Выпуск 1(4), 2019
Annotation: Construction industry generates large pollutions volume. During the building material production are used natural resources and polluted environment. There is possibility to decrease this harmful influence of construction industry to the environment. The research shown, that this possibility haven’t used yet because of lack of the evaluation of this harmful influence on the whole region. The purpose of the article is receiving the systematic evaluation of the generated wastes volumes from housing demolition, as also air pollution volumes from the new building materials production. The new building materials are need to be manufactured to replace wasted materials.
Key words: housing demolition, building materials reuse, dust emissions, production of building materials.
Проблемы строительной области по выбросам. В качестве примера выступает Воронежская область. Известны методики расчета загрязнения воздуха твердыми частицами и газами при производстве основных видов строительных материалов. Требуется определить объемы образующихся материалов после сноса зданий. Требуется определить потребность в объемах строительных материалов для строительства. Используя полученные значения объемов материалов после сноса в Воронежской области, применив методику, получим данные об ущербе для экологии, который можно уменьшить благодаря повторному использованию материалов после сноса.
Ежегодно по статистике Росстата в среднем по России сносится около 5% от объема вновь построенных зданий и сооружений. Согласно общероссийской Структуре работ по виду экономической деятельности «Строительство», разборка и снос зданий, производство земляных работ составляет от 3,7% (2007год) до 5,3% (2016год) [1]. Исходя из этой пропорции, будем определять объемы сноса для Воронежской области. В статистическом сборнике «Регионы России» показано, что в Воронежской области вводится ежегодно от 800 до 1600 тыс.м2 [2]. Следовательно, принимая вышеуказанную пропорцию, получим значение, что ежегодно сносится порядка от 32 до 80 тыс.м2. Возьмем среднее значение – 55 тыс.м2.
Для того, чтобы определить объем и вес материалов, которые образуются при сносе здания, необходимо осуществить пересчет из площади застройки в объем застройки, далее - в степень заполнения материалами зданий и в итоге, умножив на плотность материалов, получить вес материалов. Зная только размер площади сноса, мы должны представить условный среднестатистический состав построек, расположенных гипотетически на этой площади. Для этого необходимо знать район расположения сносимого здания, а также типовые объемнопланировочные решения сносимых зданий и сооружений [3].
В случае с поэлементной разборкой здания, появляется возможность повторно использовать строительные материалы. Необходимо оценить количество и вид сохранившихся материалов. Для этого будем использовать наиболее близкие значения плотности материалов и плотности заполнения здания. Данные значения будут уточнены в дальнейшем. Используя типовые данные об архитектуре объектов можно разработать условные единицы сносимых объектов. Разработка таких единиц требуется для расчета количества материалов, сохранившихся после сноса. В случае разрушения здания без сохранения материалов, такие расчеты необязательны. Они могут нести вспомогательную функцию – определить потребность в автотранспорте для перевозки получившегося объема строительного мусора. В таблице 1 представлены следующие типовые конструкции здания и потенциал повторного использования материалов. В таблице используются допущения по плотности и содержанию основных и второстепенных материалов. Плотности материалов соответствуют следующие значения: кирпич 2 т/м3; бетон 3 т/м3; сталь 7 т/м3; дерево 0,5т/м2. Второстепенные материалы составляют 10% от основного материала.
