Методика снижения загрязнения окружающей среды при капитальном ремонте (реконструкции) зданий городской застройки Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Юг России: экология, развитие Том 10 N 2 2015

The South of Russia: ecology, development Vol.10 no.2 2015

Геоэкология

Geoecology

ГЕОЭКОЛОГИЯ

2015, Том 10, N 2, с 128-135 2015, Vol. 10, no. 2, рр. 128-135

УДК 504.054

DOI: 10.18470/1992-1098-2015-2-128-135

МЕТОДИКА СНИЖЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ (РЕКОНСТРУКЦИИ)

ЗДАНИЙ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ

Клименко М.Ю.

ФГБОУ ВПО «Южно-Российский Государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова» Ростовская область, Новочеркасск, ул. Просвещения, 132, 346400 Россия

Аннотация. Цель. В данной статье рассматриваются вопросы методики снижения загрязнения окружающей среды при капитальном ремонте (реконструкции) зданий городской застройки. Методы. На основании проведенных натурных и теоретических исследований получены эмпирические и графические зависимости количества: строительных отходов; валовых выбросов в атмосферу; стоимости капитального ремонта (реконструкции) при известных строительных объемах и данных технического состояния строительных конструкций здания. Полученные графические и эмпирические закономерности доказывают связь количества строительных отходов и валовых выбросов в атмосферу с техническим состоянием здания при проведении капитального ремонта (реконструкции). Результаты. Разработанная методика снижения загрязнения окружающей среды при капитальном ремонте (реконструкции) зданий городской застройки включает в себя 5 этапов от сбора информации до вторичного использования строительных отходов. Предварительная оценка и прогноз объектов капитального ремонта (реконструкции) возможен при проведении расчетов по выведенным формулам. Для планирования мероприятий по снижению загрязнения разработана схема обращения со строительными отходами и предложены варианты их альтернативного применения. Выводы. Использование строительных отходов в качестве вторичного сырья, образующихся при капитальном ремонте (реконструкции) зданий городской застройки, снижает загрязнение окружающей среды.

Ключевые слова: окружающая среда, техническое состояние, капитальный ремонт, реконструкция, строительные отходы, валовые выбросы в атмосферу, городская застройка, вторичное использование, снижение загрязнения.

METHOD TO REDUCE POLLUTION AT MAJOR REPAIRS (RECONSTRUCTION)

OF URBAN BUILDINGS

M.Yu. Klimenko

FSBEIHPE Platov South-Russian State Polytechnic University 132 Prosvescheniya st., Novocherkassk, Rostov region, 346400 Russia

Abstract. Aim. This article deals with the methods of reducing pollution at major repairs (renovation) of urban buildings. Methods. On the basis of field and theoretical studies we received empirical dependences and characteristic curves of the amounts of: construction waste, total emissions into the atmosphere, the cost of capital repairs (reconstruction) with calculated construction volumes and technical condition of constructions. These graphic and empirical regularities prove the connection of the amount of construction waste and total emissions to the atmosphere with the technical condition of the building during reconstructions. Results. The developed method of reducing environmental pollution during reconstruction of buildings in urban areas includes 5 stages starting from information gathering ending with reusing construction waste. Preliminary forecasting and assessment of major repairs (reconstruction) is possible while making calculations by derived formulas. For planning of measures to reduce pollution we have devel-

128

Юг России: экология, развитие Том 10 N 2 2015

The South of Russia: ecology, development Vol.10 no.2 2015

Геоэкология

Geoecology

oped a scheme for treatment of construction wastes and offered alternatives for their use. Conclusions. The use of construction waste, produced during major repairs (renovation) of urban buildings, as secondary raw materials, reduces environmental pollution.

Keywords: environment, technical condition, repair, reconstruction, construction waste, gross emissions, urban buildings, reuse, reduction of pollution.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время уделяется большое внимание экологической безопасности городской застройки [1], что в рамках Федерального закона [2] выражается в целях защиты жизни и здоровья населения, имущества (государственного, муниципального, физических и юридических лиц), а также охраны окружающей среды.

На сегодняшний день техническое состояние 34% зданий, в которых проживают россияне, близко к аварийному, а 4% уже находится в аварийном состоянии [3]. Важной проблемой экологической безопасности строительства и городского хозяйства является реконструкция существующего фонда недвижимости с повышением качества жизни населения.

