Качество городской среды складывается из совокупности многих факторов, таких как функциональность, эстетичность, гигиеничность и пр., причем эти факторы имеют значение как на уровне квартиры, жилого дома, здания, так и на уровне поселения в целом. Грамотное сочетание данных характеристик необходимо для достижения комфортной жизни. Главной целью реконструкции и нового строительства на любой территории является сочетание совокупных условий, обеспечивающих экологическую безопасность и качество жизни, а также сохранение объектов исторического и культурного наследия.
В настоящее время в г. Воронеже многие здания являются аварийными и давно не отвечают санитарным, бытовым и эстетическим требованиям современного общества и отдельного человека.
Согласно программе переселения граждан из аварийного жилья, сформированной в рамках федерального проекта «Об обеспечении устойчивого сокращения непригодного для проживания жилищного фонда» входящего в национальный проект «Жилье и городская среда» в 2019 – 2025 г.г. в городе Воронеже подлежат полной ликвидации 540,5 тыс. кв. м старого жилого фонда.
Как известно, при сносе старых зданий остается большое количество строительных материалов и конструкций (кирпича, железобетонных конструкций, деревянных изделий и т.д.), которые затем редко используются в новом строительстве. В основном они вывозятся на свалки ТБО. Это наносит огромный урон истории строительства нашего города, приводит к потере исторически ценного материала, который может быть повторно использован не только при реставрации объектов культурного наследия, но и при строительстве новых зданий и их отделке.
Цель и задачи:
Целью нашей работы является обоснование целесообразности повторного применения инновационных технологий строительства с повторным использованием строительных материалов и конструкций.
Задачи исследования:
1. Проанализировать отечественный и зарубежный опыт реализации проектов с повторным применением строительных материалов и конструкций, научных разработок в этой области строительства.
2. Выявить основные сферы и возможности повторного применения строительных материалов и конструкций.
3. Показать, что повторное применение в новом строительстве строительных материалов и конструкций является коммерчески выгодным решением, позволяет снизить стоимость 1кв. м. общей площади зданий сохранив при этом их долговечность.
Из анализа отечественной и зарубежной литературы следует, что проблема повторного применения изделий и их компонентов, а также строительных материалов и конструкций является актуальной.[1]
Также в мировой практике существует новое направление строительства, связанное с аккуратным демонтажом здания и повторным использованием строительных материалов и изделий.
Так, в Германии Закон об экологически безопасном обращении с отходами обеспечивает защиту людей и окружающей среды. В соответствии с этим законом, для улучшения экологической обстановки в стране Федеральное правительство принимает меры по предотвращению образования отходов. Одна из таких мер – повторное использование изделий и их компонентов для той же цели, для которой они были первоначально предназначены.
Архитекторы, строители, инженеры, дизайнеры интерьеров, домовладельцы очень ценят привлекательный внешний вид, долговечность кирпичей, которые могут дополнить как внешний, так и внутренний дизайн построек. Каждый кирпич при разборке старых зданий обрабатывается вручную, затем поштучно упаковывается в полиэтиленовую пленку. Данный строительный материал используют повсеместно – начиная от отелей и церквей и заканчивая крупными конференц-центрами.
Примеры повторного применения строительных материалов и конструкций в новом строительстве имеются и в других странах. (рис. 1, 2)
Рис. 1. Таунхаус в Роттердаме, Нидерланды. Пример использования вторичного материала в наружных ограждающих конструкциях.
Рис. 2. Интерьер жилого дома в Мумбаи, Индия. Пример использования повторного использования столярных изделий в интерьере.
В Белоруссии на основе обобщения опыта повторного использования изделий, материалов и оборудования, полученных при ремонте, реконструкции, реставрации и сносе сооружений, разработан технический кодекс, установившейся практики, где указано, что целесообразность такого использования должна устанавливаться на каждом конкретном объекте. Разборка зданий должна производиться специализированными организациями. После окончания разборки должно производиться уточнение объемов выхода материалов и конструкций для повторного использования на данном объекте или на других объектах, реализация населению, утилизация, а также определение объёма строительного мусора. Результаты таких уточнений должны оформляться соответствующими актами. Пригодные для повторного использования элементы должны быть переданы на склад, при их хранении используются те же правила, что и при хранении новых. Указаны также возможные области повторного применения стройматериалов и конструкций.
