Устойчивое строительство: глобальное руководство по экологичным методам

Строительная отрасль оказывает значительное влияние на окружающую среду, способствуя выбросам парниковых газов, истощению ресурсов и образованию отходов. Практики устойчивого строительства предлагают мощное решение для смягчения этих последствий, создавая сооружения, которые являются экологически ответственными, экономически жизнеспособными и социально справедливыми. В этом всеобъемлющем руководстве рассматриваются ключевые принципы, материалы, технологии и сертификации, которые продвигают глобальное движение к устойчивому строительству.

Что такое устойчивое строительство?

Устойчивое строительство, также известное как «зеленое» строительство или экологичное строительство, охватывает ряд практик, направленных на минимизацию воздействия зданий на окружающую среду на протяжении всего их жизненного цикла. Это включает в себя все: от первоначального проектирования и выбора материалов до строительства, эксплуатации, технического обслуживания и последующего сноса или реконструкции. Основные принципы устойчивого строительства включают:

• Эффективность использования ресурсов: Минимизация использования природных ресурсов, включая энергию, воду и сырье.
• Энергосбережение: Проектирование зданий для минимизации потребления энергии за счет стратегий пассивного проектирования и энергоэффективных технологий.
• Экономия воды: Сокращение потребления воды за счет эффективной сантехники, сбора дождевой воды и систем переработки серой воды.
• Сокращение отходов: Минимизация образования отходов при строительстве и сносе, а также содействие использованию переработанных и перерабатываемых материалов.
• Качество внутренней среды (IEQ): Создание здоровой и комфортной внутренней среды за счет оптимизации качества воздуха, естественного освещения и теплового комфорта.
• Оценка жизненного цикла (LCA): Оценка воздействия здания на окружающую среду на протяжении всего его жизненного цикла, от добычи материалов до утилизации в конце срока службы.

Ключевые стратегии устойчивого строительства

Внедрение практик устойчивого строительства требует целостного подхода, учитывающего все аспекты строительного процесса. Вот несколько ключевых стратегий, которые можно использовать:

1. Устойчивый выбор и планирование участка

Расположение и ориентация здания могут значительно повлиять на его экологические характеристики. Устойчивый выбор участка включает:

• Выбор заброшенных промышленных зон (Brownfield Sites): Редевелопмент загрязненных или недостаточно используемых участков для сокращения разрастания городов и сохранения зеленых насаждений.
• Сохранение естественной среды обитания: Минимизация воздействия на существующие экосистемы и защита биоразнообразия.
• Оптимизация ориентации здания: Ориентация здания для максимального использования солнечного тепла зимой и минимизации его поступления летом, что снижает потребность в искусственном отоплении и охлаждении.
• Поощрение пешей доступности и связности: Проектирование участков, легко доступных пешком, на велосипеде и на общественном транспорте, что снижает зависимость от личных автомобилей.
• Управление ливневыми стоками: Внедрение стратегий по сокращению ливневых стоков и предотвращению загрязнения водных путей, таких как зеленые крыши, проницаемые покрытия и дождевые сады.

Пример: В немецком Фрайбурге район Вобан является ярким примером устойчивого городского планирования. В районе приоритет отдан пешеходному и велосипедному движению, внедрены зеленые зоны и системы сбора дождевой воды, а также построены энергоэффективные здания.

2. Стратегии пассивного проектирования

Пассивное проектирование использует природные элементы, такие как солнечный свет, ветер и растительность, для регулирования температуры в помещении и снижения энергопотребления. Ключевые стратегии пассивного проектирования включают:

• Естественная вентиляция: Проектирование зданий для максимального использования естественного воздушного потока, что снижает потребность в кондиционировании воздуха.
• Солнцезащита: Использование козырьков, навесов и растительности для затенения окон и уменьшения поступления солнечного тепла.
• Тепловая масса: Включение материалов с высокой тепловой массой, таких как бетон или кирпич, для поглощения и выделения тепла, что смягчает колебания температуры.
• Естественное освещение (Daylighting): Максимальное использование естественного света за счет стратегически расположенных окон и световых фонарей, что снижает потребность в искусственном освещении.
• Изоляция: Использование высокоэффективной изоляции для минимизации потерь тепла зимой и притока тепла летом.

Пример: Традиционные дома с внутренним двором на Ближнем Востоке и в Северной Африке являются прекрасными примерами пассивного проектирования. Внутренний двор обеспечивает тень и вентиляцию, а толстые стены создают тепловую массу, сохраняя прохладу в помещении днем и тепло ночью.

3. Экологичные строительные материалы

Выбор строительных материалов оказывает значительное влияние на экологический след здания. Экологичные строительные материалы — это те, которые:

• Переработанные и перерабатываемые: Изготовлены из переработанного сырья и могут быть переработаны в конце срока службы.
• Возобновляемые: Изготовлены из быстро возобновляемых ресурсов, таких как бамбук или древесина из устойчиво управляемых лесов.
• Местного производства: Поставляются местными поставщиками для сокращения выбросов при транспортировке.
• Прочные и долговечные: Рассчитаны на длительный срок службы, что снижает потребность в частых заменах.
• С низким уровнем выбросов: Изготовлены из материалов, выделяющих низкий уровень летучих органических соединений (ЛОС), что улучшает качество воздуха в помещении.

Некоторые примеры экологичных строительных материалов:

• Бамбук: Быстро возобновляемый ресурс, прочный, легкий и универсальный.
• Древесина из устойчиво управляемых лесов: Древесина, сертифицированная Лесным попечительским советом (FSC) или другими авторитетными организациями.
• Переработанный бетон: Бетон, изготовленный из переработанных заполнителей.
• Переработанная сталь: Сталь, изготовленная из переработанного сырья.
• Изоляция из переработанных материалов: Изоляция, изготовленная из переработанного стекла, джинсовой ткани или бумаги.
• Костробетон (Hempcrete): Биокомпозитный материал, изготовленный из конопляного волокна, извести и воды.
• Мицелиевые кирпичи: Кирпичи, выращенные из грибных корней (мицелия) и сельскохозяйственных отходов.

Пример: Использование бамбука местного производства в строительстве становится все более популярным в Юго-Восточной Азии. Бамбук — прочный, экологичный и легкодоступный материал, который можно использовать для различных целей, от конструктивных элементов до облицовки и напольных покрытий.

4. Энергоэффективность и возобновляемая энергия

Снижение энергопотребления и использование возобновляемых источников энергии имеют решающее значение для устойчивого строительства. Ключевые стратегии включают:

• Высокоэффективные системы ОВКВ: Использование энергоэффективных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ).
• Энергоэффективное освещение: Использование светодиодного освещения и датчиков присутствия для снижения энергопотребления.
• Интеллектуальное управление зданием: Внедрение систем автоматизации зданий для оптимизации энергопотребления и мониторинга производительности.
• Системы возобновляемой энергии: Установка солнечных панелей, ветряных турбин или геотермальных систем для выработки возобновляемой энергии на месте.
• Закупка «зеленой» энергии: Покупка электроэнергии у поставщиков возобновляемой энергии.

Пример: Здание The Crystal в Лондоне является витриной технологий устойчивого строительства. В здании установлены солнечные панели, система сбора дождевой воды и геотермальный тепловой насос, что делает его одним из самых энергоэффективных зданий в мире.

5. Экономия воды

Экономия воды является важным аспектом устойчивого строительства. Ключевые стратегии включают:

• Водосберегающая сантехника: Использование унитазов, смесителей и душевых леек с низким расходом воды.
• Сбор дождевой воды: Сбор дождевой воды для полива, смыва в туалетах и других непитьевых нужд.
• Переработка серой воды: Очистка и повторное использование серой воды (сточные воды из раковин, душей и прачечных) для полива и смыва в туалетах.
• Водоэффективное озеленение: Использование засухоустойчивых растений и эффективных систем полива.

Пример: Центр Bullitt в Сиэтле, штат Вашингтон, спроектирован как здание с нулевым потреблением воды. Здание собирает дождевую воду для всех своих нужд, очищает сточные воды на месте и использует компостирующие туалеты для снижения потребления воды.

6. Управление отходами

Минимизация образования отходов при строительстве и сносе имеет решающее значение для устойчивого строительства. Ключевые стратегии включают:

• Планы управления строительными отходами: Разработка планов по сокращению, повторному использованию и переработке строительных отходов.
• Деконструкция: Тщательный демонтаж существующих зданий для спасения материалов для повторного использования.
• Проектирование для разборки: Проектирование зданий, которые можно легко разобрать в конце срока службы.
• Использование переработанных материалов: Включение переработанных материалов в проект здания.

Пример: Многие города по всему миру внедряют программы переработки строительных и демонтажных отходов для сокращения отходов на свалках и содействия использованию переработанных материалов.

7. Качество внутренней среды (IEQ)

Создание здоровой и комфортной внутренней среды является критическим аспектом устойчивого строительства. Ключевые стратегии включают:

• Естественная вентиляция: Обеспечение достаточной естественной вентиляции для улучшения качества воздуха.
• Материалы с низким уровнем выбросов: Использование материалов, выделяющих низкий уровень ЛОС, для снижения загрязнения воздуха в помещении.
• Естественное освещение: Максимальное использование естественного света для улучшения зрительного комфорта и снижения энергопотребления.
• Акустическое проектирование: Проектирование зданий для минимизации шумового загрязнения.
• Тепловой комфорт: Проектирование зданий для поддержания комфортной температуры и уровня влажности.
• Биофильный дизайн: Включение природных элементов в дизайн здания для улучшения самочувствия и производительности.

Пример: Использование принципов биофильного дизайна, таких как включение естественного света, растительности и натуральных материалов, становится все более популярным в офисных зданиях для улучшения самочувствия и производительности сотрудников.

Сертификация «зеленого» строительства

Сертификаты «зеленого» строительства предоставляют основу для оценки и признания практик устойчивого строительства. Некоторые из наиболее широко признанных сертификатов включают:

• LEED (Leadership in Energy and Environmental Design): Широко используемая система оценки «зеленых» зданий, разработанная Советом по «зеленому» строительству США (USGBC).
• BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method): Британская система оценки «зеленых» зданий, широко используемая в Европе.
• Passivhaus: Строгий стандарт энергоэффективности для зданий, который делает акцент на стратегиях пассивного проектирования.
• Living Building Challenge: Программа сертификации, которая призывает здания быть регенеративными и самодостаточными.
• Green Globes: Система оценки «зеленых» зданий, разработанная Инициативой по «зеленому» строительству (GBI).

Эти сертификаты являются ценным инструментом для застройщиков, архитекторов и владельцев зданий, позволяющим продемонстрировать их приверженность устойчивому развитию и сравнить свои показатели с лучшими отраслевыми практиками.

Будущее устойчивого строительства

Устойчивое строительство быстро развивается под влиянием технологических инноваций, растущей экологической осведомленности и растущего спроса на «зеленые» здания. Некоторые из ключевых тенденций, формирующих будущее устойчивого строительства, включают:

• Здания с нулевым потреблением энергии: Здания, которые производят столько же энергии, сколько потребляют в годовом исчислении.
• Здания с нулевым потреблением воды: Здания, которые собирают и очищают всю воду на месте.
• Принципы циркулярной экономики: Проектирование зданий и использование материалов, которые можно легко повторно использовать или переработать в конце их срока службы.
• 3D-печать зданий: Использование технологии 3D-печати для строительства зданий быстрее, эффективнее и более экологично.
• Технологии умного здания: Интеграция технологий умного здания для оптимизации использования энергии, потребления воды и качества внутренней среды.
• Проектирование отказоустойчивых зданий: Проектирование зданий, способных противостоять последствиям изменения климата, таким как экстремальные погодные явления.

Пример: Разработка самовосстанавливающегося бетона, который может ремонтировать трещины и продлевать срок службы бетонных конструкций, является многообещающей инновацией, которая может значительно снизить воздействие производства бетона и строительства на окружающую среду.

Преимущества устойчивого строительства

Устойчивое строительство предлагает широкий спектр преимуществ, в том числе:

• Снижение воздействия на окружающую среду: Минимизация выбросов парниковых газов, истощения ресурсов и образования отходов.
• Снижение эксплуатационных расходов: Сокращение потребления энергии и воды, что приводит к снижению счетов за коммунальные услуги.
• Улучшение качества внутренней среды: Создание более здоровой и комфортной внутренней среды для жильцов.
• Повышение стоимости недвижимости: «Зеленые» здания часто имеют более высокую арендную плату и продажную цену.
• Повышение корпоративной социальной ответственности: Демонстрация приверженности устойчивому развитию и привлечение экологически сознательных арендаторов и инвесторов.
• Преимущества для сообщества: Вклад в более устойчивое и жизнеспособное сообщество.

Проблемы устойчивого строительства

Хотя устойчивое строительство предлагает многочисленные преимущества, есть и некоторые проблемы, которые необходимо преодолеть:

• Более высокие первоначальные затраты: Экологичные строительные материалы и технологии иногда могут быть дороже обычных вариантов. Однако эти затраты часто компенсируются более низкими эксплуатационными расходами в течение всего срока службы здания.
• Недостаток осведомленности и образования: Среди некоторых участников строительной отрасли все еще существует недостаток осведомленности и образования о практиках устойчивого строительства.
• Сложность: Проекты устойчивого строительства могут быть более сложными, чем обычные проекты, требуя специальных знаний и координации.
• Регуляторные барьеры: Некоторые строительные нормы и правила могут неадекватно поддерживать практики устойчивого строительства.

Заключение

Практики устойчивого строительства необходимы для создания более экологически ответственного и устойчивого будущего. Принимая принципы и стратегии, изложенные в этом руководстве, застройщики, архитекторы и владельцы зданий могут значительно снизить воздействие зданий на окружающую среду, создать более здоровую и комфортную внутреннюю среду и внести вклад в более устойчивый мир. По мере того как технологии продолжают развиваться, а осведомленность о преимуществах устойчивого строительства растет, мы можем ожидать еще большего внедрения этих практик в ближайшие годы.

Призыв к действию: Изучите местные инициативы в области «зеленого» строительства в вашем сообществе и рассмотрите возможности для включения устойчивых практик в ваш следующий строительный проект.