Как цифровые решения могут помочь развитию устойчивого строительства, и почему это актуально.
Содержание:
- 1.Влияние строительства на экологию
- 2.Главные принципы устойчивого строительства
- 3.Технологии устойчивого строительства
- 4.Технологии устойчивого строительства в Казахстане
- 5.Итоги
Устойчивое строительство – это один из самых многообещающих и популярных строительных трендов последних лет. По данным Knight Frank, в 2020 году в мире насчитывалось более 120 тыс зданий с зеленым рейтингом по всему миру.
А правительства многих стран требуют от девелоперов сертификации зданий по минимальным стандартам.
Ведь строительство несет серьезную эконагрузку: по данным Института мировых ресурсов в глобальном масштабе здания и сооружения потребляют 60% электроэнергии, производят до 40% отходов и расходуют 12 % пресной воды. Это колоссальные цифры, причем потребление происходит не только во время возведения объекта, но и в течение всего его жизненного цикла: в период эксплуатации объекта – до 80% общих затрат.
1.Влияние строительства на экологию
Источник фото: https://www.unsustainablemagazine.com/
- На каждом этапе строительства выделяются парниковые газы.
- Около 8% всего углекислого газа в мире приходится на производство бетона.
- Потеря биоразнообразия и естественной среды обитания
- Закисление почвы
- Загрязнение воздуха
- Токсичность из-за строительства
- Загрязнение водных ресурсов
- Уничтожение лесов
Но скажем честно, что тренд устойчивости в строительстве – это не только забота об экологии. Один из двигателей зеленого прогресса в странах ЕС и США – высокая стоимость энергоресурсов, что заставляет задуматься о поиске альтернативных путей. А в странах, где стоимость энергоресурсов не так высока, например, Казахстане, все эти процессы идут медленнее. К тому же, возведение зданий с использованием устойчивых технологий повышает стоимость строительства. По данным всемирного совета по экологическому строительству, увеличение составляет 10–20%.
И хотя все хотят жить и работать в безопасном и комфортном пространстве, спрос во многом зависит от покупательской способности: в более развитых странах легче реализовать дорогостоящий проект. Но даже в развитых странах стоимость – пока что главное препятствие для внедрения устойчивых решений. Согласно с опросом французского агентства маркетинговых исследований CSA, 70% респондентов считают, что устойчивое строительство
является приоритетом, и 63% – это мнение профессионалов. Но также 70% людей считают, что стоимость будет основным препятствием для распространения устойчивого строительства. В ближайшие годы массовая адаптация устойчивых строительных решений будет принципиальным вопросом, чтобы сократить расходы.
Читайте также: Оценка влияния строительства на среду: экологичность стройки
2.Главные принципы устойчивого строительства
Источник фото: https://www.denaploymanuals.co.uk/
Понимание рисков, которые создает строительство для окружающей среды, является первым шагом к решению этой проблемы. Поэтому различные методы устойчивого строительства будут ключом к практическому результату по сохранению экологии и гарантии будущего для следующих поколений.
Для некоторых отраслей промышленности достижение нулевого уровня означает постепенное снижение выбросов в течение следующих двух десятилетий. Но когда речь идет о строительстве, любой проект здания или инфраструктуры, завершенный сегодня, скорее всего, все еще будет функционировать в 2050 году. Поэтому строительной отрасли необходимо сосредоточиться на применении разных методов для достижения нулевого уровня выбросов уже сейчас.
И в этом будут помогать инновационные разработки и технологии, которых достаточно на рынке. Другое дело, что далеко не все технологии для устойчивого строительства доступны и широко используются, но все начинается с малого, совсем необязательно использовать дорогие и технологичные решения.
Энергосбережение и экологичность – не просто забота о будущих поколениях, но это и отличные инвестиции в привлекательность объекта с точки зрения бизнеса. В “зеленом” здании затраты на содержание снижаются. Поэтому на этапе проектирования закладываются самые прогрессивные инженерные решения – водоснабжение, тепло, вентиляция, освещение и прочее, что в будущем делают объект не только энерогэффективным и экологичным в процессе эксплуатации, но и экономичным. Применение экологичных технологий обеспечивает экономию расходов на электричество и тепло на 20-30%, а также влияет на общую долговечность зданий.
Применение технологий возобновляемых источников электроэнергии и повторное использование ресурсов – эффективные методы, однако требуют вливания для соответствующего оборудования и наладки всего процесса. Однако применение биофилического дизайна, ориентированного на комфортность и удобство, проектирование помещений с учетом потребностей людей — это все уже возможно и не требует особых вливаний только знаний.