Несмотря на имеющийся богатый опыт повторного использования стройматериалов и конструкций, в отечественной литературе вопросы проектирования и строительства с повторным применением материалов и конструкций рассматриваются редко.
В России строительная отрасль приносит много проблем природе и окружающей среде. Ежегодно образуется от 15 до 17 миллионов тонн строительных отходов, 60% которых составляют железобетонные и кирпичные отходы. Темпы роста отходов составляют 25% в год.
Невозможность повторного использования материалов и конструкций, полученных после сноса сооружения, обусловлена тем, что он производится способом механического обрушения (рис 3, 4). Не используется более щадящий метод сноса – поэлементный демонтаж, при котором обеспечивается максимальная сохранность материалов и конструкций для повторного применения.
Нарушаются нормативные требования ГОСТ 30.7722001 по обращению со строительными отходами, не учитываются возможные приоритетные направления их дальнейшего использования.
Рис. 3.Снос ветхого жилого фонда по улице Ленинградской в городе Воронеж.
Рис. 4. Квартал устаревшей застройки, подлежащий сносу в городе Воронеж.
Работы по повторному использованию строительных материалов и конструкций в новом строительстве уже давно (с 1987г.) ведутся в Воронежском Государственном Техническом университете (ВГТУ).
Ясно, что строительные конструкции, оставшиеся после демонтажа зданий и предполагаемые к использованию в дальнейшем в качестве несущих, должны обеспечить долговечность сооружения в течение десятилетий, и даже столетий. Им необходимо пройти дополнительное обследование с выдачей заключений о соответствии их техническим регламентам.
Специалистам кафедр ВГТУ разработаны методики продления службы строительных материалов и конструкций с использованием экспертных методов [2-4]. Возможности повторного применения материалов и конструкций при строительстве малоэтажных зданий, поселковых дорог, подъездных путей и укрепления грунтов оснований проиллюстрированы в опубликованных работах. [5-8]
Разработаны способы возведения фундаментов новых зданий из повторно используемых железобетонных элементов каркаса, полученных в ходе сноса зданий и способ укрепления грунтов путем объемной цементации [9], а также новые инновационные технологии строительства, которые позволяют осуществлять строительство малоэтажных сооружений на малопригодных в инженерно – технических отношениях подтапливаемых территориях, а также на оползневых склонах.
Результаты научных разработок были использованы при строительстве в городе Воронеже ряда малоэтажных зданий (рис. 5, 6). Реализация данных проектов показала, что использование инновационных технологий строительства приводит к снижению стоимости 1 кв. м. площади сооружений в среднем в 3 раза по сравнению с рыночной стоимостью.
Рис. 5.Фасад физкультурного центра «Прелестный», построенный из материалов, полученного при сносе завода Столля. Село Бабяково, Воронежская область.
Рис. 6.Интерьер физкультурного центра «Прелестный», построенный из кирпича, полученного при сносе завода Столля. Село Бабяково, Воронежская область.
Далее следует отметить, что в большинстве построенных зданий использовался старинный кирпич, который является долговечным материалом с запасом прочности много большим, чем у современного. Поэтому он применялся при строительстве стен и перегородок зданий, создании интерьеров в стиле Лофт.
Битый кирпич, полученный при сносе зданий, использовался в целях благоустройства территорий. Из него возводились ограды и выкладывались садовые дорожки.
При отделке зданий в Москве применяются современные технологии переработки исторического кирпича в слэбы и изготовление из него облегченных элементов (пластин и углов) разработанные в Санкт-
Петербурге и Москве («Мастерская братьев Немцев», мастерская «Имперский кирпич», «Студия старого кирпича»). Использование таких технологий расширяет возможности применения старинного кирпича в декоративных целях. В отличие от обычного кирпича, использование облегченной кирпичной плитки в отделке экстерьеров и интерьеров зданий позволяет придать им натуральный старинный внешний вид (рис.7,8).
Рис.7.Загородный дом в Истринском районе Московской области, город Москва.
Рис.8.Квартира на проспекте Мира, город Москва.
Заключение.
Сфера применения инновационных методов и технологий строительства с применением б/у стройматериалов и конструкций, разработанных учеными ВГТУ может быть расширена.
Так, они могут быть использованы при реконструкции районов малоэтажной усадебной застройки, сформировавшейся в XIX-середине XX в, в которых домовладения находятся в частной собственности и реконструкция жилых домов осуществляется путем пристройки новых объемно-планировочных элементов или надстройки мансардных этажей.
Изменение объемов и фасадов строений возможно, если они не признаны памятниками истории и культуры. В районах, исторически сложившихся в XV-XX вв. многие сооружения, в том числе и промышленные предприятия, XIX-начала XX веков имеют статус объектов культурного наследия. Вопрос сохранения таких объектов и их дальнейшего использования является приоритетным.
Разрабатываются проекты реновации промышленных зон, находящихся в исторических городских центрах, которыми могут быть предусмотрены: полное сохранение их облика путем реставрации промышленных сооружений; реконструкция планировочной структуры, промышленных сооружений с целью приспособления для новых функций; полный снос промышленного объекта.
Краснокирпичные промышленные здания, являющиеся объектами культурного наследия, чаще всего находятся в неудовлетворительном состоянии. Имеются биопоражения кирпичной кладки, частичное выпадение кирпича, трещины.
Полученный при сносе аварийных сооружений, расположенных в промышленной зоне, исторический кирпич, а так же другие б/у стройматериалы и конструкции могут быть применены при реставрации и реконструкции не только промышленных объектов культурного наследия, но и других сооружений, находящихся за пределами промышленной зоны.
С целью увеличения объема пригодных для повторного применения стройматериалов и конструкций рекомендуем прекратить снос аварийных домов в кварталах устаревшей жилой застройки и в промышленных зонах методом обрушения, применять более щадящие методы поэлементного демонтажа зданий.
Библиографический список
- Реконструкция и обновление сложившейся застройки города: учебник/ под общ. ред. П.Г.Грабового, В.А. Харитонова. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва: проспект, 2013. – 712 с.
- Шмелев Г.Д. Обоснование возможности повторного использования строительных материалов и конструкций / Г.Д. Шмелев, Е.А. Крючкова, А.К. Епишева // Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура. – 2019. – Nº 1 (8). – С. 25-35.
- Шмелев Г.Д. Экспертный метод прогнозирования остаточного срока службы строительных конструкций по их физическому износу/ Шмелев Г.Д./Строительство и реконструкция. -2014. – Nº3(53). – c.31-39.
- Шмелев Г.Д. Физический износ, текущий и капитальный ремонт жилых зданий/ Шмелев Г.Д., Безсуднова Т.А., Алашников Н.А./ Управление социально-экономическими системами: теория, методология: сборник статей международной научно-практической конференции: в 2 частях. – Пенза: Изд-во: “Наука и просвещение”. – 2017. – с.28-31.
- Золотухин С.Н. Рациональное строительство с повторным использованием строительных материалов, конструкций, изделий после сноса здания/ Золотухин С.Н., Насонова Т.В., Потехин И.А. // Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона. – 2018. -Nº10. – c.206-209.
- Золотухин С.Н. Возможности создания регионального кластера повторного использования строительных отходов/ Золотухин С.Н., Трегубова Е.А., Потехин И.А.// Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона. – 2018. -Nº10. – c.209-212.
- Колодяжный С.А., Золотухин С.Н., Абраменко А.А., Кукина О.Б., Вязов А.Ю., Лобосок А.С., Милованова В.И./ Способ изготовления сплошных плитных фундаментов коробчатого сечения из ребристых плит перекрытия/ патент на изобретение RUS 2647521 06.03.2017/http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet
- Колодяжный С.А., Золотухин С.Н., Абраменко А.А., Кукина О.Б., Вязов А.Ю., Лобосок А.С., Милованова В.И./ Способ возведения стенчатых фундаментов с использованием ребристых плит перекрытий (покрытий) // патент на изобретение RUS Nº 2671019 C1 от 29.10.2018//http://new.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet? DB=RUPAT&DocNumber=2671019& TypeFile-html
- Колодяжный С.А., Золотухин С.Н., Абраменко А.А., Кукина О.Б., Вязов А.Ю., Лобосок А.С., Милованова В.И./ Способ объемной цементации грунтов // патент на изобретение RUS 2656656 06.06.2018 // http://new.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2656656& TypeFile-html
- Мастерская братьев Немцев. URL: http://artkamin.com/.
- Мастерская “Имперский кирпичЬ”. URL: https://www.rbrick.ru/.
- Студия старого кирпича. URL: https://www.kirpichi-msk.ru/.