Разное

Срок службы здания гост: NormaCS ~ Ответы экспертов ~ Взаимосвязь между понятиями «долговечность сооружения» и «степень огнестойкости»

Содержание

Срок службы дома из кирпича

Считается, что кирпич — практически вечный материал. Но сколько прослужит дом из кирпича в реальности: 50, 100, 150 лет? В GOOD WOOD тоже можно заказать дом из кирпича, поэтому мы точно знаем, как рассчитывается время эксплуатации. В статье расскажем от чего зависит срок службы, какие показатели учитывают архитекторы и инженеры, что указано в нормативных документах и какие гарантии вы получите при заказе строительства в GOOD WOOD.

Срок службы кирпичного дома по ГОСТ

Основные нормативные документы для определения требований к зданиям:

  • ГОСТ 27751-2014. Надежность строительных конструкций, фундаментов. Это общий документ для конструкций, материалов.
  • СП 15.13330.2012. Камень, армокаменные конструкции. Более узкие строительные правила для кирпичных построек.

Еще используют нормы из ГОСТ 28013-98 (цементные растворы), ГОСТ 530-2012 (керамический камень и кирпич), ГОСТ 24211-2008 с требованиями к добавкам для бетонов и другие стандарты. Дополнительные указания для инженеров — СП 20.13330.2016 с правилами расчета нагрузок и воздействий, СП 28.13330.2017 с указаниями по защите элементов от коррозии, СП 22.13330.2016 с подробными требованиями к фундаментам, СП 131.13330.2012 с описанием строительной климатологии, другие нормативные документы. Все эти методики помогают рассчитать надежность кирпичного дома, период до капитального ремонта, общее время эксплуатации.

По нормативам бывает два срока службы:

  • Расчетный. Время от запуска в эксплуатацию до капитального ремонта или модернизации здания. Это промежуточный этап использования постройки. После ремонта устанавливается новый расчетный срок службы.
  • Полный срок службы дома из кирпича. Период от начала использования до момента, когда последующая эксплуатация невозможна или нецелесообразна.

Вопрос о сносе здания встает когда в конструкции появляются признаки одного или нескольких предельных состояний: разрушения, чрезмерные деформации, трещины, коррозионные повреждения и другие изменения, которые приводят к потере прочности, повышают вероятность аварийных ситуаций. Причины бывают нормируемыми (естественный износ, пожар, сейсмическая активность) и ненормируемыми (взрыв, столкновение с транспортным средством, масштабная авария инженерных сетей).

Нельзя голословно сказать — этот «кирпичный дом прослужит 100 лет»

При расчете долговечности учитывают целый список параметров. Например, морозостойкость — количество циклов, которые может выдержать материал без потери прочности. При строительстве кирпичной стены принимают в расчет соответствие морозостойкости раствора и камня условиям эксплуатации. В таблице — пример зависимости срока службы от влажности внутри помещения и морозостойкости. Чтобы дом простоял 100 лет, нужно выбрать кирпич и строительный раствор с подходящим индексом:

Тип помещения Показатель морозостойкости
Сухое 25 циклов
Нормальной влажности 35 циклов
Повышенной влажности 50 циклов

Примерно так же учитывают в строительстве сопротивление сжатию, статические и динамические нагрузки, характеристики грунта, скорость естественной деградации строительных материалов, условия производства элементов, возведения, эксплуатации конструкций.

Рекомендуемые сроки службы зданий по ГОСТ

Тип постройки Рекомендуемый минимальный
срок службы
Временные (бытовки,
жилые вагончики,
летние павильоны)
10 лет
Жилые и производственные
здания для обычных условий
50 лет
Уникальные здания, сооружения
(музеи, памятники архитектуры,
стадионы и т. д.)
100 лет

Долговечность кирпичных стен разной конструкции

Кладка неоднородна — в ней используется цементный раствор, кирпичи, отделка. Стенам из обычного кирпича нужна теплоизоляция — приходится монтировать дополнительный слой утеплителя, отделки. Расчетный срок службы стены с теплоизоляцией меньше — утеплитель теряет свойства быстрее кирпича.
У однослойных кирпичных стен такой проблемы нет — при капремонте устраняют трещины (если образуются), восстанавливают отделку. Это проще и дешевле восстановления теплоизоляции, поэтому GOOD WOOD работает с поризованными блоками Porotherm — «теплой» керамике не требуются дополнительные слои минеральной ваты.

Реальный срок службы дома из кирпича

Есть немало примеров длительной службы кирпича. Часть из них — церкви, заводы, крепости и замки, но сохранились и обычные жилые здания. Например, в Москве есть кирпичный особняк «Палаты Голицыных», который построен в 17 веке. Здание относится к памятникам архитектуры, но все еще используется как жилое. Палаты Голицыных. Этому дому больше трехсот лет. В советское время архитекторы стали скромнее — на 300 лет вперед никто не загадывал. «Сталинки» послевоенного времени рассчитаны на 150 лет — сносить их планируется в 2095-2105 годах. Кирпичные здания хрущевского времени — на 50-70 лет. Строили «хрущевки» в основном из силикатного кирпича.

Современные кирпичные дома строят с запасом на 100-150 лет. Для частного коттеджа срок службы может быть еще больше — в загородном жилье меньше этажей, проще соблюдать условия эксплуатации, реже бывают аварии.

Какие кирпичные дома построить в GOOD WOOD

В GOOD WOOD можно заказать кирпичный дом по типовому или индивидуальному проекту. Для строительства используем крупноформатную керамику Porotherm — поризованные блоки с повышенной теплоизоляцией, индексом морозостойкости F50 (это значит, что стена выдерживает 50 циклов попеременного замораживания и размораживания). Однородная стена из «теплой» керамики не требует утепления, материал обеспечивает жесткость, долговечность, устойчив к влаге, перепадам температуры.

В GOOD WOOD каменные дома разделены на 3 серии:

На все дома в GOOD WOOD действует гарантия 50 лет. В этот период бесплатно устраняем любые дефекты стенового комплекта, фундамента, стропильной системы. Фактический срок службы — в 2-3 раза больше.
Узнать подробнее о сроке службы зданий из камня, увидеть поризованные блоки, задать вопросы о технологии строительства из кирпича можно на семинарах GOOD WOOD. Мы регулярно проводим мероприятия, знакомим участников с технологиями. Приезжайте и получайте информацию из первых рук — от руководителей, инженеров, архитекторов GOOD WOOD и наших партнеров.

Технологии долговечности кровельных материалов с точки зрения науки

В техническом рекомендациях ТР 165-05 и ГОСТ 27751 «Надежность строительных конструкций и оснований», долговечность строительных материалов и изделий определяется как способность при установленной системе технического обслуживания и ремонтов «…сохранять прочностные, физические и другие свойства, устанавливаемые при проектировании и обеспечивающие его нормальную эксплуатацию в течение расчетного срока службы» (см. таблицу). Долговечность также определяется с точки зрения экономической эффективности (оправданности): вложений в материалы и монтаж системы, её эксплуатации до ближайшего капитального ремонта или полной замены.

ГОСТ 27751: таблица с рекомендуемыми сроками службы зданий и сооружений:

Наименование объектов

Примерный срок службы

Временные здания и сооружения (бытовки строительных рабочих и вахтового персонала, временные склады, летние павильоны и т.п.)

10 лет

Сооружения, эксплуатируемые в условиях сильноагрессивных сред (сосуды и резервуары, трубопроводы предприятий нефтеперерабатывающей, газовой и химической промышленности, сооружения в условиях морской среды и т.п.)

Не менее 25 лет

Здания и сооружения массового строительства в обычных условиях эксплуатации (здания жилищно-гражданского и производственного строительства)

Не менее 50 лет

Уникальные здания и сооружения (здания основных музеев, хранилищ национальных и культурных ценностей, произведения монументального искусства, стадионы, театры, здания высотой более 75 м, большепролетные сооружения и т.п.)

100 лет и более


Измеряется долговечность в годах, но при этом следует учитывать реальные условия работы материалов с точки зрения климатической зоны, иных природных факторов, интенсивности эксплуатации.

Сравнивать материалы только по заявленным физико-механическим параметрам не очень правильно. Материалы с идентичными показателями могут иметь различную рецептуру (состав компонентов и технологии изготовления), соответственно – потенциально отличаться по сроку работоспособности.

Корпорация ТЕХНОНИКОЛЬ, ведущий международный производитель надежных и эффективных строительных материалов и систем, на данный момент выпускает более 3000 видов продукции, в том числе, широкую линейку битумно-полимерных мембран с различным сроком службы. Это дает инвестору (заказчику) возможность выбора наиболее эффективного решения.

И все же, как оценивается срок службы материала?


Сегодня в России долговечность материала определяется двумя методиками.
Представлена методика ФАУ «Федерального центра нормирования, стандартизации и технической оценки соответствия в строительстве» (ФАУ «ФЦС») Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации и «Методика определения потенциального срока службы битуминозных рулонных и мастичных кровельных материалов», проводимая ЦНИИПРОМЗДАНИЙ.

