УСТОЙЧИВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРОДОВ НА ОСНОВЕ ТРЕБОВАНИЙ МЕЖДУНАРОДНЫХ ЭКОСТАНДАРТОВ

Сухинина Е.А.,
канд. арх., доцент каф. «Архитектура» СГТУ имени Гагарина Ю.А., консультант DGNB

УСТОЙЧИВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРОДОВ НА ОСНОВЕ ТРЕБОВАНИЙ МЕЖДУНАРОДНЫХ ЭКОСТАНДАРТОВ

Сегодня идеи эко- устойчивого развития получают воплощение в концепции smart city - «умных устойчивых городов».
Важным критерием качества жизни в городе становится число зданий, сертифицированных по международным «зеленым» стандартам.
«Зеленое» проектирование регулируется требованиями международных систем: BREEAM (Великобритания, 1990 г.); LEED (США, 1998 г.); DGNB (Германия, 2009 г.), SB-Tool (Канада, 2007 г.); CASBEE (Япония, 2001 г.); Green Star (Австралия, 2003 г.); Three Star (Китай, 2007 г.); SBAT (Южная Африка, 2010 г.); HQE (Франция), САР-СПЗС (Россия, 2011 г.), «Зеленый стандарт» (Россия, 2010 г.); «GREEN ZOOM» (Россия, 2014 г.), рис. 1.

Рис. 1 Зоны влияния систем экологической сертификации зданий

Специальные градостроительные версии эко- стандартов позволяют сертифицировать целые кварталы.
Первая версия появилась в стандарте LEED ND - создание соседского окружения, объединяет принципы «умного» роста городов, эко- строительства, оценивает качество жизни, здоровье, окружающую природную среду.
BREEAM Communities предлагает руководство по измерению, улучшению и сертификации проектов на ранней стадии их планирования.
Версия стандарта DGNB Districts - вторая в мире по применяемости. При этом отдельные специальные версии позволяют оценивать городские, деловые (офисные), выставочные, промышленные районы.
Есть урбанистическая версия во французском стандарте HQE-A [6].
В Японии применяется версия - CASBEE Urban Development, в Австралии - Green Star Communities.
В Росси используется система - «Eco Village» для коттеджных поселков, так же российский стандарт GREEN ZOOM разрабатывает градостроительную версию для комплексного устойчивого развития территорий - КУРТ, таблица 1.

Таблица 1
Градостроительные версии международных эко- стандартов

Название эко- стандарта / основные разделы системы               Доля требований 

LEED ND (США)
1. Умное расположение и связь 23%
2. Шаблон соседства и дизайн 37%
3. «Зеленая» инфраструктура и здания 28%
4. Инновации и процесс проектирования 6%
5. Региональный приоритет 4%

BREEAM Communities (Англия)
1. Управление 9%
2. Местная экономика 15%
3. Социальное благосостояние 17%
4. Условия окружающей среды 11%
5. Ресурсы и энергия 22%
6. Использование земли и экология 13%
7. Транспорт и мобильность 13%

DGNB Districts (Германия)
1. Качество окружающей среды 22%
2. Экономическое качество 22%
3. Социальное качество 23%
4. Технологическое качество 23%
5. Качество процесса 10%

HQE-A (Франция)
1. Управление -
2. Интеграция и сплоченность окрестности 30%
3. Окружающая среда и качество здоровья 40%
4. Социальная экономика и динамика экономики 30%

CASBEE Urban Development (Япония)
1. Окружающая среда 15%
2. Функциональность услуг для определенного пространства 20%
3. Вклад в сообщество 15%
4. Влияние окружающей среды на микроклимат, фасады здания, ландшафт 16%
5. Социальная инфраструктура 20%
6. Управление локальной средой 14%

Green Star Communities (Австралия)
1. Управление 19%
2. Дизайн 10%
3. Проживание 21%
4. Экономическое процветание 17%
5. Окружающая среда 24%
6. Инновации 10%

«Eco Village» (Россия)
1. Здоровье жителей 22,5%
2. Природа 22,5%
3. Площадка застройки 22,5%
4. Экологическая ответственность застройщика 22,5%

Глобализация сертифицирования объектов строительства в мировом сообществе проявляется в общности экологических стандартов по многим позициям эко- оценки.
При анализе двенадцати систем определено, что в общей массе стандарты охватывают схожие аспекты:
- прилегающая территория;
- энергосбережение;
- водоэффективность;
- материалы и конструкции;
- отходы;
- микроклимат;
- здоровье и социальное благополучие. 

Достоинства экологических стандартов неоспоримы: уменьшения влияния строительства на здоровье людей и природное окружение; уменьшение энергопотребления, водопотребления; сокращение затрат на содержание и строительство зданий и этот список можно продолжить.
При сравнении международных стандартов определено, что в основе рассматриваемых систем лежат разделы британского стандарта BREEAM и американского стандарта LEED, как давно себя зарекомендовавших.
BREEAM и LEED были разработаны в большей степени инженерами, экологами, экономистами, в результате чего оценке подлежат лишь технические составляющие (энергосбережение, водоотведение, транспорт) и не берутся во внимание такие аспекты, как социально-культурные ценности, взаимосвязь с окружением (архитектурно-строительная экология, визуальная экология).
Недостатки экологических стандартов: при экологической оценке в наименьшей степени учитывается архитектурная составляющая, большинство требований разделов посвящено организационным моментам и установке качественного инженерно-технического оборудования, что видно из таблицы 2.
Для определения влияния требований эко- стандартов на архитектуру и формирование городских пространств предлагается рассмотреть некоторые системы (BREEAM, LEED, DGNB, «Зеленый стандарт», САР-СПЗС, «GREEN ZOOM»), изменив при этом изначальную структуру стандартов и распределив эко- критерии по разделам, предложенным автором (первый столбец таблицы 2) [3].
Данное перераспределение групп критериев стандартов было произведено для выявления в процентном соотношении доли требований в эко- системах относительно инженерно-технических процессов и других параметров и эко- требований относительно объемно-пространственного решения здания, способных повлиять на внешний архитектурный облик.
Непосредственно к архитектуре можно отнести четыре раздела: архитектурно-планировочные решения; конструктивные решения; эффективное использование материалов; эстетические решения.
Взаиморасположение экологических критериев по группам с последующим делением на разделы было определено автором исходя из анализа стандартных стадий при проектировании и изучении структуры систем эко- сертифицирования.

Таблица 2
Авторский анализ требований эко- стандартов для общественных зданий

В процентном соотношении происходит некоторый дисбаланс - технологий больше, чем архитектуры. Практически отсутствуют критерии по организации эко- устойчивых градостроительных решений, рис. 2.
Формирующееся «здоровое» пространство в городах с учетом требований систем экологического сертифицирования становится важным исследовательским объектом для архитекторов и градостроителей.
В будущем устойчивые города и сертифицированные в них «зеленые» здания способны превратиться в сложно-электронные автоматизированные механизмы. В этом случае потребление энергоресурсов будет все только увеличиваться и расти зависимость от трудно возобновляемых ископаемых.

Рис. 2 Авторское сравнение эко- стандартов

Критерии стандартов задают определенный механизм работы проектировщика с целью набрать большее количество балов и получить «заветный» сертификат. Не вся архитектура сертифицированных объектов должна становиться типовой с начинкой из «зеленых» IT технологий.
Рекомендации по улучшению экологических стандартов: необходимо такое руководство по проектированию устойчивой архитектурно-градостроительной среды, в котором экологичности во всех аспектах, будь то территория, энергосбережение или водоэффективность, можно было бы достичь за счет архитектурно-планировочных и архитектурно-композиционных решений, с минимальным использованием высокотехнологичных инженерных систем.
На начальной стадии проектирования любого градостроительного проекта именно архитектурно-планировочные решения закладывают будущую экологичность, начиная с природно-климатического анализа подосновы территории для строительства, функционального зонирования (по сторонам горизонта, преобладающим ветрам, солнечной радиации) и заканчивая обустройством «зеленых» экологических коридоров.
На базе основных разделов стандартов автором выявлены ключевые аспекты организации устойчивого градостроительного пространства, безопасные для природы и человека, которые использовались при создании авторского «Эко- поселок с энергоэффективными домами в районе с. Шумейка Саратовской области»[2].
1. Принцип функциональной организации прилегающей территории без ущерба для окружающей среды: в данном проекте был произведен выбор «здорового» места для строительства с хорошей видовой панорамой; применялось рациональное планирование территории с благоприятной ориентацией улиц, зданий по сторонам горизонта; включение зеленых насаждений в городскую ткань; биоразнообразие территории.
Проектируемый посёлок органично вписывается в окружающую среду, сохраняя существующий биологический состав места и не нарушая природного рельефа, рис. 3.

