РБК
Совместный проект
Умные здания

Город внутри: как будут развиваться «умные» здания

«Умные» школы, офисы и дома уже существуют. Однако, по мнению аналитиков, до массового строительства таких зданий нам еще далеко.
Фотография Hufton+Crow, источник: www. zaha-hadid.com

Большинство зданий, в которых мы живем, выполняют базовые функции: дают «крышу над головой» и обеспечивают безопасность. Но у них есть и недостатки. Например, наличие электричества и воды в доме зависит от внешних факторов: исправности подстанций и труб.
Архитекторы, девелоперы и инженеры объединяются, чтобы спроектировать новые постройки, которые будут отвечать новым стандартам автономности, энергоэффективности и экологичности. Молодая отрасль «умных» зданий стремительно растет: в 2016 году объем этого рынка оценивался в $ 6 млрд, и, согласно отчету исследовательской компании Zion Market Research, в 2024 году он достигнет $ 62 млрд.
Здания нового поколения постепенно появляются по всему миру и позволяют понять, как будут выглядеть «умные» школы, дома и офисы.

Исследовательский центр в Эр-Рияде по проекту Захи Хадид

Все фотографии комплекса выглядят как компьютерная графика, настолько футуристическим кажется дизайн этого кампуса для ученых. Саудовская Аравия — одно из самых жарких мест на планете, и проектировщики здания учли это. Оно одновременно и защищает посетителей от жары, и использует ее для выработки энергии.
На крыше комплекса установлены солнечные батареи, которые снижают потребление энергии на 45%, а вся питьевая вода в здании очищается и используется заново. Это позволяет не использовать воду из внешних источников, что особенно ценно в таком жарком климате.

Как говорят сами архитекторы, они вдохновлялись природой: здание своими формами напоминает одновременно чешую рептилии и пчелиные соты. Такой дизайн позволяет пассивно бороться с солнечными лучами, которые не проникают внутрь. Кроме того, крыша здания выполнена из теплоотражающего стекловолокна, что предоставляет дополнительную защиту от жары.

Zero-energy building — так в США говорят о зданиях, которые производят больше энергии, чем потребляют, а значит, становятся полностью независимыми.

Школы без энергии

Zero-energy building — так в США говорят о зданиях, которые производят больше энергии, чем потребляют, а значит, становятся полностью независимыми. Лишнюю энергию такие дома отдают в центральную сеть, за что их владельцы получают деньги. Как и в исследовательском центре в Саудовской Аравии, серия школ K-12 использует солнечные панели.
Индекс потребления энергии таких школ составляет всего лишь треть от этого показателя в обычных школах. K-12 также учит школьников и их родителей принципам сохранения энергии. На протяжении всего периода обучения дети узнают всё больше о возобновляемых источниках энергии и учатся ответственному потреблению ресурсов.

Дома от Amazon

Amazon и крупнейший девелопер в США Lennar представили проект зданий, которые уже на стадии строительства будут оснащаться «умными» технологиями — они будут буквально вшиты в стены. В домах, входящих в проект Amazon Experience, установят голосовой помощник Amazon Alexa, который станет управлять техникой в жилых помещениях и всячески помогать их владельцам.
Система сможет запирать и открывать дверь, диктовать список дел, управлять термостатом, включать музыку или фильмы и многое другое. Для этого Amazon и Lennar обеспечат стопроцентное покрытие Wi-Fi в своих зданиях, а в стандартное оснащение квартир уже будут входить необходимые для общения с Alexa девайсы. При этом на стоимость это не повлияет.

Идеальный мир

Несмотря на эти примеры, до массового строительства «умных» зданий нам пока далеко. Исследовательская группа ARUP представила, как должен выглядеть полностью автономный и действительно технологичный дом. По мнению аналитиков, в подобных домах люди будут жить в 2050 году.
Один из ключевых элементов такого здания — гибкая структура. Исследователи предлагают дом с заменяемыми элементами, которые позволят адаптироваться к внешним условиям на протяжении долгого времени. Кстати, об этом же говорили и архитекторы кампуса в Эр-Рияде: их «сотовая» структура позволяет достроить модули в будущем. Впрочем, в исследовании речь идет именно о полностью заменяемых частях, например, о новых внешних стенах или крыше после износа.


Кроме того, такой дом будущего должен работать только на возобновляемой энергии. Эксперты ARUP считают, что «умное» здание будущего должно не только быть автономным и производить энергию самостоятельно, но и хранить ее, используя в других частях строения. Так, например, предлагается включать в здания городские фермы, которые смогут существовать за счет вырабатываемой энергии. Это не только упростит жизнь обитателям и избавит от походов за продуктами, но, если подобных зданий будет много, решит и более глобальные вопросы, такие как засуха, обработка земли, логистика.


Еще один параметр — реакция на окружающую среду. В 2050 году фотоэлектрические элементы — те, которые используются в солнечных панелях для выработки энергии из солнечного света, — станут доступны в более простых формах, например в краске или подобном легко наносимом покрытии. Это позволит отдельным фасадам здания выполнять разные задачи в зависимости от условий и источника питания. Одна часть сможет отвечать за очищение воздуха при ухудшении экологической ситуации, другая — за вентиляцию или сохранение тепла в зависимости от температуры воздуха, третья — за самоочистку при загрязнении, например, после сильного ветра.


Наконец, «умные» дома будут интегрированы в среду, в которой находятся. Здания, как те, в которых мы сейчас проводим большую часть жизни, просто находятся в городе и никак с ним не взаимодействуют. В будущем «умные» постройки станут частью транспортной инфраструктуры: в них будут пешеходные мосты в другие части города, которые позволят жителям вообще не спускаться на нижний уровень для автомобилей, подземные парковки с туннелями и даже частные станции метро.
Всё сводится к тому, что дома станут меньше зависеть от городской инфраструктуры и в итоге сделают среду жизни человека лучше. Здания смогут позаботиться о себе сами, пока город будет решать, что делать с временем и деньгами, которые раньше уходили на ремонтные работы и поддержку домов.

Тестируем новую технологию