2.3. Принципы и требования «устойчивого» строительства и реставрации
После прошедшей в Рио-де-Жанейро конференции ООН по окружающей среде и принятия концепции «Устойчивого развития» прошли международные конференции по «Устойчивому строительству» (г. Тампа, США, 1994), «Строительству и окружающей среде» (Париж, 1997) и т.д. На этих конференциях было определено понятие «устойчивое строительство» как «создание и ответственное поддержание здоровой искусственной среды обитания, основанной на эффективном использовании природных ресурсов и экологических принципах». За рубежом уже имеется опыт и достигнут положительный результат внедрения в практику строительства системы экологического менеджмента. Внедряются экологические знаки на продукцию, реализованы экологические проекты строительства в рамках «устойчивого развития», такие как международные проекты «Эколония», «PV — модули в энергосберегающих зданиях» и др. По результатам этих «пилотных» проектов в разных странах уже сформулированы экологические принципы и тактика «устойчивого строительства». Например, по документам, утвержденным Британским правительством, «устойчивое строительство» — это строительство:
• поддерживающее здоровую экономику для обеспечения качества жизни, сохраняющее качества окружающей среды;
• минимизирующее ущерб, причиняемый окружающей среде и биологическому разнообразию, и риск для человеческого здоровья;
• оптимально использующее невозобновляемые ресурсы.
В рамках «устойчивого строительства» в разных странах появились понятия «эколония», «экогород», «экоздание». Например, появившийся термин «Зеленое здание-98» означает здание, вписывающееся в окружающую среду и безопасно с ней взаимодействующее. Предъявляемые экологические требования сводятся к следующему:
• оптимальное использование дневного света;
• солнцезащита / использование солнечной энергии;
• повторное использование излишков тепла;
• использование местных возобновляемых / обновляемых материалов;
• минимальное использование материалов, не подлежащих вторичному использованию;
• использование материалов с пониженной эмиссией опасных веществ в окружающую среду.
Рассмотрим более подробно опыт Нидерландов по осуществлению экологических проектов в соответствии со стандартами ИСО-14000. В случае «устойчивого строительства» выдвигается требование, чтобы на всех этапах строительства были ограничены отрицательные воздействия на окружающую среду по следующим ее компонентам: воздух, вода, почва.
По каждому компоненту для снижения нагрузок на окружающую среду и поддержания «экобаланса» разрабатываются предупреждающие мероприятия, относящиеся к строительному процессу «с начала до конца». Началом считается идея проекта, а концом — снос здания или сооружения после окончания его срока службы. То есть экологическая оценка проводится по всем стадиям (фазам) проекта, начиная от предпроектной стадии, затем стадии проектирования, стадии строительства и стадии эксплуатации. Когда речь идет о надежном новом строительстве, экологические решения распространяются на все необходимые мероприятия — начиная от варианта экологически целесообразного размещения жилых зданий в окружающей среде, детальной планировки с учетом экологической ситуации на данной территории и заканчивая выбором экологически целесообразных материалов. Для обеспечения устойчивого строительства в «стадии эксплуатации» может быть выбрана модель, названная «долговечной реставрацией». То есть предпочтение отдается строительным мероприятиям, способным продлить срок службы здания и повысить долговечность материалов. Например, планируется реставрация жилых зданий, а не снос и строительство на их месте новых. При таком подходе устраняются:
• неудобства от шума из соседних помещений или с улицы;
• выделение вредных веществ и радона из подпола (подвала), от старых свалок, загрязненного грунта;
• выделение вредных веществ из существующих стройматериалов;
• исключается присутствие в жилых помещениях материалов, опасных для здоровья;
• обеспечивается рациональное потребление энергии для отопления;
• убираются «мостики холода» в конструкциях.
При строительстве и реставрации, согласно экологическим требованиям, в каждом проекте анализируют альтернативные варианты предлагаемых решений по трем направлениям:
• удлинение жизненного цикла здания;
• улучшение качества материалов и работ.
Одним из наиболее эффективных экологических мероприятий по снижению нагрузок на окружающую среду считается выбор безопасных строительных материалов для нового строительства и реставрации. При выборе строительных материалов экологические требования распространяются на обеспечение экологического комфорта по показателям звукоизоляции, изоляции от проникающего радона, отказ от применения опасных для здоровья материалов (стараются избегать применения асбеста, ПВХ и других строительных материалов, содержащих опасные для здоровья вещества). Параллельно, в комплексе с материаловедческими решениями, в строительство внедряются новые инженерные решения системы вентиляции, системы «встроенных пылесосов», безопасной аппаратуры для сжигания газа и т.п. На строительном рынке появились так называемые строительные системы, технологии и материалы XXI века улучшенного качества, которые помогают создавать экологичную среду. Примерами таких материалов являются теплоизоляционные материалы на основе целлюлозной ваты, полученной при переработке бумажной макулатуры, экологически безопасный отделочный материал для пола — натуральный линолеум взамен линолеума ПВХ и др.