На территории Ростовской области функционируют сотни объектов производства, размещения и потребления отходов, большинство из которых находятся в неудовлетворительном состоянии и опасном для окружающей среды (ОС). С целью обеспечения экологической безопасности необходимо консолидировать усилия: федеральных и региональных органов исполнительной власти; законодательной власти Ростовской области; органов местного самоуправления; научных организаций; общественных объединений и бизнес-сообщества. Одним из итогов такой работы должна стать методика снижения загрязнения ОС при капитальном ремонте (реконструкции) зданий городской застройки.

МАТЕРИАЛ И МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ

Разработанные графические и эмпирические зависимости по определению количества строительных отходов, валовых выбросов в атмосферу и стоимости капитального ремонта позволяют произвести предварительную оценку, прогноз и планирование мероприятий по использованию строительных отходов с целью снижения загрязнения ОС [4].

РЕЗУЛЬТАТЫ

Проведенные исследования позволили разработать методику снижения загрязнения ОС при капитальном ремонте (реконструкции) зданий городской застройки, основные этапы которой представлены на рис.1 [5].

129

Юг России: экология, развитие Том 10 N 2 2015

The South of Russia: ecology, development Vol.10 no.2 2015

Геоэкология

Geoecology

1 ЭТАП- СВОР ИНФОРМАЦИИ

- Определение фонда зданий городской застройки, нуждающихся в капитальном ремонте (реконструкции);

- Перечень предприятий по переработке строительных отходов;

- Данные технического состояния строительных конструкций зданий;

- ЕРзможность использования строитльных отходов.

STEP 1-GET INFORMED

-Determination Buildings of urban development in need of major repairs (renovation);

-list Enterprises for processing of construction waste;

-Data Technical condition of constructions;

-Ability To use stroitlnyh waste.

2 ЭТАП- ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕНСА И ПРОГНОЗ

- Расчет общего технического состояния зданий; - Расчет количества валовых выбросов в атмосферу;

- Расчет количества строительных отходов; - Расчет стоимости капитального ремонта;

- Расчет общегородских выбросов загрязняющих веществ в атмосферу .

2- STAGE PRELIMINARY ASSESSMENT AND POEKAST

-Calculation General technical condition of buildings;-Calculation Amount of total emissions into the atmosphere; -Calculation Amount of construction waste; -Calculation Cost of major repairs;

-Calculation-Wide emissions of pollutants into the atmosphere.

3 ЭТАП- ПЛАНИРОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ ГО ОнИШИЮЗАГРЯЗННИЯ

- Определение объемов контейнеров для строительных отходов и места их размещения на строительной площадке;

- Проектирование зоны временного хранения строитепьньх отходов на генплане ;

- Организация труда рабочих по раздельному сбору строительных отходов и складированию их в зоны временного хранения;

- Определение вариантов альтернативного использования;

- Определение предприятий, занимающихся использованием строительных отходов,рекомендации по использованию строительных отходов.

3- ST& PLANNING TO FEDUCE POLLUTiON

-Determnation Volume of containers for construction waste and their location on the construction site; -Designing The temporary storage of construction waste on the general plan;

-Organization Of workers on construction waste separate collection and storage of them in the temporary storage area;

-Determination Alternative uses;

-Determination Of companies engaged in the use of construction waste, recommendations for the use of construction waste.

Альтернативные способы снижения загрязнения ОС отходами при строительных работах Alternative methods of reducing environmental pollution of waste during construction work_

Осема обращения строительных отходов The scheme treatment of construction waste

4 ЭТАП- Гроивводспво строт^ьнык рабств ахтвепспвш с загрсектщваныш мерсгриятеми 4 STEP- Const rut ion works dependtr./ on the cortgprst ion edivities

5 ЭТАП- -ОШкЗОВАН/Е ОТРОИТЕЛкНЬК ОТХОДОВ

Реализация процесса снижения загрязнения ОО в условиях рассматриваемого участка городской застройки за счет вторичного использования строительных отходов 5 STEP- USE BUILDING WASTE

The implementation process of reducing the environmental pollution in the conditions of the considered area of urban development by recycling construction waste

Рис. 1. Блок схема реализации методики снижения загрязнения ОС при капитальном ремонте (реконструкции) зданий городской застройки Fig. 1. Diagram of the implementation of techniques reducing environmental pollution at major repairs (reconstruction) of urban buildings

130

Юг России: экология, развитие Том 10 N 2 2015

The South of Russia: ecology, development Vol.10 no.2 2015

Геоэкология

Geoecology

Для минимизации загрязнения строительными отходами окружающей среды, в третьем этапе реализации методики, разработана схема обращения строительных отходов (рис. 2) и альтернативных способов снижения загрязнения ОС (табл. 1) при капитальном ремонте (реконструкции) зданий городской застройки.

