ЗЕЛЕНАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ ЗДАНИЙ ПЕРВЫХ МАССОВЫХ СЕРИЙ

С. В. Корниенко, доктор техн. наук, советник РААСН, заведующий кафедрой «Архитектура зданий и сооружений» ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет», ведущий научный сотрудник научно-исследовательского центра градостроительного права ФГБУ «ЦНИИП Минстроя России»

Объем массового жилищного строительства 1950–1970 годов превышает 250 млн м² общей площади [1]. Почти каждая пятая семья в крупнейших городах живет в домах первых массовых серий. Отличительной особенностью этого фонда является высокая экономичность объемно-планировочных решений, единая высота зданий, расположение их на ценных городских территориях.

За прошедшие десятилетия назрела острая необходимость реконструкции этого фонда по архитектурным, градостроительным и строительным требованиям.

Передовой подход

Проведенная оценка возможностей реконструкции оте-чественного жилищного фонда на основе анализа конструктивных особенностей зданий, построенных в вышеуказанный период, показала, что основное внимание привлекают кирпичные 5-этажные здания. Несущие и ограждающие конструкции этих зданий выполнены из надежных и долговечных материалов и изделий. Срок службы таких зданий превышает 100 лет.

В целях создания комфортных и экологически безопасных условий проживания в многоквартирных домах (МКД) разработан зеленый стандарт ГОСТ Р 70346–20221. Этот стандарт предлагает конкретные критерии для строи-тельства и эксплуатации зеленых МКД, направленные на реализацию декларации «Преобразование нашего мира: Повестка дня в области устойчивого развития на период до 2030 года», Парижского соглашения по климату (2015) и резолюции Азиатской парламентской ассамблеи по вопросу утверждения дорожной карты по обеспечению мер стимулирования зеленого финансирования (2019), а также российских нормативных документов, действие которых нацелено на формирование благоприятной экологической обстановки и борьбу с изменением климата [2–6]. Стандарт разработан с учетом передовой международной практики проектирования, строительства и эксплуатации зеленых зданий по BREEAM (1990), LEED (1998) и DGNB (2007).

Концепция зеленого строительства опирается на средовой подход, суть которого заключается в рассмотрении среды как результата освоения человеком его жизненного окружения. При этом деятельность и поведение человека принимаются как определяющий фактор, интегрирующий отдельные элементы среды в единое целое.

Так можно ли вдохнуть новую жизнь в старые здания? Покажем принципиальную возможность реконструкции 5-этажных зданий первых массовых серий (ЗПМС) по стандартам зеленого строительства.

Положительные потребительские свойства ЗПМС

ЗПМС имеют ряд преимуществ по сравнению с новым строительством. Они обычно расположены на ценных участках городских территорий. Архитектурный облик здания активно взаимодействует с окружающей средой, часто учитывает исторические особенности и определяет идентичность места размещения объекта капитального строительства.

ЗПСМ имеют развитую инженерную инфраструктуру. Расстояние от здания до ближайшей остановки общественного транспорта редко превышает 500 м. Сохранение зданий снижает объем необходимых инженерных изысканий и стимулирует повторное использование уже освоенных земель. В достаточной близости от жилых зданий, как правило, расположены спортивные и детские игровые площадки. Придомовая территория имеет озеленение. Предусмотрены парковочные места для велосипедов.

Конструктивная система ЗПМС позволяет осуществить различные виды перепланировок квартир и секций для более комфортного проживания. Уже имеющаяся так называемая предчистовая отделка квартир снижает негативное воздействие на жителей от производства отделочных работ.
В ЗПМС в большинстве случаев обеспечены требования по естественному освещению и инсоляции квартир. Это достигается за счет правильного ориентирования здания на территории застройки, выбора необходимой площади световых проемов, контроля разрывов между зданиями. Кирпичные здания из силикатных материалов имеют светлую диффузно отражающую отделку фасадов, что исключает образование бликов от противостоящих зданий. Светодиодное наружное и внутреннее освещение повышает визуальный комфорт. Внутренние ограждающие конструкции, как правило, обеспечивают звукоизоляцию от воздушного и ударного шума. В эксплуатируемых зданиях поддерживается требуемое качество воздуха и воды.

