CC BY
59
УДК 504.054 DOI: 10.17213/0321-2653-2015-2-82-85
ОЦЕНКА УЩЕРБА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ ОТ СТРОИТЕЛЬНОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
ASSESSMENT OF ENVIROMENTAL DAMAGE FROM
CONTRUCTION
© 2015 г. М.Ю. Клименко
Клименко Максим Юрьевич - ассистент, соискатель, кафедра ТСПиСМ, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: klimdaver@bk.ru
Klimenko Maxim Yurevich - assistant, Applicant Degree of Candidate of Technical Sciences, department «Construction Technologies and Building Mataterialov», Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia. E-mail: klimdaver@bk.ru
Рассматриваются вопросы определения ущерба, наносимого окружающей среде. На основании проведенных натурных исследований выявлено количество и разновидности валовых выбросов в атмосферу и отходов от производства строительных работ, а также определена возможность составить оценку их влияния на окружающую среду городской застройки. Развитие устойчивых природно-технических систем является основным фактором экологической безопасности гражданского строительства, обеспечивая благоприятные условия жизнедеятельности населения. Создание критериев экологической безопасности природно-технических систем, в том числе формируемых объектами гражданского строительства, позволяет организовать вторичное использование отходов и принять необходимые меры по защите окружающей среды.
Ключевые слова: экологическая безопасность; ущерб; общее техническое состояние; строительство; отходы; валовые выбросы в атмосферу; городская застройка.
This article discusses questions relating to the damage caused to the environment. On the basis of field studies revealed the number and variety of total emissions, and waste from the production of construction works, as well as identified the opportunity to make an assessment of their impact on the environment of urban development. Development of sustainable natural-technical systems is a major factor of environmental safety of civil engineering, providing favorable conditions of life of the population. Criteria allow to organize reuse of waste and to take the necessary measures to protect the environment.
Keywords: environmental security; damage; general technical condition; construction; waste; total emissions into the atmosphere; urban development.
В настоящее время уделяется большое внимание экологической безопасности городской застройки [1], в целях защиты жизни и здоровья населения, имущества физических и юридических лиц, государственного и муниципального имущества, а также охраны окружающей среды, жизнеобитания биоты и фауны [2].
Отметим, что на сегодня техническое состояние 34 % зданий, в которых проживают россияне, близко
к аварийному, а 4 % уже признано аварийным [3]. Важной проблемой экологической безопасности строительства и городского хозяйства является реконструкция существующего фонда недвижимости с повышением качества жизни населения.
В этой связи проведены теоретические исследования ущерба, наносимого окружающей среде строительными работами по капитальному ремонту зданий. Информационной базой послужили данные натурных
обследований технического состояния однотипных зданий, полученные в период с 2009 по 2013 г. на территории Ростовской области [4].
Для эксплуатируемых зданий городской застройки на основании проведенных исследований автором предложены иерархические схемы определения величины экологической и технической безопасности.
Основными техническими характеристиками обследуемых зданий являются: основания - глинистые грунты; фундаменты - ленточные; несущие конструкции - кирпичные стены; инженерные системы - лив-неотводящая система, система вентиляции, водоснабжения, канализации, отопления и т.д.
При производстве строительных работ оказывается воздействие на окружающую среду, поэтому автором определялись различные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу (М,, т/год), которые носят неодновременный, временный, периодичный характер. При расчетах период строительства принимается в 1 год. Такие выбросы могут осуществляться транспортом и другими техническими устройствами, используемыми во время строительства. В качестве валовых выбросов при строительстве определяются: азота диоксид (N02), азота оксид (N0), серы диоксид (Б02), углерода оксид (СО), керосин (СН), углерод черный (С, сажа), пыль неорганическая (БЮ2, 70 - 20 %), углеводороды предельные (С^-С^), железа оксид ^еО), уайт-спирт, ксилол, марганец и его соединения.
Расчет выбросов загрязняющих веществ от работы кранов, автосамосвалов и самоходных катков; сварочных аэрозолей и газов при ручной электродуговой сварке; выполнения окрасочных работ; укладки горячей асфальтобетонной смеси; подвоза строительных материалов рассчитывался по методикам [5, 6].
Нормативные объёмы образования различных строительных отходов (Щ, т/год) определялись на основании натурных исследований, проектов организации строительства для конкретных объектов; справочной литературы и других документов, содержащих нормативы образования отходов; паспортных данных (эксплуатационные нормативы); сборника удельных показателей образования отходов производства и потребления [7]. В качестве строительных отходов определяются: бой строительного кирпича; отходы цементного раствора, цемента; отходы керамики; бетонные обломки; отходы битума, кварцевого песка, песчано-гравийной смеси; щебень строительный, лом и крошка камня; мусор строительный от разборки зданий; мусор от бытовых помещений несортированный; отходы сучьев, ветвей; отходы труб из полимерных материалов; отходы асфальтобетона.
Для упрощения расчетов введем обозначения:
В,- - выброс в атмосферу ,-го загрязняющего вещества из расчета на единицу строительного объема здания, г/(год-м3):
О- - количество образования строительных отходов из расчета на единицу строительного объема здания, кг/(год-м3):
О= N/10 7FCTp;
Ов,
Z о
Обследование и оценка технического состояния строительных конструкций выполнялись в соответствии научно-техническими документами [8, 9].
Расчет общего технического состояния (У, %) выполнялся по данным натурного обследования объектов строительства и производился по формуле [8]
J =
а1е1 +а 2е2 +... + аг-&i а1 +а 2 +... + аг-
(2)
где еь е2, .. .е,- - средняя величина повреждении отдельных видов конструкции, аь а2, ..., а,- - коэффициенты значимости отдельных видов конструкции.
На основании произведенных расчётов и после их анализа составим математическую модель. Построим функции, отражающие зависимость наносимого ущерба окружающей среде (Ввсего, Овсего) от строительных процессов, связанных с капитальным ремонтом зданий и его техническим состоянием (J).
Классический способ подбора параметров называется методом наименьших квадратов (МНК). Данный метод используется в программе Approximator версии 1.11, которая используется для построения функциональных зависимостей, аппроксимирующих экспериментальные данные. Для наиболее точного построения функции разобьем диапазон данных на необходимое количество участков.
Введем данные, рассчитанные по формуле (1), в столбец Y0 и значения, соответствующие общему техническому состоянию здания (2), в столбец Х, как представлено на рис. 1. Программа автоматически посчитает столбец Y и % для полученной формулы (рис. 2).
■J Approximator
□ D
в^м-тЖт
Вв
= Z вг
(1)
«©^^üiaüoe п
I \joata Graph V V V
X Y0 V % >
1 67 366.03 356.947 2.4814
2 68 306.01 316.481 3.4 Л 9
3 69 272.401 278.577 2.2671
4 71 219.698 Л 0.642 4.1219
5 78 58,946 60,5953 2,798 —
6 79 49,453 50,9393 3,0056
7 80 44,905 44.37Л 1,1866
8 81 42,054 40,9416 2,645
где Устр - строительный объем здания, м .
Рис. 1. Ввод данных в программу Approximator
360 Г I
320 ; 280 | . % 240 - 200 ¡160 -120 80 40
67 69 71 73 75 77 79 /, %
Рис. 3. График зависимости общего количества валовых выбросов в атмосферу от общего технического состояния здания
Таблица 1
Уравнения зависимостей общего количества валовых выбросов в атмосферу от общего технического состояния
Диапазон J, % Уравнение зависимости Показатель
67 - 81 Ввсего=0,0079/3 - 0,3508ч/ 2 - 102,416 J +6288,33 Корреляционное отношение 0,998
81 - 94 Ввсего= 1/(-0,302+0,004/) Коэффициент корреляции 0,997
Таблица 2
Уравнения зависимостей количества строительных отходов от общего технического состояния
Диапазон J, % Уравнение зависимости Показатель
67 - 71 0Bcero=10A(6,3574-0,0577J) Корреляционное отношение 0,998
71 - 81 Овсего =1444,0774/(-63,0368+/ Коэффициент корреляции 0,9917
81 - 88 Овсего =567,8706-5,966/ Коэффициент корреляции 0,9939
88 - 94 Овсего =373,9239-3,7598/ Коэффициент корреляции 0,9883
На рис. 1 столбец У показывает расчетное значение 70 по полученной формуле, столбец % выявляет расхождение фактического значения и расчетного, которое не превышает 5 %. Результаты сведем в табл. 1. Графические результаты подбора видны на рис. 3.
Полученные зависимости позволяют осуществлять прогноз количества загрязняющих веществ в виде отходов и валовых выбросов в атмосферу при производстве строительных работ. Данная информация необходима для организации вторичного использования строительных отходов и, в случае необходимости, принятия необходимых мер по защите окружающей среды от их воздействия. Использование строительных отходов предусматривается, в частности, и в мероприятиях по защите окружающей среды при чрезвычайных ситуациях в районах городской застройки [10].
Рис. 2. Получение формулы с помощью программы Approximator
Литература
1. Бондаренко В.Л., Волосухин В.А. [и др.]. Экологическая безопасность в строительстве. Экологическая оценка состояния бассейновых геосистем: учеб. пособие; под ред. И.С. Румянцева. Новочеркасск, 2011. 395 с.
2. Федеральный закон Российской Федерации от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».
3. Жилищное хозяйство в России. 2013: стат. сб./ Росстат. -Ж72. М., 2013. 20 с.
4. Клименко М.Ю. Экологическая безопасность и надежность строительных конструкций при проектировании и эксплуатации // Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов: материалы VI Междунар. науч.-техн. конф., г. Волгоград, 13 - 14 октября 2011 г. / Волгогр. архит.-строит. ун-т. Волгоград : ВолгАСУ, 2011. С. 184 - 187.
5. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух. СПб., НИИ Атмосфера, 2002 г. 44 с.
6. Методики проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для асфальтобетонных заводов (расчетным методом) / Мин. Транспорта РФ. М., 1998г. 21 с.
7. Сборник удельных показателей образования отходов производства и потребления. М.,1999 г. 71 с.
8. Добромыслов А.Н. Рекомендации по оценке надежности
строительных конструкций зданий и сооружений по внешним признакам. М., ЦНИИПРОМЗДАНИЙ, 2001 г. 72 с.
9. СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений.
10. Пат. 2517585 С2 Россия, МПК Б02Б27/08 (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. Заявл. 06.03.2012; Опубл. 20.09.2013.
References
1. Bondarenko V.L., Volosuhin V.A. i dr. Ekologicheskaya bezopasnost' v stroitel'stve. Ekologicheskaya ocenka sostoyaniya bassejnovyh geosistem. Uchebnoe posobie [Environmental safety in construction. Environmental assessment of the basin geosys-tems. Textbook]. Novocherkassk, 2011, 395 p.
2. Federal'nyj zakon Rossijskoj Federacii ot 30 dekabrya 2009 g. N 384-FZ "Tehnicheskij reglament o bezopasnosti zdanij i sooruzhenij" [Federal law of the Russian Federation dated 30 December 2009 N 384-FZ "Technical regulations on safety of buildings and constructions"].
3. Zhilischnoe hozyajstvo v Rossii. 2013. Stat. sb. Rosstat. - Zh72 [Housing in Russia. 2013: Stat. collection. Rosstat. - J]. Moscow, 2013, 20 p.
4. Klimenko M.Yu. 'Ekologicheskaya bezopasnost' i nadezhnost' stroitel'nyh konstrukcij pri proektirovanii i 'ekspluatacii [Environmental safety and reliability of building structures in the design and operation of]. Nadezhnost' i dolgovechnost' stroitel'nyh materialov, konstrukcij i osnovanij fundamentov: materialy VI Mezhdunar. nauch.-tehn. konf., g. Volgograd, 13-14 okt. 2011 g. [The Reliability and durability of building materials, structures and bases: proceedings of the VI international. nauch.-technology. Conf., , Volgograd, 13-14 Oct. 2011]. Volgograd, VolgASU Publ., 2011, pp. 184-187.
5. Metodicheskoe posobie po raschetu, normirovaniyu i kontrolyu vybrosov vrednyh (zagryaznyayuschih) veschestv v atmos-fernyj vozduh [Methodological manual calculation, regulation and control of emissions of harmful substances (pollutants) in atmospheric air]. Sankt-Peterburg, NII Atmosfera, 2002, 44 p.
6. Metodiki provedeniya inventarizacii vybrosov zagryaznyayuschih veschestv v atmosferu dlya asfal'tobetonnyh zavodov (ra-schetnym metodom)» [The methodology for the inventory of emissions of pollutants into the atmosphere for asphalt plants (payment method)"]. Moscow, 1998, 21 p.
7. Sbornik udel'nyh pokazatelej obrazovaniya othodovproizvodstva ipotrebleniya [The collection of specific indicators of waste production and consumption]. Moscow,1999, 71 p.
8. Dobromyslov A.N. Rekomendacii po ocenke nadezhnosti stroitel'nyh konstrukcij zdanij i sooruzhenij po vneshnim priznakam [Guidelines for assessing the reliability of building structures of buildings and structures on the external signs]. Moskow, CNIIPROMZDANIJ Publ., 2001, 72 p.
9. SP 13-102-2003 «Pravila obsledovaniya nesuschih stroitel'nyh konstrukcij zdanij i sooruzhenij» [JV 13-102-2003 "rules of the examination of the load-bearing building structures of buildings and constructions"].
10. Kasharina T.P., Kasharin D.V., Bunyaev M.S., Klimenko M.Yu. Sposob sozdaniya zaschitnyh mnogoobolochechnyh sistem iskusstvennyh osnovanij i fundamentov zdanij i sooruzhenij i ustrojstvo dlya ego osuschestvleniya [A method of creating a protective mnogokolonchnyh systems artificial bases and foundations of buildings and structures and device for its implementation ]. Pat., no. 2517585 S2 Rossiya, 2013.
Поступила в редакцию 2 декабря 2014 г.
