Номенклатурный анализ объемов образования отходов строительства и сноса

УДК 658.567

НОМЕНКЛАТУРНЫЙ АНАЛИЗ ОБЪЕМОВ ОБРАЗОВАНИЯ ОТХОДОВ СТРОИТЕЛЬСТВА И СНОСА

© 2015 М.В. Кравцова, А.В. Васильев, М.П. Нагайцева, А.В. Кравцов

Тольяттинский государственный университет

Статья поступила в редакцию 15.11.2015

Представлен детальный анализ объемов образования отходов строительства и сноса на территории Самарской области. Просчитан процент потерь строительных материалов при застройке и количество неизбежного образования отхода - потери материала при строительстве. Проведен анализ накопления отходов на полигонах и несанкционированных свалках, не смотря на принадлежность отходов строительства и сноса к 4 и 5 классам опасности, динамика их образования и накопления свидетельствует о серьезном ущербе окружающей среде.

Ключевые слова: обращение с отходами, снос, объемы строительства жилья, строительство.

С началом в 2006 году приоритетного национального проекта «Доступное и комфортное жильё - гражданам России» на территории Самарской области наблюдается ежегодный рост объёмов жилищного строительства, достигаемый за счет ввода объектов индивидуального жилищного строительства (табл. 1).

Формирование основных направлений развития жилищного строительства в Самарской области осуществляется на основании Стратегии социально-экономического развития Самарской области на период до 2020 года, утвержденной постановлением Правительства Самарской области от 09.10.2006 № 129, Схемы территориального планирования Самарской области, документов территориального планирования муниципальных образований Самарской области. Прогноз объемов и структуры жилищного строительства основан на анализе его динамики, объемов и структуры за последние годы, основных направлениях социально-экономического развития Самарской области с учетом существующих обязательств по улучшению жилищных условий различных категорий граждан. В соответствии с прогнозом и принятыми обязательствами определены ежегодные объемы ввода жилья в Самарской области в период до 2020 года, они указаны в табл. 2.

Кравцова Марианна Викторовна, кандидат педагогических наук, доцент кафедры «Рациональное природопользование и ресурсосбережение». E-mail: M.V.Kravtsova@yandex.ru Васильев Андрей Витальевич, доктор технических наук, профессор кафедры «Рациональное природопользование и ресурсосбережение». E-mail: avassil62@yandex.ru Нагайцева Мария Павловна, студентка кафедры «Рациональное природопользование и ресурсосбережение». E-mail: M.V.Kravtsova@yandex.ru Кравцов Александр Валериевич, студент кафедры «Рациональное природопользование и ресурсосбережение». E-mail: akravtsov14@mail.ru

С учетом полученных объемов строительства жилья предполагается развитие жилищного строительства по следующим направлениям (рис. 1):

- строительство муниципального жилья, предназначенного для предоставления гражданам по договорам социального найма;

- строительство коммерческого жилья разных ценовых категорий;

- строительство индивидуальных жилых домов коттеджного типа.

Проанализировав объемы и структуру введенного в эксплуатацию жилья, а также изучив прогнозы планируемого ввода объема жилья, определим объемы образования и накопления строительных отходов на территории Самарской области в период с 2006 до 2020 годов.

При любом строительстве наблюдаются потери материалов - та часть материалов, которая не может быть использована в производстве: осколки кирпича, мелких блоков и других стеновых материалов. Отходы при строительстве

- это остатки материалов, которые не могут быть использованы при изготовлении данной продукции, но пригодные для производства какой-либо другой продукции. Естественная убыль

- это потери количества продукции вследствие ее физико-химических свойств, возникающие при транспортировке и хранении, включая по-грузочно-разгрузочные операции.

Потери и отходы материалов, которые не должны иметь места при производстве работ с соблюдением требований стандартов, строительных норм и правил, допусков и т.д., относятся к устранимым. Наряду с указанными прямыми устранимыми потерями следует различать косвенные потери строительных материалов, вызванные применением материалов более высоких сортов или марок, чем это требуется по строительным нормам и правилам.

