Коротко — выбор материалов и технологий задаёт два главных параметра устойчивости здания: 1) «встроенный» (embodied) углерод — выбросы при добыче, производстве, транспортировке и утилизации материалов; 2) «эксплуатационный» углерод — потребление энергии на отопление/охлаждение, вентиляцию и т. п. По мере снижения эксплуатационных выбросов (энергоэффективные, нулевые здания) доля встроенных выбросов растёт, поэтому выбор материалов и технологий становится критическим.

Ниже — сравнение традиционных материалов (камень, дерево, глина) и современных композитов по ключевым критериям, а затем — практические рекомендации.

Влияние на энергоэффективность

Тепловая масса: камень и глина (саман, глиняный кирпич, терракота, саман/уплотнённая земля) обладают высокой тепловой массой — хорошо сглаживают суточные колебания температуры, полезно в климатах с большими перепадами день/ночь. Дерево — низкая тепловая масса, быстро реагирует на изменения температуры. Композиты зависят от состава: лёгкие композиты обычно имеют малую тепловую массу.Теплоизоляция: дерево само по себе лучше проводит тепло, чем камень, но уступает современным теплоизоляционным материалам. Глиняные стены без дополнительной изоляции обычно проигрывают по U‑значению современным утеплителям. Композитные панели часто проектируют с интегрированной эффективной изоляцией (пенопласты, минераловатные ядра, вакуумные панели), поэтому они позволяют достигать очень низких теплопотерь при тонком слое.Воздухо- и паропроницаемость: современные технологии (герметичные каркасы, ПВХ/мембранные парозащиты) могут обеспечить очень низкие потери воздуха независимо от материала. Традиционные конструкции (саман, щели в деревянных срубах) требуют внимательной герметизации.Точки росы и влага: глиняные и «дышащие» традиционные материалы могут регулировать влажность, что улучшает внутренний климат и уменьшает потребность в механической осушке/вентиляции; композиты и герметичные фасады требуют продуманной вентиляции и защиты от конденсата.

Встроенный углерод и углеродный след

Камень и кирпич: добыча и обработка камня, обжиг кирпича и транспорт дают заметный углерод, но долговечность (сотни лет) распределяет эти выбросы на долгий срок эксплуатации. Местный камень/кирпич обычно низше по эмиссиям, чем импорт.Дерево: одно из наименее углеродоёмких материалов — древесина аккумулирует углерод (биосеказанация) в течение срока службы. Массовая древесина (CLT, балки) и элементы каркасных домов дают низкий/отрицательный баланс по встроенному углероду, особенно если лесоуправление устойчивое. Важна длительность хранения углерода (чем дольше служит, тем лучше).Глина/земля (адоб, глинобит, трамбованный грунт): очень низкий embodied energy при использовании местного грунта, практически нулевые промышленные выбросы, хорошая тепловая масса. Если применяются обожжённые кирпичи, эмиссии увеличиваются.Современные композиты: углеродное волокно, стеклопластики, полимеры и полимерные матрицы часто имеют высокие выбросы при производстве; при массовом использовании их вклад в embodied carbon может быть большим. Однако композиты лёгкие — снижение массы конструкций и фундамента, возможность интеграции высокоэффективной теплоизоляции, снижение эксплуатационной энергии. Также появляются биокомпозиты (натуральные волокна + био‑матрица) с низким углеродным следом.

Долговечность и обслуживание

Камень: очень долговечен и устойчив к огню, гниению; низкие требования к обслуживанию. Высокая первоначальная энергоёмкость/стоимость компенсируется долгим сроком службы.Дерево: при правильной защите от влаги, вредителей и огня — долговечно (много примеров столетий службы). Требует регулярного обслуживания (покрытия, вентиляция, защита цоколя).Глина/саман: если защищены от влаги (фирменные отливы, навесы, отделка), служат долго; без защиты подвержены эрозии.Композиты: многие композиты очень стойкие к коррозии, влаге и химии, могут иметь долгий срок службы при низком обслуживании. Минус — трудность восстановления/ремонта и сложности при утилизации.

