Акад. д.т.н. инж. Ячко Иванов, доц. д-р инж. Венцеслав Стоянов, Българска академия на науките, Научно-технически съюз по строителство в България (НТССБ) и Висше строително училище „Любен Каравелов“
1. Въведение
Бурното развитие на индустрията през миналия XX в., белязан като века на новите открития, композитните материали и информационните технологии, наред с положителните си страни в края на столетието постави пред обществото тревожните въпроси за климатичните промени и опазването на околната среда. През последните десетилетия се наблюдават чести енергийни кризи и бързо нарастване на населението на планетата, които са новите предизвикателства пред човечеството. На дневен ред е новата парадигма за устойчиво развитие, което е начин на използване на природните ресурси, при който се задоволяват текущите човешки нужди, без да се повлиява на естествения баланс на околната среда. Устойчивото развитие обединява два основни стремежа на обществото:
а) постигане на икономическо развитие, осигуряващо нарастване на жизнения стандарт (комфорт);
б) опазване и подобряване на околната среда (грижа за бъдещето).
Съгласно Световната комисия за околната среда и развитието на ООН (UNFCC COP Report 2004), устойчивост означава „посрещане на днешните нужди, без допускане на компромис към правото на бъдещите генерации да посрещнат техните собствени нужди“.
Проблемите пораждат ново отношение към околната среда и бъдещето на човечеството във всички области. Строителството като човешка дейност, която има съществено влияние върху жизнената среда, икономиката и добруването на хората, не прави изключение от съвременните тенденции. Нещо повече, още в първия труд в областта на строителството – „Десет книги за архитектурата“, Витрувий дефинира архитектурата като „създаване на удобство и устойчивост“. Отнесено към съвремието, това означава гарантиране на прецизност, устойчивост и красота. Като допълнителна характерна черта може да се добави и хармонията, чрез която се осигурява единство между сградата и околната среда.
Към днешна дата за нас, европейците, основополагащ документ за установяване и развитие е стратегията „Европа 2020”, която предвижда:
• намаляване на емисиите на парникови газове с 20 % спрямо 1990 г.;
• добиване на 20% от енергията от възобновяеми енергийни източници;
• увеличаване на енергийната ефективност с 20% (1).
Тези цели, свързани с климатичните промени и енергията, са една от водещите инициативи „Европа за ефективно използване на ресурсите“. Отправна точка за разглеждането на строителната индустрия в контекста на устойчивото развитие и на стратегията „Европа 2020” е фактът, че за нея все още е характерна отдалечеността от устойчивостта (2). Например за производството на основните строителни материали се консумират голямо количество енергия и ресурси, при което се отделя голямо количество оксиди с неблагоприятен ефект спрямо околната среда – СО2, NOx и SОx.
Като ранни усилия за промени в строителството в посока на устойчивото изграждане е повишаването на енергийната ефективност. Те датират от 1960 – 1980 г. и са свързани единствено с топлоизолирането на сградите. Днес сме свидетели на въвеждане на стандарти за устойчиво развитие в строителството, в които ефективността на строежите (сгради и съоръжения) се разглежда от екологични, икономически и социални позиции.
Основавайки се на тези насоки и следвайки концепцията за устойчивост, в статията се оценява развитието на строителната дейност чрез решаване на краткосрочни и дългосрочни задачи за постигане на устойчиво развитие.
2. Същност, критерии и мерки за устойчиво строителство
Към настоящия момент няма общоприето определение за понятието „устойчиво строителство“. През 1998 г. Международният съвет за строителство (сега International Council for Research and Innovation in Building and Construction – CIB) дефинира устойчивото строителство като „създаване и поддържане на здравословна сградна среда, основана на принципите на ефективно използване на ресурси и екология” (CIB W82) (3). Следващият програмен документ – Agenda 21 on Sustainable Construction, повтаря това определение, но и то не разглежда икономическите и социалните въпроси. Въпреки това CIB посочва следните седем принципа (критерия) за устойчиво строителство (3):
1. Редуциране на ресурсите за строителството (редуциране).
2. Повторно използване на ресурси (отново).
3. Използване на рециклирани материали (рециклиране).
4. Опазване на природната среда (природа).
5. Изключване използването на токсични материали (токсични).
6. Гарантирана евтина поддръжка (икономика).
7. Акцент върху качеството (качество).
Посочените принципи имат отношение към всички етапи на съществуване на една сграда – проектиране, строителство, поддържане (експлоатация, реконструкция) и премахване (разрушаване). Тези принципи са приложими и спрямо ресурсите, необходими за строителството – терен (земя), материали, вода, енергия и екосистема – фиг. 1 (4). Принципите са водещи при управлението на строителните процесите, които се основават на тоталното управление на качеството.
Развитието на устойчивото строителство създаде нови понятия, като:
• високотехнологични, зелени, устойчиви и пасивни сгради;
• високотехнологични, зелени, енергийно ефективни и устойчиви материали и технологии.
Тези термини се използват като синоними, но единствено понятието „устойчив“ съдържа в себе си равнопоставеност на екологичните, социалните и икономическите проблеми на строежите в контекста на съвременните принципи на устойчиво развитие (5). В българската строителна практика обаче терминът „устойчив“ се използва в смисъл на неизменчивост на сградата и строителните материали от тяхното взаимодействие с околната среда. За избягване на двусмисленост препоръчваме използването на прилагателното име „зелен“, означаващо признак, качество или свойство, показващо съгласуваност с принципите и методологията на устойчивото строителство. Зелена сграда може да се дефинира като проектирана и изградена с енергийно ефективни и безопасни ресурси при спазване на екологичните изисквания, но към това трябва да се добавят удовлетворяване на повишени изисквания от екологично, социално и икономическо естество в сравнение с обект, изпълнен чрез конвенционалната практика. В първото здание се осъществява т.нар. whole-building интегриращ подход, включващ местоположение, енергия, материали, количество и качество на въздуха, акустика, естествени ресурси и т.н. Анализът на натрупания през последните години опит показва, че характерните особености на тези сгради са:
• На покрива се създава градината (зелен покрив), която не само придава по-добър урбанистичен вид на постройката, но и участва в нейната топлоизолация.
• Във фасадите се влагат фотоволтаични панели и елементи, които направо преобразуват слънчевата енергия в електрическа (по този начин се осигуряват над 35% намаляване на използваната доставена енергия в сравнение с традиционните жилищни сгради).
• Обитателите са осигурени с богата естествена светлина и отлично качество на въздуха.
• Сградата може да събира дъждовната вода в цистерни, разположени в приземните етажи, която се използва за поливане на градините на покрива, както и като акумулатори за топлина
• Отпадъчната вода се обработва за повторна употреба в отоплителната и охладителната система или за използване в тоалетните и др. (6).
Редно е да се отбележи, че поради търсената социална страна на устойчивото строителство основното внимание е съсредоточено върху зданията, но съоръженията също имат своята социална значимост. Това показва възможността да се говори за зелен строеж, тъй като понятието „строеж“ е обобщаващо на понятията „сграда“ и „съоръжение“.
Зелените здания и техните конструкции имат слабо въздействие върху околната среда, което се постига чрез задължително влагане на зелени строителни материали. Голяма част от използваните днес строителни материали не могат да се класифицират като „зелени“. Например годишното световно потребление на цимент през 2012 г. е около половин тон на всеки човек на планетата. Това означава, че на човек се пада почти същото количество отделен въглероден диоксид и около 5 кг отделен NOx (7). Видни са резервите в посока на устойчивото развитие на циментовата и бетоновата индустрия, като решенията са в посока минимизиране количеството на използвания цимент, на минерални добавки, на високотехнологични бетони и бетони с дисперсна армировка (8 – 10).
При употреба на горепосочените принципи за оценка на влиянието на строителството върху околната среда спрямо строителните материали последните следва да се оценят като зелени, ако удовлетворяват или надвишават съществените изисквания (11):
• за пренебрежимо и дори нулево влияние върху околната среда;
• за голяма здравина, дълготрайност и стабилност;
• за значителна влаго-, водо- и мразоустойчивост;
• за висока устойчивост на влага, гниене или биоразграждане;
• за безопасност и нетоксичност, вкл. радиоактивност;
• за производство в големи количества;
• за бързо и ефикасно произвеждане, монтиране, адаптиране и ремонтиране;
• за възможност за повторно използване и пълно рециклиране.
