Η Συµβολή των Φυσικών και ιακοσµητικών Λίθων στην Αειφόρο Κατασκευή

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ - ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑΣ ΖΩΓΡΑΦΟΥ Η Συµβολή των Φυσικών και ιακοσµητικών Λίθων στην Αειφόρο Κατασκευή ΙΩΑΝΝΗΣ ΠΑΣΠΑΛΙΑΡΗΣ Καθηγητής Ε.Μ.Π. Αναγκαιότητα των Φυσικών Λίθων Η συµβολή στον πολιτισµό Από την εµφάνιση του ανθρώπινου πολιτισµού µέχρι σήµερα, οι φυσικοί λίθοι έχουν παίξει τεράστιο ρόλο στην ανάπτυξή του και σίγουρα θα συνεχίσουν να παίζουν τον ίδιο αν όχι σηµαντικότερο ρόλο και στο µέλλον.

2 Φυσικοί Λίθοι και Κατασκευή Οι φυσικοί λίθοι, µάρµαρα, γρανίτες, ασβεστόλιθοι, µε την ποικιλία των χρωµάτων και των φυσικών ιδιοτήτων τους αναβαθµίζουν ποιοτικά και αισθητικά τις κατασκευές και αποτελούν µια ζωτικής σηµασίας πρώτη ύλη στην κατασκευαστική βιοµηχανία αντιπροσωπεύοντας ένα µεγάλο µέρος της επένδυσης ενός κτιρίου. Πληθώρα εφαρµογών στην κατασκευή δαπέδων και προσόψεων κτιρίων, πλατειών και ελεύθερων χώρων. Παγκόσµια Παραγωγή Φυσικών Λίθων Πρώτη ύλη (Mt) Πρώτη ύλη (Mt) Παραγωγή Ακατέργαστου Προϊόντος µέση ετήσια αύξηση: 1,6% µέση ετήσια αύξηση: 7% έτος ιεθνείς τάσεις στην παραγωγή φυσικών λίθων Προβλεπόµενη ετήσια αύξηση: 7,7% έτος Παραγωγή πρώτης ύλης Όγκος: : 60 Mt (2001) Ρυθµός αύξησης: : 218% ( ) Αξία: : 16 δις (2001) Τελικά προϊόντα Όγκος: 35,2 Mt (2001) Ρυθµός αύξησης: : 28.3% ( ) Αγορά: : 880 εκατ. m 2 Αξία: : 28 δις for 2001 Η παγκόσµια παραγωγή φυσικών λίθων αναµένεται να πενταπλασιαστεί µέχρι το έτος 2025

3 Στόχοι της Αειφόρου Κατασκευής Μέχρι σήµερα η πλειονότητα των κτιρίων κατασκευάζεται σύµφωνα µε την αρχή του χαµηλότερου δυνατού κόστους κατασκευής Στην αειφόρο κατασκευή πρέπει να λαµβάνονται υπόψη παράγοντες που αφορούν: Τη φιλικότητα των δοµικών υλικών προς το περιβάλλον. Τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις των κατασκευών. Το µέλλον της κατασκευής και των υλικών µετά το τέλος της ζωής τους. Το λειτουργικό κόστος και το κόστος συντήρησης της κατασκευής. Φυσικοί Λίθοι και Αειφόρος Ανάπτυξη Ο κλάδος των φυσικών λίθων στην προσπάθεια να ανταποκριθεί στους στόχους και τις απαιτήσεις της αειφόρου κατασκευής έχει θέσει τους ακόλουθους στόχους: Εξασφάλιση της προµήθειας προς την κατασκευαστική βιοµηχανία µε φιλικά προς το περιβάλλον και προσαρµοσµένα στις ανάγκες της υλικά κατασκευής. Ανάπτυξη µιας παραγωγικής διαδικασίας µε τις ελάχιστες περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Ανακύκλωση των φυσικών λίθων µετά την ολοκλήρωση του κύκλου ζωής των κατασκευών.

4 Στόχοι του Κλάδου των Φυσικών Λίθων Οι στόχοι που έχουν τεθεί από τον κλάδο των φυσικών λίθων θα επιτευχθούν µε: Εισαγωγή τεχνολογικών καινοτοµιών σε όλα τα στάδια της παραγωγής µε στόχο τη βελτιστοποίηση της παραγωγικής αλυσίδας µε τεχνικά, οικονοµικά και περιβαλλοντικά κριτήρια. Εφαρµογή της ανάλυσης του κύκλου ζωής στα προϊόντα του κλάδου φυσικών λίθων µε στόχο την ποσοτική εκτίµηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων και της περιβαλλοντικής αποτελεσµατικότητας της παραγωγικής διαδικασίας. Αποκατάσταση των χώρων εκµετάλλευσης και αξιοποίηση των απορριµµάτων. Παραγωγή προϊόντων καλύτερης ποιότητας µε βελτιωµένες τεχνικές ιδιότητες και συµπεριφορά. Παραγωγική Αλυσίδα Φυσικών Λίθων Εξόρυξη 1000tn µάρµαρο Σχίσιµο Όγκων (πλάκες/λωρίδες) 145 tn, 10 όγκοι 220 tn όγκοι 15 όγκοι (1.5x1.4x2.8 m) Απόδοση 70% Απορρίµµατα 780 tn Εφαρµογές στην κατασκευή 1 κτίριο (70 tn,, 1900 m 2 δάπεδο) 75 tn ακατάλληλο υλικό 5 ρωγµατωµένοι όγκοι 15 Απορρίµµατα 26 tn tn,, 1 σπασµένος όγκος Τελική διαµόρφωση προϊόντων ~100 tn,, ~2700 m 2 (~15 mm πάχος) Απόδοση 70% 3% κατεστραµµένα προϊόντα λόγω κακής συντήρησης 15 tn σπασµένες πλάκες/πλακάκια 5 tn ακατάλληλες πλάκες/πλακάκια Απορρίµµατα 10 tn

5 Καινοτοµίες στην Παραγωγική Αλυσίδα Εξόρυξη 1000tn µάρµαρο Σύστηµα ελέγχου και επιδιόρθωσης όγκων Σχίσιµο όγκων (πλάκες/λωρίδες) 205 tn, 14 όγκοι 220 tn όγκοι 15 όγκοι (1.5x1.4x2.8 m) Απόδοση 90% Απορρίµµατα 780 tn Εφαρµογές στην κατασκευή 1 κτίριο (158 tn,, 3910 m 2 δάπεδο) Νέα προϊόντα 15 tn ακατάλληλο υλικό 1 ρωγµατωµένος όγκος TiO 2, PCMs Συνδετικά υλικά Εικονικό σύστηµα επιλογής προϊόντων Απορρίµµατα 202 tn Τελική διαµόρφωση προϊόντων ~185 tn,, ~4500 m 2 (~15 mm πάχος) Επιδιόρθωση πλακών Απόδοση 90% 1% κατεστραµµένα προϊόντα λόγω κακής συντήρησης 13 tn σπασµένες πλάκες/πλακάκια 3 tn ακατάλληλες πλάκες/πλακάκια Απορρίµµατα 10 tn Βελτιστοποίηση Παραγωγικής Αλυσίδας Αύξηση της παραγωγικότητας και της απόδοσης Βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων Μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων Μείωση του κόστους παραγωγής και συντήρησης Μείωση της ποσότητας των απορριµµάτων Νέα µέσα διάθεσης των προϊόντων. Άµεση πρόσβαση του καταναλωτή/χρήστη στο τελικό προϊόν

6 Ανάλυση Κύκλου Ζωής Φυσικών Λίθων Ενέργεια ευτερεύοντα υλικά Ενέργεια Στείρα Νερά Αέριοι Ρύποι Σκόνη Προϊόντα 1. Μείωση Αποθεµάτων 2. Αλλοίωση Τοπίου Αέριοι ρύποι, σκόνη, θόρυβος Απορρίµµατα Εισαγωγή Περιβαλλοντικών εικτών Η ποσοτικοποίηση της περιβαλλοντικής αποτελεσµατικότητας των εναλλακτικών παραγωγικών διαδικασιών θα γίνει µε την εισαγωγή κατάλληλων περιβαλλοντικών δεικτών, όπως: Χρήση γης Αλλαγή κλίµατος (εκποµπή CO 2 ) Μείωση αποθεµάτων Ανάκτηση υλικού στη φάση εξόρυξης και επεξεργασίας Παραγωγή απορριµµάτων ανά µονάδα τελικού προϊόντος Ποσοστό επαναχρησιµοποίησης απορριµµάτων Ανακύκλωση τελικών προϊόντων Κατανάλωση και ανακύκλωση νερού Παραγωγή θορύβου και σκόνης Αλλοίωση τοπίου

