Всего через несколько десятилетий регионы мира, привыкшие к умеренному климату, столкнутся с гораздо более экстремальными погодными явлениями. Увеличение температуры означает увеличение количества кондиционеров, что приведет к росту потребления энергии, будет способствовать глобальному потеплению и в конечном итоге приведет к… еще большей жаре. Порочный круг, в котором мы уже оказались, обрекает нас на катастрофу.
Однако существуют решения для строительства зданий, оказывающих меньшее воздействие на окружающую среду, либо за счет использования перерабатываемых природных материалов, таких как древесина или глина, либо за счет соблюдения ряда рекомендаций, которые значительно снижают энергопотребление.
Последнее — это концепция так называемых «пассивных домов», которые используют архитектурные особенности здания для сохранения тепла в холодные месяцы и прохлады в теплые, и которые могут снизить потребление энергии до 90%.
«Идея заключается в том, что энергосбережение должно быть не только ответственностью пользователя, но и техническим вопросом, который может и должен решаться с помощью архитектурных элементов и технических знаний», — объясняет Бертольд Кауфманн, старший научный сотрудник Института пассивных домов (Passivhaus Institut), немецкого учреждения, установившего строительный стандарт, который теперь распространился по всему миру, в интервью BBC Mundo.
Иными словами, снижение энергопотребления не должно ограничиваться лишь понижением температуры на термостате, одеванием в теплую одежду зимой или привыканием к жаре летом: архитектура может и должна в этом помочь.
Следуя ряду основных принципов, таких как хорошая теплоизоляция, изучение ориентации здания относительно солнца и климатических условий окружающей среды, «пассивные дома» могут свести энергопотребление дома к минимуму.
Испанский архитектор Начо Кордеро, получивший образование в рамках концепции «пассивного дома», использует аналогию для объяснения: «Представьте, что вы собираетесь построить лодку, и ваш подход к проектированию заключается в том, чтобы предусмотреть трюмный насос, предотвращающий ее затопление. Пассивная архитектура — это противоположность этому. Речь идет о том, чтобы лодка не нуждалась в трюмном насосе или использовала его только в экстренных случаях». В конечном итоге, как он отмечает, идея проста: «Речь идет о том, чтобы сделать все правильно».
Хотя мы обычно ассоциируем экологичные дома с эффектными и роскошными постройками или расположенными в сказочных местах, в действительности любой дом, даже невзрачный многоквартирный дом в пригороде, может стать домом с пассивным энергоснабжением.
Однако здание, соответствующее этим стандартам, будет сильно отличаться в Исландии, Испании или на Кубе. Концепция и физические свойства, на которых оно основано, остаются теми же, но, например, в холодной стране оно будет стремиться максимально использовать солнечную энергию, в то время как там, где летом палит солнце, целью будет создание затененных зон.
Принципы пассивной архитектуры можно применять и при строительстве крупных общественных зданий, таких как это пожарное депо в Гейдельберге, Германия. (GETTY IMAGES).
Однако цель всех этих подходов одна и та же: свести потребление энергии к минимуму. «Для новостроек целевое потребление энергии в пассивных домах составляет максимум 15 кВт·ч на квадратный метр в год, а для домов, отремонтированных в соответствии с этими стандартами, — 25 кВт·ч», — говорит Кауфманн. Учитывая, что обычный дом может потреблять от 150 до 300 кВт·ч на квадратный метр в год, экономия получается значительной.
Откуда берется пассивная архитектура?
По сути, пассивная архитектура, понимаемая как архитектура, адаптирующаяся к климатическим условиям окружающей среды, существует с древних времен. На протяжении истории различные народы пытались использовать доступные в их окружении ресурсы и адаптироваться к географии и погоде, чтобы строить жилища, обеспечивающие им приемлемый уровень комфорта.
Глиняные дома Мали, в которых прохладно под палящим солнцем Сахары, или иглу коренных народов арктических регионов, являются экологичными и пассивными жилищами.
Новый пассивный дом в Астурии, Испания. ДУКЕЙСАМОРА.
Однако с изобретением современных систем кондиционирования и отопления в XX веке архитектура в значительной степени отошла от окружающего климата. Здание можно было охлаждать с помощью кондиционера, даже если оно, например, было стеклянным и находилось в солнечном регионе. Отопительные котлы, работающие на газе или мазуте, позволяют поддерживать тепло в домах даже при плохо герметизированных окнах.
Однако нефтяной кризис 1970-х годов вывел концепцию энергоэффективности на первый план, что стало приоритетной задачей в условиях климатической чрезвычайной ситуации.
С тех пор концепция «пассивного дома» приобрела популярность в архитектурных школах как способ снижения энергопотребления зданий. Хотя в США, Италии и Швейцарии появились различные схемы, в конечном итоге возобладала та, что была разработана в конце 1980-х годов немцем Вольфгангом Файстом и шведом Бо Адамсоном. Их первый «пассивный дом» был построен в 1991 году. Сегодня тысячи зданий по всему миру имеют этот сертификат.
Каковы его принципы?
