автордың кітабын онлайн тегін оқу  Применение подходов экономики замкнутого цикла в строительстве. Монография

А.Л. Кудряшов

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

Строительная отрасль занимает особое положение в структуре мирового хозяйства. На нее приходится около 40% глобального потребления минеральных ресурсов, порядка 36% конечного потребления энергии и примерно 35% совокупной массы образующихся отходов в индустриально развитых странах. Здания и сооружения, возводимые сегодня, будут определять ресурсопотребление и экологическую нагрузку на протяжении ближайших 50—100 лет — столь длительны сроки их эксплуатации. При этом господствующая модель строительного производства остается линейной: природные ресурсы извлекаются, перерабатываются в строительные материалы, используются при возведении зданий, а по завершении жизненного цикла — размещаются на полигонах в виде отходов.

Масштаб проблемы для Российской Федерации определяется конкретными цифрами. Ежегодный объем строительных отходов и отходов сноса оценивается в 60—80 млн тонн, из которых перерабатывается не более 10—15%. Программа реновации жилищного фонда Москвы, предусматривающая снос более 5000 домов общей площадью 16 млн кв. м, генерирует десятки миллионов тонн бетонного лома и кирпичного боя. Параллельно отрасль наращивает потребление первичного щебня и песка, глобальные запасы которого, вопреки обыденному представлению, оказываются конечными и уже ограниченными в ряде регионов мира.

Экономика замкнутого цикла (циркулярная экономика) предлагает концептуальную и практическую альтернативу линейной модели. Ее центральная идея состоит в организации хозяйственной деятельности, при которой материалы циркулируют в экономическом обороте как можно дольше, а образование отходов сведено к минимуму. Применительно к строительству эта идея воплощается в проектировании зданий с учетом будущей разборки, в использовании вторичных строительных материалов, в организации раздельного сбора и переработки строительных отходов, в продлении срока эксплуатации существующих объектов.

Зарубежный опыт свидетельствует о реальности циркулярного перехода в строительстве. Нидерланды, Дания, Япония, Германия достигли уровня переработки строительных отходов от 85 до 97%, хотя каждой из этих стран потребовалось 15—25 лет целенаправленной работы. Россия находится на начальном этапе этого пути, и разрыв между теоретическим знанием о возможностях циркулярной экономики и его практическим воплощением в отечественном строительстве остается значительным.

Настоящая монография призвана содействовать сокращению этого разрыва. Работа выстроена по принципу движения от теории к практике: первая глава закладывает концептуальные основания и обобщает зарубежный опыт, вторая глава предлагает методологический инструментарий, третья глава формулирует конкретные рекомендации. Все разработки ориентированы на российские условия — нормативную базу, экономическую среду, климатическую и территориальную специфику.

Среди авторских результатов, составляющих научный вклад монографии: методика комплексной оценки циркулярности строительного объекта (ОЦСО), основанная на трех частных коэффициентах и дополненная отдельным экономическим показателем; библиотека типовых конструктивных узлов с учетом разбираемости; система ранжирования технологий переработки по пяти критериям; программа повышения квалификации специалистов строительной отрасли.

Монография адресована исследователям, преподавателям, аспирантам и магистрантам экономических и строительных специальностей, а также практикующим специалистам — проектировщикам, руководителям строительных компаний, сотрудникам региональных администраций, ответственным за экологическую и строительную политику.

Глава 1. Теоретические основы экономики замкнутого цикла и ее приложение к строительной отрасли

1.1. Генезис и эволюция концепции экономики замкнутого цикла: от промышленной экологии к циркулярной модели хозяйствования

Представление о хозяйственной деятельности как о линейном процессе — извлечение ресурсов, производство, потребление, захоронение отходов — господствовало в экономической науке на протяжении большей части XX века. Подобная модель казалась допустимой до тех пор, пока объемы природопользования не приблизились к пределам восстановительных способностей биосферы. Первые попытки переосмыслить это положение связаны с работами, которые появились задолго до того, как термин «экономика замкнутого цикла» вошел в научный и политический обиход.

Кеннет Боулдинг в 1966 году опубликовал эссе «The Economics of the Coming Spaceship Earth», где провел аналогию между планетой и космическим кораблем с ограниченным запасом ресурсов [1]. Центральный тезис Боулдинга сводился к тому, что открытая экономика, в которой ресурсы считаются неисчерпаемыми, неизбежно столкнется с физическими ограничениями. Он предложил различать «экономику ковбоя» (безграничное фронтирное освоение) и «экономику космонавта» (замкнутая система с круговоротом вещества). Само по себе это эссе носило скорее философский характер, однако оно заложило интеллектуальный фундамент для последующих разработок. Идеи Боулдинга перекликались с публикацией доклада Римского клуба «Пределы роста» (1972), где Д. Медоуз и его соавторы с помощью математического моделирования продемонстрировали, что экспоненциальный рост потребления ресурсов при конечных запасах ведет к системному кризису [2].

