«Зеленое строительство» (также известное как «зеленое строительство» , «устойчивое строительство » или «экологичное строительство» ) относится как к структуре, так и к применению процессов, которые являются экологически ответственными и ресурсоэффективными на протяжении всего жизненного цикла здания: от планирования до проектирования, строительства, эксплуатации, обслуживания, реконструкции и сноса. [1] Это требует тесного сотрудничества подрядчика, архитекторов, инженеров и клиента на всех этапах проекта. [2] Практика «зеленого строительства» расширяет и дополняет классические проблемы проектирования зданий, связанные с экономичностью, полезностью, долговечностью и комфортом. [1] «Зеленое строительство» также относится к максимальной экономии ресурсов, включая энергосбережение, экономию земли, воды, материалов и т. д., в течение всего жизненного цикла здания, защиту окружающей среды и снижение загрязнения, предоставление людям здорового, комфортного и эффективного использования пространства и нахождение в гармонии с природой. Здания, которые живут в гармонии; технология зеленого строительства фокусируется на низком потреблении, высокой эффективности, экономичности, защите окружающей среды, интеграции и оптимизации. ' [3]
Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) — это набор рейтинговых систем для проектирования, строительства, эксплуатации и обслуживания зеленых зданий, разработанный Советом по зеленому строительству США . Другими системами сертификации, подтверждающими устойчивость зданий, являются британский BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) для зданий и крупномасштабных застроек или система DGNB (Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen eV), которая оценивает показатели устойчивости зданий, внутренней среды и районов. В настоящее время Всемирный совет по зеленому строительству проводит исследования влияния зеленых зданий на здоровье и производительность их пользователей и сотрудничает со Всемирным банком для продвижения зеленых зданий на развивающихся рынках через программу рыночной трансформации EDGE ( Excellence in Design for Greater Efficiencies ) и сертификацию. [4] Существуют также другие инструменты, такие как NABERS или Green Star в Австралии, Глобальная система оценки устойчивости (GSAS), используемая на Ближнем Востоке , и Индекс зеленого строительства (GBI), в основном используемый в Малайзии.
Информационное моделирование зданий (BIM) — это процесс, включающий создание и управление цифровыми представлениями физических и функциональных характеристик мест. Информационные модели зданий (BIM) — это файлы (часто, но не всегда, в закрытых форматах и содержащие закрытые данные), которые можно извлекать, обменивать или объединять в сеть для поддержки принятия решений относительно здания или другого построенного актива. Текущее программное обеспечение BIM используется частными лицами, предприятиями и государственными учреждениями, которые планируют, проектируют, строят, эксплуатируют и обслуживают различные физические инфраструктуры, такие как водоснабжение, вывоз мусора, электричество, газ, коммуникации, дороги, железные дороги, мосты, порты и туннели.
Несмотря на то, что постоянно разрабатываются новые технологии, дополняющие существующие практики создания более экологичных сооружений, общей целью зеленых зданий является снижение общего воздействия застроенной среды на здоровье человека и окружающую среду путем:
Натуральное строительство — это похожая концепция, обычно в меньших масштабах и с упором на использование местных природных материалов . [5] Другие связанные темы включают устойчивое проектирование и зеленую архитектуру . Устойчивость можно определить как удовлетворение потребностей нынешних поколений без ущерба для способности будущих поколений удовлетворять свои потребности. [6] Хотя некоторые программы зеленого строительства не решают проблему модернизации существующих домов , другие решают ее, особенно через государственные программы энергоэффективной реконструкции . Принципы зеленого строительства можно легко применить как к работам по модернизации, так и к новому строительству.
В отчете Управления общих служб США за 2009 год было обнаружено 12 зданий, спроектированных с учетом принципов устойчивого развития, которые обходятся дешевле в эксплуатации и имеют отличные энергетические показатели. Кроме того, жильцы в целом были более удовлетворены зданием, чем жильцы типичных коммерческих зданий. Это экологически чистые здания. [7]
Здания представляют собой большую часть потребления энергии, электричества, воды и материалов. По состоянию на 2020 год на них приходится 37% мирового потребления энергии и выбросов CO2, связанных с энергетикой , что, по оценкам Организации Объединенных Наций, составляет 33% от общего объема мировых выбросов. [8] [9] Включая производство строительных материалов, мировые выбросы CO2 составили 39%. [10] Если в это время быстрого роста не будут приняты новые технологии в строительстве, выбросы могут удвоиться к 2050 году, согласно Программе Организации Объединенных Наций по окружающей среде .
Стеклянные здания, особенно полностью стеклянные небоскребы, вносят значительный вклад в изменение климата из-за своей неэффективности использования энергии. Хотя эти конструкции визуально привлекательны и пропускают много естественного света, они также задерживают тепло, что требует более частого использования систем кондиционирования воздуха, что приводит к более высоким выбросам углерода. Эксперты выступают за изменение дизайна и потенциальные ограничения для полностью стеклянных зданий, чтобы смягчить их пагубное воздействие на окружающую среду. [11] [12]
Здания занимают большую часть земли. Согласно Национальному реестру ресурсов , около 107 миллионов акров (430 000 км 2 ) земли в Соединенных Штатах застроены. Международное энергетическое агентство выпустило публикацию, в которой подсчитано, что существующие здания ответственны за более чем 40% от общего мирового потребления первичной энергии и за 24% мировых выбросов углекислого газа. [13] [14]
Согласно отчету о состоянии дел в мире за 2016 год, здания потребляют более 30% всей произведенной энергии. В отчете говорится, что «При траектории ниже 2°C эффективные действия по повышению энергоэффективности зданий могут ограничить конечный спрос на энергию в зданиях до уровня, немного превышающего текущий, что означает, что средняя энергоемкость мирового фонда зданий снизится более чем на 80% к 2050 году». [15]
Практики зеленого строительства направлены на снижение воздействия строительства на окружающую среду, поскольку строительный сектор имеет наибольший потенциал для значительного сокращения выбросов при небольших или нулевых затратах. [16] Общие рекомендации можно резюмировать следующим образом: Каждое здание должно быть как можно меньше. Избегайте содействия разрастанию , даже если при проектировании и строительстве используются самые энергоэффективные, экологически безопасные методы. Принципы биоклиматического проектирования способны сократить расходы энергии и, как следствие, выбросы углерода. Биоклиматическое проектирование — это метод проектирования зданий, который учитывает местный климат для создания комфортных условий внутри конструкции. [17] [18] Это может быть так же просто, как строительство другой формы для оболочки здания или размещение здания на юге, чтобы максимизировать воздействие солнца для целей энергии или освещения. Учитывая ограничения планируемого городского строительства, биоклиматические принципы могут использоваться в меньших масштабах, однако это все еще эффективный пассивный метод снижения воздействия на окружающую среду.
Концепция устойчивого развития восходит к энергетическому кризису (особенно ископаемой нефти ) и проблемам загрязнения окружающей среды 1960-х и 1970-х годов. [20] Книга Рейчел Карсон « Безмолвная весна » [21] , опубликованная в 1962 году, считается одной из первых попыток описать устойчивое развитие в связи с зеленым строительством. [20] Движение за зеленое строительство в США возникло из-за потребности и желания более энергоэффективных и экологически чистых методов строительства. Существует ряд мотивов для зеленого строительства, включая экологические, экономические и социальные выгоды. [1] Однако современные инициативы в области устойчивого развития требуют комплексного и синергетического проектирования как для нового строительства, так и для модернизации существующих структур. Этот подход, также известный как устойчивое проектирование , объединяет жизненный цикл здания с каждой зеленой практикой, применяемой с целью проектирования, чтобы создать синергию между используемыми методами.
Зеленое строительство объединяет широкий спектр практик, методов и навыков для снижения и, в конечном счете, устранения воздействия зданий на окружающую среду и здоровье человека. Оно часто подчеркивает использование возобновляемых ресурсов , например, использование солнечного света через пассивное солнечное , активное солнечное и фотоэлектрическое оборудование, а также использование растений и деревьев через зеленые крыши , дождевые сады и сокращение стока дождевой воды. Используются многие другие методы, такие как использование малоудовлетворительных строительных материалов или использование уплотненного гравия или проницаемого бетона вместо обычного бетона или асфальта для улучшения пополнения грунтовых вод.
В то время как методы и технологии, используемые в зеленом строительстве, постоянно развиваются и могут отличаться от региона к региону, сохраняются основные принципы, из которых выводится метод: эффективность размещения и проектирования конструкций, энергоэффективность, водоэффективность , эффективность материалов, улучшение качества внутренней среды, оптимизация эксплуатации и обслуживания, а также сокращение отходов и токсичных веществ. [22] [23] Суть зеленого строительства заключается в оптимизации одного или нескольких из этих принципов. Кроме того, при правильном синергетическом проектировании отдельные технологии зеленого строительства могут работать вместе, создавая больший кумулятивный эффект.
С эстетической стороны зеленой архитектуры или устойчивого дизайна лежит философия проектирования здания, которое находится в гармонии с природными особенностями и ресурсами, окружающими место. Существует несколько ключевых шагов в проектировании устойчивых зданий: указать «зеленые» строительные материалы из местных источников, снизить нагрузки, оптимизировать системы и генерировать возобновляемую энергию на месте.
Оценка жизненного цикла (LCA) может помочь избежать узкого взгляда на экологические, социальные и экономические проблемы [24] путем оценки полного спектра воздействий, связанных со всеми этапами процесса от колыбели до могилы: от добычи сырья до обработки материалов, производства, распределения, использования, ремонта и обслуживания, а также утилизации или переработки. Учитываемые воздействия включают (помимо прочего) воплощенную энергию , потенциал глобального потепления , использование ресурсов, загрязнение воздуха , загрязнение воды и отходы.
Что касается зеленого строительства, то за последние несколько лет наблюдается переход от предписывающего подхода, предполагающего, что определенные предписанные методы более безопасны для окружающей среды, к научной оценке фактических показателей посредством оценки жизненного цикла.
Хотя LCA широко признан лучшим способом оценки воздействия зданий на окружающую среду (ISO 14040 предоставляет признанную методологию LCA), [25] он пока не является постоянным требованием систем и кодексов оценки экологичности зданий, несмотря на тот факт, что воплощенная энергия и другие воздействия жизненного цикла имеют решающее значение для проектирования экологически ответственных зданий.
В Северной Америке LCA в некоторой степени вознаграждается в рейтинговой системе Green Globes и является частью нового американского национального стандарта, основанного на Green Globes, ANSI/GBI 01-2010: Green Building Protocol for Commercial Buildings . LCA также включен в качестве пилотного кредита в систему LEED, хотя решение о том, будет ли он полностью включен в следующую крупную редакцию, еще не принято. Штат Калифорния также включил LCA в качестве добровольной меры в свой проект Кодекса стандартов зеленого строительства 2010 года .
Хотя LCA часто воспринимается профессионалами в области дизайна как слишком сложный и трудоемкий метод для регулярного использования, исследовательские организации, такие как BRE в Великобритании и Athena Sustainable Materials Institute в Северной Америке, работают над тем, чтобы сделать его более доступным. [26]
В Великобритании « Экологическое руководство по спецификациям » BRE предлагает рейтинги для 1500 строительных материалов на основе оценки жизненного цикла.
Основа любого строительного проекта коренится на этапах концепции и проектирования. Этап концепции, по сути, является одним из основных этапов жизненного цикла проекта, поскольку он оказывает наибольшее влияние на стоимость и производительность. [27] При проектировании экологически оптимальных зданий цель состоит в том, чтобы минимизировать общее воздействие на окружающую среду, связанное со всеми этапами жизненного цикла строительного проекта.
Однако строительство как процесс не так упорядочено, как промышленный процесс, и варьируется от одного здания к другому, никогда не повторяясь идентично. Кроме того, здания являются гораздо более сложными продуктами, состоящими из множества материалов и компонентов, каждый из которых представляет собой различные переменные дизайна, которые должны быть определены на этапе проектирования. Изменение каждой переменной дизайна может повлиять на окружающую среду на всех соответствующих этапах жизненного цикла здания. [28]
Экологичные здания часто включают меры по сокращению потребления энергии — как энергии, необходимой для добычи, обработки, транспортировки и установки строительных материалов, так и рабочей энергии для предоставления таких услуг, как отопление и электропитание оборудования.
Поскольку высокопроизводительные здания потребляют меньше рабочей энергии, воплощенная энергия приобрела гораздо большее значение – и может составлять до 30% от общего потребления энергии за жизненный цикл. Исследования, такие как проект базы данных LCI США [29], показывают, что здания, построенные в основном из дерева, будут иметь меньше воплощенной энергии, чем те, которые построены в основном из кирпича, бетона или стали. [30]
Чтобы сократить потребление энергии при эксплуатации, проектировщики используют детали, которые уменьшают утечку воздуха через ограждающие конструкции здания (барьер между кондиционируемым и некондиционируемым пространством). Они также указывают высокоэффективные окна и дополнительную изоляцию в стенах, потолках и полах. Другая стратегия, пассивное солнечное проектирование зданий , часто реализуется в домах с низким потреблением энергии. Проектировщики ориентируют окна и стены и размещают навесы, веранды и деревья [31] для затенения окон и крыш летом, одновременно максимизируя приток солнечной энергии зимой. Кроме того, эффективное размещение окон ( дневное освещение ) может обеспечить больше естественного света и уменьшить потребность в электрическом освещении в течение дня. Солнечный водонагреватель дополнительно снижает затраты на электроэнергию.
Локальное производство возобновляемой энергии с помощью солнечной энергии , энергии ветра , гидроэнергии или биомассы может значительно снизить воздействие здания на окружающую среду. Производство электроэнергии, как правило, является самой дорогой функцией, которую можно добавить в здание.
