Ниже — сопоставление клеёной массивной древесины (CLT) с традиционными материалами высотного строительства — конструкционной сталью и железобетоном — по четырём указанным параметрам. Для наглядности даю краткие плюсы/минусы каждого материала и практические замечания по проектированию.

Пожароопасность (пожарная безопасность)
CLTПлюсы: при высоких температурах образует равномерный обугленный слой (char) который замедляет дальнейшее распространение огня и позволяет сохранять несущую способность внутрь ненарушенной части сечения. Это даёт предсказуемую «конструктивную» защиту. Типовой расчётный коэффициент тушения/скорость обугливания для хвойных пород: порядка 0,6–0,8 мм/мин (в нормальных условиях проектирования часто принимают ~0,65 мм/мин).Минусы: открытое необработанное дерево горит; соединения, прокладки и уплотнения могут деградировать; при плохой защите возможна быстрая потеря сечения элементов или прогрессирующее повреждение. Требуются грамотная инкапсуляция/покрытия и/или встроенные меры пассивной и активной защиты (огнезащитные покрытия, системы оповещения и спринклеры).Практика: в высотных CLT-проектах часто применяют компоновку с несущим бетонным/железобетонным ядром и огнезащитой наружных панелей; коды допускают деревянные высотки при выполнении повышенных требований.

Сталь

Плюсы: под воздействием огня сталь долго не горит (нет горения как такового) — высокая температуры плавления, но.Минусы: сталь теряет прочность и жёсткость при нагреве; критическая температура для большинства конструкционных сталей (значительная потеря прочности) ~500–600 °C. Без огнезащиты пролётные элементы и каркасы могут достичь этой температуры за минуты (в зависимости от сечения и нагружения). Требуются огнезащитные покрытия (краски, обшивки) или закладка в бетон.Практика: стандартные системы огнезащиты проверены и широко применяются.

Железобетон

Плюсы: большое термостойкое сечение, бетон обеспечивает теплоизоляцию арматуры; в целом хорошая огнестойкость без дополнительных мер (в отличие от голой стали). Бетонные ядра часто используются как "огневые ядра" в высотках.Минусы: возможен поверхностный трещинообразный распад и риск «взрывного» спаливания (explosive spalling) при быстром нагреве, особенно у плотного/высокопрочного бетона; для предотвращения — добавляют волокна, контролируют состав и/или применяют защитные меры.

Вывод: CLT обеспечивает предсказуемую поведенческую защиту за счёт контролируемого обугливания, но требует пассивной и активной защиты и тщательной деталировки. Железобетон традиционно наиболее «огнестойкий» по массе, сталь требует надёжной огнезащиты.

Долговечность
CLTПлюсы: при проектировании с учётом защиты от влаги, вентиляции, пароизоляции и с корректной деталировкой срок службы может быть большим (десятилетия, теория и практика — 60–100+ лет). Производится с прессованными клеевыми швами высокой стойкости.Минусы: чувствительность к влаге (гниение, плесень), биологические угрозы (насекомые) при плохой защите, уязвимость к точечным повреждениям и механическому износу. Клеевые швы и ламели требуют качества производства; длительное сырьё/влажность могут привести к деформациям и растрескиванию. Для высотных зданий критична надёжная паро- и гидроизоляция, вентиляция и защита соединений.Практика: применение концентрации влаги в древесине ниже допустимых, использование водозащитных покрытий, грамотная отделка швов и внешних джойнтов.

Сталь

Плюсы: высокая долговечность в контролируемых условиях; прочность не снижается с возрастом при отсутствии коррозии; элементы легко инспектировать и ремонтировать; металл полностью перерабатываем.Минусы: коррозия — главный враг, особенно в агрессивной среде (солёный воздух, влажность, хим.) Требуется антикоррозионное покрытие, регулярная инспекция и ремонт. Утечка огнезащиты/удара может обнажить металл.Практика: проектные меры — покрытия, катодная защита, контроль стыков и дренажа.

Железобетон

Плюсы: прочный и долговечный при правильном исполнении; защищает арматуру от коррозии, имеет хорошие усталостные характеристики; низкая эксплуатационная стоимость.Минусы: проникновение хлоридов и карбонизация бетона ведёт к коррозии арматуры, что требует контроля толщины покрытия, качества бетона и обслуживания. Трещины, просадки и усадочные деформации возможны. Ремонт бетонных конструкций часто сложнее/дороже, чем ремонт стали или дерева.Практика: качество бетона, контролируемая смесь, адекватный бетонный защитный слой и дренаж важны.

Вывод: при условии грамотной проектной защиты CLT может иметь длительный срок службы, но требует строгого контроля влажности/защиты. Сталь и бетон традиционно считаются более «предсказуемыми» по долговечности в жёстких средах, при этом у стали — риск коррозии, у бетона — риск карбонизации и спаливания.

Углеродный след (жизненный цикл, embodied carbon)
CLTПлюсы: низкая эмиссия воплощённого CO2 по сравнению с первичным бетоном и сталью; древесина аккумулирует биогенный углерод (углерод остаётся «запертым» в изделии на время службы), при использовании устойчиво управляемых лесов — положительный вклад в углеродный баланс. Высокая доля заводской prefabrication сокращает потери и логистику на стройплощадке.Минусы: итоговый углеродный баланс зависит от транспортировки (международный импорт снижает преимущества), клеевых составов и обработки (клеи, лаки могут иметь углеродный след). При сжигании/нерациональном обращении в конце жизни углерод возвращается в атмосферу.Практика: CLT часто показывает значительно меньший embodied carbon на м2/на несущую функцию, особенно при учёте сохранённого углерода.

