Мы все знаем, в каком ужасном состоянии находится наш климат. Потепление Земли не должно продолжаться. Цель Парижского соглашения — не превышать потепление на 1,5-2 градуса Цельсия к 2100 году.
К 2050 году Германия должна стать климатически нейтральной, чтобы цель на 2100 год могла быть достигнута. Для этого нам нужны повсеместные масштабные меры и изменения.
Насколько строительство вредно для климата?
Цифры показывают шокирующие значения. Около 40 процентов энергии используется для этого. Сюда входит строительство зданий, а также их использование. Половина ресурсов и примерно 60 процентов отходов может быть отнесена к строительной отрасли.
.jpg?mw=760&hash=ac7b222ba7e8e8424594bd107f56e87c88a412f0)
В Германии ежегодно вводятся в эксплуатацию около 100.000 частных домов и 10.000 нежилых зданий. Доля реконструкции составляет всего около 1-1,5 процента. Чтобы достичь климатических целей, строительный сектор должен свести выбросы к нулю в течение следующих 20 лет.
Какие есть подходы? Какие меры должны быть приняты?
Интересный подход — cradle-to-cradle — «от колыбели до колыбели». Цель состоит в том, чтобы создать замкнутый цикл, подобно природе. Продукты и материалы должны использоваться многократно, чтобы не образовывалось отходов.
У человечества, однако, есть только линейный подход. Он звучит как Берите – Создавайте – Избавляйтесь, то есть Взять – Сделать – Утилизировать. Это также можно назвать cradle-to-grave, от колыбели до могилы. Если продукт сломан, мы выбрасываем его в мусор. При этом могут возникать даже токсичные вещества, например, в электроустройствах.
Вопрос в том, почему у нас нет циркулярной экономики, как демонстрирует природа. Наши произведенные отходы — ценный ресурс в неправильном месте. Проблема в том, что мы начинаем думать только тогда, когда отход уже здесь. Это также плохо для экологического баланса.
В этом контексте возникает термин cradle-to-cradle. Основной принцип — достичь позитивного экологического следа. Существуют два взаимосвязанных цикла. Во-первых, это биологический цикл, включающий в себя всё, что попадет в окружающую среду. Например, в биологической футболке текстиль возвращается в цикл.
С другой стороны, есть технический цикл. Статья проверяется и затем повторно используется как новый ресурс. Это эксплуатационные материалы, которые не попадают напрямую в биосферу и непосредственно не изнашиваются. Идея C2C — соединить эти два цикла. После использования материалов в одном продукте они должны находить применение в другом материале.
Этот принцип должен применяться и в строительной отрасли. Это означает строительство по принципу Low-Tech, но планирование с High-Tech. Планировщики используют по мере возможности природные ресурсы без длинных транспортных путей и стараются использовать возобновляемую энергию.
C2C — это не только техническое решение, но, скорее, образ жизни. Здания должны строиться для людей, а не только для энергобаланса. Эти два аспекта совмещены в интегральном планировании. Помимо экологии учитываются энергия, экономика, социокультурные аспекты, комфорт, функциональность, дизайн, техника и сам процесс.
Теоретически возможности существуют. Однако часто не хватает инвестиций.
Какие уже существуют пилотные проекты?
В принципе C2C должны использоваться строительные материалы, которые имеют низкие эмиссии, но не содержат вредных веществ. Здоровые продукты повышают качество жизни, а работники реже болеют. Это повышает производительность.
Сюда входит и древний строительный материал — глина.
Holz100 также имеет подход C2C. Плиты уложены крестообразно, а дюбели обеспечивают механические соединения. Получается здоровый строительный материал, поскольку полностью отказываются от клея и других защитных средств.
Ключевым здесь является лес, вырубленный на убывающей луне, так как древесные волокна плотнее, и вредители проникнуть не могут. От токсичных защитных средств отказались. Это приводит к более высоким инвестиционным расходам, так как планировочные расходы гораздо выше. Однако благодаря преимуществам древесины в фазе использования могут быть сэкономлены такие расходы, которые компенсируют начальные высокие инвестиционные затраты.
Примером этого является Woodcube в Гамбурге.
