Минстройархитектуры РБ, будучи организацией, обеспечивающей в первую очередь техпрогресс в строительстве, не задается вопросом, почему еще с 2012 года перед странами ЕС была поставлена задача возводить только пассивные дома, с 2020-го – дома с нулевым потреблением энергии, а с 2025-го – «энергия плюс» и что предпочтение при возведении массового жилья в этих странах, а также в США,
Канаде уже много лет имеют древесные материалы? Они являются основой строительной политики, и на ее реализацию и достижение указанных задач в этих странах направлены усилия науки, предприятий строительной индустрии. Сейчас Запад развернул зеленое строительство (ЗС).
В последние годы под влиянием таких глобальных причин и факторов, как исчерпаемость природных ресурсов, изменение климата, чрезмерная эксплуатация земель, рост численности населения в передовых странах мира, стало существенно меняться отношение к домостроению.
Известно, что здания во всем мире используют 40% всей потребляемой первичной энергии, 67% электричества, 40% сырья и 14% запасов питьевой воды, а также производят около 35% выбросов углекислого газа и чуть ли не половину всех твердых городских отходов [1]. Наличие этих факторов требует изменения отношения к домостроению.
В связи с этим на первый план выходит необходимость в комплексе рассматривать главные характеристики жилья: экологичность, экономичность, энергоэффективность, обеспечение здорового образа жизни и комфортности.
К задачам, которые ставят идеологи зеленого строительства в своих странах, следует отнести:
– сокращение совокупного (за весь жизненный цикл здания) пагубного воздействия строительной деятельности на здоровье человека и окружающую среду, что достигается посредством применения новых технологий и подходов;
– 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.
Для строительной отрасли реализация указанных задач связана с необходимостью снижения уровня потребления энергетических и материальных ресурсов. При отборе материалов, проектируя дома, следует обращать особое внимание на их энергозатратность, сопротивление теплопередаче и экологичность ограждающих конструкций.
В разных странах все отчетливее прослеживаются тенденции поддержки идеологии зеленого строительства не только на уровне частного сектора, но и на госуровне. Этот подход к ЗС в современных условиях требует более подробного описания принципов его организации.
Зеленое строительство – зеленые/жизнеустойчивые здания (Green Building, Green construction или Sustainable building) – это практика строительства и эксплуатации зданий при одновременном сохранении или повышении качества зданий и комфорта их внутренней среды, цель которой – снижение уровня потребления энергетических и материальных ресурсов на протяжении всего жизненного цикла здания: от выбора участка по проектированию, строительства, эксплуатации, ремонта и сноса.
Разработка и внедрение стандартов ЗС, как показала мировая практика, стимулирует бизнес и экономику, развитие инновационных технологий, улучшает качество жизни общества и состояние окружающей среды.
Но не все так просто в решении этой непростой проблемы. Внедрение стандартов зеленого строительства требует значительных организационных усилий и знаний строительного производства и экономики. Разработанные стандарты призваны ускорить переход от традиционного проектирования и строительства зданий и сооружений к устойчивому, в основу которого заложены следующие принципы:
– безопасность и благоприятные здоровые условия жизнедеятельности человека;
– ограничение негативного воздействия на окружающую среду;
– учет интересов будущих поколений.
Концепция устойчивого развития является составной частью зеленого домостроения. Основные его цели: кроме экономической эффективности (снижение расходов, повышение производительности, уменьшение объемов использования энергии и воды), социальных выгод (улучшение здоровья жителей и обеспечение здорового образа жизни, комфортности жилья), важный фактор – природоохранный эффект – снижение воздействия на окружающую среду. Определяющими документами в этом случае являются стандарты зеленого домостроения.
Особое место при этом отдается вопросам энергоэффективности зданий, также ставится задача: достичь эстетической гармонии между сооружениями и окружающей средой. Отмечается, что в настоящее время возросли и возможности удовлетворения таких требований. В ЗС применяются следующие новшества: естественные освещение, вентиляция и утилизация отходов, современные изоляционные материалы, использование силы ветра и энергии солнца, термальные коллекторы воды и т.д. Один из главных показателей в ЗС – энергия, затрачиваемая на производство материалов: чем ниже энергозатраты, тем лучше материал для использования.