В 1989 году Дэвид Пирс и Керри Тернер в монографии «Economics of Natural Resources and the Environment» предложили формальную концепцию экономики, основанной на замкнутых материальных потоках [3]. Авторы отталкивались от первого и второго начал термодинамики и продемонстрировали, что экономическая система, встроенная в природную среду, не может бесконечно увеличивать объем извлекаемых ресурсов без последствий для обеих сторон этого взаимодействия. Пирс и Тернер ввели понятие функций природного капитала (ресурсоснабжающая, ассимилирующая, эстетическая) и показали, что линейная модель экономики систематически обесценивает ассимилирующую функцию — способность среды перерабатывать отходы. Термодинамическое обоснование оказалось привлекательным для инженерного сообщества, поскольку придавало аргументам в пользу замкнутого цикла характер объективного естественнонаучного закона, а не субъективного ценностного суждения.

Параллельно с экономическими работами развивалась концепция промышленной экологии. Роберт Фрош и Николас Галлопулос в статье 1989 года для журнала «Scientific American» описали идею промышленной экосистемы, в которой отходы одного производства становятся сырьем для другого [4]. Хрестоматийной иллюстрацией стал промышленный симбиоз в датском городе Калуннборг, где электростанция, нефтеперерабатывающий завод, фармацевтическое предприятие и ряд других участников с 1970-х годов обменивались побочными продуктами, теплом и водой [5]. Калуннборгский пример доказал, что замыкание материальных потоков между предприятиями снижает совокупные издержки и объемы отходов, хотя формирование такой системы заняло несколько десятилетий и опиралось на доверие между участниками, а не на административное понуждение. Ломбарди и Лайонс в 2015 году проанализировали условия воспроизводимости калуннборгской модели и пришли к выводу, что промышленный симбиоз возникает органически лишь при определенном сочетании пространственной близости предприятий, технологической совместимости потоков и институциональной среды, поощряющей межфирменное сотрудничество [6].

Для строительной отрасли идея промышленного симбиоза имеет особое значение в силу масштаба генерируемых отходов. По данным Евростата, строительство и снос зданий генерируют около 35% от общего объема отходов в странах Европейского союза, что в абсолютном выражении составляет порядка 870 млн тонн в год [7]. В Российской Федерации объемы строительных отходов и отходов сноса оцениваются экспертно в 60—80 млн тонн в год, хотя официальная статистика ведется неполно, поскольку значительная часть таких отходов размещается за пределами лицензированных полигонов [8]. Минеральная природа большинства строительных отходов (бетон, кирпич, асфальтобетон, грунт) делает их потенциально пригодными для повторного использования в качестве заполнителей, оснований дорожных одежд и планировочных грунтов, тем не менее степень фактического вовлечения этих материалов в хозяйственный оборот в России остается крайне низкой.

Отдельную ветвь исследований составляет концепция «от колыбели до колыбели» (cradle to cradle), сформулированная Майклом Браунгартом и Уильямом Макдоно в книге 2002 года [9]. В отличие от традиционного подхода «от колыбели до могилы» (cradle to grave), предполагающего конечную утилизацию изделия, Браунгарт и Макдоно выдвинули требование проектировать продукцию так, чтобы все ее компоненты после завершения срока службы могли быть возвращены либо в биологический круговорот (биоразлагаемые материалы), либо в технический (металлы, полимеры, минеральные вещества, пригодные для повторного производственного использования). Данное разграничение на биологический и технический циклы впоследствии заимствовал Фонд Эллен Макартур и положил в основу своей модели. Браунгарт подчеркивал принципиальное отличие от традиционной экологической парадигмы: задача состоит не в том, чтобы «наносить меньше вреда» (being less bad), а в том, чтобы проектировать процессы и продукты, которые сами по себе являются полезными для природной и технической систем.