По месту возникновения трудноустранимые потери и отходы рекомендуется подразделять на

Таблица 1. Объемы ввода и структура жилищного строительства на территории Самарской области в период 2006-2011 годов

Типы домов по конструктивным системам Объём введённого в эксплуатацию жилья

2006 2007 2008 2009 2010 2011

Крупнопанельные и объемно-блочные 87,3 37,8 83,9 62,9 71,6 52,9

Крупноблочные 70,8 33,6 168,2 102,1 105,7 138,1

Монолитные и сборномонолитные 78,0 6,5 27,3 23,9 6,9 8,6

Кирпичные и каменные 371,6 1038,6 908,6 688,8 746,4 958,6

Деревянные 47,6 62,0 65,9 65,1 50,8 67,2

Смешанные системы 98,7 108,5 74,2 82,4 59,7 105,6

Итого 754,0 1287,0 1328,1 1025,2 1041,1 1331,0

Таблица 2. Ежегодные введенные и планируемые объёмы ввода жилья в Самарской области

Наименование показателя жилищного строительства Введенные и планируемые объёмы ввода жилья в Самарской области по годам

2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Средне- и многоэтажные здания 796 937,5 1095,7 1266 1342 1377 1440 1500 1700

Малоэтажные здания 665 672,5 684,3 704 858 997 1176 1383 1700

первоначальной (до расхода) норме материала. В некоторых случаях потери и отходы могут определяться по чистой или черновой массе, объему, площади деталей. Материалы, которые поступают на производство в готовом виде, не должны давать трудноустранимых потерь и отходов [6].

Зная количество планируемой застройки Самарской области по годам до 2020 года, и зная процент потери строительных материалов при застройке, можем просчитать количество неизбежного образования отхода-потери материала при строительстве по формуле:

Рис. 1. Диаграмма ежегодного введенного и планируемого объёма ввода жилья на территории Самарской области

четыре основные групп: транспортные; складские; от переработки материалов; при производстве строительно-монтажных работ.

Величина трудноустранимых потерь и отходов материалов определяется в виде норматива (в процентах нормы расхода материала).

При нормировании трудноустранимых потерь и отходов необходимо использовать методы технического нормирования расхода материалов в строительном производстве: производственный; лабораторный; расчетно-аналитический. Для выбора необходимого метода нормирования потери и отходов целесообразно материалы классифицировать исходя из физико-механических свойств, характера использования, целевого назначения (табл. 3).

Для первой группы величина трудноустранимых потерь и отходов материалов при изготовлении деталей, изделий рассчитывается по

N = Р *К * Н .,

п Ш1 7 П1

где Рт - расход материала одного вида

т. т

где ^ - количество используемого материала, м3, Р1 - плотность материала, кг/м3; К7 - количество планируемой застройки, м2, Но. - потери и отходы материала, возникающие при работе, хранении и транспортировке, %,

Н .= а /О * 100 .

где О, - количество материала (в чистом виде), содержащегося в готовой продукции, в единицах массы, объемных и линейных единицах счета; а - потери и отходы, в тех же единицах.

Типовые нормы трудноустранимых потерь и отходов материалов и изделий в процессе строительного производства приведены в табл. 4.

