Немногие архитекторы в Великобритании могут похвастаться тем, что они прислушиваются к консультантам по экологическим вопросам, конструкторам или обитателям своих уже реализованных объектов. А тех, кто учится на своих ошибках и использует полученный опыт в последующих проектах, вообще впору заносить в Красную книгу.
Architypе, представители нового поколения архитекторов-энтузиастов, построили первые в Великобритании школы, соответствующие немецкому стандарту Passivhaus. Своей работой они доказали, что школа может быть не только красивой постройкой, но и зданием, где комфортно учиться благодаря его продуманности и энергоэффективности.
Что такое стандарт Passivhaus?
Напомним, что этот немецкий стандарт энергоэффективности зданий, разработанный PassivhausInstitut – показатель низкого энергопотребления, комфорта во внутреннем пространстве и архитектурного качества объекта. Многие совершенно напрасно считают, что он применим только к жилью: в переводе с немецкого «Haus» означает не только дом, но и любое строение, и стандарт подходит к зданию любой типологии. О его прогрессивности говорят цифры: стандартное энергопотребление обычной школы в Англии – 100 кВтч/м2 в год, а здание, построенное по стандарту Passivhaus, должно потреблять не больше 15 кВтч/м2 в год. В отличие от других стандартов, Passivhaus способствует снижению энергопотребления путем оптимизации проектных решений – таких, как поиск наиболее компактной формы, наилучшей ориентации здания и т. д.
Стандарт Passivhaus нечасто можно встретить в Англии, поскольку местные нормы энергоэффективности работают по совершенно противоположной схеме. По сравнению с Passivhaus, популярный в Англии и лоббируемый правительством «зеленый» стандарт BREEAM имеет многочисленные критерии оценки, которые часто не имеют никакого отношения к энергопотреблению: например, баллы можно получить, если расстояние между проектируемым зданием и ближайшим почтовым ящиком меньше 500 метров. Кроме того, BREEAM ориентирован скорее не на снижение количества потребляемой, а на производство дополнительной энергии от возобновляемых источников.
Как действует архитектор, придерживающийся принципов Passivhaus?
Во-первых, он максимально снижает теплопроводность стен, крыш, перекрытий и дверей. Во-вторых, он заботится о термальной герметичности здания: все «мостики холода» (участки теплопотерь, чаще всего встречающиеся на стыках конструктивных элементов здания) должны быть сведены на нет или минимизированы. Помимо этого, уже на начальном этапе проектирования здание моделируют при помощи программного обеспечения PHDP (Passive House Design Package). Однако британские архитекторы обычно сначала полностью вычерчивают здание, продумывают планировки и только потом отдают для расчета энергозатрат инженерам. Те пытаются что-то оптимизировать, но вероятность исправить ошибки в готовом проекте крайне мала. Поэтому куда эффективней думать об этом на более ранних этапах работы, когда проект можно существенно изменить, если это требуется, например, для сохранения тепла.
Самое сложное в стандарте Passivhaus – это проверка объекта на соответствие, где показателями являются не только расчетные данные инженеров-проектировщиков, но и реальные измерения в уже построенном и эксплуатируем доме. А построить в точности так, как было спроектировано – известная головная боль для всех архитекторов.
Кто такие архитекторы Architype?
Architypе – это архитектурная мастерская нового образца, появившаяся 29 лет назад и заслужившая за эти годы завидную репутацию проектировщиков качественных энергоэффективных зданий. Их оригинальный подход продиктован стремлением вовлечь заказчиков и будущих жильцов в процесс проектирования. Опытным путем они наработали багаж технических решений, повышающий качество «производимого продукта».
За время своего существования коллектив Architypе увеличился с пяти до 53 человек, несмотря на это им удалось сохранить свежий творческий подход к проектированию, включающий частый анализ и обсуждение проектов. Годовой оборот компании составляет 3 млн фунтов в год.
Почему Architype решили применить стандарт Passivhaus в Англии?
Около пяти лет назад Architypе в сотрудничестве с Oxford Brooks University (один из крупнейших институтов, занимающихся изысканиями в области энергоэффективных технологий) собрали и проанализировали информацию о «работе» школьных зданий, построенных этим бюро. В результате выяснилось, что, несмотря на различные энергоэффективные стратегии, эти школы потребляли огромное количество энергии, поскольку зимой в них открывались окна. И в этот момент адаптация стандарта Passivhaus для британских реалий заинтересовала Architypе, потому что, благодаря механической вентиляции и термальной герметичности, построенные по этому стандарту здания потребляли значительно меньше энергии и генерировали меньше СО2. Дополнительным плюсом стала реальная возможность изучить то, как «работает» здание, и какие именно проектные решения больше всего помогают повысить энергоэффективность.
Многие архитекторы опасаются, что стандарт Passivhaus ограничит полет их фантазии. Но архитекторы Architypе утверждают, что именно заданные им жесткие рамки запускают полноценный творческий процесс в их головах.
За счет применения в своих недавних проектах методов Passivhaus Architypе достигли радикального упрощения форм и деталей, оптимизировали процесс проектирования и даже архитектурный надзор. Желаемых результатов им удается достигать, продумывая шаг за шагом каждое решение и проверяя его работоспособность на практике. По словам директора бюро Джонатана Хайнса, самым главным уроком для Architypе стало осознание важности упрощения проекта в целом и конструктивных деталей в частности.
Поскольку типология здания не была решающим фактором, Architypе были готовы опробовать стандарт Passivhaus на любом проекте. Cейчас, накопив опыт работы в этой сфере, они проектируют по принципам этого стандарта университет, здание архива, поселок на 150 домов, церковь и несколько частных домов. Однако пять лет назад их специализацией были школьные здания, поэтому они и стали для них первым Passivhaus-полигоном. Единственным существенным требованием заказчика пяти школ, совета округа Вулвергемптон, было придерживаться рамок весьма скромного бюджета.
На сегодняшний день Architypе полностью закончили строительство двух учебных заведений – начальной школы Оукмидоу (Oakmeadow) и школы Бушбери-Хилл (Bushbury Hill), а в ноябре 2013 достраивается третье – начальная школа Суиллингтон (Swillington). Все они заменили устаревшие и потому снесенные школьные здания, а своим появлением они обязаны нынешней правительственной инициативе. Однако Джонатан Хайнс считает, что дальнейшее распространение «пассивных» школ в Англии – под большим вопросом как раз из-за трудностей с государственным финансированием. Поэтому Architypе надеются, что такие проекты будут пользоваться большим спросом, например, в Уэльсе, где система госфинансирования отличается от английской.
Архитектурные особенности «пассивных» школ
Процесс их проектирования начался с поиска оптимальной формы, этажности, глубины и ориентации здания при помощи уже упомянутой программы динамического моделирования PHDP. В результате первоначальных исследований стало ясно, насколько важна для снижения энергопотребления компактность здания. Минимизация площади поверхности здания по отношению к площади пола позволила уже на этапе концепции достигнуть оптимизации энергозатрат. Для обеих уже построенных школ в итоге была выбрана композиция из простых прямоугольных 2-этажных объемов с центральным пространством, которое служит рекреацией.
Здание спроектировано так, чтобы солнечному свету был обеспечен доступ во все школьные помещения, чтобы там как можно меньше использовали искусственное освещение. Чтобы снизить возможность перегрева в летние месяцы, количество окон, ориентированных на запад и восток, сведено к нулю, поскольку солнечные лучи, падающие под низким углом, всегда сложнее затемнить, и потому окна выходят на север и на юг.
Большое внимание в проекте «пассивных» школ уделено вопросам тепловой герметичности здания и минимизации уже упомянутых «мостиков холода» – проблемы, о которой в Англии часто забывают. Больше всего таких «мостиков» образуется в области фундамента, поскольку он непосредственно контактирует с землей, и на стыках конструктивных элементов. Архитекторы нашли оригинальный ответ на этот вопрос, предложив конструкторам спроектировать фундамент, который был бы полностью теплоизолированным и не касался бы почвы напрямую. Вначале британские конструкторы – партнеры Architypе заявили, что это невозможно с технической точки зрения, несмотря на то, что в Германии и Австрии такой метод широко применяется при строительстве «пассивных» зданий, но позже Architypе все-таки удалось их переубедить. В конечном итоге, такое решение оказалось даже дешевле, чем обычный ленточный фундамент, поскольку примененный метод потребовал меньше земляных работ. Когда такая система была реализована, количество «мостиков холода» в области фундамента было сведено к нулю.
Для избавления от «мостиков холода» на стыках конструктивных элементов архитекторы придумали разделить конструкцию здания на внутреннюю и внешнюю части. Вся внутренняя часть конструкции целиком обернута слоем теплоизоляции, названным «одеяло», и потому полностью герметична. Более того, теплоизоляция фундамента примыкает к теплоизоляции стен, создавая замкнутый контур, что позволило полностью разрешить проблему «мостиков холода». Однако из-за такого решения козырьки, навесы и подобные им фасадные элементы пришлось крепить на дополнительные наружные конструкции, не соединенные с основным каркасом.
Бюро Architypе удалось достигнуть поразительных результатов, использовав стандарт Passivhaus как инструмент проектирования и вообще не затратив дополнительных средств на энергоэффективные технологии (хотя обычно здания Passivhaus и так окупаются довольно быстро: в среднем за 5–10 лет в зависимости от цен на энергоносители). Основывая рабочий процесс на наблюдениях за тем, что и как «работает» в постройке, эти архитекторы борются за качество путем упрощения самого здания и его деталей, доказывая при этом, что энергоэффективность не противоречит красоте и элегантности. Как сказал музыкант Чарльз Мингус, «Усложнение простоты – это банальность. А упрощение сложности – это и есть творчество»: именно этой философии придерживается мастерская Architypе.
текст: Евгения Буданова
http://archi.ru/world/51168/odeyalo-dlya-passivnoi-shkoly