Вальтер Штахель, швейцарский архитектор и экономист, внес вклад иного рода. Еще в конце 1970-х годов он совместно с Женевьевой Редэй-Мюлви представил Европейской комиссии доклад о потенциале продления жизненного цикла товаров [10]. Штахель обосновал, что экономика, ориентированная на сервис (продажу функции вместо продажи вещи), способна сократить потребление ресурсов и одновременно создать рабочие места в сфере ремонта, обновления и модернизации. Его концепция «петли производительности» (performance economy) подчеркивала приоритет сохранения стоимости уже произведенных изделий перед их заменой новыми. В 2010 году Штахель дополнил свою теорию понятием «замкнутой петли функциональных услуг», где потребитель приобретает доступ к функции (например, к жилому помещению определенного качества), а поставщик сохраняет собственность на материальный актив и несет ответственность за его поддержание, ремонт и конечную утилизацию [11]. Для строительной отрасли эта логика имеет прямое значение: здания представляют собой одни из наиболее капиталоемких и долгоживущих объектов, и продление их срока службы экономически оправдано при условии грамотного технического обслуживания.

Концепция промышленного метаболизма, предложенная Робертом Айресом в начале 1990-х годов, дополнила картину аналитическим инструментарием [12]. Айрес рассматривал экономику как систему потоков материалов и энергии, подобную биологическому обмену веществ. Анализ материальных потоков (Material Flow Analysis, MFA) позволяет количественно оценить, какая доля извлеченных ресурсов действительно превращается в полезный продукт, а какая рассеивается в виде отходов, выбросов и потерь. Бруннер и Рехбергер в книге «Practical Handbook of Material Flow Analysis» (2004) систематизировали методологию MFA и предложили стандартизированные процедуры определения границ системы, единиц измерения и способов балансировки потоков [13]. Для строительной индустрии этот подход оказался особенно информативен, поскольку позволяет визуализировать огромные массы веществ, перемещаемых при возведении и сносе зданий, и выявить точки, в которых потери ресурсов максимальны.

Хабитат III (Конференция ООН по жилью и устойчивому городскому развитию, 2016) в своей Новой городской повестке дня подчеркнула связь между планированием городов и эффективностью использования ресурсов. Здания и городская инфраструктура аккумулируют гигантские объемы материалов: по оценкам Международного ресурсного центра (International Resource Panel), на строительство и эксплуатацию зданий приходится около 40% мирового потребления сырья и 36% мирового потребления энергии [14]. Эти цифры объясняют, почему строительная отрасль оказывается в фокусе внимания любой сколько-нибудь серьезной программы ресурсосбережения. Математически проблема выглядит однозначно: невозможно существенно сократить глобальное потребление материалов, не затронув строительный сектор.

Собственно термин «экономика замкнутого цикла» (circular economy) приобрел широкое распространение в 2010-х годах, во многом благодаря деятельности Фонда Эллен Макартур (Ellen MacArthur Foundation). Фонд, основанный в 2010 году, в серии докладов 2012—2015 годов сформулировал системное видение циркулярной экономики и предложил три основополагающих принципа: сохранение и приумножение природного капитала за счет контроля над исчерпаемыми запасами; оптимизация ресурсной отдачи путем циркуляции продуктов, компонентов и материалов с максимальной полезностью; повышение эффективности системы через выявление и устранение отрицательных внешних эффектов [15]. Модель Фонда визуализирована в виде схемы «бабочки», где левое крыло отображает биологический цикл (возврат органических материалов в биосферу), а правое — технический цикл (повторное использование, ремонт, восстановление, переработка). Доклад McKinsey для Фонда оценил потенциальную выгоду от перехода к циркулярной экономике в Европе в 1,8 трлн евро к 2030 году [16].

Для целей настоящей монографии необходимо уточнить соотношение нескольких терминов, которые нередко употребляются как синонимы, хотя обозначают различные явления. «Устойчивое развитие» (sustainable development) — наиболее широкая категория, охватывающая экологические, экономические и социальные измерения. Определение, данное Комиссией Брундтланд в 1987 году, сохраняет свое значение: развитие, удовлетворяющее потребности настоящего поколения без ущерба для возможностей будущих поколений [17]. «Зеленая экономика» (green economy) акцентирует внимание на снижении экологических рисков и ресурсного нехватки; Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) определяет ее как экономику, повышающую благосостояние людей и обеспечивающую социальную справедливость при существенном снижении экологических рисков [18]. «Экономика замкнутого цикла» (circular economy) конкретизирует зеленую экономику применительно к материальным потокам: ее предметом является организация производства и потребления, при которой материалы циркулируют в хозяйственном обороте, а образование отходов сведено к минимуму. Различие между этими тремя понятиями носит содержательный характер: устойчивое развитие задает ценностную ориентацию, зеленая экономика определяет общее направление, циркулярная экономика предлагает конкретный механизм достижения ресурсных целей.

