В контексте физического строительства деконструкция представляет собой выборочный демонтаж компонентов здания, в частности, для повторного использования, перепрофилирования, переработки и утилизации отходов. Он отличается от сноса тем, что территорию очищают от постройки наиболее целесообразным способом. Деконструкцию также определяют как «строительство наоборот». Деконструкция требует значительно более высокого уровня ручного труда, чем традиционный снос, но, как таковая, обеспечивает жизнеспособную платформу для неквалифицированных или безработных рабочих для получения профессиональных навыков. Процесс демонтажа конструкций — это древняя деятельность, которая была возрождена растущими областями устойчивого и зеленого строительства.
Когда срок эксплуатации зданий подходит к концу, их обычно сносят и вывозят на свалку. Взрывы зданий или снос зданий в стиле «разрушительный шар» относительно недороги и предлагают быстрый метод расчистки территорий для новых построек. С другой стороны, эти методы создают значительное количество отходов. Компоненты старых зданий все еще могут быть ценными, иногда даже более ценными, чем во время постройки здания. Деконструкция — это метод сбора того, что обычно считается «отходами», и переработки его в полезный строительный материал. Большинство современных зданий трудно разобрать из-за конструкции таких зданий.
Вклад в устойчивое развитие
Деконструкция тесно связана с экологической устойчивостью. Помимо предоставления материалам нового жизненного цикла, демонтаж зданий помогает снизить потребность в первичных ресурсах. Это, в свою очередь, приводит к сокращению энергии и выбросов при переработке и производстве новых материалов, особенно если учесть, что, по оценкам, 40% мировых потоков материалов можно отнести на строительство, обслуживание и реконструкцию сооружений. Поскольку демонтаж часто проводится на местном уровне, а зачастую и на месте, при транспортировке материалов также экономятся энергия и выбросы. Деконструкция потенциально может поддержать сообщества, предоставив местным рабочим местам и отремонтировав постройки. Деконструкция создает 6-8 рабочих мест на каждое рабочее место, созданное традиционным сносом. Кроме того, со свалок вывозятся твердые отходы обычного сноса. Это важное преимущество, поскольку отходы строительства и сноса составляют примерно 20–40% потока твердых отходов. 90% этого потока отходов строительства и сноса образуется в процессе сноса. В 2015 году только в США образовалось 548 миллионов тонн строительного мусора.
Деконструкция позволяет обеспечить значительно более высокий уровень повторного использования и переработки материалов, чем традиционные процессы сноса. До 25% материалов традиционных жилых построек можно легко использовать повторно, а до 70% материалов можно переработать.
В 2022 году проект деконструкции Кэтрин Коммонс в Корнелльском университете продемонстрировал экологические преимущества деконструкции. За счет переработки и повторного использования около 90% строительных материалов, таких как доски из ели, дуба и ореха, этот проект продемонстрировал значительное сокращение количества отходов и использования ресурсов по сравнению с традиционным сносом.
Преимущества отказа от древесных отходов
В Канаде CO2 Neutral Alliance создал веб-сайт с ресурсами для регулирующих органов и муниципалитетов, разработчиков и подрядчиков, владельцев бизнеса. и операторы, и отдельные лица и домохозяйства. Преимущества для муниципалитетов включают в себя:
Улучшение местной окружающей среды и общей устойчивости вашего сообщества
На каждые три квадратных фута демонтажа можно получить достаточно древесины для строительства одного квадратного фута нового здания. При таких темпах, если бы демонтаж заменил снос жилых домов, Соединенные Штаты могли бы производить достаточно восстановленной древесины для строительства 120 000 новых доступных домов каждый год. Демонтаж типичного каркасного дома площадью 2000 квадратных футов (190 м2) может дать 6000 дощатых футов повторно используемой древесины.
Каждый год Соединенные Штаты захоранивают на свалках около 33 миллионов тонн строительного и сносного мусора, связанного с древесиной. Поскольку анаэробные микроорганизмы разлагают эту древесину, она выделяет около пяти миллионов тонн углеродного эквивалента в виде метанового газа.
Типичные методы деконструкции
Деконструкция обычно делится на две категории: структурную и неструктурную. Неструктурная деконструкция, также известная как «мягкая очистка», состоит из утилизации неструктурных компонентов, бытовой техники, дверей, окон и отделочных материалов. Повторное использование этих типов материалов является обычным явлением и считается зрелым рынком во многих местах.
