Архитектура постоянного развития: дружественность к человеку и среде обитания

Потребление новых строительных материалов стремительно растет вместе с расширением строительства в глобальном масштабе, особенно за счет стран с переходной экономикой, где сосредоточено большинство населения Земли и сохраняется высокий потенциал для его прироста. Экономический рост в этих странах вызывает гигантские перемещения людских ресурсов из сельских регионов и концентрацию работников в промышленных центрах, повышается уровень жизни, что вынуждает строить все больше и больше нового жилья.
В глобальном масштабе это означает, что ресурсная база планеты (даже для строительства жилья из местных материалов по традиционным технологиям) испытывает все большее давление.
Принцип «Cradle-to-cradle design & architecture» [5] — архитектура и дизайн на основе полного цикла регенерации и вторичного использования — это экологический интеллектуальный подход в архитектуре, подразумевающий использование в строительной индустрии таких строительных материалов, методов строительства зданий и сооружений, которые полностью отвечают критериям здорового образа жизни человека и здорового развития окружающей его среды.
В отличие от подхода «cradle-to-grave» (полный цикл удаления и обезвреживания), дизайн на основе принципа «cradle-to-cradle»1 видится системой, ориентированной на человека, на устойчивое поддержание его жизненного цикла. Каждый материал в такой системе способствует сохранению здоровья и жизни. Материалы, которые созданы как биологические питательные элементы, представляют собой питательную среду для природы после своего использования. «Технические питательные» вещества и материалы должны многократно циркулировать в закрытом цикле «производство-использование-восстановление свойств» подобно металлам.

1 Идиома «cradle-to-cradle» — «из колыбели в колыбель» (англ.), «cradle-to-grave» — «из колыбели в могилу», (англ.). Прим. автора.

Опираясь на материалы из научно-обоснованных списков, в которые включены безопасные материалы, способные к многократной переработке, или которые представляют собой возобновляемые ресурсы, способствующие сохранению здоровья человека, подход к дизайну на основе принципа «cradle-to-cradle» (С2С) многократно увеличивает полезность материалов и сырья. Учитывая физические, культурные и климатические особенности, он создает здания и жилую инфраструктуру, которая требует изменений экономических, социальных и экологических приоритетов и в промышленно-развитых, и в развивающихся странах.

Экологические меры, нужные еще вчера
По большому счету, благоприятный момент для глобальных экологических улучшений уже упущен. Принцип экономики ХХ века «делай больше меньшими усилиями» привел к разрушению экологии и даже не приблизил к решению проблем, которые возникли и еще возникнут уже на пороге XXI века.
Конечно, те огромные усилия, которые прилагает ЕС в области охраны окружающей среды за счет ресурсо- и энергосбережения нельзя считать напрасными. Но введение норм меньшего потребления энергии и достижения энергосберегающего эффекта благодаря применению новых материалов или меньшему количеству обычных материалов, расточительно отправляемых на свалку, на самом деле не оказывает существенного влияния на современную архитектуру и промышленность, которая ее обеспечивает.
Это лишь попытки ограничить отрицательные последствия «poor design» — низкого уровня проектирования, так характерного для подав­ляющего числа существующих архитектурных объектов. Снижение экологической нагрузки — важный шаг в достижении энергоэффективного и здорового мира. Но это вчерашний шаг. Коренным образом улучшить ситуацию в области строительства и архитектуры способно лишь коренное изменение стратегии проектирования и строительства.
Чтобы сделать начальные шаги к созданию саморазвивающейся среды обитания, нужно ближе познакомиться с принципами, описывающими понятие «sustainability»2 в архитектуре и строительстве (см. табл.).

2 Словом «sustainability» [састэйнэбилити], англ., или словосочетанием «sustainable development» обозначают непрерывный процесс развития и обновления, последовательного улучшения, выживаемости, долговечности, самообеспечения. Этот обобщающий термин сейчас носит концептуальный характер и встречается во всех документах ЕС: от политических заявлений до строительных регламентов нового строительства или норм для реконструкции, ремонта, утилизации. Прим. автора.

Осознание того, что современная архитектура для гражданского и жилищного строительства не соответствует этому понятию, уже пришло. Строительство и возведение новых зданий происходит с учетом лучшего использования энергии и материалов.
Насколько это строительство соответствует аспектам «sustainability» — долгосрочного развития — в смысле долгосрочной энергоэффективной эксплуатации? Насколько эффективен нынешний подход с точки зрения «обеспечения выживаемости» в условиях нехватки энергии, сырья и квалифицированной рабочей силы?