Рассмотрим особенности и результаты исследований на примере битумно-полимерной мембраны бизнес-класса УНИФЛЕКС К ЭКП (внешний слой гидроизоляции) по методике ФАУ «ФЦС».


Согласно методике Центра образец материала подвергается циклическому воздействию переменных температур с широкой амплитудой значений — от отрицательных до положительных. Также материал подвергается ультрафиолетовому облучению и действию слабоагрессивных химических составов. При этом эксперты испытательного центра фиксируют сопутствующие изменения свойств материалов по следующим показателям: внешний вид, поверхностная плотность, нагрузка разрывная вдоль/поперек, удлинение при разрыве вдоль/поперек, водонепроницаемость, воздухопроницаемость.

По итогам данных циклических испытаний установлено, что высокие физико-механические свойства битумно-полимерного материала УНИФЛЕКС К ЭКП обеспечивают ему срок службы до 50 лет эксплуатации без изменений структуры мембраны, способных повлиять на её гидроизоляционные показатели.

Об особенностях «Методики определения потенциального срока службы битуминозных рулонных и мастичных кровельных материалов» ЦНИИПРОМЗДАНИЙ и результатах исследований УНИФЛЕКС К ЭКП по данной методике читайте в ближайших публикациях.

Срок службы фундаментов, стен, перекрытий, лестниц, окон, отделки и других строительных конструкций зданий

Наименование конструкций

Планируемый срок службы (не менее), лет

Фундаменты, элементы каркаса

 

Монолитные и сборные железобетонные фундаменты и каркасы со связями

175

Бетонные, бутобетонные

100

Стальные каркасы

По проекту

Кирпичные (из глиняного кирпича) и бутовые фундаменты

50

Стены наружные и несущие внутренние

 

Кирпичные (из силикатного или глиняного кирпича, оштукатуренные или облицованные)

150

Из железобетонных панелей

125

Кирпичные (из силикатного или глиняного кирпича, с расшивкой швов), блочные (шлако-, пено-,газо-, керамзито-бетонные, из ракушечника)

100

Трехслойные панели («Сэндвич» — оцинкованные крашенные стальные листы с минераловатным утеплителем)

50

Перегородки (внутренние, не несущие)

 

Каменные (кирпичные, железобетонные, блочные)

125

Гипсовые, деревянные,

50

Фибролитовые

40

Перекрытия и покрытия

 

Монолитные железобетонные

175

Сборные железобетонные

150

Деревянные

50

Лестницы железобетонные

125

Крыши

 

Бесчердачные (из монолитного железобетона)

175

Бесчердачные (из сборного железобетона)

150

Бесчердачные (из оцинкованного профнастила)

50

Чердачные (из стальных конструкций)

100

Чердачные (из деревянных конструкций)

50

Кровли

 

Глиняночерепичные

100

Металлочерепичные (оцинкованные в зависимости от покрытия)

30 — 60

Мембранные ПВХ

50

Из мягкой черепицы на основе стеклохолста

30

Рулонные (в зависимости от качества рулонного материала и его основы)

10 — 30

Из оцинкованной кровельной стали

30

Из черной кровельной стали крашенные

20

Шиферные

30

Шиферные крашенные

50

Полы

 

Дощатые крашеные

50

Паркетные

50

Линолеум

10

Плиточные по бетонному основанию

100

Цементные по бетонному основанию

40

Плиточные или цементные полы, отремонтированные с заменой отдельных участков

20

Дощатые полы, отремонтированные с заменой отдельных досок

15

Паркетные полы, отремонтированные с заменой до 25% клепки

25

Окна и двери

 

Деревянные оконные и дверные блоки в наружных стенах

40

ПВХ и Металлоплатиковые оконные и дверные блоки со стеклопакетами

30

Деревянные оконные и дверные блоки во внутренних стенах

80

Двери наружные входные

20

Внутренняя отделка помещений

 

Простая и улучшенная

10

Высококачественная

20

Наружная отделка

 

Облицовка кирпичом

80

Облицовка керамогранитом

30

Вентилируемые фасады

30

Облицовка полимерными материалами

25

Окраска ПВХ-красками

6

Как лучше всего ухаживать за зданиями? · Границы для молодых умов

Аннотация

Большую часть времени мы проводим внутри зданий, но знаете ли вы, что владение зданием может стоить очень дорого? Есть много задач, которые мы должны выполнять на регулярной основе, чтобы поддерживать наши здания в хорошем состоянии. Эти задачи называются обслуживанием, и они требуют материалов и рабочей силы, которые стоят денег. Поэтому владельцы зданий стараются как можно дольше поддерживать свои строения в хорошем состоянии.Здания также могут оказывать негативное воздействие на окружающую среду, чего мы хотим избежать. Анализируя, как состояние здания меняется в течение его срока службы, мы можем предсказать, когда ему потребуется техническое обслуживание. Это позволяет нам устранять проблемы до того, как они станут более дорогостоящими и вредными для окружающей среды. Для этого инженеры используют процесс, называемый анализом жизненного цикла, чтобы принять решение о том, где и когда инвестировать время и деньги в техническое обслуживание здания. В этой статье мы объясним анализ жизненного цикла и используем пример дома для описания концепции.

Что нам нужно знать, чтобы поддерживать здоровье зданий?

Здания, такие как ваш дом, состоят из множества частей. Эти части называются компонентами , и каждая из них служит определенной цели. Компоненты дома включают в себя фундамент, крышу, желоба, окна, сайдинг, электрическую систему, водопровод, стены и многое другое. Все компоненты должны работать вместе, чтобы выполнить цель здания [1]. Если один из компонентов выходит из строя, все здание может оказаться бесполезным. Представьте, что буря внезапно сносит дерево, и оно пробивает крышу вашего дома.Остальные компоненты дома, такие как сантехника, могут работать нормально. Но обрушение крыши означает, что здание не выполняет свою задачу, состоящую в том, чтобы держать вас в тепле и сухости.

Здания, такие как ваш дом, стоят денег, чтобы построить или купить, но помимо этих первоначальных затрат есть текущие расходы на техническое обслуживание и ремонт . Затраты на техническое обслуживание и ремонт включают в себя множество задач, требующих как времени, так и денег. Например, как показано на рис. 1, дом нуждается в новой крыше каждые 20 лет; желоба нужно чистить каждую осень; детали кондиционера необходимо очищать каждые несколько месяцев; дыры в сайдинге нужно часто ремонтировать; ванные комнаты нуждаются в ремонте каждые 20 лет; комнату вашей сестры нужно перекрашивать, когда меняется ее любимый цвет; и более.Количество задач в течение долгого срока службы вашего дома, известного как его жизненный цикл, действительно увеличивается. Это то, что делает этап обслуживания таким дорогим. Однако мы вкладываем время и деньги в наши дома, потому что техническое обслуживание помогает продлить их жизненный цикл.

  • Рисунок 1. Компоненты дома, которые нуждаются в ремонте, включают крышу, кондиционер, сайдинг и многое другое.
  • Каждый из этих компонентов может выйти из строя через разное время.

Каждое здание не только стоит денег, но и влияет на окружающую среду вокруг него.Эти воздействия часто бывают негативными [2]. Например, земля, на которой был построен ваш дом, была очищена от растений и деревьев. Удаление растений вынуждает животных, которые там жили, переселяться, что плохо для окружающей среды. Древесина, используемая для строительства стен, была собрана с помощью оборудования, которое работает на ископаемом топливе и загрязняет воздух. При замене крыши старый материал вывозится на свалку. И если мы не позаботимся о системе кондиционирования воздуха должным образом, жидкости, необходимые для ее работы, могут нанести вред воздуху, которым мы дышим.

Давайте мыслить шире, чем отдельный компонент. Как вы можете себе представить, более крупные здания, такие как фабрики, требуют большего обслуживания, чем ваш дом, потому что в них больше компонентов. Если на заводе пять кондиционеров вместо одного, как владельцы могут отслеживать, когда нужно заменить каждый кондиционер? Компоненты, из которых состоит здание, не могут служить вечно. Все оборудование и материалы со временем выходят из строя. В конце концов, какой-то компонент окажется в таком плохом состоянии, что его придется отремонтировать или заменить.Однако каждый компонент имеет свой собственный уникальный жизненный цикл. Детали кондиционера могут прослужить 6 или 7 лет, а крыша здания может прослужить 20 лет. Владельцы зданий собирают данные о каждом компоненте, чтобы увидеть, как долго он обычно длится. Сбор данных — это первый шаг в выполнении анализа жизненного цикла , который помогает организовать задачи обслуживания и ремонта.

Зачем обслуживать здания с помощью анализа жизненного цикла?