ЗПМС построены, как правило, из экологически безопасных материалов, поэтому сохранение таких зданий способствует снижению загрязнения окружающей среды по сравнению с новым строительством. Сокращение объема транспортируемых новых материалов способствует улучшению качества среды.

Организованные во многих дворах площадки для раздельного сбора твердых бытовых коммунальных отходов способствуют их последующей вторичной переработке, тем самым сокращая объем отходов, удаляемых на полигоны или мусоросжигательные заводы.

В квартальной застройке снижается шумовое воздействие на дворовые фасады. Обычно жилая застройка подвергается минимальным инфразвуковым, ионизирующим и электромагнитным излучениям. Сохранение застройки не разрушает плодородный слой земли на участке и обеспечивает защиту деревьев и кустарников на территории во время строительных работ. Как правило, ЗПМС расположены вдали от промышленных предприятий, что повышает экологическую безопасность территорий.

Отрицательные потребительские свойства ЗПМС

Главной проблемой эксплуатации ЗПМС является отсутствие безбарьерной среды для людей с ограниченными возможностями. Один из путей решения этой проблемы – разработка архитектурно-конструктивного решения, устанавливающего совпадение уровня пола первого этажа и планировочной отметки земли. Такое решение формирует безбарьерную среду и раскрывает потенциал создания пространства, в котором люди с ограниченными возможностями способны свободно перемещаться из внешнего пространства в помещения первого этажа без помощи третьих лиц. Для обеспечения доступности в помещения других этажей необходима пристройка лифтовых шахт с установкой энерго-сберегающих лифтов.

«Моральный износ» ЗПМС часто приводит к снижению их потребительских характеристик. Для решения этой проблемы требуется обновление архитектурного облика таких зданий: реновация фасадов, надстройка зданий в один или два этажа (при соответствующем технико-экономическом об-основании), создание единых пространственных композиций за счет встроек и пристроек.

При эксплуатации ЗПМС следует обратить особое внимание на ремонт балконов [7]. В зависимости от степени разрушения сохраняют расчетную схему балконной плиты либо производят замену консольной балконной плиты на балочную конструкцию.
Несмотря на то, что наружные стены ЗПМС имеют достаточно однородные теплотехнические качества, сопротивление теплопередаче стеновых ограждающих конструкций в 2,5–3,0 раза меньше современных норм по энергосбережению. Поэтому при реконструкции, для повышения теплового комфорта в помещениях, наружные стены подлежат дополнительной теплоизоляции.

В целях сокращения потребления тепловой и электрической энергии необходимо повысить энергоэффективность и снизить выбросы парниковых газов в атмосферу. Дополнительная теплоизоляция ограждающих конструкций ЗПМС и применение в них автоматизированных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха позволяют достичь высоких классов энергосбережения [8].

Зеленая реконструкция

При реконструкции ЗПМС необходимо обращать особое внимание на экологически безопасное, социально ответственное и эффективно управляемое строительство. При выполнении строительных работ по реконструкции следует обес-печить снижение негативного воздействия на экологическую безопасность территории. На участке строительства должны быть организованы: временные дороги с указанием временных стоянок с покрытием, регулярная уборка покрытия временных и примыкающих к ним основных дорог, система временных водотоков. При проведении демонтажных и основных работ следует применять системы регулярного пылеподавления.

Реконструкция наружных стен охватывает утеп-ление глухой части ограждающей конструкции, утепление откосов проемов и замену оконных и балконных дверей. Для наружной теплоизоляции стен применяют два конструктивно-технологических решения – с тонкой штукатуркой по закрепленному на стене утеплителю (СФТК) и навесные фасадные системы (НФС). НФС получили широкую популярность в большинстве стран Европы, распространяются и в России с использованием отечественных и импортных теплоизоляционных и облицовочных материалов [9]. В качестве теплоизоляции целесообразно применение материалов с теплопроводностью 0,05 Вт/(м•К) и менее.

