Изменение климата — главный движитель инноваций

Share Проф. Клаус Зедльбауэр (Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer), председатель Фраунгоферовского инновационного альянса в строительстве (the Fraunhofer Building Innovation Alliance, FBIA) Созданный в конце мая 2008?г. Альянс объединяет 16 научно-исследовательских институтов и исследовательских центров при ряде университетов Германии. Альянс FBIA, чья штаб-квартира расположена во Фраунгоферовском интституте строительной физики (Fraunhofer Institute for Building Physics) в г.Хольцкирхене, что в 30 км от Мюнхена, видит себя в качестве чувствительного звена, сенсора и инициатора новых и инновационных тематик исследовательских работ в области строительства. Исследования под эгидой FBIA сосредоточены на строительстве и архитектуре «постоянного развития» («sustainability building»), управлении ресурсами, исследованиями и инновациями в строительстве, а также всеми аспектами здоровья в строительстве, со всем, что связано со «здоровыми» изделиями, системами и оптимизацией процессов в строительстве. В частности, FBIA представит на выставке BAU-2011 инновационные решения в области исследований жилищ и интерьеров, зданий, адаптированных к климату и местной культуре, высокотехнологичные строительные материалы с рекордными характеристиками и интеллектуальные системы управления зданиями. Интересы FBIA охватывают весь спектр строительных приложений: от материалов и до компонент, от комнат и до зданий, вплоть до концептуальных разработок массивов для застройки и городского планирования.

— Строительная индустрия, по мнению обывателей, часто представляется весьма инертной и консервативной отраслью, не склонной к инновациям. Это верная картина или все же нет?

— Конечно, высокие технологии и строительство лишь в последнее время стали весьма близки. Проблема в том, что изделия, использующиеся в современном строительстве, имеют длительный срок службы. И дома могут стоять по 30, 50 или даже по 80 лет. Тем не менее, область исследований и разработки стройматериалов очень бурно развивается и в ней используются новейшие достижения, как и в управлении зданиями и автоматизации. Рост энергозатрат, изменения климата и очевидная нехватка ресурсов побуждают нас строить намного более интеллектуальные здания, которые к тому же и более эффективны. И поэтому мы неизбежно берем в союзники достижения «high-tech».

— Кто или что движет инновациями в строительстве?

— Первичный импульс был извне. Наибольший движитель — климатические изменения. Если мы всерьез говорим о снижении эмиссии диоксида углерода и хотим действительно что-то с этим сделать, то строительный сектор экономики может здесь оказать наибольшее влияние. Это один из ключевых секторов, поскольку именно здесь потребляется огромное количество всех видов ресурсов, в частности, материалов и энергии. Говоря в терминах технологического развития, имеется несколько движителей инноваций. Архитектура — один из них. Наблюдается растущий тренд создания ультрасовременной архитектуры постоянного развития, саморазвивающихся зданий («sustainable buildings»).
Само это также требует исследования, например, самобеспечивающиеся и энергодобывающие здания, т.н. дома «энерджи-плюс». Движителем могут быть крупные строительные фирмы, желающие существенно снизить операционные затраты и при строительстве, и при эксплуатации своих новых моделей зданий. Но по большей части пока — это изолированные или самоизолированные инициативы. Таким образом, инновации в строительстве нуждаются в межотраслевом инженерном и междисциплинарном научном обмене.

— Ввиду очевидного недостатка координации и взаимодействия, какова в этом контексте отводимая Вами роль для FBIA?

— У нас есть три цели. Одна из них — собрать вместе компетентных и активных исследователей в строительстве, и продвигать инновации путем взаимодействия между ними. Вторя цель — связать больше проектов вместе. В Штутгарте, например, мы создали довольно большой кластер инноваций по теме саморазвития («sustainability»). В-третьих, мы вместе можем крепче вбить гвоздь необходимости углубления исследований во всех областях строительства в правительственные мозги, тем самым высвободить огромный научно-технический и экономический потенциал в этой области. Общество уже осознает, что строительная индустрия играет ключевую роль в том, чтобы стало возможным «перекрыть плотину» на пути изменениям климата, продолжающемуся неуемному поглощению минеральных ресурсов и растрачиванию энергии.

— Как это взаимодействие между исследователями с одной стороны и промышленностью с другой работает на самом деле? Здесь есть успех, или это требует улучшений?

— Кооперация всегда успешна, даже в условиях нынешнего финансового кризиса. Половина денег поступает к нам от комиссионных, выплаченных промышленностью. Например, главное дело нашего «домашнего» R&D-центра в Дуйсбурге — проводить научно-исследовательские работы совместно с промышленниками и таким путем внедрять инновации в промышленность. Это происходит по-разному — например, путем мозгового штурма, совместной генерации идей и демонстрации инноваций, которые были разработаны совместно с промышленностью, в качестве примера практических системных решений.

— Касательно вашей исследовательской деятельности — какова главная тема, над которой работает FBIA?

— Есть четыре области. Одна из них — тема постоянного развития («sustainability»), т.е. проектирование, строительство, эксплуатация и разборка зданий таким путем, чтобы их влияние на окружающую среду было минимальным. Здесь главную роль играет экологический фактор, а именно — эко-аудит и строительство таким путем, чтобы здания позже можно было максимально утилизировать, и материалы, из которых они построены, затем вторично использовать. К этому прибавляется экономический фактор. 80% стоимости здания приходится на фазу его утилизации — это просто невероятно много. Мы также должны более строго подходить к экологической проверке изделий и материалов, используемых в строительстве.
Вторая область наших интересов — вопрос, а для кого мы строим? Для людей! Это значит, что мы должны создавать комфортное и здоровое пространство для их обитания. Если офисный работник сможет работать более эффективно и производительно, компания сэкономит средства и обойдется без привлечения дополнительных работников.
Третья область — исследования строительных и высокоэффективных материалов, многофункциональных изделий и фасадных систем. Здесь более всего сосредоточены реновационные системы, которые увеличивают прочность и характеристики уже существующих зданий при минимальном «вторжении» в них при переделках, и которые также существенно сокращают затраты времени на реновацию.
Четвертая область нашей деятельности — разработка программного обеспечения, т.е., чтобы стало возможным, получив набор CAD-изображений от архитектора, сразу смоделировать все функциональные свойства здания и разработать соответствующую модель здания. Здесь мы находимся в преддверии мощного прорыва вперед.

• Share

— Цель этих исследований — разработка реальных изделий и продуктов?

— Ориентированные на пользователя исследования с практическим применением соответствует принципам в сообществе Фраунгофера. Один пример этого — акустические поглотители. Сейчас эта разработка воплощается в полноценном семействе изделий. Поглотители абсорбируют звук и шумы, чем повышают слышимость и разборчивость речи в помещении. Другой пример — исследования в области запахов: если вы знаете, какие именно молекулы вызывают тот или иной запах, и откуда он исходит, вы можете сконструировать такую вентиляционную систему, которая может чувствовать и реагировать на команды сенсоров, проветривая именно столько, сколько нужно. При этом система отключится, когда, скажем, фермер начнет разбрасывать навоз на соседнем поле.
Наша цель — быть на переднем крае исследований и разработок в области химии, физики, материаловедения и микроэлектроники, переносить их и воплощать в технологии строительства, находить их применение в конкретных изделиях.

— На каком месте, по-вашему, находится сейчас строительная индустрия Германии по сравнению с мировой строительной отраслью?

— Она очень сильна, однако имеет слабину в смысле коммуникаций и распространения ее опыта и достижений. Стройиндустрии следует больше себя продвигать. Возьмем, к примеру, США. Они выработали для своих «зеленых» зданий систему сертификации LEED — от слова «лидерство» — но мы-то знаем, что Америка вовсе не лидирует в разработках для этой области. Поэтому альянс FBIA нацелен сейчас на собирание и поддержку всех инновационных инициатив и «мощностей», которые существуют среди инженерно-строительных исследователей и в строительной промышленности Германии.

— На BAU 2011 в Мюнхене альянс FBIA планирует продемонстрировать примеры интеллектуальных зданий. Какова цель этих презентаций?

— Мы хотим показать компетентность немецкого инжиниринга. Планы по презентации еще не завершены, но я могу себе представить, что будет мощное средоточие на трех основных темах: