Хотя сейчас мы беспокоимся об окружающей среде больше, чем когда-либо прежде, это не помешало нам продолжить строительство новых зданий. По крайней мере, нас беспокоит, как эти здания повлияют на старую добрую Мать-Землю. Долгое время зеленое строительство в основном ограничивалось домами, и оно могло стать дорогим - часто считалось слишком дорогим или непрактичным для коммерческого использования. Все дело в том, какую отдачу вы получите от своих инвестиций, и «помощь в спасении планеты» только что-то делает для вашего кармического баланса. Однако в наши дни экологическое строительство не только сэкономит деньги компаний, но и принесет им налоговые льготы, скидки, гранты и другие стимулы.
Вы не можете просто поставить солнечную панель на крышу или поставить мусорный бак в комнате отдыха, назвать свое коммерческое здание «зеленым» и пожинать плоды. Кроме того, такие термины, как «экологичный» и «зеленый», расплывчаты и не имеют конкретного значения. Чтобы получить некоторые денежные выгоды от зеленого строительства, вы должны следовать некоторым стандартам. В Соединенных Штатах это рейтинговая система под названием LEED (Лидерство в энергетическом и экологическом дизайне), разработанная Советом по экологическому строительству США. Канада имеет свою собственную систему сертификации LEED, и многие страны Европы, включая Францию и Великобританию, имеют аналогичные системы.
Зеленое строительство стало крупным бизнесом, поэтому у компаний есть много стимулов для разработки новых технологий и продуктов, которые помогут зданиям соответствовать этим нормам. Давайте взглянем на некоторые из самых крутых экологических достижений в коммерческом строительстве.
10: Зеленые крыши и живые стены
Достижения в области экологичного строительства сосредоточены не только на таких вещах, как структура или системы здания - есть несколько простых способов «озеленить» здание как внутри, так и снаружи. Висячие сады (например, легендарные, построенные Навуходоносором в Вавилоне) не являются чем-то новым, но обычно они были просто красивыми, а не функциональными (или, в случае со мной и английским плющом, просто признаком ленивого ландшафтного дизайна). Здесь мы говорим о садовой системе, которая делает здание более экологичным. При установке снаружи здания они могут изолировать его и снизить затраты на отопление и охлаждение. Живые стены, также известные какбиостены, также отражают солнечную радиацию, улучшают качество воздуха, поглощая углекислый газ и выделяя кислород, а также поглощают дождевую воду, которая в противном случае была бы стоком. Их также можно поливатьсерой водой (водой, которая использовалась для купания, мытья посуды или стирки).
Некоторые компании перенесли концепцию живой стены в помещение. Очевидно, что они не обеспечивают таких же преимуществ в помещении, но они все же могут очищать воздух и обеспечивать возможность повторного использования сточных вод. Выглядеть красиво и улучшать настроение - дополнительные бонусы. Растение, сидящее на вашем столе, может поднять вам настроение - представьте, что может сделать взгляд на целую стену пышной зелени? Как внутренние, так и наружные жилые стены обычно модульные, состоящие из съемных панелей с угловыми карманами для хранения почвы. Если они находятся в помещении, может потребоваться установка специального освещения для удовлетворения требований растений. Тип растения зависит от того, где оно будет расположено, и от того, сколько времени вы хотите за ним ухаживать.
9: Пассивное солнечное проектирование зданий
Пассивное солнечное проектирование здания делает солнце неотъемлемой частью освещения, обогрева и охлаждения здания. «Пассивная» часть этого типа дизайна означает, что он не требует каких-либо устройств, и, в отличие от чего-то вроде солнечных батарей, он не требует больших первоначальных инвестиций или длительного времени для окупаемости. Однако это сложно; дизайнеры должны тщательно выбирать все: от расположения, размера и типа окон и стен до растений, размещенных вокруг здания для создания тени.
Все начинается с того, что мы смотрим на путь солнца, когда его лучи падают на здание. Конечно, вы знаете, что солнце встает на востоке и заходит на западе. Он также «движется» по небу в течение дня и занимает разное положение на небе в зависимости от времени года. Есть также масса других факторов, влияющих на дизайн, в том числеинсоляция - количество солнечного излучения, поглощаемого площадью поверхности. На это влияют не только солнечные лучи; это тоже связано с климатом. Схемы ветра, облака, влажность - все это влияет на то, насколько жарко или холодно внутри здания. Дизайнеры обычно используют программное обеспечение для расчета наилучшего размещения и материалов, и оно отличается для каждого здания.