Концепция устойчивого строительства
Объекты строительства (жилье, социальная, промышленная и транспортная инфраструктуры), являясь элементами современной цивилизации, постоянно совершенствуются, расширяют территории своего распространения, проникая в районы с экстремальными условиями внешней среды, что требует соответствующей эксплуатации для обеспечения необходимых технических параметров и условий безопасного и комфортного пребывания человека.
Высокая значимость строительства в обеспечении устойчивого развития среды обитания нашла свое отражение в Концепции устойчивого строительства, принятой на международной конференции в 1994 г. (г. Тампа, США) и в 1995 г. указом Президента РФ.
Под устойчивым строительством понимают создание и успешное поддержание здоровой искусственной среды обитания, основанной на эффективном использовании природных ресурсов и экологических принципов.
Достижение этой цели осуществляется за счет: поддержания таких экономических условий, которые способны обеспечить необходимое качество жизни, с учетом высокого уровня зашиты человека и окружающей среды; минимизации ущерба, причиняемого условиям возобновляемости окружающей среды, уменьшения риска человеческому здоровью, биологическому развитию; оптимального использования невозобновляемых ресурсов и применения возобновляемых ресурсов.
В настоящее время выполняется ряд крупных международных программ, призванных соблюдать основные критерии экологической безопасности (границы неустойчивого состояния) и меры по обеспечению экологической устойчивости строительными методами. В состав этих программ входят следующие основные положения:
Решение этих и подобных вопросов рассматривается в дисциплине «Экология» и в других специальных научных направлениях, которые не затрагиваются в настоящем учебном пособии. Другой важной стороной проблемы концепции устойчивости и безопасности строительных объектов является защита от аварий, катастроф и других неблагоприятных воздействий, приводящих к большому материальному ущербу и людским потерям, используя инженерно-технические методы повышения надежности объектов и их комплексов.
Классификация чрезвычайных ситуаций. Факторы, влияющие на снижение условий безопасности
В зависимости от источника возникновения различают чрезвычайные ситуации (ЧС) природного, техногенного и социального характера.
Соотношение объектов риска и нежелательных событий позволяет различать индивидуальный, технический, экологический, социальный и экономический риски. Опыт показал, что каждый вид чрезвычайных ситуаций, источники их возникновения и факторы, обусловливающие последствия риска, как правило, специфичны.
В табл. 1.1 приведен пример возможной классификации рисков в соответствии с их видами и ожидаемыми последствиями. Такая классификация полезна для прогноза возможных событий в условиях риска и дальнейшего анализа, а также для оценки ожидаемых убытков и потерь.
Таблица 1.1. Классификация и характеристика видов риска
Условия жизнедеятельности человека
Заболевание, травма, инвалидность, смерть
Технические системы и конструкции, строительные объекты
Несовершенство инженерных решений, нарушение правил производства и эксплуатации систем и объектов
Нарушение принятых технологических операций
Низкое качество продукции, бракованные изделия, аварии
Техногенные чрезвычайные ситуации, загрязнение и нарушение состояния природной среды
Стихийные бедствия, антропогенные катастрофы
Отдельные группы населения
Снижение уровня и качества жизни, возникновение чрезвычайных ситуаций
Рост смертности, групповая заболеваемость, гибель людей
Материальные и финансовые ресурсы
Повышенная опасность при выполнении производственных процессов, отрицательное воздействие на состояния природной среды
Увеличение затрат на безопасность, прекращение производственных процессов
Индивидуальный риск (RИ) обусловлен вероятностью реализации потенциальных опасностей при возникновении чрезвычайных ситуаций. Его можно определить по числу реализовавшихся факторов риска по формуле
RИ=Рf/Nf, (1.1)
Технический риск (Rт) обусловливается инженерно-геологическими, инженерными и конструкторскими факторами. В его основе лежат опасность технической поломки, разрушения конструкции, недопустимой деформации и т.д. Он выражается вероятностью аварии или катастрофы при эксплуатации машин,
механизмов; при строительстве и функционировании зданий и сооружений и определяется зависимостью:
(1.2)
Технологический риск возникает при нарушении технологических процессов, вызванных отсутствием контроля и низкой квалификацией исполнителей работ. Вероятность технологического риска рассчитывается аналогично техническому риску [см. формулу (1.2)].
Экологический риск (Rэ) выражает вероятность экологического бедствия, катастрофы, нарушения дальнейшего нормального функционирования и существования экологических систем и объектов в результате антропогенного вмешательства в природную среду или стихийного бедствия:
(1.3)
Нежелательные события экологического риска могут проявляться как непосредственно в зонах антропогенного вмешательства, так и за их пределами.
Социальный риск (R_) характеризует масштабы и тяжесть негативных последствий чрезвычайных ситуаций, а также различного рода явлений и событий, снижающих качество жизни людей.
(1.4)
Экономический риск (RЭК) определяется соотношением пользы и вреда, получаемых обществом от рассматриваемого вида деятельности:
(1.5)
В общем виде экономический риск можно определить по формуле
(1.6)
Чистую пользу, т.е. сумму всех выгод (в стоимостном выражении), получаемых обществом от рассматриваемого вида деятельности, можно определить следующими обобщенными зависимостями:
(1.7)
Экономически обоснованные затраты на обеспечение жизнедеятельности определяются зависимостью, где ущерб должен быть меньше дохода, полученного от всех видов хозяйственной деятельности:
(1.8)
Полностью исключить риск и потери в практических условиях очень сложно и дорого, поэтому для сокращения ущерба и экономических затрат в разумных пределах существует понятие «оптимизация». Минимизация риска целесообразна с точки зрения уменьшения ущерба (вреда), однако она увеличивает затраты на достижение требуемой безопасности.
В реальных условиях необходим поиск оптимального соотношения затрат на безопасность и возможного ущерба от недостаточной защищенности, для чего следует задаться некоторым значением реально достижимого уровня безопасности производства Кбп в масштабах рассматриваемых инфраструктур. Для этой цели вводится понятие «приемлемый риск», который сочетает в себе технические, экологические, социальные аспекты и представляет некоторый компромисс между приемлемым уровнем безопасности и экономическими возможностями его достижения.
Следует отметить, что область приемлемого риска в каждом случае определяется с учетом ответственности объекта строительства и ожидаемыми экономическими потерями при аварии. Необходимость формирования концепции приемлемого (допустимого) риска обусловлена невозможностью создания абсолютно безопасной деятельности (технологического процесса) и прочности конструкций. Приемлемый риск сочетает в себе технические, экономические, социальные и политические аспекты и представляет некоторый компромисс между уровнем безопасности и возможностями ее достижения.
Экономические возможности повышения безопасности технических систем не безграничны. Так, на производстве, затрачивая чрезмерные средства на повышение безопасности технических систем, можно нанести ущерб социальной сфере производства (сокращение затрат на приобретение спецодежды, медицинское обслуживание и др.).
Рис. 1.1. Схема определения приемлемого риска с учетом RТ и Rсэ:
Устойчивое строительство в России: первые итоги
«Зеленое» строительство, устойчивое, энергоэффективное, сбалансированное, экологически рациональное… Все эти термины описывают новую парадигму строительства с акцентом на энергоэффективность и экологию в широком смысле.
Термины эти могут быть представлены в виде матрешки. Базовым понятием является энергоэффективное строительство с акцентом на рациональное использование энергоресурсов и максимальное задействование альтернативных источников энергии. Более широкий и часто используемый термин – «зеленое» строительство (green building). Можно выделить три его главных принципа: рациональное использование ресурсов (энергии, воды, земли), минимизация вреда природе и создание комфортного для человека микроклимата в здании.
Самый объемный термин – устойчивое строительство. Он произошел от «устойчивого развития» (sustainable development) – термина, введенного ООН как «удовлетворение потребностей нынешнего поколения, без ущерба для возможности будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности». Если коротко, нынешние стройки не должны быть разорительными для будущего.
Базис «зеленого» строительства весьма прост: человечество не может позволить себе неэффективную стройку. Сегодня здания потребляют более 40% энергоресурсов планеты. Существующий путь постоянного увеличения потребления не стыкуется с ограниченностью ресурсов на Земле. Причем в последние 20 лет человечество вышло на прямой самоубийственный режим: ресурсов съедается больше, чем их производит планета.
Переход к экономичному строительству происходит по неочевидному пути: не через снижение себестоимости строительства, а за счет сокращения эксплуатационных издержек. Дело в том, что если брать весь цикл жизни здания, то на стоимость строительства приходится лишь пятая часть общих затрат, соответственно, на последующую эксплуатацию – 80%. В целом переход от анализа только себестоимости строительства к оценке затрат ресурсов здания за весь срок его жизни – один из основных подходов «зеленого» строительства.