7 Το πρόβληµα των απορριµµάτων Απορρίµµατα (Mt) Έτος Απορρίµµατα εξόρυξης Απορρίµµατα επεξεργασίας Συνολικά απορρίµµατα Στόχος η αξιοποίηση των απορριµµάτων για την παραγωγή συνθετικών υλικών µε βελτιωµένες φυσικές ιδιότητες και η ανακύκλωση των προϊόντων Τουλάχιστον 700 Mt απορριµµάτων παράγονται ετησίως στα λατοµεία και τις µονάδες κατεργασίας Τα απορρίµµατα της κατασκευαστικής βιοµηχανίας (κατασκευή/κατεδάφιση) είναι περίπου 180 Mt το χρόνο Σήµερα χρησιµοποιούνται µόνο 6.5 Mt των απορριµµάτων αυτών ιαχείριση περιβάλλοντος και αποκατάσταση εκµετάλλευσης Πρόβληµα Πολύ σοβαρή αλλοίωση του τοπίου από τις εκµεταλλεύσεις φυσικών λίθων. Αύξηση της παραγωγής σηµαίνει και αύξηση της ενεργής επιφάνειας εξόρυξης. Αντιµετώπιση Προσπάθεια καταγραφής των περιβαλλοντικών επιπτώσεων µέσω δορυφορικών εικόνων και ο σχεδιασµός της εκµετάλλευσης µε τρόπο ώστε να διευκολύνεται η µελλοντική αποκατάσταση. Υπόγειες εκµεταλλεύσεις

8 OSNET I-STONE Ornamental and Dimensional Stones Νetwork Re-engineering of natural stone production chain through knowledge based processes, eco-innovation and new organisational paradigms Χρηµατοδοτούµενα προγράµµατα από την Ευρωπαϊκή Ένωση Συνέδρια OSNET 1ο Συνέδριο, Συνέδριο, Ελλάδα ο Συνέδριο, Συνέδριο, Ιταλία ο Συνέδριο, Συνέδριο, Ισπανία ο Συνέδριο, Συνέδριο, Ελλάδα

9 Εκδόσεις OSNET 9 Εκδόθηκαν 14 τόµοι Vol. Title 1 Machines and tools for stone quarrying and processing 2 Dimension Stone quarrying in Europe and stability of quarrying operation 3 Health and safety in the Ornamental Stone industry: current situation Risk assessment and Safety on quarries and processing plants 4 Application of Diamond Technology in the Stone Sector 5 Characterisation methodologies and norms 6 Needs and priorities in Stone Characterisation 7 Optimising Quarrying Techniques and Practices 8 A review of Stone processing Industry in five EU regions 9 Complementary Technologies for Stone Processing 10 Stone for Construction and Architecture, from Extraction to the Final Product 11 State of Art of Technology Transfer in the European Ornamental Stone sector 12 Environmental friendly practices for Natural Stone exploitation 13 Overview of the International and European Union Market 14 Automation in stone quarrying and processing operations: a major challenge to reduce labour cost and increase competitiveness Ιστοσελίδα OSNET 9 Πληροφορίες για το δίκτυο: Αντικείµενο, δοµή Μέλη ραστηριότητες ηµοσιεύσεις Ανακοινώσεις και εκδηλώσεις 9 Σχετικά έργα χρηµατοδοτούµενα από την ΕΕ 9 Αφιερώµατα: Αρχαία θέατρα: Η αρµονία των πέτρινων κατασκευών Η χρήση των λίθων στη σύγχρονη αρχιτεκτονική 9 Βάση δεδοµένων 9

10 Οι Φυσικοί λίθοι στις Κατασκευές Οι φυσικοί λίθοι ακόµα και τώρα σε µια εποχή που κατακλύζεται από πολλά νέα υλικά είναι το πλέον προτιµώµενο υλικό στις κατασκευές γιατί είναι φυσικό υλικό, µοναδικής αισθητικής και ανθεκτικότητας και κυρίως φιλικό προς το περιβάλλον. Οι Φυσικοί λίθοι στις Κατασκευές Η αισθητική πολλών µοντέρνων κτιρίων στηρίζεται στη σύνθεση διαφόρων ειδών φυσικών λίθων από όλο τον κόσµο.

11 Οι Φυσικοί λίθοι στις Κατασκευές Με αποτέλεσµα τη δηµιουργία εντυπωσιακών προσόψεων. Εντυπωσιακών εσωτερικών χώρων.

12 Οι Φυσικοί λίθοι στις Κατασκευές Αξιοθαύµαστων πλατειών και εξωτερικών χώρων. Οι Φυσικοί λίθοι στις Κατασκευές Εντυπωσιακών δαπέδων.

13 Οι Φυσικοί λίθοι στις Κατασκευές Και µοναδικών συνθέσεων.