Рис. 3 Схема природного анализа территории эко- поселка

Для защиты поселка от холодных ветров организован парк с вечнозелеными растениями, защищающими от непогоды в течение всего года.
В посёлке располагается два центра: один торговый - в виде центрального замкнутого «кольца», другой рекреационный с пляжной зоной. Широкая аллея с местами для отдыха, как главная ось посёлка соединяет две доминанты.
Ближе к реке размещаются усадебные участки с индивидуальными домами, на наиболее отдалённой территории блокированная застройка, рис. 4.

Рис. 4 Генеральный план эко- поселка

2. Принцип обеспечения водоэффективности, необходимой для нужд населения: в эко- поселке используется вода из местных источников; применяется безотходная система использования водных ресурсов; внедрены биоспособы очистки водоемов. Использование в объёмно-пространственном решении домов плавных изогнутых линий элементов кровли способствует стоку дождевой воды, которая фильтруется через дренажный слой и используется для хозяйственных нужд зданий.
3. Принцип активного и пассивного энергосберегающего пространства:
рациональное расположение возобновляемых источников энергии в проектируемой среде; использование пассивных методов энергосбережения;
эффективных теплоизоляционных материалов для зданий; особое цветовое решение поверхностей зданий и покрытий в зависимости от окружения [5].
Центр поселка имеет радиальную трансформирующуюся структуру, следящую за солнцем в течении дня. Центральное ядро как батарея, накапливает энергию не только для себя, но и для прилегающей территории. В нём происходит замкнутый энергетический цикл, за счёт системы трансформирующихся энергоэффективных коллекторов-навесов, солнечных батарей в виде ограждающих конструкций на зданиях, ветрогенераторов и использования геотермальной энергии, рис. 5.

Рис. 5 Общий перспективный вид эко- поселка

4. Принцип организации рельефа с учетом микроклимата участка и создание благоприятных условий внутри кварталов: применение естественного затенения; ветрозащита из зелени и архитектурных элементов; размещение селитебной территории с наветренной стороны.
Жилые группы сформированы таким образом, чтобы создать замкнутые внутридворовые пространства с благоприятным микроклиматом и имеют обтекаемую форму для ослабления влияния холодных северо-западных ветров и проветривания улиц, рис. 6.
Форма плана домов и характер застройки выбраны не случайно. За счёт ветвистой структуры, дома ориентированы на благоприятные стороны горизонта. Дом имеет мобильную структуру - это раскрытие дома в окружающую среду в летнее время за счет трансформирующихся беседок, навесов и жалюзи, а также его компактность зимой, что влияет на сохранение тепла и рациональное использование энергии. Ветрогенератор занимает центральное положение в общей композиции сооружения, вокруг него выстраиваются помещения дома, он распределяет потоки свежего воздуха и полученную энергию по всему зданию, рис. 7.

Рис. 6 Формирование благоприятного микроклимата внутри жилых групп эко- поселка

Рис. 7 Объемно-планировочные решения эко- домов

5. Принцип минимизации длины инженерно-транспортных сетей: замкнутый цикл энерго-, водопотребления и отходов; использование безотходных технологий; облагораживание выступающих над землей инженерных сооружений; расположение сетей в подземном пространстве, не мешая корням деревьев [4]; планировка, способствующая отказу горожан от автомобилей; использование велосипедов и экомобилей на территории; расположение перехватывающей парковки на въезде в поселок.
На улицах посёлка используется мощение нескольких видов, так называемая «биологическая мостовая», обеспечивающая естественный дренаж дождевой воды. Для освещения улиц применяются лампы на отражённом свете, накапливающие солнечное излучение в течение дня.
6. Принцип социального взаимодействия жителей: безопасная человеческая деятельность на территории; обучении населения мероприятиям по сохранению природы; развитие эко- туризма, научного туризма, интернет-магазинов для покупки продуктов; аграрно-продовольственная цепи [1], рис. 8.
В данном проекте я попыталась приблизить посёлок к окружающей среде, повысить его энергоэффективность, найти взаимосвязь между домом и его естественным окружением при помощи архитектурных средств.