Для повышения качества городской среды на крыше можно организовать озеленение. Озеленение крыш является эффективным способом солнцезащиты, снижая риски перегрева помещений в летний период [10]. Вследствие испарительного охлаждения такие конструкции смягчают температурно-влажностный режим, способствуя снижению эффекта образования городских тепловых островов [11, 12]. Улучшение теплового режима урбанизированных территорий снижает углеродный след. В отличие от применения дорогостоящих систем хладоснабжения озеленение крыш обеспечивает пассивное охлаждение помещений, не требующее значительных эксплуатационных затрат. Устройство эксплуатируемых и озелененных крыш повышает уровень социального взаимодействия между жильцами за счет создания дополнительной рекреационной зоны.

У внешнего контура здания могут быть организованы общественные коллективные мини-пространства с помощью зеленых помещений, озелененных крыш-террас, палисадников [13]. Указанные пространства являются активными элементами зеленой архитектуры. Из помещений первого этажа может быть сделан выход в палисадник. Вместо традиционных ограждений палисадников может быть устроена живая изгородь. На первом этаже жилого дома, рядом с входной группой, могут быть размещены коллективные пространства с зоной отдыха, местом встреч и ожидания. Многофункциональные пространства могут быть легко адаптированы к нуждам жильцов.

Зеленая архитектура также способствует созданию позитивных звуковых ландшафтов [14].

Для удовлетворения потребностей в электроэнергии здания можно использовать возобновляемые источники энергии (солнце, ветер, биотопливо и др.), однако в этом случае необходимо учитывать экономическую целесообразность применяемого оборудования по сравнению с традиционными источниками энергии.

Следует всячески поощрять демонстрационное энергосбережение.

Внедрение прогрессивных технологий «умный дом» повышает безопасность эксплуатации здания [15].

Инновации

При реконструкции ЗПМС применяют следующие инновации:

• снижение влияния здания на изменение климата;
  
• обеспечение класса энергоэффективности здания не ниже А+;
  
• применение альтернативных источников энергии (не менее 30 % в годовом энергобалансе здания);
  
• применение вторичных энергетических ресурсов;
  
• использование механического режима управления зданием;
  
• интегрирование элементов оборудования альтернативной энергетики (фотоэлектрические панели, ветроэнергетические установки, воронки для сбора дождевой воды и др.) в архитектуру зданий;
  
• актуализация технической документации на здание;
  
• награды за создание экологически безопасного, энерго-эффективного, экономически целесообразного здания;
  
• разработка программ укрепления здоровья жителей;
  
• размещение теплиц для выращивания зелени и овощных культур на территории здания или на крыше.

Оценка эффективности реконструкции ЗПМС по стандартам зеленого строительства

Оценим эффективность реконструкции ЗПМС согласно ГОСТ Р 70346–2022 по 10 категориям, приведенным выше.

В каждой категории есть обязательные и добровольные критерии, имеющие соответствующие баллы. Рейтинговая оценка основана на расчете процентного соотношения полученных баллов к их максимальному общему количеству. При подсчете общего количества баллов необходимо удостовериться, чтобы были достигнуты все обязательные зеленые критерии, соответствующие определенному рейтинговому значению.

Оценка выполнена для двух сценариев: до реконструкции ЗПМС (существующие здания) и после реконструкции ЗПМС по стандарту зеленого строительства. Полученные результаты (рис. 1) убедительно показывают, что реконструкция ЗПМС по стандарту зеленого строительства позволяет улучшить практически все категории. Особенно заметно возрастают: качество архитектуры и планировки участка (критерий 1), энергоэффективность и качество атмосферы (критерий 4), уровень инноваций устойчивого развития (критерий 10). Выполнена рейтинговая оценка полученных результатов (рис. 2).

Таким образом, ЗПМС до реконструкции не удовлетворяют требованиям зеленого строительства согласно ГОСТ Р 70346–2022. После реконструкции ЗПМС по указанному зеленому стандарту получена рейтинговая оценка «хорошо».

