Książka w serii "Rozprawy Monografie" nr 382
Niniejsza monografia została poświęcona problematyce kompleksowej oceny konstrukcji żelbetowych w kontekście idei zrównoważonego rozwoju. Autor proponuje spójną metodykę, która umożliwia analizę konstrukcji w całym cyklu życia – od etapu projektowania, przez wykonawstwo i eksploatację, aż po likwidację obiektu. W opracowaniu uwzględniono trzy wymiary oceny: środowiskowy, ekonomiczny i społeczny, co pozwala na wieloaspektowe spojrzenie na decyzje projektowe i materiałowe w budownictwie.
Książka opiera się na aktualnych normach i wytycznych, przedstawiono w niej także proces praktycznej weryfikacji zaproponowanej metodyki na przykładzie monolitycznej konstrukcji żelbetowej. Autor analizuje zarówno uwarunkowania techniczne, jak i wpływ zastosowanych rozwiązań na koszty, środowisko oraz społeczeństwo. Publikacja ma charakter interdyscyplinarny – łączy wiedzę z zakresu inżynierii lądowej, oceny cyklu życia (LCA) i ekonomiki budownictwa – i stanowi wartościowe źródło informacji dla projektantów, wykonawców, badaczy oraz wszystkich, którzy poszukują praktycznych narzędzi wspierających wdrażanie zasad zrównoważonego budownictwa.
- Contents
-
Streszczenie 9
Summary 11
Wykaz ważniejszych pojęć 13
1. Wprowadzenie 17
1.1. Uzasadnienie podjęcia tematu 17
1.2. Cel pracy 24
1.3. Zakres pracy 24
2. Ocena cyklu życia w budownictwie 27
2.1. Ewolucja oceny cyklu życia w aspekcie zrównoważonego rozwoju 27
2.2. Normowe zasady zrównoważonej oceny konstrukcji żelbetowych 30
2.3. Granica systemu i fazy cyklu życia obiektu budowlanego 32
2.4. Granice systemu dla monolitycznych konstrukcji żelbetowych 38
3. Kryterium techniczne w zrównoważonej ocenie konstrukcji żelbetowych 43
3.1. Beton jako materiał konstrukcyjny 43
3.1.1. Betony wysokowartościowe i ultrawysokowartościowe 44
3.1.2. Beton samozagęszczalny 45
3.1.3. Fibrobeton 46
3.1.4. Beton geopolimerowy 47
3.1.5. Beton z kruszywem z recyklingu i z kruszywem alternatywnym 47
3.2. Wymagania projektowo-techniczne stawiane konstrukcjom żelbetowym 51
3.2.1. Standardy i wytyczne dotyczące projektowania konstrukcji żelbetowych 51
3.2.2. Dobór klasy betonu i składu mieszanki betonowej 53
3.2.3. Projektowanie konstrukcji z wykorzystaniem metod optymalizacyjnych 57
3.3. Ekwiwalent funkcjonalny 60
3.4. Analiza wybranych składów mieszanek betonowych 62
4. Kryterium środowiskowe w zrównoważonej ocenie konstrukcji żelbetowych 64
4.1. Metodyka oceny środowiskowej w cyklu życia obiektu budowlanego 64
4.1.1. Regulacje prawne i normy techniczne w ocenie środowiskowej 64
4.1.2. Cykl życia betonu w ujęciu środowiskowym 67
4.1.3. Zjawisko karbonatyzacji betonu w ujęciu środowiskowym 71
4.1.4. Kategorie wpływu i wskaźniki wykorzystania zasobów w analizie LCA 73
4.1.5. Analiza i interpretacja wyników oceny środowiskowej 79
4.2. Czynniki wpływające na ocenę środowiskową konstrukcji żelbetowych 81
4.2.1. Skład mieszanki betonowej 83
4.2.2. Rodzaj cementu 84
4.2.3. Struktura źródeł energii (miks energetyczny) 86
4.2.4. Procesy transportowe 88
4.2.5. Praca maszyn budowlanych 92
4.3. Jednostkowa ocena środowiskowa wybranych mieszanek betonowych i stali zbrojeniowej 92
4.3.1. Opis zastosowanego modelu środowiskowego 92