Share Share Теплоизолирующая крыша из травяного газона Школы дизайна, искусств и средств массовой информации в Технологическом университете Nanyang в Сингапуре (построен в 2006 г.). Пятиэтажное здание покрыто с южной и юго-западной сторон залесненными земляными валами, а наружная северная, северо-восточная, северо-западная и внутренняя часть кампуса застеклены изолирующими стеклопакетами. Форма здания подчеркивает ландшафт и конструкцию, символизирует творчество, высокие технологии и связь с природой Share Share

XXI век: эпоха природных катаклизмов и истощения ресурсов?
Особую тревогу вызывает тот факт, что процесс истощения минеральных ресурсов и энергоносителей сопровож­дается очевидными климатическими изменениями, которые не просто изменяют среду обитания и условия функционирования экономики, но катастрофическим образом их разрушают.
В соответствии с экономико-математической моделью, разработанной в Германском институте экономических исследований (German Institute for Economic Research, DIW, Берлин), сумма потерь ЕС из-за природных катаклизмов достигнет 167 триллионов евро к 2050 году. Это сравнимо с двадцатикратным ВВП США. Такой неутешительный сценарий основан на прогнозных оценках климатических изменений, согласно которым среднегодовая температура планеты повысится к 2100 году всего на 2,5°С.
Все, что помогает снизить потреб­ление минеральных энергоносителей и использовать возобновляемые источники ресурсов и энергии — полезно, причем с экономической точки зрения тоже. Однако пока эта полезность признается лишь в долгосрочной перспективе.
Вольфганг Тифензее (Wolfgang Tiefensee). федеральный министр транспорта, строительства и развития городов (Federal Minister of Transport, Building and Urban Affairs) Германии, на конференции ift-Rosenheim по энергосберегающим дверям, май 2008 г., сказал, что: «Строительный сектор потребляет почти 40% энергии от общего уровня энергопотреб­ления всеми секторами экономики, а с учетом затрат на эксплуатацию строений цифра поглощения энергии вырастает до 70% от всех энергозатрат страны. И мы знаем, что именно здесь кроются возможности по энергосбережению, на которых нам всем следует сосредоточиться». Подобная картина, если не хуже, наблюдается во всем мире.

• Share

Институт мировых ресурсов (World Resources Institute) в своем докладе прогнозирует рост мировой потребности в сырье, энергии и материалах до середины XXI века на 300%. Но именно неудовлетворенный рост потребности в сырье и материалах остановит экономическое развитие стран с переходной экономикой и приведет к коллапсу мировой экономики и даже к сокращению человеческой популяции на Земле. Однако, если промышленность станет более эффективной и менее прожорливой по отношению к сырью и энергии, то мировое развитие может стать стабильно устойчивым.
Это же исследование Института мировых ресурсов показало, что, несмотря на усилия пяти ведущих экономик мира в течение последних 25 лет по «дематериализации» экономики (США, Япония, Германия, Франция, Великобритания), за это время общее потребление ресурсов в этих странах выросло почти на треть — на 28%. Хотя множество стран ЕС за последние 10 лет сделали немало в вопросе снижения отходов, это лишь изменение вектора в направлении «sustainability», но эти шаги недостаточны для достижения истинной «выживаемости».
Это правда, что эффективно сконструированные здания могут уменьшить количество отходов, и что более рациональные, легкие материалы минимизируют потребление ресурсов. Но пока проектанты заменяют материалы на новые и суперэффективные (низкоэмиссионное стекло, тройное остекление, способные к вторичной переработке пластики), «общая химия» материалов в новых энергоэффективных зданиях остается практически прежней, такой же, как и у энергетически прожорливых предшественников. И эти материалы оказываются по-прежнему вредными для здоровья человека.

