Калькулятор расчета для бетона: Калькулятор расчета бетона ǀ Технобетон48

снижает содержание углерода в бетоне

Исследования и инструменты 04 ноября 2019 г.

Бетон сформировал большую часть нашей застроенной среды. На самом деле, если бы цементная промышленность была страной, она заняла бы третье место по выбросам после Китая и США. Одним из наиболее значительных сокращений является замена углеродоемких материалов материалами с минимально возможным углеродным воздействием. Недавно ZGF разработала калькулятор для проведения быстрой оценки жизненного цикла (LCA) предлагаемой бетонной смеси. Калькулятор сравнивает предлагаемую бетонную смесь с типичной региональной практикой и оценивает воздействие на окружающую среду, связанное с выбросами парниковых газов и другими ключевыми показателями устойчивости. В этом LCA учитывается воздействие бетона на окружающую среду, связанное с поиском и переработкой материалов; его производство, доставка и строительство; и его техническое обслуживание и окончательная утилизация в течение срока его полезного использования.

Инструмент LCA на базе Tally работает, анализируя заданную бетонную смесь с помощью шести основных показателей воздействия на окружающую среду и сравнивая их с региональным базовым уровнем для указанной прочности конструкции (измеряется в фунтах на квадратный дюйм). Инструмент устраняет несколько препятствий в текущих процессах проектирования ОЖЦ, позволяя сравнивать предлагаемый проект бетонной смеси с региональными базовыми уровнями без модели Revit и без необходимости специальных экологических деклараций продуктов для смесей. Это обеспечивает принятие решений практически в режиме реального времени на каждом этапе, от концепций до строительства, и может стимулировать переговоры с подрядчиками и инженерами о менее углеродоемких смесях. Независимо от того, является ли конструкция в основном бетонной или если бетон используется в меньшей степени, калькулятор можно использовать для значительного снижения воздействия при сохранении целостности и безопасности материала.

Недавно мы встретились со специалистом по высокопроизводительному проектированию в ZGF, чтобы узнать больше о калькуляторе и о том, почему ZGF решила сделать этот инструмент доступным для наших коллег из отрасли AEC.

В: Начнем с основ. Почему ZGF разработала этот инструмент?

Во многих наших проектах мы запрашивали у поставщиков бетона и подрядчиков максимально возможную концентрацию SCM или дополнительных вяжущих материалов для замены части цемента, материала, оказывающего наибольшее воздействие на бетон. Мы обнаружили, что в зависимости от региона и вовлеченных сторон предоставленные схемы смесей имели очень разные проценты SCM. В одном случае поставщик увеличил количество SCM, но не уменьшил количество цемента в смеси. На первый взгляд это выглядело как смесь с высоким содержанием SCM, но на самом деле ее воздействие на окружающую среду было даже хуже, чем при первоначальном представлении.

В: Что позволяет нам делать этот инструмент?

Этот инструмент позволяет нам уменьшить содержание цемента в смеси и лучше понять, как будет работать конкретная смесь с SCM или без него. Это изменило наш диалог с подрядчиками и инженерами-строителями в отношении общего воздействия на окружающую среду разработки бетонной смеси и уменьшения количества цемента по сравнению с простым добавлением SCM в смесь. Для проектов LEED, где мы выполнили концептуальный ОЖЦ, это позволило нам с точностью предсказать, как снижение воздействия на бетон может повлиять на общую производительность проекта по сравнению с кредитом снижения воздействия на протяжении жизненного цикла здания.

Это способствует обсуждению того, как разумно и ответственно использовать бетон до тех пор, пока менее экологически интенсивные альтернативы не станут доступными и применимыми в основной практике.

Бетон вносит значительный вклад в углеродный след отрасли AEC, на его долю приходится около 8 процентов глобальных выбросов углерода.

В: Чем инструмент ZGF отличается от других доступных инструментов LCA?

• Этот инструмент позволяет нам анализировать составы бетонных смесей практически в режиме реального времени и быстро принимать решения. Например, на встрече с подрядчиком за день до заливки бетона. Многие доступные в настоящее время инструменты ОЖЦ требуют длительных повторных прогонов ОЖЦ всего здания.
• Он отделен от модели Revit или Sketchup.
• Инструмент не требует экологических деклараций продукции (EPD). Вместо этого он оценивает воздействие на основе состава и LCA дополнительных материалов для конкретного продукта в конкретном регионе.
• Автоматизирует процесс сравнения с базовым уровнем стандартной практики.
• Он может повлиять на проект любого масштаба и может использоваться на каждом этапе — SD, DD и CD — для обеспечения запланированного снижения воздействия на окружающую среду на протяжении всего процесса проектирования.

Следует отметить, что существует множество замечательных инструментов LCA, таких как Tally от KieranTimberlake, и на горизонте появятся новые инструменты, включая долгожданный EC3. Мы в восторге от количества вариантов, доступных для нашей отрасли, и наша цель состоит в том, чтобы конкретный инструмент LCA дополнял эти варианты.

В: Расскажите подробнее о том, как работает инструмент.

По сути, калькулятор — это простой инструмент для генерации стратегии. Его можно использовать на протяжении всего процесса проектирования для снижения углеродного воздействия конструкционного и/или архитектурного бетона.

Инструмент анализирует каждый ингредиент бетонной смеси, чтобы понять общее воздействие предлагаемой смеси на выбросы углерода с помощью шести основных показателей воздействия на окружающую среду. Пользователь вводит количество каждого ингредиента в фунтах на кубический ярд предлагаемой бетонной смеси и ее структурную прочность в фунтах на квадратный дюйм. Инструмент использует базу данных LCA, содержащуюся в Tally, для расчета воздействия каждой смеси на глобальное потепление, потребность в энергии, подкисление, эвтрофикацию, истощение озонового слоя и образование смога, а также резюмирует, как предлагаемая смесь сравнивается с базовой или стандартной бетонной смесью для данный регион для указанного фунта на квадратный дюйм, как определено Национальной ассоциацией товарных бетонных смесей.

Полученные данные позволяют специалистам по реализации проекта, а также инженерам-проектировщикам, подрядчикам и поставщикам бетона определить бетонную смесь, которая имеет минимально возможное воздействие углерода, сохраняя при этом целостность и безопасность материала.

В: Как этот инструмент помог уменьшить углеродный след проектов ZGF?

Мы используем бетонный инструмент LCA в нескольких проектах, которые в настоящее время находятся в стадии проектирования или строительства, в том числе в корпоративном техническом кампусе в Редмонде, штат Вашингтон, в штаб-квартире Калифорнийского совета по воздушным ресурсам в Риверсайде, Калифорния, в пенсионной системе учителей штата Калифорния (CalSTRS) в Сакраменто. , Калифорния, и здание Клиффорда Л. Алленби в Сакраменто, Калифорния.

В здании Clifford L. Allenby мы добились очень значительного 26-процентного сокращения количества углеродоемкого цемента, используемого в проекте, за счет высокой степени использования летучей золы и шлака, двух SCM.

В: Почему компания ZGF решила сделать этот инструмент доступным для архитектурно-строительной отрасли?

Реальность такова, что искусственная среда вносит большой вклад в наш нынешний климатический кризис. Мы считаем, что несем ответственность за проектирование зданий, которые сводят к минимуму и, в конечном счете, устраняют это воздействие. Калькулятор позволяет нам разумно использовать бетон на каждом этапе проекта и делиться этими знаниями с остальными проектными группами.