4.3.2. Analiza wpływu środowiskowego mieszanek betonowych 98
4.3.3. Analiza wpływu środowiskowego stali zbrojeniowej 110
4.3.4. Zyski i straty poza systemowe 113
5. Kryterium ekonomiczne w zrównoważonej ocenie konstrukcji żelbetowych 115
5.1. Analiza kosztów cyklu życia LCC obiektów budowlanych 115
5.1.1. Koszty budowy 116
5.1.2. Koszty eksploatacji 118
5.1.3. Koszty końca cyklu życia 119
5.2. Normowe zasady analizy kosztów w cyklu życia 120
5.3. Rachunek LCC w odniesieniu do obiektów budowlanych 125
5.4. Analiza ryzyka w ocenie kosztów cyklu życia 129
5.5. Analiza cen jednostkowych mieszanek betonowych oraz stali zbrojeniowej 132
6. Kryterium społeczne w zrównoważonej ocenie konstrukcji żelbetowych 136
6.1. Standardy i wytyczne dotyczące oceny społecznej 136
6.2. Czynniki wpływające na ocenę społeczną konstrukcji żelbetowych 142
6.2.1. Hałas 143
6.2.2. Wibracje 144
6.2.3. Zapylenie 145
6.3. Jednostkowa ocena społeczna konstrukcji żelbetowych w cyklu życia 146
6.3.1. Model oceny oddziaływania hałasu 146
6.3.2. Model oceny oddziaływania wibracji 152
6.3.3. Model oceny oddziaływania zapylenia 154
6.3.4. Analiza oceny społecznej konstrukcji żelbetowej 157
7. Systemy wspomagania decyzji w zrównoważonej ocenie konstrukcji żelbetowych 161
7.1. Podstawowe kryteria wyboru wariantu projektowego 161
7.2. Złożone metody wspomagania decyzji stosowane w budownictwie 161
7.2.1. Metoda AHP 163
7.2.2. Metoda TOPSIS 166
7.2.3. Metody ELECTRE 168
7.2.4. Inne metody wielokryterialne. 170
7.3. Metodyka zrównoważonej oceny konstrukcji żelbetowych 172
8. Zrównoważona ocena przykładowej konstrukcji obiektu budowlanego 175
8.1. Wprowadzenie 175
8.2. Charakterystyka analizowanego obiektu budowlanego 177
8.3. Analiza kryterium technicznego zrównoważonej oceny. 178
8.3.1. Obliczenia statyczne i wymiarowanie 179
8.3.2. Rezultaty wymiarowania konstrukcji 185
8.3.3. Ekwiwalent funkcjonalny 187
8.4. Analiza kryterium środowiskowego zrównoważonej oceny 188
8.4.1. Wskaźnik Ecopoint dla mieszanek betonowych 188
8.4.2. Wskaźnik Ecopoint dla stali 190
8.4.3. Wskaźnik Ecopoint dla konstrukcji żelbetowej 191
8.4.4. Wskaźniki GWP i ADP-fossils dla konstrukcji żelbetowej 192
8.5. Analiza kryterium ekonomicznego zrównoważonej oceny 195
8.5.1. Założenia do analizy 195
8.5.2. Analiza wartości kosztorysowej fazy A i C 196
8.5.3. Analiza wartości kosztorysowej fazy A oraz kapitalizowanej fazy C 198
8.5.4. Analiza wartości kosztorysowej fazy A oraz zdyskontowanej fazy C 201
8.5.5. Analiza wartości rezydualnej w ramach fazy D 205
8.6. Analiza kryterium społecznego zrównoważonej oceny 207
8.7. Zrównoważona ocena analizowanych wariantów konstrukcyjno-materiałowych 209
8.7.1. Ocena wariantów konstrukcyjno-materiałowych uproszczoną metodą AHP 210
8.7.2. Ocena wariantów konstrukcyjno-materiałowych metodą TOPSIS 213
8.7.3. Ocena wariantów konstrukcyjno-materiałowych metodą SAW 215
8.7.4. Wpływ wag kryteriów na ocenę wariantów konstrukcyjno-materiałowych 216
9. Podsumowanie i wnioski 220
Bibliografia 226
Załącznik 1. Metodyka zebrania danych bibliograficznych przedstawionych w rozdziale 1 245
Załącznik 2. Kalkulacja wartości kosztorysowej Wk dla jednego z rozpatrywanych wariantów konstrukcyjno-materiałowych – wariant W-1 M1 – NSC 30/37 246