Материалы и здоровье
В действительности, ни один из материалов, используемых в современном промышленном строительстве, не был специально создан так, чтобы быть хотя бы безвредным для человека, не говоря уже о его полезности для здоровья. Этот факт нельзя замалчивать. Даже поверхностный обзор строительных спецификаций позволяет сделать вывод, что для создания экологичного и безвредного для здоровья человека жилья архитекторы сталкиваются с неразрешимыми проблемами.
Например, даже изделия с высоким содержанием натуральной древесины (из массива, из клееного щита или бруса) из-за применения пропиток, грунта и лакокрасочных материалов для наружных покрытий нельзя назвать экологически чистыми. По меньшей мере, их можно назвать изделиями с высоким содержанием натуральной возобновляемой органики, но с наружным слоем, пропитанным консервантами, фунгицидами и инсектицидами, а затем покрытым антибиотической полимерной пленкой, в подавляющем большинстве случаев содержащей канцерогены и мутагенные соединения.
Возьмем повсеместно применяемый, буквально вездесущий поливинилхлорид. Шире известный как ПВХ-пластик или винил, он обычно используется для окон, дверей, сайдинга, напольных покрытий, обоев, поверхностей мебели, ковров, солнцезащитных устройств — от штор до жалюзи и роллет. Многие конечные формулы для ПВХ-изделий содержат токсичные пластификаторы и модификаторы, тяжелые металлы, например, кадмий и свинец. Пластификаторы и модификаторы, часть из которых просто улучшает реологические свойства пластмассы при ее экструзии, небезосновательно считаются разрушителями эндокринной и иммунной системы человека, кадмий известен как канцероген, свинец — как мутагенный нейротоксин. К счастью, ПВХ можно и должно многократно перерабатывать, а Директива ЕС предполагает, что с 2012 г. в Европе будет запрещено использовать свинец в качестве модификатора пластика для изготовления ПВХ-окон.
Или летучие органические смолы, компаунды и растворители, большинство из которых — высокотоксичные канцерогены и мутагены, широко применяются в производстве ДСП, МДФ, красок, текстиля, клеящих веществ и т.д. Или средства ухода при эксплуатации: ошибка проектантов в том, что антигрибковая мастика, с помощью которой рекомендовано чистить и дезинфицировать полы в помещениях, быстро вызывает у самих грибков и микроорганизмов стойкий иммунитет к ней, а у человека — разрушение печени, если ее микрочастицы все время попадают в воздух.
Энергоэффективное здание, которое спроектировано для снижения потерь энергии при отоплении и кондиционировании, имеет, как правило, малый воздухообмен с окружающей средой, и может быть даже хуже для обитания, чем обычное. Последние исследования в Германии показали, что качество воздуха внутри помещений у целого ряда энергоэффективных коттеджей в предместьях Гамбурга оказалось примерно в четыре раза хуже, чем посреди забитой автомобильной пробкой улицы! Заботясь о хорошем уплотнении и теплоизоляции окон и дверей, проектировщики просто упустили из виду длительное вредное воздействие из-за эмиссии опасных веществ из материалов отделки интерьера, обивки, красок, корпусной мебели, осветительных приборов, пола или натяжного потолка при недостаточном воздухообмене.
Здания со сниженным воздухообменом (даже не энергоэффективные) сейчас встречаются повсеместно, особенно у нас — это происходит всюду при банальной замене старых окон и дверей на новые, с хорошим уплотнением, но без реконструкции системы подачи воздуха в жилище. Наши здания, построенные по старым нормам и ГОСТам, были запроектированы с отточной вентиляцией с учетом того, что приток воздуха обеспечивается через неплотности и щели окон и дверей! В Германии, где налоговая политика поддерживает строительство энергоэффективных зданий и стимулирует энергосбережение, аллергиками становятся 42% детей в возрасте от 6 до 7 лет по большей части из-за низкого качества воздуха в помещениях.
Из этого можно сделать вывод: на первый взгляд прогрессивная концепция пассивного дома, построенного не по правилам С2С — порочна и бесперспективна, поскольку консервирует угрозу для здоровья, и окончание жизненного цикла такого жилища — могильник с токсическими отходами, не поддающимися переработке, и огромное количество энергии, потреб­ленное до начала, во время и после окончания своего ЖЦИ!
Экологически неэффективные здания также оказывают и негативное культурное влияние. Следуя старой модернистской эстетике, они по большей части представляют собой коробки из бетона, стали и стекла, внутрь которых нет доступа свежему воздуху и естественному свету, их внутренняя экосистема оторвана от окружающей среды. Построен ли один такой дом во Франкфурте, а другой стоит в индонезийском Куала-Лумпуре, они оба одинаковы. Архитектурный критик Джеймс Говард Канцлер (James Howard Kunstler) назвал эти конструкции «внутренне деспотичными зданиями, которые делают людей беспомощными, слабыми, ничтожными, оторванными от среды, в которой формировался их генотип, то есть делают их меньшими, чем люди».
Хотим ли мы, чтобы в глобальном мире именно такие здания покрыли всю планету? Можно ли предложить что-нибудь получше?