Обобщено зелените строителни материали се характеризират с ниски енергийни разходи за производство, висока дълготрайност (устойчивост) и незначителни разходи за тяхното поддържане. В допълнение те трябва да съдържат относително голямо количество рециклирани материали, като и самите те следва да са произведени по начин, осигуряващ възможност да бъдат напълно преработени и наново използвани. В напредналите страни вече са направени първите стъпки за решаване на тези проблеми. В САЩ над 1/3 от общите твърди отпадъци, които заемат значителна земна площ, заплашват подаването на вода и повишават разходите в сектора, идват от строителството, но са направени закони, изискващи тяхното намаляване и управление. От 2005 г. в Япония съществуват стандарти, осигуряващи гарантирани показатели на произвежданите рециклирани материали от премахнати строежи, като по този начин се обезпечава безпроблемното им влагане в бетони (12). Използването на рециклирана вода от производство на бетони и строителни разтвори е нормална практика за всеки бетонов център, но вече и водата, получена от процеси на смесване, миене и сушене на рециклирани материали, се специфицира за използване на конструкционни и масови бетони.
3. Насоки и бариери за устойчивото строителство
В началото на XXI в. концепцията за устойчиво строителство все по-добре се приема от строителната индустрия и все по-осезаемо тя влияе върху проектирането, изграждането, управлението, пазара и търговията с недвижими имоти. Детайлното познаване на опциите и процедурите на зелените строежи е задължително за организациите, предлагащи строителство, поддръжка на сграда и управление на недвижим имот. Непрекъснато нарастват сертифицираните и оценените здания, като към днешна дата те са се увеличили над 10 пъти в сравнение с 2000 г. Този успех обаче не води до масовост на прилагане на принципите за устойчивост в добре развитата традиционна индустрия. Трудностите идват не само от икономическо и финансово естество, но и от необходимостта да се преосмислят много неща в сектора – като се започне от проектирането на новия клас строежи, промяната на процесите на изграждане и поддържане при отчитане на новите пазарни механизми. Трудностите от финансов характер са свързани с цените на зелените материали, разходите за сертифициране и т.н. Факторите могат да се класифицират по следния начин:
А) Фактори с положителен ефект (насоки):
1. Бързо развитие на системите за оценка и сертифициране спрямо изисквания за устойчиво строителство (LEED, BREEAM, DGBC и др.).
2. Провеждане на целенасочена правителствена политика в развитите страни.
3. Съществуване на обществена и частна инициатива.
4. Постоянен стремеж на професионалистите в строителния бранш за повишаване на квалификацията и за приложение на добрите практики.
5. Значителен научен напредък в зелените строителни технологии.
Б) Фактори с отрицателен ефект (бариери):
1. Финансови фактори:
1.1. Трудности в анализа на цената на жизнения цикъл (LCC) на строежа.
1.2. Реално по-високи начални цени на строежите.
1.3. Разделяне на капиталовите разходи и тези за поддръжка (експлоатация).
1.4. Лоша държавна политика в областта на образованието по архитектурни и строителни специалности, включваща и неадекватно финансиране, и демотивиране на преподаватели и обучаеми.
1.5. Възприемане на устойчивостта на строежите само като пазарен продукт.
2. Изследователски фактори:
2.1. Недостатъчна мащабност на изследвания на вътрешната среда на сградата, вкл. комфорт и безопасност (здраве).
2.2. Липса на правни изследвания и създаване на адекватни законови норми.
2.3. Липса на ръководства и указания за работата по проектиране, изграждане и поддържане на зелените сгради;
2.4. Неприоритетно и недостатъчно финансиране на изследванията.
Финансовите фактори предизвикват пряка демотивация, а изследователските фактори – неизвестност и неяснота, което също води до демотивация на всички участници в процеса и грижата за строежа – инвеститор, собственик, ползвател, проектант, строител, управляващ сградата (facility manager) и т.н. Очевидно е, че за преодоляване на гореописаните бариери и по-нататъшното успешно развитие на устойчивото строителство и изграждането на зелени сгради са необходими целенасочена и последователна дейност на политици и управляващи, както и сътрудничество на всички. Необходими са повече обратна информация и данни за оценката на качеството на завършените обекти и на процесите за тяхното създаване, които да генерират информация за подпомагане на реализирането на бъдещи проекти. Не по-маловажни са и събирането на информация и анализ на финансовите разходи за изграждане, поддържане и управление на зелени сгради и съпоставката им с тези за традиционните.