Сталь

Плюсы: сталь хорошо поддаётся вторичной переработке, доля переработанного металлолома и технологии EAF (электродуговые печи) могут сильно снизить эмиссии; легкость и прочность позволяют экономить материал в некоторых конструкциях.Минусы: производство первичной стали (доменные процессы) — энергоёмко и высокоэмиссионно (несколько тонн CO2 на тонну стали в традиционном процессе). Итоговый углеродный след обычно выше, чем у CLT и часто выше, чем у бетонной конструкции с большим содержанием вторичного цемента.Практика: применение вторичного стали, оптимизация сечений и рециклинг снижают углеродный след.

Железобетон

Плюсы: бетон может включать минеральные добавки (шлак, зола) снижая долю клинкера; долговечность и масса могут повысить срок службы и окупаемость эмиссий; в ряде случаев массивные конструкции экономят материал за счёт простоты исполнения.Минусы: производство портландцемента — значимый источник CO2 (обычно крупная доля эмиссий в конструкции). Тяжёлые бетонные конструкции увеличивают нагрузки на фундамент и транспортировку.Практика: использование добавок (GGBS, PFA), низкоэмиссионных цементов и оптимизация дизайна помогают уменьшить углеродный след, но в большинстве типичных случаев CLT выигрывает по embodied carbon.

Вывод: CLT часто выигрывает по эмиссии CO2 при условии устойчивого лесопользования и коротких логистических цепочек. Сталь и бетон имеют значительно выше embodied carbon в большинстве сценариев, но современная промышленность предлагает пути снижения (переработка, добавки, новые виды цемента).

Конструктивное поведение (прочность, жёсткость, динамика, сейсмика, соединения)
CLTМеханика: модуль упругости древесины значительно ниже, чем у стали (Е ~8–14 ГПа для древесины vs ~200 ГПа для стали; бетон ≈25–40 ГПа), следовательно при равных нагрузках панели CLT дают большие деформации — требуется учёт прогибов и использования бόльших сечений или системы распределения нагрузок.Плюсы: низкая плотность — меньшая масса конструкции и, как следствие, меньшие сейсмические инерционные силы; хорошая сейсмостойкость при правильно сконструированных соединениях; хорошие тепло- и акустические характеристики; высокая заводская точность и быстрый монтаж.Минусы: соединения критичны — поведение системы в целом во многом определяется болтовыми/клеевыми/металлическими соединениями и их износоустойчивостью и подвижностью; меньшая точечная прочность и проблема со смещениями/осадками; необходимость учитывать усадку/влажностные деформации.Динамика: хорошая рассеяющая способность (больше демпфирования, чем у стали), но меньше инерционной массы, что влияет на резонанс и ощущение дрожания в этажах.

Сталь

Механика: очень высокая прочность и жёсткость при малом сечении; позволяет большие пролёты и тонкие конструкции; высокая пластичность и способность к выработке энергоёмких пластических деформаций (важно в сейсмике).Плюсы: предсказуемые расчётные характеристики, удобные сварные/болтовые соединения, быстрый монтаж, лёгкая реконфигурация несущей схемы.Минусы: низкий демпфинг (вибрации), требует огнезащиты; соединения могут быть сложны и дорогие; подвержена локальной потере устойчивости (кроме когда применены элементы с большей толщиной).Сейсмика: сталь — «прекрасный» материал для энергоёмкого, пластичного поведения при циклических нагрузках при условии правильного проектирования узлов.

Железобетон

Механика: массивность и высокая жёсткость в сжатии; большое внутреннее демпфирование и массу — хорошие характеристики против вибраций; возможность монолитных жёстких корпусов и ядер для сопротивления боковым нагрузкам.Плюсы: удобство создания монолитных ядер/плит/колонн, высокая плотность и теплоёмкость, хорошая виброустойчивость. Возможность использовать предварительно-напряжённые элементы для больших пролетов.Минусы: тяжелый вес (увеличивает сейсмические силы), длительное время монтажа для монолита, сложность ремонта конструкций; проектирование на большую пластичность требует специальных мер (расчёт на пластическое поведение).Сейсмика: монолитный железобетон при правильном армировании даёт контролируемую пластичность, но масса увеличивает силы и моменты.

Вывод: CLT ценен благодаря малому собственному весу и скорому монтажу, но требует тщательной деталировки соединений и контроля деформаций. Сталь — лучший по отношению силы/массы и пластичности, бетон — по жёсткости, массе и демпфированию. Для высотных зданий часто применяют гибридные схемы: железобетонное ядро + CLT этажи, либо комбинирование CLT с бетонной надёжной платформой/системой связей для достижения требуемой жёсткости и огнестойкости.

Короткие практические рекомендации

Высотные проекты из CLT чаще всего делают гибридными: бетон/ЖБ ядро для устойчивости и противопожарной защиты, деревянные этажи/фасады из CLT для снижения массы и углеродного следа.Особое внимание в проектах CLT: защита от влаги, деталировка примыканий, противопожарные решения для соединений, проектирование на предельные деформации и вибрации, план обеспечения жизненного цикла (эксплуатация/ремонт/утилизация).Выбор материала должен учитывать: локальные строительные нормы и лимиты по высоте/материалам, доступность материалов и технологии (локальное производство CLT vs импорт), стоимость жизненного цикла, требования к срокам строительства и экологическим целям проекта.

Если хотите, могу:

привести примеры реальных высотных проектов и их конструктивные схемы (Brock Commons, Mjøstårnet и др.);сравнить ориентировочные значения embodied carbon для конкретного проекта (нужны данные о площадях/объёмах);подготовить список нормативных документов по проектированию CLT в высотных зданиях (европейские/канадские/австралийские руководства).