• Share

Дизайн «Cradle-to-cradle»
Можно. Подход к проектированию «cradle-to-cradle» (С2С, «из колыбели — в колыбель», то есть развитие от рождения к новой жизни) предлагает существенно более широкую альтернативу. В отличие от традиционалистского подхода «cradle-to-grave» («из колыбели — в могилу», то есть жизненный цикл всего сущего обязательно оканчивается прахом), и материалы — будущие отходы, которые надо будет прибрать, система проектирования С2С основана по принципу замкнутых цепей питания в природе, в которой просто нет отходов. Путем моделирования проектов на базе регенеративных циклов (цепочек постоянных превращений), система проектирования и дизайна С2С способна, для начала, создавать здания, сообщества и целые комплексы для обитания, продуцирующие полностью положительный эффект для человеческого здоровья и процветания окружающей природной среды.
Не «меньше отходов и меньше вредных воздействий», а больше положительных эффектов! Представьте себе, например, здания, которые производят кислород, поглощают углекислый газ, связывают азот, дистиллируют воду, ионизируют воздух, накапливают солнечную энергию в качестве топлива и вырабатывают из нее электричество, наращивают плодородный грунт, создают микроклимат, изменяются в зависимости от сезона и при этом прекрасно выглядят!
Кому-то непросто это представить. Однако нынешнее развитие науки и технологии позволяет перевести подход С2С из разряда фантастики о дальних космических перелетах и жизни на обитаемых самообеспечивающихся межпланетных станциях в разряд технических проектов, способных быть реализованными уже сегодня. Буквально несколько месяцев назад проектно-инновационный отдел компании Philips представил проект С2С-небоскреба, который к 2025 г. планируется построить посреди перегруженного коммуникациями жилого массива Пекина (см. «Окна.Двери.Витражи: Архитектор», 2008, стр. 86, а также стр. 63 этого номера журнала).
Имея четкое понимание химии и биохимии природных процессов и их взаимодействия на пользу человека, архитекторы могут создавать здания, конструкция которых восхитительна, производительна и регенеративна. Это означает, что нужен глубинный сдвиг в подходе: от обездвиженной и застывшей структуры, в которую нужно подать огромное количество разного рода энергии, напичканной невероятным количеством токсичных изделий и материалов, до здания, которое само является системой жизнеобеспечения, встроенной в имеющиеся материалы и энергетический поток на определенном месте. То, что такие здания уже строятся во всех уголках планеты, вселяет оптимизм, что человечество не безнадежно и способно уживаться с природой, а не только ее губить.
Итак, С2С — это не просто набор пожеланий или умозрительная концепция. Философия С2С поддерживается растущим движением «снизу» в поиске и разработке, а иногда и в восстановлении на базе археологических и этнографических данных, безопасных материалов, изделий, технологических цепочек поставки и производственных процессов, от архитектуры до промышленного воплощения.
Концепция С2С уже на практике поддерживается многими крупнейшими мировыми корпорациями, влияющими на техническую политику в своей отрасли, например: BASF, крупнейшая в мире химическая корпорация, мировой лидер в производстве ковров и напольных покрытий; Ford Motor и его основные поставщики в автопроме; ряд престижных дизайнеров и производителей текстиля, мебели, стекла, других изделий…
Даже на национальном уровне подход С2С становится все более воспринимаемым. В такой особенно влияющей на мировую экологию стране как Китай ведет активную деятельность Китайско-Американский центр непрерывного саморазвития (China-US Cen­ter for Sustainable Development). Он адаптирует известные парадигмы С2С к местным особенностям для внедрения здоровых жилищ, безопасных производственных процессов для непрерывного прогресса в общественном развитии.
Проектирование и дизайн С2С, эта оживленная энтузиастами всеобъемлющая, сотни миллионов лет эволюционирующая саморазвивающаяся система постоянных исследований и внедрений концепция природы, дает нам урок и ответ — процессы жизнедеятельности каждого организма — вклад в здоровье всего живого. Одни организмы служат пищей для других, и по цепи потребления питания поток энергии вечно передается от одного существа другому по открытому для модернизации циклу роста, разложения и возрождения. Отходы одних — пища другим.
Без техногенного вмешательства циклы образования и переработки энергии и минералов уравновешены и следуют естественному процессу развития среды. Понимание природного кругооборота в экосистемах позволяет архитекторам и дизайнерам узнать, что все материалы можно и должно рассматривать как питательный продукт в потоке природного или искусственно организованного человеком метаболизма.
Природные циклы питания называются биологическим метаболизмом. Технологический метаболизм — спроектированные аналогично земным С2С-циклы переработки; это система с обратной связью, в которой ценные, высокотехнологичные синтетика и минеральные ресурсы могут циркулировать в бесконечных циклах производства, взаимопревращения, восстановления для нового использования. Отходов нет — есть сырье.
Материалы, сконструированные как технологические нутриенты, такие как способный к бесконечному рисайклингу текстиль, становятся высококачественными высокотехнологичными ингредиентами для регенерации и создания с каждым циклом все новых и новых синтетических изделий.
Здания, сконструированные из материалов, участвующих в метаболизме обоих типов, с учетом использования местных потоков энергии (ветер, вода, солнце, геотермальное тепло, биотехнологии) и местных культурных традиций, превращаются в площадки для безвредного поселения людей как для самих себя, так и для окружающей среды.

