Данная статья посвящена «зеленым» технологиям в строительстве, различным методам обеспечения экологического строительства. В статье отражается актуальность данной темы в современной строительной отрасли, приведены базовые критерии экологического строительства с их описанием. Рассматривается систематизация основных и инновационных методов экостроительства в соответствии с основными этапами проектирования зданий и территорий: архитектурное и градостроительное проектирование, конструкционное проектирование и технологическое проектирование. На основе применяемых методов определена эффективность практики «зеленого» строительства.
Ключевые слова: зеленое строительство, экологическое строительство, инновационные методы, проектирование зданий, проектирование территорий, экологичность.
«Зеленые» технологии, как и само экологическое строительство, являются весьма актуальной темой в направлении современного возведения и эксплуатации зданий и сооружений. Глобальные экологические проблемы планеты, сохранение окружающей среды и обеспечение безопасности для здоровья человека побудили изменить свой взгляд на строительную отрасль. Инновационные методы «зеленого» (экологического) строительства являются универсальным решением этой проблемы. Эти технологии также обеспечивают энергетическую эффективность, экологическую безопасность, водоэффективность и максимальный комфорт использования зданием и прилегающей территории [1]. В данной работе проведена систематизация основных методов экологического строительства.
Для оценки «зеленого» строительства разработаны следующие критерии, представленные в таблице 1.
Таблица 1
Базовые критерии «зеленого» строительства
|
Код |
Критерий |
Описание критерия |
|
1. |
Управляемость |
Автоматическое управление инженерными системами дома |
|
2. |
Энергоэффективность |
Снижение потребления количества энергии для жизнеобеспечения здания с помощью применения возобновляемых источников энергии и энергосберегающих решений |
|
3. |
Водоэффективность |
Сокращение объема потребления воды питьевого качества для хозяйственных нужд, учет потребления, контроль качества воды |
|
4. |
Эффективность использования территории под застройку |
Оценка земельного участка, учет топографических, климатических, гидрологических, гидрогеологических особенностей места строительства объекта, их грамотное использование при проектировании |
|
5. |
Экологичность |
Безопасность для здоровья человека, повышение жилищного комфорта, обеспечение безопасности для окружающей среды |
|
6. |
Доступность к объектам инфраструктуры |
Транспортная доступность, близость к объектам социальной инфраструктуры, в том числе беспроблемный доступ маломобильных групп населения к основным объектам инфраструктуры |
|
7. |
Экологичность строительных материалов |
Использование материалов, соответствующих нормам СанПиН 2.1.2.2645–10, использование материалов на природной основе, применение экологически безопасных материалов, имеющих соответствующий сертификат |
|
8. |
Степень утилизации отходов |
Вывоз строительного мусора со строительной площадки, повторное использование на объекте, утилизация бытового мусора и его дальнейшая переработка |
|
9. |
Инновационность |
Внедрение и применение инновационных технологий и решений, способствующих повышению экологичности, водо- и энергоэффективности здания/сооружения |
Для классификации методов экостроительства использованы основные этапы проектирования:
- Архитектурное и градостроительное проектирование, таблица 2;
- Конструкционное проектирование, таблица 3;
- Технологическое проектирование, таблица 4.
Стоит отметить, что для производственных зданий и сооружений этап технологического проектирования является основополагающим и первичным.
В соответствии с этапами проектирования осуществлена следующая группировка методов, с помощью которых осуществляется экологическое строительство.
Таблица 2
Архитектурное и градостроительное проектирование
|
Код |
Метод |
Описание метода |
|
1. |
Смешанное планирование построек |
Соединение жилых и рабочих (офисных) кварталов |
|
2. |
Создание компактности форм построек |
Грамотное управление габаритами объекта при проектировании, разумность форм, отсутствие нагромождения в архитектурных решениях |
|
3. |
Корректное расположение теплопропускных и светопропускных поверхностей |
Создание крытого атриума как микроклимата (обеспечение дневного света и вентиляции) [2] |
|
4. |
Внедрение биоклиматических конструкций |
Создание ветроломов, форм защиты от ветровых потоков двориков, внедрение солнцезащитных наружных (внешних) жалюзи, фотопанелей, архитектурные решения по накоплению и использованию атмосферных осадков для здания |
|
5. |
Озеленение здания и территории |
Размещение искусственных водоемов, озеленение кровли, внутреннее озеленение, создание газонов |
|
6. |
Доступность маломобильных групп населения к основным объектам инфраструктуры и общественного транспорта |
Близость к остановкам общественного транспорта. Создание конструкций, максимально удобных для жизни в здании и на территории. |
|
7. |
Внедрение архитектурно-конструкторских элементов с высоким свойством светоотражения |
Создание и последующее размещение конструкций с повышенным коэффициентом отражения лучей и света для снижения нагрева поверхностей (в особенности на фасадах здания) |
|
8. |
Применение конструкций для наружных приборов освещения |
Снижение светораспределения наружных осветительных приборов в верхнюю полусферу путем создания защитных конструкций |
|
9. |
Учет ландшафтных особенностей и условий региона застройки |
Заглубленная в землю архитектура как метод экономии энергии и территории для регионов с горным рельефом, ковровая опорная застройка как способ замены точечных многоэтажных зданий для регионов с регулярными и сильными порывами ветра |
