Послевоенное восстановление Украины должно быть «зеленым» и стальным

Война уже ставит вопрос о принципах послевоенного восстановления Украины, учитывая строительные и демонтажные работы, переработку отходов. Важно учитывать приоритетное внедрение зеленых технологий – в общей сложности здания отвечают за 40% потребления энергии и около 47% выбросов СО₂ во всем жизненном цикле.

Новые стандарты

В 2020-2021 гг. с нашим участием было разработано, а в 2022 году – выпущено ДСТУ 9171:2021 «Руководство по обеспечению сбалансированного использования природных ресурсов при проектировании сооружений». В нем утверждено повторное использование и вторичное переработка материалов и изделий на уровне не менее 70%, что является частью выполнения соглашения с ЕС.

В ДСТУ 9171 предложено три типа архитектурно-строительных систем (АБС): оптимальная, рациональная и критическая. Ключевые отличия между типами АБС – продолжительность срока эксплуатации, возможность замены архитектурно-планировочных решений (перегородок) и ограждающих конструкций в течение жизненного цикла и их живучесть. К сожалению, чрезвычайные случаи со зданиями, особенно вызванные военными событиями, показали уязвимость критических АБС, таких как железобетонные панельные дома к прогрессирующему разрушению. Фактически, для многих из них не работает и «правило двух стен», что должно было дать хотя бы небольшую защиту жителям при внезапных обстрелах. Поэтому от панельных решений в дальнейшем следует полностью отказаться.

Также в ДСТУ описано критерии рационального использования природных ресурсов при реконструкции АБС и методы снижения финансовых затрат на содержание зданий, приведена методика учета экологической эффективности использования строительных материалов при проектировании на разных уровнях анализа, а также методика определения эффектов от внедрения мер по сбалансированному использованию природных ресурсов.

Жизненный цикл

Экономический критерий выбора формы строения обязан быть всеобъемлющим и учесть все составляющие его жизненного цикла, используя принцип минимизации его итоговой стоимости. При этом различают стоимость собственно жизненного цикла здания (LCC) и стоимость полной жизни здания (Whole Life Cycle Costing). Расчеты LСA и LCCA жизненного цикла позволяют оценить целесообразность восстановления зданий. Известно, что доля стоимости затрат укрупненных фаз жизненного цикла здания составляет 12,6% для фазы возведения, а для фазы эксплуатации – 85,4%. В то же время, ключевые архитектурно-планировочные и конструктивные решения, которые будут влиять на выбросы и расходы ЖЦ, закладываются именно на этапах планирования и проектирования.

В мире в последнее время распространяется концепция мышления жизненного цикла (Life cycle thinking). Это процесс учета при принятии решений прогнозируемого объема потребления ресурсов, нагрузок на окружающую среду и человека, связанных с полным жизненным циклом продукта. Согласно ей, социально-экономический эффект от реализации проекта может быть также посчитан как избегание убытков и экономия расходов, связанных с уменьшением вероятности негативных последствий для предприятия и государства в целом, в связи с возмещением потерь трудоспособности, отчислениями на компенсацию убытков и недополученного ВВП, или наоборот в форме дополнительной генерации ВВП. Например, увеличение сроков строительства из-за непродуманной логистики или большого веса поставляемых на площадку материалов ведет к непроизводительным затратам, уменьшая удельные показатели ВВП, а интенсификация и оптимизация процессов и конструкций – увеличивает удельные показатели ВВП. С другой стороны, ВВП пока не рассматривается как абсолютная мера успеваемости и благосостояния человечества, а общий рост экономики – ограничен способностью экосистем и исчерпывающими ресурсами. Для построек мышления жизненного цикла включает учет потребностей в адаптации к изменениям климата на этапе планирования строительства.

Основные принципы

Следовательно, можно выделить принципы, которым должно быть возобновлено строительство, чтобы соответствовать принципам циркулярной экономики:

1. Оптимизированные проектные решения. Это означает значительное привлечение отходов, способность к реконструкции, достройке, изменению функционала здания; экологические паспорта продукции и сценарии реутилизации; решения и материалы безопасны для окружающей среды; высокая заводская готовность, модульность и унификация конструкций, совместимость и взаимозаменяемость при использовании при необходимости другого назначения.
2. Экологическая добыча, циркулярная металлургическая и производственная ветвь. У нас есть шанс восстановить металлургию в экологическом формате, с использованием преимущественно местного сырья и материалов, применением низкоэмиссионной логистики, значительного содержания лома. Нам нужна новая экологичная металлургия.
3. Высок процент повторного использования элементов, остаток разрушений. Отходы от военного разрушения отличаются от строительных отходов – отдельно все эти остатки могли бы быть использованы, но в имеющемся состоянии они перемешаны и требуют очень тщательной сортировки. Сталь не экологична сама по себе. Она становится таковой при повторном использовании. Значительную часть разрушений зданий составляют металлические отходы, особенно на объектах промышленности. Кроме сырьевой базы в качестве металлолома, готовые стальные элементы могут быть использованы в новых зданиях и при ремонте существующих. В некоторых случаях целые здания со стальным каркасом могут быть перемещены в новые, более приемлемые места.
4. Информация о постоянстве компонентов, базах данных и инструментах оценки доступна участникам рынка. Введение в Украине обязательной экологической сертификации строительной продукции как Environment Product Declaration (EPD) может позволить диверсифицировать налогообложение, а потребитель будет иметь открытую информацию об «экологическом следе» товара, что позволит ему выбирать осознанно, отслеживать продукты с запланированным преждевременным старением.
5. Модели оценки решений основываются на экологическом и экономическом анализе жизненного цикла (ЖЦ). В решениях следует оптимизировать ключевые компоненты в результате анализа ЖЦ на всех этапах; предусмотрены долговечные, экономические и экологичные по критериям ЖЦ решения; есть системы сертификации зданий, стимулирующих к использованию экоматериалов, регуляторные и фискальные инструменты связаны с присоединенными выбросами в течение ЖЦ, что стимулирует заказчика использовать сертифицированные экоматериалы, и есть контроль решений.
6. Устойчивость построек и сооружений к внешним действиям и надежность решений обеспечивают долговечность эксплуатации. В каркасах зданий должна быть обеспечена единичная живучесть за счет многовязости, отсутствия ключевых уязвимых мест, организации пространства и т.п.; достигнут приемлемый уровень гражданской безопасности и постоянства одновременно. Это очень важно против перманентных военных угроз.
7. Решения облегчают ремонты, реконструкцию, перенос на новое место и в конце концов, демонтаж, реутилизацию и восстановление экосистемы. В зданиях должна быть минимизирована монтажная сварка; предусмотрена доступность замены элементов в конце жизненного цикла; физическая возможность повторного использования элементов или целых построек или каркасов в конце эксплуатации, перенос здания на новое место с минимальными затратами. Реновации, надстройки и перестройки, ремонты и переоснащение сетей, изменение назначения должны быть относительно легкими, а привлечение временных элементов – минимизировано, или они должны иметь высокую степень повторного использования, включены затем в постоянное использование в здании и не выезжать с площадки. Предпочтительно локальное происхождение ресурсов и местоположение мест утилизации отходов на относительно недалеких расстояниях значительно повышают постоянство зданий.

В европейской практике энергоемкие отрасли, такие как металлургия, химическая промышленность и производство цемента, необходимы для экономики ЕС, как часть нескольких ключевых цепей создания стоимости. Декарбонизация и модернизация промышленности чрезвычайно важны. Разработанный план действий по внедрению круговой экономики охватывает все секторы экономики. Усилия Еврокомиссии будут сосредотачиваться на ресурсоемких секторах, таких как текстиль, строительство, электроника и пластмассы. Способ изготовления стали на всей цепочке должен быть дружественным к окружающей среде. С этой целью возможен и целесообразный переход на более экологичные источники энергии и методы для производства стали.

Перспективы строительной отрасли

Введение обязательных экологической и экономической оценки ЖЦ должно быть «гейм-ченджером», что приведет к прорыву в строительстве, поскольку подтянет цифровизацию, соответствующую регуляторную политику, новые подходы в производстве и эксплуатации.

В результате боевых действий только в Киевской, Черниговской и Сумской областях от разрушений зданий и сооружений образовалось около 15,2 млрд т отходов. Пока в Украине переработка такого объема строительных отходов пока невозможна, хотя, например, в Австрии перерабатывается около 87% отходов строительства и износа. Таким образом, во время послевоенного обновления возникнет вопрос максимальной загрузки мощностей металлургии и производства металлоконструкций, а также формирование условий для переработки строительных отходов.

В развитых странах металл гораздо шире применяется в строительстве, чем в Украине. У нас большинство многоэтажных жилых объектов производится с железобетонным каркасом. Сталь в этих проектах используется в виде арматуры, которой армируются железобетонные конструкции.

Вместе с тем, использование металла вместо бетона имеет ряд преимуществ:

• металлоконструкции позволяют реализовать сложные архитектурные решения;
• легко производить перепланировку существующих зданий и сооружений;
• металлические конструкции могут производиться отдельно и монтироваться уже на строительной площадке в очень короткие сроки;
• конструкции легче по весу, они создают меньшую нагрузку на фундамент;
• металл почти полностью может идти на переработку, в то время как утилизация железобетона крайне сложна;
• металлоконструкции могут использоваться в промышленных объектах, малоэтажных общественных и жилых домах, что важно для быстрого восстановления разрушенной инфраструктуры Украины.

В разных объектах могут быть разные ситуации: у одних более эффективный бетон, у других – металл. В идеальном варианте на каждый объект необходимо проводить сравнительный анализ, какие конструкции из какого материала будут более эффективными для строительства, особенно с учетом эксплуатации объектов.

Бесспорно, строительная индустрия, устойчивое производство понесли огромные потери в Украине. Так, например, металлургические мощности в Мариуполе были почти полностью уничтожены. Но и фронт работ по восстановлению к победе – значителен. Перестройка Украины, становление государства-крепости требуют новых подходов к ведению хозяйства. Обновленная Украина, которая должна быть после победы, должна быть построена на принципах экономичности жизненного цикла и национальной безопасности. Учитывая критическую нехватку ресурсов в условиях военного и послевоенного времени, методики экономного комплексного проектирования и анализа жизненного цикла должны стать основополагающими при выборе решений. Возрождение строительной индустрии по всей цепочке создания ценностей дает шанс вместо разрушенных предприятий отстроить принципиально новые по технологическому оснащению, с высокими уровнями ресурсо- и энергосбережения, целостно учитывать составляющие устойчивого развития. Это также дает надежду на новый мир, лишенный зависимости ископаемого топлива и основанный на принципах устойчивого развития.