Для получения исходных данных по количеству и виду материалов необходимых для строительства здания, взяли сметную документацию на строительств типового многоэтажного здания общей площадью Б=10 330 м2. Используя данные таблицы 2 и 4, можем рассчитать потери мате-

Таблица 3. Состав групп материалов и изделий с дальнейшим методом нормирования

Г № Наименование групп материальных ресурсов Состав групп материалов и изделий Метод нормирования

I Сборные конструкции и детали Сборные железобетонные изделия и конструкции, детали облицовочные из природного камня, изделия лепные и столярные, санитарно-технические приборы и т. п. Расчетно-аналитический

II Длинномерные материалы и детали Лесоматериалы, деревянные погонажные детали, рельсы, профильная и сортовая сталь, стальные и чугунные трубы, арматура для железобетонных изделий и т. п. Расчетно-аналитический и производственный

III Плитные и листовые Кровельные штучные и листовые, перегородочные плиты, облицовочные листы (сухая штукатурка), облицовочные плитки, паркет, стекло и т. п. Расчетно-аналитический и производственный

IV Сыпучие и пылевидные Рубероид, пергамин, толь, обои, линолеум, линкруст, полимерные кровельные и гидроизоляционные материалы (элон, кровлелон, гидробутил) Расчетно-аналитический и производственный

V Рулонные Цемент, известь, гипс, песок, глина, гравий, шлак, щебень и т. п. Производственный и лабораторный

VI Смеси и растворы Бетонные и асфальтобетонные смеси, кровельные, изоляционные и дорожные мастики, растворы кладочные и отделочные Производственный и лабораторный

VII Камни правильной формы Кирпич, бетонные и керамические камни, огнеупоры и т. п. Расчетно-аналитический

VIII Камни неправильной формы Бутовый и булыжный камень и т. п. Расчетно-аналитический и

IX Жидкие лакокрасочные и мастичные Олифа, малярные и антисептические составы, бензин, керосин, дизельное топливо и др. Производственный и лабораторный

X Штучные мелкие (метизы) Гвозди, шурупы, скобяные изделия и т. п. Расчетно-аналитический

XI Инвентарные детали временных сооружений Щиты для крепления траншей, леса и подмости различных типов, щиты опалубки и т.п. Расчетно-аналитический и производственный

риалов при планируемом объеме ввода жилья по годам (табл. 5).

По данным, полученным в результате расчетов, построены графики (рис 2- рис. 4) роста отходов бетона тяжелого по годам от средне- и многоэтажных зданий.

По данным, полученных в результате расчетов, построен график роста отходов из дерева по годам от средне- и многоэтажных зданий.

Выводом к анализу роста объемов образования строительных отходов от строительства является таблицы 8-9, в которых прослеживается динамика роста образования отходов от строительства (среднее значение плотности отходов равно 160 кг/м3- смешенные строительные отходы).

Отходы трудноустранимых потерь при

строительстве представленные в таблице 9 отображают данные по всей Самарской области. На г.о. Тольятти приходится 20% (12 017 691,95) от

Рис. 2. График роста отход бетона тяжелого по годам

Таблица 4. Наименование видов работ с нормами трудноустранимых потерь

№ Наименование видов работ и материалов Нормы потерь

п/п и отходов %

1 2 3

1. Кирпич строительный:

при кладке стен и перегородок 1,0

при кладке стен с простым и средним оформлением 1,5

при кладке стен со сложным оформлением 2,0

2. Раствор цементный кладочный 2,0

3. Раствор для заделки стыков сборных железобетонных конструкций 4,0

4. Лесоматериалы при устройстве покрытий по фермам, стульев, перегородок, балок и т.д. (кроме комплектов деталей домов заводского изготовления) 3,0

5. Погонажные изделия:

доски и бруски для чистых полов 1,5

наличники, плинтусы 1,0

6. Устройство полов из линолеума при применении

линолеума без рисунка 2,0

линолеума с рисунком 4,0

линолеумных ковров 0,5

7. Устройство полов из плиток: бетонных, цементных, мозаичных, керамических, асфальтобетонных 2,0

8. Смесь асфальтобетонная для устройства полов 2,0

9. Шашки деревянные торцовые для устройства полов 1,0

10. Плиты древесноволокнистые сверхтвердые или твердые 2,0

11. Плиты древесноволокнистые мягкие, плиты фибролитовые 3,0

12. Олифа, белила, краски 3,0

13 Стекло в заводском ассортименте при площади нарезки 5,0 и 6,0 1,2

Таблица 5. Трудноустранимые потери материалов (тонн) до 2020 года при застройке средне- и многоэтажных зданий