|
10. |
Снижение применения асфальта в проекте |
Увеличение использования армированных газонов, тротуарных плиток, георешеток |
|
11. |
Технология «Умного города» (« Smart City») |
Внедрение информационных технологий и объектов концепции Интернета вещей в городскую среду с целью создания комфортной жизнедеятельности, повышения технологичности и интеллектуализации пространства |
Таблица 3
Конструкционное проектирование
|
Код |
Метод |
Описание метода |
|
1. |
Численное моделирование |
Используется при определении температурных и скоростных полей для определения уровня комфорта и энергоэффективности сооружения; |
|
2. |
Компьютерное моделирование |
Применяется для учета неблагоприятных ветровых режимов территории и для расчета естественного освещения здания |
|
3. |
Энергомоделирование здания |
Создание прототипа объекта и расчет потребления различных типов энергии всеми компонентами здания |
|
4. |
Использование экологически безопасных строительных материалов |
Применение материалов, соответствующих нормам СанПин 2.1.2.2645–10, использование материалов на естественной (природной) основе, отделочные материалы должны проходить сертификацию (подтверждение сертификации), применение материалов, при изготовлении которых используются отходы производства. Древесина должна иметь соответствующую сертификацию. Запрет на использование редких, исчезающих пород деревьев, занесенных в Красную Книгу |
|
5. |
Применение теплоизоляции на основе естественных (природных) материалов |
На основе древесных опилок, шерсти, морских водорослей (спресованных), волокносодержащих материалов, пробкового дерева, соломы, бумаги, бальзы. Также предусмотрены и на основе пористых осадочных пород |
|
6. |
Вентиляция опасных зон здания |
Вентиляция подсобных помещений, паркингов здания, внедрение газонепроницаемых и дверей с автодоводчиками, механическая вентиляция для утилизации теплоты |
Таблица 4
Технологическое проектирование
|
Код |
Метод |
Описание метода |
|
1. |
Проведение контроля инженерных систем здания |
Проверка систем на соответствие исполнительной документации, проверка выполнения энергоэффективных решений здания/сооружения, инструментальный аудит |
|
2. |
Уменьшение количества вывозимого мусора с места строительства |
Учет объема вывозимого мусора и повторная эксплуатация на объекте, переработка на объекте, рециклинг |
|
3. |
Применения 3D принтеров для строительства домов |
Использование инновационного метода возведения здания с целью сокращения сроков строительства здания и экологичности |
|
4. |
Система раздельного сбора отходов потребления для последующей переработки |
Использование контейнеров для приема бумаги, стекла, металла, пластика, остатков пищи и неперерабатываемых отходов вместо одного общего контейнера (сбора), использование подземных мусороприемников |
|
5. |
Использование датчиков углекислого газа в общественных помещениях здания |
Системы автоматического управления зданием [3] |
|
6. |
Использование грунтовых вод |
Применяется как способ выработки энергии и теплоты |
|
7. |
Использование возобновляемых источников энергии |
ГЭС, микро-ГЭС, солнечные панели, солнечные коллекторы, ветроэлектрические установки, теплонасосы и др. |
|
8. |
Применение природных и озонобезопасных хладагентов для систем отопления, вентиляции, охлаждения и кондиционирования |
Для сохранения озонового слоя не используются хладагенты на основе хлорфторуглеродов. |
|
9. |
Применение рекуператоров |
Теплообменник поверхностного типа для использования теплоты отходящих газов в помещениях возведенного или эксплуатируемого здания |
|
10. |
Учет потребления тепло- и электроэнергии |
Учет ведется по отдельным зонам здания/сооружения |
|
11. |
Учет потребляемой воды |
Использование датчиков с импульсивным входом |
|
12. |
Снижение использования воды |
Водосберегающее сантехническое оборудование, использование серой вода для хозяйственных нужд, использование дождевой воды, регулировка ливневого стока |
|
13. |
Обеспечение естественного освещения |
Естественное освещение с помощью панорамного остекления, световодов, электрохромных стекла или энергосберегающие пленки, герметизация окон (двойное остекление), жалюзи с автоматическим механизмом смены своего угла для наиболее благоприятного освещения и комфорта |
|
14. |
Применение наружных приборов освещения со светораспределением в нижнюю полусферу |
Выполняется для снижения засвечивания ночного неба, снижения перерасхода энергии и выбросов парниковых газов |
|
15. |
Использование светодиодных светильников в здании/сооружении |
Применяется с целью снижения электроэнергии |
|
16. |
Технология «умного дома» |
Автоматизированная система, обеспечивающая безопасность, комфорт и ресурсосбережение для всех пользователей |
В данной работе были рассмотрены базовые критерии «зеленого» строительства, была проведена систематизация и описание основных методов экологического строительства в соответствии с основными этапами проектирования. Все эти способы и технологии обеспечат максимально возможную эффективность экологического строительства и эксплуатации зданий, а также устранит негативное воздействие на человека и природу.
Литература:
- LEED v4 for Building Design and Construction. USGBC. 2019. P. 160.
- Green Zoom 1.2 «Практические рекомендации по снижению энергоемкости и повышению экологичности объектов гражданского и промышленного строительства». СПб.: АНО «НИИУРС», 2019. 87 с.
- Зубарева, Г. И., Черникова, М. Н., Рахмангулова, Э. И. Принципы «зеленого строительства» // Научно-методический электронный журнал «Концепт». — 2015. — Т. 13. — С. 2671–2675.