Сталь, пластик, цемент относятся к наиболее энергозатратным строительным материалам, древесина – наименее энергозатратным. Утверждается, что древесина – основа зеленого дома. Во всех странах развитого ЗС в качестве строительного материала древесина признана одним из самых экологически приемлемых продуктов. По данным статистики, до 60% производимой в мире лесопильной продукции используется именно в домостроении.
Справка. Деревянное строительство является динамично развивающимся сектором жилищного строительства в США, Канаде, Европе (Германии, Австрии, Франции, Швеции, Норвегии, Финляндии), Японии, Южной Корее и ряде других стран. Россия при всех своих достижениях в использовании древесины (Ленинградская, Московская области) отстает от развитых стран в его применении и вместе с этим зеленых технологий и материалов.
Что касается Беларуси, где нет своих источников энергии, то и здесь строительство домов в деревянном исполнении по непонятным причинам многократно меньше, чем в России.
Развитие деревянного строительства в Европе активно поддерживается государством, и это в первую очередь вызывает стремление к использованию экологически безопасных материалов.
На сегодняшний день в 12 странах действуют так называемые Советы по зеленому домостроению (Green Building Councils), в 5 странах ведется подготовка к их созданию. Для внедрения зеленого строительства применяются соответствующие стандарты, специально разработанные Советами по зеленому домостроению: в Великобритании – BREEAM, во Франции – Demarche HQE, в США – LEED, Дании – EcoProfile, Германии – German Sustainable Building Council (DGNB), Японии – CASBEE, России – стандарт СТО НОСТРОЙ 2.35.4–2011 «Зеленое строительство».
Одна из главных целей стандартов зеленого домостроения – дать объединяющую рейтинговую возможность оценить устойчивость жилых и общественных зданий как системы обитания. Это связано с тем, что системы включают в себя оценку использования всех видов ресурсов. Особое внимание уделяется показателям энергоэффективности, рассмотрению социально-экономических факторов, а общая оценка объекту присваивается в соответствии с градуированной шкалой, «взвешивания» отдельных показателей при выведении оценки. Отмечено, что проведение оценки – дорогостоящее мероприятие, осуществляемое за счет клиента, но полученные результаты широко используются в маркетинге. Советы по-разному оценивают устойчивость. Например, североамериканский стандарт LEED рассматривает энергоэффективность, качество воздуха, потребление воды, материалы, характер использования земель, устойчивость ландшафта; английский BREEAM дополнительно к этому – вопросы транспорта, управления, здоровья, загрязнения окружающей среды и т.д. В Российском стандарте СТО НОСТРОЙ 2.35.4–2011 «Зеленое строительство» (Здания жилые и общественные) содержится рейтинговая оценка устойчивости среды обитания, представляющая совокупность количественных и качественных критериев для оценки зданий как среды обитания человека, характеризующая уровень комфортности, энергоэффективности, экологичности и защиты окружающей среды в соответствии с принципами устойчивого развития. Приведенные в Стандарте критерии сгруппированы в 10 категориях, весомость которых указана в таблице.
Категории оценки устойчивости среды обитания Категория Весомость
категории, % Комфорт и качество внешней среды 10,8 Качество архитектуры и планировки объекта 9,2 Комфорт и экология внутренней среды 13,3 Качество санитарной защиты и утилизация отходов 3,9 Рациональное водопользование 6,1 Энергосбережение и энергоэффективность 18,5 Применение альтернативной и возобновляемой энергии 9,2 Экология создания, эксплуатации и утилизации объекта 9,8 Экономическая эффективность 10 Качество подготовки и управления проектом 9,2
Зеленое домостроение становится катализатором рынка. При этом является существенно важным отдавать предпочтение сертифицированной древесине, т.к. она может расширять рыночные перспективы застройщиков и девелоперов, особенно если сертифицирована по схеме FSC.
