Стройка из будущего

В XXI веке представления людей об идеальном здании существенно изменились. К привычным критериям, таким как надежность, красота и удобство, прибавились искусственный интеллект и экологическая устойчивость.

Детали домов печатаются на принтере, здания парят в воздухе, питаются ресурсами из фантастических источников, сами производят энергию. Даже самый традиционный материал — дерево — при инновационных подходах обретает небывалые свойства и находит новое применение. Из него строят небоскребы и без единого гвоздя возводят сверхсложные купольные конструкции. Все это — результат прогресса, цифровой революции, а также проснувшегося чувства ответственности человека перед планетой и будущими поколениями. На наших глазах строительная отрасль переживает серьезную трансформацию.

Правило трех нулей

Наиболее актуальное для большинства стран направление, которое рассматривается в рамках концепции устойчивого строительства, касается энергоресурсов. Так, в Европе, согласно директиве ЕС по энергоэффективности зданий, с 2021 года для всех проектов станет обязательным применение принципа «трех нулей» (Triple Zero): ноль энергопотребления, ноль вредных выбросов, ноль отходов.

В мире уже немало примеров домов, которые при помощи возобновляемых источников энергии (солнце, ветер, биотопливо, реки, приливы, отливы и т.д.) производят энергии больше, чем потребляют. Например, cамодостаточный солнечный дом Heliotrope находится в немецком городе Фрайбурге. Он генерирует энергии в пять раз больше, чем ему нужно, и может продавать излишки. На крыше здания расположена большая фотогальваническая установка — «солнечный парус» площадью 54 кв. м, в котором 60 модулей из монокристаллического кремния. Ее номинальная мощность — 6,6 кВт. Подобные проекты домов-генераторов есть также в Гонконге, Великобритании, Южной Корее, Дании, Австралии и других странах. А в Гамбурге, к примеру, построен пассивный «зеленый» дом BIQ House, который получает энергию исключительно из водорослей. Он оборудован специальной системой из 129 встроенных в стены аквариумов, в которых живут и размножаются водоросли. «Стены представляют собой биопанели, генерирующие тепло. Энергия, получаемая от сжигания излишков водорослей, направляется на отопление здания зимой или кондиционирование летом», — рассказывает председатель экспертного совета по инновациям Российской гильдии управляющих и девелоперов, председатель совета директоров компании «БЕСТ-Новострой» Ирина Доброхотова.

Отдельно стоит сказать о передовых ландшафтных технологиях, связанных с применением растений с целью энергосбережения. Одна из них — зеленые крыши. «Если стоимость капитальных вложений в создание зеленой крыши разложить на жизненный цикл здания, то получается колоссальная экономия. Зеленая крыша, как шуба, защищает кровлю, сохраняя энергию внутри здания. Кроме того, она в несколько раз продлевает срок службы гидроизоляции», — рассказывает Илья Мочалов, первый вице-президент Ассоциации ландшафтных архитекторов России, генеральный директор компании «Илья Мочалов и партнеры».

Россия, несмотря на наличие относительно недорогих энергоресурсов, также старается быть в русле мировых трендов. В 2009 году был принят закон об энергосбережении (ФЗ-261), и в последние годы число энергоэффективных проектов растет.

Удивительное рядом

Интересной технологией, которая имеет хорошие перспективы в отделке зданий, по мнению управляющего партнера компании «Метриум», участника партнерской сети международной консалтинговой компании CBRE Марии Литинецкой, является нанокраска. Покрытия с наночастицами могут укреплять и при этом смягчать различные поверхности, умеют самоочищаться, менять цвета. «В будущем эта технология позволит изменить облик наших жилищ. О дизайне внутри и говорить не приходится: по желанию владельца квартиры цвет стен можно будет неоднократно менять», — считает эксперт. Речь идет о красках, которые фактически «думают» самостоятельно: материалы модифицируются на наноуровне, приспосабливаясь к внешним условиям при взаимодействии наночастиц с ультрафиолетовым излучением, молекулами кислорода и водорода, различными химическими соединениями.

А, скажем, в Нидерландах изобретен бетон, который способен сам себя регенерировать подобно супергерою из фантастического боевика. Еще в начале этого десятилетия ученые стали добавлять в бетонную смесь капсулы с силикатом натрия. Как только материал начинает разрушаться, вместе с ним ломается и оболочка капсулы, которая высвобождает гель, скрепляющий разрыв. «Сейчас исследователи идут дальше: они добавляют в смесь стеклянные капилляры, полимерные микрокапсулы и даже бактерии. Все они проделывают ту же работу, что и силикат натрия, — скрепляют швы на разрушающемся бетоне», — рассказывает Мария Литинецкая.

Биологические организмы внедряют не только в бетон, но и в кирпич.

Американские ученые разрабатывают строительные блоки, оболочкой которых являются переработанные листы алюминия, а внутри будет содержаться мицелий грибов. Используя определенные ферменты, он может расщеплять и перерабатывать некоторые вещества (в частности, целлюлозу). В результате образуется очень прочная структура, которая ограничивается алюминиевой формой кирпича.

Пятое измерение

Еще одна инновационная тема, которая активно заимствуется российским стройкомплексом из мировой практики — это BIM-проектирование. В 2020 году, по данным Департамента градостроительной деятельности и архитектуры Минстроя РФ, 50% проектов в нашей стране будут создавать при помощи информационного моделирования.

«Благодаря этой технологии можно сразу создать и анализировать несколько вариантов проекта, быстро вносить правки, рассчитывать стоимость строительства и выбирать самый эффективный вариант.

В частности, применение технологии BIM-проектирования позволило нам относительно легко синхронизировать действия иностранного архитектора и российского проектировщика при работе над городским кварталом «Правда», — говорит президент группы ПСН Максим Гасиев. На Западе, как отмечает Мария Литинецкая, широко внедряется пятимерное BIM-проектирование. «К трем традиционным добавлены еще два „измерения“: денежное и временное. Новая BIM-система умеет просчитывать издержки строительства и эксплуатации в зависимости от внесенных в проект изменений (конструкций, материалов, размеров)», — отмечает Мария Литинецкая. Кроме того, киберпроектировщик автоматически составляет график строительных и эксплуатационных работ в соответствии с любыми вводными, которые дает пользователь системы. Такая технология позволяет создать максимально точный проект здания, исключив тем самым непредвиденные технические или финансовые сложности.

Автор: Миронов Владимир