20
Выпуск 1(4), 2019
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
Потенциал сохранения строительных материалов |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Тип здания |
Объемы (Д/Ш/В) |
м |
Кол-во |
Сохраненные |
материалы от каждого типа |
|||
|
материала: |
основного |
= 10% от |
зданий |
|
|
||
|
объема здания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м3 |
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Кирпичное |
|
|
|
|
(Кирпич; Плиты) |
|
||
(второстеп: |
|
|
|
|
|
|
|
|
плиты |
|
|
|
|
|
|
|
|
перекрытий) |
Многоэтажный |
МКД |
(40/40/40) |
(6400; 640) |
|
(12800; 1920) |
||
(64000м3) и (1600м2) |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
Малоэтажный |
МКД |
(40/40/10) |
(1600; 160) |
|
(3200; 480) |
||
|
(16000м3) и (1600м2) |
|
|
|||||
|
Коттедж (10/10/10) (1000м3) и (100м2) |
|
|
|
||||
|
Дача (6/6/4) |
|
|
|
(100; 10) |
|
(200; 30) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
(144м3) и (36м2) |
|
|
|
|
|
||
|
Котельная (6/6/3) |
|
|
(14,4; 1,44) |
|
(28,8; 4,32) |
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
(108м3) и (36м2) |
|
|
|
|
|
||
|
Производственный |
цех |
(40/20/10) |
(10,8; 1,08) |
|
(21,6; 3,24) |
||
|
|
|
|
|||||
|
(8000м3) и (800м2) |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
(800; 80) |
|
(1600; 240) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Железобето |
|
|
|
|
(Бетон; |
Плиты; |
|
|
нное |
|
|
|
|
Кирпич) |
|
|
|
монолитное |
|
|
|
|
(6400; 640; 640) |
|
||
|
Многоэтажный |
МКД |
(40/40/40) |
(19200;1920;1280) |
||||
(второстеп: |
|
|
||||||
(64000м3) и (1600м2) |
|
|
|
|
||||
плиты |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
перекрытий, |
Малоэтажный |
МКД |
(40/40/10) |
(1600; 160; 160) |
|
|||
кирпич) |
(4800;480;320) |
|||||||
(16000м3) и (1600м2) |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|||||
|
Коттедж (10/10/10) |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
(100; 10; 10) |
|
|
|
|
(1000м3) и (100м2) |
|
|
|
|
(300;30;20) |
||
|
Котельная (6/6/3) |
|
|
(10,8; 1,08; 1,08) |
|
|||
|
|
|
|
|
(32,4;3,24;3,24) |
|||
|
(108м3) и (36м2) |
|
|
|
|
|||
|
Производственный |
цех |
(40/20/10) |
(800; 80; 80) |
|
|
||
|
(8000м3) и (800м2) |
|
|
|
(2400;240;160) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
Выпуск 1(4), 2019
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Железобето |
|
|
|
|
|
|
(Плиты; |
Кирпич; |
|
нное |
|
|
|
|
|
|
Металл) |
|
|
сборное |
|
|
|
|
|
|
(6400;640;640) |
|
|
|
Многоэтажный |
МКД |
(40/40/40) |
(19200;1280;4480) |
|||||
(второстеп: |
|
|
|||||||
(64000м3)и (1600м2) |
|
|
|
|
|||||
кирпич, |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
металл) |
Малоэтажный |
|
|
МКД |
(40/40/10) |
(1600;160;160) |
|
||
|
|
|
(4800;320;1120) |
||||||
|
3 |
|
|
2 |
) |
|
|
|
|
|
(16000м ) и (1600м |
|
|
|
|
||||
|
Котельная (6/6/3) |
|
|
(10,8;1,08;1,08) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
(32,4;2,16;7,56) |
||
|
3 |
2 |
) |
|
|
|
|
|
|
|
(108м ) и (36м |
|
|
|
|
|
|
||
|
Производственный |
цех |
(40/20/10) |
|
|
|
|||
|
3 |
|
|
2 |
|
|
(800;80;80) |
|
|
|
(8000м ) и (800м ) |
|
|
|
|
(2400;160;560) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Деревянное |
|
|
|
|
|
|
(Дерево; |
Кирпич; |
|
(второстеп: |
|
|
|
|
|
|
Металл) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кирпич, |
Коттедж (10/10/10) |
