БРИКС: Бразилия. Циклическое строительство и проектирование

 jbor, Shutterstock.com

Статья подготовленна на основе доклада Доктора Селсо Бастоса, технического директора OUT, архитектора и градостроителя, магистра гражданского строительства и доктора наук в области окружающей среды для круглого стола "Циклические города: Москва", которое организовало Архитектурного бюро A.iT на Международном Архитектурном Конгрессе.

Бразилия обладает громадным потенциалом для развития рынка продуктов и услуг. Это обусловлено следующими факторами:

- Наличие больших площадей под застройку;

- Отсутствие в ряде регионов даже базовой инфраструктуры;

- Дефицит жилья;

- Обилие материалов;

- Рост рынка индустриализированного строительства;

- Возможности для инноваций и технологий;

- Недостаток программ профессионального обучения;

- Благоприятный климат;

Гражданское строительство в Бразилии отстает в развитии от таких отраслей, как автомобилестроение или электроника. Во многих регионах, особенно беднейших, строительство все еще ведется вручную, с большими затратами материалов и неквалифицированной рабочей силы. Основные препятствия для технологических и экологических инноваций — страх изменений в процессах, страх при инвестировании, а также беспокойство из-за возможного снижения прибыли.

Циклическое строительство основано на концепции экономики замкнутого цикла. Его суть - глубинные изменения в организации процессов и уход от линейной модели добычи ресурсов, производства, потребления и утилизации. Старую парадигму необходимо преодолевать совместными усилиями.

Экономика замкнутого цикла — альтернативная модель экономики. В ее основе лежит устранение и сокращение количества отходов, продление цепочки создания стоимости и восстановление природы. Она дает уникальную возможность с самого начала избежать образования отходов. Пересмотрев подходы к проектированию зданий и городов, внедряя новые технологии и инновационные бизнес-модели, мы сможем использовать существующие активы более эффективно, сохранить ресурсы и строительные материалы в экономике на более долгий срок, предотвратить их превращение в отходы и сократить выбросы CO2.

Применение подходов циклической экономики в динамично растущем секторе с высоким уровнем отходов, каким является индустрия строительства, открывает большие возможности для получения дополнительных выгод. Инвесторам и заказчикам объектов циклические подходы помогут увеличить рентабельность инвестиций, а также быстрее достичь целевых показателей по выбросам углекислого газа.

Переход к экономике замкнутого цикла способен сократить глобальные выбросы CO₂ от строительных материалов на 38% к 2050 году, за счет снижения спроса на сталь, алюминий, цемент и пластик. В результате сектор также станет более устойчив к нарушениям в цепочках поставок и волатильности цен на сырье.

Для перехода к экономике замкнутого цикла особенно важно внедрить модель циклического строительства.

Что же такое циклическое строительство и как его внедрять?

Глобальный дефицит сырья и колебания цен все чаще стимулируют специалистов из сферы строительства изучать возможности циклического подхода, в том числе повторного использования материалов и конструкций существующих зданий.

Циклические здания строятся таким образом, чтобы устранить потери ценных ресурсов и на этапе строительства и проектирования и после завершения эксплуатации здания или отдельных его часте при их демонтажа.

Стоит отметить, что экономика замкнутого цикла является устойчивой (соответствует принципам ЦУР), при этом не все устойчивые подходы являются замкнутыми. Отличие экономики замкнутого цикла в том, что все элементы, комплектующие и материалы максимально сохраняют свою ценность и функциональность.

Они предназначены для длительной эксплуатации и повторного использования, их удобно обслуживать и ремонтировать. Но также они обладают высокой ценностью для повторного использования, их можно дополнять и модернизировать, а также легко демонтировать и превращать в новые объекты.

Таким образом, срок службы объектов продлевается, а материально-производственные циклы замыкаются. Потребность в новых материалах и энергии сводится к минимуму.

Это открывает колоссальные возможности. На самом деле, циклическое строительство - это будущее строительной индустрии.

В будущем строительный сектор должен стать регенеративным, он не может продолжать быть источником загрязнения, благодаря добычи сырья из шахт и карьеров, и превращая все в отходы после окончания использования и сноса.

Деконструкция — это новая тенденция. Она связана с отказом компаний от традиционного сноса зданий. Вместо этого ценные строительные материалы и прочие ресурсы попадают на рынки вторичных товаров.

А начинается процесс циклического строительства еще на стадии проектирования.

Например, может произойти сдвиг к проектированию, ориентированному на имеющиеся материалы. Это значит, что доступность определенных материалов определяет, как будет спроектировано здание. Таким образом, подрядчик привлекается на более ранней стадии. В связи с тем, что материалы закупаются еще на стадии проектирования, организация их логистики и временного хранения станет важным фактором.

Основные шаги по внедрению принципов экономики замкнутого цикла в строительстве

 - Выясните, можно ли отремонтировать и перестроить существующие здания вместо того, чтобы их сносить.

Есть ли в вашем городе пустующие, устаревшие здания? Вы можете использовать их по-другому вместо того, чтобы обрекать на снос.

- Уже на этапе разработки концепции и проектирования решите, как можно замкнуть ресурсные циклы и продлить срок службы материалов;

- Используйте вторичные материалы;

-Используйте материалы, которые подлежат переработке и вторичному использованию;

- Следите за тем, чтобы материалы, используемые в рамках проекта, можно было заменять и использовать повторно;

- Стройте гибко, чтобы здание можно было использовать для различных функций, а планировка была не слишком “жесткой”;

- Убедитесь в качестве материалов, которые будут использоваться при строительстве, а именно, в том, что они функциональны и не содержат нежелательных веществ;

- Обеспечьте возможность отслеживания и ведение документации по движению материалов на протяжении всего процесса;

И главное: организуйте управление так, чтобы обеспечить синергию и сотрудничество между всеми вовлеченными сторонами.

В реализации проекта участвует множество сторон: помимо клиента, это консультанты, архитекторы, инженеры, подрядчик и его субподрядчики.

Циклическое строительство начинается с этапа появления идеи у заказчика.

Важно, чтобы в самом начале процесса клиент определил основную задачу проекта, был готов принять возможные риски и сформулировал четкие цели строительства, а также обеспечил возможность диалога и обмена идеями и решениями между всеми участниками. Таким образом, соблюдение принципов экономики замкнутого цикла станет приоритетом во всем процессе.

Цели могут быть следующими:

- Свести к минимуму потребление ресурсов при строительстве, X% строительных материалов должно быть переработанными или повторно используемыми;

- Здание должно быть создано устойчиво и экологично, предлагать очевидные примеры переработки/повторного использования;

- Здание должно иметь возможность пройти зеленую сертификацию;

- Конструкция должна содержать элементы нового мышления, где переработанные или повторно используемые материалы применяются новым интересным способом;

- Здание должно строиться с учетом потенциальной гибкости и многофункциональности;

- Благодаря повторному использованию и переработке материалов общие выбросы CO2 должны быть снижены минимум на X %;

На этапе проектирования, когда с учетом пожеланий и требований заказчика формулируются глобальные требования к проекту (функциональность, требования к площади и т.д.), а также оценивается его финансовая структура, важно учесть такие вопросы:

- Готов ли я как девелопер, по-прежнему строить циклично, если это окажется дороже традиционного способа строительства?

- Не будет ли строительство дороже из-за циклической модели? Вопрос частый, и на него нельзя ответить однозначно, все зависит от конкретной ситуации и проекта.

- Если есть время и график позволяет, почему я буду строить из повторно используемых и переработанных материалов?

- Обычно существует несколько вариантов повторного использования и переработки строительных материалов, но надежность таких поставок все же иная, чем при покупке новых материалов.

Циклическое строительство все еще находится в зачаточном состоянии, и нужно искать новые решения и способы строительства. По мере развития рынка будут тестироваться и внедряться новые решения, накапливаться опыт, что повлияет на уровень цен.

Если вы хотите строить циклично, при выборе материалов вам надо уделять особое внимание экологичности, способам их использования и обращению с ними после окончания эксплуатации здания.

Циклический материал (продукт):

 - Должен иметь длительный срок службы и быть износостойким;

- Может удобно обслуживаться и ремонтироваться для продления срока службы; Подлежит повторному использованию или переработке для извлечения максимально возможной ценности;

-Обеспечивать заменяемость различных компонентов и материалов в течение срока службы;

Строительные материалы можно активно использовать повторно или перерабатывать, но есть здесь и подводные камни. С одной стороны, это вероятность того, что используемые в строительстве материалы содержат опасные для окружающей среды вещества. Поэтому надо с особым вниманием относиться к рабочей среде и микроклимату в помещении. С другой стороны, нужно доказать, что переработанные строительные материалы соответствуют современным требованиям; для этого могут потребоваться тесты и испытания.

Как показывает анализ жизненного цикла зданий, строительные материалы формируют значительную часть экологического следа, в то время как на эксплуатационные расходы приходится лишь малая его часть. Таким образом, именно за счет материалов возможна значительная экономия ресурсов и снижение действия на климат. (В Бразилии теплый, тропический климат).

Производитель, который стремится поставлять циклические строительные материалы, должен уделять особое внимание экологическим аспектам выбора и производства, способам их использования и обращения с ними после завершения срока эксплуатации.

Также важно учесть:

- Как строительная продукция влияет на микроклимат в помещении;

- Как строительная продукция влияет на условия работы на строительной площадке;

- Как устойчивые характеристики строительной продукции можно задокументировать с помощью маркировки и сертификации;

Исключение концепции отходов

Вопреки возможным ожиданиям, во время пандемии строительная отрасль в Бразилии испытала рост на 8,30% (по данным Национального индекса гражданского строительства (SINAPI)), прежде всего, за счет неорганизованного рынка малого строительного бизнеса.

На сектор гражданского строительства приходится 7% бразильского ВВП. Помимо того, что это лакмусовая бумажка экономического роста и создания рабочих мест, он также расходует невозобновляемые природные ресурсы, является эмитентом парниковых газов и влияет на энергетику и водоснабжение. Согласно оценкам, на этот сегмент приходится 54% общемировых отходов от производства и упаковки.

Строительные компании обычно сортируют отходы и поставляют их компаниям по переработке отходов. Предприятия по переработке отходов преобразуют отходы в продукты, это приносит им доход, создает рабочие места и вносит вклад в охрану окружающей среды.

И вот, строители считают, что выполнили свою часть работы и беспокоиться им больше не о чем: возникшие отходы теперь - область интереса компаний по их переработке, те извлекают из этого прибыль.

Это происходит во многом потому, что практикуются традиционные технологические процессы без практики повторного использования материалов и с выбросом большого количества CO2 . Выбросы CO2, похоже, не входят в повестку дня строительных компаний.

Появление отходов — результат серьезного недостатка в организации технологических процессов. Материалы добываются, производятся, транспортируются, используются в строительстве, но не выполняют своих функций полностью, потому что после демонтажа их выбрасывают, со всеми издержками и ущербом для окружающей среды.

И скажите мне, где в этом процессе место для циклического строительства?

Результатом традиционного подхода является огромный расход материалов, а затем —огромное количество отходов.

В концепции циклического строительства отходы не должны образовываться в принципе.

Важно изменить видение.

При рассмотрении отхода как продукта, задача состоит в том, чтобы сохранить ценность этого ресурса и эффективность его использования. Только после внедрения циклического проектирования, технического обслуживания и ремонта, повторного использования, перераспределения, реставрации и повторного производства переработка отходов может быть выбрана в качестве стратегии.

Производство строительных конструкций на заводах осуществляется за пределами строительных площадок. В сочетании с концепцией цикличности оно предлагает отличную альтернативу. Промышленное производство обеспечивает более высокое качество, контроль элементов и материалов, меньший уровень отходов и рост профессионализма работников, не говоря о снижения воздействий на городскую среду и ее разрушения.

Нам недостает знаний об этом секторе, это и большая проблема, и большая возможность.

“Экономика замкнутого цикла предлагает огромные возможности для строительной индустрии. Современные исследования демонстрируют, что применение циклических методов позволяет добиться значительной разумной экономии углекислого газа в течение жизненного цикла здания, обеспечить экономическую выгоду и повысить социальную ценность".

Джули Хиригойен(Julie Hirigoyen) - генеральный директор компании UKGBC Julie Hirigoyen

В торговле спрос на переработанные и бывшие в употреблении материалы со стороны проектировщиков и строителей будет расти. Я верю в потенциал этого рынка: по аналогии с магазинами секонд-хенд, потребуются крупные поставщики, предлагающие материалы и элементы конструкций для вторично использования.

Повторно используемые материалы являются важными элементами в циклическом строительстве. Чем больше повторно используемых и переработанных материалов мы используем, тем меньше первичных материалов нам требуется и тем меньше наше воздействие на окружающую среду.

Фактически, повторно используемые и переработанные материалы, которые есть в наличии, должны определять проектирование здания.

В этих условиях важно отслеживать путь использования материалов, что позволит строителям запрашивать циклическую продукцию на основе ее происхождения и соответствия требованиям. Важно составление общей базы данных по используемым материалам.

Ориентация образовательных учреждений на подготовку специалистов, в чьи учебные программы включены концепции экономики замкнутого цикла, заложит основы устойчивого будущего и обеспечит передачу знаний. Так сформируется новое поколение лидеров в области охраны окружающей среды.

Для строительных компаний это возможность компенсировать свои методы и не ставить во главу угла только прибыли, независимо от экологических издержек. Для сотрудников появляется мотивация принять вызов и показать, что можно действовать иначе.

Застройщики и их профсоюзы могут создавать информационные системы, которые являются базами данных для их членов. Благодаря им можно будет передавать в дар, предоставлять в долг, продавать или обменивать материалы, инструменты и материалы, которые лишние или более не нужны, а также инструменты и оборудование. Это значительно сократило бы отходы труда: то, что не нужно одним, может быть полезно для других.

Необходимо пересмотреть законодательство и поощрять сотрудников, которые на деле доказывают устойчивость концепции в рабочих процесса. Одним из вариантов, на мой взгляд, является предоставление льгот предпринимателям в процентах от городского индекса, то есть вознаграждение за использование в застройке инновационных методов работы с низким воздействием на окружающую среду. Это определенно стало бы хорошим стимулом для строительных компаний.

Другим предложением является требования по использованию в проектах циклических материалов в процентном соотношении.

Для конечного потребителя это возможность выбирать объекты недвижимости, спроектированные и реализованные в соответствии с экологичными концепциями, более долговечные и с меньшим расходом воды и энергии.

Наконец, для инвесторов циклическая экономика означает более высокую рентабельность инвестиций и достижение целевых показателей по выбросам углекислого газа.

Каждый должен перестроить свой сектор по принципам экономики замкнутого цикла, чтобы эффективнее управлять ресурсами и создавать большую ценность.

Многие компании отрасли признают, что повторное использование и переработка отходов - это будущее, но не все еще знают, как перейти к ним на практике. Поэтому так важно разъяснять принципы циклического строительства и то, какими должны быть первые шаги.

Строительство должно стать более экологичным, нужно комбинировать инновации, более эффективно использовать материалы и организовать технологические процессы. Для этого требуется действовать и порывать со старым – преобразуя устаревшие традиционные методы в новые, более эффективные, основанные на технологиях.

“Стимулировать творческий подход в рамках ограничений и внедрять инноваций для преобразования строительной отрасли”.

В концепции циклического строительства нужна четкая терминология, позволяющая избежать размытия понятий, как это произошло с «устойчивым развитием». Все вокруг стали вдруг объявлять об устойчивости с маркетинговыми целями, возник так называемый “гринвошинг” (зеленый пиар).

"Нужно добиться того, чтобы страстное увлечение этой темой распространилось также на людей, которые устанавливают стандарты и разрабатывают нормативные акты. Часто мы сталкиваемся с недостатком знаний – многие управленцы хотели бы быть более экологичными – поэтому должны помогать им осознавать проблемы и знакомить с возможными решениями. "

Роланд Верник, Австрия, пионер в области циклического строительства.

 Наша миссия заключается в пересмотре существующих методов строительства, чтобы дать возможность регенеративного проектирования на всех уровнях и стадиях проекта, а также позволить строительной индустрии оказывать положительное влияние на здоровье человека и всей планеты. Нельзя недооценивать роль уже построенных зданий и их адаптации к новому использованию в снижении выбросов СО2.

Статья подготовленна Архитектурным бюро A.iT на основе презентации, которую предоставил Селсо Бастос.

Dr. Celso Bastos

Architect and urban planner, Master in Civil Engineering and Doctor in Environmental Engineering.

Technical Director of OUT architecture and engineering. Founding partner of NB Projetos Ltda. (project and consultancy). Coordinator of the Circular Economy Club – Vitória (London). Ambassador in Brazil of International Circular Construction Cluster (Slovenia). Professional with 40 years of experience in the field of design and construction, focusing on Circular Economy and Circular Construction.