Энергоэффективность зеленых зданий может быть оценена как числовыми, так и нечисловыми методами. Они включают использование имитационного моделирования, аналитических или статистических инструментов. [32]
В отчете, опубликованном в апреле 2024 года, Международное энергетическое агентство (МЭА) подчеркнуло, что на здания приходится около 30% мирового конечного потребления энергии и более 50% спроса на электроэнергию . Оно отметило утроение продаж тепловых насосов с 2015 по 2022 год, электромобили, составляющие 20% продаж транспортных средств в 2023 году, и потенциальное удвоение пикового спроса на электроэнергию в Китае к середине столетия. Количество владельцев кондиционеров в Индии может вырасти в десять раз к 2050 году, что приведет к шестикратному увеличению пикового спроса на электроэнергию, который можно сократить вдвое с помощью эффективных методов. К 2050 году меры реагирования на спрос могут снизить счета домохозяйств за электроэнергию на 7–12 % в развитых экономиках и почти на 20 % в развивающихся странах, при этом к 2030 году количество установок интеллектуальных устройств почти удвоится. В США пиковый спрос может сократиться на 116 ГВт, выбросы CO2 к 2030 году сократятся на 80 миллионов тонн, а экономия составит от 100 до 200 миллиардов долларов США за двадцать лет благодаря зданиям, интерактивным с сетью. В Алабаме интеллектуальный район продемонстрировал экономию энергии от 35 до 45 % по сравнению с традиционными домами. [33] [34]
Сокращение потребления воды и защита качества воды являются ключевыми целями устойчивого строительства. Одной из важнейших проблем потребления воды является то, что во многих областях требования к водоносному горизонту превышают его способность к самовосполнению. В максимально возможной степени сооружения должны увеличить свою зависимость от воды, которая собирается, используется, очищается и повторно используется на месте. Защита и сохранение воды на протяжении всего срока службы здания может быть достигнута путем проектирования двойной сантехники, которая рециркулирует воду при смыве туалета или путем использования воды для мытья автомобилей. Сточные воды могут быть минимизированы путем использования водосберегающих приспособлений, таких как унитазы со сверхнизким смывом и душевые головки с низким расходом. [35] Биде помогают исключить использование туалетной бумаги, сокращая трафик канализации и увеличивая возможности повторного использования воды на месте. Очистка и подогрев воды в месте использования улучшают как качество воды, так и энергоэффективность, одновременно уменьшая количество циркулирующей воды. Использование неканализованной и серой воды для использования на месте, например, для орошения участка, сведет к минимуму требования к местному водоносному горизонту. [36]
Крупные коммерческие здания с эффективным использованием воды и энергии могут претендовать на сертификацию LEED. Филадельфийский Comcast Center — самое высокое здание в Филадельфии. Это также одно из самых высоких зданий в США, получивших сертификацию LEED. Их экологическая инженерия состоит из гибридной центральной системы охлажденной воды, которая охлаждает этаж за этажом паром вместо воды. Burn's Mechanical полностью выполнила реконструкцию 58-этажного небоскреба площадью 1,4 миллиона квадратных футов.
Строительные материалы, которые обычно считаются «зелеными», включают пиломатериалы (сертифицированные по стороннему стандарту), быстро возобновляемые растительные материалы (например, бамбук и солома), блочный камень , переработанный камень, коноплебетон , переработанный металл (см.: устойчивость и перерабатываемость меди ) и другие нетоксичные, повторно используемые, возобновляемые и/или перерабатываемые продукты. Материалы с более низкой воплощенной энергией могут использоваться вместо обычных строительных материалов с высокой степенью потребления энергии и выбросами углерода/вредных веществ. [37] Для бетона доступна высокопроизводительная самовосстанавливающаяся версия, [38] [39] однако варианты с более низким выходом загрязняющих отходов предполагают идеи вторичной переработки и добавления агрегатов; замены традиционных бетонных смесей шлаком, отходами производства и заполнителями. [40] Изоляция также видит несколько углов для замены. Обычно используемое стекловолокно конкурирует с другими экологически чистыми, низкоэнергетическими изоляторами с аналогичными или более высокими значениями R (на дюйм толщины) по конкурентоспособной цене. Овечья шерсть, целлюлоза и ThermaCork работают более эффективно, однако их использование может быть ограничено расходами на транспортировку или установку.
