результаты моделирования показывают, что во всех климатических регионах древесина является более устойчивым строительным материалом. Однако потенциал сокращения выбросов углерода и экономии энергии наиболее высок в холодных регионах. Авторы отмечают, что в районах без значительного обогрева помещений в зимний период древесина как строительный материал малоэффективна. Ученые отметили, что эффект сокращения выбросов углерода древесиной на этапе эксплуатации менее заметен в регионах с жарким летом, теплой зимой и в регионах с умеренным климатом. Это также требует дополнительных исследований того, как массивная древесина ведет себя по отношению к другим строительным материалам, особенно в регионах с теплым и жарким климатом. Также рекомендуются дальнейшие исследования влияния различных форм изоляции на тепловые характеристики массивной древесины.

Чтобы подтвердить особые преимущества деревянных зданий, многие международные исследования ОЖЦ сравнивали традиционные здания с деревянными. Однако разница в подходе, базе данных, системных границах и масштабах делает невозможным сравнение этих исследований [17]. Ученые подчеркнули важность проведения сравнительного ОЖЦ зданий в соответствии с общепринятыми системными границами и согласованными базами данных, чтобы избежать двойного учета преимуществ, связанных с накоплением углерода. Некоторые исследователи [37] отметили, что помимо сравнения балочных перекрытий по весу, скорости монтажа, стоимости и т. д. сравнение также может быть основано на их воздействии на окружающую среду. Ученые также упомянули, что для системы балка-перекрытие, в зависимости от количества переработанной стали, есть возможности для улучшения воздействия на окружающую среду, поскольку соотношение первичной и переработанной стали в системе балка-перекрытие может отражать широкий спектр воздействия на окружающую среду. В отчете упоминается, что из-за большого влияния на сельскохозяйственные угодья использования хребта и ели при производстве клееного бруса клееные балки оказывают заметно более сильное воздействие на экосистему, чем железобетонные и стальные балки. Далее в отчете говорится, что при оценке для Европы воздействие на экосистемы представляется гораздо более важным, чем метод оценки для остального мира. Противоречивые отчеты, которые иногда встречаются при сравнении воздействия бетона и изделий из дерева на окружающую среду, требуют дальнейших исследований воздействия различных строительных материалов на окружающую среду с учетом конкретных параметров местоположения. Хотя может быть сложно сравнивать исследования ОЖЦ с различными подходами, базами данных, системными границами и масштабами, важно продолжать исследования ОЖЦ для различных муниципалитетов, чтобы знать, какой выбор материала будет наиболее экологически безопасным с учетом местных условий. Некоторые ученые [21] использовали подход LCA для сравнительного анализа базового бетонного здания и функционально эквивалентного деревянного здания, в котором в качестве основного материала используется перекрестно-клееная древесина CLT. Ученые сообщили, что массовое деревянное строительство имеет 25-процентное снижение потенциала глобального потепления по сравнению с бетонным аналогом. Однако по ряду категорий воздействия (таких как потенциал подкисления почвы и водных источников АП, потенциал образования тропосферного озона, СФП и др.) бетонное здание показало себя лучше. Границей системы для данного строительства является «от колыбели до ворот» (добыча и переработка материала до конца строительства). Авторы отметили, что это может быть связано с большим расстоянием транспортировки материала CLT. Ученые также сообщили, что за счет местных поставщиков, оптимизации производства и улучшения логистики можно еще больше улучшить экологические характеристики деревянных зданий. Два здания, которые были оценены, являются восьмиэтажными жилыми. Ученые рекомендовали дальнейшее изучение различных типов зданий в разных географических точках. LCA широко используется для оценки воздействия на окружающую среду массового деревянного строительства в качестве замены традиционному строительству [24]. В этом исследовании LCA применялся для сравнительного анализа воздействия массивной древесины и строительных конструкций на жизненный цикл с использованием проекта для Калгари, Альберта.

Сравнение дерева, стали и бетона

Жизненный цикл конструкционных строительных материалов обычно начинается с добычи таких сырьевых ресурсов, как древесина, железная руда, известняк и заполнители. Сбор данных начинается здесь, с отслеживания использования энергии и выбросов в атмосферу, воду и землю на единицу ресурса. Воздействие древесины на этом этапе относительно низкое по сравнению с бетоном и сталью, которые изготавливаются из материалов, которые необходимо добывать и нагревать до чрезвычайно высоких температур. (FPInnovations, Обобщение исследований по изделиям из древесины и воздействию парниковых газов, 2010 г. )

Бетон

Типичная бетонная смесь состоит примерно из 10–15 % цемента, 60–75 % заполнителя и 15–20 % воды, хотя пропорции меняются для достижения различных требований к прочности и гибкости.

Хотя большинство ингредиентов бетона сами по себе являются промышленными продуктами или добытыми материалами, именно цемент в бетоне обладает наибольшей воплощенной энергией (Инвентаризация жизненного цикла окружающей среды портландцементного бетона, Ассоциация портландцемента). По данным Управления энергетической информации США, цементная промышленность является самой энергоемкой из всех отраслей обрабатывающей промышленности. Цемент также уникален тем, что сильно зависит от угля и нефтяного кокса.

Основным компонентом цемента является известняк, который в изобилии встречается во многих местах мира. В большинстве случаев известняк взрывают из карьеров и удаляют большими блоками в дробилку, смешивают с другим сырьем и передают во вращающуюся печь, где он нагревается примерно до 2700 градусов по Фаренгейту, чтобы материалы соединились. Смесь охлаждают и измельчают в мелкий порошок (цемент), который доставляют к месту назначения автомобильным, железнодорожным или морским транспортом. Летучая зола, побочный продукт сжигания угля, может заменить часть цемента, как и множество других ингредиентов, с соответствующим сокращением углеродного следа.

Фото: Цементный завод на карьере. Конвейерная лента тяжелой техники загружает камни и гравий.

Сталь

Основным компонентом стали является железная руда, которую необходимо добывать открытым способом и нагревать до чрезвычайно высоких температур. В открытых шахтах земля удаляется с больших площадей, чтобы обнажить руду. Затем руда дробится, сортируется и транспортируется поездом или кораблем в доменную печь, где железо нагревается до 3000 градусов по Фаренгейту, обычно с древесным углем или коксом, и загружается рудой и известняком. Расплавленное железо стекает, и образуются железные слитки. Этот чугун, как называют слитки, является основой для стали.

Как для бетона, так и для стали существуют экологические последствия открытых горных работ и ископаемого топлива, используемого для обработки сырья. Тем не менее, обе отрасли продолжают предпринимать шаги по уменьшению своего воздействия на окружающую среду.

Фото: Плавка руды в доменной печи.

Древесина

Из-за различных производственных процессов использование изделий из дерева приводит к гораздо меньшим выбросам углерода, чем при использовании стали или бетона.

В то время как бетонная и сталелитейная промышленность в основном работают на ископаемом топливе, многие лесозаготовительные компании используют древесную биомассу (например, отходы лесопиления, такие как кора и опилки) в качестве топлива для своей деятельности (Dovetail Partners Inc.), которая предоставляет информацию о воздействии экологических решений и компромиссах, называет лесную промышленность Северной Америки в целом на 50-60 процентов самодостаточной в энергии.