Климатические изменения тесно связаны с темпами урбанизации. «На сегодняшний день более половины мирового населения проживает в городах, и этот показатель будет только расти — ожидается, что темпы урбанизации будут составлять 68% к 2050 году», — говорит ведущий аналитик бюро территориального развития Atlas Евгения Яцкая.
Проблемы городов, связанные с климатическими изменениями, архитекторы понимают, принимают, стараясь противостоять негативным трендам. Современные технологические решения вполне позволяют им это делать. В градостроительной практике сформирован ряд принципов, которые могут контролировать воздействие окружающей среды на застройку. Поэтому при проектировании жилого дома в мегаполисе сегодня важно строго соблюдать нормы и учитывать множество факторов, влияющих на комфорт, энергоэффективность и экологичность.
Одним из ключевых аспектов проектирования является правильная ориентация дома относительно сторон света. Так девелопер может решить две противоположные задачи. Первая — подставить самый длинный фасад солнцу, что чаще всего делают в северных широтах. Это помогает решить вопрос с инсоляцией и теплом, делится практическими наработками коммерческий директор компании Plus Development Елена Тарасова: «В южных широтах, напротив, здание «сажают» торцом к югу, чтобы минимизировать воздействие солнечных лучей». Еще один важный инструмент в северных широтах — переменная этажность зданий, так архитекторы добиваются оптимальной инсоляции (облучения жилого пространства солнечным светом. — «РБК Отрасли») квартир, добавляет эксперт.
Главные помещения, в которых люди проводят больше всего времени, — гостиная, кухня, столовая, кабинеты — должны получать максимальное количество дневного света, добавляет основатель инженерно-строительной компании Ecolife Руслан Хабусов. Однако такое решение имеет обратную сторону: летом внутри может быть душно и жарко. Это делает системы кондиционирования обязательной частью инженерного решения, уточняет он.
Большое значение для комфортной жизни имеет ветер или его отсутствие. Существует ряд принципов, позволяющих снизить ветровую нагрузку на постройку. Или наоборот — в определенных случаях сделать территорию более проветриваемой. На ошибки прошлого обращает внимание Елена Тарасова: «В 1990-е годы розу ветров вообще не брали в расчет. В итоге появилось много дворов с так называемыми трубами, когда при входе во двор тебя практически сбивает с ног порывами ветра».
Важно обращать внимание на направления преобладающих ветров в конкретной местности, отмечает директор по продукту компании Pioneer Наталья Ермоленко. Например, в регионах с частыми и сильными ветрами разумно ориентировать основные фасады зданий так, чтобы минимизировать воздействие ветра на жилые и общественные зоны. Это помогает избежать чрезмерного охлаждения зимой и перегрева летом.
В низменных местах и долинах, где ветры могут быть особенно сильными, размещение зданий и сооружений следует делать с учетом защиты от ветра. Иногда, наоборот, на высоких участках может быть выгодно размещать здания с ориентацией по ветру для улучшения естественного охлаждения.
По словам Натальи Ермоленко, стратегическое изменение формы здания может позволить сделать поток воздуха вокруг него более обтекаемым, например используя скошенные или закругленные углы, или рассеянным в углах через использование ступенчатых или входящих углов.
Руководитель департамента по продаже недвижимости группы компаний «Мантера» Ольга Гернер относит к списку ветрозащитных приемов расположение зданий таким образом, чтобы образовывать «барьер» или «экран» против наветренной стороны, которая обычно приходится на северо-запад, если брать средние широты. Такое расположение смягчает силу ветра, позволяя создать комфортный микроклимат на придомовой территории. Высотные здания размещаются ближе к наветренной стороне комплекса, а низкоэтажные — с подветренной, что помогает перенаправить ветер и сформировать естественную зону защиты внутри комплекса, объясняет эксперт.
Архитектурные элементы (специально установленные заборы, навесы или экраны из материалов с разной плотностью) также способны ограждать от ветра и экстремальных температур, приводит пример Ольга Гернер. Такие конструкции эффективно замедляют скорость ветра, направляя его над зданиями или вокруг них. Балконы, навесы и выступы на фасадах снижают потоки ветра вдоль стен здания, уменьшая его скорость вблизи окон и создавая комфортные условия пребывания на открытых террасах, говорит эксперт.
Не хуже заборов минимизации ветрового воздействия способствует озеленение. «Деревья, кустарники и живые изгороди — это естественные барьеры, которые эффективно уменьшают силу ветра», — констатирует Наталья Ермоленко. Важно правильно выбирать виды растений, учитывая их устойчивость к местным климатическим условиям и возможности для формирования плотных экранов, добавляет она.
Так же, как и свет, тепло может регулироваться разными архитектурно-градостроительными и техническими решениями. При планировании дома часто акцентируют внимание на красивом участке или панорамном виде с природным ландшафтом — это может быть сад, горы, водоем или даже море. Логично, что такие виды становятся основой для размещения главных помещений: гостиных, столовых, кабинетов, рассказывает Руслан Хабусов: «Неправильно вовсе отказываться от панорамного остекления ради уменьшения нагрева или закрывать панорамные окна шторами. Хотя расчеты по снижению теплопоступления верны, это существенно меняет эстетику и задумку интерьера. Смысл покупать участок в Сочи или Крыму, если вид будет закрыт?»
