Европа има много стари, енергийно неефективни сгради. Сградите представляват 40% от потреблението на енергия в Европа и е изчислено, че 97% от сградите в Европа се нуждаят от дълбоко реновиране, за да подобрят енергийната си ефективност. Експертният опит и технологията за това са широко достъпни в момента, което прави обновяването на сградите едно от най-важните и най-лесно приложими решения за справяне с тази извънредна ситуация. Чрез реновиране тези съществуващи сгради могат да станат енергийно по-ефективни и значително да намалят своя оперативен въглероден отпечатък.

До момента в Европа се отчита само оперативният разход, или експлоатацията на сградите, който е около 40% от цялата консумация на енергия и представлява 36% от въглеродните емисии. Освен експлоатационните емисии въплътеният въглерод в сградите допринася с приблизително 11% от цялостните въглеродни емисии в световен мащаб. Необходимо е не само оперативният въглерод да бъде намален, но да се взима предвид и въплътеният въглерод на сградите през целия им жизнен цикъл. Без да навлизаме в технически детайли относно емисиите, целта е да демонстрираме колко голям принос и каква значителна възможност представляват съществуващите сгради. Безспорно те ще нараснат като приоритет за европейските пазари - от една страна, поради регулативен натиск за обновяване и отчитане, и от друга, поради нарастващите цени за ново строителство, комбинирано с "обедняването" на хората поради инфлация и повишени ежедневни разходи.

Според Скот Брукс, директор, "Ramboll - Реконструкция и обновяване на сгради", най-добре е да не строим нищо, да строим по-малко или да строим умно, ако се налага. Като консултанти ние трябва да имаме смелостта да съветваме и да образоваме клиентите си, като предлагаме алтернативи с по-ниски въглеродни въздействия.

Най-устойчивата сграда е вече построената. (Източник: Institution of Structural Engineers, IStructE)

Да не строим нищо - преди да разгледаме архитектурните и инженерните решения, възможно ли е да разберем основните нужди и цели на нашия клиент и да ги изпълним, без да се налага ново строителство? Най-вероятно не, засега. Но за в бъдеще рециклирането и преобразяването на функциите на съществуващи обекти ще се превърне в смислен бизнес план, който ще бъде подкрепен от принципите и стимулите на кръговата икономика. Създаването на по-функционален дом или офис пространство не е синоним на изграждане на повече сгради. Творческото преосмисляне на съществуващи пространства, съчетано с промени в начина ни на живот и работа, може да доведе до значително намаляване на нашите пространствени нужди, както и до намаляване на разходите за проектиране и строителство. Най-устойчивата сграда е вече построената.

Да строим по-малко - питат Скот Брукс, при положение че Ramboll е глобална инженерна компания, как може да защити намаляване на строителството и да съветва така техните клиенти.

„Първоначално изглежда неинтуитивно, но като отделим повече внимание как „работи“ една настояща сграда, можем да оправдаем по-дълъг експлоатационен живот на ниво материал или системи или да позволим проектиране на симпатични, съвместими надстройки или промени, без да се налага разрушаване.

Анализираме повече, за да изграждаме по-малко. В недалечното бъдеще вграденият въглерод в строителните проекти ще подлежи на по-строго данъчно облагане, а новите сгради ще имат въглероден таван. Най-добрият начин за нас да защитим портфолиото на нашите клиенти в бъдеще – и да помогнем на планетата – е да сме в крак с този регулаторен и таксономичен пейзаж, да намалим, доколкото е възможно, изискването за ново строителство и да предвидим бъдещите изисквания към съществуващите портфейли от сгради, включително адаптация на функцията.

Да строим умно - истина е, че хората няма да спрат да строят, но може би не толкова, колкото си мислехме преди. Ясно е, че ще продължим да проектираме и строим нови сгради.

Кои тогава са най-важните тенденции в новото зелено строителство?

Нови технологии и иновации в строителните материали

Инсталации:

В една сграда отоплението и охлаждането са приблизително 40% от потреблението на енергия, което представлява приблизително 15% от глобалните парникови газове днес. Поради тази причина водещите производители на инсталации са фокусирани върху технологиите за отопление, охлаждане и контрол на сградите като критични технологии за декарбонизация, които също така осигуряват обществената полза за здравето. С повишаването на температурите търсенето на енергия за охлаждане, без усилия за декарбонизация може да се утрои до 2050 г. и да консумира толкова електроенергия, колкото цял Китай и Индия, взети заедно.

В рамките на HVAC индустрията термопомпената технология печели от преминаването към електрически решения. Термопомпите са многофункционални за създаване на вътрешен комфорт - те осигуряват топлина през зимата и могат също да действат като климатици през лятото, така че хората в по-топъл климат да отопляват и охлаждат дома си само с термопомпена система. Ако бъдат внедрени в световен мащаб, тези помпи за отопление сами по себе си биха могли да намалят глобалните емисии на CO₂ с 3 гигатона годишно.

