Изменение климата и строительство: как адаптироваться к постоянным изменениям

Строительство считается одной из самых загрязняющих природу отраслей в мире. И так как наше благосостояние зависит от неё напрямую, концепции экологически чистых зданий и устойчивого строительства становятся всё более популярными. Фокус на таких идеях, как энергетическая реновация, использование экологичных материалов, интеграция в здания возобновляемых источников энергии и пр., помогает соблюдать эти стратегии и переходить к более внимательному и осознанному проектированию.

Однако понимания динамики изменения климата уже недостаточно: для реализации успешного «экологичного» проекта специалистам строительных компаний необходимо применять новые подходы к привычной деятельности и иметь доступ к особому теплотехническому программному обеспечению, которое будет преобразовывать принципы устойчивого развития в данные, модели и конкретные заключения.

В этой статье мы расскажем, какие решения можно принять для создания действительно экологичного и энергоэффективного объекта, который сможет противостоять опасностям меняющегося климата и не окажет негативного эффекта на окружающую среду.

Текущая ситуация и проблемы устойчивого будущего

Отчёт, предоставленный Европейским агентством по окружающей среде в декабре 2024 г., вызывает тревогу. Согласно предоставленным данным, на здания приходится около 42% от общего расхода энергии, около 35% выбросов парниковых газов в Европейском союзе производит строительный сектор, а 1/3 всех используемых в ЕС материалов уходит на проекты этой отрасли.

В данном контексте сразу вспоминается Директива по энергоэффективности зданий (Energy Performance of Buildings Directive, EPBD), направленная на стимуляцию «энергетической реновации» частных и общественных зданий по всей Европе. Конечная цель инициативы заключается в снижении расхода энергии и выбросов CO2 в объектах жилого фонда 27 государств-членов ЕС.

Также стоит упомянуть о развитии систем сертификации и стандартов оценки энергетической эффективности зданий. Такие стандарты, как LEEDРуководство по энергоэффективному и экологическому проектированию (Leadership in Energy and Environmental Design, LEED) — добровольная система сертификации зданий, относящихся к зелёному строительству. Разработана в 1998 году «Американским советом по зелёным зданиям» для оценки энергоэффективности и экологичности проектов устойчивого развития., становятся всё более распространенными, способствуя повышению осведомленности людей и направляя рынок в соответствии с идеями зелёного строительства. Среди предложений, которые только предстоит реализовать — продвижение стратегии поставок замкнутого цикла и управление строительными отходами.

Как смягчить последствия изменения климата для строительства

Чтобы снизить негативный эффект от смены климатических условий, иностранные эксперты предлагают реализовать следующие решения:

1. Энергетическая реновация зданий

Суть концепции заключается в улучшении характеристик здания через снижение потребления энергии, экономию бюджета на его содержание, повышение комфорта помещений и увеличение стоимости недвижимости.

Всё это достигается с помощью:

• Теплоизоляции здания через прокладывание специального материала на все непрозрачные внешние элементы ограждающих конструкций (стены, крыши, полы) и замену окон на прозрачные панели
• Модернизации инженерных сетей, например, замены отопительного котла на более инновационные и менее энергоемкие решения

2. Использование экологичных материалов

Материал можно назвать экологичным, если на протяжении всего своего жизненного цикла, от производства до утилизации, он по минимуму воздействует на окружающую среду и способствует сохранению биоразнообразия.

К экологичным строительным материалам относятся: кирпич, бетон с керамзитом, натуральный камень, необработанная земля, пробка, древесное волокно и натуральные краски.

3. Интеграция с возобновляемыми источниками энергии

Эта концепция используется уже давно во многих странах по всему миру и не требует особого представления. Кратко напомним о способах эксплуатации возобновляемых источников:

• Фотоэлектрические установки, которые преобразуют солнечную энергию в электричество, и солнечные тепловые системы, способные нагревать воду для бытовых нужд
• Ветряные турбины, как с горизонтальной, так и с вертикальной осью вращения, преобразующие кинетическую энергию ветра в электричество
• Геотермальные системы, использующие энергию из недр Земли для теплоснабжения или производства электричества
• Турбины и водяные колеса, соединенные с генераторами, которые преобразуют механическую энергию потоков воды в электроэнергию
• Печи для сжигания органических материалов, таких как древесные гранулы или сельскохозяйственные отходы, которые вырабатывают тепло и энергию для зданий

Адаптация строительной индустрии к изменению климата

Для защиты зданий и людей от жары, наводнений и ураганов, специалисты используют различные биоклиматические решения, а также интеллектуальные системы и технологии.

К первой категории относится концепция «пассивного» или энергосберегающего дома, которая зародилась ещё в 1988 году. Предполагается, что он имеет очень низкое энергопотребление и может быть самодостаточным, используя собственные инструменты производства электроэнергии и тепла.

При проектировании «пассивного» дома необходимо чётко продумать следующие факторы: ориентация здания, соотношение его форм, использование теплоизоляции и утеплённых окон, отсутствие «мостиков холода», обеспечение герметичности и эксплуатация систем вентиляции.

Инновационные технологии, такие как передовые IoT‑датчики, системы управления энергопотреблением и искусственный интеллект, позволяют создавать умные здания с большим количеством сценариев для взаимодействия. Эти инструменты позволяют оптимизировать энергопотребление, снижая эксплуатационные расходы и воздействие объектов на окружающую среду. Они также повышают комфорт и благополучие жильцов: качество воздуха в помещении, температура, освещение и акустика помогают создать здоровую и продуктивную среду.

Проект модернизации с уклоном в экологичность

Одним из примечательных примеров капитальной реновации объектов с уклоном в устойчивые идеи является жилой комплекс Ca’ Granda в пригороде Милана. В список работ, стартовавших в ноябре 2021 года и наконец-то близящихся к завершению, входит энергетическая реконструкция шести высотных зданий, общая жилая площадь которых составляет около 30 000 м².

Проект также предусматривает установку около 4200 м² вентилируемых фасадов, создания «зелёных» крыш, установку новых насосов для систем отопления и внедрение в конструкцию фотоэлектрических систем. Это позволит владельцам объектов соответствовать требованиям по декарбонизации и переходу на возобновляемые источники энергии.

Однако напомним, что путь к действительно устойчивой архитектуре не заканчивается использованием передовых строительных материалов и новейшего эксплуатационного оборудования. Специалисты становятся вынуждены использовать специализированные инструменты для расчёта и анализа энергетических показателей.

Заключение

Борьба с изменением климата в строительстве требует применения комплекса передовых практик и стратегий проектирования, ориентированных на устойчивое развитие. В список основных мер, которые необходимо предпринять, входят: использование экологичных материалов, внедрение в конструкцию здания оборудования для эксплуатации возобновляемых источников энергии, грамотная теплоизоляция и своевременная модернизация инженерных сетей.

Всё это значительно улучшает качество существующих объектов и приводит к ощутимым экологическим преимуществам: снижению негативного воздействия на прилегающие территории, сокращению использования природных ресурсов и уменьшению выбросов парниковых газов. Экономические выгоды не менее заметны: снижаются затраты на энергию, повышается рыночная стоимость недвижимости, а расходы на её обслуживание, наоборот, идут вниз.