Өнеркәсіптің декарбонизациялау бағдарламасының енгізілген көміртегіге әсері және болат құрылымдары
Болат құрылымдары өз құрамында 93% қайта переработкаланған материалды қолдану арқылы максималды декарбонизацияға жетеді, сонымен қатар болатты электрдоғалы пештерде өндіру кезінде 0,68 метрикалық тонна CO₂ шығарылады. Салыстырмалы түрде, дәстүрлі домна пештері шамамен 2,3 метрикалық тонна CO₂ шығарады және интеграцияланған қайта қалпына келтірілетін энергия технологияларының жетілдірілуі арқылы болат өндірісінің құны мен шығарылуы тағы да төмендейді, сондықтан домна пештері болат өндірісінің азшылығын құрайды.
Балқытылған болатқа, темірбетонға және ағашқа негізделген өмірлік цикл бағалаулары
Құрылыс болат конструкцияларының өмірлік цикл бағалаулары – осы саладағы басқа құрылыс тәсілдерімен, яғни ағаш пен темірбетонмен салыстырғанда – шамамен 50 жыл бойы болат өндірісінің көміртегі шығындары бойынша ағаш пен темірбетонды қатты асып түсуін көрсетеді. Болат конструкциялар өзінің табиғи жеңілдігі мен басқа құрылыс тәсілдерінің конструкцияларына қарағанда көлемінің аздығы салдарынан фундаменттердің өлшемін, тереңдігін және құнын қатты төмендетуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, болат конструкциялар өндіріс зауыттарында алдын ала дайындалатындықтан, құрылыс алаңындағы қалдықтар мен артық материалдар толығымен жойылады.
Болаттың енгізілген көміртегісі мен жұмыс істейтін кезде шығатын көміртегі
Болат конструкциялардың енгізілген көміртегісі 320-ға тең деп хабарланған, бұл 50 жылдық жұмыс істеу циклы бойынша конструкциялардың жалпы көміртегі шығындарына қарағанда 8–12 пайызға азайту болып табылады.
Бірақ болат құрылымдардың пайдалану кезіндегі және жасалу кезіндегі көміртегі қоры ағаш құрылымдарға қарағанда жоғары болса да, болат құрылымдардың ағаш құрылымдарға қарағандағы ұзақ мерзімді пайдалану артықшылықтары — мысалы, ғимараттың сыртқы қабығын кеңейту арқылы энергия тиімділігі мен интеграцияланған күн сәулесі панелі құрылымдары — құрылымдардың көміртегінен арылуын одан әрі ұзартады.
Сутегімен қамтамасыз етілген электр доғалы пештерді (ЭДП) тікелей тотықсыздандырылған темір (ТТТ) әдісімен оптимизациялау болат өнеркәсібінің көміртегінен арылуын оптимизациялауға мүмкіндік береді. Бұл процесте коксты толығымен жою 2030 жылға дейін көміртегісіз болат алуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, электр доғалы пештердің (ЭДП) шығарылатын зиянды заттардың 40%-дан астамын азайту потенциалы өнеркәсіптік өндірістің жасанды интеллект және реактивті желілер арқылы жетілдірілуі арқылы іске асады. Кейбір компаниялардың бұл практикаларды ерте қабылдауы қазіргі уақытта жасалу кезіндегі көміртегі қорын бес жыл бұрынғы деңгейге қарағанда 11% азайтқан.
БОЛАТТЫҢ АЙНАЛЫМДЫҚ ЭКОНОМИКАСЫ
Балқытылған болаттың сипаттамалары — 100% қайта переработкалануы және өмірлік циклы аяқталғаннан кейін глобалды деңгейде 90%-дан астам қайта переработкалануы.
Болат — қазіргі уақытта өндірілетін ең циклды құрылымдық материал. Қолданыс өмірі аяқталған болаттың глобалды деңгейде 90%-дан астамы қайта жиналады және келесі өндіріс циклына қолданылады. Бұл цикл өндіріс үшін негізгі шикізат ретінде темір рудасына деген сұранысты төмендетеді, сонымен қатар руданы өндіру мен өңдеу кезінде пайда болатын шығындар мен зиянды шығындарды да азайтады. Соңғы жылдары электрдоғалы пештердің (ЭДП) жұмысы 93% қайта переработкаланған болатты пайдалануға бағытталды, олар құрылымдық материалдар арасында ең жоғары дәрежедегі тұрақтылыққа ие болды және болатты циклды құрылыста алдыңғы қатарға орналастырды. Сонымен қатар, болат құрылысында «Айырып жинау үшін дизайн» (АЖД) концепциясын қолдану 95%-ға дейін материалдың қайта жиналуын қамтамасыз етеді.
Қайта жинау әдісі — Материалдың шығымы — Көміртегі әсері
Айырып жинау — 95%-дан астам қайта жиналу — қираған кезде 85% азаяды
Дәстүрлі бұзу <40% қайта өңдеу, шығарындылар 3 есе көп
Бұл стратегиялар нақты пайданы әкеледі: Құрылыс қалдықтарын 70%-ға азайту, материалдарды өңдеу кезіндегі көміртегі шығарындыларын 85%-ға төмендету, жоғары құнды құрылымдық элементтерден тікелей қайта пайдалану. Балқыту кезінде болаттың беріктігі мен салмағының қатынасы оның тасымалдау әрекеттілігін арттырады.
