Текущий выпуск
№3 2020
Главная|Журнал|№3 2020|Экологическая реконструкция учебных заведений
      

Экологическая реконструкция учебных заведений

Елена Сухинина

Здание, претендующее на звание экологического, должно проектироваться и строиться по экологическим стандартам

Здание, претендующее на звание экологического, должно проектироваться и строиться по экологическим стандартам, т. е. с учетом 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. Проанализируем оснащение общеобразовательных учреждений экологическими архитектурно-инженерными решениями и представим новую концепцию для экологической реконструкции общеобразовательного учреждения на примере Саратовского государственного технического университета имени Ю. А. Гагарина (далее – СГТУ).

Сегодня одной из приоритетных целей для развитых стран современного мира становится экологизация всех сфер жизни общества, что определено сокращением ресурсного потенциала территорий и увеличением негативного влияния на окружающую среду. Общемировые тенденции сертифицирования районов, территорий и зданий различного назначения по международным экологическим стандартам активно начинают применяться и к научно-образовательным учреждениям. Поэтому было решено разработать новую концепцию для экологической реконструкции российских ВУЗов. В рамках работы поставлены задачи:

  • выявить проблемы и не соответствия российских учебных заведений международным экологическим требованиям в строительстве;
  • изучить требования экологических стандартов для сертификации образовательных учреждений (BREEAM, DGNB, GREEN ZOOM);
  • проанализировать учебные здания, имеющие эко сертификаты;
  • выделить преимущества экологической сертификации учебных зданий в зарубежных странах. 

Экологическое проектирование

Экологическое проектирование активно изучается, в результате чего этой теме посвящено много научных работ как российских специалистов (например [1, 2, 6], так и ученых других стран мира [7, 10-14]. Однако, несмотря на это, в России в сфере экологического архитектурно-градостроительного проектирования сложилась ситуация, свидетельствующая о недостаточной проработке ряда аспектов. Это, в свою очередь, ограничивает применение в нашей стране экологических мероприятий для общеобразовательных учреждений.

В процессе научного исследования выделены следующие проблемы несоответствия российских учебных заведений международным экологическим стандартам в строительстве (рис. 1):

  • отсутствие энергосберегающих мероприятий для здания; не благоприятный микроклимат в помещениях;
  • не экологичные материалы для отделки поверхностей;
  • отсутствие эффективной солнцезащиты на окнах;
  • плохая работа вытяжной вентиляции;
  • отсутствие регуляторов систем отопления;
  • недостаточные мероприятия по шумозащите;
  • не эффективное водопользование в здании и на участке;
  • не обустроенные места для отдыха и спорта на территории;
  • недостаточное ландшафтное обустройство прилегающей территории;
  • отсутствие сбора дождевой воды и прочее.

Международные экологические стандарты

В нашей стране для университетов, кампусов и инновационных научно-технологических центров разработана1 российская версия экологических рекомендаций GREEN ZOOM - «Практические рекомендации для снижения энергоемкости и повышению экологичности инновационных научно-технологических центров» [3]. Требования разделов системы в процентном соотношении представлены в табл. 1.

Специальные версии для экологической оценки общеобразовательных учреждений имеют английский экологический стандарт BREEAM и немецкая система DGNB [8, 9]. В процессе исследования проанализированы следующие здания, имеющие эти экологические сертификаты:

  • детский сад King's Buildings Arcadia - Эдинбургский Университет (BREEAM − Отлично);
  • начальная школа, Brandon (BREEAM − Выдающийся);
  • лаборатория Углеродной нейтрали Glaxo Smith Kline для устойчивой химии, Ноттингем, Великобритания (BREEAM − Выдающийся);
  • студенческий центр SWEE HOCK (BREEAM − Выдающийся);
  • калифорнийский университет, Дэвис, США (BREEAM − Превосходно);
  • детский сад Троплокидс Beiersdorf AG (DGNB − Платина);
  • школа Käthe-Kollwitz, Грайфсвальд (DGNB − Золото);
  • здание Академия Гиз в кампусе Коттенфорстф (DGNB − Золото);
  • математический Гейдельбергский университет (DGNB − Золото);
  • павильон Cityhaus 2 (DGNB − Золото).

При анализе экологически сертифицированных образовательных объектов выделены следующие особенности: безопасное строительство и эксплуатация здания в процессе всего жизненного цикла; включение альтернативных источников энергии и экологических решений в учебный процесс; минимизация выбросов СО2 в атмосферу; пассивные методы энергосбережения с ориентацией на стандарт Passive House; поддержание благоприятного микроклимата внутри кабинетов и на прилегающей территории; организованная система экономии питьевой воды, повторное использование технической и сбор дождевoй воды; мероприятия по раздельному сбору отходов; использование экологических и переработанных материалов; создание социально-благополучной среды для общения и обучения [5]. 