Читайте также: Биофилический дизайн: реальные примеры в России и мире
Человечество все чаще сталкивается с экстремальными погодными условиями, вызванными изменением климата. Поскольку отрасль строит для будущего, повышенное внимание уделяется стратегиям погодоустойчивости для лучшей защиты от непогоды новых объектов в жилой среде. Технологии строительства и стратегии строительства с учетом климатических изменений станут важным фактором в защите существующих сооружений от экстремальных погодных условий. Особое внимание будет уделяться укреплению нижних уровней от затопления и оптимизации систем отопления и охлаждения для учета потерь электроэнергии и других погодных проблем, вызванных изменением климата.
Вклад в устойчивое проектирование и строительство может быть не очевидным, но он принесет свои плоды. Мы попытаемся рассказать про такие решения, которые уже доступны и могут применяться разными строительными организациями, вне зависимости от масштаба и бюджета.
Технологии для устойчивого строительства
Источник фото: https://www.buildersmerchantsnews.co.uk/
Разная ситуация на строительных рынках диктует и разные подходы в устойчивом строительстве, разные технологии, которые применяются на практике. Ведь одни страны уже шагнули в мир роботизации и повсеместного использования искусственного интеллекта, а другие только встали на путь внедрения энергосберегающих систем. И не все методы широко используются, но все начинается с малого, совсем необязательно использовать дорогие и технологичные решения. В целом, можно выделить такие мировые тренды:
BIM-проектирование и применение ИИ
Источник фото: https://www.constructionplacements.com/wp-content/uploads/2023/10/Using-BIM-To-Make-Construction-More-Sustainable-How-It-works.jpg.webp
Когда речь идет о строительстве, любой проект здания или инфраструктуры, завершенный сегодня, скорее всего, все еще будет функционировать в 2050 году. И еще на этапе проектирования можно просчитать все возможные последствия риски на всех стадиях жизненного цикла объекта. То есть учитываются: план застройки, выбор материалов, будущая инфраструктура, возможность использования возобновляемых ресурсов.
В этом помогает BIM-моделирование и искусственный интеллект (ИИ). Алгоритмы искусственного интеллекта могут анализировать множество проектных переменных, таких как ориентация здания, расположение окон и типы изоляции, для оптимизации энергоэффективности.
Устойчивое проектирование — это когда проектирование основано в цифровой среде. Вся строительная документация, в том числе и проектная – будет находиться исключительно цифровом виде. Как минимум, очевидный вклад в сокращение потребления бумаги. На стадии проектирования решается, какие именно технологии и экологичные архитектурные решения будут использоваться – чтобы сократить будущие эксплуатационные расходы. Спроектированные новые здания заранее будут включать технологии очистки воздуха, естественного освещения и шумоподавления.
Читайте также: BIM-технология: уровень распространения в 7 ведущих странах
Инновации в энергосбережении
Источник фото: https://www.decofice.com/wp-content/uploads/2022/08/dl.beatsnoop.com-low-fb3217de83831926d8.jpg
Применение экологичных технологий дает экономию расходов на электричество и тепло на 20-30%, а также влияет на общую долговечность зданий.
Эффективные методы – применение технологий возобновляемых источников электроэнергии и повторное использование ресурсов.
Активно стали применяться инструменты ИИ: они используется для оптимизации энергопотребления в зданиях. Например, могут анализировать данные от различных датчиков, установленных в здании, выявлять закономерности использования энергии, чтобы в дальнейшем вносить коррективы. Можно проанализировать регулировку систем освещения, отопления и охлаждения в зависимости от загруженности здания в режиме реального времени.
Облачные решения
Работа компьютерных приложений в облаке более экологична, чем работа в офисном ПО, за десктопным девайсом. Облачные продукты – многопользовательское программное обеспечение как услуга (SaaS). Они гораздо надежнее, чем программное обеспечение, работающее на собственных серверах подрядчика. SaaS-решения для управления строительством – вклад в устойчивое строительство и в экологию. Такое программное обеспечение, как PlanRadar помогает автоматизировать сложные рабочие процессы строительства на всех его этапах и преобразует данные в действенные идеи, которые позволяют принимать лучшие решения и добиваться лучших результатов.
В 2013 году исследовательская работа, финансируемая Google, показала, что при переводе широко используемых программных приложений в облако потребление энергии снизится на 87%.
Более того, облачные вычисления являются основным фактором, способствующим как домашней, так и удаленной работе, что снижает необходимость поездок на работу и, следовательно, уменьшает выбросы”.
Подрядчики, использующие систему планирования ресурсов предприятия (ERP) или другое программное обеспечение для бизнеса, могут быстро снизить свое воздействие на окружающую среду, перейдя на многопользовательское программное обеспечение как услуга (SaaS) или выполнив перенос своего программного обеспечения на хостинг. По данным Accenture, переход в общее облако приведет к снижению совокупной стоимости владения на 30-40% и в целом может сократить выбросы CO2 на 59 миллионов тонн в год, что эквивалентно снятию с дорог 22 миллионов автомобилей.
