Кажется, среди архитектурных материалов существует иерархия. Дерево и гранит - самые популярные, стекло и алюминий - самые модные, а мрамор - самый дорогой. А еще есть бедный бетон, непривлекательный бетон. Мы ходим по нему, ездим на нем и даже плюем на него жвачкой. Некоторое уважение. Просто так трудно любить материал, который дал нам многоквартирные дома, парковочные площадки и большинство тюрем в мире. Но для гадкого утенка архитектуры все может измениться. Существует новая тенденция использования бетона для строительства домов, главным образом потому, что это один из самых прочных и долговечных строительных материалов. Он также невероятно устойчив к огню, что делает его безопасным выбором для дома.
Огнеупорные свойства бетона довольно легко понять. Компоненты бетона - цемент (известняк, глина и гипс) и заполнители - химически инертны и поэтому практически негорючи. Бетон также имеет низкую скорость теплопередачи, а это означает, что бетонные стены в доме действуют как противопожарный щит, защищая соседние комнаты от пламени и сохраняя структурную целостность, несмотря на воздействие сильного тепла.
Как свойства бетона делают его невосприимчивым к огню? Огнестойкость относится к способности материала твердо стоять в огне, в то время как все вокруг него горит. При определении огнестойкости строительного материала учитываются скорость теплопередачи и горючесть этого материала при различных условиях, таких как температура огня, вентиляция и источники топлива в здании. В то время как бетонные стены обычно могут выдерживать до четырех часов экстремального давления огня, большинство стен с деревянным каркасом рухнет менее чем за час. Также важно отметить, что когда бетон горит, он не выделяет токсичных паров, дыма и не капает расплавленными частицами.
Огнестойкие свойства материала очень важны в жилищном строительстве, так как они определяют, насколько хорошо будет сохраняться структурная целостность дома при воздействии сильного тепла и пламени. Это называется огнестойкостью, и в следующем разделе мы рассмотрим несколько примеров, включая сравнение бетона и дерева.
Каркас вашего дома: как бетон выдерживает?
Если вам посчастливилось сказать что-то о выборе материала для каркаса вашего дома, вы можете подумать о бетоне, а не о дереве. В последние годы строители домов обращаются к бетону в качестве каркасного материала по целому ряду причин, не последней из которых являются его огнестойкие свойства.
Бетон, как правило, считается хорошей ценностью в домашнем строительстве, когда речь идет о противопожарных характеристиках, поскольку он намного лучше, чем дерево, выдерживает сильную жару. Отчасти это связано с тем, что бетон позволяет разделить (то есть локализовать) огонь. В качестве примера разделения давайте посмотрим на поджог башен Всемирного торгового центра (ВТЦ) 11 сентября 2001 года.
Несмотря на сильную жару горящего реактивного топлива, когда самолеты врезались в здания ВТЦ тем роковым сентябрьским утром, 4-дюймовые (10-сантиметровые) бетонные плиты между каждым этажом башен смогли ограничить распространение огонь, по крайней мере, на некоторое время. Однако стены башни были скреплены из стали и других материалов, а не из бетона. Когда температура огня превысила 800 градусов по Фаренгейту (427 градусов по Цельсию), несущие стальные конструкции башни ослабли и начали разрушаться. Тем не менее, большинство инженеров согласны с тем, что огнестойкость зданий ВТЦ 11 сентября была впечатляющей, главным образом потому, что разделение тепла и пламени дало тысячам людей шанс спастись до того, как здания рухнули.
Как строительный материал бетон также хорошо противостоит другим опасностям, таким как ураганы, торнадо и наводнения, и обеспечивает лучшую звукоизоляцию и энергоэффективность, чем дерево. Однако, несмотря на эти качества, у него есть и некоторые недостатки. Одним из них является его значительный углеродный след. Вообще говоря, на каждую тонну произведенного бетона приходится тонна CO2, выбрасываемая в атмосферу. Углеродный след других материалов (например, стали) может быть таким же или хуже, но, поскольку в мире гораздо больше используется бетон, он кажется больше. Бетонные заводы постоянно становятся все более эффективными, но нельзя отрицать огромное воздействие этого материала на окружающую среду.
Тем не менее, если бетон такой огнеупорный, почему его не используют во всех домах? Мы рассмотрим это в следующем разделе.
Стоимость бетона
Учитывая все обстоятельства, бетон имеет большие перспективы для домов будущего. В настоящее время примерно 17% новых домов, построенных в США, построены из бетона. По словам Омара Гарсии, президента SOGA Construction в Вашингтоне, округ Колумбия, дом из бетона прослужит намного дольше, чем дом с деревянным каркасом.
«В США, вероятно, было бы намного больше домов из бетона, если бы их строительство не было таким дорогим», - говорит он. Ассоциация портландцемента, национальная торговая группа бетонной промышленности, подсчитала, что стоимость нового дома, построенного с использованием изоляционных бетонных форм (наиболее распространенный тип конструкции из цемента), стоит на 4-7 процентов больше, чем аналогичный дом с деревянным каркасом.
«Существует существенный скачок в цене из-за стоимости материала, когда вы делаете каркас из бетона», - говорит Гарсия. «Но реальное увеличение происходит, когда вы учитываете дополнительные рабочие часы для установки стальной арматуры и опалубки, а также для заливки бетона».
Однако с бетонным домом вы получаете экономию в виде более низких счетов за отопление и охлаждение и более низких полисов страхования жилья.
«Учитывая, насколько древесина уязвима для гниения, пожара и заражения термитами, удивительно, как долго древесина сохраняется в качестве основного конструкционного материала домов», - говорит Гарсия.«Если стоимость строительства дома из бетона продолжит снижаться, потребители, естественно, выберут его в качестве предпочтительного материала».
Вполне вероятно, что со временем бетон утратит свой имидж второсортного строительного материала. Нельзя отрицать его долговечность, и немногие материалы могут сравниться с его невероятной огнестойкостью. Возможно, бетону просто нужна хорошая пиар-кампания, чтобы поставить его в один ряд с такими любимыми материалами, как дерево, камень и мрамор.
Примечание автора. Почему бетон огнестойкий?
Когда я получила задание написать об огнестойкости бетона, я сразу вспомнила многочисленные разговоры на эту тему с моим мужем, который одновременно инженер и строитель. Будучи родом из Мексики, где большинство домов построено из бетона, он часто говорит об увлечении американцев деревом как строительным материалом. Как мы уже отмечали в статье, бетон намного прочнее и устойчивее к опасностям, чем дерево. Но дело в том, что многие американцы эмоционально цепляются за дерево, возможно, потому, что когда-то оно было живым существом - деревом, гордо стоящим где-то в лесу. Это также довольно красиво, и иногда это важнее практичности.