Share Травяные покрытия крыш допускают скат крутизной до 60°

Share Водосток и теплоизолированная крыша площадью 5000 м2 производственного здания фирмы Ecover, Бельгия — пример биоутеплителя

От дематериализации к рематериализации
Поле деятельности для С2С-дизайна настолько широко, что охватывает и создание материалов, и новых источников энергии и способы изготовления вещей. Там где эко- и энерго- эффективный дизайн ставит целью дематериализацию — минимизацию негативных и создание неких положительных эффектов путем снижения общей токсичности выбросов и расхода минерального топлива — подход С2С видит рематериализацию безопасных регенерируемых материалов в системах, поглощающих для целей производства энергию Солнца, будь это биологические или технологические системы.
Рематериализацию можно понимать и как суть процесса С2С, и как метафору. В промышленном мире этим словом можно назвать химический рисайклинг, придающий новую прибавочную стоимость и полезность материалам, позволяя им быть использованными вновь и вновь в высококачественных изделиях. С2С можно понимать как метафору стратегии проектирования, ставящей целью максимизацию положительных эффектов использования материалов и энергии и их участие в кругообороте материальных потоков на Земле.
Такой известный продукт как «nylon-6» представляет собой хороший пример рематериализации. Этот широко используемый полимер может быть химически переработан в новое сырье — капролактам, который, в свою очередь, можно генерировать из поколения в поколение для высококачественной фибры для ковровых покрытий. В идеале, этот процесс безотходный — лишь незначительное количество энергии необходимо, и лишь крохи исходного сырья теряются в процессе регенерации. Учитывая, что ежегодно нужны сотни миллионов тонн ковровой фиб­ры и других изделий, способность к рематериализации нейлона-6 просто огромна. Это означает, что создан новый вид регенерирующегося материального потока.
Далее это означает, что происходит изменение реального мирового бизнес-потока, сопровождающего процесс рематериализации. Фирма Shaw Industries, например, имеет перечень испытанных материалов для производства ковровой фибры, обеспечивающей безопасность для здоровья человека красителей, пигментов, прикладных и отделочных материалов — всего, что попадает в ковровое полотно. На выходе этого сложного и огромного по своим масштабам производственного процесса получается изделие, которое полностью оптимизировано в качестве технологического питательного вещества. Фирма Shaw Industries сейчас гарантирует, что все ковры из нейлона-6 будут приняты после использования назад в переработку, причем его безопасные полиолефины будут вновь переработаны в безопасные полиолефины.

Справка УНИАН
Стоимость природного газа для домохозяйств Украины в 2007 году составила 339 грн. за тыс. м³ (около €45), что в 11 раз ниже среднеевропейского показателя, рассчитанного Евростат. Так, по данным отчета Евростата за 2007 г., европейским рекордсменом по цене природного газа, потребляемого в быту, является Дания. Средний датчанин платит за тысячу кубических метров газа €1115,1, что в 2,3 раза превосходит среднеевропейский показатель (€498,5 за тыс. м³). Начиная с 1 декабря 2008 г., стоимость газа для бытового потребления в Украине была поднята в среднем на 30%.