Кроме того, сравнения воплощенной энергии могут помочь сделать вывод о выборе строительного материала и его эффективности. Производство древесины выделяет меньше CO2, чем бетон и сталь, если оно производится устойчивым способом, так же как сталь может производиться более устойчиво за счет усовершенствований в технологии (например, EAF) и переработки энергии/улавливания углерода (недоиспользованный потенциал для систематического хранения углерода в застроенной среде). [41] [42] [43]
Агентство по охране окружающей среды (EPA ) также предлагает использовать переработанные промышленные товары, такие как продукты сгорания угля, формовочный песок и строительный мусор в строительных проектах. [22] Энергоэффективные строительные материалы и приборы продвигаются в Соединенных Штатах через программы скидок за электроэнергию .
В отчете Boston Consulting Group за 2022 год говорится, что инвестиции в разработку более экологичных форм цемента, железа и стали приводят к большему сокращению выбросов парниковых газов по сравнению с инвестициями в электроэнергию и авиацию. [44] Кроме того, процесс производства цемента без производства CO2 неизбежен . Однако использование клинкеров на основе пуццоланов может сократить выбросы CO2 в процессе производства цемента. [45]
Категория Indoor Environmental Quality (IEQ) в стандартах LEED, одна из пяти экологических категорий, была создана для обеспечения комфорта, благополучия и производительности жильцов. Категория LEED IEQ касается руководств по проектированию и строительству, в частности: качество воздуха в помещении (IAQ), тепловое качество и качество освещения. [46] [47] [48]
Качество воздуха в помещении направлено на снижение летучих органических соединений , или ЛОС, и других примесей воздуха, таких как микробные загрязнители. Здания полагаются на правильно спроектированную систему вентиляции (пассивную/естественную или с механическим приводом) для обеспечения адекватной вентиляции более чистого воздуха снаружи или рециркулируемого, отфильтрованного воздуха, а также изолированных операций (кухни, химчистки и т. д.) из других помещений. В процессе проектирования и строительства выбор строительных материалов и продуктов для внутренней отделки с нулевым или низким уровнем выбросов ЛОС улучшит качество воздуха в помещении. Большинство строительных материалов и продуктов для чистки/обслуживания выделяют газы, некоторые из которых токсичны, например, многие ЛОС, включая формальдегид. Эти газы могут оказывать пагубное воздействие на здоровье, комфорт и производительность жильцов. Избегание этих продуктов увеличит IEQ здания. LEED, [49] HQE [50] и Green Star содержат спецификации по использованию интерьера с низким уровнем выбросов. Проект LEED 2012 [51] собирается расширить сферу применения задействованных продуктов. BREEAM [52] ограничивает выбросы формальдегида, никаких других ЛОС. MAS Certified Green — зарегистрированная торговая марка для обозначения продуктов с низким уровнем выбросов ЛОС на рынке. [53] Программа MAS Certified Green гарантирует, что любые потенциально опасные химические вещества, выделяемые производимыми продуктами, были тщательно протестированы и соответствуют строгим стандартам, установленным независимыми токсикологами для решения признанных долгосрочных проблем со здоровьем. Эти стандарты IAQ были приняты и включены в следующие программы:
Также для качества воздуха в помещении важен контроль накопления влаги (сырости), что приводит к росту плесени и присутствию бактерий и вирусов, а также пылевых клещей и других организмов и микробиологических проблем. Проникновение воды через оболочку здания или конденсация воды на холодных поверхностях внутри здания может усилить и поддержать рост микробов. Хорошо изолированная и плотно запечатанная оболочка уменьшит проблемы с влажностью, но также необходима адекватная вентиляция для устранения влаги из источников внутри помещения, включая метаболические процессы человека, приготовление пищи, купание, уборку и другие виды деятельности. [58]
Персональный контроль температуры и воздушного потока через систему HVAC в сочетании с правильно спроектированной оболочкой здания также поможет повысить тепловые качества здания. Создание высокоэффективной световой среды посредством тщательной интеграции дневного света и электрических источников света улучшит качество освещения и энергетические характеристики конструкции. [36] [59]