Анализ жизненного цикла – это методический и научный инструмент, используемый для анализа здания на протяжении всего его жизненного цикла с целью принятия решений относительно технического обслуживания и ремонта [3, 4].Это определение звучит сложно, но мы его разберем. «Методический» означает, что анализ жизненного цикла следует четкому набору шагов, которые мы можем повторять снова и снова. Методичность наиболее важна для больших зданий со многими компонентами. «Научный» означает, что процесс поддерживается данными и исследованиями. Инженеры разработали несколько способов предсказать, как долго прослужит здание и насколько сильно оно повлияет на окружающую среду. Математические уравнения делают это возможным. Фраза «на протяжении всего срока службы» означает, что мы собираем данные о состоянии здания несколько раз.Мы хотим узнать о состоянии здания в начале его жизни, в конце его жизни и во всех промежуточных точках. Мы не можем предсказать точное время, когда зданию потребуется техническое обслуживание, потому что это зависит от многих факторов. К этим факторам относятся погода, степень использования здания и объем технического обслуживания, которое мы проводим [1]. Однако, анализируя множество данных, мы можем делать разумные прогнозы. Наконец, «принимать решения» относится к тому, почему мы решили провести анализ жизненного цикла. Как правило, мы используем данные для принятия решений о том, как потратить наши деньги.Мы хотим знать, когда ремонтировать каждый компонент. Опять же, ремонт может помочь зданиям прослужить дольше и уменьшить их воздействие на окружающую среду. Однако ремонт стоит дорого, и владельцы зданий также хотят минимизировать свои расходы.

На рис. 2А показано, когда компонент здания, такой как крыша, обычно выходит из строя, если не проводятся работы по техническому обслуживанию или ремонту. Крыша со временем переходит из хорошего состояния в среднее и в плохое состояние. Однако с помощью надлежащего анализа жизненного цикла инженеры могут оценить, когда компоненты с наибольшей вероятностью могут выйти из строя.На рисунке 2А мы показываем обрушение крыши через несколько лет. Мы сделали этот прогноз, основываясь на опыте строительства многих зданий, и большинство этих крыш рухнуло примерно в одно и то же время. Обладая этими знаниями, мы можем планировать проекты технического обслуживания и ремонта до того, как крыша полностью обрушится. Наиболее эффективное время для инвестиций в ремонт — до выхода из строя [1]. Поскольку мы знаем, когда крыша, скорее всего, выйдет из строя, на рис. 2В показано, как ремонт завершается до этого времени. Ремонт сразу улучшает состояние здания.После ремонта крыша еще переходит из хорошего состояния в среднее и плохое. Однако это происходит в более позднее время, чем на рисунке 2А. Каждая задача по техническому обслуживанию или ремонту может увеличить срок службы здания на несколько месяцев или даже лет. В итоге срок эксплуатации крыши увеличился. Кроме того, определенные задачи по техническому обслуживанию также могут снизить воздействие здания на окружающую среду. Например, мы можем обменять старые лампы накаливания на более эффективные и экологичные светодиоды (LED).Эта задача уменьшит количество энергии, необходимой для освещения здания. Это и экономически выгодно, и лучше для окружающей среды.

  • Рисунок 2 — (A) Если ремонт не будет завершен, дом в конце концов рухнет.
  • (B) Однако, если ремонт сделать до поломки, дом прослужит дольше. Техническое обслуживание и ремонт могут увеличить срок службы дома, а некоторые ремонтные работы могут снизить стоимость дома и воздействие на окружающую среду.

Давайте еще раз рассмотрим ваш дом.Ваши родители могут чистить желоба каждую осень, чтобы удалить скопившиеся листья и ветки. Они могли бы чистить желоба каждую неделю, но это заняло бы много времени. Что, если бы ваши родители ждали и убирали только раз в 5 лет? Тогда водосточные желоба могут засориться, и ваша крыша может начать протекать. Протекающую крышу починить гораздо дороже, чем прочистить водосточные желоба. Кроме того, ремонт крыши потребует от вас утилизации черепицы, дерева и гвоздей, что вредно для окружающей среды. Этот пример показывает, что наилучшее время для инвестиций в проекты технического обслуживания и ремонта.Слишком раннее выполнение задач расточительно. Но слишком позднее выполнение задач может привести к тому, что небольшие проблемы перерастут в более крупные и дорогостоящие проблемы. Анализ данных по зданию может помочь нам оценить, когда компоненты выйдут из строя. Мы также знаем, что лучшее время для завершения ремонта — непосредственно перед точкой отказа. Это позволяет нам оптимизировать эксплуатационные характеристики здания и воздействие на окружающую среду при минимально возможных затратах.

Заключение

Анализ жизненного цикла здания — это концепция, которую мы используем для заботы о наших зданиях.Мы анализируем состояние здания на протяжении всей его жизни, чтобы выбрать лучшее время для инвестиций в ремонт и техническое обслуживание. Своевременное инвестирование помогает зданию прослужить дольше и свести к минимуму его воздействие на окружающую среду. Это просто для одного компонента, но может быстро усложниться. Здания состоят из сотен компонентов, и каждый из них имеет разный срок службы. Процесс анализа жизненного цикла предусматривает четкие шаги, которым нужно следовать. Следуя этим шагам, владельцы могут решить, когда лучше всего инвестировать в свое здание.

Глоссарий

Компонент : Часть, которая в сочетании с другими частями составляет единое целое.

Техническое обслуживание : Задачи, которые необходимо выполнять для поддержания имущества или оборудования в хорошем состоянии.

Анализ жизненного цикла : Способ оценки затрат и воздействия ремонта здания на окружающую среду на протяжении всего срока его службы.

Анализ : Детальное изучение чего-то сложного, чтобы понять, как оно работает.

Методический : Следуя четкому набору шагов, которые можно повторять снова и снова.

Вклад авторов

JF, SS и AH внесли свой вклад в разработку концепции и дизайна статьи. JF написал первый черновик рукописи. SS и AH пересмотрели разделы рукописи. AH провела экспертизу контента. Все авторы внесли свой вклад в доработку рукописи, прочитали и одобрили представленную версию.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.


Каталожные номера

[1] Груссинг, М. Н., и Маррано, Л. Р. 2007. «Модель ремонта/замены жизненного цикла компонентов здания для управления институциональными объектами», в Proceedings of the International Workshop on Computing in Civil Engineering 2007, , eds L. Soibelman и Б. Акинчи (Питтсбург, Пенсильвания: Американское общество инженеров-строителей). п. 550-57. дои: 10.1061/40937(261)65

[2] Мединекене М., Турскис З. и Завадскас Э.К. 2010. Устойчивое строительство с учетом воздействия зданий на окружающую среду. Дж. Окружающая среда. англ. Ландск. Управление . 18:118–27. doi: 10.3846/jeelm.2010.14

[3] ISO 14040. 2006. Экологический менеджмент – Оценка жизненного цикла – Принципы и структура . ISO 14040. Международная организация по стандартизации. Доступно в Интернете по адресу: https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:14040:ed-2:v1:en

.

[4] Байер, К., Гэмбл, М., Джентри Р. и Джоши С. 2010. Руководство AIA по оценке жизненного цикла зданий на практике . Вашингтон, округ Колумбия: Американский институт архитекторов

.

Оценка всего жизненного цикла здания с помощью LEED v4

Поскольку в архитектурной и строительной отраслях все больше внимания уделяется устойчивости, разрабатываются более комплексные методы для оценки и снижения воздействия зданий на окружающую среду. За прошедшие годы комплексная экологическая оценка зданий, строительных компонентов и строительных материалов приобрела большое значение.

LCA и LEED v4

LEED v4 Building Design and Construction (BD+C) включает новый кредит «Снижение воздействия на протяжении жизненного цикла здания». Одним из вариантов, доступных для этого кредита, является Вариант 4: Оценка всего жизненного цикла здания (LCA), оцениваемая в три балла с возможным образцовым баллом. Новый кредит поощряет проекты к принятию ранних проектных решений для снижения воздействия на окружающую среду. LCA — это инструмент, который позволяет архитекторам и другим специалистам в области строительства понимать энергопотребление и другие воздействия на окружающую среду, связанные со всеми этапами жизненного цикла здания: закупка сырья, производство, строительство, эксплуатация и вывод из эксплуатации.

LCA — это количественная оценка потенциального воздействия продуктов или услуг на окружающую среду. Он рассматривает всю цепочку создания стоимости с использованием стандарта ISO 14040/44. LCA устраняет догадки; можно оценить здания, чтобы понять их экологические «горячие точки» и определить более экологичные альтернативы. Обычно сообщаемые показатели воздействия включают глобальное потепление («углеродный след»), подкисление («кислотные дожди»), эвтрофикацию («цветение водорослей»), образование фотохимических окислителей («летний смог») и истощение озонового слоя («озоновая дыра»).

