Перспективы строительства зданий из смеси цемента и опилок древесины: экологические и экономические аспекты

В статье рассматриваются возможности строительства зданий из композитных материалов на основе смеси цемента и древесных опилок. Рассмотрены экологические и экономические аспекты данного подхода, его преимущества и недостатки в сравнении с традиционными строительными материалами.

Ключевые слова: композитные материалы, цементно-древесная смесь, строительство зданий, экологические и экономические аспекты, традиционные строительные материалы.

The article considers the possibilities of the construction of buildings from composite materials based on a mixture of cement and wood sawdust. The ecological and economic aspects of this approach, its advantages and disadvantages in comparison with traditional building materials are considered.

Keywords: composite materials, cement-wood mixture, building construction, environmental and economic aspects, traditional building materials.

Использование традиционных строительных материалов, таких как кирпич, бетон и сталь, влечет за собой экологические и экономические проблемы. В последнее время наблюдается возрастающий интерес к альтернативным строительным материалам, одним из которых являются композиционные материалы на основе смеси цемента и древесных опилок.

Основная часть

Проблема нехватки доступного жилья и более экологичных материалов для строительства является одним из ключевых вопросов современного общества. Ряд исследований и публикаций посвящены этой тематике, предоставляя различные подходы и аспекты данной проблемы. Среди основных факторов, способствующих этой проблеме, можно выделить: быстрый рост населения и урбанизация [1], неравномерное социально-экономическое развитие регионов [2], экологические вызовы, связанные с климатическими изменениями и необходимость искать более устойчивые и экологичные строительные материалы [3]; В связи с этим возрастает необходимость в создании новых объектов жилой и общественной инфраструктуры, которые должны быть доступными для массового строительства и соответствовать современным требованиям экологичности.

Одним из возможных решений этой проблемы является использование альтернативных строительных материалов, которые могут обеспечить высокое качество строительства, доступность и экологическую безопасность. В последнее время активно развивается направление строительства зданий из смеси цемента и опилок древесины. Эта технология не только позволяет снизить стоимость строительства, но и способствует улучшению экологической ситуации.

Цемент и опилки древесины являются недорогими и доступными компонентами для производства строительного материала. Опилки могут быть получены в качестве отходов лесной и деревообрабатывающей промышленности, что позволяет рационально использовать природные ресурсы. Использование такой смеси для строительства объектов позволяет снизить выбросы парниковых газов, тем самым снижая воздействие на окружающую среду.

Преимущества строительства зданий из смеси цемента и опилок древесины:

1. Экологические преимущества: использование смеси опилок древесины и цемента позволяет утилизировать отходы лесопромышленности и снижает нашу зависимость от неразложимых строительных материалов, что положительно сказывается на окружающей среде.
2. Рациональное использование природных ресурсов: такие строительные материалы способствуют более экономному использованию природных ресурсов и снижают добычу песка, щебня и глины.
3. Низкая стоимость материалов: цемент и опилки древесины являются довольно недорогими сырьевыми материалами, что делает строительство таких зданий более доступным.
4. Теплоизоляционные свойства: здания из смеси цемента и опилок обладают хорошими теплоизоляционными свойствами, что снижает затраты на отопление и кондиционирование. Это делает строительства особенно актуальными для регионов с холодным и умеренным климатом.
5. Звукоизоляция: материалы из цемента и опилок древесины обладают хорошими звукопоглощающими свойствами, что делает строительство звукоизолированных зданий проще и дешевле.
6. Пожаробезопасность: древесно-цементные композиты обладают низкой горючестью и способны выполнять барьерную функцию при пожарах.

1. Меньшая прочность по сравнению с традиционными материалами: здания, построенные из смеси цемента и опилок древесины, имеют меньшую механическую прочность по сравнению с зданиями из традиционных материалов, таких как кирпич и железобетон.
2. Водопоглощение: материалы из цемента и опилок дерева могут быть более восприимчивы к влаге, что может привести к разрушению материала и уменьшению срока службы здания, если не предусмотрены соответствующие меры по водонепроницаемости.
3. Биологические атаки: материалы из опилок древесины могут быть подвержены биологическим атакам (гниению, насекомым-вредителям), что требует использования защитных пропиток и адекватного проектирования конструкции.
4. Проблема с согласованием стандартов и сертификации: в некоторых странах и регионах могут отсутствовать установленные стандарты и процедуры сертификации для древесно-цементных композитов, которые могут затруднить использование данных материалов в массовом строительстве.

В целом, строительство зданий из смеси цемента и опилок древесины может быть весьма перспективным и экологичным решением, если учесть и соблюдать меры, направленные на устранение недостатков этого материала.