|
|
(100;10;10) |
|
(50;20;70) |
|||
металл) |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1000м3) и (100м2) |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
(14,4;1,44;1,44) |
|
|
|
Дача (6/6/4) |
|
|
|
|
|
|
|
(7,2;2,88;10,08) |
|
(144м3) и (36м2) |
|
|
|
|
|
|
||
|
Склад (20/20/10) |
|
|
|
(800;80;80) |
|
(400;160;560) |
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
(4000м3) и (400м2) |
|
|
|
|
|
|||
|
Сельскохозяйственное |
сооружение |
(1600;160;160) |
|
|||||
|
|
|
(800;320;1120) |
||||||
|
для животных (40/20/10) |
|
|
|
|
||||
|
(8000м3) и (800м2) |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Металлокон |
|
|
|
|
|
|
(Металл; |
Дерево; |
|
струкции |
|
|
|
|
|
|
Кирпич) |
|
|
(второстеп: |
Котельная (6/6/3) |
|
|
(10,8;1,08;1,08) |
(75,6;0,54;2,16) |
||||
дерево, |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кирпич) |
(108м3) и (36м2) |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Производственный |
цех |
(40/20/10) |
(400;40;40) |
|
|
|||
|
|
|
(2800;20;80) |
||||||
|
(8000м3) и (800м2) |
|
|
|
|
|
|||
|
Склад (20/20/10) |
|
|
|
(800;80;80) |
|
(5600;40;160) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(4000м3) и (400м2) |
|
|
|
|
|
|||
|
Сельскохозяйственное |
сооружение |
(1600;160;160) |
|
|||||
|
для животных (40/20/10) |
|
|
|
(11200;80;320) |
||||
|
|
|
|
|
|||||
|
(8000м3) и (800м2) |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
|
|
|
Выпуск 1(4), 2019
Определили среднестатистическое заполнение площади под снос – 55 тыс.м2. На этой территории предположительно могут находиться:
1.Кирпичные
1.1Малоэтажный МКД (16000м3) и (1600м2) – 1ед. {4}
1.2Коттедж (10/10/10) (1000м3) и (100 м2) – 2 ед. {8}
1.3Дача (6/6/4) (144м3) и (36м2) – 4 ед. {16}
1.4Котельная (6/6/3) (108м3) и (36м2) – 1 ед. {4}
1.5Производственный цех (40/20/10) (8000м3) и (800м2) – 1 ед. {4} 2. Железобетонные монолитные
2.2Малоэтажный МКД (40/40/10) (16000м3) и (1600м2) – 1 ед. {4}
2.3Коттедж (10/10/10) (1000м3) и (100м2) – 1 ед. {4}
2.4Котельная (6/6/3) (108м3) и (36м2) – 1 ед. {4}
2.5Производственный цех (40/20/10) (8000м3) и (800м2) – 1 ед. {4} 3. Железобетонные сборные
3.1Малоэтажный МКД (40/40/10) (16000м3) и (1600м2) – 1 ед. {4}
3.2Котельная (6/6/3) (108м3) и (36м2) – 1 ед. {4} 3. Производственный цех (40/20/10) (8000м3) и (800м2) – 1 ед. {4} 4. Деревянные
4.1Коттедж (10/10/10) (1000м3) и (100м2) – 2 ед. {8}
4.2Дача (6/6/4) (144м3) и (36м2) – 4 ед. {16}
4.3Склад (20/20/10) (4000м3) и (400м2) – 2 ед. {8}
4.4Сельскохозяйственное сооружение для животных (40/20/10) (8000м3) и (800м2) – 2
ед. {8}
5. Металлические
5.1 Котельная (6/6/3) (108м3) и (36м2) – 1 ед. {4} 5.2 Производственный цех (40/20/10) (8000м3) и (800м2) – 1 ед. {4} 5.3 Склад (20/20/10) (4000м3) и (400м2) – 2 ед. {8}
5.4 Сельскохозяйственное сооружение для животных (40/20/10) (8000м3) и (800м2) – 1
ед.{4}
Итого: 13040 м2 застроенной площади или около 30 тыс.м3 строительных отходов, потенциально размещаемых на полигонах ТБО. Учитывая, что ежегодно сносятся почти все перечисленные типы зданий, то полученную цифру в 13040 м2 масштабируем до известного значения в 55 тыс.м2 путем умножения на коэффициент 4. Получим пропорциональное увеличение каждого типа зданий, соответственно, и количество полученных материалов после сноса. Полученные количества сносимых зданий укажем в фигурных скобках {}.