Концепция для экологической реконструкции российских ВУЗов

В ходе исследования предложена концепция для экологической реконструкции высших учебных заведений, на примере СГТУ имени Ю. А. Гагарина.

В концепции отдельно в каждом разделе системы эко-оценки рассматриваются архитектурно-планировочные и инженерно-технологические решения, и представлено их процентное соотношение (табл. 2). Разделение архитектурной и технологической составляющей при экологической реконструкции зданий очень важно. Это позволяет лучше понять требования как архитекторами, так и инженерами, и упростить процесс сертифицирования зданий. Современные инженерно-технические решения для образовательных учреждений, которые возможно использовать, представлены в табл. 3.

Предлагаемая методика экологической реконструкции существующих учебных зданий включает три этапа:

1. Оценка существующего положения, сбор материала, обмеры и натурное обследование здания; характеристика объекта (расположения, процессов, элементов, поверхностей, инженерных сетей), (рис. 3).

2. Построение архитектурной BIM-модели эко реконструируемого здания с помощью технологий лазерного сканирования (анализ архитектурно-планировочных особенностей здания, необходимых для дальнейших эко преобразований, возможности использования на фасадах и в существующей оболочке устройств для преобразования альтернативной энергии).

3. Предложение по экологической реконструкции общеобразовательного учреждения на основе проведенного анализа.

Внедрение предлагаемых мероприятий для экологического преобразования существующих зданий, осуществляющих общеобразовательную деятельность, в дальнейшем будет способствовать сбережению ресурсов, улучшению показателей комфорта в здании, уменьшению вредных выбросов в окружающую среду и экологическому воспитанию будущих поколений. Предлагаемая автором концепция для экологической реконструкции учебных заведений  опробована в учебном процессе и в последующем возможна и в практическом исполнении.

Литература

1. Айдарова Г. Н., Куликов Д. А. К понятию «ресурсосберегающая архитектура» // Известия Казанского госуд. арх.-строит. универ. 2006. С. 5–7.

2. Нефедов В. А. Архитектурно-ландшафтная реконструкция как средство оптимизации городской среды: диссертация доктора архитектуры: 18.00.04. СПб., 2005. 329 с.

3. Практические рекомендации для снижения энергоемкости и повышению экологичности инновационных научно-технологических центров: [электронная версия книги]. – URL: https://greenzoom.ru/books/15-prakticeskie-rekomendacii-po-snizeniu-energoemkosti-i-povyseniu-ekologicnosti-universitetov-i-kampusov-innovacionnyh-naucno-tehniceskih-centrov/ (дата обращения: 05.04.2020).

4. Сухинина Е. А. Образовательные учреждения, сертифицированные по международному экостандарту BREEAM. Творчество и современность. Новосибирск: Изд-во Новосибирский государственный университет архитектуры, дизайна и искусств. 2019. №1(9). С. 41-48.

5. Сухинина Е. А. Экологические нормативы в архитектурно-градостроительном проектировании. Саратов: Изд-во Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А. Саратов, 2017. 192 с.

6. Табунщиков Ю. А., Бродач М. М., Шилкин Н. В. Энергоэффективные здания. М.:  АВОК-ПРЕСС, 2003. 200 с.

7. Bluyssen P.M. Towards new methods and ways to create healthy and comfortable buildings, Building and Environment, vol. 45, Issue 4, pp. 808-818, April 2010.

8. BREEAM: [official website]. URL: https://www.breeam.com/ (дата обращения: 04.11.2019).

9. DGNB: [official website].   URL: https://www.dgnb-system.de/de/projekte/ (дата обращения: 10.11.2019).

10. Hilla A., Hanb Y., Taylorc J.E., Shealya T., Pearced A., Mohammadi N. Empirical Examination of Pro-environmental Behaviors in Traditional, Green Featured, and LEED Certified Buildings, Energy Procedia, vol. 158, pp. 3982-3987, February 2019.

11. Olanipekuna A. O., Xiaa B. P., Nguyena H. T. Motivation and Owner Commitment for Improving the Delivery Performance of Green Building Projects: A Research Framework, Procedia Engineering, vol. 180, pp. 71-81, February 2017.

12. Pardo-Bosch F., Cervera C., Ysa T. Key aspects of building retrofitting: Strategizing sustainable cities, Journal of Environmental Management, vol. 248, pp. 1-14, October 2019.

13. Saraiva Freitas I. A., Zhang X. Green building rating systems in Swedish market - A comparative analysis between LEED, BREEAM SE, GreenBuilding and Miljöbyggnad, Energy Procedia, vol. 153, pp. 402-407, October 2018.

14. Ragheb A., El-Shimy H., Ragheb G. Green Architecture: A Concept of Sustainability, Procedia - Social and Behavioral Sciences, vol. 216, pp. 778-787, January 2016.  


ОБ АВТОРЕ 

Сухинина Елена Александровна, доцент кафедры «Архитектура», кандидат архитектуры, консультант DGNB, Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.