7.4 Устойчивые строительные материалы

15 факторов, влияющих на выбор строительных материалов

Прочный и качественный строительный материал необходим для строительства сооружений с удовлетворительной прочностью, долговечностью, удобством эксплуатации, эстетикой и т. д.

Это также может в значительной степени повлиять на проект и затраты на техническое обслуживание. Поэтому выбор материалов следует проводить тщательно, чтобы выполнить задачи проектной и технической документации.

На рынке доступен широкий ассортимент строительных материалов, и, поскольку при выборе материалов необходимо учитывать несколько факторов, может быть сложно выбрать лучший вариант, отвечающий различным требованиям здания.

Прочность, долговечность, местная доступность материалов, стоимость, обработка и хранение – вот некоторые важные факторы, которые следует учитывать при выборе подходящих строительных материалов для данного проекта.

15 факторов, влияющих на выбор строительных материалов

1. Прочность

Прочность является наиболее важным параметром при выборе строительных материалов. Он демонстрирует способность материалов противостоять нагрузкам, таким как сжатие, растяжение и сдвиг.

Например, существует несколько марок стали с различным пределом текучести, из которых подрядчики могут выбирать. Если здание не должно нести больших нагрузок, можно использовать низкосортную сталь, что в этом случае может снизить стоимость. Тем не менее наличие стали на рынке будет играть здесь существенную роль.

Напряжения сжатия и растяжения

2. долговечность

Долговечность материалов важна для создания конструкции с длительным сроком службы без значительных затрат на техническое обслуживание. Таким образом, некоторые материалы могут быть более дорогими, чем другие, но низкие затраты на техническое обслуживание в будущем компенсируют такие высокие затраты.

3. Стоить

Стоимость строительных материалов в большинстве случаев определяет окончательное решение о выборе материала.

Затраты на строительные материалы составляют большую часть общей стоимости, поэтому они играют решающую роль. В конечном итоге он контролирует всю стоимость проекта.

4. Местные материалы

Наличие материалов на месте влияет как на стоимость, так и на график строительства. Если материалы доступны далеко от строительной площадки, стоимость транспортировки будет высокой, а также это может привести к задержке работ, если они не будут заказаны заранее.

Однако, если материалы доступны на месте, транспортные расходы будут низкими, и процесс строительства будет продолжаться без проблем.

Читайте также:

Основы твердотельных реле и их работа.

5. Обращение и хранение

Обращение с материалами и их хранение являются еще одним фактором, который необходимо учитывать, поскольку он влияет на время строительства, потребность в рабочей силе и оборудовании для обработки, а также на стоимость.

Хранение строительных материалов

6. Климат

Климат – еще один важный фактор, который необходимо учитывать при выборе материалов. Особое внимание уделяется таким параметрам, как средний диапазон температур в течение года, дождь, снег, погода, количество солнечного света, необходимая вентиляция и ветер.

Климат и свойства строительных материалов связаны друг с другом. Итак, выбранные материалы должны соответствовать климату местности, где будет построено сооружение.

7. Требуемые навыки и доступность

При выборе строительных материалов лицо, принимающее решение, должно знать, какие навыки необходимы для использования этого материала. Если нужна квалифицированная рабочая сила, то это удорожает строительство. Кроме того, отсутствие квалифицированной рабочей силы, что чаще всего имеет место в отдаленных районах, приводит к задержке строительных работ.

8. устойчивость

Потребность в устойчивом развитии постоянно растет из-за потребности в сокращении выбросов углерода.

Применимые нормы и стандарты постоянно устанавливают более строгие требования в отношении выброса углерода. Это приводит к тому, что лица, принимающие решения, склоняются к экологичным материалам, таким как летучая зола, измельченный гранулированный доменный шлак и микрокремнезем, которые используются для сокращения использования цемента и сокращения выбросов углекислого газа.

9. Переработка

Способность материалов перерабатываться в конце срока службы играет важную роль при их выборе. Например, проектировщики и разработчики должны использовать болтовые стальные соединения, а не сварку.

Первый может потребовать больших усилий и точности для выполнения, но он полностью пригоден для повторного использования. Однако последний вряд ли подлежит вторичной переработке без дальнейшего выброса углерода в атмосферу.

10. Функция здания

Функция здания может определять выбор строительных материалов, поскольку она напрямую влияет на жителей. Выбранный материал определяет пространство, которое строится.

Если конструкция является несущей, следует выбирать высококачественные кладочные кирпичи, так как они являются основным несущим элементом.

11. Эстетический внешний вид

Тип материала определяет внешний вид здания. Определенный внешний вид может быть привлекательным для кого-то, но не привлекательным для других.