Изделия из цельной древесины, особенно напольные покрытия, часто указываются в помещениях, где обитатели, как известно, страдают аллергией на пыль или другие частицы. Древесина сама по себе считается гипоаллергенной, а ее гладкие поверхности предотвращают накопление частиц, обычных для мягких покрытий, таких как ковры. Американский фонд борьбы с астмой и аллергией рекомендует использовать вместо ковров твердую древесину, винил, линолеумную плитку или сланцевый пол. [60] Использование изделий из древесины также может улучшить качество воздуха, поглощая или выделяя влагу в воздухе до умеренной влажности. [61]
Взаимодействие между всеми внутренними компонентами и жильцами вместе формируют процессы, которые определяют качество воздуха в помещении. Обширное исследование таких процессов является предметом научных исследований воздуха в помещении и хорошо документировано в журнале Indoor Air. [62]
Независимо от того, насколько устойчивым было здание при проектировании и строительстве, оно может оставаться таковым только в том случае, если оно эксплуатируется ответственно и обслуживается должным образом. Обеспечение того, чтобы персонал по эксплуатации и техническому обслуживанию (O&M) был частью процесса планирования и разработки проекта, поможет сохранить зеленые критерии, разработанные в начале проекта. [63] Каждый аспект зеленого здания интегрирован в фазу O&M жизненного цикла здания. Добавление новых зеленых технологий также ложится на персонал O&M. Хотя цель сокращения отходов может применяться на этапах проектирования, строительства и сноса жизненного цикла здания, именно на этапе O&M применяются зеленые методы, такие как переработка и улучшение качества воздуха. Персонал O&M должен стремиться внедрять передовые методы в области энергоэффективности, сохранения ресурсов, экологически чистых продуктов и других устойчивых методов. Обучение операторов и жильцов зданий является ключом к эффективной реализации устойчивых стратегий в услугах O&M. [64]
Зеленая архитектура также стремится сократить отходы энергии, воды и материалов, используемых во время строительства. Например, в Калифорнии почти 60% отходов штата поступает из коммерческих зданий [65] На этапе строительства одной из целей должно быть сокращение количества материалов, отправляемых на свалки . Хорошо спроектированные здания также помогают сократить количество отходов, производимых жильцами, предоставляя на месте решения, такие как компостные контейнеры, для сокращения количества материалов, отправляемых на свалки.
Чтобы сократить количество древесины, отправляемой на свалку, Neutral Alliance (коалиция правительства, НПО и лесной промышленности) создала сайт dontwastewood.com. Сайт содержит множество ресурсов для регулирующих органов, муниципалитетов, застройщиков, подрядчиков, владельцев/операторов и частных лиц/домовладельцев, ищущих информацию о переработке древесины.
Когда здания достигают конца своего срока службы, их обычно сносят и вывозят на свалки. Деконструкция — это метод сбора того, что обычно считается «отходами», и переработки его в полезный строительный материал. [66] Продление срока службы конструкции также сокращает отходы — такие строительные материалы, как древесина, легкие и простые в обработке, облегчают ремонт. [67]
Чтобы уменьшить воздействие на скважины или водоочистные сооружения , существует несколько вариантов. « Серая вода », сточные воды из таких источников, как посудомоечные или стиральные машины, могут использоваться для подземного орошения или, если они очищены, для непитьевых целей, например, для смыва в туалетах и мытья автомобилей. Сборники дождевой воды используются для аналогичных целей.
Централизованные системы очистки сточных вод могут быть дорогостоящими и потреблять много энергии. Альтернативой этому процессу является преобразование отходов и сточных вод в удобрения, что позволяет избежать этих затрат и демонстрирует другие преимущества. Собирая человеческие отходы у источника и отправляя их на полуцентрализованную биогазовую установку с другими биологическими отходами, можно производить жидкие удобрения. Эта концепция была продемонстрирована поселением в Любеке, Германия, в конце 1990-х годов. Подобные практики обеспечивают почву органическими питательными веществами и создают поглотители углерода , которые удаляют углекислый газ из атмосферы, компенсируя выбросы парниковых газов . Производство искусственных удобрений также более затратно с точки зрения энергии, чем этот процесс. [68]
Электросети строятся на основе пикового спроса (другое название — пиковая нагрузка). Пиковый спрос измеряется в единицах ватт (Вт). Он показывает, насколько быстро потребляется электроэнергия. Бытовое электричество часто тарифицируется по электроэнергии ( киловатт-час , кВт·ч). Зеленые здания или устойчивые здания часто способны экономить электроэнергию, но не обязательно снижать пиковый спрос .