Рынок и инвестиции. В мире отмечается рост количества домовладений и поселков, официально зарегистрированных и сертифицированных в соответствии с «зелеными стандартами». Известно, например, что, с 2007 года рынок жилищного строительства в Англии был в стагнации, в то время как рынок зеленого домостроения стремительно развивался. Российские специалисты считают, что сертифицированная древесина может составить основу зеленого домостроения в России. Это позволит резко активизировать спрос на подобную продукцию. Однако развитие рынка зеленого домостроения сдерживается недостатком знаний и информации. Высказывается, что на первом этапе необходимо начать работу с ведущими архитекторами и дизайнерами, на втором – с девелоперами и клиентами. Государство может внести свой вклад, особенно в части требований к застройке специальных объектов, например олимпийских или больших инфраструктурных (аэропортов), а также спортивных сооружений. В первую очередь следует создавать совет по зеленому домостроению, который бы сформулировал основные стандарты застройки.
В Европе лидер в зеленом строительстве – Германия. В основу своих действий эта страна сейчас положила отказ от атомной энергетики. А ранее был отказ от строительства железобетонных панельных домов.
Реакцию людей на панельные дома немецкие жители видят непосредственно в своей стране. На фото – Берлин, жилой массив из пустующих панельных домов. По-немецки этот район называется Plattenbautengroßwohnsiedlung Марцан (Marzahn).
Примечание. Европа давно отказалась от развития крупнопанельного многоэтажного жилья, а мы, по высказыванию Е.И. Широкова, продолжаем строить «самое дорогое в мире временное жилье», которое является «бомбой замедленного действия» для городов, поскольку становится непригодным для проживания через несколько часов после выхода из строя любой из систем жизнеобеспечения (вода, свет, тепло, канализация, электричество), не говоря о возникновении экологических, социально-психологических, медицинских и др. проблем, связанных с данным типом жилья. По этой же причине Европа отдает предпочтение децентрализованным альтернативным системам жизнеобеспечения, что повышает устойчивость населенных пунктов.
По внедряемому в Германии зеленому строительству приведем два суждения специалистов этой страны. Первое: практически сразу после катастрофы на японской АЭС «Фукусима» федеральный канцлер Германии Ангела Меркель, до этого сторонница атомной энергетики, при поддержке большинства представителей парламентской оппозиции заявила об отказе Германии от АЭС и о переходе к более широкому использованию возобновляемых источников энергии. Мотив этого решения – опасность загрязнения окружающей среды.
Более того, на сегодняшний день нигде в мире не решена и, возможно, является нерешаемой проблема захоронения радиоактивных отходов. По мнению противников отказа от ядерной энергетики, альтернативы атомным станциям нет: запасы ископаемого топлива ограничены, а его сжигание еще более вредит окружающей среде, чем гипотетические аварии на АЭС. Альтернативные источники не в состоянии обеспечить все потребности в энергии, к тому же себестоимость произведенной ими энергии слишком высока.
В экстренном порядке в Германии были закрыты 8 самых старых и ненадежных атомных электростанций. Все немецкие АЭС запланировано постепенно отключить до 2022 года. Каковы результаты принятых решений? Вопреки сомнениям, что в ФРГ возникнет дефицит электроэнергии и зависимость от импорта энергоресурсов, эта страна по-прежнему продолжает продавать электроэнергию за рубеж. Здесь следует отметить, что Германия была готова к подобным обстоятельствам: еще 10 лет назад был принят закон об ускоренном развитии возобновляемых источников энергии. За это время в стране были запущены в производство ветрогенераторы, сейчас с их помощью вырабатывается 8% «чистой» электроэнергии; активно используются биогазовые установки – 6%, а также гелиоустройства, преобразующие солнечную энергию в электрическую, – 4%.