Структурная деконструкция включает в себя демонтаж конструктивных элементов здания. Традиционно это делалось только для восстановления дорогих или редких материалов, таких как использованный кирпич, размерный камень и вымершее дерево. В древности было обычным делом сносить каменные здания и повторно использовать камень; также было обычным явлением воровать камни из здания, которое не было полностью снесено: это буквальное значение слова ветхое. Использованный кирпич и размерный известняк, в частности, имеют давнюю традицию повторного использования из-за их долговечность и изменение цвета с течением времени. В последнее время рост экологического сознания и устойчивого строительства привел к тому, что гораздо более широкий спектр материалов стал достойным структурной деконструкции. Недорогие, обычные материалы, такие как габаритный пиломатериал, стали частью этого недавно развивающегося рынка.
Вооруженные силы США использовали структурную разборку на многих своих базах. Методы строительства казарм, среди других базовых сооружений, обычно относительно просты. Они обычно содержали большое количество пиломатериалов и использовали минимум клея и отделочных работ. Кроме того, здания часто идентичны, что значительно упрощает процесс разборки нескольких зданий. Многие казармы были построены в эпоху до Второй мировой войны и состарились до такой степени, что теперь их нужно снести. Разборка считалась очень практичной из-за обилия рабочей силы, к которой имеют доступ военные, и ценности самих материалов.
Стихийные бедствия, такие как ураганы, наводнения, цунами и землетрясения, часто оставляют после себя огромное количество пригодных для использования строительных материалов. Структуры, которые остались стоять, часто разбираются, чтобы получить материалы для восстановления региона.
Экономический потенциал
Экономическая жизнеспособность деконструкции варьируется от проекта к проекту. Основными недостатками являются количество времени и стоимость рабочей силы. Сбор материалов из конструкции может занять несколько недель, тогда как снос может быть завершен примерно за день. Однако часть затрат, если не все, можно возместить. Повторное использование материалов в новой конструкции на месте, продажа вторичного материала, пожертвование материалов для списания подоходного налога и избежание «чаевых» на свалке — все это способы, с помощью которых стоимость демонтажа можно сравнить со сносом.
Утилизация материалов для новой конструкции на объекте является наиболее экономически и экологически эффективным вариантом. Избегаются чаевые и затраты на новые материалы; кроме того, отсутствует транспортировка материалов. Продажа использованных материалов или передача их некоммерческим организациям — еще один эффективный способ получения капитала. Пожертвования в пользу таких НКО, как Habitat for Humanity’s ReStore, не облагаются налогом. Во многих случаях можно утверждать, что стоимость равна половине стоимости нового материала. Отдавая в дар редкие или старинные компоненты, иногда можно потребовать более высокую стоимость, чем за сопоставимый совершенно новый материал.
Ценность также может быть добавлена к новым конструкциям, построенным с использованием повторно используемых материалов. Программа Совета по экологическому строительству США под названием «Лидерство в энергетическом и экологическом проектировании» (LEED) предлагает семь кредитов, связанных с повторным использованием материалов. (Это составляет семь из максимальных шестидесяти девяти кредитов). Сюда входят кредиты за повторное использование строительной оболочки, повторное использование материалов и перенаправление отходов со свалок. Повторное использование строительных оболочек особенно подходит для оболочек, сделанных из размерного камня.
Деконструкция хорошо подходит для профессионального обучения строительным специальностям. Снос здания — отличный способ для рабочего научиться строить здание. Это жизненно важно для экономического восстановления городских поселений. Неквалифицированные и низкоквалифицированные рабочие могут пройти обучение на рабочем месте использованию основных столярных инструментов и методов, а также научиться командной работе, решению проблем, критическому мышлению и хорошим рабочим привычкам.
Процесс
При выборе деконструкции здания необходимо учитывать несколько важных аспектов. Важным первым шагом является составление списка местных контактов, которые могут принять использованные материалы. К ним могут относиться коммерческие предприятия по утилизации архитектурных сооружений, мелиоративные площадки, склады по утилизации некоммерческих и социальных предприятий, а также подрядчики по демонтажу. Материалы, которые невозможно утилизировать, можно переработать на месте или за его пределами или вывезти на свалку. Следующий шаг включает в себя определение того, какие материалы, если таковые имеются, являются опасными. Свинцовая краска и асбест — это два вещества, с которыми необходимо обращаться крайне осторожно и правильно утилизировать.
Утилизированные товары, загрязненные опасными материалами, такими как свинцовая краска, потребуют дополнительной обработки для повторного использования, что создает дополнительный ценовой барьер для эффективного повторного использования некоторых материалов, утилизированных в ходе проекта по демонтажу. Чтобы решить эту проблему, некоторые подрядчики по демонтажу начали использовать специализированные герметичные трейлеры для обработки, которые используют отрицательное давление для обеспечения обработки восстановленной древесины свинцом на месте.
Следующий набор вопросов может помочь в разработке плана демонтажа:
Обычной практикой и здравым смыслом является сначала «мягкая очистка» конструкции; убрать всю бытовую технику, окна, двери и другие отделочные материалы. На их долю будет приходиться большой процент товарных компонентов. Следующим шагом после неструктурной деконструкции является структурная. Лучше всего начать с крыши и двигаться вниз к фундаменту.