Кирхерр, Рейке и Хеккерт в 2017 году провели систематический обзор 114 определений циркулярной экономики, опубликованных в научной литературе [19]. Авторы обнаружили, что большинство определений ограничиваются упоминанием переработки отходов и повторного использования материалов, в то время как аспекты системного изменения моделей потребления, сокращения объемов производства и социальной справедливости представлены значительно реже. Такая асимметрия, по мнению Кирхерра и соавторов, ведет к тому, что циркулярная экономика на практике нередко сводится к совершенствованию управления отходами, тогда как ее полный потенциал предполагает пересмотр самих оснований проектирования, производства и пользования вещами. Авторы предложили собственное определение, акцентирующее три измерения: экономическое процветание, экологическое качество и социальную справедливость.

Иерархия циркулярных стратегий, известная как «лестница R» (R-hierarchy), ранжирует способы замыкания материальных потоков по убыванию предпочтительности. Потма, Хейнен и Воррелл в 2017 году предложили расширенную десятиступенчатую версию: Refuse (отказ от потребления), Rethink (переосмысление способа удовлетворения потребности), Reduce (сокращение потребления), Reuse (повторное использование), Repair (ремонт), Refurbish (обновление), Remanufacture (восстановительное производство), Repurpose (перепрофилирование), Recycle (переработка), Recover (извлечение энергии) [20]. Чем выше стратегия в этой лестнице, тем меньше ресурсов и энергии требуется для замыкания цикла. Применительно к строительным материалам это означает, что повторное использование целых конструктивных элементов (Reuse) предпочтительнее их дробления и переработки в щебень (Recycle), а проектирование здания с учетом будущей разборки (Rethink) предпочтительнее обоих вариантов.

Примечательно, что нижние ступени R-иерархии (переработка и извлечение энергии) получают непропорционально много внимания и в научных публикациях, и в государственных программах. Между тем именно верхние ступени — отказ от избыточного потребления, продление жизненного цикла, повторное использование — обеспечивают наибольший ресурсосберегающий эффект. Эркика и Мюллер в 2016 году количественно показали, что повторное использование стальных конструктивных элементов экономит до 96% энергии по сравнению с переплавкой, а повторное использование деревянных элементов экономит практически 100% энергии, затраченной на первичное производство [21]. Этот расчет наглядно объясняет, почему инвестиции в технологии разборки зданий и организацию рынков вторичных конструкций обладают приоритетом перед развитием перерабатывающих мощностей.

Нормативное оформление идей циркулярной экономики произошло неравномерно в различных юрисдикциях. Европейский союз занял лидирующее положение: в 2015 году Европейская комиссия приняла «План действий по экономике замкнутого цикла» (Circular Economy Action Plan), а в 2020 году утвердила обновленную версию этого документа [22]. Обновленный план включает законодательные предложения по проектированию экологически устойчивых товаров, усилению ответственности производителей, расширению права потребителей на ремонт и созданию единого рынка вторичного сырья. Директива ЕС 2008/98/EC (Рамочная директива об отходах) установила цель утилизации не менее 70% строительных отходов и отходов сноса к 2020 году [23]. По данным Eurostat, к 2020 году средний показатель по ЕС-27 составил 89%, однако методики подсчета существенно различаются между странами-членами, и ряд экспертов ставит под сомнение сопоставимость национальных данных [24].

Для строительной отрасли особое значение имеет Протокол ЕС по управлению строительными отходами и отходами сноса (EU Construction and Demolition Waste Management Protocol, 2016), установивший принципы селективного сноса, сортировки и документирования отходов [25]. Протокол, хотя и носит рекомендательный характер, задал ориентиры для национального законодательства и стал основой для разработки отраслевых стандартов. Существенным дополнением послужил регламент ЕС по строительным изделиям (Construction Products Regulation, CPR), предусматривающий включение экологических характеристик в декларации о свойствах строительных изделий. Пересмотр CPR, находящийся в процессе обсуждения на момент написания настоящей монографии, предполагает введение обязательных требований к содержанию переработанного сырья в строительных изделиях и наличию данных о разбираемости конструкций [26].