Это многоквартирный дом, построенный из массивной древесины. Полностью отсутствуют вредные вещества. Таким образом, здание является углеродно-нейтральным. Противопожарная защита в таких проектах часто подвергается сомнению. Однако благодаря массивной конструкции дополнительные меры для этого отсутствуют.Другим примером является "The cradle" в медиапорту Дюссельдорфа: офисное здание, почти полностью построенное из дерева. В планировании уже учтено, что эта древесина со временем будет повторно использована. Тем не менее, не удалось полностью отказаться от бетона. Однако была выбрана компоновка, которую можно будет целиком повторно использовать затем. В интерьерах используются чистые и перерабатываемые материалы, потому что работникам должно быть предоставлено здоровое окружение.
Как уже упоминалось, ремонт лучше, чем полное разрушение здания. Каркасная конструкция поможет в том, чтобы стены можно было перенести. Таким образом, здания могли бы последовательно использоваться для различных целей. Возможное изменение плана этажа может быть учтено уже при первоначальном планировании.
Также следует учитывать наиболее устойчивое жилое положение. Оптимально было бы среднее уменьшение жилой площади на каждого жителя. Это также уменьшило бы значительное покрытие земель. Самыми эффективными будут многочисленные коммунальные квартиры с частными комнатами, но общими жилыми пространствами и ванными комнатами.
На этих примерах видно, что C2C зависит не только от устойчивости материалов, но требует полного переосмысления. Цель заключается в рассмотрении целых районов, соответствующих принципу C2C. Это даже проще, мыслить масштабно, чем рассматривать каждое здание в отдельности.
Одним из устойчивых сертифицированных районов является квартал Cloche d’Or в Люксембурге. Работа, проживание, досуг, образование, мобильность и шоппинг интегрированы с точки зрения устойчивости. Есть множество зеленых зон с богатым биоразнообразием.
В Нидерландах уже произошел первый подъем в контексте C2C: в городе Венло было построено такое здание, служащее примером для всего мира. Это зеленый гражданский офис городской администрации. Северная сторона здания — это фасад с растениями. Она способна преобразовывать CO₂, фильтровать мелкие частицы пыли и абсорбировать оксиды азота и озон. Внутри здания также множество растений, обеспечивающих дополнительный кислород и влажность. По мнению экспертов в Венло, это делает здание хорошим сооружением, а не просто менее плохим. Фасады изготовлены из алюминия. Это бесконечно перерабатываемый материал без потери качества. Был разработан так называемый солнечный дымоход, изготовленный из стекла и нагревающий крышу. Это создает естественный поток воздуха в здании. За счет термодинамики воздух обновляется каждые два часа.
Активизация ядер бетона регулирует температуру в здании. Это позволяет отказаться от дорогого и энергоемкого отопления или кондиционера. На внешней стене интегрированы солнечные панели, которые одновременно являются солнцезащитой и источником энергии. По сравнению с предыдущим местоположением городской администрации, энергопотребление уменьшилось на треть. Также используемая мебель в основном сертифицирована, например, стулья и ковры. Большинство продуктов могут быть повторно использованы после срока службы здания. Специальная планировка позволяет быстрее разбирать материалы.
Скоро ли cradle-to-cradle станет стандартом?
Cradle-to-Cradle — это новый подход к устойчивости в строительстве. Тем не менее, мы, к сожалению, все ещё в начале. Этот новый образ мыслей должен быть сначала широко зарегистрирован.
Нет единственного решения. Например, при рассмотрении различных местоположений, существуют разнообразные локальные материалы. Причем надо учесть, что затраты на приобретение выше. Однако это окупится в конечном итоге за весь жизненный цикл.
Идеальная концепция cradle-to-cradle пока не работает. Например, ещё нет правильной альтернативы для фундамента. Переработанный бетон очень трудоемок в производстве и также дорог. Говорят о даунциклинге, так как высококачественные продукты используются только в дорожном строительстве в подземных слоях.
Вставка: Внедрение устойчивости в RFEM
В RFEM 6 доступно двухчастное дополнение Оптимизация и оценка затрат/выбросов CO₂. Посредством ИИ оптимизации частицных роя находятся подходящие параметры, чтобы соблюдение обычных критериев оптимизации было обеспечено. Оцениваются затраты и выбросы CO₂ модели через задание удельных затрат и выбросов для каждого материала для структурной модели. Подробности по ссылке.
Как вы можете видеть, исследования и инновации присутствуют. Единственное, что ещё необходимо, это начать. Также BIM будет способствовать дальнейшему продвижению этого принципа.