Когда устойчивые характеристики здания спроектированы, построены и эксплуатируются эффективно, пиковый спрос может быть снижен, так что будет меньше желания расширять электросеть и будет меньше воздействия на выбросы углерода и изменение климата . [69] Эти устойчивые характеристики могут быть хорошей ориентацией, достаточной внутренней тепловой массой, хорошей изоляцией, фотоэлектрическими панелями , системами хранения тепловой или электрической энергии , интеллектуальными системами управления энергопотреблением здания (дома) . [70]
Наиболее критикуемый вопрос о строительстве экологически чистых зданий — это цена. Фотоэлектрические системы , новые приборы и современные технологии, как правило, стоят дороже. Большинство зеленых зданий стоят дороже на сумму <2%, но приносят в 10 раз больше прибыли за весь срок службы здания. [65] Что касается финансовых выгод зеленого строительства, «за 20 лет финансовая окупаемость обычно превышает дополнительные затраты на озеленение в 4-6 раз. А более широкие выгоды, такие как сокращение выбросов парниковых газов (ПГ) и других загрязняющих веществ, оказывают большое положительное влияние на окружающие сообщества и на планету». [71] Стигма находится между знанием первоначальных затрат [72] и затратами на протяжении жизненного цикла. Экономия денег достигается за счет более эффективного использования коммунальных услуг, что приводит к снижению счетов за электроэнергию. Прогнозируется, что различные секторы могут сэкономить 130 миллиардов долларов на счетах за электроэнергию. [73] Кроме того, более высокая производительность труда работников или студентов может быть учтена в экономии и вычетах из расходов. [ необходима цитата ]
Многочисленные исследования показали измеримую пользу инициатив зеленого строительства для производительности труда. В целом было обнаружено, что «существует прямая связь между повышением производительности и тем, что сотрудники любят находиться на своем рабочем месте». [74] В частности, производительность труда может быть существенно затронута определенными аспектами проектирования зеленого здания, такими как улучшенное освещение, снижение уровня загрязняющих веществ, передовые системы вентиляции и использование нетоксичных строительных материалов. [75] В «Бизнес-кейсе для зеленого строительства» Совет по зеленому строительству США приводит еще один конкретный пример того, как коммерческая модернизация энергосистем повышает здоровье работников и, следовательно, производительность: «Люди в США проводят около 90% своего времени в помещении. Исследования Агентства по охране окружающей среды показывают, что уровни загрязняющих веществ в помещениях могут быть в десять раз выше, чем на открытом воздухе. Здания, сертифицированные LEED, спроектированы так, чтобы иметь более здоровую и чистую внутреннюю среду, что означает пользу для здоровья жильцов». [76]
Исследования показали, что за 20-летний период эксплуатации некоторые зеленые здания принесли от 53 до 71 доллара за квадратный фут прибыли от инвестиций. [77] Подтверждая рентабельность инвестиций в зеленые здания, дальнейшие исследования рынка коммерческой недвижимости показали, что здания, сертифицированные LEED и Energy Star, достигают значительно более высоких арендной платы, цен продажи и уровня заполняемости, а также более низких ставок капитализации, что потенциально отражает более низкий инвестиционный риск. [78] [79] [80]
В результате возросшего интереса к концепциям и практикам зеленого строительства ряд организаций разработали стандарты, кодексы и рейтинговые системы для использования государственными регулирующими органами, строительными специалистами и потребителями. В некоторых случаях кодексы пишутся для того, чтобы местные органы власти могли принять их в качестве подзаконных актов для снижения местного воздействия зданий на окружающую среду.
Системы оценки экологичности зданий, такие как BREEAM (Великобритания), LEED (США и Канада), DGNB (Германия), CASBEE (Япония) и VERDE GBCe (Испания), GRIHA (Индия), помогают потребителям определить уровень экологической эффективности конструкции. Они присуждают баллы за дополнительные характеристики здания, которые поддерживают экологичность дизайна в таких категориях, как местоположение и обслуживание строительной площадки, сохранение воды, энергии и строительных материалов, а также комфорт и здоровье жильцов. Количество баллов обычно определяет уровень достижений. [81]
Нормы и стандарты зеленого строительства, такие как проект Международного кодекса зеленого строительства Международного совета по нормам [82], представляют собой наборы правил, созданных организациями по разработке стандартов, которые устанавливают минимальные требования к элементам зеленого строительства, таким как материалы или отопление и охлаждение.
Некоторые из основных инструментов оценки воздействия зданий на окружающую среду, которые используются в настоящее время, включают:
В начале 21-го века были предприняты усилия по внедрению принципов зеленого строительства не только для отдельных зданий, но и для кварталов и деревень. Цель состоит в том, чтобы создать кварталы и деревни с нулевым потреблением энергии, что означает, что они будут производить всю энергию самостоятельно. Они также будут повторно использовать отходы, внедрять устойчивую транспортировку и производить собственную еду. [83] [84] Зеленые деревни были определены как способ децентрализации устойчивых климатических практик, что может оказаться ключевым в районах с высокой численностью сельского или разбросанного населения, таких как Индия, где 74% населения живет в более чем 600 000 различных деревень. [85]
Четвертый оценочный доклад МГЭИК
Изменение климата 2007, Четвертый оценочный доклад (ДО4) Межправительственной группы экспертов ООН по изменению климата ( МГЭИК ), является четвертым в серии подобных докладов. МГЭИК была создана Всемирной метеорологической организацией (ВМО) и Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП) для оценки научной, технической и социально-экономической информации, касающейся изменения климата, его потенциальных последствий и вариантов адаптации и смягчения последствий. [86]
ЮНЕП и изменение климата
Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) работает над тем, чтобы содействовать переходу к обществу с низким уровнем выбросов углерода, поддерживать усилия по защите от изменения климата, улучшать понимание науки об изменении климата и повышать осведомленность общественности об этой глобальной проблеме.