Экологические аспекты использования смеси цемента и опилок древесины в строительстве обусловлены несколькими ключевыми характеристиками данного материала:

1. Утилизация отходов лесной промышленности и сельскохозяйственных остатков, что снижает объем отходов и способствует более рациональному использованию природных ресурсов.
2. Сокращение добычи песка, гравия и глины, что ведет к снижению антропогенного воздействия на ландшафт и местные экосистемы.
3. Снижение выбросов углекислого газа в процессе производства цементосвязанных древесных материалов благодаря использованию менее энергоемких технологий по сравнению с производством традиционного силикатного кирпича и бетонных блоков.
4. Энергоэффективность зданий из смеси цемента и опилок древесины обеспечивает снижение потребления энергии на отопление и кондиционирование, что, в свою очередь, снижает выбросы парниковых газов.
5. Возможность биологической разлагаемости данного материала после демонтажа здания, что минимизирует загрязнение окружающей среды.

Экономические аспекты использования смеси цемента и опилок древесины в строительстве связаны с доступностью сырья, стоимостью строительства, энергоэффективностью и созданием рабочих мест. Возможные экономические выгоды используются для оправдания инвестиций в развитие рынка древесно-цементных композитов.

Примеры реализации проектов с использованием смеси цемента и опилок древесины включают строительство жилых домов, общественных объектов и инфраструктуры, проработка законодательной и стандартной базы для использования данного материала в строительстве. Вот несколько примеров из публикаций, посвященных реализации таких проектов:

1. Проект строительства жилых домов из цементосвязанных панелей из стеблей хлопка в Турции. [4]
2. Пример использования панелей из арахисовых стеблей и цемента для строительства жилых зданий и общественных сооружений в Индии. [5]
3. Описание проекта реконструкции фасадов зданий в Сербии с использованием древесно-цементных панелей для повышения энергоэффективности объектов. [6]
4. Пример использования древесно-цементных материалов в проекте создания субстрата для уличного озеленения и благоустройства. [7]

Эти примеры демонстрируют возможности применения смеси цемента и опилок древесины в различных типах проектов в разных странах. Такие материалы могут использоваться для строительства низкоэтажных жилых домов, многоэтажных социальных объектов, фасадных систем и благоустройства территории. Реализация таких проектов позволяет экономить ресурсы и вносит свой вклад в становление более устойчивого и экологичного строительства.

Заключение

Перспективы строительства зданий из смеси цемента и опилок древесины являются весьма обнадеживающими, особенно с учетом текущих трендов к экологичности и устойчивому развитию. Использование данного метода построения зданий может привести к положительному воздействию на окружающую среду, экологию и экономику, а также улучшению качества жизни людей. Однако нет лишних стимулов для проведения дополнительных исследований, чтобы устранить возможные недостатки и определить наиболее эффективные процессы и составы материалов.

Литература:

1. Глобальный доклад по населению ООН, 2019г. Департамент по экономическим и социальным вопросам, Отдел народонаселения (2019). «Перспективы мирового народонаселения в 2019 г». [Перекрестная ссылка]
2. Глобальный доклад по обеспечению жилья Всемирной банк, 2017. «Жилье для всех: Лучшее городское будущее». Глобальная жилищная конференция, Вашингтон, округ Колумбия. [Перекрестная ссылка]
3. Отчет IPCC (Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК)) о климатических изменениях и строительстве, 2018. «Глобальное потепление на 1,5 °C: Специальный доклад МГЭИК». [Перекрестная ссылка]
4. Гурсев С. (2005). «Потенциал цементно-стружечных плит из стеблей хлопка». Строительство и окружающая среда, 40(1), 73–81. [Перекрестная ссылка]
5. Аггарвал Л. К., Аггарвал С., Таплиял П. C. (2008). «Цементно-связанные композитные плиты со стеблями архара». Цементные и бетонные композиты, 30(1), 44–51. [Перекрестная ссылка]
6. Милькович Дж., Павлович М. и Радович Б. (2018). «Внедрение древесно-цементных плит и фиброцементных фасадных систем для энергоэффективных зданий в Сербии». In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, vol. 200, no. 1, p. 012045. [Перекрестная ссылка]
7. Мураро Д., Пейн Ф. Р. и Балдин М. (2019). «Субстрат для растений из золы, древесных остатков и биоуголя в разных пропорциях». Экологические технологии и инновации, 14, 100344. [Перекрестная ссылка]
8. «Эколого-экономические преимущества использования опилок древесины в строительстве», авторы: В. С. Громов, Н. А. Маршак.
9. Марков А. Н. Использование опилок древесины в строительстве: экологический и экономический аспекты // Экономические исследования. — 2018. — № 3 (54). — С. 84–90.