Строителни материали:

Чували ли сте за материали които почистват въздуха, като боя и бетон, които използват технология и природни елементи, за да им помогнат да поемат замърсители от въздуха и да ги разграждат до безвредни вещества? Има две технологии, които могат да постигнат тази цел: наномащабен титанов диоксид и TX Active. Продуктите с наномащабен титанов диоксид, включен в техните съставки, използват ултравиолетова светлина и водни молекули, за да помогнат за разграждането на примесите, докато падат върху повърхностите. Титановият диоксид успешно се добавя към вътрешни и външни бои, бетон, павета, покривни панели и други материали. Тези продукти по същество „изяждат“ замърсяването във въздуха и го разграждат на безвредни странични продукти, които се отмиват от дъжд или други източници на влага.

Екстериорни продукти като бетон или павета могат да добавят TX Active към сместа, за да улеснят почистването и да премахнат замърсителите от въздуха. TX Active, подобно на титановия диоксид, се активира от ултравиолетова светлина и работи за разграждане на мръсотия, водорасли, мухъл, плесен и други замърсители и ги отстранява лесно, когато се напръска с вода.

Микромрежи:

Microgrid - малки електрически мрежи, обикновено установени между няколко свързани сгради, които произвеждат, съхраняват и разпределят енергия помежду си, като обменят енергия при необходимост. Засега най-често се намират в университети, военни бази и други правителствени комплекси. Те имат потенциала да бъдат напълно самодостатъчни, изключвайки се от обществената електрическа мрежа.

Двете основни части, от които една микромрежа се нуждае, за да работи автономно, са способността да генерира и да съхранява енергия. Тъй като технологиите за слънчева и вятърна енергия стават по-ефективни и по-евтини, комплекси и кампуси ще могат да разработят свои собствени центрове за производство на енергия, използвайки тези ресурси. Технологията за съхранение на енергия непрекъснато се подобрява и става все по-ефективна. Министерството на енергетиката на САЩ работи активно за подобряване на технологията в тази област. Опциите за съхранение на енергия включват батерии (както конвенционални, така и модерни), електрохимични кондензатори, системи за управление и софтуерни инструменти за оптимизиране и оразмеряване на съхранение.

Интелигентно стъкло:

Стъкло, което се оцветява, за да поддържа вътрешността на сградата хладна. Тонирането засенчва интериора и предотвратява топлината енергия да преминава през прозорците. Има два вида смарт стъкло - електрохромното стъкло реагира на електричеството, като променя цвета си. Върху стъклото се отпечатва филм, който реагира на електричество, като преминава от непрозрачен в цветен, обикновено син. С това стъкло операторът трябва да създаде електрическия заряд, който започва промяната в цвета. Термохромното стъкло е подобно, но то реагира на промените в температурата, за да регулира необходимото количество оцветяване.

Най-новата технология за стъкло съчетава интелигентни свойства за оцветяване на стъкло с генериране на електричество, осигурявайки прозорци, които генерират електричество за използване в сградата. Ако една сграда има голяма фасада, която получава много слънчева светлина, тези прозорци могат лесно да се изплатят за кратко време. Фотоволтаичен органичен филм се напръсква или отпечатва върху обикновено стъкло. Фолиото генерира електричество, което се събира в рамката на прозореца. Много производители рекламират възвръщане на инвестицията за една година или по-малко, в зависимост от размера на покритата площ.

Net Zero:

Сградите с нулево нетно потребление се очаква да нараснат значително в близкото бъдеще. Нулевите нетни сгради генерират толкова енергия, колкото използват за една година. Технологията за изграждане на тези сгради и техните системи вече съществува, но проблемът е цената. Много проекти откриват, че целта не е постижима в рамките на техния бюджет. Ключът към нетното нулево използване на енергия е използването на пасивни системи за отопление и охлаждане на помещения.

Държавно регулиране и стимули

Напредъкът на зелените технологии, който се ще се случва през следващите 5 - 10 години, ще определи ефективността, която може да постигне зелено строителство. Независимо обаче от напредъкът в технологиите, фокусът трябва да остане върху извършването на реални промени в начина, по който проектираме и изграждаме сгради за бъдещето.

Но дори и с добри технологии и дизайн сами по себе си тези два важни компонента не могат да доведат до масова реализация на сгради с нулево нетно потребление. Регулаторните стандарти са необходими за създаване на иновативна среда, която ускорява ефективните и навременни иновации. Бъдещето на зелените сгради ще се определи от непрекъснатия натиск за иновации, разширени публично-частни партньорства за стимулиране на поетапни промени в приемането на технологии и регулаторни действия за увеличаване на достъпността на най-високоефективните налични технологии. Бизнесът предлага решения, дизайн знаем как да направим, финансови механизми съществуват на пазара – време е държавното управление да сглоби мерките, да създаде стимули и да регулира бъдещето на зеленото строителство, така че да заработят всички компоненти в синергия и да постигнем реални крачки на пред.

Вижте статията в брой 5/2022 на списание ГРАДЪТ в дигитален формат с вградени ИНТЕРАКТИВНИ ВРЪЗКИ и ВИДЕО съдържание