Таким образом, здесь большую роль играет желание владельца, который, возможно, решил, какой вид должен иметь здание. Например, тип материала влияет на внешний вид пола, поэтому материал следует выбирать таким образом, чтобы добиться требуемого внешнего вида.

Для полов доступны различные материалы, такие как гранит, мрамор, стеклокерамика, керамическая плитка, дерево и камень Кота. Стоимость материала может ограничивать варианты, поскольку самый привлекательный материал для пола может оказаться самым дорогим.

12. Техническое обслуживание

Техническое обслуживание иногда определяет выбор материала, потому что материал хорошего качества не только требует низких затрат на обслуживание, но и сохраняет эстетический вид здания.

13. Характеристики

Технические характеристики также являются важным критерием выбора материала. Спецификации и качество материалов устанавливаются для конкретного проекта исходя из требуемой прочности, эстетического вида, долговечности и т.д.

Например, в спецификациях может быть указан тип цемента для защиты от воздействия хлоридов и карбонизации, если конструкция строится в приливных зонах. В этом случае могут потребоваться добавки и дополнительные вяжущие материалы.

14. гарантия

Проверьте и правильно поймите описание продукта, его технические характеристики, условия гарантии, чтобы обеспечить правильный выбор материала. Иногда то, что понимает специалист по подбору материалов или представляет продавец, может ввести в заблуждение.

15. Поддержка и обслуживание после продажи

Услуги и поддержка после продажи являются важными факторами, которые следует учитывать при выборе материалов. Итак, проверьте, предоставляет ли продавец поддержку и услуги, такие как обычный или ежегодный ремонт, запчасти и т. д.

Четыре основных этапа выбора строительных материалов

Определить требования к дизайну
Определить критерии выбора материала
Укажите материалы-кандидаты
Оцените материалы-кандидаты и выберите лучший вариант

Наиболее распространенные строительные материалы

Важность выбора правильных строительных материалов для проектов

Выбор правильного строительного материала дает несколько преимуществ, например, соответствие стандартам и спецификациям проекта, низкие затраты на техническое обслуживание, оптимизацию стоимости строительства, бесперебойное выполнение проекта и т. д.

Приступая к своим следующим проектам, целесообразно убедиться, что вы используете правильные строительные материалы как с точки зрения качества, так и с точки зрения количества.

чтобы просмотреть или добавить комментарий, сделать вход чтобы просмотреть или добавить комментарий, сделать вход

Обратитесь к следующему источнику для чтения, чтобы узнать об экологичном выборе строительных материалов и некоторых критериях их выбора.

Задание на чтение:

В этой главе проводится обзор основных классов материалов, используемых в зданиях. Есть традиционные варианты и некоторые альтернативы. Читая, обратите внимание на плюсы и минусы перехода на «более экологичные» альтернативы.

Каролидес, А., Глава 2. Введение в экологичные строительные материалы и системы (стр. 27-66), в «Зеленом строительстве: планирование проекта и оценка затрат», RSMeans, John Wiley & Sons Inc., 2011 г. (см. E-Reserves in Canvas .)

На что обратить внимание в главе 2:

На страницах 27-30 вы читаете общее обсуждение существующей проблемы со строительными материалами, которые обосновывают цели и критерии выбора устойчивых материалов. Некоторыми важными показателями, используемыми для классификации и характеристики материалов, являются воплощенная энергия (пояснение на стр. 29), долговечность, потенциал повторного использования/переработки и количественное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. Внимательно прочитайте резюме на стр. 30, в котором дается определение экологичных строительных материалов.

На страницах 31-37 вы ознакомитесь со списком наиболее важных классов материалов, используемых в зданиях. К ним относятся: бетон, кирпичная кладка, металлы, дерево, пластмассы и композиты. Просмотрите, чтобы узнать о типичном использовании этих материалов.

Далее, на страницах 37-51, мы рассматриваем различные функции, которые материалы выполняют внутри зданий – теплоизоляция, влагозащита, диффузия пара и замедление воздушного потока, гидроизоляция, вентиляция, кровля, обеспечение проемов, защита поверхности и отделка. В тексте рассматриваются альтернативные материалы, которые существуют для выполнения этих функций. Это хороший справочный материал для тех, кто не очень хорошо знаком со строительной отраслью.

Обратите внимание на специальные показатели (значения R, значения U), используемые для характеристики изоляционных материалов, поскольку они связаны с энергоэффективностью здания. Более высокое значение R обычно указывает на более высокую изоляционную способность материала. Однако будьте осторожны при проверке единиц измерения, так как системы СИ и США работают в разных масштабах. Кроме того, удельное значение R, которое является характеристикой материала, отличается от общего значения R строительной конструкции, которое учитывает толщину изоляции. Вы можете найти дополнительное объяснение на этой странице Википедии R-value (изоляция). Значения, приведенные на рисунке 2.1 учебника, даны на дюйм толщины.