Eptметке хранение спраттык стодов Temporary storage of construction waste

Каптгъньй ретт (рекснтрукця) Capital repar (reconstruction)

Срситънье стсды Qnstruction waste

Лсм бзпона Scrap comet e

Бсй спрапепного кирпича IBrcken buldng brick

Лмшркаррки Scrap plaster

ОроЭыкварирвоео песка l/Wsfe sad

ОраЫ1ир№пноео раопвсра l/Wsfe cermt mortar

иеЗань арютепньВ Mcatim

Отходы перемни 1/tefe cererks

Отходы гсфпрооепона VWSte asphalt concrete

Отходы битума 1/Wsfe bit wen

Оспайроагне на птцдке с гтщхЪм пскрышем

Wirehcusrg cm sdid g-and

Г/едприте го

переработке Bterpnsa for prctrnssnj

Дообшвна

фасции

Ocshing

fractionated

Еевдрейшя Without aider

Овсрагшрова-Нэе каажй-ерь, Spsddized ccrtarers

Дсевеснзе отходы Wfod waste |—

Мусор срт(Ьnсвьх пшиений l/Wsf e fromconestic premises

ОрxЬlпспщньх груб l/Wsfe piaStic pipes

Лмчерньк мвпагпв несортирхвегный

Scrap iron ursorted

ОmxЬlэпaкnрсдx

строчных

1/Wsf e w/ddng dedroes

Грочие ^(6^1 Other waste

Двееоъе

отходы

Wfod waste

Пват,

псгштен

Rastic

Omcm —>

Gass

фшзз, xaprm Fcper, cerdxerd

Екюргщаеанье отходы LtBorted waste

Варианпшислтъзоеаня anрхиnегьньх отходх Variants of uang aonStrucliaT wade

Г^и^дсп^ бпана Cnrcrnte produtin

Укрегтеее грунте Srangthedng of grand

Папка дсрое в зшнш триод 3rew/roa& in winter

Осыка временные доре Sating of temporary rcacb

Опыка балк, оврагов Riling beans, ravines

Отыка ихуатюенъх оснований Backfilling of artifiad bases

Пдыта под аапстнии асфпроыетщКи Filing trae stes

Eтaгaycnрх:йрвх птррипарии Lard inprclmriert

Пвдгршив го гер^б^ке Bteprnse for

1(00333^

^Эг^проан^еш, пегто Electricity hed

EPсрич^хе lслт^ьзовешe Smcc:rdзry ue

Захоронение

Brid

Рис. 2. Схема обращения строительных отходов при капитальном ремонте (реконструкции) зданий городской застройки Fig. 2. Scheme of reusing construction waste at major repairs (reconstruction) of urban

buildings

131

Юг России: экология, развитие Том 10 N 2 2015

The South of Russia: ecology, development Vol.10 no.2 2015

Геоэкология

Geoecology

Таблица 1

Общепринятые и альтернативные способы снижения негативного воздействия

отходов при строительных работах

Table 1

Generally accepted and alternative methods of reducing the negative impact of waste during construction work

Наименование Name of waste Общепринятый способ использования отходов The generally accepted way to use waste Общепринятый способ удаления отходов The generally accepted method of waste disposal Альтернативный способ использования отходов An alternative way to use the waste Альтернативный способ удаления отходов An alternative method of disposal

Лом бетона Scrap concrete Складируется на площадке с твёрдым покрытием Stored on site with hard surface - - Использование в строительном производстве* Use in the construction industry *

Бой строительного кирпича Building brick Складируется на площадке с твёрдым покрытием Stored on site with hard surface Полигон ТБО Municipal solid waste landfill Использование в строительном производстве* Use in the construction industry *

Древесные отходы Wood waste - Полигон ТБО, топливный ресурс Municipal solid waste landfill, fuel resource Складирование в контейнер для отходов Stored in a waste container Завод по переработке ТБО Solid waste Processing Plant

Лом штукатурки Scrap plaster Складируется на площадке с твёрдым покрытием Stored on site with hard surface Полигон ТБО Municipal solid waste landfill - Использование в строительном производстве* Use in the construction industry *

Отходы кварцевого песка Quartz sand Складируется на площадке с твёрдым покрытием Stored on site with hard surface Полигон ТБО Municipal solid waste landfill - Использование в строительном производстве* Use in the construction industry *

