Шаг за шагом: защита климата в строительной отрасли за счет сокращения выбросов CO2

Правительство Германии поставило перед собой амбициозную цель – провести инвентаризацию состояний тех зданий в стране, влияние которых на климат будет нейтральным к 2050 году. Это станет возможным случае быстрого восстановления фонда ветшающих зданий, количество которых значительно выросло, а также, если будет уделяться постоянное внимание повышению энергоэффективности, экономии и сокращению выбросов CO2 в новых зданиях.

The German government has set itself an ambitious goal – to conduct an inventory of the state of those buildings in the country whose impact on the climate will be neutral by 2050. This will be possible if the Fund of dilapidated buildings is quickly restored, the number of which has increased significantly, and if constant attention is paid to improving energy efficiency, saving and reducing CO2 emissions in new buildings

Стандарты, система оценки для устойчивого строительства (BNB), система сертификации, используемая Немецким обществом по устойчивому строительству (DGNB), а также стандарт the Efficient Building Plus Standard of the BMI были созданы для достижения этой цели. Они применяются не только в начале жизненного цикла нового здания, но и служат после завершения строительства. Кроме того, данные стандарты обеспечивают сокращение выбросов CO2 уже на этапе строительства, а также использование экологически чистых строительных материалов.

Что касается стройматериалов, то производство цемента является актуальной проблемой, так как только в одной Германии на него приходится почти 16 млн тонн выбросов CO2. В настоящее время ведется поиск способов снизить выбросы парниковых газов в процессе производства. Сокращение используемого в строительной промышленности бетона также дает возможность сэкономить, например, применение углерода и переработанного бетона. Альтернатива и в использовании пустотных форм в качестве замены бетона в тех местах железобетонных плит, где это допустимо с точки зрения структурного проектирования.

Компания Heinze Cobiax Deutschland GmbH (согласно расчетов ее специалистов почти 50 млн м3 бетона используется ежегодно в строительстве в Германии) выступила с инициативой под девизом «Спасите климат: сейчас». Это продвижение тех технологий строительства, которые экономят ресурсы и минимизируют выбросы CO2 .

Мировое производство цемента в настоящее время составляет около 4 млрд тонн в год. И почти 2,8 млрд тонн в год приходится на CO2. Эти цифры свидетельствуют о необходимости сокращения или даже полного отказа от использования цемента. И таким образом добиться снижения негативного воздействия собственно нового здания на окружающую среду.

«Более 20 лет назад мы уже повторно использовали пустые бывшие модули для разработки решения, обеспечивающего эффективную экономию бетона и, следовательно, сокращения CO2 в строительной отрасли», – говорит Фолькмар Ваннингер (Volkmar Wanninger), управляющий директор Heinze Cobiax Deutschland GmbH. – С тех пор мы продолжаем развивать наш продукт, как с точки зрения потенциальной возможности экономии, так и с точки зрения простоты обращения с ним и его совместимости с альтернативными строительными материалами, такими как переработанный или углеродный бетон. В рамках нашей кампании по защите окружающей среды «Спасем климат: сейчас» мы намерены сократить выбросы CO2 в железобетонных конструкциях в общей сложности на 1 млн тонн в течение последующих 5 лет.»

Фолькмар Ваннингер, управляющий директор Heinze Cobiax Deutschland GmbH.

Разработка продукта с акцентом на устойчивое развитие

Цель компании Cobiax – вывести на рынок продукт, который мог бы значительно сократить применение бетона и арматурной стали при строительстве здания. Это стало возможным с изобретением пустотелых модулей.

«Используя нашу технологию можно ­сэкономить до 35% бетона и 20% арматурной стали на каждом этаже здания», – объясняет г-н Ваннингер. – В среднем около 20% вредных для окружающей среды веществ может быть сокращено с помощью пустотелых форм, начиная с производства цемента и заканчивая меньшим количеством их поставок на стройплощадку, так как требуется меньше бетона».

При модернизации модулей Cobiax придерживается стратегии устойчивого развития. Например, в производстве используется 100% переработанный пластик. Кроме того, окончательная сборка модулей происходит только на строительной площадке. Это означает увеличение объемов продукции, которое может быть доставлено на площадку за одну поставку.

Устойчивость модулей Cobiax определяется как часть жизненного цикла здания. Продукт оценен на соответствие ISO 14025 для экологической маркировки, ISO 21930 для EPD для строительных изделий и EN 15804, т.е. имеет экологическую декларацию.

К тому же уменьшенный вес строительных материалов – потенциальный фактор сокращения СО2. К примеру, упрочняющая арматура в межэтажных перекрытиях может снижать требования ко всей несущей конструкции здания. В целом эти свойства и эффекты положительно влияют на соблюдение требований BNB, DGNB и стандарта Efficient Building Plus.

Дальнейшие меры снижения выбросов CO2 в строительном секторе

Наряду с сокращением количества бетона в некоторых частях конструкции здания, где это можно безопасно сделать с помощью пустотных форм, существуют и другие способы уменьшения выбросов парниковых газов, связанных со строительной промышленностью. Например, в производстве цемента, где известняк, необходимый для его изготовления, может быть заменен от альтернативных материалов до превращения известняка в гашеную известь путем электролиза. Выделяющийся высококонцентрированный CO2 может быть уловлен фильтрами, чтобы он не попадал в атмосферу. Другие предложения касаются собственно самого бетона.

Переработанный бетон присутствует на рынке почти 20 лет. Гравий, используемый в данном бетоне, заменяется бетонным гранулятом или смешанным щебеночным гранулятом из восстановленного бетона. Согласно европейскому стандарту EN 206-1, как минимум 25% заполнителя должно быть заменено переработанным материалом. Иное название переработанного бетона – рециркулированный бетон. Он может применяться вместе с пустотелыми устройст­вами Cobiax без какого-либо негативного влияния на конструкцию здания.

Несколько лет как на рынке появился «углеродный» бетон, в основе которого лежит замена стальной арматуры углеродными волокнами. Поскольку углерод не подвержен коррозии, то количество бетона может быть уменьшено, так как не требуется дополнительный материал в качестве защитного слоя для армирования. Кроме снижения веса, карбоновое армирование обладает кратно большей прочностью по сравнению с обычными конструкциями со стальным армированием.

«Как только у нас будет достоверная информация о долговременном поведении бетона, который был армирован углеродным волокном в конструкционном проектировании, мы сможем рассмотреть возможность использования его в сочетании с пустотелыми устройствами. Я ожидаю увидеть значительный усиливающий эффект с точки зрения устойчивости и сокращения выбросов CO2», – объясняет г-н Ваннингер.

Cobiax – для устойчивого строительства и защиты климата

Существует немало представлений о том, как сократить выбросы CO2 и обеспечить устойчивое строительство, но большинство из них еще не готовы к выходу на рынок или не получили утверждения.

«Согласно нашим расчетам, при проектировании конструкций в Германии ежегодно требуется около 50 млн м3 бетона, из которых до 20 млн м3, то есть от 35% до 40% используется при строительстве плит перекрытия из железобетона. Это соответствует 48 млн тонн. При использовании наших пустотных форм можно сэкономить до 35% объема бетона, что соответствует объему 7 млн м3 или 17 млн тонн. Это влечет потенциальное снижение CO2 на почти 1,5 млн тонн в процессе производства цемента, необходимого только для этой цели», утверждает г-н Ваннингер.

С момента появления на рынке уже изготовлено более 14 млн м2 железобетонных плит с использованием пустотных форм Cobiax, что соответствует 2 млн тонн сэкономленного бетона и сокращению выбросов CO2 на 180 000 тонн.