Рис. 8 Функциональная схема с указанием доступных общественных пространств

Так же возможным решением для внедрения «зеленых» мероприятий в российских городах может стать экологическая реабилитация общественных объектов, к примеру торговых комплексов [3].
В соответствие с требованиями международных и российских стандартов определена рабочая концепция, позволяющая осуществлять реабилитацию общественных зданий с учетом существующего положения.
С учетом расположения и природно-климатических условий разработан научно-методический подход к эко- реабилитации общественных объектов, состоящий из 4 этапов:
1) оценка существующего положения, сбор материала, натурное обследование здания (комплекса);
2) построение архитектурной модели реабилитируемого здания, анализ собранного материала;
3) анализ затенений - отражений, солнечной радиации, построение энергетической модели здания, расчет его жизненного цикла;
4) предложение по эко- реабилитации на основе проведенного анализа (возможные эко- решения).
В ходе эко- реабилитации выделится намного меньше углекислого газа (примерно на 35%), чем выделилось бы при сносе и постройке новых зданий, рис. 9,10.

Рис. 9 Экологическая реабилитация ТК «Лента», г. Саратов.
Авторы: Агеева Д., Годонюк М., Гундарева А., Шевченко А., руководитель: Сухинина Е.А.

Рис. 10 Экологическая реабилитация ТК Happy Молл 1, г. Саратов
Автор: Курбатова О., руководитель: Сухинина Е.А.

К градостроительным преобразованиям можно отнести:
• устойчивое развитие за счет мероприятий на прилегающей территории;
• увеличение зеленых насаждений для здоровья жителей;
• самовосстанавливающиеся ландшафты;
• благоприятный микроклимат на участке (водоемы, теневые навесы);
• безопасные условия для пеших и вело- прогулок;
• реабилитация загрязненных и неблагополучных территорий;
• освоение подземного пространства и неудобных территорий для сохранения естественных ландшафтов;
• минимизирование техногенного вмешательства в архитектурно-градостроительное пространство.
Предложенная эко- реабилитация имеет проектно-гипотетический характер и возможна только при согласовании с авторами архитектурных проектов.
В экономическом плане это приведет к снижению эксплуатационных затрат владельцев и арендаторов (уменьшение энергосбережения - на 40%, водопотребления - на 35 %).

Сегодня необходима новая стратегия эко- устойчивого развития архитектурно-градостроительного пространства. Здоровье в гармонии с природой должно стать основной целью при проектировании, а национальный стандарт для архитекторов и градостроителей может быть проводником и помощником в создании жизнеспособного пространства в городах.
Возможными рекомендациями для российского градостроительного эко- стандарта могли бы стать:
- разграничение требований к планировочным и технологическим решениям зданий, территорий;
- различные планировочных решений в зависимости от климатического района (энергосберегающие градо- решения, эко- типология жилой застройки, функциональное зонирование участка по сторонам горизонта и ветрам);
- регламент для градостроителей, к примеру: процент озелененных территорий, создание «живых» коридоров, наличие обустроенных зон у берегов рек, открытые «зеленые» пространства для общественной деятельности;
- обеспечение взаимосвязи зданий с окружением, застройкой, естественными компонентами природной среды.
Человек не должен отдаляться от природы путем упрощения и автоматизации процессов, архитектурно-градостроительная среда, созданная в согласии с естественным окружением, никогда не заменит интеллектуальных систем, регулирующих все процессы.

Библиографический список
1. Боери, С. Словарь идей для метрополиса, основанного на биоразнообразии «Сад в саду» / С. Боери, М. Брюнелло, С. Пеллегрини ; пер. с англ. М. Цай // Проект International. - М. : Типография «АВТ Груп», 2012. - № 31. - С. 108-125.
2. Сухинина Е.А. Поселок с энергоэффективными домами в районе села Шумейка : Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции: Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона. - Саратов: СГТУ, 2013. - С. 270-274.
3. Сухинина Е.А. Экологические нормативы в архитектурно-градостроительном проектировании : дис. … канд. арх.: 05.23.20. – Саратов, 2014. – 165 с.
4. Тетиор, А. Н. Архитектурно-строительная экология : учеб. пос. для студ. высш. учеб. завед. / А. Н. Тетиор. - М. : Изд. центр «Академия», 2008. - 368 с.
5. Brophy V., O’Dowd C., Bannon R., Goulding J. et Lewis, J. Sustainable urban design : Energy Research Group // the support of the European Commission / Directorate-General Energy and Transport – 2000.
6. Smart City с дипломом: как сертифицируют «умные города». Электронный ресурс. - Режим доступа. URL: http://sroportal.ru/publications/ smart-city-s-diplomom-kak-sertificiruyut-umnye-goroda/ Дата