Индикатор выбросов парниковых газов
Индикатор выбросов парниковых газов: Руководство ЮНЕП по расчету выбросов парниковых газов для предприятий и некоммерческих организаций
Повестка дня 21
Повестка дня на XXI век — это программа, реализуемая Организацией Объединенных Наций (ООН) в области устойчивого развития. Это всеобъемлющий план действий, которые должны быть предприняты на глобальном, национальном и местном уровнях организациями ООН, правительствами и основными группами в каждой области, в которой люди оказывают влияние на окружающую среду . Число 21 относится к 21 веку.
PSM FIDIC
Руководящие принципы управления устойчивостью проектов Международной федерации инженеров-консультантов (FIDIC) были созданы для оказания помощи инженерам проектов и другим заинтересованным сторонам в установлении целей устойчивого развития для их проектов, которые признаются и принимаются как отвечающие интересам общества. Процесс также направлен на согласование целей проекта с местными условиями и приоритетами и оказание помощи тем, кто участвует в управлении проектами, в измерении и проверке их прогресса.
Руководящие принципы управления устойчивостью проекта структурированы с темами и подтемами в рамках трех основных направлений устойчивости: Социальная, Экологическая и Экономическая. Для каждой отдельной подтемы определяется основной показатель проекта вместе с руководством относительно релевантности этого вопроса в контексте отдельного проекта.
Система отчетности в области устойчивого развития предоставляет организациям рекомендации, которые можно использовать в качестве основы для раскрытия информации об их показателях устойчивого развития, а также предоставляет заинтересованным сторонам универсально применимую, сопоставимую систему для понимания раскрываемой информации.
The Reporting Framework содержит основной продукт Sustainability Reporting Guidelines, а также Protocols и Sector Supplements. The Guidelines используются в качестве основы для всех отчетов. Они являются фундаментом, на котором базируются все другие руководства по отчетности, и описывают основное содержание отчетности, которое в целом актуально для всех организаций независимо от размера, сектора или местоположения. The Guidelines содержат принципы и руководства, а также стандартные раскрытия информации, включая показатели, чтобы описать структуру раскрытия информации, которую организации могут добровольно, гибко и постепенно принимать.
Протоколы лежат в основе каждого индикатора в Руководстве и включают определения ключевых терминов в индикаторе, методологии компиляции, предполагаемую область применения индикатора и другие технические ссылки.
Секторные приложения отвечают ограничениям подхода «один размер подходит всем». Секторные приложения дополняют использование основных Руководящих принципов, охватывая уникальный набор проблем устойчивости, с которыми сталкиваются различные секторы, такие как горнодобывающая промышленность, автомобилестроение, банковское дело, государственные учреждения и другие.
Кодекс окружающей среды IPD
Кодекс окружающей среды IPD был запущен в феврале 2008 года. Кодекс задуман как глобальный стандарт передовой практики для измерения экологических показателей корпоративных зданий. Его цель — точно измерять и управлять экологическим воздействием корпоративных зданий и позволить руководителям объектов недвижимости генерировать высококачественную, сопоставимую информацию об эффективности своих зданий в любой точке мира. Кодекс охватывает широкий спектр типов зданий (от офисов до аэропортов) и направлен на информирование и поддержку следующих лиц:
По оценкам IPD, сбор существенных данных для разработки надежного набора базовых данных, которые можно было бы использовать в отношении типичного корпоративного имущества, займет около трех лет.
ИСО 21931
ISO/TS 21931:2006, Устойчивость в строительстве зданий — Структура методов оценки экологических показателей строительных работ — Часть 1: Здания, призван обеспечить общую структуру для повышения качества и сопоставимости методов оценки экологических показателей зданий. Он определяет и описывает вопросы, которые необходимо учитывать при использовании методов оценки экологических показателей для новых или существующих зданий на этапах проектирования, строительства, эксплуатации, реконструкции и демонтажа. Он не является системой оценки сам по себе, но предназначен для использования в сочетании с принципами, изложенными в серии стандартов ISO 14000, и в соответствии с ними.
Анализ жизненного цикла (LCA) — это метод, используемый для оценки воздействия продукта на окружающую среду в течение его жизненного цикла, охватывающего добычу и переработку сырья, производство, распространение, использование, переработку и окончательную утилизацию.[ требуется проверка ]
{{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь ){{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь )