В данной статье рассматривается технология «зеленого» строительства жилых зданий, основные его принципы и нормы, а также дальнейшие перспективы и преимущества. Проведен анализ эффективности строительства экодома.
Ключевые слова: «зеленое» строительство, экология, «зеленые стандарты», сертификация строительных объектов, экодом, архитектурные решения
«Зеленое» строительство представляет собой методику, основанную на использовании энергосберегающих и экологически дружественных подходов в процессе создания и эксплуатации зданий. Его главная цель заключается в сокращении потребления энергетических и материальных ресурсов, при этом необходимо сохранить или даже повысить качество зданий и комфортность внутренней среды для пользователей.
«Зелёное» строительство — это эффективное использование комплексного знания, которое согласуется с профессиональными стандартами проектирования и строительства. Уровень развития этой сферы напрямую зависит от научных и технологических достижений, а также от активности инженеров в промышленности и отклика общества на экологические принципы. Постепенно «зелёное» строительство приобретает все большую популярность и активно развивается во всем мире.
Зеленые стандарты играют важную роль в регулировании устойчивого подхода к строительству и оценке соответствия зданий основным принципам. В процессе развития непрерывно усовершенствуются элементы зеленых зданий, такие как зеленые крыши и зеленые фасады. Это направление способствует формированию экоустойчивой архитектуры городов и способен значительно повысить качество жизни и комфорт окружающей среды.
Представим задачи «зеленого» строительства:
— сокращение совокупного (за весь жизненный цикл здания) пагубного воздействия строительной деятельности на здоровье человека и окружающую среду
— создание новых промышленных продуктов;
— снижение нагрузок на региональные энергетические сети и повышение надежности их работы;
— создание новых рабочих мест в интеллектуальной сфере производства;
— снижение затрат на содержание зданий нового строительства;
— эффективное использование энергетических ресурсов и, как следствие, сокращение выбросов парниковых газов, сопровождающих производство и передачу энергоресурсов к зданиям;
— сокращение потребления природных ресурсов, в частности воды;
— минимизация твердых бытовых отходов и канализационных стоков;
— интегрированный подход к планированию систем здания, который предполагает синергию и взаимозависимость различных его функций и механизмов;
— сокращение выбросов парниковых газов, возникающих при транспортировке стройматериалов к месту строительства, за счет использования местной строительной продукции;
Реализация принципов «зеленого» строительства достигается путем применения энергоэффективных технологий, которые позволяют сократить потребление воды, электроэнергии и тепловых ресурсов. Также осуществляется сокращение отходов и выбросов в процессе эксплуатации здания. Одной из основных задач «зеленого» строительства является обеспечение здоровья и комфорта для жителей, а также повышение их производительности за счет улучшения качества воздуха внутри помещений и использования более чистой питьевой воды.
Рис. 1. Цели «зеленого» строительства
Существуют «зеленые» стандарты. Они представляют собой систему добровольной сертификации объектов недвижимости. Данные стандарты позволяют ускорить переход от традиционного проектирования и строительства зданий и сооружений к устойчивому. Благодаря этому, происходит стимулирование производителей строительных материалов и оборудования, строителей к внедрению технологических процессов, которые исключают или минимизируют негативное воздействие объекта недвижимости на окружающую среду, оптимизируют освещение и уровень влажности, позволяют минимизировать энергоресурсы и потребление воды при эксплуатации данного объекта.
В то же время используются национальные системы сертификации: ГОСТ Р. 54964–2012 «Оценка соответствия. Экологические требования к объектам недвижимости» и национальные стандарты, СТО НОСТРОЙ 2.35.4–2011 «Зеленое строительство. Здания жилые и общественные. Рейтинговая система оценки устойчивости среды обитания», СТО НОСТРОЙ 2.35.68–2012 «Зеленое строительство. Здания жилые и общественные. Учет региональных особенностей в рейтинговой системе оценки устойчивости среды обитания».
Сертифицируются объекты недвижимости по международным системам BREEAM («Метод оценки экологической эффективности от Исследовательского института строительства», Великобритания) и LEED («Руководство в энергетическом и экологическом проектировании, США)
Рассмотрим самые распространенные «зеленые» технологии»:
1. «Умные» окна.
Смарт-стекло, также известное как электрохромное стекло, может контролировать степень прозрачности с помощью электроэнергии. Это достигается за счет изменения состояния ионов, которые рассеяны в структуре стекла. Подача электрического заряда приводит к прозрачности стекла, а отключение заряда делает его матовым или зеркальным.