В таких ситуациях следует применять более умные решения — козырьки и выступы крыши, защищающие окна от прямого солнечного света; энергоэффективные стеклопакеты со специальным напылением или заполнением газом для снижения теплопередачи, напоминает Хабусов: «При этом надо учитывать, что многие технологии остекления — прежде всего это касается заполнения стеклопакетов газом — со временем теряют свою эффективность, так что высокая стоимость таких решений часто не оправдана».
Есть другие довольно простые и эффективные решения, например балконы. «Благодаря созданию затененности на фасаде здания балконы являются удачным решением для предотвращения перегрева и достижения низкого энергопотребления в летний период», — подчеркивает главный архитектор, сооснователь архитектурного бюро Lily Samer Лилия Самер.
Эксперт при этом ссылается на исследование китайских архитекторов А.Л.С. Чана и Т.Т. Чоу, согласно которому балконы могут снизить потребление энергии на охлаждение жилого здания летом на 12,3%.
Напротив, в холодном климате закрытый балкон может оказать положительное влияние и снизить потребление энергии на отопление до 46%, таковы данные исследования иранских архитекторов Фаизы Бабаи и Р. Фаяза, цитирует Лилия Самер.
Способствует отражению солнечных лучей и снижает температуру внутри помещений использование материалов светлых тонов в окраске и отделке стен и покрытий, а также отражающих стекол с добавками окислов металлов или аэрозольным покрытием, добавляет эксперт.
Хорошо помогают защищать здание от перепадов температур зеленые эксплуатируемые кровли, убеждена Евгения Яцкая: «Исследования показывают, что температура зеленых крыш может быть вдвое ниже, чем у традиционных. Это наглядно иллюстрирует снимок тепловизора кровли The Chicago City Hall, где температура зеленых участков на 40 °C ниже по сравнению со стандартной». Озеленение зданий может снизить температуру воздуха в городе на 0,5–3 °C. Эти значения на первый взгляд кажутся не столь впечатляющими, но с учетом влияния всей обширной массы городской инфраструктуры это действительно хорошие показатели, добавляет эксперт.
Такое решение имеет множество преимуществ — как функциональных, так и эстетических, констатирует Евгения Яцкая. Это и расширение пространства — крыша превращается в зону отдыха, или сад, или даже небольшой огород с грядками, и энергосбережение — растительность помогает сохранять прохладу летом и тепло зимой, что помогает снизить затраты на кондиционирование и отопление. Это и экологично: увеличение площади зеленых насаждений обогащает воздух кислородом, что особенно важно для современных коттеджных поселков, добавляет эксперт.
Зеленая крыша становится ярким акцентом, подчеркивающим уникальность дома. В ее пользу говорит и то, что такие конструкции задерживают дождевую воду, что снижает нагрузку на городские системы водоотведения и уменьшает риск затоплений, отмечает технический директор UNK engineering Алексей Милованов. В летний период зеленые крыши могут удерживать до 70–90% выпадающих осадков, говорит он.
Помогают сохранять в помещениях комфортную температуру современные материалы с высокими теплоизоляционными свойствами, рассказывает управляющий директор компании «Метриум» Руслан Сырцов. Например, толстые стены из блоков с эффективным утеплителем, оконные системы с низким теплопередаточным коэффициентом и качественные герметичные конструкции.
При возведении современных жилых комплексов постепенно внедряются и системы на основе возобновляемых источников энергии.
«Применение зеленых технологий, таких как использование солнечных панелей на крышах для производства энергии и системы сбора дождевой воды, помогут минимизировать расход коммунальных ресурсов», — говорит Роман Сырцов. Правда, этот процесс идет медленно, что обусловлено в первую очередь относительно низкой ценой на коммунальные ресурсы в России. В отдельных небольших внутрироссийских проектах, таких как загородные отели или курортные поселки, солнечные панели и ветровые станции все же применяются, уточняет генеральный директор компании Key Capital Ольга Гусева.
Внедряются и системы управления зданиями, способствующие сокращению потребления энергии и минимизации углеродного следа. Среди таких коммерческий директор O1 Properties Павел Барбашев называет использование энергоэффективного инженерного оборудования, а также оптимизацию графиков работы инженерных систем, использование технологии фрикулинга для систем кондиционирования, снижение интенсивности освещения в общих зонах.
Проектирование дома в современных условиях требует учета множества факторов: от ориентации относительно солнца до выбора кровли и интеграции технологий «умного дома». Комплексный подход, включающий в себя архитектурное проектирование, инженерное проектирование и дизайн-проект, позволяет создать дом, оптимальный с точки зрения эксплуатационных расходов и действительно удобный для жизни.
Использование зеленых крыш, энергоэффективных материалов, систем вентиляции, кондиционирования и увлажнения, управляемых «умным домом», помогает создать комфортное, экологичное и энергоэффективное пространство, соответствующее требованиям времени.