Используя данные характеристики типовых зданий по материальному составу, мы можем рассчитать количество материалов, которые направляются на повторное использование и на захоронение на полигонах. Данные типовые размеры зданий позволяют оценить среднестатистические объемы используемых материалов.
Потребность в железобетоне – 30 030 т; кирпиче – 32 224 т; щебне – 18 001 т; дереве –
8837 т.
Данные значения по своему объему составляют годовую производственную мощность заводов строительных материалов. Обзор зарубежной литературы показал, что там наблюдаются тенденции к созданию замкнутых экономик (Circular economy). К этим мерам вынуждает политика экологических сборов, а также ограниченные площади по захоронению строительных отходов [4].
Для решения вопросов такого масштаба можно задействовать механизм частногосударственного партнерства. Опыт такой практики в Центральном федеральном округе изучен, и предложены рекомендации по совершенствованию такого взаимодействия [5].
23
Выпуск 1(4), 2019
Объемы выбросов посчитаем по двум разным методикам. Первая методика предполагает экстраполирование данных Росстата. Вторая методика – прямой счет по формулам справочника эколога.
Начнем с первой методики. Проанализируем данные Росстата по разделам «Предпринимательство» и «Охрана окружающей среды». Образование отходов категории «производство прочих неметаллических минеральных продуктов» 13,4-25,2 млн.т. Использование и обезвреживание отходов - 10,9 – 14,2 млн.т. Выбросы в атмосферу по видам экономической деятельности - 350 – 418 тыс.т. Уловлено и обезврежено выбросов в атмосферу - 6 – 7 тыс.т. Выбросы парниковых газов СО2 - 36,5 – 43,1 млн.т. Забор воды 90,4 – 120 млн.м3. Сброс сточных вод 45 – 50 млн.м3 [6].
Для определения места Воронежской области по вкладу в общероссийское использование строительных материалов, сравним объемы ввода новых площадей в области и в России. В Воронежской области введено жилых зданий 784-1600 тыс.м2. В ЦФО – 15-24 тыс.м2. В России введено 64 – 80 млн.м2. Итого строительство Воронежской области составляет 3%. Потребление строительных материалов и выбросов Воронежской области от России составляет 3%.
В табл. 2 представлен расчет по методике, указанной в справочнике эколога [7].
|
|
Таблица 2 |
Расчет по методике прямого счета справочника СССР |
||
Содержание пыли в единице |
Объем |
Расчетное количество выбросов пыли в |
|
производства |
атмосферу |
производимого материала |
материалов |
|
|
|
|
|
|
|
Железобетонные изделия |
30 030 т |
72,1 т |
Выгрузка сырья 0,3 кг/т |
|
|
Пневмотранспорт 0,8 кг/т |
|
|
Дозатор, смеситель 1,3 кг/т |
|
|
Итого – 2,4 кг/т |
|
|
|
|
|
Керамический кирпич |
32 224 т |
SO2–64,4 т, NO2–64,4 т, CO2–128,8 т |
SO2 2 кг/т NO2 2 кг/т CO2 4кг/т |
|
|
|
|
|
Деревянные бруски и балки |
8837 т |
17,6 т |
Опиловка – 2 кг/т |
|
|
|
|
|
Щебень |
18 001 т |
90 т |
Дробление 1 м3/кг |
|
|
Грохочение 1 м3/кг |
|
|
Складирование 2,5 м3/кг |
|
|
Концентрация пыли 5 г/м3 |
|
|
|
|
|
Итого кол-во выбросов пыли в год |
|
437,3 т |
|
|
|
|
24 |
|