Отходы цементного раствора, цемента Mortar cement Складируется на площадке с твёрдым покрытием Stored on site with hard surface Полигон ТБО Municipal solid waste landfill - Использование в строительном производстве* Use in the construction industry *

Мусор от бытовых помещений Rubbish from domestic premises - Полигон ТБО Municipal solid waste landfill Сортировка мусора по контейнерам Store waste in containers Заводы по переработке бумаги, пластика, стекла и т.д. Plants for processing paper, plastic, glass, etc

Щебень строительный, лом и крошка камня Crushed stone Складируется на площадке с твёрдым покрытием Stored on site with hard surface Полигон ТБО Municipal solid waste landfill - Использование в строительном производстве* Use in the construction industry *

132

Юг России: экология, развитие Том 10 N 2 2015

The South of Russia: ecology, development Vol.10 no.2 2015

Геоэкология

Geoecology

Отходы керамических изделий Ceramic waste Складируется на площадке с твёрдым покрытием Stored on site with hard surface Полигон ТБО Municipal solid waste landfill - Использование в строительном производстве* Use in the construction industry *

Отходы асфальтобетон Asphalt concrete Складируется на площадке с твёрдым покрытием Stored on site with hard surface Полигон ТБО Municipal solid waste landfill - Использование в строительном производстве* Use in the construction industry *

Отходы битума Bitumen - Полигон ТБО Municipal solid waste landfill Складирование в контейнер для отходов Stored in a waste container Завод по переработке ТБО, асфальтовый завод Solid waste Processing Plant, asphalt plant

Отходы труб из полимерных материалов Waste pipes from polymeric materials - Полигон ТБО Municipal solid waste landfill Складирование в контейнер для пластика Stored in a waste container for plastics Завод по переработке ТБО Solid waste Processing Plant

Лом черных металлов Iron and steel scrap Складируется на площадке с твёрдым покрытием Stored on site with hard surface На лицензированное предприятие по переработке черных металлов To the licensed plant processing ferrous metals Складирование в контейнер для отходов Stored in a waste container Завод по переработке ТБО Solid waste Processing Plant

Отходы электродов сварочных Welding electrodes - На лицензированное предприятие по переработке черных металлов To the licensed plant processing ferrous metals Складирование в контейнер для отходов Stored in a waste container Завод по переработке ТБО Solid waste Processing Plant

*- использование в строительном производстве см. рис. 2 *- the use in the construction industry, see. Fig. 2

Особенностью разработанной методики является то, что предварительная оценка и прогноз количества строительных отходов (О;-, т/год), валовых выбросов в атмосферу (Вг-, т/год) и стоимости капитального ремонта (Скр, руб.) возможен при определении технического состояния здания, предложены альтернативные способы использования и схема снижения загрязнения окружающей среды при капитальном ремонте (реконструкции) зданий городской застройки [6-9].

Практическая апробация методики снижения загрязнения ОС при капитальном ремонте (реконструкции) городской застройки выявила, что экологический эффект вторичного использования строительных отходов с 1 м3 зданий, образовавшихся при капитальном ремонте, составляет от 17,51 до 221,28 рублей.

ВЫВОДЫ

При проектировании, выполнении мероприятий методики и развитии технологий по вторичному использованию строительных отходов будет возможно полностью исключить загрязнения окружающей среды при капитальном ремонте (реконструкции) зданий и сооружений.

133

Юг России: экология, развитие Том 10 N 2 2015

The South of Russia: ecology, development Vol.10 no.2 2015

Геоэкология

Geoecology

Использование строительных отходов предусматривается, в частности, и в мероприятиях по защите окружающей среды при чрезвычайных ситуациях в районах городской застройки [10].

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Кашарина Т.П. Экологическая инфраструктура: учебное пособие для студентов вузов по спец. 270102/ Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2010.-198с.

2. Федеральный закон Российской Федерации от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений".

3. Жилищное хозяйство в России. 2013: Стат. сб./ Росстат. - Ж72 M., 2013. - С 20.

4. Клименко М.Ю., Кашарина Т.П. Загрязнение территорий городской застройки валовыми выбросами в атмосферу и отходами при строительстве // Экология урбанизированных территорий. - 2014. - N 4. - С. 68-70.

5. Клименко М.Ю. Оценка ущерба окружающей среде от строительной деятельности // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки - 2015. - N 2. - С. 82-85.

6. Сборник удельных показателей образования отходов производства и потребления / М.,1999 г. - 71 с.

7. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух. Санкт-Петербург: НИИ Атмосфера, 2002 г. - 44 с.

