У камня есть потенциал стать популярным конструкционным материалом с низким содержанием углерода, но для того, чтобы это стало реальностью, необходимо преодолеть барьеры, связанные с добычей полезных ископаемых, и недостаточную осведомленность, рассказывают эксперты у в статье «Каменный век 2.0».
Геолог Arup Паола Блази, которая консультирует архитекторов по использованию камня, говорит, что этот материал наконец-то снова появляется в строительном лексиконе благодаря его низкому углеродному следу.
«Структурное использование камня не является чем-то новым», — сказал Блази. «Люди говорят о воплощенном углероде материалов, и в этот разговор вступает камень, потому что на самом деле воплощенный углерод этого материала равен нулю – вы разрезаете его, и все готово».
Эксперты говорят, что процесс добычи камня является одной из причин, почему в мире не осталось больше структурных каменных зданий. Фото Паолы Блази
Архитектор Амин Таха, спроектировавший каменное здание по адресу 15 Clerkenwell Close, согласился, добавив, что он набирает популярность, потому что по сравнению со сталью и бетоном этот материал обеспечивает значительную экономию выбросов углерода.
«Поставщики бетона и стали, а также инженеры говорят о «зеленых» версиях того и другого, но в лучшем случае они экономят 40 процентов, если вся экономия энергии и материалов выровнена, а в камне остается на 98 процентов меньше углерода, даже когда он работает на дизельном топливе. используется механизированное режущее оборудование», — рассказал Таха Dezeen.
«Используя возобновляемые источники энергии, как французское правительство попросило сделать это в своих карьерах, в камне содержится почти нулевое содержание углерода», — продолжил он.
Архитектор Элизабет Полцелла часто использует в своих проектах конструкционный камень. Фото любезно предоставлено Элизабет Полцелла
Тем не менее, несмотря на потенциальную экономию выбросов углерода, этот материал не широко используется в качестве современного строительного материала.
По мнению экспертов, одной из главных причин этого являются споры о доступности камня и процессе добычи материала.
«Существует поверье, что камня больше нет»
Архитектор Элизабет Полцелла утверждает, что за счет открытия новых карьеров можно будет исследовать изобилие камня, а исследователь Наталья Петкова считает, что места их добычи необходимо тщательно оценивать и планировать.
«Существует распространенное мнение, что камня больше нет, но есть много камня, из которого можно строить», — сказал Полцелла.
«Открыть карьер очень дорого и сложно, и это занимает много времени, [but] политика должна заключаться в том, чтобы более либерально открывать каменоломни».
Однако для Петковой утверждения о том, что камень — это «безграничный материал», вводят в заблуждение.
«В абсолютном смысле это правда, но на самом деле существует множество ограничений», — сказала она в интервью Dezeen.
Она объяснила, что близость карьера к строительной площадке важна для устойчивого использования материала.
«Исследования, проведенные в ETH Zurich, показывают, что если камень перевозится на грузовиках на расстояние более 200 километров, возможно, больше не имеет смысла использовать его структурно с точки зрения сокращения выбросов углерода», — сказала Петкова.
«Существуют также политические и антропогенные ограничения: люди, например, не хотят, чтобы в жилых районах появлялись новые карьеры. Такое отношение, конечно, может меняться, но это не данность».
«Камень должен быть правильно выбран и доставлен»
Экспертов также беспокоило количество отходов, образующихся в карьерах, а также изменение цвета и прожилков камня, которые трудно предсказать до начала добычи.
«Если карьеры не оборудованы должным образом, вы можете получить много отходов и уничтожить много материала, что может повлиять на содержание углерода в камне», — сказал Блази.
«Недостаточно сказать: давайте использовать камень, камень должен быть правильно выбран и получен».
Многие эксперты говорят, что образование отходов в карьерах является основной проблемой. Фото Паолы Блази
Хотя различия в образцах камня могут быть эстетической проблемой, они также вызывают обеспокоенность по поводу различий в характеристиках конструкции.
Блази пояснил, что правильная идентификация и тестирование камня сделают его более доступным в строительной отрасли. По ее словам, это «повысит доверие» к строительному материалу.
Несмотря на то, что каменная строительная продукция из Европы должна иметь маркировку CE (что означает, что материал прошел испытания на пористость, абсорбцию, прочность на изгиб и сжатие, среди прочего), а британская продукция должна иметь маркировку UKCA, Блази утверждает, что не все карьеры в стране Европа как следует тестирует свою продукцию.
«Раньше были сомнения, потому что, поскольку камень — это природный материал, он может различаться в зависимости от образца», — объяснила она. «Для меня большой шаг — убедить каменоломни и производителей тщательно определять характеристики своей продукции».
Каменщик Пьер Бидо согласился, что, поскольку эстетика камня часто считается важной, любые вариации делают его чрезвычайно дорогим. Однако он не считает, что это должно ограничивать его использование.
«Во Франции последние 10 или 15 лет камень использовался в качестве несущей фасадной системы, потому что они используют весь спектр камня», — сказал он. «Они делают как можно меньше работы по отделке камня, чтобы избежать больших затрат и энергии».
«Нам нужно успокоить инженеров, потому что они рассматривают камень как материал, в котором действительно трудно быть уверенным в отсутствии повреждений или трещин в природном материале», — продолжил он.
«Следующим по величине препятствием станут закупки»
Таха считает, что прямое общение с поставщиками камня и лучшее понимание материала повысят его популярность как конструкционного строительного материала и приведут к «снижению затрат, отрицательному содержанию углерода и лучшей архитектуре».
«Помимо обучения консультантов, следующим по значимости препятствием будут закупки», — сказал он.
«У нас есть отрасль, которая справедливо избегает риска, и триумвират менеджера проекта, геодезиста и подрядчика выдвигает еще один круговой аргумент: «то, что было правильно вчера, будет правильно завтра» и, что еще хуже, «пусть главный подрядчик устанавливает стоимость и по очереди». магазин’.»
«Это ограничивает возможности для инноваций, направленных на экономию затрат на строительство наших клиентов, и неизбежно задает привычный курс ведения бизнеса, когда мы все боремся за снижение выбросов углекислого газа», — добавил Таха.
«Мы считаем, что это будет новый CLT для каменной промышленности»
Бидо считает, что сборный конструкционный камень сделает этот материал популярным среди архитекторов.
Он применял это на практике в качестве креативного директора строительной фирмы The Stonemasonry Company, стремясь продемонстрировать, что камень можно быстро собирать на строительных площадках.
«Мы не можем строить традиционным способом, как 70 лет назад, на месте, с использованием мокрых материалов, минометов и так далее», — сказал Бидо.
«Мы отстаем на 20 лет от кросс-клееной древесины [CLT] и деревянная революция», — добавил он. «Только сейчас мы начинаем видеть, как архитекторы ставят под сомнение использование камня уже не в качестве облицовки, а в качестве несущего материала – предлагая то, что CLT делала в последние 20 лет. лет как заранее изготовленной и усовершенствованной системы».
«В компании Stone Masonry Company с помощью нашей армированной и сборной системы из натурального камня мы пытаемся ускорить выполнение программы на месте».
Компания Stonemasonry создает сборные конструкционные каменные элементы из выброшенного материала. Фото Пьера Бидо
Компания Stonemasonry Company берет из карьеров каменные отходы, которые были выброшены из-за различий в цвете и прожилках, и повторно использует их, создавая сборные компоненты.
Выброшенные блоки разрезаются на более мелкие части, чтобы инженерам было легче проверить их пригодность. В них сверлят отверстия и пропускают кабели или металлическую арматуру для соединения их в сборные элементы конструкции.
По словам Бидо, сборные элементы могут быть созданы в виде стен размером до пяти квадратных метров, 500-миллиметровых колонн высотой до шести метров или превращены в плиты перекрытия.
«Мы считаем, что это будет новый CLT для камнеобрабатывающей промышленности», — сказал он.
Возвращаясь к историческим способам добычи камня, эксперты говорят, что сполия – латинский термин, описывающий демонтаж каменных построек для повторного использования в новом строительстве – переживает возрождение.
«Здание становится карьером для другого здания»
Используемый в древние времена из-за усилий по огранке и резьбе нового камня, сегодня его привлекательность обусловлена выгодой от затрат на выбросы углерода за счет повторного использования камня, а не необходимости добывать больше сырья.
«Строители римской готики и эпохи Возрождения разбирали каменные здания, чтобы повторно использовать и перестраивать другие каменные здания – это своего рода благотворный цикл», – объяснил Бидо.
«Одно здание становится карьером для другого здания», — добавил Полцелла.
Роберт Грир, директор подрядчика по камню и реставрации Paye Stonework, рассказал, что за последние пять лет произошло «значительное увеличение» демонтажа каменных зданий для повторного использования.
Иногда это вызвано недоступностью нового камня, будь то из-за законодательных ограничений или ограниченных ресурсов в карьерах.
Грир рассказал, что в Лондоне, в частности, за последние пять лет наблюдался рост случаев сполии, во многом вызванный изменениями в политике планирования, которые поощряют экономику замкнутого цикла и повторное использование материалов в их лучшей форме.
«Большинство предлагаемых схем находятся в центре Лондона и удовлетворяют требованиям Лондонской политики планирования, но поскольку технология исследования существующего камня теперь позволяет нам сканировать глубину отдельных камней, мы можем рассчитать объем камня для повторного использования. в качестве строительного камня или облицовки», — сказал Грир.
«Это действительно росло в геометрической прогрессии, будь то троянский конь для удовлетворения требований планирования и развития через систему, или это действительно сознательное признание того, что там есть материал, который имеет хорошую ценность и может быть перепрофилирован и повторно использованный и его лучшая форма».
«Знания улучшились, производственные затраты снизились, и в то же время люди осознали, что камень — это упругий, твердый материал, который на самом деле можно использовать повторно — он не настолько постоянен, как бетон», — сказал Грир.
«Сейчас много говорят о деконструкции»
Петкова утверждает, что разборка каменных зданий не обходится без выбросов углекислого газа. По ее мнению, долговечность и долговечность камня делают его более устойчивым материалом.
«Сегодня много говорят о демонтаже и повторном использовании отдельных компонентов здания — процессе, который, тем не менее, требует энергии», — сказала она.
«Массивное каменное строительство больше говорит о долговечности и идее повторного использования зданий в целом», — продолжила Петкова. «Это означает проектирование зданий, которые не только будут прочными с материальной точки зрения, но и будут оставаться культурно значимыми в течение очень долгого времени».
Верхнее фото принадлежит Паоле Блази.
Иллюстрация Рисы Сано
Каменный век 2.0
Эта статья является частью серии книг Dezeen «Каменный век 2.0», в которой исследуется потенциал камня как жизнеспособного, низкоуглеродистого, современного конструкционного материала.