Подробная информация о требованиях

Кредит LEED v4 Building Life-cycle Impact Reduction требует улучшения воздействия жизненного цикла здания на 10 процентов по сравнению с базовым зданием (требования к производительности приведены в ASHRAE 90.1-2010) с использованием программного обеспечения для оценки жизненного цикла. Другие требования включают в себя:

  • Базовый план и предлагаемые здания должны быть сопоставимы по размеру, функциям, ориентации и местоположению.
  • Энергетические характеристики предлагаемого здания должны демонстрировать улучшение энергоэффективности не менее чем на 5 процентов (BD+C: новое строительство) по сравнению с базовым зданием.
  • Срок службы исходных и предлагаемых зданий должен быть одинаковым и составлять не менее 60 лет, чтобы полностью учитывать расходы на техническое обслуживание и замену.
  • LCA должен рассчитываться для шести перечисленных категорий воздействия на окружающую среду (потенциал глобального потепления (парниковые газы), в кг CO 2 e; истощение стратосферного озонового слоя, в кг CFC-11; подкисление земель и водных источников, в моли H+ или кг SO 2 ; эвтрофикация, в кг азота или кг фосфата; образование тропосферного озона, в кг NOx, кг O 3 экв или кг этена; и истощение невозобновляемых источников энергии, в МДж) с тремя из них, включая потенциал глобального потепления, демонстрируя как минимум 10-процентное снижение.
  • Никакая категория воздействий не может увеличиваться более чем на 5 процентов по сравнению с базовым проектом. Объем ОЖЦ должен включать оценку «от колыбели до могилы», от проектирования до сноса. LCA должен следовать границам системы A1–A4, B1–B7 и C1–C4 в соответствии со стандартом ISO 21930 для конструкции здания и ограждения. Это включает в себя стадию продукта, процесс создания, стадию использования и стадию окончания срока службы.
  • В дополнение к трем баллам дополнительный балл присуждается за счет инновационного кредита за отображение снижения во всех шести категориях воздействия на 10 процентов, а не только на три, как требует LEED v4.

LCA — давно зарекомендовавший себя надежный многокритериальный метод прозрачной оценки широкого спектра товаров и услуг. Сравнение результатов ОЖЦ всего здания и отдельных параметров воздействия для каждого варианта проектирования между базовым и предлагаемым проектом здания может помочь командам в достижении цели устойчивого проектирования.

Узнать больше о кредите

Серия IGCC: Долговечность и адаптируемость в «зеленом» строительстве

Международный кодекс экологического строительства (IGCC) — это типовой кодекс для городов, стремящихся продвигать устойчивые методы строительства с помощью своих строительных норм.IGCC способствует переходу от текущих добровольных сертификатов зеленого строительства, таких как LEED USGBC, к обязательным кодексам зеленого строительства. Поскольку самые последние версии IGCC в настоящее время пересматриваются, обновление Закона о экологическом строительстве надеется повысить осведомленность путем изучения некоторых разделов кода.

505.1 План срока службы здания (ПСЖ) в соответствии с настоящим разделом должен быть включен в проектно-сметную документацию. Расчетный срок службы должен быть не менее 60 лет, а в BSLP должен быть указан расчетный срок службы, выбранный для здания.

505.1.2 План будущей перестройки, демонтажа и разборки внутренних ненесущих стен, перегородок, осветительных и электрических систем, подвесных потолков, фальшполов и внутренних систем распределения воздуха минимум на 25 лет должен быть включенным в BSLP. План должен подтверждать, что внутренние материалы, компоненты и узлы имеют минимальный срок службы 25 лет и могут быть адаптированы к будущим реконфигурациям внутренних пространств.

Среди многочисленных аспектов зеленой застройки редко упоминается срок службы здания. Долговечность и адаптируемость здания имеют решающее значение для любого анализа долгосрочной устойчивости. Среди различных элементов, влияющих на срок службы здания, – дизайн, материалы, полезность, местоположение и право собственности. Из-за этих конкурирующих интересов сложно определить универсальный стандарт срока службы здания.

План срока службы здания (BSLP), требуемый IGCC, предписывает, чтобы все здания имели срок службы 60 лет, если более короткий срок в 25 лет не утвержден и не оправдан планами развития сообщества.В ответ на новые технологии или непредвиденные будущие потребности IGCC также требует, чтобы здания включали в себя планы внутреннего ремонта в течение как минимум 25 лет.

Несмотря на устойчивые методы строительства и управления, если зеленое здание не соответствует назначенной цели всего через десять или пятнадцать лет, его устойчивость следует поставить под сомнение. Чтобы проиллюстрировать некоторые вопросы устойчивости, связанные со сроком службы здания, проще всего сравнить два очень разных проекта: здание университета и торговый центр.

Университеты обычно строятся на территории кампуса, где они планируют владеть зданиями и занимать их в обозримом будущем. Это ожидаемое долгосрочное владение может повлиять на использование более качественных строительных материалов и включение функций устойчивости с долгосрочной окупаемостью. Поэтому неудивительно, что университеты были одними из первых, кто нашел ценность в программах зеленого строительства и принял их.

Девелоперы розничной торговли часто строят торговые центры рядом с новыми или модными жилыми районами.В отличие от университетских зданий, торговые центры обычно строятся из недорогих материалов, таких как шлакоблок , камень и штукатурка. Некоторые девелоперы розничной торговли не планируют владеть новым торговым центром в течение длительного периода после его аренды. Этот короткий период может снизить стимулы к инвестициям в устойчивые функции и высококачественные материалы. Большая часть экономии от устойчивых функций реализуется за счет более низкого потребления энергии, но арендаторы, как правило, оплачивают коммунальные услуги торгового центра.

План срока службы здания IGCC делает шаг к поиску золотой середины между этими стратегиями развития для повышения общей устойчивости. Уравновешивание долгосрочных планов развития с возможностью адаптироваться к потребностям быстро развивающегося общества имеет жизненно важное значение для конечного успеха построения жизненного плана.

Симфонический центр Шермерхорна в Нэшвилле, штат Теннесси, демонстрирует заметную разницу, когда срок службы здания является главным фактором. С самого начала новый стадион в Нэшвилле был рассчитан на 300 лет.Для достижения этой цели команда дизайнеров объединила элементы многих европейских концертных залов, сочетая классическую архитектуру с современными технологиями и высококачественными материалами. Результатом Нэшвилла является вневременное здание , которое также можно адаптировать к будущим технологиям.

К сожалению, IGCC не учитывает эти разные мотивы и стимулы для устойчивого строительства в различных отраслях. Симфоническим залам не нужно адаптироваться к новым инновациям с той же скоростью, что и больницам.Должна ли АЗС быть построена на 60 лет? Или даже 25 лет? Это лучшее использование денежных или природных ресурсов?

Хотя текущее положение нуждается в дальнейшем обсуждении и доработке, следует приветствовать усилия IGCC по учету этого часто упускаемого из виду вопроса устойчивости. В дополнение к экологичным материалам, чистой энергии и перенаправленным отходам, наши зеленые здания должны быть прочными и адаптируемыми, чтобы быть устойчивыми.

Долговечность: ключевой компонент экологичного строительства

Что позволяет некоторым конструкциям просуществовать сто лет или дольше, в то время как другим не хватает и нескольких десятилетий? В этой статье рассматриваются доводы в пользу долговечности и предлагаются некоторые стратегии для ее достижения.Алекс Уилсон

Дому, в котором я живу, 220 лет, он пережил штормы, пожары и засухи, а также пережил появление нефти, электричества, автомобилей, пластмасс и ядерной энергии. Его отремонтировали, расширили (около 1800 г.), проложили водопровод, проложили провода, выпотрошили, реконструировали, утеплили и отреставрировали поколения жителей, адаптируясь к меняющимся технологиям, потребностям и моде. Совсем недавно этот дом, начавший жизнь без электричества, центрального отопления и водопровода, был оснащен беспроводным доступом в Интернет.Благодаря его адаптации сохранились каркас из тесаного бука, еловые стропила, широкие доски обшивки, две трубы и фундамент из сухого камня, что свидетельствует о долговечности этих систем и дома, который они образуют вместе. Разумно ожидать, что дом простоит еще сто лет, пережив конец нефтяного века.

Что такого особенного в этом доме, что позволило ему простоять так долго? Как монастыри во Франции и древние храмы в Японии сохранились до 1000 лет, и как некоторые здания в других частях мира сохранились на тысячелетия дольше? И наоборот, почему многие дома и торговые центры, строящиеся сегодня, вряд ли доживут до 50 лет?

В этой статье рассматривается долговечность зданий: что это значит, почему это важно, и некоторые стратегии для ее достижения.Хотя статья относится ко всем типам зданий, многие примеры взяты из легких каркасных конструкций, где долговечность является особенно важным вопросом. Мы рассматриваем вопросы долговечности, касающиеся как строительных систем, так и составляющих их продуктов и материалов.

Почему долговечность важна

Экологические (и экономические) преимущества долговечности кажутся довольно очевидными. Долговечное здание — такое, которое служит долго — обеспечивает длительный период времени для амортизации экологических и экономических затрат, понесенных при его строительстве.Как отмечает Питер Йост, эксперт по строительным наукам из 3D Building Solutions, LLC, «если вы удваиваете срок службы здания, вы вдвое уменьшаете воздействие [его строительства] на окружающую среду». Тот же самый аргумент касается продуктов и материалов, используемых в этих зданиях. Долговечные продукты и материалы не нужно будет заменять или ремонтировать так часто, поэтому вложенные в них сырье, энергия и воздействие на окружающую среду могут быть распределены на большее время.

Дом или коммерческое офисное здание, спроектированное и построенное на 100 лет, предлагает значительные преимущества в отношении ресурсов по сравнению с сопоставимым зданием, которое прослужит всего 50 лет (при условии аналогичных показателей энергоэффективности и качества внутренней среды).С точки зрения жизненного цикла более высокие экономические и экологические затраты долговечного здания обычно могут быть оправданы его долговечностью. Однако инвестиции в повышение долговечности не должны заходить слишком далеко. Здания часто модифицируются или заменяются по причинам, которые не имеют ничего общего с их структурной целостностью, поэтому часть хорошего планирования долговечности включает в себя выбор разумного целевого срока службы для здания и его составляющих узлов.

Долговечность часто идет рука об руку с низкими эксплуатационными расходами.Обычно, но не всегда, прочный материал не требует особого ухода. В справочнике GreenSpec долговечность и низкие эксплуатационные расходы рассматриваются вместе как критерий выбора продукта. Наружный сайдинг, который необходимо красить каждые пять лет, или плитка из виниловой композиции (VCT), которую необходимо регулярно снимать и повторно натирать воском, не будут долговечными, если за ними не ухаживать должным образом, а это обслуживание становится частью жизненного цикла материала. и экономическое бремя. Напротив, оконная рама и створка из пултрузионного стекловолокна считаются очень прочными, отчасти потому, что они хорошо выдерживают даже без обслуживания.

Сосредоточение внимания на долговечности зданий

Учитывая важность долговечности, примечательно, что она уже давно не является главным соображением покупателей, продавцов, кредиторов, страховщиков и других участников цепочки поставок зданий. До недавнего всплеска судебных исков из-за плесени долговечности зданий уделялось удивительно мало внимания, за исключением относительно небольшой группы экспертов по строительным наукам.

Отсутствие интереса к долговечности разочаровало многих, в том числе Джо Лстибурека, доктора философии.Д., президент Building Science Corporation, базирующейся в Уэстфорде, штат Массачусетс. Но дела обстоят лучше. Лстибурек считает движение за экологичное строительство основной причиной растущего внимания к долговечности. «Я перешел от мысли, что вся идея зеленого строительства была второстепенной проблемой, — сказал он, — к пониманию того, что оно является ведущим двигателем перемен. Долговечность и энергоэффективность — краеугольные камни устойчивого развития».

Долговечность является неотъемлемой частью новой рейтинговой системы LEED для домов из США.S. Green Building Council, пилотная версия которого была выпущена в августе 2005 года. Система рейтинга требует подготовки подробного плана долговечности. Реализация плана со сторонней проверкой может принести проекту до пяти баллов в зависимости от региона — один балл доступен в регионах с количеством осадков менее 20 дюймов (51 см) в год, три балла в регионах с 20 -40 дюймов (51-102 см) и пять баллов в регионах с более 40 дюймов (102 см). LEED для жилых домов также предоставляет точку для контроля влажности в домах и предписывает локальную вытяжку из наиболее значительных источников влаги (кухни и ванные комнаты), с дополнительными точками для автоматического управления вытяжными вентиляторами и для проведения сторонних испытаний скорости воздушного потока из этих источников. системы.

В то время как рейтинговая система LEED для нового строительства (LEED-NC), которая применяется к коммерческим зданиям, не рассматривает долговечность напрямую, канадская адаптация (LEED Canada-NC 1.0) прямо рассматривает ее как кредит 8 в разделе «Материалы и ресурсы». Один балл начисляется за разработку и внедрение плана долговечности здания в соответствии с Руководством Канадской ассоциации стандартов (CSA) по долговечности зданий .

Точка долговечности в LEED Canada-NC встречает некоторое сопротивление, особенно среди страховых компаний, по словам Уэйна Трасти, президента Института устойчивых материалов Athena, который уделяет большое внимание вопросам долговечности.«Страховщики советуют разработчикам не обращаться за кредитом, — говорит Трасти, — потому что существует подразумеваемая гарантия». Кроме того, стоимость производства требуемого плана долговечности не является незначительной. «Чтобы полностью соответствовать стандарту CSA, вам действительно нужно заполнить много документов», — сказал Трасти. Он слышал, что стоимость создания этого плана составила около 6000 канадских долларов.

Что касается правительственных программ США, направленных на обеспечение долговечности зданий, то Министерство энергетики (DOE) взяло на себя инициативу, в основном благодаря своей программе Building America и прикладным исследованиям в нескольких национальных лабораториях.Лстибурек считает, что Департамент жилищного строительства и городского развития (HUD) действительно должен быть лидером инициатив по обеспечению долговечности жилья, но он не сыграл этой роли.

Ряд программ гарантии на жилье в Северной Америке направлен на обеспечение долговечности, при этом программа «Среда для жизни» в настоящее время является наиболее активной в этой области. «Окружающая среда для жизни» — это программа Masco Services Group, крупнейшего в мире подрядчика по теплоизоляции. Запущенный в 2000 году и разработанный при поддержке ведущих экспертов в области строительства, в том числе Building Science Corporation и Advanced Energy Corporation of Raleigh, N.C., программа устанавливает требования к герметичной конструкции, улучшенным тепловым системам, системам ОВКВ правильного размера, вентиляции свежего воздуха, сбалансированному давлению воздуха, управлению внутренней влажностью и безопасности горения. Дома проверяются на работоспособность, и участвующие строители имеют возможность предоставить домовладельцам гарантию использования энергии для отопления и охлаждения, а также — на самом высоком уровне сертификации — гарантию комфорта.

На сегодняшний день в рамках программы «Среда для жизни» построено более 70 000 домов, в которой в настоящее время участвуют шесть из десяти крупнейших строителей страны.Новый уровень сертификации, добавленный в 2005 году, Diamond Class, добавляет в программу элементы экологичного строительства, включая эффективность использования воды. Решая вопросы управления влажностью, вентиляцией и давлением воздуха в новых домах, Environments for Living помогает обеспечить длительный срок службы здания с минимальными проблемами.

Программы, направленные на повышение долговечности, будь то в форме кредитов LEED или гарантий домовладельцев, используют один из трех подходов, согласно Йосту: самый простой подход — предписать конкретные меры, но они должны быть адаптированы для типа здания и региона. быть осмысленным.Следующим уровнем является постановка целей, основанных на производительности, но, как известно, их трудно проверить, пока здание не существует (или не существует) уже несколько десятилетий. Наконец, программа может сосредоточиться на процессе. Подход, основанный на процессах, предлагает наилучшие рычаги для улучшения для широкого круга пользователей, но не гарантирует хороших результатов для любого конкретного проекта. И LEED для дома, и LEED Canada в значительной степени зависят от требований процесса, в то время как Environment for Living более предписывающий и основанный на характеристиках.

Элементы долговечности

Долговечность зданий зависит от относительно небольшого числа специфических факторов, которые можно учесть при проектировании и строительстве.Они описаны ниже, после чего следует контрольный список действий по повышению долговечности.

Влажность

Долговечность в значительной степени зависит от управления водными ресурсами. По оценке Лстибурека, 80% проблем с долговечностью зданий связаны с влажностью. Действительно, публикация «Долговечность благодаря дизайну», опубликованная Партнерством HUD по передовым технологиям в жилищном строительстве (PATH), более трех четвертей своего места посвящена проблемам влажности.

Нагрев

Термическое напряжение может снизить долговечность, вызывая расширение и сжатие материалов.Например, это может повлиять на долгосрочную работу окна; некоторые материалы рамы, включая винил и алюминий, расширяются и сжимаются с большей скоростью, чем стекло, что со временем делает окна более герметичными. Высокие температуры крыши способствуют разрушению кровельных материалов (см. также «Солнечный свет» ниже), и это было важным фактором в получившей широкую огласку преждевременной деградации кровельного покрытия из огнестойкой фанеры несколько лет назад. В металлической кровле тепловое расширение и сжатие могут со временем ослабить крепления.

Солнечный свет

Ультрафиолетовый (УФ) свет разрушает многие материалы, в том числе большинство пластиков, дерева, тканей и красок. Наряду с теплом, это является основной причиной деградации кровельных материалов и причиной того, что зеленые (зеленые) крыши могут продлить срок службы кровельной мембраны. Пластмассы, которые используются на открытом воздухе, включая виниловый сайдинг, обычно обрабатывают УФ-стабилизаторами, но в некоторых случаях эти стабилизаторы сами по себе несут нагрузку на окружающую среду. Токсичные металлы свинец и кадмий в прошлом часто добавляли в ПВХ для обеспечения устойчивости к ультрафиолетовому излучению; сегодня обычно используются менее токсичные стабилизаторы, хотя утилизация старых виниловых изделий по-прежнему является значительным источником свинца и кадмия в мусоросжигательных заводах бытовых отходов.Ультрафиолетовый свет также разрушает материалы интерьера, хотя остекление, блокирующее ультрафиолетовое излучение, может уменьшить повреждения и продлить срок службы внутренней отделки и мебели.

Различные атмосферные загрязнители, особенно озон и кислотные дожди, могут разрушать строительные материалы. Озон образуется на уровне земли в результате химической реакции между летучими органическими соединениями (ЛОС) и оксидами азота (NOx) в присутствии солнечного света. В то время как озон полезен в стратосфере, поскольку он блокирует высокоэнергетический ультрафиолетовый свет, он является загрязнителем на уровне земли.Наряду с возникновением множества проблем со здоровьем, таких как астма и другие респираторные заболевания, озон также повреждает материалы. Многие синтетические материалы, в том числе резина, полиэстер, нейлон, красители и некоторые виды красок, чувствительны к воздействию озона. Он также может повредить хлопчатобумажные ткани.

Кислотные дожди, возникающие в основном из-за загрязнителей атмосферы двуокисью серы, разъедают различные материалы и особенно создают проблему для фасадов зданий из известняка. Сотни соборов в Европе, которые очень хорошо сохранились в течение многих столетий, начали разрушаться с рассветом индустриальной эпохи из-за кислотных дождей от сжигания угля и других углеводородов.Кислотные дожди также усиливают коррозию медных и свинцовых кровель, способствуя как сокращению срока службы этих материалов, так и выщелачиванию токсичных материалов в окружающую среду. Покрытия с низким коэффициентом излучения в большинстве энергосберегающих окон блокируют большую часть УФ-излучения.

Насекомые

По данным Национальной ассоциации борьбы с вредителями, несколько семейств насекомых несут ответственность за ущерб, наносимый зданиям США на сумму более 2,5 миллиардов долларов в год. Наиболее дорогостоящими из этих насекомых являются несколько десятков видов термитов, в основном принадлежащих к подземному семейству термитов .Формозский термит , вид подземных термитов, случайно завезенный из Китая, становится самым разрушительным видом в Северной Америке. К другим насекомым, которые могут повредить деревянные постройки, относятся муравьи-плотники и жуки-пылесосы. Для защиты зданий от термитов и других насекомых используется широкий спектр методов проектирования, специальные барьерные продукты и материалы, устойчивые к насекомым, такие как обработанная древесина.

Отказ материала

Некоторые материалы и строительные компоненты просто изнашиваются.Разумно ожидать, что некоторые материалы имеют более короткий срок службы, чем другие. Задача состоит в том, чтобы понять это и планировать соответственно. В некоторых случаях имеет смысл потратить больше на покупку материалов и изделий, которые более долговечны, чем стандартные изделия. В других ситуациях имеет смысл принять тот факт, что конкретный материал имеет относительно короткий срок службы, и спроектировать сборку здания таким образом, чтобы материал с более коротким сроком службы можно было легко заменить. Что нелогично, по словам Лстибурека, так это тратить больше на установку долговечного материала для облицовки стен, такого как кирпич (который должен прослужить более 50 лет), поверх такого материала, как пластиковая пленка, срок службы которой составляет всего 25 лет.«Это не имеет смысла, — говорит Лстибурек, — но это распространено во многих строительных конструкциях.

Функция здания

Некоторые здания, даже в соответствии с проектом, функционируют плохо. Несмотря на популярность в 1960-х и 70-х годах, геодезические купола и юрты потеряли популярность отчасти из-за того, что домовладельцам было трудно расположить мебель вдоль закругленных или сегментированных стен. Высокофункциональное здание будет долговечным в силу той ценности, которую его обитатели придают ему; это здание с большей вероятностью будет восстановлено или отремонтировано по мере износа компонентов, в то время как менее функциональное здание с большей вероятностью будет заменено.
Функции здания также со временем меняются, и неспособность адаптироваться к этим изменениям может сократить срок его полезного использования, даже если оно структурно прочное. Недавний интерес к так называемым системам «открытого здания» — это попытка отделить компоненты, требующие частого обновления, такие как проводка, от сборок, которые должны служить долго, таких как стены.

Архитектор жилых домов Питер Пфайффер, FAIA, обеспокоен тем, что некоторые все более популярные строительные материалы, такие как изолированные бетонные опалубки (ICF) и структурно-изолированные панели (SIP), не подойдут для адаптации этих домов к изменяющимся потребностям.«Насколько легко будет реконструировать эти дома через 25 лет, не говоря уже о переделке проводки», — спрашивает Пфайффер. «Долговечность означает, что вы должны быть гибкими», — утверждает он. «Если он не будет гибким, он станет функционально устаревшим».

Недавнее исследование, проведенное в 2004 году Институтом Athena для Forintek Canada Corp., подтверждает опасения, что долговечность здания больше зависит от функциональности, чем от долговечности. Институт изучил 227 коммерческих и жилых зданий в Сент-Поле, штат Миннесота, которые были снесены с 2000 по середину 2003 года, изучив возраст зданий, конструкционные материалы и причины сноса.Только 31% зданий были снесены из-за физического состояния, а 57% были снесены из-за перепланировки территории или из-за непригодности зданий для предполагаемого использования. Несмотря на то, что сталь и бетон считаются высокопрочными материалами, 63% зданий из конструкционного бетона и 80% зданий из конструкционной стали, которые были снесены в этот период, были старше 50 лет, в то время как только 14% зданий с деревянным каркасом были снесены. в этой возрастной категории. Полный отчет можно загрузить с веб-сайта Института Афины.

Стиль

Идея «архитектуры вне времени» имеет важное значение для долговечности. Привлекательные, эстетически привлекательные здания с большей вероятностью будут обслуживаться и ремонтироваться после выхода из строя компонентов, чем уродливые, нелюбимые здания. В книге «Как здания учатся» автор Стюарт Брэнд описывает два типа зданий, которые, как правило, долговечны: здания «большой дороги», обладающие неподвластным времени качеством, и здания «малой дороги», которые легко адаптируются и модифицируются в соответствии с меняющимися потребностями.

Джон Абрамс из South Mountain Company на Мартас-Винъярд, штат Массачусетс, делает безвременье ключевым компонентом дизайна домов своей компании. «Здания, которые любят и, следовательно, о которых заботятся, выживают, — говорит Абрамс. «Сделайте его красивым и без модного стиля, расположите его правильно, и вы, в конечном счете, внесете свой вклад в долговечность. На самом деле, это может быть самое важное, что вы можете сделать».

Наконец, во многих областях проектирование с учетом долговечности должно также учитывать стихийные бедствия, включая ураганы, торнадо, наводнения, пожары и землетрясения.(Для некоторых типов зданий, таких как посольства и высотные башни, эта категория может быть расширена, чтобы охватить также терроризм.) Проектирование для выживания при стихийных бедствиях сильно зависит от региона. В регионе побережья Мексиканского залива, как мы слишком хорошо знаем сегодня, а также на большей части атлантического побережья ураганы и вызванные ими наводнения являются главной проблемой. Вдоль рек и ручьев практически в каждом штате есть районы, где во время проливных дождей существует риск затопления, будь то ураган или нет.Торнадо возможны практически везде, но большая часть центральной части США, называемая поясом торнадо, особенно подвержена сильным штормовым системам, порождающим торнадо. Пожары являются серьезной проблемой во многих западных штатах, особенно в связи с тем, что застройка распространяется на чапараловую страну, которая в большинстве лет летом и осенью становится сухой как трут. И землетрясения вызывают беспокойство не только вдоль широко разрекламированных линий разломов в Калифорнии, но и по всей Северной Америке.

Некоторые виды нашей деятельности усугубляют стихийные бедствия и ущерб от стихийных бедствий.Считается, что в макромасштабе человеческий вклад в глобальное изменение климата вызывает более разрушительные ураганы и ливни, а также способствует засухам, которые делают западные земли более уязвимыми для пожаров. На более непосредственном уровне давление населения и желание строить близко к живописным природным объектам приводят к застройке вдоль склонных к наводнениям рек и ручьев, а также в таких местах, как предгорья Южной Калифорнии, которые естественным образом регулируются пожарами, вызванными молнией.

Проектирование зданий таким образом, чтобы они могли противостоять стихийным бедствиям и защищать жителей в случае таких бедствий, является первоочередной задачей, но достаточно хорошо решенной в наших строительных нормах и правилах, основанных на обеспечении безопасности жизнедеятельности. Помимо вопросов защиты от влаги, связанных с устойчивостью к наводнениям, мы не рассматриваем здесь конструкцию, обеспечивающую устойчивость к стихийным бедствиям.

Обеспечение долговечности

Обеспечение долговечности зданий является важным приоритетом, особенно в отношении любого здания, которое мы хотим назвать зеленым.Долгое время самоуспокоенность была правилом в строительной отрасли, когда речь шла о долговечности. Лстибурек считает, что в прошлом мы не обращали внимания на долговечность, потому что в этом не было необходимости. «Болевой порог для проблем с долговечностью недостаточно высок в течение достаточно долгого времени», — сказал он. Но это меняется.

Лстибурек указывает на две причины, по которым мы начинаем уделять внимание долговечности. Во-первых, у нас стало больше проблем, по словам Лстибурека, и мы просто не можем это игнорировать. «Мы реактивные люди, — говорит он.Юристы помогают привлечь внимание к этому, особенно к проблемам с плесенью, вызванной влажностью. Он называет юристов «единственным наиболее эффективным механизмом перемен». Замечает Лстибурек: «Нет ничего лучше пары миллионов долларов для урегулирования ответственности, чтобы привлечь внимание к долговечности». Второй основной движущей силой этого нового акцента на долговечность, по словам Лстибурека, является движение за экологичное строительство. «Это один из величайших успехов зеленой архитектуры», — говорит он. «Люди сейчас задают эти вопросы.«

Создание долговечных зданий зависит от правильных знаний и внимания во время проектирования, спецификации и установки», — отмечает Йост. «Если что-то из этого паршиво, здание рухнет», — добавляет он. Лстибурек, посвятивший свою карьеру изучению и предотвращению аварий в строительстве, возлагает большую часть вины на проектировщиков. «Я думаю, что это в основном проблема дизайна», — сказал он. Точнее, проблема в том, как преподается архитектура. «Мы учим архитекторов быть художниками, — говорит Лстибурек, — мы не учим базовым навыкам.Лстибурек утверждает, что архитектор должен быть универсалом, а в архитектурных школах не преподают необходимую подготовку по технологиям.

Ниже приведен контрольный список наиболее важных стратегий обеспечения долговечности зданий. Хотя этот список и не является исчерпывающим, он является хорошей отправной точкой для решения критической проблемы обеспечения долговечности. Обратите внимание, что этот контрольный список касается только факторов, относящихся к зданию и его материалам, а не к вопросам функциональности и стиля, которые также могут быть очень важными факторами, как обсуждалось выше.

Заключительные мысли

Долговечный дизайн наконец вышел из шкафа. Он рассматривается на десятках семинаров по всей стране и такими организациями, как Совет по экологическому строительству США и Ассоциация энергетического и экологического строительства. Очевидно, что прогресс был достигнут, но нам предстоит пройти долгий путь. Лстибурек считает, что если при проектировании и строительстве каркасных домов все сделано правильно, то они должны простоять тысячу лет! По его словам, ближе всего к этой цели подошли норвежцы и шведы.И хотя США сильно отстают, мы, похоже, движемся в правильном направлении.

Фундаментальной потребностью в создании более прочных зданий является финансирование исследований. Строительная индустрия в Северной Америке, и особенно в США, выделяет лишь крошечный процент своих доходов на исследования — гораздо меньше, чем в любом другом сегменте промышленности. Это нужно изменить. И это может измениться; растет осознание важности понимания долговечности зданий и материалов. Это один из вопросов, который У.Исследовательский комитет Совета по экологическому строительству S. Green Building, который вскоре будет формализован, надеется заняться этим в ближайшие годы.

———
Эта статья была любезно перепечатана изданием Environmental Building News. Впервые он появился в выпуске этого издания за ноябрь 2005 года.

Оценка жизненного цикла всего здания: оценка экологичного здания

Характеристика Артикул

Почему мы никогда не поймем истинное влияние наших зданий — и как мы все равно должны попытаться это сделать

Пола Мелтон

Команда проекта для здания CIRS выбрала 100% тяжелую деревянную конструкцию в погоне за отрицательным воплощенным углеродом.Эта цель требовала оценки жизненного цикла на протяжении всего проектирования.

Фото: Мартин Тесслер, предоставлено Perkins&Will

«Все модели ошибочны, но некоторые из них полезны».
— G.E.P. Коробка

Нулевое энергопотребление — сложная задача для большинства зданий, но проектировщикам Центра интерактивных исследований устойчивого развития (CIRS) Университета Британской Колумбии этого было недостаточно. Впервые задуманный в 1999 году как проект регенеративного проектирования, CIRS был нацелен на чистое положительное значение эксплуатационной энергии, углерода и качества воды, а также чистое положительное воплощение углерода.

Когда проектирование началось всерьез, «углеродный след строительства формально стал одним из аспектов, на которые обращала внимание команда», — объясняет Макс Рихтер, архитектор Perkins&Will в Ванкувере. По его словам, имея в качестве движущей цели чистый положительный воплощенный углерод, «вы должны использовать оценку жизненного цикла в качестве инструмента на протяжении всего вашего процесса».

Команда использовала оценку жизненного цикла (LCA) три раза: сначала для сравнения структурных систем, затем для сравнения систем облицовки и, наконец, для оценки воздействия на все здание после завершения строительства.«Вы должны принять тот факт, что это не будет абсолютно точным», — говорит Рихтер. «Мы не смотрим на расчет, который получается точным вплоть до последнего грамма углерода, который был выброшен или сохранен в здании, но он дает нам представление о том, как он работает». И, подчеркивает он, «это делает дает вам лучшую картину, чем если бы вы вообще этого не делали».

Мнение Рихтера перекликается с мнением не только новичков в области ОЖЦ, но и многих экспертов в этой области: хотя ОЖЦ всего здания может быть мощным инструментом проектирования, важно осознавать его серьезные ограничения.Некоторые из этих ограничений, вероятно, носят временный характер, но другие присущи методологии и никогда не исчезнут.

Первоначально опубликовано 29 апреля 2013 г. Обновлено 27 апреля 2021 г. Постоянная ссылка Цитата

Мелтон, П. (2021, 27 апреля). Оценка жизненного цикла всего здания: измерение зеленого здания. Получено с https://www.buildinggreen.com/feature/whole-building-life-cycle-assessment-taking-measure-green-building

.

АШРАЭ

ASHRAE: База данных о сроках службы и стоимости обслуживания
Целью этой базы данных является предоставление текущей информации о сроке службы и затратах на техническое обслуживание типичного оборудования HVAC.Инженеры полагаются на точные данные о владении и эксплуатации при принятии решений, касающихся жизненного цикла и функциональности зданий. Однако отсутствие достаточных современных данных затрудняет обеспечение прочной основы для таких решений. Предыдущие попытки собрать данные с помощью традиционных методов опроса дали менее чем приемлемые результаты.

Подробнее о целях этого проекта смотрите здесь: здесь

Основные характеристики:

  • Оценка срока службы оборудования (здесь): создает как списки, так и сводки данных о сроке службы, настроенные в соответствии с конкретными критериями.
  • Оценка затрат на техническое обслуживание ОВКВ (здесь): создает как списки, так и сводные данные по техобслуживанию, настроенные в соответствии с конкретными критериями.
  • Отправить данные HVAC (здесь): База данных открыта для отправки общедоступных данных. Требуется регистрация.

Отказ от ответственности: ASHRAE тщательно собрала эту информацию, но ASHRAE не исследовала и не проверяла, и ASHRAE прямо отказывается от любых обязательств по расследованию или проверке любых продуктов, услуг, процессов, процедур, конструкций и т. п., которые могут быть описаны здесь.Появление каких-либо технических данных или редакционных материалов в этой публикации не является одобрением или гарантией со стороны ASHRAE в отношении любого продукта, услуги, процесса, процедуры, конструкции и т.п. ASHRAE не гарантирует, что информация в этой публикации не содержит ошибок. Данные предоставляются как есть без каких-либо гарантий. Весь риск использования любой информации в этой базе данных берет на себя пользователь. Ни при каких обстоятельствах ASHRAE не будет нести ответственность перед пользователем за любой ущерб, включая, помимо прочего, любую упущенную выгоду, потерянные сбережения или другие случайные или косвенные убытки, возникающие в результате использования или невозможности использования этих данных.

Ожидаемый срок службы металлических зданий — Как долго служат стальные здания?

Долговечность конструкционной стали гарантирует, что здания со стальным каркасом будут служить столько, сколько пожелает владелец. Кроме того, система стального каркаса легко адаптируется к новым условиям нагрузки, вертикальному расширению и изменениям требований владельца, обеспечивая новую жизнь сверх первоначальной конструкции и еще больше продлевая срок ее службы.

Хорошо обслуживаемая стальная конструкция сохранит свою прочность и целостность на протяжении всего срока службы, что позволит владельцам зданий сэкономить значительную сумму денег на ремонте из-за обветшания или воздействия сильного ветра, пожара или землетрясения.Кроме того, устойчивое стальное строительство снизит потребление природных ресурсов, строительные отходы и выбросы парниковых газов, что жизненно важно для сохранения нашей окружающей среды.

Устойчивые и долговечные здания из стали Allied Steel

Выбор долговечных и прочных зданий Allied Steel Buildings для строительства стальных складов, пивоварен, спортивных залов, гаражей, церквей и т. д. позволит создать конструкции с превосходной устойчивостью к износу и повреждениям в результате стихийных бедствий, гарантируя долгий срок службы, экономя деньги владельцев зданий и защищая среда.

Ожидаемый срок службы стального здания

При правильном строительстве и обслуживании ожидаемый срок службы стального здания может превышать 100 лет. Стальные здания служат дольше, чем бетонные или деревянные, потому что прочная сталь лучше противостоит распространенным причинам износа (плесень, термиты, влага) и более эффективно противостоит стихийным бедствиям, чем деревянные и бетонные здания.

Что делает стальные здания долговечными?

Прочные и стабильные по размерам стальные здания служат долго, потому что они устойчивы к коррозии, влаге и вредителям.Комплексная прочность стальных зданий и прочность на растяжение защищают их от сейсмических воздействий, сильных ветров, сильного снега или дождя. Негорючая сталь может противостоять пожарам и ограничивать распространение пламени.

Здания из коррозионностойкой стали

Строительство здания из коррозионно-стойкой стали включает в себя нанесение барьерного покрытия (например, краски или оцинковки) для предотвращения контакта с водой и кислородом, которые необходимы для коррозии стали. IBC 2021 (2203.1) предписывает, чтобы конструкция стальных конструкций включала защиту от коррозии в тех случаях, когда коррозия может ухудшить прочность стали или ее эксплуатационные качества.