Оцифрованные операции
Передовые компании в этой области создают изначально более устойчивые операции и процессы – например, новые технологии производства или материалы, использующие альтернативные источники сырья для сокращения выбросов и отходов, – и в результате завоевывают признание потребителей и инвесторов. Оцифрованные операции также могут повысить устойчивость бизнеса – некоторые процессы и технологии даже становятся отраслевыми стандартами. Так, компания Schneider Electric превратилась из поставщика промышленного электрооборудования в мирового лидера в области эффективности как услуги, получая доходы от сокращения выбросов CO2 клиентами. Чем больший экологический и социальный эффект создает компания Schneider благодаря экономии энергии и сокращению выбросов, тем больше она получает финансовое вознаграждение от клиентов и тем быстрее расширяется ее бизнес.
Читайте также: Перспективные энергосберегающие технологии в строительстве
IoT и блокчейн
Источник фото: https://www.datasciencecentral.com/wp-content/uploads/2021/10/0rGEJmtChRkW1Xl2F.png
Передовые цифровые технологии и инструменты – такие как подключенные IoT-датчики и мониторы, облачные платформы данных и системы отслеживания с поддержкой блокчейна – открывают новые возможности для измерения и отслеживания экологического и социального воздействия во всех цепочках создания стоимости. Компании, в свою очередь, могут улучшить управленческие и инвестиционные решения и повысить эффективность своей деятельности в соответствии с целями ESG. Например, решения по обеспечению прозрачности цепочки создания стоимости, использующие технологию блокчейн, гарантируют целостность и безопасность продукции от источника поставок до производителя, розничного продавца и потребителя.
Обмен данными и экосистемы
Обмен данными позволяет создавать новые модели сотрудничества внутри или между отраслями промышленности или секторами для разработки новых решений экологических и социальных проблем. Компании могут легче объединять ресурсы, заполнять пробелы в возможностях, выходить на новые рынки и расширять сферу деятельности.
Автоматизация строительных процессов с помощью ИИ
Источник фото: https://theconstructor.org/wp-content/uploads/2020/04/Top-7-sustainability-Issues-with-construction.jpg
Современные технологии оптимизируют строительные процессы, делая их более эффективными, безопасными и менее расточительными. Сбор и анализ данных позволяет прогнозировать отказы оборудования, сводя к минимуму время внеплановых простоев и сокращая потери энергии. ИИ помогает мониторить поставщиков, выбирать наиболее экологичные ресурсы для строительства, сокращать отходы. Например, может спрогнозировать характеристики низкоуглеродистого бетона и других экологически чистых строительных материалов.
Нейросети используются для мониторинга и поддержания состояния зданий. ИИ может анализировать данные от различных датчиков, установленных в здании, для раннего обнаружения любых проблем, снижая необходимость дорогостоящего ремонта, анализировать все данные для оптимизации энергозатрат.
Климатическое прогнозирование
Технологии строительства и стратегии строительства с учетом климатических изменений станут важным фактором в защите существующих сооружений от экстремальных погодных условий. Особое внимание будет уделяться укреплению нижних уровней от затопления и оптимизации систем отопления и охлаждения для учета потерь электроэнергии и других погодных проблем, вызванных изменением климата.
Прогрессивные материалы
Источник фото: https://onekeyresources.milwaukeetool.com/hs-fs/hubfs/ruan-xiulin-portraitLO.jpg?width=800&height=533&name=ruan-xiulin-portraitLO.jpg
Одна из наиболее эффективных стратегий повышения экологичности строительства — изменить материалы, из которых мы строим. Например, переход от углеродоемкой стали и бетона к естественным возобновляемым материалам, таким как мицелий и конопля. Но сейчас появляются и более необычные современные технологии для устойчивого строительства:
- Белая краска, которая охлаждает здание.Она способна отражать более 98% падающего на нее солнечного света, сохраняя ночью в зданиях прохладу. Потенциально она может устранить или снизить необходимость в кондиционировании воздуха. Не потребляет никакой энергии и передает тепло в пространство.
- Ультратонкая электрохромную пленка, которая напоминает хамилиона: спосона автоматически подстраиваться под среду. Материал переключается между двумя инфракрасными состояниями, каждое из которых по-разному влияет на внутреннюю температуру здания. Это позволяет поддерживать температуру без затрат на энергию. Когда на улице холодно, материал принимает в твердое медное состояние, которое поглощает тепло. Когда на улице жарко – переходит в жидкообразное состояние и не пропускает тепло.