На страницах 51-63 текста рассматриваются различные типы оборудования, используемого в зданиях. Это очень общий обзор; просто просмотрите его быстро.

Обратите больше внимания на страницы 63-64, которые описывают менее традиционные экологически чистые материалы (с низкой воплощенной энергией). Подумайте, каковы плюсы и минусы этих природных альтернатив и где эти материалы могут быть практически использованы.

Как вы можете понять из этого чтения, одной из главных целей здесь является выбор материалов, которые обладают высокой степенью возобновляемости, возможности повторного использования и долговечности и в то же время имеют низкое воздействие на окружающую среду и низкое потребление энергии.

Как бы вы руководствовались при выборе? Принципы выбора альтернатив, обсуждавшиеся в Уроке 4 этого курса, применимы и здесь. Процесс может включать анализ жизненного цикла некоторых материалов, а также многокритериальный анализ для обеспечения максимальной осуществимости и минимального воздействия.

Самонные кирпичи являются хорошим примером строительных материалов с низким уровнем ударопрочности в районах с ограниченными ресурсами. Они также позволяют перерабатывать другие побочные продукты процесса. Например, на левом изображении показано производство кирпича с использованием побочных продуктов сахарной футеровки и щебня в зоне ликвидации последствий стихийного бедствия.

Иногда сделать однозначный вывод об устойчивости тех или иных материалов непросто. Вопрос устойчивости требует более широкого мышления, которое не только описывает природу материала, свойства окружающей среды и возможные воздействия. Устойчивость также предполагает определение конкретной судьбы этого материала в конкретном месте.

Например, если мы рассмотрим огнеупорный (обожженный) кирпич в качестве обычного строительного материала, будет ли он рациональным выбором для строительства? Это действительно зависит от более широкого взгляда на жизненный цикл материала. Кирпичи производятся из добытых земных материалов (таких как глина) путем обжига в печи. Энергия необходима, чтобы нагреть эту печь. В одном случае, если мы сжигаем уголь, чтобы топить печь, чтобы сделать кирпичи, это не похоже на устойчивое производство. Уголь является ископаемым топливом (невозобновляемым), и его сжигание приводит к значительным выбросам углерода, поэтому производство кирпича, по-видимому, не является устойчивым выбором. Но можно ли нагреть эту печь с помощью возобновляемого источника энергии? Например, можем ли мы использовать электрическую печь с электричеством, вырабатываемым с помощью солнечной энергии? Не углубляясь в осуществимость этого выбора, мы можем сразу увидеть возможность сделать этот процесс устойчивым. С другой стороны, если здание снесут, куда денутся кирпичи? Если они вносят вклад в отходы демонтажа и вывозятся на свалку, это приводит к неустойчивой практике. Но если есть план ответственного сноса и если мы знаем, что эти кирпичи будут отделены от других отходов, отправлены на перерабатывающий завод за углом, измельчены и повторно использованы в качестве новых кирпичей или в качестве покрытия для беговой дорожки в городской парк, мы гораздо лучше предчувствуем его.

Маршруты, определяющие судьбу материала, должны быть намечены еще на этапе планирования, и в этом должен помочь соответствующий системный анализ; и, кроме того, жизненный цикл материала должен регулироваться в соответствии с этим планом. Тем не менее, устойчивость связана не столько с материалами, сколько с дизайном и стратегией управления. Кроме того, система устойчивости обычно имеет более широкие границы, чем само здание, поэтому устойчивые здания нельзя оценивать отдельно от их инфраструктуры.

Здание жизненного цикла

Строительство жизненного цикла известно как проектирование для разборки и проектирование для деконструкции. Этот инновационный подход поощряет создание зданий, которые обеспечивают ресурсы для будущих зданий.

Инициатива построения жизненного цикла была вызвана рядом проблем. По данным Агентства по охране окружающей среды США:

более 100 миллионов тонн строительного и сносного мусора ежегодно отправляются на свалки в Соединенных Штатах;
строительный и сносный мусор составляет около 40 процентов потока твердых отходов;
повторное использование строительных компонентов снижает выбросы энергии и парниковых газов, связанные с производством и транспортировкой строительных материалов;
в период с 2000 по 2030 год будет заменено около 27 процентов существующих зданий и построено 50 процентов всего фонда зданий.

Подход к строительству в течение жизненного цикла подразумевает более легкое восстановление и повторное использование строительных материалов, что снижает потребление энергии и ресурсов.

Проверьте свое понимание:

Что из следующего является ключом к устойчивому использованию строительных материалов?

