Развитие технологий "зеленого строительства" как механизма экологизации, энерго- и ресурсосбережения строительной индустрии

Направление, связанное с развитием теоретических и практических методов экологизации и энергосбережения в архитектурно-строительной отрасли, получило название «зеленое строительство». Это целый комплекс архитектурных, конструктивных, технологических и инженерных решений, целью которых является снижение уровня потребления энергетических и материальных ресурсов, используя при этом минимальные затраты и оказывая минимальное воздействие на окружающую среду.

1.  Состояние вопроса и цель исследования.

Целью «зеленого проектирования и строительства» является устойчивое развитие. Оно, в свою очередь, предполагает пересмотр и изменение подхода к традиционному проектированию. Необходимо изменить существующую структуру и сделать ее более эффективной, ориентированной на экономические и социальные изменения, созданию эколого-экономической модели.

Для этого, введем специальное понятие – «энергоэффективное здание» [1, с.7]. Это энергоэффективное здание, спроектированное и построенное с учетом предварительного расчета стоимости, а также с учетом технологий, позволяющих создать энергосберегающую и экономичную среду.

Целью данного исследования является разработка технологий зеленого строительства и выделение его принципов (с целью создания «энергоэффективного здания) на основе методики расчета предварительной стоимости объекта и анализа рейтинговых систем оценки стандартов зеленого строительства.

2.  Методика расчета предварительной стоимости объекта.

Для того, чтобы создать «эффективное здание», нужно изменить существующий подход при проектировании и строительстве. Прежде всего, необходимо учитывать предварительный расчет совокупной стоимости здания. Назовем этот расчет – эколого-экономическая модель. Ее главная задача заключается в оценке совокупной стоимости будущего «эффективного здания» на стадии проектных решений. Таким образом, этот принцип расчета позволит обеспечить низкую стоимость владения в течение всего жизненного цикла объекта.

Конечным действием является приведенная стоимость владения – отношение совокупной стоимости к его плановому периоду эксплуатации [1, с.15]. Определение приведенной стоимости можно посчитать по формуле:

,                                         (1)

где:  – приведенная стоимость владения;  – расходы до ввода здания в эксплуатацию;  – расходы в период строительства и проектирования здания;  – расходы в период эксплуатации здания;  – затраты на утилизацию объекта;  – плановый период эксплуатации.

Главным достоинством «эффективного здания» и эколого – экономической модели является использование первоначальных затрат при применении энергоэффективных и экологичных технологий, используемых на стадиях разработки и строительства объекта. Использование этого принципа позволяет сократить расходы на стадии эксплуатации здания, что особенно важно, так как ведет к уменьшению совокупной стоимости здания.

Также, стоит отметить, что расходы в период эксплуатации здания, составляет в среднем около 75% об общих затрат [2, с.32]. Составим график примерных распределений затрат.

Рисунок 1. График распределения затрат в период жизненного цикла здания (50 лет) в процентном отношении

Более подробно рассмотрим затраты в период жизненного цикла здания. Составим диаграмму затрат в этот период.

Рисунок 2. Схема распределения затрат в период жизненного цикла

3.  Методика исследования и разработка технологий «зеленого строительства» для создания «эффективного дома» путем анализа рейтинговых систем оценки стандартов энергоэффективного и экологичного строительства.

Существуют специальные рейтинговые системы оценки стандартов зеленого строительства. К основным относят: системы LEED (США), BREAM (Великобритания), DGNB (Германия), НQE (Франция). Их целью является сокращение потребления ресурсов, рациональное водопользования, снижение вредных воздействий на окружающую среду в процессе строительства и эксплуатации здания и адекватной экономической рентабельности архитектурных, конструктивных и инженерных решений.

В России также существует специальная рейтинговая система СТО НОСТРОЙ 2.35.4-2011 «Рейтинговая система оценки устойчивости среды обитания».

Один из важнейших особенностей всех рейтинговых систем является процесс энергосбережения в течение всего жизненного цикла здания.

Причиной создания всех стандартов «зеленого строительства» и рейтинговых систем – активное решение проблемы энерго- и ресурсосбережения.

Они учитывают всю затраченную энергию в период жизненного цикла. Под энергией подразумевается комплексная экономика таких разделов как:

·     Территория;

·     Материалы и ресурсы;

·     Вода;

·     Энергия и атмосфера;

·     Внутреннее качество среды.

Проанализировав основные принципы и рекомендации стандартов рейтинговых систем «зеленого строительства» выделим основные принципы, необходимые для создания «зеленого и эффективного дома».

1.  Использование пассивных систем энергосбережения.

·     большое кол-во застекленного пространства для максимального использования дневного света;

·     расчет фасадов по сторонам света (использование принципа «солнечной архитектуры» – максимальное остекление с южной стороны здания и минимальное с северной);

·     разработка энергоэффективных форм здания;

·     использование системы кондиционирования воздуха с рекуперацией тепла. При обычной вентиляции разница температур между входящим и выходящим воздухом в любое время года значительная. Рекуператор позволяет свести эту разницу к минимальной. Таким образом, температура, поступающего воздуха практически не отличается от температуры внутри, следовательно, потребности в подогреве или охлаждении не существует. Происходит экономия затрат на отопление;

·     рациональное использование воды – включает в себя три основные технологии: технология накопления, очистки и грамотного использования;

·     использование возобновляемых источников энергии – солнечные батареи, ветряные мельницы и т.д.;

2.  Проектирование «здорового здания», главным достоинством которого является применение экологически чистых природных строительных материалов.

3.  Привлечение грамотных рабочих кадров – квалифицированных специалистов, имеющих опыт проектирования и строительства зданий с учетом стандартов «зеленого строительства».

4.  Переработка и вторичное использование отходов строительства.

Таким образом, применение хотя бы нескольких вышеперечисленных технологий, а также использование методики расчета предварительной стоимости объекта значительно снижает затраты в эксплуатационный период.