- Самовосстанавливающийся бетон. Он может самостоятельно восстанавливаться от трещин, повреждений и других форм эрозии.
- Солнечное стекло. Такие стекла могут заменить солнечные панели. Они полностью прозрачны и способны преобразовывать невидимый ультрафиолетовый и инфракрасный свет в электричество. Исследователи из Массачусетского технологического института создали солнечное окно под названием UE Power. Такое стекло может улавливать невидимый ультрафиолетовый свет даже при косвенном воздействии в пасмурный день. Изобретение может производить энергию в 50% случаев по сравнению с 15–22% обычных панелей.
- Прозрачная древесина намного энергоэффективнее стекла. Примерно от 25 до 30% энергии, используемой для обогрева и охлаждения наших домов, просачивается через стеклянные окна. Прозрачная древесина гнётся и раскалывается, а не разбивается при ударе.
Читайте также: Топ-15 инновационных строительных материалов
4.Технологии устойчивого строительства в Казахстане
Источник фото: https://lookbio.ru/wp-content/uploads/2020/02/shutterstock_128870053-e1582977591552.jpg
Пока что нельзя сказать, что внедрение таких решений приобрело повсеместное распространение. Хотя на сектор зданий приходится более 43 % конечного потребления энергии: строительный сектор в последние годы даже обогнал промышленность, на долю которой приходится лишь 31%. В ближайшие годы перед страной стоит амбициозная задача по сокращению потребления энергией зданиями (жилыми и общественными). Но на пути устойчивого строительства много препятствий, так как нужны вложения в технологии.
Устойчивые здания позволяют владельцам экономить до 90% на коммунальных услугах и повышать маржинальность бизнеса. Но так как в Казахстане относительно низкая стоимость энергии и отсутствие законодательных требований, тренд еще получил распространения. В Казахстане пока насчитывается около сотни зданий, при возведении которых использовалось устойчивое строительство.
Среди них шестиэтажный экоофис группы компаний «Учёт»:
- Ведется сбор дождевой воды: экономия составила около 200 т питьевой воды.
- Переход на нагрев воды от солнечных панелей, отказ от нагрева горячей воды.
- Применение энергоэффективных материалов: потребление газа на 1 кв.м. снизилось в два раза по сравнению с аналогичными помещениями.
- Открытые аквариумы увлажняют воздух и собирают бумажную пыль, воздух обеззараживают закрытые кварцевые рециркуляторы.
Как отмечают в ассоциации QazProperty среди наиболее эффективных и реалистичных решений устойчивого строительства в РК относят:
- Рекуперацию – повторное использование тепла для подогрева приточного воздуха. На вентиляции с рекуперацией, в зависимости от эффективности рекуператоров, можно сэкономить до 90% энергоресурсов.
- Инверторные компрессоры для охлаждения воздуха поддерживают температуру на нужном уровне без перепадов (VRV). Они дают 100% эффективность, инверторный кондиционер потребляет 0,5 кВт, а дает 2,5 кВт холода в час.
- Free-cooling – система, которая охлаждает помещения за счет наружного воздуха. Free-cooling и применение инверторов дают около 70–75% экономии.
- Многокамерное витражное остекление с напылением предотвращает теплопередачу, уменьшая нагрузку на системы отопления и кондиционирования.
- Автоматизация инженерных систем позволяет экономить за счет установки правильных параметров и регулирования процессов.
Читайте также: Углеродная нейтральность в строительстве: тенденции в Казахстане и мире
5.Итоги
Устойчивое строительство – очень быстро растущая отрасль, экологичные технологии для строительства будут востребованы как никогда, поскольку они влияют на наше будущее в буквальном смысле.
Но чтобы произошел переход на экостандарты и устойчивое строительство не только на бумаге, а на практике, оно должно стать экономически привлекательным для инвесторов, и без комплексной помощи государства здесь не обойтись. Сейчас на рынке много инновационных разработок и технологий, но далеко не все технологии для устойчивого строительства доступны. И строительной отрасли необходимо сосредоточиться на применении разных методов для достижения нулевого уровня выбросов уже сейчас.
Самое простое, что уже сейчас без значительных вложений и с быстрой отдачей может сделать строительная компания – цифровизация процессов на всех этапах.
Применение даже облачных технологий имеют не очевидную, но абсолютно доказанную ценность для вклада в устойчивое строительство.
Начните с простого, но эффективного вклада в экологичность строительства – попробуйте облачное решение для управления проектами строительства PlanRadar. В течение 30 дней бесплатно вы сможете оценить все преимущества функционала приложения, которые помогут вам сэкономить время и оптимизировать расходы.
