Переработка домов: новый метод для циркулярной экономики

В Норвегии ежегодно сносят около 1100 частных домов, однако лишь 7% древесины удается переработать. Георгиос Триадафиллидис, научный сотрудник Норвежского университета естественных и технических наук (NTNU), считает, что этот показатель можно значительно улучшить. Строительная отрасль потребляет огромное количество сырья и производит значительные объемы отходов, что ведет к увеличению потребления природных ресурсов и росту выбросов CO₂. Переход к более устойчивым практикам, включая повторное использование строительных материалов, может кардинально изменить ситуацию.

Совместно с профессором Лижен Хуанг и коллегами, Триадафиллидис разработал модель, призванную упростить категоризацию и расчет объемов строительных материалов, пригодных для повторного использования. Как отмечает Хуанг, для перехода к циркулярной экономике необходимо иметь четкое представление о количестве и качестве доступных материалов, чего пока недостает, особенно в отношении зданий.

Традиционные методы анализа материалов, такие как ручные расчеты, являются дорогостоящими и трудоемкими, особенно при обследовании целых городов. Использование 3D-сканирования и машинного обучения автоматизирует процесс, но имеет свои ограничения. Существующие технологии сканируют только видимые поверхности, не предоставляя информации о скрытых материалах, их состоянии или количестве. К тому же, такие системы часто ошибаются, принимая один материал за другой, что делает крупномасштабное картирование материалов ненадежным.

Разработанный NTNU метод основан на BIM (Building Information Modeling) – процессе создания цифровых 3D-моделей зданий, включающих детальную информацию о материалах, их качестве и инженерных системах. Хотя BIM является стандартом для крупных проектов, для большинства существующих зданий таких моделей нет. Исследователи предложили автоматизировать процесс создания BIM-моделей, используя существующие архитектурные и планировочные чертежи, технические спецификации, данные земельного кадастра, нормативные документы и фотоматериалы. Этот подход позволяет сэкономить время и средства, собирая воедино, казалось бы, незначительные фрагменты информации для формирования полной картины.

Эксперименты показали, что новый метод позволяет с 95% точностью рассчитывать количество материалов во внешних стенах и кровле типового норвежского дома 1980-х годов. Точность подтверждена на примере дома площадью 140 квадратных метров. Несмотря на многообещающие результаты, требуется дальнейшее тестирование для окончательного подтверждения точности модели. Преимущество метода заключается в его адаптивности и использовании широко доступных данных, что позволяет легко масштабировать его.

Исследователи продолжают работу над усовершенствованием метода. Одно из направлений – интеграция информации напрямую от домовладельцев. Поскольку многие дома подвергались перепланировкам, информация в официальных документах может быть неполной. Триадафиллидис предлагает предусмотреть возможность для владельцев домов самостоятельно регистрировать значительные изменения. Это обеспечит актуальность моделей и более точное представление о материалах, доступных для повторного использования, что является ключевым условием для построения эффективной циркулярной экономики.