Краткая история экостройки в мире
Формирование тренда на экостроительство началось в 1970-е годы на волне нефтяного кризиса, когда европейцы и американцы столкнулись с четырехкратным удорожанием энергоресурсов. Оказалось, что вся послевоенная модернистская застройка Европы страшно разорительна. В России это легкообъяснимо на примере хрущевок: они строились всего на 20 лет, а в холодные стены не закладывали утеплитель – исходили из того, что в прекрасном «завтра» энергия будет почти дармовая.
В ответ на резко подорожавшие энергоресурсы в 1970-е годы энтузиасты на Западе начали строить первые экодома, экспериментируя с материалами и инженерными системами. В 1990-е к «зеленому» строительству активно подключилось государство: оказалось, что экономить в среднем в четыре раза выгоднее, чем инвестировать в новые энергомощности. Появились связанные с энергоэффективностью субсидии, льготные кредиты и налоговые вычеты для потребителей. В Европе и США стали проводить программы по энергосбережению, выдавать гранты на исследования. К 2000-м годам сложился пул технологических решений, и экотехнологии стали массовыми. При этом европейские правительства включили механизм постоянного ужесточения нормативов для нового строительства. В 2000-е сложилось и представление, что такое экостроительство. Его базис таков: человечество больше не может себе позволить неэффективную стройку и эксплуатацию зданий.
Сами проекты экостройки постоянно усложнялись. В 1970-е эксперименты были связаны с отдельными домами. В 1990-е в Европе начали строить экокварталы, где экономические показатели старались совместить с новым качеством городской среды. В 2000-е масштаб проектов еще раз увеличился: в Дубае и Китае начали строить целые экогорода. Наиболее амбициозная попытка прорыва в будущее – новый город Масдар в ОАЭ.
Реестр «зеленых» технологий: от ветряков до тепловых насосов
С 2010 года строительством экологических зданий занялись и в России. Пилотные проекты позволили протестировать и понять эффективность применения для России, а точнее, в Подмосковье ряда экотехнологий.
Вывод второй: солнечные коллекторы – экономически оправданная технология. Солнечный коллектор – это устройство, собирающее тепловую энергию солнца. Самый простой пример – бак с водой на крыше дома. Современные вакуумные коллекторы содержат внутри не воду, а антифриз, а значит, могут работать и зимой. Серьезная круглогодичная система, состоящая из коллекторов, большого бойлера и контролирующего устройства вместе с установкой, вряд ли будет стоить меньше 250 тыс. руб. Однако в среднем солнечные коллекторы окупаются за шесть-семь лет.
Вывод третий: тепловые насосы – устройства, использующие энергию земли, в Подмосковье работать могут. Тепловой насос – это «холодильник наоборот»: в отличие от обычного холодильника он использует не холод, а тепло – на выходе мы получаем горячую воду, которая может циркулировать под поверхностью пола и обогревать помещение. Это устройство чрезвычайно популярно в Северной Европе: в одной только Швеции тепловыми насосами оснащено более 360 тыс. домов. Тепловой насос – это альтернатива отоплению электричеством: насос превращает 1 кВт электрической энергии в 3–4 кВт тепловой. Стоимость системы мощностью 10 кВт·ч вместе с установкой, земляными работами и разводкой труб колеблется в диапазоне от €10 тыс. до €20 тыс.
Вывод четвертый: самая действенная экотехнология – это повышенная теплоизоляция. Экономить эффективнее, чем производить новую энергию. Правда, утеплять надо с умом. Так, крайне неоднозначны результаты программы по утеплению домов, на которую на излете правления Юрия Лужкова в Москве были потрачены миллиарды рублей бюджетных средств. Жилые дома утеплили, в квартирах поставили пластиковые окна. Однако результат был получен отрицательный – потребление тепла даже выросло. Дело в том, что старые советские дома не имеют специальной системы вентиляции, приток свежего воздуха происходит через щели в окнах и дверях. После установки в квартирах пластиковых окон, приток свежего воздуха прекращался, а отопительная система оставалась прежней. Чтобы проветрить квартиру люди стали чаще открывать окна, выпуская тепло.