4. Устойчиво строителство в България (първата половина на второто десетилетие на XXI в.)
Анализът на ситуацията у нас в първите години на второто десетилетие на XXI в. опровергава схващането за сериозно изоставане в областта на устойчивото строителство. Нормативната уредба на Република България следва съвременните тенденции. Началото на дейността в това направление датира от 1998 г., когато бе защитена първата дисертация за научнообразователната степен „доктор” с тематика бетон с рециклирани материали (13). Очакваше се тази разработка да бъде последвана от започване на рециклиране на строителни отпадъци, но поради проявеното неразбиране на важността на предложението от тогавашните ръководители на Столичната община инициативата не бе подкрепена. Количеството отпадъци от строителството през 2009 г. е около 3 млн. т (14), което е сериозен неизползван ресурс за прилагане принципите на устойчиво строителство. Използването на рециклирани материали у нас е определено нормативно с публикувания през 2003 г. Закон за управление на отпадъците и Наредбата за управление на строителните отпадъци и за влагане на рециклирани строителни материали (Обн. ДВ/бр. 89 от 13.11.2012 г.). Съгласно Наредбата, към разделното събиране на строителни отпадъци от извършване на СМР и премахване на строежи трябваше да стартира от 1 януари т.г. В съответствие с тази Наредба използването на рециклирани материали в публичните обекти следва да бъде (15):
• при строителство на сгради – 2%;
• при строителство на пътища – 10%;
• при рехабилитация на магистрали – 3%;
• при строителство, реконструкция и ремонти на други обекти – 8%.
Тези стойности са масови проценти от общото количество вложени строителни продукти и те се постигат поетапно до 2020 г., съгласно предвидени в Наредбата срокове (15). Като се има предвид, че над 40% от жилищния фонд са на възраст над 50 години, и това, че към 2020 г. следва да се рециклират 70% от строителните отпадъци, може да се очаква и завишаване на посочените проценти за използване в публичния сектор. У нас се закъснява с осигуряване на мощности за рециклиране на отпадъците от бранша. Може да се твърди, че засега е решен проблемът с рециклиране на отпадъците от пътните настилки в пътното строителство.
Към тези нормативи, способстващи възникването и развитието на новата за сектора у нас дейност, свързана със строителните отпадъци, следва да се добави и Регламент ЕС/№ 305/2011 на Европейския парламент и на Съвета от 9.03.2011 г. за определяне на хармонизирани условия за предлагането на пазара на строителни продукти, в който спрямо отменената Директива
89/106/ЕИО на Съвета е добавено ново основно изискване към строежите – устойчиво използване на природните ресурси, което се осигурява чрез (16):
• повторно използване или рециклиране на строежите, техните материали и части след разрушаване (премахване);
• трайност на строежите;
• използване на екологично съвместими природни суровини и вторични материали в строежите.
Освен горепосочените нормативни документи в посока утвърждаване на устойчивото строителство са многобройните научни и обучителни форуми и дискусии, провеждани от Министерството на инвестиционното проектиране и Министерството на регионалното развитие („Напредък и бариери пред устойчивото строителство. Устойчиво строителство и зелени обществени поръчки – 21.03.2014 г.”, Български съвет за устойчиво развитие, вкл. изградената академия към него – Sustainability Forum Sofia – More than Green – 29.09.2011 г., „Оценка на жизнения цикъл” – 29.11.2012 г., „Енергийна ефективност и сграден комфорт” – 21.02 2013, BGBC Green Future – 20.11.2013 г.), Камарата на инженерите в инвестиционното проектиране (Юбилейната международна конференция „Устойчиво строителство – отговорност на инженерната общност за съхранение на природата“ – 8.04.2014 г.), Българската асоциация на архитектите и инженерите консултанти („Използване на рециклираните строителни материали”), Научно-техническия съюз по строителство в България (Международната научна конференция „Проектиране и строителство на сгради и съоръжения”, 2012 и 2014 г.), Варненския свободен университет „Черноризец Храбър” (Международна конференция „Архитектура, строителство – съвременност”, 2013 г.), Висшето строително училище „Любен Каравелов“ (международни научни конференция ВСУ’2013 и ВСУ’2014). Във ВСУ’2014 е оформено ново тематично направление – „Устойчиво строителство. Енергийна ефективност. Нулево енергийни сгради. Екоинженеринг и екологична сигурност“. Значим ефект в строителните среди има и учреденият през миналата година ТК 101 „Устойчиво строителство” към Българския институт по стандартизация.