Утилизация, переработка и цикличность

Камень и кирпич: могут быть повторно использованы (раскладка, валы) и дробятся для заполнения. Переработка достаточно проста.Дерево: переработка и повторное использование конструкционной древесины возможны; биологическое разложение или энерговосстановление — простые сценарии.Глина/земля: возврат в природу, переработка на месте, повторное использование в формах — хороший сценарий.Композиты: традиционные синтетические матрицы сложны для переработки; утилизация часто сжигание или захоронение. Биокомпозиты и термопластичные композиты облегчают рециклинг, но массово ещё не везде доступны.

Технологии строительства и их роль

Модульность и фабричная сборка (prefab, CLT панели, SIPs): снижает отходы, повышает качество узлов (герметичность), ускоряет монтаж — уменьшает энергозатраты на стройплощадке и улучшает эксплуатационную энергоэффективность здания.Интегрированные фасадные системы с теплоизоляцией и минимизацией тепловых мостов — ключ к низкому эксплуатационному потреблению независимо от основного материала.Низкоуглеродные бетоны (добавки шлака, летучая зола, геополимеры) и альтернативы традиционному цементу снижают embodied carbon конструкций.Датчики, интеллектуальные системы и вентиляция с рекуперацией энергии сильно уменьшают эксплуатационные выбросы; использование возобновляемой энергии (солнечные панели, тепловые насосы) дополняет эффект.

Контекст климата и проектирования

В холодном климате приоритет — хорошая теплоизоляция, герметичность и отсутствие мостиков. Лёгкие композитные панели с интегрированной изоляцией дают преимущества, но долговечность и embodied carbon важны.В жарком климате и климате с большими перепадами полезна тепловая масса (камень, земля) при правильной вентиляции/затенении.В умеренном климате выигрыш даёт сочетание локальных традиционных материалов (низкий embodied carbon) и современных утеплителей/герметичных узлов.

Практические рекомендации (что выбирать и как)

Делайте LCA / учёт встроенного углерода при проектировании: как минимум оцените embodied carbon на 1 m2 и сравните с ожидаемыми эксплуатационными выбросами.Применяйте комбинированный подход: массовые материалы (камень, земля, тяжёлая керамика) для тепловой массы + современные высокоэффективные утеплители для оболочки.Если доступна сертифицированная устойчиво управляемая древесина (FSC/PEFC), массовая древесина (CLT, балки) — отличное низкоуглеродное решение для несущих конструкций.При использовании композитов предпочитайте: а) композиты с высоким содержанием вторсырья или биокомпонентами; б) лёгкие композиты там, где они дают значительное сокращение конструкции и топлива (мосты, фасады, панели); в) продумайте сценарии утилизации и демонтажа (дизайн для разборки).Используйте местные материалы — сокращается транспортный углерод и повышается уместность конструктивных решений.Продумывайте долговечность и обслуживание: экономия на защите дерева или обработке фасадов может обернуться большим количеством выбросов за весь срок эксплуатации.Предпочитайте технологии, снижающие отходы: заводская префабрикация, цифровое моделирование (BIM), оптимизация резки материалов.

Итоговая сводка (коротко)

Камень/глина: низкие эксплуатационные затраты при правильной конструкции, высокая тепловая масса, низкий embodied carbon при местном использовании, большая долговечность — хороши в долгоживущих постройках.Дерево: низкий встроенный углерод, углеродное хранение, быстрый монтаж, отличный выбор при устойчивом лесоуправлении; требует защиты от влаги/вредителей.Современные композиты: могут дать превосходные теплоизоляционные и конструкционные характеристики, быстрый монтаж и малый вес; часто высокие embodied emissions и сложности при утилизации — выгодны там, где они существенно уменьшают эксплуатационные расходы или где снижение массы критично.Лучший устойчивый результат даёт грамотное сочетание материалов и технологий, учёт LCA и проектирование на долговечность и разборность.

Если хотите, могу:

привести пример расчёта простого LCA (встроенный + эксплуатационный углерод) для двух альтернатив (например: кирпичный дом с минеральной ватой против каркасного дома на CLT с SIP панелями);подготовить чек‑лист при выборе материалов для конкретного климата и бюджета.