Абсолютный процесс
Рематериализация превращает регенерацию и вторичное использование в абсолютный процесс. Большинство же существующих ныне циклов вторичной переработки — цик­лы с выбраковкой и захоронением отходов. Большинство нынешних материалов теряют свою ценность вместе с самим изделием. Современные высокотехнологичные материалы сразу представляют собой композиты, которые не подлежат вторичной переработке даже единожды. И когда такие металлы как медь, никель, магний используются в таких композитах, они не возвращаются назад ни в природную, ни в технологическую цепь превращений, они выбывают из материально-сырьевого потока навсегда.
Это же относится к переработке «low-E» стекол, покрытия которых, несмотря на незначительную толщину, представляют собой нанослои ценнейших редкоземельных металлов и соединений. Без специальной технологии рематериализации они не просто теряются, а иногда становятся причиной невозможности переработать стеклобой обратно в стекло без потери или изменения качества.
Ключ к эффективной рематериализации можно найти, используя вещества-маркеры. В «паспорт» материала вносятся данные о примененных молекулярных маркерах, по движению которых можно отследить полноту рематериализации и материальные потоки в промышленных цик­лах, оптимальное первичное и вторичное использование. Имея такой паспорт, ценные перерабатываемые материалы можно выделить из материальных потоков и не использовать для производства гибридов, композитов и неподверженных вторичной переработке материалов.
В качестве питательных веществ хай-тек материалы можно безопасно и эффективно использовать в каждой фазе строительства. Геополимеры С2С, например, обещают замену для бетона, который «вымывает», выщелачивает огромное количество материалов и на стройке, и на свалке. Сделанные из местных материалов и высококачественных пластиков, подвергаемых вторичной переработке, геополимерные стеновые материалы могут быть даже более стабильными, чем бетон. Но они требуют для своего производства и регенерации меньшего количества энергии, как для вторичной переработки, так и для строительства, если рассматривать всю цепь превращений. Плюс положительный эффект от меньшего загрязнения земли. Например, пенобетон, армированный волокнами, полученными от переработки отходов древесины, прочнее кирпичной кладки, по тепловодности сравним с пенопластом такой же толщины, но он настолько легок, что блоки из самых прочных его марок плавают в воде.
С помощью перечня безопасных и «здоровых» ингредиентов дизайнеры и архитекторы могут создавать и использовать материалы, способные участвовать в циклах переработки С2С.
Материалы, созданные как биологические питательные вещества — текстиль для драпировки, обои и прочее, которое может биодеградировать после использования и стать плодородными компонентами грунта, создает больше положительных эффектов.
Дизайн с учетом возможности демонтажа или разборки позволяет строительным материалам быть вновь использованным и для нового строительства или облегчения переработки.
Возьмем, к примеру, WPC-матери­алы (дерево-пластик-композит, см. «Окна.Двери.Витражи», № 6-2006), сделанные с применением вторично перерабатываемого ПВХ-связующего (или других видов С2С-пластиков) и структурированной древесной массы до 70% и даже выше. Помимо высоких потребительских свойств, сравнимых с древесиной особо ценных пород, эти материалы требуют минимум затрат (считай — энергии и ресурсов) за весь период ЖЦИ.
Эти материалы сейчас помимо применения их для облицовки и атмосферостойких настилов активно выступают заменителем цельной древесины при производстве оконно-дверных конструкций. Технология производства оконно-дверных конструкций «на мебельных стяжках» (см. «Окна.Двери.Витражи», № 6-2008, стр. 66-68), позволяет значительно облегчить демонтаж и разборку для последующей регенерации WPC-изделий.
Еще один материал, способный быть «техническим питательным» элементом — полистиреновая пена, которую BASF специально разработал для применения в качестве конструкционного материала для недорогого строительства.
Безопасные материалы, которые могут быть использованы в циклах биологической рематериализации, будучи задействованы в интерьерах, создают здоровую обстановку, оказывают положительное влияние на экологию даже после использования.
В Швейцарии, где производят ковры и обивочные ткани из хлопка, шерсти или льна, их мелкие обрезки после некоторой дополнительной обработки служат в качестве мульчи для грунта, повышая плодородие земли.
Особые возможности имеет древесина. В частности, термообработанная древесина (см. «Окна.Двери.Витражи», №4-2007, стр. 97-101) — прекрасный образец С2С материала. Древесина приобретает особые механические и теплофизические свойства, становится стойкой к гниению, практически негорючей, имеет водоотталкивающие свойства. Такой обработке можно подвергать и свежий пиловочник, и древесину, которая побывала в эксплуатации и подготавливается ко вторичному использованию.
А ведь это серьезнейшая проблема — регенерация побывавшей в эксплуатации древесины и ее использование в новых изделиях. По данным доктора Гельмута Хоенштайна, Hohenstein Consultancy, члена наблюдательного совета Института развития и менедж­мента бизнеса при Университете Мартина-Лютера, г. Галле-Виттенберг, Германия (см. «Окна.Двери.Витражи», №2-2008, стр. 50-54), потребность в новых окнах и дверях всех типов за период 2009-2014 г.г. превысит число установленных во всем мире окон и дверей в 2004-2009 г.г. более чем в 2-2,5 раза!
Если учесть то, что большая часть этих изделий пошла не для нового строительства, а на замену старых, то можно себе представить, какое количество ценных ресурсов попадает в разряд строительного мусора (стекло, древесина, металл). Если в Германии перерабатывают пластиковые окна, то в Украине нет ни системы сбора, ни переработки, ни пластиковых, ни каких-либо других видов окон или дверей, что ввиду активности в сегменте R&D вскоре представит собой огромную проблему.

