Творчество и современность

    В России последние 10 лет все больше возрастают требования к экологичности проектов. Сегодня поиск новых способов сокращения издержек при строительстве и эксплуатации зданий, повышение энергоэффективности в строительстве, возможное увеличение стоимости энергоресурсов, неэффективное использование существующих ресурсов, устаревшие методы проектирования создают все большую необходимость соответствовать требованиям «зеленых» стандартов [1].
    Одна из главных практических задач научного исследования заключается в возможности вывести на новый уровень общеобразовательные здания, не отвечающие международным требованиям экологичности и энергоэффективности в российских городах.
    Одной из важных проблем сегодня является несоответствие учебных заведений в российских городах (школ, колледжей, университетов) международным экотребованиям:
    • неэнергосберегающие фасады;
    • неблагоприятный микроклимат в аудиториях;
    • отсутствие вытяжной вентиляции;
    • отсутствие регулирования интенсивности работы отопительных приборов;
    • отсутствие эффективной солнцезащиты на окнах;
    • неэффективное водопользование в здании и на территории;
    • отсутствие организованных мест для отдыха и т. д.
    Вышеперечисленные проблемы создают неблагоприятную среду для пребывания и работы.
    В скором будущем экостандарты станут доступной альтернативой для административных и учебных зданий крупных регионов нашей страны.
    Система экологической сертификации – это набор критериев и требований, обеспечивающих полный комплексный анализ всех систем здания с позиций  расположения, водоэффективности, энергосбережения, экологичности материалов, благоприятного микроклимата, здоровья и социального благополучия путем начисления баллов и присуждения соответствующего сертификата строению [1].
    Наиболее известными и используемыми сегодня являются экостандарты: американский – LEED, английский – BREEAM, немецкий – DGNB [3].
   Опыт устойчивого развития становится ключевым фактором в проектировании и строительстве для системы BREEAM, являющейся одним из ведущих стандартов на рынке «зеленого» строительства для управления процессом проектирования. В нем рассматриваются следующие оценочные категории объектов: руководство, здоровье и благополучие, энергия, транспорт,  вода, материалы и отходы, землепользование и экология, загрязнение,  инновация. Рассмотрим несколько образовательных учреждений, сертифицированных по системе BREEAM [2].
     Детский сад Эдинбургского университета (рис. 1), стремящийся к сокращению выбросов углерода. В здании создана здоровая и спокойная среда для детей. Устройство процессов внутри сооружения является образовательным инструментом для обучения малышей.
    Участок детского сада находится в окружении леса, что приносит огромную пользу детям. При строительстве возникали некоторые трудности с корнями деревьев, но для решения проблемы был привлечен соответствующий специалист в данной области.

    Основные экологические особенности детского сада:
    •  использование экологичных материалов и сертифицированной древесины;
    •  использование естественной вентиляции во всем здании, отказ от механической;
    •  отказ от использования хладагентов в установках кондиционирования;
    •  разработка устойчивых дренажных систем на территории;
    •  естественное освещение дневным светом всех помещений;
    •  использование специальных устройств для контролирования блескости;
    •  эффективные водосберегающие устройства;
    •  устройство большого сада с огородом, фруктовыми деревьями и площадками.
    На конкурентном рынке учреждений высшего образования сертификат BREEAM показывает, что Эдинбургский университет стремится создавать устойчивые, эффективные, высококачественные условия для своих сотрудников и студентов.
   Начальная школа Brandon (рис. 2) является образцом для развития устойчивых образовательных учреждений в округе. «Зеленый» совет, проектировщики и строители работали совместно с учителями, учениками, руководителями на протяжении всего процесса проектирования школы. Экологическая сертификация новой школы по системе BREEAM сделала построенное здание практическим учебным пособием по интеграции основ экопроектирования в различные предметы учебной программы.