Года Бетон тяжелый, т Кирпич керамический одинарный, т Раствор готовый кладочный цементный, т

2012 284 064 9 785 850 3 613 149

2013 334 560 11 525 421 4 255 437

2014 391 016 13 470 297 4 973 527

2015 451 790 15 563 928 5 746 542

2016 478 912 16 498 255 6091516

2017 491 402 16 928 538 6 250 385

2018 513 885 17 703 046 6 536 351

2019 535 297 18 440 673 6 808 699

2020 606 670 20 899 429 7 716 525

Рис. 3. График роста отхода раствора готового кладочного цементного по годам

25 000 ф

20000 ф

15 000 ф

10 000 Ё

5 000 1

0 Л

Кирпич керамический одинарный

I

III I I I I I I

2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Рис. 4. График роста отход кирпича керамического одинарного по годам

Таблица 6. Трудноустранимые потери материалов (м2) до 2020 года при застройке средне- и многоэтажных зданий

Года Изделия из дерева Грунтовка, лак, эмаль и т.д. Стекло листовое бесцветное

2012 722 60 560 116

2013 850 71 326 137

2014 993 83 362 169

2015 1 148 96 318 185

2016 1 217 102 100 196

2017 1 249 104 763 201

2018 1 306 109556 211

2019 1 360 114 121 219

2020 1 541 129 337 249

Рис. 5. График роста отходов из дерева по годам от средне- и многоэтажных зданий

Рис. 7. График роста отходов стекла листового по годам от средне- и многоэтажных зданий

Рис. 6. График роста отхода грунтовки, лака, и эмали по годам от средне- и многоэтажных зданий

всей Самарской области. После изучения номенклатуры строительных отходов и определения их класса опасности, на основании данных из Федерального классификатора каталога отходов, можно сделать вывод, что в своем большинстве отход от строительства и сноса относится к IV и V классов опасности по степени воздействия на окружающую природную среду [1-2]. Рассчитывая количество образования строительных отходов от застройки Самарской области, определено процентное соотношение, приходящееся на территорию г.о. Тольятти. На территории г.о.

Таблица 7. Трудноустранимые потери материалов (тонн) до 2020 года при застройке малоэтажных зданий

Года Бетон Кирпич керамический Раствор готовый кладочный

тяжелый одинарныи цементный

2012 237314 8 175 203 3 018 443

2013 239 991 8 267 404 3 052 485

2014 244 202 8 412 468 3 106 046

2015 251 232 8 654 651 3 195 464

2016 306 189 10 547 856 3 894 472

2017 355 793 12 256 658 4 525 395

2018 419 671 14 457 201 5 337 878

2019 493 542 17 001 963 6 277 454

2020 606 668 20 899 015 7 716 321

Таблица 8. Анализ роста образования отходов строительства

Вид строительства Изделия из Грунтовка, лак, Стекло листовое

дерева, тонн эмаль, тонн бесцветное, тонн

При застройке средне- 9 631,25 808 356,25 1 556,25

и многоэтажных здании

При застройке 14 375, 00 808 356,25 1 556,25

малоэтажных здании

Итого 24 006,25 1 616 713 3112,5

Всего на 2020 год 1 643 831,75

Таблица 9. Рост образования отходов строительства на 2020 год всего малоэтажных, среднеэтажных и многоэтажных зданий

Наименование отхода строительства При застройке малоэтажных, среднеэтажных и многоэтажных зданий

