Значения отдельных оценок по стройсистемам

Кирпич, как и другие керамические материалы, может иметь повышенную удель­ную активность естественных радионук­лидов в готовых изделиях, что нередко встречается в ситуациях, когда ра­диологический контроль сырьевых компонентов не производится должным образом или вовсе отсутствует, однако в целом по влиянию на здоровье он получает оценку 1 (хорошо).

  Мнение о хороших теплоизоляционных свойствах кирпича ошибочно: чтобы получить хотя бы минимальное нормативное теплосопротивление для Новосибирска, потребовалась бы стена в 2,8 м толщиной. Теплосопротивление распространенной стены толщиной в 1,5 кирпича (38 см) составляет 0,7 м²×^оС/Вт, при минимально требуемых 3,7. Этим объясняется оценка –1. Неутепленные кирпичные дома требуют больших расходов на отопление.

Кирпич – материал не из дешевых, требует для укладки рабочих сравнительно высокой квалификации, скорость строительства невысока. Все это приводит к отрицательной сумме баллов по основной группе критериев. По второй группе критериев кирпич получил довольно высокую положительную сумму, но по третьей снова уходит в минус. В итоге общая невысокая сумма баллов – 30.

 Бетон

Неутепленная бетонная стена получает общую минусовую сумму, с чем, вероятно, согласится большинство читателей. Однако это относится к неутепленной бетонной (железобетонной) стене. Утепленные по той или иной системе железобетонные стены получили бы, вероятно,  более высокую оценку. Кроме того, бетон может быть незаменим в других конструкциях, например, фундаментах, или в особых условиях, где требуются повышенные прочность и защита.   

 Пенобетон

Бетон в силу вариабельности его состава может представлять большую или меньшую опасность для здоровья. Исследования показали, что токсичность бетона зависит от использованных в его производстве компонентов. Так, иногда применяемая при его производстве зола может иметь повышенную радиоактивность, гальванические шламы – выделять тяжелые металлы. Бетон на гранитном щебне часто бывает с избыточным радиоактивным излучением (может служить причиной онкологических заболеваний). Вода, используемая при приготовлении бетонов, должна отвечать довольно строгим стандартам чистоты.  Поскольку на практике эти требования часто не выполняются,  бетон может приобретать токсические свойства и по этой причине (убрать). Для России существует  список регионов, в которых не рекомендовано добывать те или иные строительные материалы из-за чрезмерного содержания в них радионуклидов или тяжелые металлов. Использование шлаков, золы энергетических предприятий и других отходов производства для изготовления строительных конструкций должно сопровождаться проверками на токсичность и радиоактивность.

В целом,  пенобетон имеет большую воздухопроницаемость, чем бетон, и  может рассматриваться как нейтральный по влиянию на здоровье. Имея схожие оценки по второй и третьей группам критериев, пенобетон выигрывает у кирпича по первой группе за счет лучших теплоизоляционных свойств, скорости, стоимости строительства и текущей ресурсообеспеченности (доступности на рынке). Это и определяет его сравнительно высокий общий балл.

 Дом из массива дерева (брус, бревно), несмотря на его хорошее влияние на здоровье,  холодный (стены тонкие, теплоизоляция слабая), поэтому дорогой в эксплуатации, пожароопасный, что и предопределяет невысокую сумму баллов по основной группе критериев. Немного он набрал и по остальным группам, что и определило его нахождение в группе аутсайдеров вместе с кирпичным домом. Деревомассивные дома, безусловно, нуждаются в утеплении, но хорошие теплоизоляторы для деревянных стен (соломитовые или камышитовые маты) сейчас не производятся, а имеющиеся системы утепления во многом перечеркивают преимущества (высокие гигиенические качества) деревянных стен.

 Деревянный каркас с межстоечным минераловатным утеплением по «канадской» технологии имеет невысокую долговечность и относительно большую стоимость строительства, что вкупе с низкими остальными оценками определяет невысокую сумму баллов по первой группе.

Минеральноволокнистые утеплители обладают рядом недостатков, в их числе высокое влагопоглощение, низкая механическая прочность, из-за чего они могут давать усадку, образовывая сквозные пустоты. Для повышения прочности минеральные ваты иногда пропитывают полимерными смолами, получая минераловатные плиты, в отличие от непропитываемых прошивных матов, но это ухудшает их гигиенические характеристики. Кроме того, минераловатные утеплители должны быть надежно изолированы от внутреннего пространства во избежание попадания микроскопических обломков их волокон с током воздуха внутрь помещений.

Минераловатные плиты – недолговечный материал. При проведении исследований на старение было отмечено, что разрушение минерало­ватных плит происходит в два этапа. На пер­вом этапе разрушается связующее вещество. На вто­ром этапе происходит процесс незначи­тельной усадки плит по толщине и увели­чение их теплопроводности, что связано с разрушением самих волокон. Последнее сопровождается выделением волокнистой пыли в окружающую среду. После 25 условных лет эксплуатации данного мате­риала потеря массы составит 18,78% для матов плотностью 74 кг/м³ и 3,32% для матов плотностью 156 кг/м³. В целом эта система получает сумму баллов, лежащую в среднем диапазоне.

  Аналогичная система с пенополистирольным утеплителем получает значительно меньшую сумму за счет выраженного негативного влияния на здоровье и большой опасности при пожаре.  Пенополистирол хотя и относится к веществам, не поддерживающим горения, при высокой температуре выделяет высокотоксичные вещества, которые часто приводят к отравлению, гибельному при пожаре.

 Система «пенобетон + пенополистирол» получает сумму баллов, сопоставимую с системой «каркас + минвата», несколько выигрывая по первой группе критериев и проигрывая по третьей. 

 Саманный дом получил неплохую сумму баллов, существенно большую, чем кирпичный или деревянный. Немалую роль в этом сыграли дешевизна строительства, доступность материалов, хорошие буферные свойства. 

 Каркасные стены с заполнителем – геокаром, имея мало недостатков и много достоинств, получили высокий балл по всем группам критериев и, как следствие, высокую общую сумму. 

 Обе системы строительства из соломенных тюков имеют минимум отрицательных оценок: по текущей ресурсообеспеченности, по построечной пожаробезопасности и устойчивости к длительному (более нескольких недель) увлажнению. Бескаркасная технология имеет дополнительно низкую оценку (–1) за вариативность фасадной отделки. Однако по большинству критериев они имеют высокие оценки. Благодаря этому набирают самые высокие суммы баллов – заметно больше, чем все другие рассмотренные системы. Рассмотрим подробнее причины появления такого, для многих, вероятно, неожиданного,  результата. 

Влияние на здоровье: солома материал не только не вредный, но и обладающий оздоровительными свойствами, чему есть субъективные и объективные свидетельства (статистические исследования французских медиков). Дерево, имеющее по этому параметру также высокую оценку, проигрывает соломе по этому показателю.

Теплоизоляционные свойства соломы в 3,5–4 раза лучше, чем у дерева поперек волокон (и в  6–7 лучше, чем вдоль), что позволяет отнести прессованную солому к хорошим утеплителям.

 Стоимость строительства из соломы одна из самых низких. Рынок соломенных блоков как строительного материала еще не устоялся, и поэтому на нем зафиксированы большие колебания цен. Так, блоки на первый соломенный дом в Белоруссии (15 тонн, вес среднего блока 100 кг) обошлись в 2 бутылки водки, в Подмосковье, в условиях ситуационного дефицита, приходилось покупать блоки по несколько тысяч рублей за тонну.

Сельчанам же появление нового рынка соломы может дать удвоение выручки с одного гектара зерновых.

Стоимость эксплуатации, благодаря хорошей теплоизолированности, низкая.

В то, что соломенные дома пожаробезопасны, впервые это слышащим трудно поверить, но это доказано не только многочисленными испытаниями, но и реальными случаями возгораний в соломенных домах. Дело в том, что спрессованная солома сама по себе горит плохо (спрессованная до большей плотности не горит вообще), будучи же закрыта глиняно-известковой штукатуркой, теряет способность воспламеняться и предохраняет от воспламенения деревянный каркас.

Строятся соломенные дома быстро, в частности закладка блоков в каркас занимает несколько дней.

Хотя соломенноблоковой технологии возведения домов уже порядка сотни лет, можно утверждать, что долговечность правильно построенных и эксплуатируемых (непротекающая крыша) соломенных домов будет не меньше, чем деревянных (в случае безметаллических соединений деталей каркаса – 500 и более лет).

Текущая ресурсообеспеченность по соломенным блокам низка из-за отсутствия спроса и, как следствие, предложения, но потенциально высока из-за избытка ежегодно образующейся соломы, многократно превышающего максимально мыслимые потребности строительной сферы.

Обитаемая теплоинерционность высока благодаря хорошей теплоизолированности: R = 9 и R = 13 м²×°С/Вт для стен толщиной  0,6 и 0,8 м соответственно, при существующем нормативе для Новосибирска 3,7 м²×°С/Вт.

Послепостроечная усадка отсутствует из-за того, что блоки предварительно напряжены.

Соломенные блоки имеют хорошие шумо- и виброизоляционные свойства.

В правильно построенных соломенных домах не поселяются грызуны.

Буферные свойства стен из соломенных блоков в несколько раз выше, чем деревянных, что было подтверждено проведенными в Германии испытаниями. 

 Выводы

Избранный в данной работе алгоритм задает диапазон возможных значений суммарных оценок от –334 до +334. Реальные значения для рассмотренных строительных систем оказались в диапазоне от –9 до +202, таким образом, разброс суммарных оценок оказался весьма значительным.

При общем взгляде на полученные результаты бросается в глаза, что строительные системы разбились на три группы (не считая изгоя – неутепленной бетонной стены): «аутсайдеров» (20–40 баллов: кирпич, деревомассив, «канадка» с ППС), «середняков» (70–90 баллов:  пенобетон, «канадская» с минватой, теплостен, саман) и «лидеров» (138–208 баллов: геокар, обе соломенные технологии). 

Нет смысла настаивать на численной точности полученных оценок, поскольку они неизбежно несут в себе некоторую долю субъективизма и ситуационности. Однако порядок соотношения суммы баллов,  полученных каждой строительной системой, на наш взгляд, имеет, несомненно, объективное значение, облегчающее застройщику навигацию в море строительных систем. 

Эта таблица, и прежде всего приведенные значения оценок и весов, может быть предметом для обсуждения.  В частности, таблица открыта и для других, не вошедших в нее систем. Что у нас получилось, то получилось, выводы делать читателю. Выбор за вами. 

Таблица 1. Сравнительная комплексная оценка различных строительных систем.

Наименование критериев Значи- Кирпич Бетон. Пено- Дерево- Минвата Каркас Теплостен Саман Геокар Прессо- Прессо-

мость бетон. Массив +каркас + ППС + каркас ванная ванная

(вес) (канадка) солома солома

критерия + каркас

Основные критерии

Влияние на здоровье 10 1 -1 0 2 0 -2 0 1 1 2 2

Теплоизоляционные 10 -1 -2 1 0 1 1 1 0 1 2 2 свойства

Стоимость строительства 8 -1 -1 0 0 -1 0 0 2 0 2 2

Стоимость эксплуатации 10 -1 -2 1 -1 1 1 1 0 2 2 2

Безопасность при пожаре 7 2 1 1 -1 0 -2 0 1 0 2 2

Скорость строительства 6 -2 0 0 1 1 1 1 0 1 2 1

Долговечность 4 2 1 1 1 -1 -1 0 0 1 2 2

Ресурсообеспеченность 8 0 1 2 1 2 2 2 2 -1 -2 -2 текущая

Квалификация строителей 5 -2 -1 0 0 0 -1 0 2 1 2 1

Сумма баллов 68 -18 -44 47 21 30 -1 42 59 47 104 93

Дополнительные критерии

Ресурсообеспеченность. 8 0 -1 0 0 2 2 1 2 2 2 2 потенциальная

Теплоинеционность 5 0 -1 1 0 0 0 0 0 1 2 2 обитаемая

Усадка после постройки 3 0 0 0 -2 0 0 0 -2 0 0 0

Вес 5 -1 -2 0 0 2 2 0 1 1 2 2

Несущая способность 7 1 2 1 1 1 2 1 0 2 0 2

Пожаробезопасность 2 2 2 2 0 1 1 2 1 0 -2 -2 строительная

Виброизоляция 4 2 2 2 -1 0 -1 2 1 0 1 0

Шумозащита 7 2 2 2 -2 0 0 2 1 2 2 2

Буферные свойства 9 0 -2 -1 2 0 -1 -1 1 1 2 2

Вариативность отделки 4 2 2 2 0 2 2 2 -1 2 -1 2

По поврежд. 5 1 2 1 -1 1 1 1 1 1 0 0 микроорганизмами

По поселяемости грызунов 4 1 2 2 -1 0 -1 2 -1 0 0 0

Сезонность строительства 3 -1 -1 -1 2 2 2 1 -1 1 2 2

Устойчивость к длитель- 5 0 1 0 -1 0 0 1 -2 -1 -2 -2 ному увлажнению

Экологичность утилизации 2 1 0 0 2 -1 -2 -1 2 2 2 2

Сумма баллов 84 44 27 47 -3 52 40 59 25 78 64 86