Китайская Народная Республика приняла Закон о продвижении экономики замкнутого цикла еще в 2008 году, раньше Европейского союза [27]. Закон выстроен вокруг трехуровневой модели: микроуровень (отдельное предприятие — чистое производство), мезоуровень (промышленные парки — экосимбиоз), макроуровень (регионы и города — циркулярное общество). К 2025 году Государственный совет КНР утвердил четырнадцатый пятилетний план развития циркулярной экономики, в котором строительные отходы и отходы сноса выделены в качестве одного из приоритетных потоков [28]. Опыт КНР интересен масштабом: объем строительных отходов в стране оценивается в 1,5—2,0 млрд тонн в год, из которых перерабатывается, по различным оценкам, от 5 до 15% [29]. Столь низкий уровень переработки при колоссальных объемах генерации создает одновременно и экологическую проблему, и экономическую возможность.

Японская модель обращения со строительными отходами опирается на Закон о содействии эффективному использованию ресурсов (2000) и Закон о переработке строительных материалов (Construction Material Recycling Act, 2002). К 2020 году уровень переработки строительных отходов и отходов сноса в Японии достиг 97%, что является одним из наиболее высоких показателей в мире [30]. Столь значительный результат объясняется сочетанием строгих нормативных требований (обязательная сортировка на площадке, запрет на захоронение перерабатываемых фракций) с развитой инфраструктурой переработки и устойчивой практикой раздельного сноса (тайкай). Асфальтобетон перерабатывается практически полностью, бетонный лом — на 98%, древесные отходы от строительства — на 95%. Вместе с тем японский опыт формировался в специфических условиях: ограниченная территория, высокая плотность населения, культурная готовность к кропотливой сортировке — все это затрудняет его прямое перенесение на российскую почву.

Нидерланды представляют собой, вероятно, наиболее продвинутый европейский пример циркулярного строительства. Правительство страны в 2016 году приняло общенациональную программу «Нидерланды циркулярные к 2050 году», в которой строительная отрасль определена как один из пяти приоритетных секторов [31]. Конкретные целевые индикаторы включают: сокращение потребления первичного сырья на 50% к 2030 году и полный переход к циркулярной экономике к 2050 году. На практическом уровне реализованы пилотные проекты «материальных паспортов» (платформа Madaster), позволяющих отслеживать происхождение и свойства всех материалов, использованных в здании, на протяжении всего жизненного цикла [32]. Правительство Нидерландов с 2023 года обязало включать материальные паспорта в состав проектной документации для объектов, финансируемых из государственного бюджета.

Датский опыт заслуживает внимания в силу двух особенностей. Во-первых, Дания одной из первых ввела налог на захоронение отходов (1987), который создал прямой экономический мотив к переработке строительных материалов [33]. Ставка налога неоднократно повышалась и к настоящему моменту составляет 475 датских крон (примерно 63 евро) за тонну захороненных отходов. Во-вторых, датские строительные компании накопили значительный опыт селективного сноса зданий, при котором здание разбирается в порядке, обратном строительству, с раздельным извлечением каждой фракции. По данным Датского агентства по охране окружающей среды, уровень переработки строительных отходов и отходов сноса в стране превышает 87% [34]. Характерной чертой датского подхода является обязательное предпроектное обследование здания перед сносом с составлением перечня материалов и оценкой их пригодности для повторного использования.

Финляндия включила циркулярную экономику в национальную стратегическую повестку и в 2016 году стала первой страной мира, принявшей национальную дорожную карту циркулярной экономики [35]. В области строительства финский опыт примечателен системой добровольной экологической классификации зданий, стимулирующей применение вторичных материалов и проектирование с учетом разборки. Технический исследовательский центр Финляндии (VTT) разработал методические подходы к оценке циркулярности строительных проектов, которые учитывают не только массовую долю вторичных материалов, но и потенциал извлечения компонентов при будущем демонтаже [36]. Совместный проект VTT и Университета Тампере создал базу данных вторичных строительных материалов с указанием их свойств, доступных объемов и местоположения, что облегчает проектировщикам поиск альтернатив первичному сырью.

Российская нормативная база в области обращения со строительными отходами формируется постепенно. Федеральный закон от 24.06.1998 No 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» определяет общие требования к обращению с отходами, хотя не содержит специальных норм для строительной отрасли [37]. Национальный проект «Экология», утвержденный в 2018 году, включает задачи по созданию инфраструктуры переработки, но основное внимание уделяет твердым коммунальным отходам, а строительные отходы и отходы сноса упоминаются лишь косвенно. ГОСТ Р 57751—2017 «Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Переработка отходов строительства и сноса» устанавливает классификацию строительных отходов и общие требования к их переработке [38]. В 2022 году принято Постановление Правительства РФ No 210 об обращении со строительными отходами, которое ввело обязанность застройщиков учитывать строительные отходы и передавать их на переработку или утилизацию [39].