Окна из смарт-стекла широко применяются в небоскребах, где регулирование света и тепла является важным фактором. Система управления позволяет настраивать степень прозрачности в зависимости от нужд и предпочтений. Это позволяет регулировать количество света, проникающего внутрь здания, и тем самым контролировать освещение и теплоизоляцию.
Рис. 2. Смарт-стекло
2. Нулевое потребление энергии.
Здания с нулевым потреблением энергии, также известные как пассивные дома, являются одним из самых передовых решений в области энергоэффективного строительства. Они предназначены для обеспечения комфортных условий проживания без необходимости использования обычных систем отопления, охлаждения и освещения.
В строительстве пассивных домов применяются разнообразные технические решения, направленные на максимальное использование возобновляемых источников энергии. Одним из важных аспектов такого строительства является использование солнечной энергии. На крыше дома могут быть установлены солнечные панели, которые генерируют электроэнергию для обеспечения электрической нагрузки здания.
Рис. 3. Схема дома с нулевым потреблением энергии
3. Солнечная энергия.
Солнечные панели принимают ультрафиолетовое излучение, используя его тепло для нагрева воздуха или воды, что помогает сократить потребление газа или электричества. Кроме того, на крышах зданий можно установить солнечные батареи, а в последнее время все чаще используются и особые фотоэлектрические стекла, которые помимо аккумуляции солнечной энергии также эффективно сохраняют тепло в помещениях зимой.
Рис. 4. Пример использования солнечных батарей
5. Зеленые крыши.
В данный момент «зеленые крыши» становятся все более популярными. Они способны поглощать дождевую воду, что помогает снизить нагрузку на системы канализации и предотвращает перемещение относительно чистой дождевой воды вместе со сточными водами. Кроме того, такие крыши предоставляют защиту от городского шума и холода, а также помогают предотвратить перегрев зданий в жару.
Рис. 5. «Зеленая» крыша
«Зеленые» здания проектируются в первую очередь с целью снизить потребления энергии и воды. Можно снизить потребление этих ресурсов в среднем на 25–30 % и 30–50 % соответственно. Считается, что экодома могут увеличить производительность труда работающих и персонала и не оказывать негативного влияния на их здоровье вследствие использования строительных материалов, которые не выделяют формальдегид. На повышение работоспособности влияют также достаточно активное проникновение дневного света, индивидуальный климат-контроль и хорошая визуальная обстановка.
Рис. 6. Снижение ресурсов благодаря «зеленому строительству»
В настоящее время появляются дома нового типа обычно называемые экологическими и которые имеют все основания стать основным видом жилья постиндустриальной эпохи.
Экодома — это дома, которые максимально снижают негативное влияние человеческого быта на окружающую природу. Такой дом позволяет жить в гармонии с природой, в более чистой и экологичной среде.
Основными требованиями к экодому являются создание благоприятных условий для проживания человека и оказание минимально нагрузки на окружающую среду. При этом отходы, которые возникают в результате жизнедеятельности человека, должны не угнетать окружающие биоценозы, как это происходит в привычном нам городском жилье, а наоборот, должны повышать их биологическую активность.
Для экодомов, а также для всех энергоэффективных домов, наивысший приоритет имеет обеспечение высокого уровня теплоизоляции стен и окон, а также энергосбережение при вентиляции и кондиционировании. Важным и характерным аспектом экодомов является использование солнечной энергии. Множество энергоэффективных домов уже было построено с архитектурой и конструкцией, способными использовать солнечную энергию для обогрева и горячего водоснабжения.
Различные эксперименты показывают, что эффективность использования солнечной энергии зависит от выбранных конструктивных решений и климатических условий. Наиболее успешные примеры позволяют получить до 80 % энергии для отопления дома с помощью солнечной энергии. Архитектура экодома и окружающего ландшафта использует современные энергосберегающие и эстетические принципы функциональной и ландшафтной архитектуры, создает наиболее благоприятные условия развитию семьи, соответствует историческим, национальным и культурным особенностям его обитателей и территории.
Экодома имеют следующие преимущества по сравнению с обычными домами-коттеджами:
1) Для достижения современного уровня комфорта для экодома не требуется подвод дорогостоящих централизованных теплоснабжения и канализации, необходимо подвести только электроэнергию и воду. Отсутствие централизованных коммуникаций экономит до 20 % затрат на строительство дома и до 38 % ремонтно-эксплуатационных расходов. Строительство экодомов возможно в местах со значительно меньшей инженерной подготовкой.
2) Высокая степень теплоизоляции экодома, использование солнечной энергии, энергосберегающее оборудование снижают энергопотребление в 2 раза и более.
3) Система биореакторов позволяет утилизировать все виды органических отходов, которые перерабатываются в компост и могут использоваться в теплице или на приусадебном участке, увеличивая биологическую активность почвы.
4) Экодом уменьшает экологическую нагрузку на окружающую среду, благодаря экономии строительных ресурсов, использованию возобновляемых материалов, более щадящих природу строительных технологий, природовосстанавливающего образа жизни.
Благодаря перечисленным преимуществам массовое строительство экодомов может обусловить мощный инвестиционный процесс в решение важных проблем, остро стоящих перед обществом:
— обеспечение более благоприятными условиями для жизни и развития семьи более широких кругов в обществе;
— энергосбережение;
— сохранность и восстановление окружающей среды в населенных пунктах;
— уменьшение бытовых отходов;
— уменьшение загрязнения атмосферы;
— смену существующих технологий в жилищно-коммунальном секторе на экологически более совершенные;
Финансовые затраты при постройке экологического жилья.
Энергоэффективный дом возможно построить с использованием одного из двух подходов, которые условно можно именовать как «реформаторский» и «инновационный».
«Реформаторский» подход предполагает сохранение традиционного облика здания и применение привычных строительных материалов, а энергоэффективность достигается добавлением необходимых строительных элементов и систем жизнеобеспечения так называемого «альтернативного» характера, в той или иной степени приспособленных к привычной жизни. Как правило, это усложняет и удорожает строительство, а проектные решения носят компромиссный характер.
«Инновационный» подход предполагает использование экологичных строительных материалов, но не привычных — заводского происхождения, а, например, из дешевого местного сырья, прошедшего простейшую первичную обработку прямо на строй площадке, и специальных инженерных систем, не которые, а к которым должны приспосабливаться конструктивные решения, а также люди, сознательно меняющие некоторые свои привычки в связи с принятием новой идеологии. Как правило, «инновационный» энергоэффективный дом обходится дешевле, чем «реформаторский», а зачастую он стоит меньше, чем обычный неэнергоэффективный.
Существует большой разброс цен на энергоэффективные дома. Он объясняется разницей в стоимости строительных материалов, рабочей силы, выбранной конструкцией. Основной фактор, который определяет стоимость энергоэффективного дома — использованная строительная система. При строительстве из кирпича, бетона или дерево-массива приходится дополнительно утеплять стены, что делает их толще, тяжелей и дороже. Самый эффективный вариант — деревянный каркас и натуральный утеплитель — одновременно и самый дешевый.
«Зелёное» строительство не только охраняет окружающую среду, но также заботится о благополучии людей. Эта концепция позволяет развивать экологическое строительство, что дает будущим поколениям возможность жить в более комфортных условиях, потребляя меньше исчерпаемых ресурсов (таких, как нефть и газ) и не загрязняя природу отходами.
Подобный подход к строительству предусматривает более разумное и комплексное взаимодействие при возведении зданий и сооружений, снижение потребления воды, повышение энергоэффективности, а также дает возможность удобного и экономически выгодного использования в будущем.
Литература:
- Зеленое строительство. Здания жилые и общественные. Рейтинговая оценка среды обитания. Стандарт организации СТО НОСТРОЙ 2.35.4- 2011. — М.: ОАО «ЦПП», 2011. — 58 с.
- Бенуж А. А. «Эколого-экономическая модель жизненного цикла здания на основе концепции «Зеленого» строительства». М., 2013. 24 с.
- Мишланова М. Ю. Критерии оценки эколого-экономического зеленого строительства // Научные труды кафедры экономики и управления в строительстве. Москва: МГСУ, 2014. Вып. 20.
- Астафьева О. Е. Снижение негативного воздействия строительства на экосистемы за счет сертификации по «зеленым» стандартам // Архитектура и строительство России, 2015. № 2. С. 15–21.
- Лапин, Ю. Н. Автономные экологические дома [Текст] / Ю. Н. Лапин. — Москва: Алгоритм, 2005. -416с.;