Российские перспективы
Основным драйвером развития «зеленого» строительства в мире являются национальные правительства. Обычно действуют тройным стимулом «кнут-пряник-пропаганда». Кнутом являются строительные нормативы: их в Европе регулярно ужесточают. Пряником выступают гранты на исследования и пилотные проекты, субсидии на применение инновационной техники. Яркий пример – Германия, где устанавливающие солнечные батареи домохозяйства получают компенсацию части затрат и возможность сдавать излишки энергии в единую сеть по специальному тарифу. Пропаганда «зеленых» решений в Европе так сильна, что иногда ее называют green washing – «промывка мозгов».
Основным драйвером развития «зеленого» строительства в мире являются национальные правительства
Что в этом ракурсе происходит с «зелеными» технологиями в России? Планомерной пропаганды «зеленого» образа жизни не наблюдается. Субсидирования устойчивого строительства также нет, а в условиях нынешнего кризиса и не будет. Стройка в России в целом весьма архаична, и если всерьез менять нормативы, можно получить резкое сокращение строительства.
Олимпийский Сочи мог стать локомотивом инновационного процесса в строительстве и архитектуре. По требованию Международного олимпийского проекта ряд объектов был сертифицирован по международной системе BREEAM и российским «зеленым» стандартам. Но в целом экологичность олимпийских объектов – это болезненная тема. Дорогостоящие стадионы после Игр особо не нужны, а затраты на их эксплуатацию будут разорять бюджет еще долгие годы. Яркий пример – олимпийский стадион «Фишт». Он стоил 15 млрд руб. В последний момент там была сделана специальная дорогостоящая крыша для удобства постановщиков шоу открытия и закрытия Олимпиады. Сейчас за 3 млрд руб. эти конструкции демонтируют. Итого: потрачено 18 млрд руб. при условии того, что в Сочи даже нет футбольной команды, которая могла бы на этом стадионе играть. На этом фоне разговоры об энергоэффективных технологиях, позволяющих что-то экономить, неуместны.
В целом о препятствиях для развития «зеленого» строительства в России можно долго говорить. Монополисты не заинтересованы в снижении потребления своими клиентами и отказываются брать энергию от возобновляемых источников. Инновационные решения не соответствуют российским СНиПам. Госкомпании («Фонд РЖС» и «Фонд содействия реформе ЖКХ») не могут стать локомотивом развития сферы. Наконец, в России столь дорогие кредитные ресурсы, что невозможно добиться окупаемости за счет инновационных технологий.
Значит ли это, что устойчивое строительство не будет развиваться в России? Нет. Просто оно будет развиваться медленно и вопреки политике государства, усилиями отдельных личностей и компаний. Сегодня уже есть группа застройщиков, применяющих такие технологии. Их мотивации различны. Во-первых, соображения маркетинга – любое экоздание воспринимается как диковина и вызывает большой интерес. Во-вторых, желание угодить западным инвесторам, предпочитающим покупать или арендовать площади в тех зданиях, которые имеют экологические сертификаты. В-третьих, бывает, что у застройщика просто нет другого выхода, иначе как использовать экотехнологии: например, нет возможности присоединиться к магистральным сетям или монополисты требуют слишком больших денег за подключение. И со временем в более эффективную стройку будут втягиваться новые и новые игроки. Хотя бы потому, что опыт Европы и Америки показывает, что «зеленое» строительство – магистральное развитие строительной сферы.
Андрей Акжигитов,
менеджер по развитию бизнеса ООО «Эвоник Химия»
Ольга Леонова,
руководитель коммерческого отдела RD Construction
– Применение «зеленых» технологий повышает себестоимость строительства на 10–15%. Однако устойчивое строительство выгодно застройщику, так как на выходе он получает серьезное маркетинговое преимущество и лучшие шансы на заполняемость объекта. В России на сегодняшний день не так много зданий, сертифицированных по международным стандартам, и ставки аренды в таких объектах на 5–10% выше, чем в обычных офисных центрах. В Европе и США «зеленые» технологии – это норма, поэтому их наличие не является существенным фактором, влияющим на стоимость аренды.
Елена Мелёшкина,
менеджер проектов Cushman & Wakefield
– Существующие офисные «зеленые» помещения в настоящее время составляют всего 4% от общего объема качественных офисов (приблизительно 630 тыс. кв. м). Вместе с тем корпоративная политика ряда западных компаний предусматривает расположение офиса исключительно в сертифицированных зданиях. В результате уровень вакантных площадей в таких объектах ниже, чем в среднем по рынку. Учитывая ужесточение нормативных требований к объектам недвижимости, а также ожидание роста затрат на энергоресурсы, совершенно очевидно, что критическая точка в вопросах экологической эффективности объектов недвижимости достигнута и отрасль стоит на пороге переломного момента.