Демонтированные компоненты здания необходимо хранить в безопасном и сухом месте. Это защитит их от повреждения водой и кражи. После отделения от конструкции материалы также можно очистить и/или отполировать, чтобы повысить их ценность. Составление инвентарного списка имеющихся материалов поможет определить, куда будет отправлен каждый предмет.
Деконструкция против сноса
В отличие от метода сноса здания, демонтаж здания является гораздо более безопасным методом как для окружающей среды, так и для общего здоровья людей с точки зрения загрязнения воздуха. Конструкции обычно сносят методом взрыва, при котором взрывчатка используется для взрыва самого здания. Это само по себе приводит к попаданию в атмосферу различных вредных веществ и влиянию на качество воздуха. Нападения 11 сентября 2001 года на Всемирный торговый центр в Нью-Йорке, хотя и не были осуществлены методом взрыва, служат хорошим ориентиром для оценки вредных последствий, которые возникают при сносе таких крупных сооружений, как эти здания. Причина этого в первую очередь в сходстве контролируемого сноса с тем, как в тот день рухнули башни-близнецы. Последствия для окружающей среды, последовавшие за этими атаками, включали выброс в воздух множества вредных и токсичных частиц, что оказало огромное влияние на качество воздуха в Нью-Йорке. Это нанесло ущерб не только окружающей среде, но и физическому здоровью многих людей. Во многих случаях вещества, выделяемые в результате таких действий, напрямую связаны с многочисленными заболеваниями и недомоганиями, обнаруженными у многих людей, находившихся в определенной близости от места сноса. Опять же, что касается событий 11 сентября, было проведено бесчисленное количество случаев и исследований, чтобы показать, как эти недуги возникли у выживших после событий 11 сентября. В качестве более здоровой альтернативы во многих случаях используется деконструкция, поскольку она не оказывает такого же негативного воздействия на качество воздуха, как и встречный метод сноса. Как указывалось выше, этот метод предполагает тщательный разбор здания путем демонтажа каждой части, что в конечном итоге снижает количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в окружающую среду, а также способствует процессам переработки и управления отходами. Именно из-за этого многие считают деконструкцию гораздо более безопасным и экологически чистым методом сноса построек.
Проектирование для деконструкции (DfD)
Первоначальный подход к деконструкции может быть реализован в зданиях в процессе их проектирования, известный как проектирование деконструкции (DfD). Это современная тенденция в устойчивой архитектуре. В конструкциях DfD обычно используются простые методы строительства в сочетании с высококачественными и прочными материалами. Разделение слоев инфраструктуры здания и их видимость могут значительно упростить его демонтаж. Создание раздельных компонентов внутри систем также помогает быстро и эффективно разбирать материалы. Этого можно добиться, используя для соединения деталей механические крепежи, такие как болты. Обеспечение физического доступа к этим крепежным элементам является еще одним необходимым аспектом этой конструкции, а также использованием стандартизированных материалов, последовательно собираемых на протяжении всего проекта.
Объединение точек водопровода, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и других инженерных коммуникаций внутри здания снижает потребность в длинных линиях обслуживания, а также в точках запутывания и конфликтов с другими элементами здания. Аналогичным образом, использование методов фальшпола или подвесного потолка обеспечивает более легкий доступ к механическим и электрическим услугам и может сократить время, необходимое для удаления этих компонентов в процессе демонтажа.
Некоторые традиционные методы строительства и материалы трудно или невозможно разобрать; использование гвоздей и клея значительно замедляет процесс демонтажа и может сделать материалы непригодными для использования, которые в противном случае можно было бы использовать повторно. Наличие опасных материалов также является препятствием для демонтажа. Использование смешанных марок материалов затрудняет процесс идентификации изделий для перепродажи.
В некоторых коммерческих зданиях, спроектированных в соответствии с принципами DfD, используются встроенные точки крепления и другие элементы, предназначенные для обеспечения дополнительных возможностей защиты от падения. Такие конструктивные соображения могут повысить общую безопасность работников и сократить общее время, затрачиваемое на демонтаж.
DfD не только позволяет завершить жизненный цикл здания, но также может облегчить его обслуживание и адаптацию к новому использованию. Сохранение оболочки здания или адаптация внутреннего пространства к новым потребностям может снизить воздействие новых построек на окружающую среду.
Другие подходы включают модульное строительство, как проект Habitat 67 в Монреале, Квебек, Канада. Это была жилая структура, состоящая из отдельных функциональных квартир, которые можно было объединить различными способами. По мере того, как люди въезжали или выезжали, блоки можно было перестраивать по мере необходимости.
