Почему современные здания проектируют под климат, которого уже нет

Погодные данные для симуляции энергетического поведения построек в Норвегии и большинстве стран Европы застыли в периоде 1991–2020 и не отражают будущих климатических сдвигов, а значит, вся логика расчёта инсоляции, вентиляции и охлаждения рискует быть выстроенной под ситуацию, которую здание не застанет.

«Мы симулируем завтрашние здания с вчерашним климатом»

Эту фразу произнёс профессор Томас К. Тайис (Thomas K. Thiis) из NMBU, и, если отбросить афористичность, она описывает рабочий процесс большинства проектных бюро: в основу расчёта ложится архив метеонаблюдений, который молча предполагает, что 2026 год климатически похож на 2016-й, а тот, в свою очередь, — на 2006-й. При заявленном сроке службы здания в 50–70 лет разрыв между ожидаемым и фактическим климатом может превысить полвека, как отметил профессор: «Здание, спроектированное сегодня, должно нормально функционировать в 2050-м, 2070-м и, желательно, дальше».

Команда Тайиса вместе с коллегой Арнкеллом Д. Петерсеном (Arnkell J. Petersen) и исследователями Университета Коимбры в Португалии разработала «файлы будущей погоды» (future weather files) для 5000 точек по всей Европе. Инструмент призван дать архитекторам и инженерам возможность прогнать проект через разные климатические сценарии ещё до того, как залит фундамент.

Что конкретно разъезжается в расчётах

Температурные изменения распределяются по году неравномерно, и это важнее, чем кажется на первый взгляд. В Осло средние температуры вырастут сильнее всего зимой, тогда как летние показатели сдвинутся заметно меньше. Для страны, где основная доля энергопотребления зданий приходится на отопление, даже несколько градусов в неправильный сезон переворачивают энергетический баланс.

«Легко подумать, что несколько градусов в среднем ничего не значат, но когда отопление сосредоточено в сезоне с максимальным энергопотреблением, это существенно влияет на расчёты», — пояснил Тайис.

Команда протестировала файлы будущей погоды на жилых и офисных зданиях в Кристиансанде, Осло, Тронхейме и Тромсё. Потребность в отоплении заметно снижается во всех четырёх городах и под всеми сценариями выбросов, причём наибольшее сокращение ожидается к 2080 году.

Что отслеживать проектировщику

«Это оценка рисков, решение по которой должен принять девелопер», — говорит Тайис. Для архитекторов и заказчиков это означает простую вещь: если расчётная схема отопления, охлаждения и затенения выполнена по старой метеооснове, её стоит пересчитать по сценариям будущей погоды, особенно для проектов со сроком эксплуатации за 2040 год. Разница в расчётах, как показали тесты на четырёх норвежских городах, будет не теоретической: где-то можно пересмотреть мощность котла, где-то — количество и тип солнцезащитных конструкций, а где-то и систему вентиляции, которая была подобрана под вчерашнюю летнюю норму.