Проблема изменения климата затрагивает практически все сферы деятельности человека, и строительство здесь не исключение. Именно на строительную отрасль и дальнейшую эксплуатацию здания, по результатам исследования Совета по экологическому строительству США (USGBC), приходится 40% выбросов углекислого газа.
Учитывая это, архитекторы и инженеры приведенных ниже зданий создали проекты, которые благодаря используемым цифровым инструментам не только удовлетворяют потребность в функциональных пространствах для жизни и работы, но и минимизируют экологический след объектов.
1. Olympic House, Швейцария
Международный олимпийский комитет (МОК) открыл свою штаб-квартиру в 2019 году. Здание признано одним из самых устойчивых в мире — это подтверждают три международных сертификата, полученных объектом, в том числе LEED Platinum, высший уровень сертификации международной программы зеленого строительства LEED. В год официального открытия объекта Olympic House получил наибольшее количество баллов (93) среди всех проектов нового строительства, сертифицированных по этому стандарту.
Солнечные панели и тепловые насосы, использующие воду из близлежащего Женевского озера для производства возобновляемой энергии, позволяют сократить потребление энергии на 35% и на 60% - воды, по сравнению с аналогичными зданиями. Кроме этого, сократить затраты на потребление воды позволяют водосберегающие смесители и туалеты, а также система сбора дождевой воды.
Высокому уровню экологичности соответствует не только эксплуатация объекта, но и его строительство — так, 95% строительных отходов, полученных при постройке здания, были применены повторно или переработаны.
2. The Edge, Нидерланды
Расположенное в Амстердаме здание Edge называют самым экологичным офисным зданием в мире. Построенный еще в 2015 году, этот объект для уменьшения экологического следа использует энергоэффективное освещение, солнечные панели и системы сбора дождевой воды — благодаря последней экономится около 500 000 литров воды в год.
Форма здания и стеклянный фасад позволяют максимально использовать дневной свет, а солнечные батареи, расположенные на южном фасаде здания, вырабатывают энергию, достаточную для климат-контроля здания, функционирования всех ноутбуков и электромобилей сотрудников.
Современные технологии используются в Edge не только для большего комфорта сотрудников, но и для снижения затрат ресурсов. К примеру, разработанное приложение для смартфона включает в себя возможность автоматически настраивать окружающую среду в соответствии с предпочтениями сотрудника, изменяя настройки освещения и температуры. Кроме этого, в общих пространствах встроенная система оптимизирует освещение и отопление, способствуя, по оценкам, снижению энергопотребления на 70−80% по сравнению с аналогичными зданиями.
Проект получил выдающуюся оценку по методологии экологической оценки BREEAM — результат в 98,36% стал самым высоким среди всех когда-либо зафиксированных в системе.
3. Шанхайская башня, Китай
Расположенная в самом сердце финансового района города, Shanghai Tower представляет собой 128-этажное здание, сочетающее в себе более 40 технологий, делающих это здание одним из наиболее устойчивых в экологическом плане — эти меры увеличили стоимость проекта на 5%, однако в то же время обеспечили экономию до 54% на потреблении энергии. Здание снижает выбросы углекислого газа на 34 000 тонн в год и включает в себя интеллектуальные системы управления, которые контролируют потребление электроэнергии. В результате экономия затрат на электроэнергию составляет 556 000 $ в год.
Изогнутая конструкция здания позволяет организовать эффективный сбор дождевой воды для внутреннего использования — в здании находится более 20 садов, которые орошаются из системы сбора дождевой воды.
Необычная форма здания также позволяет снизить ветровую нагрузку на 24% и сделать его более сейсмоустойчивым. Кроме этого, по всему зданию расположены ветряные турбины, которые ежегодно производят 350 000 кВтч электроэнергии.
4. CopenHill, Копенгаген
CopenHill, одна из самых экологичных электростанций в мире по переработке отходов в энергию, ежегодно преобразует более 440 000 тонн отходов, получаемых от 600 000 жителей, в чистую энергию. Это позволяет обеспечить электроэнергией как минимум 50 000 домохозяйств и 120 000 домохозяйств — централизованным отоплением.
Этот проект представляет собой не только завод по переработке отходов, но и… всесезонную лыжную трассу! Часть крыши здания занимает лыжный склон длиной 400 метров. Склон покрыт специальным синтетическим материалом, похожим на щетку и дающий ощущение скольжения при катании на лыжах.
С другой стороны на крыше расположен парк, где растут 7 тысяч кустарников и 300 деревьев. Тепловая электростанция Copenhill увенчана смотровой площадкой, откуда открывается живописный вид на город.
5. Cube building, Германия
Cube Berlin — это офисное здание, открытое в 2020 году. Десятиэтажное здание отличается изогнутым внутрь стеклянным фасадом, вся поверхность которого покрыта «заломами» — это не только создает эстетический эффект, схожий с калейдоскопом, но и делает здание более энергоэффективным и ресурсосберегающим.
Кроме аккумуляции солнечной энергии, фасад здания за счет особого покрытия позволяет избежать повышения температуры в помещениях. Кроме этого, здание имеет множество интеллектуальных функций для мониторинга потребления энергии, а также способно самообучаться для адаптации настроек здания в соответствии с потребностями каждого пользователя — с помощью специального приложения для смартфонов сотрудники могут управлять доступом в офис, температурой в помещении, потреблением энергии, что потом анализируется системой для комфортной и эффективной эксплуатации здания.
6. The Bullitt Center, США
Bullitt Center в Сиэтле — это шестиэтажное коммерческое здание, спроектированное как объект с нулевым энергопотреблением. Оно генерирует больше энергии, чем потребляет, благодаря сочетанию солнечных панелей на крыше и энергоэффективных систем. К примеру, в здании используются системы фильтрации дождевой воды и компостирующие туалеты, которое сокращают потребление воды на 60%, а почти 600 солнечных панелей вырабатывают около 230 000 кВт*ч электроэнергии в год.
Особенностью здания является и ожидаемый жизненный цикл объекта, который составит четверть тысячелетия. Здание было спроектировано таким образом, чтобы его можно было легко разбирать с течением времени, так как различные системы требуют замены или восстановления по мере необходимости. Так, основные структурные элементы здания рассчитаны на 250 лет; ожидаемый срок службы окон и стен составляет от 50 до 75 лет, после чего навесные стены и панели, которые просто прикреплены к зданию, могут быть заменены без нарушения конструкции; фотоэлектрические панели и внешние солнечные элементы управления прослужат около 25 лет, поэтому они прикреплены в качестве последнего слоя.
Архитектурный ландшафт развивается, и благодаря интеграции инновационных технологий, зеленых насаждений и энергоэффективных систем новые экологичные объекты демонстрируют, что устойчивый образ жизни не только достижим, но и эстетичен и экономически жизнеспособен. Поскольку мир продолжает бороться с экологическими проблемами, подобные здания служат источником вдохновения и практических решений для уменьшения экологического следа человека в строительной отрасли.