Тем не менее целостная государственная стратегия циркулярной экономики в Российской Федерации к моменту написания настоящей монографии отсутствует. Отдельные элементы циркулярного подхода присутствуют в Стратегии экологической безопасности (Указ Президента РФ от 19.04.2017 No 176), в государственной программе «Охрана окружающей среды», в отраслевых стратегиях развития промышленности строительных материалов. Хотя эти документы не объединены единой методологической платформой и не содержат целевых показателей циркулярности, сопоставимых с европейскими индикаторами. Исследование, проведенное НИУ ВШЭ в 2021 году, зафиксировало, что уровень осведомленности о концепции циркулярной экономики среди руководителей российских строительных компаний остается низким, а экономические условия (низкие тарифы на захоронение, неразвитость рынков вторичного сырья) не создают достаточных оснований для перехода к циркулярным моделям [40].

Отечественная научная школа внесла существенный вклад в разработку теоретических основ ресурсосбережения и рационального природопользования, хотя терминология отличалась от принятой в западной литературе. Работы Н. Н. Лукьянчикова и И. М. Потравного по экономике природопользования заложили методологическую основу для стоимостной оценки экологического ущерба и обоснования природоохранных инвестиций [41]. Т. А. Акимова и В. В. Хаскин в учебнике по экологии предложили системный подход к анализу взаимодействия экономической и природной подсистем, включая проблематику замкнутости материальных циклов [42]. Л. Я. Шубов, М. Е. Ставровский и А. В. Олейник в серии работ по обращению с отходами содержат детальное описание технологий переработки различных фракций, в том числе строительных отходов [43].

Применительно к строительной отрасли отечественные исследования концентрировались преимущественно на технологических вопросах переработки бетонного лома и вторичного использования минеральных отходов. Б. В. Гусев и В. А. Загурский исследовали свойства бетонов на основе вторичных заполнителей и установили, что при соблюдении определенных условий дробления и фракционирования вторичный щебень из бетонного лома пригоден для приготовления бетонных смесей классов до B25 [44]. А. И. Шлыков и Н. А. Сватовская исследовали возможности использования золошлаковых отходов теплоэлектростанций в качестве компонентов строительных материалов [45]. И. Х. Наназашвили и В. А. Литвинов систематизировали опыт применения вторичных ресурсов в строительном производстве и предложили классификацию отходов по степени их пригодности для повторного использования [46].

Экономические аспекты циркулярного строительства в отечественной литературе исследованы в меньшей степени, нежели технологические. П. Г. Грабовый и его научная школа рассмотрели вопросы обоснования инвестиций в ресурсосберегающие технологии в строительстве [47]. А. Н. Асаул в серии работ по экономике строительства проанализировал организационные модели управления строительными отходами и экономические условия, при которых переработка становится выгоднее захоронения [48]. И. Г. Лукманова и М. Ю. Мишланова исследовали вопросы управления качеством в строительстве с учетом экологических требований [49]. Но комплексных работ, объединяющих технологическую, экономическую и организационную составляющие циркулярного подхода к строительству в единую методологическую конструкцию, в российской литературе до настоящего времени не появилось, что и определяет актуальность настоящей монографии.

В зарубежной литературе экономика циркулярного строительства исследуется значительно активнее. Адамс, Хассанейн и Абдалла в 2020 году опубликовали систематический обзор научных работ, посвященных применению принципов циркулярной экономики в строительной отрасли, и выявили несколько устойчивых направлений: проектирование с учетом разборки (Design for Disassembly), управление строительными отходами и отходами сноса, повторное использование конструктивных элементов, применение вторичных заполнителей и промышленный симбиоз между строительными и иными производствами [50]. Нуньес-Кабальеро, Идальго и Игеа в 2022 году провели библиометрический анализ публикаций по циркулярной экономике в строительстве и зафиксировали экспоненциальный рост числа работ начиная с 2016 года [51].

Характерной чертой современных зарубежных исследований является переход от изучения отдельных технологий переработки к системному анализу жизненного цикла зданий. Метод оценки жизненного цикла (Life Cycle Assessment, LCA) позволяет сопоставить экологическое воздействие здания на всех стадиях — от добычи сырья до демонтажа и утилизации. Блэнгини и Гардинали в 2010 году применили LCA к процессу сноса и переработки жилого здания в Турине и показали, что селективный снос с раздельной переработкой фракций снижает совокупное экологическое воздействие на 20—30% по сравнению с сплошным сносом и вывозом на полигон [52]. Ортис, Кастельс и Соннеман в обзорной статье систематизировали методологические подходы к LCA в строительстве и указали на необходимость стандартизации границ системы и набора индикаторов воздействия [53].