Проблемы коррозии деревянных и бетонных конструкций

Влажная древесина разъедает металлические гвозди или шурупы, которые ее крепят, особенно если содержание влаги превышает 18 процентов. Образовавшаяся ржавчина повредит прилегающую древесину, в результате чего она потеряет прочность на растяжение, что сделает конструкцию менее устойчивой к сильным ветрам и сейсмическим воздействиям.

Основной причиной ухудшения состояния бетона является коррозия армированной стали и других закладных металлов, предназначенных для укрепления бетона.Вызывает озабоченность то, что ржавая сталь расширяется до большего объема, чем сталь, создавая растягивающие напряжения (расширения) в бетоне и, в конечном итоге, растрескивание и расслоение.

Здания из влагостойкой стали

Стабильная стальная конструкция не расширяется и не сжимается при содержании влаги, поэтому она не будет деформироваться, трескаться, раскалываться или ползти, оставаясь прочной и прямой на протяжении всего срока службы. Более того, изотропная природа стали обеспечивает размерные свойства во всех направлениях, придавая стали одинаковую прочность из стороны в сторону, вверх и вниз во всех направлениях нагрузки.

Прочная неорганическая сталь также устраняет или значительно уменьшает проблемы, связанные с влажностью, такие как гниение и плесень, которые могут нарушить целостность конструкции.

Нестабильная по размерам и подверженная плесени древесина

Влага при высыхании может вызывать усадку древесины, что приводит к долговременным проблемам с оболочкой здания, увеличению затрат на электроэнергию и техническое обслуживание для ремонта трещин в каркасе и отделке, а также на покраску, уплотнение, герметизацию и устранение термитов. защита.

Проблемы с влажностью в бетонной конструкции

Структурные разрывы в бетонной стене (часто из-за плохого качества изготовления) нарушают ограждающие конструкции здания, позволяя влаге проникать в стеновую систему. Вода также может проникать через конденсацию пара, если в конструкции отсутствует надлежащий дренаж. Вызывает озабоченность тот факт, что избыточная влага в кирпичной кладке будет оказывать внешнее давление, в результате чего поверхность будет выпирать, отслаиваться или отслаиваться (отслаиваться). В конце концов, растрескивание может привести к тому, что значительные участки каменной кладки отвалятся и крошатся, что приведет к дорогостоящим структурным повреждениям.

Накопление влаги в бетонных и деревянных стенах также может привести к нездоровой и вредной гнили стен.

Стальные здания, устойчивые к вредителям

Стальные здания, устойчивые к вредителям, позволяют избежать риска повреждения термитами, экономя на дорогостоящем ремонте и обслуживании по сравнению с конструкциями с деревянным каркасом. Международный жилищный кодекс признает холодногнутую сталь (CFS) в качестве метода обеспечения соответствия строительным требованиям по защите от термитов.

Термиты, повреждающие древесину

Вызывает озабоченность тот факт, что каждый год термиты, питающиеся древесиной, наносят ущерб строениям в США на сумму более 5 миллиардов долларов.С., что значительно нарушило целостность и срок службы зданий. Важно отметить, что защита деревянного каркасного дома от термитов требует регулярных дорогостоящих осмотров и обслуживания квалифицированным специалистом со специальным оборудованием.

Превосходная всесторонняя прочность и прочность на растяжение стальных зданий Сталь

обладает исключительной всесторонней прочностью и пластичностью (способностью сгибаться, не ломаясь), а также прочной конструкцией и конструкцией, защищает здания от сильных ветров и землетрясений, обеспечивая долгий срок службы.

Что делает сталь прочной?

Легированные металлы, такие как сталь, обладают совокупной прочностью всех материалов, используемых для их создания: исключительно прочного железа и углерода, а также марганца, кремния, фосфора, серы и кислорода. Кроме того, процесс плавки с нагревом металла в процессе склеивания еще больше увеличивает прочность стали.

Дорогостоящие деревянные здания, устойчивые к стихийным бедствиям

Строительство ветрозащитной конструкции с деревянным каркасом должно предусматривать непрерывный путь нагрузки от крыши до земли.Он также должен противостоять летящим обломкам во время сильного ветра. Строительство устойчивых к стихийным бедствиям деревянных конструкций стоит на 25–30 процентов дороже, чем стандартное деревянно-каркасное строительство.

Бетон с низкой прочностью на растяжение

Бетон, изготовленный из песка, цемента, гравия и воды, обладает высокой прочностью на сжатие, но ему не хватает прочности на растяжение (способность растягиваться без разрушения) для защиты от сейсмических воздействий. Чтобы повысить его прочность на растяжение и пластичность, строители должны армировать бетон стальной арматурой.

Огнеупорная сталь

При возгорании стальные здания помогают замедлить распространение огня, спасая жизни и предоставляя больше времени машинам скорой помощи, чтобы прибыть и приступить к работе. Однако горючая древесина будет быстрее распространять пламя во время пожара, подвергая людей и здание большему риску травм, чем более огнестойкое стальное здание.

Советы по обслуживанию стальных зданий

Регулярное техническое обслуживание и осмотр стального здания снизит затраты на ремонт, обеспечит исключительную производительность и увеличит срок службы конструкции.Тем не менее, регулярное техническое обслуживание широко варьируется в зависимости от конструкции здания и воздействия стали на наружные элементы.

8 советов Allied Steel по обслуживанию стального здания
1. Обрезка деревьев и живых изгородей вокруг стального здания

Ландшафтный дизайн Прикосновение к стальному зданию препятствует воздушному потоку и предотвращает испарение воды из здания, что может привести к повреждению и нездоровой плесени. Кроме того, живые изгороди вокруг стальной конструкции оказывают давление на боковую сторону здания, нагружая фундамент и положение стен.

Живая изгородь ближе фута от стального здания будет оказывать давление на боковую часть здания, нагружая фундамент и расположение стен.

2. Проверка строительной площадки, включая крышу

Долговременная целостность вашего стального здания зависит от удаления всех объектов, соприкасающихся с его внешней стороной (стен и крыши), включая инструменты, панели крыши, металлическую стружку. Эти объекты добавляют ненужный вес зданию и скрывают его поверхность, что способствует накоплению влаги и, в свою очередь, приводит к ржавчине.

3. Проверьте наличие отверстий в стенах, которые обнажают изоляцию 

Отверстия в стенах позволяют вредоносным вредителям и наружному воздуху проникать в стальные здания. Беспокойство вызывает тот факт, что нежелательный воздух содержит влагу, которая будет накапливаться в изоляции, что приведет к повреждению конструкции плесенью и ржавчине, что может потребовать полной замены стены.

4. Регулярная мойка продлит срок службы стального здания

Грязь и грязь портят поверхность стального здания, что может привести к образованию плесени и ржавчины.Чтобы сохранить целостность здания, регулярно проверяйте его на предмет обесцвечивания, остатков или грязи, регулярно мойте все стальное здание внутри и снаружи два раза в год.

5. Осмотр дверей, окон и гаражных ворот

Проверьте уплотнения вокруг дверей, окон и гаражных ворот на наличие утечек и признаков плесени, загерметизируйте и при необходимости отремонтируйте, а также очистите от плесени.

Вы также должны проверить тросы гаражных ворот, ролики, предохранитель автореверса, гусеницы и общую чистоту гаражных ворот, поскольку неисправность любого из этих компонентов может подвергнуть стальное здание риску воздействия воды.

6. ​​Закрашивание царапин и незначительных потертостей

Металлическая подложка, оставленная на воздухе, подвергается воздействию влаги, что приводит к ржавчине и плесени. Регулярно осматривайте стальное здание на наличие царапин, нанося грунтовку и краску (с правильным порогом воздействия окружающей среды) на участки.

7. Проверка и очистка желобов и стоков

Вода будет переливаться через край, если водосточные желоба и слив засорятся грязью, палками и другим мусором, что приведет к образованию плесени и ржавчины.Важно регулярно проверять желоба и стоки стального коммерческого здания не реже двух раз в год.

8. Быстрое удаление снега с крыши

Снег оказывает огромное давление на стальное здание, вызывая его коробление, особенно если количество снега на крыше превышает максимально допустимое количество для здания. Удаление снега с крыши может быть опасным, и лучше всего это делать профессионалу.

Почему выбирают долговечные стальные здания Allied Steel?

Прочные, устойчивые к стихийным бедствиям и пригодные для повторного использования здания Allied Steel Buildings представляют собой отличное устойчивое решение для строительства долговечных коммерческих зданий, экономя деньги и время владельцев зданий на ремонте и реконструкции.Кроме того, Allied Steel Buildings помогает свести к минимуму воздействие коммерческой строительной отрасли на природные ресурсы, улучшая общее благополучие наших сообществ.

При правильном обслуживании гибкость конструкции Allied Steel Buildings обеспечивает длительный срок службы металлического здания, сводя к минимуму деконструкцию, строительные отходы, использование ресурсов и выбросы парниковых газов.

Чтобы узнать больше о долговечности стальных зданий и важности строительства прочных и устойчивых зданий, свяжитесь с профессионалами Allied Steel Buildings!

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.