В [16] на основании системных расчетов градостроительного потенциала застройки ЗПМС, инсоляции и естественной освещенности, доступности объектов инфраструктуры, архитектурно-планировочных, конструктивных и инженерно--технических характеристик застройки, геометрических, теплотехнических и энергетических показателей зданий выполнена рейтинговая оценка устойчивости среды обитания по зеленому стандарту СТО НОСТРОЙ 2.35.4–20113.

Расчетом установлено, что до повышения устойчивости среды обитания жилые здания на территории застройки имеют класс E (S-фактор равен 209 баллам).

После повышения устойчивости среды обитания ожидается повышение класса до уровня C (S-фактор равен 341 баллу).

Сравнение результатов, полученных по независимым зеленым стандартам ГОСТ Р 70346–2022 и СТО НОСТРОЙ 2.35.4–2011, показывает их качественную согласованность.

Таким образом, реконструкция зданий первых массовых серий по стандартам зеленого строительства позволяет создать принципиально новую, экологически устойчивую, энерго-эффективную архитектуру с целью сохранения и повышения качества окружающей среды для будущих поколений.

Литература

1. Маклакова Т. Г., Нанасова С. М. Конструкции гражданских зданий. М.: АСВ, 2012. 296 с.
   
2. Табунщиков Ю. А. Экология среды обитания человека: реальность, которую игнорировать бесконечно опасно // АВОК. 2023. № 3. С. 4–15.
   
3. Есаулов Г. В. Формирование архитектуры устойчивого развития. Синтез архитектурных и инженерных приемов // Энергосбережение. 2024. № 4. С. 4–9.
   
4. Табунщиков Ю. А., Бродач М. М., Шилкин Н. В. Энерго-эффективные здания в России: настоящее и будущее. К двадцатилетнему юбилею монографии «Энергоэффективные здания» // АВОК. 2024. № 1. С. 4–13.
   
5. Бродач М. М., Шилкин Н. В. Зеленые здания – требования устойчивого развития. Российские рейтинговые системы оценки соответствия здания критериям зеленого строительства // АВОК. 2024. № 2. С. 48–53.
   
6. Корниенко С. В. Биомиметика: идеи, вдохновленные природой // Социология города. 2021. № 4. С. 27–38.
   
7. Горшков А. С., Орлович Р. Б. Балконные конструкции в современном городе // Социология города. 2021. № 1. С. 51–62.
   
8. Korniyenko S. V. Renovation of residential buildings of the first mass series // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vladivostok, 2018. P. 022060.
   
9. Горшков А. С., Корниенко С. В. Технико-экономическое обоснование фасадных систем // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2019. № 1 (76). С. 30–40.
   
10. Korniyenko S. V. Advantages, limitations and current trends in green roofs development. A Review // AlfaBuild. 2021. № 5 (20). С. 2002.
    
11. Korniyenko S. V., Dikareva E. A. Optical remote sensing for urban heat islands identification // Construction of Unique Buildings and Structures. 2022. No. 6 (104). P. 10404.
    
12. Gorshkov A. S., Vatin N. I., Rymkevich P. P. Climate change and the thermal island effect in the million-plus city // Construction of Unique Buildings and Structures. 2020. No. 4 (89). P. 8902.
    
13. Антюфеев А. В., Корниенко С. В. Инновационный энерго-эффективный квартал «Волжские дворики»: к 30-летнему юбилею РААСН // Academia. Архитектура и строительство. 2022. № 4. С. 115–122.
    
14. Корниенко С. В. Город как единая акустическая система // Энергосбережение. 2024. № 1. С. 32–35.
    
15. Korniyenko S. V., Astafurova T. N., Kozlova O. P. Housing in a smart city // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International Science and Technology Conference «FarEastCon–2020». 2021. P. 022050.
16. Корниенко С. В., Попова Е. Д. Повышение устойчивости среды обитания в жилой застройке // Энергосбережение. 2018. № 7. С. 38–51.