Друга съществена насока в областта на устойчивото развитие е сертифицирането, чрез което се оценяват и насърчават действията на инвеститори, проектанти и строители за създаване на зелени сгради и устойчива сградна среда. По LEED е Американското посолство в София, по BREEAM са търговският център „Странд” – Бургас, търговският комплекс City Tower – София, а Българският съвет за устойчиво развитие присъди златни сертификати по системата за сертифициране на устойчиви сгради DGNB Bulgaria в категориите „Нови административни и офисни сгради“ на „Софарма бизнес тауърс” (фиг. 2) и „Сердика офиси София” и „Нови търговски сгради“.
В анализа следва да се отчете значителното забавяне в обучението на архитектите и строителните инженери за овладяване на принципите, изискванията и технологиите на устойчивото строителство. Първите стъпки са направени в Европейския политехнически университет и Висшето строително училище „Любен Каравелов“, като във Варненския свободен университет „Черноризец Храбър“ в началото на 2014 г. започна нова магистърска програма на тема „Устойчиво градско развитие“. Но такова обучение и популяризиране на идеите и предимствата на устойчивото строителство е задължително и за българското общество, политиците, законотворците и държавната администрация, в т.ч. особено внимание заслужава общинската администрация, която трябва да бъде в крак с прогресивните тенденции в областта.
У нас все още няма разработена цялостна концепция за устойчиво развитие и в частност за бранша. Към момента няма приет държавен документ, посочващ изисквания за устойчиво строителство, зелени строежи и сгради с близки до нулево потребление на енергия. Опитите за прилагане на системи за сертифициране не стимулират в необходимата степен развитието на устойчивото строителство. На фона на повишените очаквания и изисквания на потребителите (обитателите) на такъв тип сгради посочените пропуски водят до финансови загуби при търговията с имоти. Сред проблемите, които забавят по-мащабното развитие на устойчивото строителство у нас, следва да споменем и настъпилия срив след 2007 – 2008 г. на дейността вследствие на икономическата и финансовата криза. Същевременно именно секторът, рационално обоснован на принципите на устойчивото строителство, може да бъде двигател в икономическо отношение, ако му се даде нужният импулс. В подкрепа на тази насока са думите на бившия генерален секретар на ООН Кофи Анан: „Ние имаме човешки и материални ресурси, необходими за устойчиво развитие не като абстрактна концепция, а като конкретна реалност“ (17).
Заключение
Внимателният и критичен анализ на развитието на устойчивото строителство показва, че са налице всички предпоставки за утвърждаването на този тип дейност и свързания с нея нов клас иновативни сгради и съоръжения. Досегашният опит в областта сочи, че строителството от гледна точка на устойчивостта и програмирането на адекватно управление през целия жизнен цикъл на зданието е от важно значение за бъдещото развитие на „новата строителна идеология”, чрез която се решават задачите за гарантиране на ефективна и здравословна жизнена среда, съхраняване на природата и запазване на ресурсите и за бъдните поколения.
По-нататъшното успешно развитие на утвърждаващата се и в бранша парадигма за устойчиво развитие е свързано с:
• Компенсирането изоставането в изследователската дейност чрез адекватно финансиране за изучаване на вътрешната среда върху продуктивността и здравето, екологична изгода от тази алтернатива на традиционното строителство и т.н.
• Утвърждаването и практическата реализация на схващането, че устойчивото строителство е преди всичко и подчертано екипна дейност на инвеститори, проектанти, строители и специалисти по управление и поддържане на сградите. На тях се пада отговорността да мислят за екологията, имуществото и икономичността на този нов клас строежи.
За нас в България освен посочените мерки е наложително:
• Да се разработи национална концепция за устойчиво развитие, в т.ч. и за строителството.
• Да се възприеме или адаптира една система за оценяване и сертификация сградите;
• Да се започне незабавно запознаване на специалистите (архитекти, инженери, икономисти, мениджъри и др.), политици, предприемачи и администратори със същността и предимствата на този тип строителство.
• Да се премине към реално изпълнение на регламентите, законите и наредбите по управление на строителните отпадъци и тяхното влагане в строежите.