Болат құрылымы арқылы іске асырылатын операциялық тұрақтылық
Дәлдікпен жерден тыс жасалған және құрылыста қалдықтардың 90%-ға дейін азайтылуы
3D модельдеу және автоматтандырылған кескіш пен дәнекерлеу жүйесін қолдана отырып, болат элементтер миллиметрлік дәлдікпен алаңнан тыс жасалады. Бұл дизайн процесі артық тапсырыс беруді, құрылыс алаңындағы кесу қателерін және қалдықтарды қайта өңдеуге байланысты шығындарды азайтады, нәтижесінде құрылыс қалдықтарын құйылатын бетонға қарағанда 90% азайтады. Дәл уақытта жеткізу мен жүктеу оптимизациясы арқылы көлік жүрістерінің 40%-ға азаюы да эмиссиялардың азайуына әкеледі. Бұл процестердің нәтижесінде жобаны іске асыру 30–50% тезірек жүзеге асады, құрылыс алаңындағы тығыздалу азаяды және қалдықтардың 90%-ы полигонға түсуінен сақтайды, қауіпсіздік пен сапа жақсарылады.
Жылулық сипаттамасы мен икемділігі: Интеграцияланған құрылыс және күн энергиясын пайдаланатын жүйелер
Бұл құрылысқа болат каркас қолдану да ауа өтпейтін және дәлдікпен салынуға мүмкіндік береді. Интеграцияланған изоляциялық жүйелер де жылу өткізгіштігін (жылу көпірін) жоятын жылу барьерін құрады, ол болатсыз жүйелерге қарағанда 15–25% төмен болады. Шатыр мен фасад жүйелері де құрылымдық күшейтулердің қажеттілігін азайтады. Басқа құрылыс жүйелерінен ерекшеленетіні — болат уақыт өте келе энергия стандарттарынан да ұзақ өмір сүреді, сонымен қатар кейіннен қосымша изоляция қосылады.
Тұрақтылық, ұзақ мерзімділік және «Жасыл құрылыс» сертификаттауына сәйкестік
Балқытылған болат ұзақ қызмет ету мерзіміне ие, оның қызмет ету мерзімі көрсетілген қолданыс жағдайларында 50 жылдан асады; бұл тұрақты даму үшін нағыз пайдасын тигізеді, себебі бұл алмастыру мен ресурстарды пайдаланудың қажеттілігін азайтады. LEED, BREEAM және ILFI-ның «Тірі ғимарат» қиындығы сияқты негізгі «жасыл» ғимараттарды сертификаттау бағдарламалары төмен деңгейде ұстауға болатын, төмен әсер ететін (Low-M) материалдарды пайдалану, дәлелденген жоғары өнімділік (экстремалды ортада да), сондай-ақ ұзақ қызмет ету мерзімі үшін көптеген ұпайлар береді. Болаттың коррозияға төзімділігі (қолданыс шарттары дұрыс болса) және төмен ұстау қажеттілігі ғимараттың барлық құрылымының ұзақ қызмет ету мерзіміне, оның ыңғайластырылуына және төзімділігіне назар аударуымен сәйкес келеді. Сондықтан болаттың қолданылуы ғимараттың жұмыс істеуіне үлкен құн қосады. Ол ғимараттағы тұрғындардың қауіпсіздігін, ұстаудың жеңілдігін және ғимараттың құнын қамтамасыз етуге көмектеседі.
Жиі қойылатын сұрақтар
Қандай көрсеткіш «денелік көміртегі» деп аталады?
«Денелік көміртегі» — бұл ғимаратқа қолданылатын материалдардың тас қазу, өндіру және орнату кезінде бөлінетін көміртегі диоксидінің мөлшері.
Басқа материалдарға қарағанда болат қалай көміртегінің сіңірілген мөлшерін азайтады?
Болаттың көміртегінің сіңірілген мөлшерін азайтуы оның жоғары қайта өңдеу қабілеті мен төмен CO₂ шығарып отыратын электр доғалы пештер (EAF) және басқа да өте тиімді өндіріс әдістерін қолдануына байланысты.
Болат өзінің қасиеттерін жоғалтпай қайта өңделе ме?
Болаттың ең белгілі сипаттарының бірі — оның құрылымдық қасиеттерін жоғалтпай, толықтай қайта өңделуі мүмкін екендігі.
Тұрақты құрылыста болаттың артықшылықтары қандай?
Жүктеменің азаюы, тиімді алдын ала дайындалған элементтерді қолдану, қайта қолдануға болатын материалдарды алу үшін құрылыстың оңай таратылуы және фотогальваникалық элементтердің қолданылуы — барлығы тұрақты құрылыс үшін алдын ала дайындалған элементтердің көптеген тұрақтылық артықшылықтарын көрсетеді.
Болат құрылыстардың орташа қызмет ету мерзімі қандай?
Жеткілікті қолданыс пен қамқорлық кезінде болат құрылыстар 50 жылдан аса қызмет ете алады, бұл тұрақты пайдалану үшін өте тиімді, себебі олардың алмастыруына дейін уақыт ұзақ болады және материалдар/ресурстардың пайдаланылуы азаяды.