    На этапе строительства особое внимание уделялось исключению негативного воздействия на окружающую среду.
    Основные экоособенности начальной школы:
    • каждая отдельная крыша класса выходит на юго-запад и оборудована окнами на север, окна обеспечивают естественную вентиляцию и освещение;
    • панели солнечных батарей установлены на крыше, сооружены под оптимальным углом для того чтобы максимально захватить солнечную энергию;
    •  применение геотермальных коллекторов, которые используют энергию земли для получения свежего воздуха и естественной вентиляции;
    •  использование котла на биомассе, сжигающего древесные гранулы, чтобы обеспечить отопление школы;
    •  максимизация пользы естественного освещения за счет оптимальных размеров комнаты, благоприятной ориентации помещений и уменьшения слепимости;
    •  использование энергосберегающих конструктивных особенностей, включая хорошую герметичность и изоляцию здания в сочетании с рекуперацией тепла;
    •  установка эффективных водосберегающих систем и сбор дождевой воды;
    •  сохранение и улучшение биоразнообразия на прилегающей территории;
    •  устройство велопарковок и пунктов зарядки электромобилей.
    Новая среда вдохновила как учителей, так и учеников исследовать связь между их новой школой и естественной средой, в которой они находятся. Здание оказалось настолько успешным в этом отношении, что проектировщики использовали данную концепцию для будущих проектов начальных школ.
    При сертифицировании углеродно-нейтральной лаборатории GlaxoSmithKline (рис. 3) для устойчивой химии применены самые «чистые» и «зеленые» решения. Новое здание является непревзойденным примером для информационно-пропагандистской деятельности «зеленого» строительства.

    Учебное заведение привлекает и обучает новых сотрудников, предоставляя им лабораторию химии, предлагая местным школам и колледжам свободный к ней доступ. Сооружение полностью соответствует всем разделом системы BREEAM, рассмотрим более подробно экомероприятия:
        1. Раздел BREEAM – Руководство: в начале проектирования было подготовлено руководство по эксплуатации здания, которое охватывало все функции и виды использования систем. Монитор в фойе показывал в реальном времени данные по потреблению и накоплению энергии, ежемесячные отчеты об использовании энергоресурсов.
        2. Раздел BREEAM – Здоровье и благополучие: каждая лаборатория имеет свою отдельную систему механической вентиляции. Система естественной вентиляции интегрирована в конструкции здания совместно с механической. Свежий забор воздуха происходит через установленные на крыше улавливатели ветра.
        3. Раздел BREEAM – Энергия: проект направлен на уменьшение использования энергии при одновременной сохранности высокого уровня  теплового комфорта и удобства пользователей. Было спроектировано термальное моделирование объекта для обеспечения внутреннего комфорта. 45 % энергии вырабатывается на кровле и при использовании биотоплива. Избыточная энергия, производимая зданием, используется для обогрева близлежащих офисных зданий.
        4. Раздел BREEAM – Транспорт: здание обслуживается несколькими автобусными маршрутами, соединяющими его с отдаленными районами и основными транспортными узлами. С целью стимулирования использования общественного транспорта преднамеренно не запроектирована новая парковка. Здание расположено вблизи различных услуг, включая кафе, библиотеки, спортивный центр, что уменьшает потребность в дальних поездках. Наличествуют велопарковки, душевые и комнаты для переодевания.
        5. Раздел BREEAM – Вода: водоэффективность здания повышена на 63,4 % по сравнению с базовыми показателями. Это было достигнуто за счет использования водосберегающих технологий, регулирующих водопользование. Например, «зеленая» крыша проекта засажена засухоустойчивыми местными видами растений, не требующими оросительной системы.
        6. Раздел BREEAM – Землепользование и экология: проект учебного заведения разработан на земле, которая ранее была занята заводом. Некоторые загрязненные земли были идентифицированы специалистом, который рекомендовал особую стратегию восстановления.
    Студенческий центр SWEE HOCK (рис. 4), построенный в 2014 г., представляет собой семиэтажный комплекс, сочетающий в себе комплекс устойчивых зданий. К ним относятся: студенческий союз, кафе, фитнес и медиацентр.