Также была создана правовая база для расширения использования возобновляемых источников энергии. В частности, законодатели обязали энергетические компании покупать у мелких производителей электроэнергию по фиксированным ценам. Чтобы отказаться от атомной энергетики, граждане Германии, фермерские хозяйства и городские коммунальные службы инвестируют средства в ветро-, гелио- и биогазовые установки или в энергосберегающие блочные тепловые электростанции. Благодаря интенсивному росту числа гелиоустановок стране удалось без особого труда справиться с прошедшими холодными после 2011 года зимами. Четыре же крупнейших энергоконцерна ФРГ – собственники атомных и угольных электростанций – фактически никак не способствовали успешному переходу на возобновляемые источники энергии. Их доля в общем объеме безопасной электроэнергии не превышает полтора процента. По расчетам отказ Германии от ядерной энергетики обойдется в €1,7 трлн в период до 2030 года, что эквивалентно более чем 65% годового ВВП страны. «Эти расходы лягут на потребителей электроэнергии и налогоплательщиков».
Следует отметить, что сторонники зеленого строительства в Европе утверждают: подобный вид строительства – результат комплексных знаний, структурируемых стандартами проектирования и строительства. Уровень его развития напрямую зависит от достижений науки и технологии, от активности промышленных и строительных инженеров и от осознания обществом экологических принципов.
Вторая точка зрения базируется на том, что в последние 30 лет в Германии крепнет и ширится экологическая эрзац-религия, связывающая все классы населения, прослойки и поколения. У нее есть свои вожди и пастыри – партия зеленых и десятки всевозможных природоохранных и экологических организаций, ее учение проповедуют со своих страниц и экранов почти вся немецкая официозная пресса и телевидение. Она имеет своих героев и мучеников, считающих, что все экологическое священно и боголепно, а все антиэкологическое не просто от дьявола и достойно всяческого презрения, но должно выкорчевываться ритуально. В число «антиэкологического» утверждения попала не только атомная энергия, но и генная инженерия, с помощью которой можно было бы спасти немалое количество голодающих во всем мире.
Подобные учения оставляют свой «вредный» след. В результате запрета атомной энергии в Германии, например, увеличилось потребление энергии угля и газа. А при сжигании угля и газа, согласно законам физики, увеличивается температура окружающей атмосферы. Теплоизоляция стен домов не только является «смертным приговором» как для современных домов, так и для домов со старинными фасадами, постепенно убивая внешний облик старинных городов Германии. Парниковый эффект способствует образованию в квартирах плесени, которая оказывает весьма пагубное воздействие на здоровье человека.
Ставится под сомнение установка ветрогенераторов: мол, вред от них такой же, как от добычи бурого угля открытым способом, а толку никакого. Выработка энергии с помощью ветряков все равно никогда не заменит энергодобычу от АЭС и традиционных источников энергии, а угольные электростанции излучают гораздо более сильный уровень радиации, нежели атомные.
Все это приводит к тому, что Германия теперь вынуждена закупать электроэнергию у своих соседей, а немецкий концерн RWE одновременно строит теперь атомные электростанции в Голландии, но не в Германии. В то же время по договоренностям в Европе французская компания EDF в ближайшие годы примет участие в строительстве 8 атомных электростанций на территории Великобритании. А британская компания Rolls-Royce вместе с французской Areva займутся разработкой атомных реакторов нового поколения.
Надо отдать должное умению немцев видеть главные технические факторы (проблемы) для экономики страны и вместе с тем для людей, обеспечивающие экономические преимущества в нынешний сложный технологический период. Отказываясь от атомных станций, немцы организовывают зеленое строительство, к которому Германия пришла осознанно.
В мае 2013 года Германия поставила мировой рекорд по производству солнечной энергии в час – немецкие солнечные энергетические установки производили 22 гВт/ч электричества. Это равно количеству энергии, которую вырабатывают за этот же промежуток времени 20 работающих на полную мощность атомных электростанци.
Следует заметить, что внедрение новых технологий в Германии совмещается с повсеместной учебой людей на всех уровнях. Это обстоятельство является главной составляющей в стратегическом направлении развития экономики страны.