Концепция «банков материалов» (material banks) представляет относительно новое направление. Согласно этой концепции, здание рассматривается как временное хранилище ценных материалов, которые после завершения срока эксплуатации могут быть извлечены и возвращены в хозяйственный оборот [54]. Практическая реализация этой идеи предполагает создание цифровых паспортов материалов, фиксирующих состав, свойства, место расположения и способ крепления каждого компонента здания. Европейский проект BAMB (Buildings as Material Banks), выполненный в 2015—2019 годах при поддержке программы «Горизонт 2020», разработал прототипы таких паспортов и протестировал их на пилотных объектах в нескольких странах ЕС [55].

Технологии информационного моделирования зданий (Building Information Modeling, BIM) создают техническую основу для реализации циркулярных принципов на стадии проектирования. BIM-модель содержит не только геометрию конструкций, но и данные о свойствах материалов, способах соединения элементов и условиях их замены. Ага и Юн в 2016 году исследовали возможности интеграции данных о разбираемости конструкций в BIM-модели и предложили набор дополнительных атрибутов, описывающих способ демонтажа каждого элемента [56]. В Российской Федерации обязательное применение BIM при проектировании объектов с государственным финансированием, введенное с 2022 года (Постановление Правительства РФ от 05.03.2021 No 331), создает предпосылки для постепенного встраивания циркулярных атрибутов в проектную документацию, хотя на практике этого пока не происходит.

Проектирование с учетом разборки (Design for Disassembly, DfD) восходит к работам в области промышленного дизайна 1990-х годов, однако применительно к зданиям систематическое развитие получило лишь в последнее десятилетие. Принципы DfD в строительстве включают: использование механических (болтовых, винтовых) соединений вместо химических (клеевых, сварных); стандартизацию размеров элементов; минимизацию числа различных материалов; обеспечение доступности соединительных узлов для инструмента. Торнтон Кей, один из практиков повторного использования строительных материалов в Великобритании, на протяжении двух десятилетий документировал опыт разборки зданий и предложил практические рекомендации по проектированию разбираемых конструкций [57]. Дюрмишевич в 2006 году разработала теорию трансформируемых зданий, в которой возможность разборки и реконфигурации конструкций заложена в саму архитектурную концепцию [58].

Отдельную область исследований составляет экономика вторичных строительных материалов. Формирование рынка вторичных материалов сталкивается с рядом затруднений: нестабильное качество вторичного сырья, отсутствие стандартов, предубеждение проектировщиков и заказчиков, логистические издержки, связанные с транспортировкой грузов невысокой стоимости. Хосейни, Рамезанианпур и Никуй в 2016 году установили, что конкурентоспособность вторичного щебня определяется прежде всего расстоянием перевозки и стоимостью захоронения отходов в данном регионе [59]. Там, где захоронение обходится дорого (вследствие высоких тарифов или удаленности полигонов), вторичные заполнители экономически привлекательны даже при относительно высоких затратах на переработку. Сильва, де Бритту и Дингс в 2017 году сформулировали основные факторы, влияющие на качество вторичных заполнителей: минералогический состав исходного бетона, технология дробления, степень удаления растворной части, влагопоглощение полученного заполнителя [60].

Концепция расширенной ответственности производителя (Extended Producer Responsibility, EPR), широко применяемая в отношении упаковки, электроники и автомобилей, обсуждается и применительно к строительным материалам. В Нидерландах производители некоторых видов строительной продукции обязаны принимать ее обратно после окончания срока службы [61]. Во Франции закон о борьбе с отходами и циркулярной экономике (Loi AGEC, 2020) установил обязанность производителей строительных материалов участвовать в финансировании сбора и переработки отходов [62]. Перенос принципов EPR на строительную отрасль связан с дополнительными сложностями: долгий срок службы зданий (50—100 лет) означает, что ответственность производителя материала может наступить через несколько десятилетий после продажи, когда предприятие-изготовитель может уже не существовать.

Цифровизация создает дополнительные возможности для организации циркулярных потоков строительных материалов. Онлайн-платформы, связывающие поставщиков вторичных материалов с потребителями, снижают транзакционные издержки поиска и верификации. В Великобритании функционирует платформа Globechain, в Нидерландах — Insert и Madaster, в Бельгии — Rotor DC [63]. Применение технологий машинного зрения для автоматической сортировки строительных отходов повышает производительность и точность разделения фракций. Юсуф, Зиллефрув и Кавалларо в 2024 году провели обзор цифровых инструментов для циркулярного строительства и выделили пять категорий: платформы торговли вторичными материалами, системы отслеживания материальных потоков, инструменты оценки циркулярности проектов, BIM-расширения для проектирования разбираемых конструкций и аналитические системы для управления сносовыми работами [64].