Стандарт пассивного дома основан на пяти основных принципах.
Теплоизоляция. Пассивные дома обладают превосходной теплоизоляцией, которая может быть в три раза выше, чем у обычных зданий. «В холодном климате необходимо использовать слои изоляции толщиной 20 или 30 сантиметров, хотя в умеренном климате такая толщина не требуется», — объясняет Кауфманн. Этот защитный слой, окружающий дом, предотвратит как проникновение холода или тепла, так и его потерю.
Герметичность. Если качественная теплоизоляция установлена, но не герметизирована должным образом, тепло будет уходить через щели, создавая неприятные сквозняки и снижая энергоэффективность. В пассивных домах приоритет отдается герметичности, и для ее обеспечения проводятся испытания, в ходе которых в дома нагнетается воздух для выявления и устранения любых утечек.
Качественные дома и двери. Значительная часть энергии, которую мы тратим на отопление дома, уходит через окна. В пассивных домах тщательно продумывается ориентация оконных проемов для максимального использования солнечной энергии, а также используются окна с тройным остеклением для минимизации теплопотерь.
Уменьшение тепловых мостов. Это места, где изоляционная поверхность нарушена (например, гвоздем или рамой алюминиевого окна) и позволяет теплу выходить из здания.
Система вентиляции с рекуперацией тепла. Открытие окон для вентиляции приводит к потере тепла зимой и проникновению прохладного воздуха летом. В пассивных домах используется механическая система вентиляции, которая фильтрует воздух и рекуперирует собственное тепло дома для нагрева поступающего воздуха. Благодаря этой системе отпадает необходимость открывать окна.
Государственное регулирование
Этот стандарт становится все более распространенным в таких регионах мира, как Европейский союз, где учреждения требуют, чтобы новые строительные объекты максимально приближались к нулевому энергопотреблению, и эти требования затем внедряются в каждой стране посредством собственных нормативных актов.
Но в целом все больше стран стремятся сократить выбросы углекислого газа при строительстве новых зданий. Иногда это достигается даже с помощью радикальных мер, таких как та, которую пытался ввести мэр Нью-Йорка Билл де Блазио, предложив запретить строительство «классических небоскребов из стекла и стали, которые невероятно неэффективны».
Законопроект не был принят, но он заставил многих задуматься о взаимосвязи между архитектурой и изменением климата. Для Кауфмана предложение Де Блазио имеет полный смысл: оно не только более экологично, но и дешевле.
«30-50% площади остекления более чем достаточно для получения необходимого освещения. В офисном здании, например, полезна только площадь окон над столами; все, что ниже, бесполезно. Летом там будет слишком жарко, а зимой тепло будет теряться через эти окна», — размышляет он.
Могу ли я переоборудовать свой дом в пассивный дом?
Любой дом можно переоборудовать в «пассивный дом». Наиболее энергоэффективными будут те, которые уже построены по этим стандартам, но «дома можно реконструировать, следуя концепции пассивного дома», — говорит Кауфман.
«Это чаще встречается при реконструкции целых зданий или частных домов», — объясняет Кордеро, хотя это не означает, что квартиру нельзя адаптировать так, чтобы она максимально соответствовала стандарту «пассивного дома».
Сколько стоит пассивный дом?
Очевидно, что инвестиции в качественные материалы увеличивают стоимость строительства. «Это правда, что это немного дороже, но ненамного», — признает Кауфман, который оценивает, что ограждающие конструкции здания добавляют к цене 5-6%. Другие элементы, такие как более качественные окна, также влияют на конечную стоимость.
«В абсолютных цифрах, по нашим оценкам, каждый квадратный метр жилой площади в новостройке обходится примерно в 100 долларов дополнительно, а при ремонте — еще немного, около 150-200 долларов за квадратный метр», — поясняет эксперт.
Архитектор Кордеро признает, что такой тип строительства увеличивает стоимость жилья, особенно если цель состоит в получении сертификата, предлагаемого Институтом пассивного дома, — процесс, который может быть длительным. «Это не обязательно, но в конечном итоге это знак качества», — объясняет он.
С сертификацией или без нее, цель одна и та же: экономия энергии. «Клиенты говорят нам, что хотят дом, содержание которого не требует больших затрат энергии. В конце концов, это здравый смысл: если вы собираетесь сделать крупное вложение, такое как строительство дома, лучше потратить немного больше на строительство, но тогда ежемесячные расходы будут более управляемыми».
А что насчет технического обслуживания? За исключением системы вентиляции, которая требует периодической замены фильтров, остальное техническое обслуживание такое же, как и в обычных зданиях.
В конечном итоге, объясняет Кауфман, речь идет о размышлениях о будущем. Пассивная архитектура требует настолько низкого энергопотребления, что может работать исключительно на возобновляемых источниках энергии, что в настоящее время невозможно для обычных зданий. «Вот почему нам необходимо снизить энергопотребление, чтобы оно сохранилось и в будущем, когда у нас больше не будет газа или других ископаемых видов топлива».
Будущее, которое, возможно, уже не за горами.