По немецкому законодательству, каждый житель страны имеет право непосредственно участвовать в производстве энергии из возобновляемых источников. С 2004 года тамошнее правительство гарантировало выкуп чистой солнечной энергии по ценам выше рыночных. Это привело к тому, что страна превратилась в самый крупный в мире рынок для производителей солнечных панелей и стала новатором в других технологиях, начиная от ветряной энергетики и заканчивая промышленностью строительных материалов. Любое частное лицо или организация могут установить на крыше дома солнечные аккумуляторы или инвестировать деньги в установку ветрогенератора. Если семья живет в съемной квартире, она может арендовать несколько квадратных метров у любого предприятия. Например, свободный университет Берлина сдает в аренду крыши своих зданий для установки фотоаккумуляторов. По словам координатора энергетического и экологического менеджмента университета Андреаса Ванке, основные арендаторы – студенты и их семьи. Опыт оказался столь успешным, что сегодня и преподаватели желают создать товарищество собственников и поставить несколько батарей. Такие товарищества формируются и для того, чтобы инвестировать деньги в ветроустановки.
В Германии выработкой ветроэнергии в основном занимаются крупные компании, которые арендуют землю под «ветряки» у местных жителей. Но при желании частное лицо или группа людей могут поставить свой «пропеллер», который будет поставлять энергию в общую сеть. В сельской местности жители активно инвестируют сбережения в ветроустановки или расширение площадей под кукурузу, силос которой служит источником для выработки биогаза.
Однако вернемся к зеленой энергетике, которую в первую очередь можно считать экономией энергии. Отмечается, что вместе с наращиванием мощностей зеленой энергетики предусматриваются меры по минимизированию потребления энергии. Так, до 2019 года в ЕС пларируется ввести строительный стандарт Zero Energy. Это значит, что разрешение на строительство или реновацию даже простой уборной нельзя будет получить, если она не будет производить энергии как минимум столько же, сколько потребляет сам ее хозяин. А ведь от строительного стандарта Zero Energy до Plus Energy – всего лишь маленький шажок.
Внедрение новых технологий совмещается с повсеместной учебой людей на всех уровнях. Простыми словами можно сказать, что это время – время инженеров. Кризис приостановил эксперименты в области необычной архитектуры: небоскребы и здания-аттракционы строят все реже – наступил период экономии ресурсов. Инновации сегодня концентрируются не на форме объектов, а на особенностях их функционирования. Порядок таков: современные дома должны расходовать кардинально меньше энергии и воды, не вредить здоровью человека и по возможности сами вырабатывать энергию.
Экологичные материалы. Для строительства надземных стен домов до 5 этажей, как правило, выбираются экологически корректные материалы, часто традиционные: дерево, кирпич керамический и силикатный, блоки керамзитовые, керамические и силикатные, ячеистобетонные. В последнее время часто строят из продуктов переработки неорганического мусора – бетона, стекла и металла. В то же время стены подвалов выполняются из 2-слойных панелей, частично заводского изготовления. Имеется в виду, что конструкция в виде 2 железобетонных слоев толщиной около 5 см, жестко соединенных стальными связями на расстоянии около 15 см друг от друга, на стройплощадке ставится в проектное положение, а затем средний слой заливается бетоном. Этим достигается экономия дерева для производства опалубки (дерево в Германии очень дорого). В Германии также строятся каркасно-деревянные дома и коттеджи из SIP-панелей. Крыши в основном мансардные, двускатные с деревянными стропилами, кровли черепичные.
Каково отношение к АЭС США? По словам американского министра энергетики Стивена Чу, администрация Обамы ранее неоднократно заявляла о поддержке ядерной энергетики, так как строительство АЭС поможет США снизить зависимость от импорта углеводородов и значительно сократить выбросы вредных веществ в атмосферу. После аварии на японских станциях Обама попросил Комиссию по ядерному надзору извлечь уроки из происшедшего в Японии и усовершенствовать требования к безопасности американских реакторов. Проект бюджета США на 2012 финансовый год предусматривал выделение 63 млрд долларов в качестве госгарантий по кредитам на строительство новых энергоблоков.