    Необычный фасад сделан из местного твердого красного кирпича, обеспечивающего разнообразие внутреннего и внешнего освещения. Новый студенческий центр обладает высоким качеством дизайна, экологической устойчивостью, в нем сформирована современная, инновационная и интересная  студенческая среда. Тесное сотрудничество проектной команды с заказчиком  создало уникальный объект, имеющий сертификат BREEAM.
     На этапе строительства основное внимание уделялось управлению потоками энергии, воды и минимизации отходов.
     Основные экологические особенности студенческого центра:
    •  использование 254 кв. м  фотоэлектрических систем способствует снижению выбросов СО2 на 32,3 % по сравнению со строительными нормами;
    •  применение задерживающих клапанов заполнения, водосберегающих кранов с ограничителями расхода питьевой воды;
    •  детальная система управления зданием;
    •  использование конструкции здания для охлаждения и естественной вентиляции.
    Калифорнийский университет, Дэвис, США (рис. 5) – один из самых устойчивых университетов в мире, при эксплуатации которого выделяется минимальное количество выбросов углерода в окружающую среду.

    Построенный в 2001 г. и расположенный в Дэвисе, США, университет является 3-этажным зданием, обеспечивающим современные средства для научных исследований (80 % здания составляют лаборатории). После недавней модернизации достигнуты высокие показатели по энергоэффективности, снижению водопользования и улучшению качества воздуха в помещениях.

    По данным 2014 г., при эксплуатации здания достигнуто сбережение энергии до 36 % за счет нового оборудования и современного освещения.
     Основные факторы устойчивости здания:
    •  учебное здание хорошо связано с сетью общественного транспорта, обеспечивая студентов устойчивым альтернативным транспортом;
    •  14 000 метрических тонн (9 %) углеродного следа снижено за счет самой большой солнечной установки, находящейся на кампусе американского колледжа;
    •  14 % энергетического питания кампуса поступает от солнечной установки;
    •  15–20 % экономии средств происходит ежегодно от оптимизации систем управления всеми зданиями кампуса;
    •  в 2015–2016 гг. было переработано и компостировано 15 500 тонн отходов;
    •  к 2025 г. кампус стремится стать углеродно-нейтральным.
     Выделены следующие преимущества экосертификации образовательных учреждений:
    1. Включение экологических мероприятий в учебный процесс.
    2. Создание благоприятной среды на прилегающей территории и внутри здания.
    3. Экономия ресурсов (энергии, воды).
    4. Правильное обращение с отходами.
    5. Отсутствие вредных выбросов в окружающую среду, минимизация выбросов СО.
    6. Благоприятное взаимодействие с естественным окружением.
      Экомероприятия делают учебные здания комфортными для работников, посетителей и обучающихся, создавая безопасную среду. При исследовании зарубежного опыта строительства становится очевидным, что необходимо формировать не только благоприятный микроклимат в здании и на территории, но и знакомиться с «зелеными» экологическими решениями с раннего детства, еще в детских садах, школах, а в дальнейшем в колледжах, университетах. Только от пребывания в экологически устойчивой среде с самого раннего детства в человеке формируется понимание необходимости экономии ресурсов и заботы о природе, ненанесения ей вреда.
     Однако при экосертификации новых и существующих сооружений следует избегать типовых «зеленых» решений. Здания должны сохранять свой уникальный и неповторимый облик на протяжении жизненного цикла своего существования.  

Библиографический список

    1. Сухинина Е.А. Экологические нормативы в архитектурно-градостроительном проектировании: дис. … канд. архитектуры: 05.23.20. – Саратов, 2014. – 165 с.
    2. BREEAM. Примеры [Электронный ресурс]: URL: https://www.breeam.com/case-studies/?tx_category=education (дата обращения: 31.01.2019).
    3. USGBC [Электронный ресурс]. – URL: https://new.usgbc.org/ (дата обращения: 20.02.2019).

EDUCATIONAL INSTITUTIONS CERTIFIED BY ENVIRONMENTAL STANDARD BREEAM

Sukhinina E.A., Candidate of Architecture, Docent
State Technical University of Saratov named by Yuri Gagarin

Abstract. The main task of scientific research is the opportunity to bring to a new level the general educational buildings of Saratov, which do not meet international environmental requirements. Information about the features of certification according to international environmental standards made in the article. Examples of facilities that have received international environmental certificates studied. Activities that improve the environmental and energy efficiency of the studied buildings identified.
     Recommendations for educational facilities of Saratov determined. Identified by the author of the event, for the ecological transformation of educational institutions, can improve the quality of architecture, improve the environment and significantly reduce operating costs.
Keywords: educational institution, environmental standard, green solutions, certification.