Зеленые здания уже есть в Москве, и их будет все больше Мария Якубович и Илья Завалеев, зеленый инженер, директор HPBS, рассказали о том, как современная архитектура может реагировать на глобальное изменение климата.
– Илья, на недавнем Климатическом форуме в городах России вы говорили о фатальном ухудшении климата и связанных с этим вызовах для городской архитектуры. В частности, имея в виду Москву. Поговорим об этом подробнее?
– Примерно к 2015 году стало совершенно ясно, что климат начал выходить из равновесия, меняться непредсказуемо – и гораздо быстрее, чем предсказывалось. Не только здесь, на всей планете.
Сначала все говорили о глобальном потеплении, а теперь используют термин «изменение климата»; Потепление все же ассоциируется с чем-то положительным. Но при одинаковой «средней температуре по больнице» есть некоторая разница между инфекционным отделением и моргом.
А в нашем умеренно-континентальном климате теперь есть проявления и субтропиков, и севера. Ураганы, муссонные дожди, бесснежные или наоборот нетипично холодные зимы. Границы стираются.
Из-за нашей неподготовленности к этому происходят различные катаклизмы.
Именно поэтому я начал изучать так называемое «зеленое строительство» много лет назад. К моему удивлению, это были не экологичные домики, а массивные большие здания.
Я нахожусь в контакте с сообществом архитекторов США, это очень сильное сообщество, которое может диктовать тенденции на рынке. Они запустили систему сертификации LEED, которая меняет рынок и экономику строительства в целом. Эта система была разработана по аналогии с появившейся ранее английской системой BREEAM.
Мы строим здание, стараясь сделать его максимально экономически целесообразным, энергоэффективным и безопасным для человека и окружающей среды, грамотно вписать его в город. Если я инженер или владелец, мне будет сложно донести до пользователя все фишки, которые я применил для достижения этих целей и все интересные параметры, которые я получил.
Поэтому здание проходит независимые экспертизы на этапах проектирования и ввода в эксплуатацию, его проверяют по сотне показателей.
Кстати, так сертифицировано здание Siemens на Большом Татарском. Всего в Москве сертифицировано около тридцати зданий.
Поскольку пионерами в сертификации собственных зданий были иностранные компании, санкции подорвали этот процесс. Но государство довольно активно в этом участвует. Например, Сочинский железнодорожный вокзал, университет и одна гостиница сертифицированы к Олимпийским играм.
Кроме того, сертифицированы, например, штаб-квартира «Газпрома» в Санкт-Петербурге («Лахта-центр») и здание «Ростелекома» в офисном парке «Комсити» по дороге на Внуково.
В Инновационном центре «Сколково» все объекты как государственных, так и частных инвесторов должны быть сертифицированы; Я и мои коллеги поставили этот процесс там на поток. Хотя изначально к этой системе относились довольно снисходительно.
В основном это связано с тем, что дизайнеры привыкли работать по старым лекалам, а здесь вынуждены покинуть удобное пространство.
Обычно концепцию сначала разрабатывает архитектор, потом подключаются проектировщики, их задача обеспечить стабильность, соответственно, они уже идут на компромисс с архитектором. Потом – климатологи: отопление, вентиляция; следующая степень компромисса. Электрики – с освещением и электроснабжением. Сантехники – с оборудованием, водопроводом и канализацией. Все находятся в состоянии вынужденного конфликта друг с другом.
При «зеленом» строительстве над проектом работает сразу вся команда. Компромисс достигается на очень ранней стадии; тогда нечего менять. И результат совсем другой.
У зародыша человека одновременно возникают все основные системы организма. И они растут вместе с ребенком в утробе матери. Рождается здоровый сбалансированный организм. Так вот. Здание спроектировано сразу со всеми системами, и это самый основополагающий принцип «зеленого» строительства.
Сначала идет концептуальный этап. Затем мы погружаем здание путем математического моделирования в виртуальную среду — с реальными климатическими условиями.
– Это то, что называется BIM-дизайном?
— Да, сюда входит BIM (Building Information Modeling, информационное моделирование здания. — Ред.). BIM — это большая информационная вселенная. Виртуальное здание. Частью этого является математическое моделирование.
Когда мы помещаем исходную концепцию в виртуальную среду, мы видим, как ведет себя здание при нашей температуре, движении солнца, осадках и ветре. Самое главное, вы можете легко изменить все параметры в соответствии с требованиями. С концепцией на стадии идеи можно играть, менять характеристики здания.
В России нужно делать три модели: на зиму, лето и межсезонье, и выбирать лучшую, чтобы работала всегда.
Традиционно наши постройки рассчитаны на зиму. Никто не думает о лете с аномальной жарой. А система кондиционирования воздуха занимает в здании огромный объем, тратит огромное количество энергии. Математическая модель является инструментом, помогающим оптимизировать затраты на энергопотребление.
Мы можем использовать силы природы. Сделать для естественной конвекции воздуха воздухозаборные шахты – не внутри стен, а внутри атриума.
Потребность в отоплении и кондиционировании воздуха можно оптимизировать и наносить на стекла: микроэлектронные, тонированные. Ламельные навесы можно сделать так, что летом не будет прямого попадания солнца, а зимой будет. Все это делается на первом этапе.
Когда концепция здания сформирована, следующим этапом является технология на участке. Есть завод, практически не имеющий стока ливневых вод в обычном понимании. 98% стока обеспечивает фильтрационный пруд с растениями, в котором вода испаряется и впитывается в землю. На другом заводе вся дождевая вода идет на нужды производства.
– Мы писали об этих принципах. Это выгодно с экологической и финансовой точек зрения.
«Смешно, но у этого завода постоянные проблемы с надзорными органами, которые вообще не понимают, куда уходят сточные воды». Они привыкли, что у заводских прудов другие функции – охлаждение, огонь.
Обычно поверхность земли вокруг зданий перекрывают водонепроницаемыми покрытиями. Воде некуда деваться, она сливается в канализацию, загрязняет водоемы, нагружает транспорт и систему очистки, тем самым увеличивая выбросы парниковых газов в атмосферу. Необходимо обеспечить проникновение воды внутрь.
Или газон. Мы думаем, что газон — это чистое место, и делаем его выше уровня тротуара и дороги. Но лужайка это уже давно не чистое место, это город. В дождь грязь с газона смывается на дорогу, разносится по городу машинами и людьми, высыхает и поднимается пылью. В городе нечем дышать. И нужно сделать газоны ниже дороги, а под газонами – дренажные системы и канализацию. Чтобы все стекалось на газон, отфильтровывалось и частично впитывалось, а в канализацию уходили только излишки.
– Этому также служат «дождевые сады» и «зеленые крыши».
– Совершенно верно. В Москве, кстати, уже много зеленых крыш. Это подземные парковочные места, крыша которых находится на уровне земли и засажена газоном.
Они, помимо всего прочего, обеспечивают почти 100-процентную защиту от перегрева. Естественная защита от перегрева в «городском тепловом острове» достигается двумя способами: массовым озеленением и применением материалов с высоким альбедо (отражательной способностью поверхности). Чем светлее плитка на тротуаре, тем меньше он нагревается.
– Тогда расскажите, пожалуйста, о строительных материалах, с помощью которых архитектура противостоит климатическим вызовам.
– Вопрос многогранный. Это не столько изобретенные материалы – новые виды композитов и так далее, сколько экологизация и оптимизация жизненного цикла старых: производство, транспортировка, утилизация. Например, компания Saint-Gobain, с которой мы работали, использует дождевую воду и использует переработанные строительные материалы для снижения потребления ресурсов.
Существует система экологической декларации продукта (EPD) (стандартизированный способ количественной оценки воздействия продукта или системы на окружающую среду. — Ред.). Он показывает и контролирует выброс парниковых газов при производстве материала, использование ресурсов, токсичность отходов производства. Все идет на ужесточение такого контроля. Поэтому компании, которые заботятся о своем устойчивом развитии, начинают внедрять ЭПД прямо сейчас, чтобы избежать масштабных разовых вложений в будущем на переделку производства. В «зеленых» домах требуются именно эти материалы.
Отдавая предпочтение материалам, наносящим меньший вред окружающей среде, мы помогаем своей измученной природе и уменьшаем колебания климата.
Кроме того, используются бывшие в употреблении и переработанные материалы.
– Насколько сложно не построить, а переоборудовать существующее здание, чтобы максимально противостоять изменению климата?
– Сложный. Есть болевые точки. Необходимо внедрить принудительную вентиляцию, оптимизацию энергопотребления, инженерные системы, автоматизацию систем. Увеличить герметичность фасада, установить низкоэмиссионное стекло и заново собрать материалы для внутренней отделки,
Вентиляция – самое главное. В наших типовых домах очень плохая естественная вентиляция, низкий воздухообмен, чего недостаточно для нормальной жизнедеятельности человека. При перестройке мы можем добавить только механическую вентиляцию. Чтобы вентиляция не отводила тепло, необходима система рекуперации. Современные устройства даже контролируют содержание СО2 и при необходимости добавляют больше свежего воздуха.
Утеплителя, выполненного по нашим строительным нормам, обычно достаточно, хотя к качеству его монтажа есть вопросы.
Освещение в Green Building осуществляется датчиками движения. Сантехническое оборудование – низкий расход воды. Введение «серых» вод, собранных в резервуар на крыше и очищенных и обеззараженных ультрафиолетом – экологически выгодно, но экономически невыгодно; мы сделали это только на двух проектах.
«Зеленые» принципы не заканчиваются на строительстве. К ним относятся правильный выбор участка, озеленение, общественные пространства, близость к базовой инфраструктуре, хорошая доступность общественного и альтернативного транспорта, зарядные станции для электромобилей.
Зеленые здания – это не просто здания. Это индустрия. Он вступает в контакт с энергетикой, жильем, строительными материалами, транспортными системами, финансами и окружающей средой.
Мы работаем с тремя параметрами: экономика, здоровье человека и охрана природы.
Чем дальше – тем зеленых построек будет больше. И в недалеком будущем ничего нельзя построить без соблюдения этих принципов.