По итогам рассмотрения концепции и подходы, отметим несколько существенных положений. Первое: идея замыкания материальных потоков имеет полувековую интеллектуальную историю; она вобрала в себя элементы термодинамического анализа, промышленной экологии, дизайна продуктов и экономики услуг. Второе: применительно к строительной отрасли эта идея приобретает специфические черты, обусловленные масштабом и долговечностью зданий, составом строительных отходов и организацией строительного производства. Третье: нормативное оформление циркулярной экономики в различных странах существенно различается по глубине и системности — от комплексных программ в Нидерландах и Японии до фрагментарных элементов в России. Четвертое: российская нормативная база содержит отдельные элементы циркулярного подхода, при этом не объединяет их в целостную систему и отстает от передовой зарубежной практики. Пятое: научные исследования в данной области переживают период быстрого роста, причем смещение акцента от частных технологических решений к системному анализу жизненного цикла зданий является выраженной тенденцией последних лет.

В последующих разделах настоящей главы предметом рассмотрения станет конкретный опыт внедрения циркулярных подходов в строительстве (подглава 1.2) и принципы вместе с механизмами их практической реализации (подглава 1.3). Теоретическая база, изложенная в настоящей подглаве, составляет концептуальное основание для методологических разработок, представленных во второй главе монографии.

Экономические инструменты регулирования обращения со строительными отходами образуют несколько групп. Запретительные меры (прямой запрет на захоронение определенных фракций) применяются в Японии, Германии и ряде скандинавских стран. Фискальные инструменты (налоги на захоронение, сборы за размещение) используются в большинстве стран ЕС, причем их результативность прямо зависит от ставки: опыт Великобритании показал, что повышение ставки налога на захоронение (Landfill Tax) с 7 до 96 фунтов стерлингов за тонну в период с 1996 по 2020 год привело к снижению объемов захоронения строительных отходов на 60% [65]. Субсидирование переработки (прямые субсидии, налоговые льготы, льготное кредитование) применяется реже и обычно носит временный стартовый характер. Административные требования (обязательный план управления отходами в составе проектной документации, предпроектное обследование зданий перед сносом) получают все более широкое распространение. Рыночные инструменты (торговля квотами на захоронение) обсуждаются, но на практике для строительных отходов пока не применяются.

Стоимостные оценки перехода к циркулярной модели в строительстве существенно различаются в зависимости от методики расчета и принятых допущений. Исследование Deloitte для Европейской комиссии (2017) оценило экономический потенциал повышения уровня переработки строительных отходов и отходов сноса в ЕС до 90% в 11—23 млрд евро в год за счет экономии на первичном сырье, снижения затрат на захоронение и создания добавленной стоимости в перерабатывающем секторе [66]. Исследование Arup и BAM (2019) для Великобритании оценило потенциал перехода к циркулярному строительству в 1,4 млрд фунтов стерлингов ежегодной экономии для сектора в целом [67]. Применительно к России подобные расчеты до настоящего времени не проводились, что создает затруднения для обоснования необходимых инвестиций и нормативных решений.

Необходимо рассмотреть концепция городского минирования (urban mining), тесно связанная с циркулярной экономикой в строительстве. Городская застройка аккумулирует колоссальные запасы материалов, которые Клозе и Мао назвали «антропогенными месторождениями» [68]. По расчетам Международного ресурсного центра (UNEP IRP), глобальный объем материалов, заключенных в зданиях и инфраструктуре, составляет порядка 790 млрд тонн [69]. По мере выбытия существующего фонда зданий (а срок службы железобетонных конструкций составляет 50—120 лет) эти материалы высвобождаются и могут быть вовлечены во вторичный оборот. Стратегически города будущего могут рассматриваться одновременно как потребители первичных ресурсов и как источники вторичного сырья, причем вторая роль со временем будет возрастать.

Количественные характеристики материального состава зданий различных конструктивных типов исследованы недостаточно полно. Тарасова и Ланге в 2009 году провели инвентаризацию материалов жилого фонда Москвы и установили, что многоквартирные жилые дома советского периода (серии П-44, КОПЭ, И-155) содержат от 0,8 до 1,2 тонны бетона и от 60 до 100 кг стали на квадратн