Використання місцевих матеріалів для огороджуючих конструкцій |
Екологізація - Проект «Екологiчне життя людей» | |||
Середа, 30 вересня 2009, 08:39 | |||
Використання місцевих матеріалів для огороджуючих конструкцій у малоповерховому житловому будівництві в умовах України: висновки з порівняльного аналізу(Тези монографії) Богдан Попов 1. ВступВикористання місцевих матеріалів, таких як солома, очерет тощо, у житловому будівництві практикувалося в Україні з давніх часів. Людина використовувала насамперед те, що знаходилось поблизу. У народі накопичено багатий досвід щодо застосування цих матеріалів та створення на їхній основі надзвичайно досконалих та доцільних технік будівництва, які пристосовані для конкретних умов. У наш час використання місцевих матеріалів є доцільним з тих самих причин, що й раніше. Стратегія сталого розвитку, яка є єдиним шляхом для виживання людства, вимагає будівництва, що споживає найменшу кількість ресурсів, при тому якісно забезпечуючи потреби людини в житлі. Використання природних матеріалів при відповідних технологіях дає можливість забезпечити не тільки високі теплотехнічні показники та здешевити будівництво, але, що не менш важливо, зменшити негативний вплив на здоров’я людини, що є вірогідним у випадку застосування штучно вироблених будівельних матеріалів. У розвинутих країнах, починаючи з 70-х років ХХ ст., спостерігається пожвавлення інтересу до таких технологій. Багато з того, що робилося на рівні індивідуальних експериментів ентузіастів, зараз стає стандартною будівельною практикою, що стимулюється з боку держави, через фінансові та інші інститути. Накопичений досвід дозволяє стверджувати, що використання природних місцевих матеріалів є необхідною складовою екологічно доцільного житлового будівництва. Україна має значний потенціал щодо застосування місцевих матеріалів як будівельного ресурсу, який у цей час майже не використовується. У великій мірі це стосується соломи злакових культур. Щорічно її доступний для користування обсяг становить близько 5 млн. т. Немає сумнівів в тому, що певна частина її може бути використана для того, щоб забезпечити населення України дешевим, енергоефективним та безпечним для здоров’я житлом. 2. Малоповерхове садибне будівництвоМалоповерхове будівництво, як один з найбільш перспективних типів житлового будівництва, є пріоритетним напрямком, розвиток якого передбачений Державною Програмою України з житлового будівництва. Воно може використовуватися як в місті, так і в сільській місцевості. Його основні переваги по відношенню до багатоповерхового будівництва є такими:
В розвинутих країнах малоповерхові будинки — це основний тип житла. Наприклад, в США в 2004 році збудовано 355 млн. кв. метрів житла. З них 305 млн. кв. метрів приходиться на одноповерхові дерев’яні будинки. Схожі сценарії спостерігаються і в інших країнах. На жаль, за радянських часів в основному розвивалось багатоповерхове будівництво з використанням залізобетонних конструкцій та керамічної цегли. Ця ситуація в певній мірі зберігається і зараз в незалежній Україні. Принаймні з 8628 тис. кв. метрів житла, введених в експлуатацію в 2006 році, 6709 кв. метрів — це міські багатоповерхові будинки із використанням залізобетону. Головними проблемами, що стримують розвиток малоповерхового будівництва в Україні, є:
Таким чином, розвиток малоповерхового будівництва залежить від вирішення комплексу взаємопов’язаних проблем, що потребує чітко визначеної на державному рівні програми дій та забезпечення державної підтримки в фінансовій та соціальній сферах. 