• Share

Подборка интеллектуальных материалов
Рематериализация и С2С-дизайн, высокотехнологичные и низко-технологичные методы способны отлично сочетаться вместе в новых зданиях. Опасные материалы могут и должны заменяться «здоровыми».
Старые здания могут тоже наполниться «здоровыми» изделиями — примером могут служить штаб-квартира общества Audubon Society в вековом здании на Манхэттене, Нью-Йорк, и Field Museum в Чикаго, где при ремонте сомнительные с точки безопасности здоровью человека материалы были заменены на другие, благотворно влияющие.
Рематериализация в больших объемах возможна только путем создания системы менеджмента цепей питания, которую можно назвать еще подборкой, пулом материалов. Эта система создается для эффективного управления потоком полимеров, редкоземельных минералов и хай-тек материалов для промышленности и архитектуры, включая местные низкотехнологичные природные материалы с целью оптимизации материальных потоков разной ценности.
Из пула интеллектуальных материалов многие компании будут черпать высокотехнологичные и легко восстанавливаемые материалы, например, как нейлон-6 или медь. В результате, через какое-то время нормальной эксплуатации изделий из этих материалов эти же компании-партнеры обязуются вернуть в пул или создать другие материалы-заменители, которыми можно восполнить материалы в пуле. Имея общий доступ к базам знаний и при налаженном обмене опытом и информацией, в идеальном случае, партнеры пула способны создать цепочки регенерации материалов и создания здоровой системы материальных потоков, имея доступ к высококачественным ингредиентам для всех изделий.
В долгосрочной перспективе, процессы, начатые созданием соглашения между компаниями, выведут из использования потенциально экологически опасные материалы как ПВХ (которые при деградации или сгорании эмитируют диоксин), предложив к использованию инновационные альтернативы. Вместе они опишут спецификации предпочитаемых материалов, обоснуют периоды нормальной эксплуатации и время возврата для вторичной переработки, то есть создадут пул интеллектуальных материалов.

Дизайн и законы природы
Естественно, С2С-материалы реализуют свой потенциал полностью только в С2С-зданиях. Такие здания должны проектироваться для каждого участка отдельно с учетом имеющихся на месте строительства рельефа, гидрологии, грунта, имеющихся экосистем, условий и длительности вегетации, локального климата, цикличности ветра, осадков, солнечной энергии для лучшего понимания и выбора С2С-материалов, способных дать наибольший экологический эффект именно здесь, на месте строительства.
Солнце — ключевой фактор для всего процесса обоснованного С2С-проектирования. Фактически, мы должны строить дома так, чтобы включить энергию Солнца в наш метаболизм, биологический и технологический.
Построенный в Северном Огайо Экоцентр им. Адама Джозефа Люиса был спроектирован, чтобы полностью перекрыть всю потребляемую им энергию. Солнечная энергия собирается крышными модулями и фотовольтаическими установками внутри помещений, куда солнечный свет поступает через прозрачные фасады стен и остекление атриума.
Отхожая вода очищается многоступенчатой системой отстойников, осаждающих органические и неорганические контаминанты. Очищенная вода по своему качеству — питьевая. Отделочные материалы изготовлены с учетом их биоутилизации и регенерации в местных условиях.
Этот опыт подтверждает возможность того, чтобы местность, где живут люди, была экологически дружественной к окружающей среде на все 100% и способна стать здоровой средой для самих жителей.

Экономика С2С-процессов
Дизайн С2С должен быть исключительно хорош экономически и социально. Это особенно видно на рабочем месте. Если дизайн крупномасштабных производств или офисов спроектирован с учетом природных особенностей, то создаются рабочие места с весьма высокой производительностью у работников. Не только в смысле здоровой обстановки в коллективе и кооперации, но и с низкими затратами на их содержание в широком смысле.
В офисе корпорации Gap, Inc. в г. Сан Бруно, штат Калифорния, США, для создания рабочей среды были активно задействованы красоты пейзажей окружающей местности San Bruno, Калифорния. Дизайнерская фирма William McDonough + Partners (WM+P) сконструировала покрытую грунтом крышу, засеянную цветами и травой, как и у местных холмов, восстановила несколько акров земли, где была воссоздана экосистема местной саванны, разрушенной ранее техногенной деятельностью человека в прошлом веке, применила панорамное изолирующее остекление «open-air». Живая крыша могла противостоять ураганным ветрам и ливневым дождям, обеспечила отличную теплоизоляцию и зимой, и летом, объединила ландшафт и интерьер в единое пространство.
С другой стороны, в этом здании было оптимизировано использование энергии за счет местных энергопотоков. Например, имеющаяся естественная разница рельефа была использована для создания естественной приточной вентиляции.
Массивные теплоемкие блоки внутри здания обдувались приточным воздухом, нагревая его зимой и охлаждая летом. Встречный поток воды по блокам также эффективно кондиционировал воздух, нормализуя влажность. Дневной свет обеспечивался естественным освещением. Это называется открытым дизайном общего пространства.
Встроенная в здание система естественного обогрева и кондиционирования воздуха оказалась столь эффективной, что здание было признано самым энергоэффективным зданием в Калифорнии в 2003 г.
Здание фабрики мебели Herman Miller в Мичигане, США, тоже проектировалось как открытая система для лучшего взаимодействия всех сотрудников, которые были жителями этой же местности. Эффективный дизайн смог сделать даже большее, чем создать связь с окружающим ландшафтом — удалось не только самообеспечивать здание энергией и снабжать его чистой водой, но после реконструкции оказалось, что производительность труда работников выросла на 24%!
Вывод для развивающихся стран — созданное по правилам С2С окружение, способствующее здоровью человека и развитию окружающей его среды, повышает производительность труда.

• Share

Градостроение С2С
Благодаря применению некоторых принципов С2С в Чикаго мэром Ричардом Дэйлом, США, этот город признан самым зеленым мегаполисом Америки.
Среди других инициатив, Чикаго, начиная с 2006 г., обязался закупать 20% энергии, полученной из возобновляемых источников. Постепенно в Чикаго, помимо привлечения возобновляемых энергетических потоков, создаются свои производственные С2С-цепи для регенерации материальных потоков.

«Мыслить глобально, но действовать локально», начиная с С2С-преобразования среды, окружающей каждого индивидуума — вот подход, способный регенерировать природу и преодолеть угрозу коллапса производительных сил планеты.

Законы экономики всюду одинаковы, С2С инициативы в развивающихся странах тоже позволяют достичь благополучия социального и природного развития. «Не надо давать рыбу тому, кто сидит на берегу, надо дать ему удочку» — гласит японская мудрость, а по правилам С2С еще и обучить, как и сколько рыбы можно выловить, чтобы завтра ее стало еще больше.
Разнообразие возможных воплощений принципов С2С становится плодотворнее при их реализации в разных климатических условиях и обмене соответствующим опытом. От прагматичной Америки до растущего Китая, от перестраивающейся Украины до высокотехнологичной Японии, принципы и правила С2С-дизайна и архитектуры содействуют обнадеживающим результатам. Верится, что интеллектуальный и дружественный к человеку и природе дизайн даст возможность оздоровить и социум, и ноосферу планеты.
План действий по внедрению дружественной к окружающей среде архитектуры и дизайна в строительстве таков: «мыслить глобально, но действовать локально», начиная с окружающей каждого индивидуума среды, чтобы принципы С2С стали ведущими для всей деятельности человека и стали силой, способной регенерировать природу и преодолеть угрозу коллапса производительных сил планеты.

Литература
Matthews, Emily, et al. (2000) The Weight of Nations: Material Outflows From Industrial Economies. World Resources Institute, Washing­ton, D.C.
Bujanowski, Anke, Michael Braungart and Christian Sinn (1998) Primitives Produktdesign. Mullmagazin, 2, pp. 24-26.
Braungart, Michael, Anke Bujanowski, Jurgen Schading and Christian Sinn (1997) Poor Design Practices — Gaseous Emissions from Complex Prod­ucts. Hamburger Umweltintitut e.V., p. 9.
Kunstler, James Howard (2001) The City in Mind: Notes on the Urban Condition. Free Press, New York.
McDonough, William (William McDonough + Partners, Architecture and Community Design, Virginia, USA), Braungart, Michael (EPEA Internationale Umweltforschung GmbH, Hamburg, Germany) Towards a sustaining architecture for the 21st century: the promise of cradle-to-cradle design. UNEPIndustry and Environment collected reports of Sustainable building and construction, April — September, 2003, New York.
Fisch, Norbert M. (2008) The Way to greater efficiency: еfficient design and planning, construction and operation. Special issue by ift-Rosenheim 3/2008 for the special show «Head-On Against Climate Change» at the fensterbau/frontale 2008 trade fair, Nuremberg 2-5.4.2008 (2008) ift Rosenheim, Fachverband Glas Fenster Fassade Baden-Wьrttemberg, NьrnbergMesse, Nьrnberg-Rosenheim, Germany.
Hegner, Hans-Dieter (2008) Energy efficiency, climate protection, sustainable construction: aims, instruments and perspectives. Special issue by ift-Rosenheim 3/2008 for the special show «Head-On Against Climate Change»at the fensterbau/frontale 2008 trade fair, Nuremberg 2-5.4.2008 (2008) ift Rosenheim, Fachverband Glas Fenster Fassade Baden-Wьrttemberg, NьrnbergMesse, Nьrnberg-Rosenheim, Germany.
Hohenstein, Helmut (2007), Hohenstein Consultancy. Global energy efficiency: experience, figures, facts. Collected reports on Glass Pperformance Days 2007, Tampere, Finland.

С. Шовкопляс,
выпускающий редактор журнала
«Окна.Двери.Витражи»