В целом, здание с пассивным солнечным дизайном имеет большие окна и лиственные растения на южной стороне (чтобы пропускать максимум солнечного света зимой и тень летом). Он также использует строительные материалы с высокойтепловой массой - это означает, что они хорошо сохраняют тепло, - например, бетон и плитка. Пассивная солнечная конструкция сокращает потребление энергии для системы отопления, вентиляции и кондиционирования здания, а также для освещения. Коммерческое помещение, освещенное дневным светом, также поднимает настроение.
8: Двойные водопроводные системы
Некоторые коммерческие строители делают шаг вперед по сохранению воды, чем туалеты с низким расходом, установленные федеральным законом, и используют воду, которая не безопасна для питья, но безопасна для таких вещей, как орошение ландшафта или смыв туалетов. Одним из способов является тип водопроводной системы, специально разработанный для экономии воды, известный как двойная водопроводная система или система с двумя трубопроводами.
Эта система разделяет воду на два типа: питьевую и регенерированную. Питьеваявода пригодна для питья, приготовления пищи и стирки. Очищенная вода раньше была сточной или канализационной. Звучит неприятно, но вода обрабатывается для удаления любых твердых отходов и очищается от вредных бактерий. Вы просто не хотели бы пить это. Имеет смысл, что вам не нужно использовать ту же воду для смыва унитаза, что и для наполнения стакана, верно? Однако есть некоторые недостатки. Наличие двух сантехнических систем обходится дороже. Кроме того, не все города настроены на использование регенерированной воды. В Соединенных Штатах эта система была впервые применена в водном округе Ирвин-Ранч в Калифорнии, где также был установлен стандарт использования фиолетовых трубок для отличия регенерированной воды от питьевой.
Более дешевая альтернатива - система, в которой используются сточные воды, образующиеся в самом здании. Есть много разных способов сделать это. Для этого могут потребоваться две разные водопроводные системы, включая сбор дождевой воды для наполнения туалетов или орошения растений, или просто установка специальных комбинаций раковины и туалета в коммерческих зданиях, которые позволяют воде от мытья рук наполнять туалет для смыва.
7: ПО для экологического проектирования
Руководство по экологичному интерьеру и строительству LEED состоит из сотен страниц, и в других странах существуют аналогичные длинные списки требований для экологической сертификации. Например, Совет по экологическому строительству США предлагает курсы для получения аккредитации LEED Professional. Короче говоря, когда дело доходит до зеленого строительства, нужно многое знать, поэтому некоторые консультанты, строители и дизайнеры специализируются на нем. И, как и в любом другом коммерческом строительном проекте, в этот процесс вовлечено и вложено много разных людей.
Компании разработали совместное программное обеспечение для экологического проектирования, которое упрощает сравнение и противопоставление всех доступных вариантов зеленого строительства. Одна популярная услуга, Sefaira Concept, завоевала множество наград, в том числе награду «Зеленая инновация 2011 года» на EcoBuild, крупном мероприятии по экологическому проектированию и строительству, проходившем в Лондоне. Sefaira основана на облаке, поэтому каждый получает к ней доступ через Интернет, вместо того, чтобы покупать и загружать программу на свой компьютер. Это позволяет разработчикам создавать и запускать сценарии, демонстрирующие затраты и преимущества использования источника энергии, такого как ветряные турбины, вплоть до включения таких деталей, как размер лопастей на турбине и их ориентация. Или они могут спрогнозировать использование воды для типа и размера здания, а затем посмотреть, как лучше всего использовать системы оборотной воды или бытовых сточных вод для сокращения количества необходимой питьевой воды. Программное обеспечение Sefaira и другие виды программного обеспечения для экологического проектирования помогают коммерческим зданиям полностью раскрыть свой потенциал, когда речь идет об экологии.
Зеленая модернизация
Если вы не можете сделать коммерческое здание экологичным с самого начала, вы всегда можете принять меры по модернизации существующего здания. Это включает в себя такие вещи, как обновление систем отопления, вентиляции и кондиционирования и сантехники, переход на экологически чистый источник энергии, такой как солнечная энергия, замена старых окон на более энергоэффективные или даже что-то столь же простое, как устранение или заделка любых утечек. Существуют финансовые стимулы для переоснащения так же, как и для строительства «зеленых» объектов с нуля.
6: Системы чиллерных котлов
Системы HVAC (отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха) также известны как системы комфорта. Хотя некоторые люди готовы носить свитер или использовать вентилятор в помещении, большинство из них не готовы по-настоящему потеть летом. или замерзнуть зимой во имя экономии энергии. В этом нет ничего постыдного, но системы HVAC потребляют больше энергии, чем что-либо еще в коммерческом здании. Кондиционирование также приводит к тоннам выбросов углекислого газа, поэтому сделать системы HVAC как можно более экологичными - огромная проблема. Есть много способов минимизировать их использование (например, конструкция с пассивной солнечной батареей или улучшенная изоляция), но полностью отказаться от них невозможно.
Несмотря на то, что некоторые традиционные системы HVAC более эффективны, чем другие, существуют также альтернативы, такие какчиллерная бойлерная системаТипичные системы HVAC используют принудительный воздух для нагрева и охлаждения, но охлаждающий котел системагидроническая - это означает, что она использует воду, что более эффективно, поскольку обеспечивает равномерную температуру. Эти системы подключены к водопроводу в здании. Если это звучит знакомо, возможно, вы думаете о радиаторах, старой гидравлической системе, использующей пар для обогрева. Котел-чиллер согревает вас лучистым теплом вместо горячей воды. Это похоже на тепло, которое вы чувствуете, если держите руку рядом с пламенем - это не активный обдув вас горячим воздухом, а выделение тепла, которое согревает комнату от заполненных водой медных и алюминиевых труб. Установка бойлера-охладителя не очень рентабельна для очень большого коммерческого здания, но он может хорошо работать в небольших.
5: Переработанная и устойчивая изоляция
Когда я думаю об утеплении зданий, я думаю о розовом, зудящем стекловолокне. Но я также знаю, что стекловолокно не совсем экологичный вариант - оно выделяет раздражающие, потенциально вредные пары и может содержать формальдегид. Здание должно быть должным образом изолировано, чтобы быть энергоэффективным, так что же должна делать экологически чистая компания? К счастью, на рынке представлено множество вариантов, включая изоляцию из других материалов. Одна компания производит рулоны утеплителя, похожие на розовые, за исключением того, что они синие, потому что сделаны из старой джинсовой ткани! Трудно представить, что ваша любимая пара джинсов потенциально заполнит стены нового здания, но это возможно. Никаких паров, никакого зуда при прикосновении к нему, и он обработан антипиреном. Есть также изоляция из переработанных пластиковых бутылок из-под молока или газет. Как и джинсовая изоляция, оба материала обработаны для обеспечения огнестойкости.
Если просто переработка другого изготовленного материала недостаточно инновационна, как насчет чего-то, сделанного непосредственно из растений? Некоторые производители производятструктурно-изолированные панели(SIP), сборные панели, которые могут содержать солому, ранее использовавшуюся в сельском хозяйстве. Конопля и лен также все чаще используются в европейских странах, таких как Нидерланды и Великобритания, в качестве альтернативной изоляции. Ему не нужна никакая химическая обработка, и это быстрорастущее растение.
4: Электрохромное стекло
Если вы погружаетесь в мир витрин, и я не говорю о феномене поиска без покупки, то многие компании обещают энергоэффективность. Большинство из них ориентированы на изоляцию с помощью нескольких стекол или глазури или на их способность пропускать много солнечного света зимой для максимального солнечного нагрева. ОднакоЭлектрохромное стекло(также называемоеумным стеклом) использует электричество, чтобы превратить стекло из непрозрачного в полупрозрачное. Это может произойти нажатием кнопки, или его можно запрограммировать на изменение в течение дня по мере движения солнца с помощью централизованной системы.
В электрохромном стекле используется нанотехнология, при этом слои керамических пластин между стеклом тоньше волоса. Эти керамические пластины покрыты такими материалами, как оксид вольфрама, который меняет цвет с прозрачного на темный при быстром разряде электричества низкого напряжения. Реверсирование заряда меняет его обратно. Электрохромное стекло не только экономит энергию, снижая нагрузку на систему отопления, вентиляции и кондиционирования, но также может обеспечивать освещение в виде световых люков и устранять необходимость в шторах или других оконных покрытиях..
3: Фотогальваника, интегрированная в здание
Если я замечу солнечные панели на здании, то сразу подумаю, что жильцы заботятся об окружающей среде. Это еще более впечатляет в коммерческом здании, потому что для его реализации требуются дополнительные деньги и усилия (как и в случае многих экологических достижений). Но не все солнечные панели построены одинаково. Самые ранние из них не были невероятно эффективными и фактически не генерировали столько полезной энергии. Новейшая технология солнечных панелей называетсяфотоэлектричество, и они продвинулись намного дальше, чем просто несколько панелей на крыше. Насколько впечатляюще было бы увидеть целое здание, покрытое панелями, использующими энергию солнца? Дело в том, что вы можете никогда не узнать, что это происходит.
Традиционные солнечные панели выделяются на фоне остальной части здания и располагаются поверх обычной конструкции крыши. Фотогальванические(PV) панели фактически заменяют традиционные конструкции, что с самого начала делает их более рентабельными. Они могут быть даже полупрозрачными, заменяя окна и световые люки. Термин «фотоэлектрический» означает, что в панелях сразу же генерируется электрический ток, когда они подвергаются воздействию солнечного света. Эти панели теоретически могут создатьзамкнутую сеть - здание, которое может генерировать и использовать собственное электричество. Большинство зданий, использующих в настоящее время фотоэлектрические панели (например, CIS Tower в Англии), подают электроэнергию, которую они производят, в национальную энергосистему, потому что автономная система требует способа хранения энергии (например, аккумуляторов).
2: Питание постоянного тока
DC - как на постоянном токе? Вы держите пари. Сегодня мы используемAC(переменный ток), разработанный Николой Теслой, но еще в конце 1880-х годов DC Томаса Эдисона был королем. Проблема заключалась в том, что он не мог проехать очень далеко без потери мощности, а переменный ток с его более высоким напряжением мог.
Так почему сегодня экологические строители присматриваются к округу Колумбия? Использование переменного тока всегда приводит к потере энергии, как из-за инверсии, необходимой для различных напряжений электроники и приборов в наших домах, так и из-за того, что большая часть этой электроники использует постоянный ток. Компьютеры являются ярким примером. Если вы чувствуете этот большой «кирпич» на шнуре питания после долгого использования компьютера, он горячий. Это тепло - энергия, потерянная при преобразовании переменного тока в постоянный.
Пока мы не начали искать альтернативные источники энергии, с потерями энергии было нечего делать - переменный ток был в целом более эффективным, и именно так была спроектирована наша энергосистема. Однако использование солнечных батарей изменило ситуацию. Они генерируют постоянный ток, который обычно возвращается в энергосистему, использующую переменный ток. Вы видите, к чему это идет. Однако, если у вас есть способ использовать мощность постоянного тока непосредственно в вашем здании, вы можете взять энергию, вырабатываемую с помощью солнечных панелей (или ветряных турбин, или чего угодно), и использовать ее для питания электроники, которая уже использует постоянный ток без потери энергии. В настоящее время доступны «микросети», которые работают с существующими системами переменного тока и поставляют энергию для питания таких вещей, как компактные люминесцентные панели освещения, но многие эксперты по экологическому строительству предсказывают возвращение к постоянному току в будущем..
Эко-побрякушки
Забота об окружающей среде имеет такое значение, что не все проводят исследования, пытаясь внедрить экологически чистые методы в своем здании. Это привело к явлению, которое некоторые люди называют «эко-побрякушками» - выглядеть зелеными без реального применения принципов. Классический пример - установка солнечных батарей. Неважно, сколько энергии вы вырабатываете с помощью солнечных панелей, если у вас старая, неэффективная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, и вы не удосужились провести осмотр здания, чтобы устранить утечки.
1: Технология Mycoform
Давайте вернемся к природе с нашим последним пунктом в списке. Мы говорили о живых стенах, модульных панелях внутри и снаружи коммерческих зданий, которые содержат живые растения. Мы также коснулись использования растительных материалов, таких как конопля и солома, для изоляции. Но что, если сами стены были сделаны из растительного материала? Многие журналисты сравнивали технологию микоформ с домиками-грибами Смурфов, и не без оснований. Эта технология включает выращивание строительных материалов с использованиеммицелия, типа грибковых спор.
Исследователи обнаружили, что они могут заполнить форму, например большой блок, сельскохозяйственным продуктом, который в противном случае был бы отходами, например, гречневой шелухой. Мицелий питается шелухой, растет, чтобы заполнить пустое пространство в форме, а затем подвергается термической обработке, чтобы убить споры и остановить их рост. В результате получается прочный, цельный кирпич или плита из «грибовидного» материала любой формы, которую вы хотите. Они недороги и не требуют токсичных химикатов или большого количества энергии для производства. Недостатком является то, что они также полностью биоразлагаемы, но если формы для кирпичей сделаны из переработанного алюминия или материал используется в качестве изоляции между другими небиоразлагаемыми материалами, вы можете избежать его разрушения. В отличие от других элементов в нашем списке, этот все еще находится на экспериментальной стадии (хотя в настоящее время он используется для упаковки), но кто знает, что ждет в будущем экологическое строительство?