(a) Способность к переработке в конце жизненного цикла здания
(b) Низкая токсичность для человека
(c) Низкий уровень физической энергии
(d) Местное производство или приобретение
д) все вышеперечисленное

Нажмите, чтобы ответить.

Когда мы говорим, что воплощенная энергия бетона составляет 1.9 МДж/кг, а воплощенная энергия пластика — 90 МДж/кг, что это значит?

Нажмите, чтобы ответить.

ОТВЕТ:
Это означает, что на все процессы, в результате которых производится 1 кг бетона, уходит 1.9 мегаджоуля энергии; и 90 мегаджоулей в случае пластика. Воплощенная энергия является своего рода бухгалтерской мерой для оценки экологических издержек продукта или материала. Материалы с меньшей воплощенной энергией оказывают меньшую нагрузку на окружающую среду.

Если панель из стекловолокна имеет значение R 2.5, а тюки соломы имеют значение R 1.45, какой из этих двух материалов будет предпочтительным в качестве теплоизолятора с точки зрения эффективности нагрева-охлаждения и связанной с этим экономии энергии?

Нажмите, чтобы ответить.

ОТВЕТ:
Панель из стекловолокна имеет более высокое значение R и, следовательно, обладает лучшими изоляционными свойствами. Однако будьте осторожны, полагаясь только на значение R для принятия решений, потому что оно учитывает только диффузионную теплопередачу без разницы атмосферного давления.

Каменная кладка Строительство – Материалы и классификация

Кирпичная кладка из необработанного бутового камня — самый дешевый и грубый вид каменной кладки. В этих конструкциях используются камни разной формы и размера. Камни берутся непосредственно из карьера, так называемые необработанные каменные блоки. Курсы не поддерживаются регулярно в этом методе строительства. Сначала укладывают более крупные камни. Пространства между ними заполнены сколами или снеками. Это делится на два типа:

Случайная каменная кладка из необработанного щебня
Квадратная необработанная бутовая кладка

Случайная каменная кладка из необработанного щебня: В этом типе слабые углы и края камня удаляются с помощью молотка каменщика. В стыках и косяках используются более крупные камни, чтобы увеличить прочность кладки.

Квадратная необработанная бутовая кладка: Здесь камни имеют примерно квадратную форму и используются в строительстве. Облицовочные камни обработаны молотком. Более крупные камни используются в качестве квойнов. Щепа не используется в качестве подстилки.

в. Многоугольная бутовая кладка

Здесь камни для кладки имеют грубую форму неправильных многоугольников. Затем камни укладываются таким образом, чтобы избежать вертикальных стыков в облицовке. По возможности ломайте суставы. Использование каменной крошки для поддержки камней.

д. Каменная кладка из кремневого щебня

В местах, где кремень имеется в избытке, применяется кладка из кремневого щебня. Кремни представляют собой конкреции кремнезема неправильной формы. Они очень твердые, но хрупкие по своей природе. Толщина кремней варьируется от 8 до 15 см. Их длина варьируется от 15 до 30 см.

е. Кладка из сухого щебня

Это конструкции из бутовой кладки, выполненные без использования раствора. Небольшие пространства заполнены более мелкими каменными кусочками. Применяется при отсыпке земляных дамб и откосов каналов.

2. Ашларовая кладка

Кладка из тесаного камня строится из точно обработанных камней, имеющих равномерные и тонкие швы. Толщина швов составляет около 3 мм, которые располагаются в различных узорах. Размер каменных блоков должен быть пропорционален толщине стен.

Различают следующие виды кирпичной кладки:

Изящная кладка Ашлара
Ашлар Блок в курсе
Кирпичная кладка из Ашлара с фаской
Ашлар Грубая каменная кладка
Каменная или карьерная кладка

1. Изящная кладка Ашлара

В тонкостенной каменной кладке каждый камень имеет одинаковый размер и форму, почти прямоугольную форму. Следовательно, эта форма обеспечивает идеальные горизонтальные и вертикальные соединения с соседними камнями. Строительство из тесаного мелкозернистого кирпича очень дорого.

2. Ашларовая черновая кладка

У этого типа есть камни, стороны которых тонко обработаны долотом. Поверхность камней сделана шероховатой с помощью инструментов. По периметру черновой обработанной грани каждого камня предусмотрена полоса шириной 25мм.

3. Камень и карьер

Этот тип кладки имеет полосу шириной 25 мм, сделанную долотом по периметру каждого камня. Оставшуюся часть лица оставляют в том же виде, в каком получили.

4. Блок тесаного камня в рядовой кладке

Этот вид представляет собой сочетание кладки из тесаного камня и бутовой кладки. Облицовка кладочных камней представляет собой либо грубую обработку, либо обработанные молотком камни. Фундамент стены может быть выполнен из бутовой кладки.