3. ЕнергоефективністьЗначна (майже 42%) частка житлово-комунального господарства в балансі енергоспоживання України визначає важливість ефективного та термінового вирішення проблеми енергозбереження в житлово-комунальній сфері. Звернемось до державного документу — концепції національної стратегії житлового будівництва: «Подальше зростання цін на енергоресурси, тарифів на електроенергію і транспорт висунули на перший план питання підвищення теплозахисних якостей житлових будинків, що суттєво впливає на вартість експлуатації житла. Першочерговими завданнями в житловому будівництві повинно стати подальше зниження використання енергоресурсів при експлуатації житла за новими теплотехнічними нормами, впровадженими у 2007 році, що дозволить приблизити їх витрати в житлі до середньоєвропейського рівня. Ця проблема повинна вирішуватись як для нового житлового будівництва, так і для існуючого житлового фонду. Для вирішення цих проблем необхідно забезпечити перехід на теплоефективні огороджуючі конструкції житлових будинків у відповідності з новими теплотехнічними нормативами, і з метою їх масового впровадження розробити галузеву програму «Енергозбереження в житловому будівництві». Таким чином, технології, що використовуються при масовому малоповерховому житловому будівництві в Україні, повинні відповідати наступним критеріям:
4. Поширені матеріали та технології в сучасному малоповерховому будівництві4.1 Дерев’яні будинкиПереваги:
4.2 Каркасні конструкціїПереваги:
Недоліки:
4.3 Цегляні стіниПереваги:
Недоліки:
4.4 Легкий бетон (пінобетон, керамзитобетон, полістиролбетон)Переваги:
Недоліки:
4.5 Важкий бетонПереваги:
Недоліки:
4.6 Теплоізоляційні матеріалиТеплоізоляційні матеріали по виду основної сировини розділяються на неорганічні та органічні. Органічні теплоізоляційні матеріали залежно від походження сировини можна умовно розділити на два види:
4.6.1 Деревоволокнисті теплоізоляційні плити Переваги:
Недоліки:
4.6.2 Торф’яні плити Переваги:
Недоліки:
4.6.3 Будівельний волок Переваги:
Недоліки:
4.6.4 Теплоізоляційні матеріали із пластмас Сировиною для виготовлення теплоізоляційних матеріалів із пластмас служать термопластичні (полістирольні; полівініхлоридні, поліуретанові) і термореактивні (мочевино-формальдегідні) смоли, газоутворюючі та піноутворюючі речовини, наповнювачі, пластифікатори, барвники й ін. Залежно від структури теплоізоляційні пластмаси можуть бути поділені на дві групи: пінопласти й поропласти. Пінопласти це ніздрюваті пластмаси з малою щільністю й наявністю несполучених між собою порожнин або осередків, заповнених газами або повітрям. Поропласти — пористі пластмаси, структура яких характеризується сполученими порожнинами. Переваги:
Недоліки:
До неорганічних теплоізоляційних матеріалів відносять мінеральну вату, скляне волокно, піноскло, перліт і вермикуліт, асбестостовмісні теплоізоляційні вироби, ніздрюваті бетони та ін. 4.6.5 Мінеральна та скляна вата Переваги:
Недоліки:
4.6.6 Піноскло Переваги :
Недоліки:
4.6.7 Алюмінієва фольга (альфоль) Переваги:
Недоліки:
5. Висновки щодо групи поширених матеріалівЗ наведених вище матеріалів, на наш погляд, найбільш підходящими для масового житлового малоповерхового будівництва в Україні є ніздрюваті бетони та силікати (пінобетон, газобетон, газосилікат). Цей висновок зроблено на основі наступних сукупних характеристик:
Інші матеріали та технології будівництва не мають перелічених сукупних характеристик, хоча певні параметри можуть бути досить високими. Втім підвищення окремих параметрів призводить до зниження інших. Так, наприклад, облицювання пінополістиролом значно покращує теплозахисні характеристики, але одночасно призводить до значного дорожчання, а також знижує газопроникність. Деякі теплоізолятори можуть бути дешевшими, але шкідливими для здоров’я. Дерев’яні будинки хоча і мають природний вигляд, але коштують дорого і мають середні теплозахисні властивості. Таким чином згадані матеріали скоріше можуть бути використані, або при їхньому виробництві дуже близько від місця будівництва, що дуже знизить транспортні витрати, або в будівництві житла високої цінової категорії (елітного), або, можливо, використані для офісних та ін. приміщень подібного типу (магазини). 6. Використання місцевих матеріалів6.1 КомишНедоліки:
6.2 КомишитПереваги:
Недоліки:
6.3 СаманПереваги:
Недоліки:
6.4 Глиносолом’яний наповнювач для каркасних стінПереваги:
Недоліки:
6.5 СоломітПереваги:
Недоліки:
6.6 Солом’яні тюкиТехнологія є безумовно доцільною для використання, що показує як практичний досвід, так і теоретичний аналіз. Втім, подібно до інших будівельних технологій, вона має свою нішу, яка обмежує її застосування. Тому говорити про її універсальність ні в якому разі не можна. Наприклад, твердження про надзвичайно низьку ціну будівництва, які можна почути з боку ентузіастів, як правило, не відповідають дійсності. В будинках сучасного типу, зроблених з урахуванням сучасного рівня вимог до комфорту та способу життя, вартість стін складає всього приблизно 15 відсотків від загальної вартості будівництва. Тому, наприклад, якщо припустити, що солом’яні тюки вдвічі дешевше за інший стіновий матеріал, що зазвичай використовується в будівництві, то це дасть загальну економію не більше, як 7,5 відсотків. Слід констатувати, що основна перевага цієї технології — це надзвичайно високі теплотехнічні показники, а також безпека матеріалу як для оточуючого середовища, так і для здоров’я людини. Незважаючи на порівняну швидкість зведення стін, його важко віднести до потенційно індустріальних методів будівництва. Під час будівництва виникає багато моментів, що потребують індивідуальних рішень, та взагалі технологія характеризується підвищеною увагою до деталей. Технологія будівництва з тюків найбільше підходить в тих випадках, коли будівництво ведеться своїми силами без залучення підрядчиків. Саме тоді від таких будинків можна отримати очікувані результати стосовно вартості будівництва та експлуатації, а також рівня комфорту, якій складається не тільки з об’єктивних показників, а і у відчуттях, що виникають у тих, хто буде жити в таких будинках. Застосування технології найбільш доцільно при наступних умовах:
7. Висновок щодо порівняльного аналізу у групі місцевих матеріалівЗастосування комишиту у стінах в чистому вигляді або у комбінації (зовнішня теплоізоляція) доцільне при наявності його в великих кількостях безпосередньо поблизу від місця будівництва та при можливості його заготовки безпечними для довкілля методами. Доцільності сприятиме механізація процесу пресування. Певний інтерес представляє застосування в будівництві комишу з біологічних систем очистки води (штучні болота), але тільки з умови відсутності накопичення в матеріалі важких металів та інших шкідливих речовин, які можуть міститься в стічних водах. В інших випадках будівництво з солом’яних тюків представляється більш доцільним, враховуючи наявний рівень механізації заготівлі соломи та пресування тюків, надзвичайно високі теплотехнічні показники, а також можливість знизити витрати дерева. В умовах зростаючої вартості енергоресурсів останній фактор стає вирішальним. При неможливості застосування солом’яних тюків монолітна стіна з глиносоломи є альтернативним методом. Втім його недоліками є високі витрати часу та праці при будівництві, а також обов’язкове застосування дерев’яного каркасу, який до того ж має бути подвійним. Будівництво з саману та глиновальків можливе як крайня міра за відсутності вище означених матеріалів та дефіциту деревини для влаштування каркасу. Найбільш доцільне воно в умовах малої кількості опадів та великої кількості сонячних днів. 8. Висновок щодо порівняльного аналізу між групами поширених матеріалів та місцевихАналіз в групі поширених матеріалів показує, що для масового житлового малоповерхового будівництва найкращі сукупні характеристики мають ніздрюваті бетони та силікати. Порівняння цих матеріалів із місцевими дає наступну картину. За теплозахисними характеристиками солом’яні тюки перевищують ніздрюваті бетони вдвічі. Втім останні мають кращі теплоакумулюючі показники. Швидкість будівництва при застосуванні солом’яних тюків та ніздрюватого бетону важко порівняти, тому що це залежить від багатьох факторів. Втім, більшість проаналізованих джерел вказують, що обидві технології є швидким методом будівництва, який не потребує витримки для сушки, осадки та ін. Перевагою ніздрюватого бетону є відсутність штукатурки, втім його необхідно вкривати вологотривким розчином. Витрати праці, при порівнянні цих матеріалів, також можна вважати приблизно на одному рівні. Будівництво із застосуванням ніздрюватого бетону потребує