8. Методики проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для асфальтобетонных заводов (расчетным методом). Москва: Мин. Транспорта РФ, 1998г. - 21 с.

9. Добромыслов А.Н. Рекомендации по оценке надежности строительных конструкций зданий и сооружений по внешним признакам / Москва: Цниипромзданий, 2001 г. - 72 с.

10. Пат. 2517585 С2 Россия, МПК E02D27/08 (2006.01). Способ создания защитных многооболочечных систем искусственных оснований и фундаментов зданий и сооружений и устройство для его осуществления / Т.П. Кашарина, Д.В. Кашарин, Буняев М.С., Клименко М.Ю. - Заявлено 06.03.2012; Опубл. 20.09.2013.

REFERENCES

1. Kasharina T.P. Ekologicheskaya infrastruktura: uchebnoe posobie dlya studentov vuzov po spets. 270102 [Ecological infrastructure: textbook for university students in the special. 270102]. Novocherkassk. South-Russian State Technical University (NPI) Publ., 2010, 198 p.

2. Federal Law of the Russian Federation of December 30, 2009 no. 384-FZ "Technical regulation on safety of buildings and structures."

3. Housing in Russia. Statistical compilation. Moscow, Rosstat. no. ZH72, Publ., 2013. 20 p. (in Russ.)

4. Klimenko M.Y., Kasharina T.P. Contamination of the territory of urban building gross emissions in the atmosphere and waste and at construction. Ekologiya urbanizirovannyih territoriy [Ecology of the urbanized territories]. 2014, no. 4, pp. 68-70. (in Russ.)

5. Klimenko M.Y. Assessment of enviromental damage from contruction. Izvestiya vuzov. Severo-Kavkazskiy region. Tehnicheskie nauki [News of high schools. North Caucasus region. Technical science]. 2015, no. 2. pp. 8285. (in Russ.).

6. Sbornik udelnyih pokazateley obrazovaniya othodov proizvodstva i potrebleniya [Collection of specific indicators of waste production and consumption]. Moscow. 1999. 71p. (in Russ.).

7. Metodicheskoe posobie po raschetu, normirovaniyu i kontrolyu vyibrosov vrednyih (zagryaznyayuschih) vesch-estv v atmosfernyiy vozduh [Guidelines on the calculation, regulation and control of emissions of harmful substances (pollutants) into the air]. St. Petersburg. SRI Atmosphere Publ., 2002, 44 p. (in Russ.).

8. Metodiki provedeniya inventarizatsii vyibrosov zagryaznyayuschih veschestv v atmosferu dlya asfaltobetonnyih zavodov (raschetnyim metodom) [Methods of inventory of emissions into the atmosphere for asphalt plants (calculation method)]. Moscow. Min. Transport of the Russian Federation Publ., 1998, 21 p.

9. Dobromyslov A.N. Rekomendatsii po otsenke nadezhnosti stroitelnyih konstruktsiy zdaniy i sooruzheniy po vneshnim priznakam [Recommendations for the assessment of the reliability of the construction of buildings and structures on the external signs]. Moscow. Tsniipromzdany Publ., 2001, 43 p. (in Russ.).

10. Kasharina T.P., Kasharin D.V., Bunyaev M.S., Klimenko M.Y. e.a. Sposob sozdaniya zashchitnykh mnogoobolochechnykh sistem iskusstvennykh osnovanii i fundamentov zdanii i sooruzhenii i ustroistvo dlya ego osushchestvleniya [Method to create protective multi-shell systems systems of man-made bases and foundations of buildings and structures and device for its realization]. Patent RF, no. 2517585 C2 Russia, Int. Cl. E02D27 / 08 (2006.01).

134

Юг России: экология, развитие Том 10 N 2 2015

The South of Russia: ecology, development Vol.10 no.2 2015

Геоэкология

Geoecology

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ

Клименко Максим Юрьевич - Южно-Российский Государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, кафедра ПГСГиФ, ассистент, Россия, Ростовская область, Новочеркасск, ул. Просвещения 132, Моб: 8 961-292-22-27, e-mail: klimdaver@bk.ru

INFORMATION ABOUT AUTHOR

Klimenko Maxim Yurievich - South Russian State Polytechnic University (Novocherkassk Polytechnic Institute), Dept. Industrial civil engineering, geotechnical and foundation, assistant, 132 Prosvescheniya st., Novocherkassk, Rostov region, Russia; Tel. 8 961-292-22-27, e-mail: klimdaver@bk.ru

Поступила 20.08.2015 г.

135