Бетон тяжелый, тонн 1 213 338

Кирпич керамический одинарный, тонн 41 798 444

Раствор готовый кладочный цементный, тонн 15 432 846

Изделия из дерева, тонн 24 006,25

Грунтовка, лак, эмаль, тонн 1 616 713

Стекло листовое бесцветное, тонн 3 112,5

Всего на 2020 60 088 459,25

Тольятти расположены 4 объекта размещения и захоронения отходов, каждый из них заполнен в разной степени. Проанализировав динамику роста заполнения действующих полигонов, и имея проектную вместимость каждого из них, просчитали их вывод из эксплуатации в зависимости от темпа роста образования отходов. Строительные отходы вывозятся на ближайшие полигоны для дальнейшего их захоронения, но до конечной цели попадает далеко не весь объем образованных отходов [3-5]. Значительная часть образованных строительных отходов (около 45%) не доезжая до полигонов, остается на несанкционированных свалках города [4, 5]. При отсутствии организованного вывоза и своевременной ликвидации образующиеся свалки строительных отходов могут просуществовать длительное время. Необустроенные свалки оказывают значительное негативное воздействие на почвы и грунты, поскольку из-за своей малой подвижности они являются наиболее уязвимыми по отношению к воздействию на них [4, 7]. При горении смешанных отходов выделяются токсичные газы. Часть отходов, которая сгорает, превращается в яды, более токсичные и стойкие, чем исходный мусор, и вся эта сложная смесь химикатов попадает в окружающую среду.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Васильев А.В., Васильева Л. А К вопросу о системном обеспечении экологической безопасности в условиях современного города. // Известия Самарского научного центра РАН. 2003. Т.5 №2. С. 363-368.

2. Васильев А.В., Нустрова Е.А. Перспективы и проблемы создания химических парков: пути снижения негативного экологического воздействия (на примере ЗАО «Тольяттисинтез») // Экология и промышленность России. 2013. № 7. С. 42-45.

3. Кравцов А.В., Фенюк Н.А. Прогнозирование экологических рисков при работе промышленных предприятий // Технические науки - от теории к практике. 2014. № 30. С. 125-132.

4. Кравцова М.В., Васильев АВ., Волков ДА, Башкиров Ю.Ю. Оценка экологических рисков в процессе утилизации твердых бытовых отходов // Известия Самарского научного центра РАН. 2014. Т.16. №1(7). С. 1849-1857.

5. Мельникова Д.А., Кравцова М.В. Оптимизация системы управления движением отходов ТБО с целью улучшения экологической ситуации на территории г.о.Тольятти // Известия Самарского научного центра РАН. 2012. Т. 14. № 1-3. С. 771-776.

6. РДС 82-202-96 Правила разработки и применения нормативов трудноустранимых потерь и отходов

материалов в строительстве. М., 1996. 7. Теличенко В.И., Галицкова Ю.М. Снижение воздей

ствия необустроенных свалок в условиях городских территорий // Вестник МГСУ. 2010. № 4. С. 191-196.

NOMENCLATURAL ANALYSIS OF VOLUMES OF WASTE CONSTRUCTION AND DISMANTLING

© 2015 M.V. Kravtsova, A.V. Vasilyev, M.P. Nagaytseva, A.V. Kravtsov

Togliatti State University

The detailed analysis of the volumes of waste construction and dismantling in the Samara region. Calculate the percentage of the loss of construction materials in the building and the amount of the inevitable formation of waste - the loss of material during construction. The analysis of the accumulation of waste in landfills and illegal dumps, despite belonging construction and demolition waste to the 4 and 5 classes of danger, the dynamics of their formation and accumulation of evidence of the serious damage to the environment.

Keywords: waste management, dismantling, housing construction, construction.

Marianna Kravtsova, Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor at the Rational Nature Management and Resources Conservation Department. E-mail: M.V.Kravtsova@yandex.ru

Andrey Vasilyev, Doctor of Technical Science, Professor at the Rational Nature Management and Resources Conservation Department. E-mail: avassil62@yandex.ru Maria Nagaytseva, Student. E-mail: M.V.Kravtsova@yandex.ru Alexandr Kravtsov Student. E-mail: AKravtsov14@mail.ru