менше деревини, ніж будівництво з солом’яних тюків, але при застосуванні несучої стіни з солом’яних тюків ці показники урівнюються. Показники впливу на навколишнє середовище гірше у ніздрюватих бетонів за рахунок забруднення атмосфери та великого енергоспоживання при виробництві. Виробництво цементу та ніздрюватого бетону також може мати негативний вплив на здоров’я людини. Солома є відходом і при її виробництві не утворюється додаткового забруднення та енергоспоживання. Пожежна безпечність у ніздрюватих бетонів дуже висока. Втім, оштукатурені солом’яні тюки теж дозволяють досягти високого рівня пожежної безпеки. Ціна на ніздрюватий бетон вища, ніж на солом’яні тюки (за однаковий об’єм). До ціни на ніздрюватий бетон слід додати також ціну в’яжучого розчину (цемент або клей), на який укладаються блок та ціну вологотривкого покриття. Втім, штукатурне покриття для солом’яних тюків може бути досить коштовним. Газопроникність у обох матеріалів дуже висока, втім кращі показники, мабуть, має стінка з солом’яних тюків, оштукатурена глиною. Враховуючі все вищезазначене можна зробити висновок, що за суто екологічними показниками солом’яні тюки є кращім матеріалом, ніж ніздрюватий бетон. Втім, в реальних умовах сьогодення, інші фактори можуть бути не менш суттєвими (індустріальність, наявність виробничої бази). Як зазначалось вище, солом’яні тюки краще підходять до будівництва власними силами без залучення підрядчиків і можливо це є їхня ніша на сьогодні. 9. Загальні висновкиМалоповерхове житлове будівництво з використанням місцевих матеріалів, таких як солома та очерет, є одним з потужних шляхів вирішення гострої житлової проблеми в Україні. Застосування цих технологій порівняно із загальноприйнятими методами будівництва має наступні переваги:
На цей час як в народному будівництві, так і в сучасному альтернативному будівництві, накопичено практичний досвід застосування соломи та очерету, який дозволяє стверджувати, що з цих матеріалів можна створити дешеве, довговічне, тепле, екологічно безпечне з усіх точок зору житло. Кількісний аналіз енергетичного балансу та екологічних ризиків, порівняно із звичайними технологіями будівництва (цегла, бетон), чітко показує доцільність застосування вказаних місцевих матеріалів. Особливої уваги заслуговує застосування технології будівництва стін з пресованих солом’яних тюків. Цей метод дозволяє отримати найкращі теплозахисні властивості при відносно невисоких енерговитратах на будівництво, які можуть бути в 30 разів менші, ніж у сучасних будинків із застосування штучних теплоізолюючих матеріалів (мінеральна вата або полістирол). На цей час в багатьох країнах світу за цією технологією збудовано тисячі будинків. На жаль Україна, відчуваючи дефіцит енергоресурсів та житла і маючи величезний ресурс соломи, стоїть в стороні від цього процесу. Кожен рік із 5 млн. тон соломи, що доступна для використання в Україні, можна теоретично збудувати 42 млн. кв. метрів житла або 699 300 будинків площею 60 кв. м, що споживають на опалення в 3—4 рази менше енергії, ніж більшість житлових приміщень, що зараз використовуються. Будівництво з місцевих матеріалів, як будь-яка будівельна технологія, має також свої недоліки та обмеження. Втім, основні обмеження, що гальмують застосування цих технологій лежать в суб’єктивній площині відмінній від об’єктивних факторів, а саме:
Аналіз ситуації показує, що для впровадження будівництва з місцевих матеріалів необхідні наступні заходи:
Необхідно підкреслити той факт, що універсальних будівельних технологій немає і доцільність це є, в першу чергу, відповідність конкретному місцю, умовам та іншім факторам. Ті або інші матеріали та техніки можуть бути використані при одних обставинах, та не використані при інших. Також використання одних матеріалів не виключає використання інших, тобто різні матеріали можуть бути скомбіновані, або використані в різних частинах будівлі. Встановлення цієї відповідності може бути складним завданням, яке, на нашу думку, потрібно вирішувати на основі синтезу екологічної та будівельної наук.
|