Потрепанные фасады и многочисленные изъяны ветшающих многоквартирных домов Управления жилищного строительства Нью-Йорка (NYCHA) вряд ли навевают мысли об инновациях. Будучи крупнейшим арендодателем в городе, который обеспечивает жильем почти каждого шестнадцатого ньюйоркца, NYCHA десятилетиями страдает от отложенного ремонта и плохого управления. Здания буквально крошатся.
Физическая инфраструктура пришла в упадок: не работают лифты, разрушены детские площадки, обваливаются фасады. К этому добавились скандалы последних лет, связанные с плесенью и фальсификацией результатов инспекций на содержание свинца. Ураган «Сэнди» в 2012 году лишь усугубил ситуацию, затопив подвальные электро- и отопительные системы. Местные планировщики назвали это состояние субсидированного жилья «сносом из-за пренебрежения». Для восстановления зданий в надлежащем состоянии потребуется не менее 40 миллиардов долларов — это, по меньшей мере, 180 000 долларов на одну квартиру.
Однако много лет назад в этих квартирах уже прослеживались признаки инноваций — на кухнях. К концу 90-х NYCHA осознало, что холодильники, установленные в большинстве квартир, являются по сути «бензиновыми прожорливыми монстрами» — крайне неэффективными, старыми и дорогими для агентства, которое оплачивает счета за электроэнергию для жильцов. В сотрудничестве с местной коммунальной службой NYCHA провело конкурс для производителей бытовой техники, требуя создать компактные устройства для квартир с превосходными показателями энергоэффективности. Победитель получал доступ к NYCHA и ряду других жилищных ведомств, заинтересованных в закупке не менее 20 000 единиц ежегодно. Выиграла компания Maytag со своей тогда еще новой моделью Magic Chef, что позволило NYCHA сократить расходы за счет повышения энергоэффективности и снижения выбросов. В итоге, с 1995 по 2003 год было закуплено 150 000 таких холодильников. Это был образец использования веса и рыночной мощи организации для стимулирования инноваций.
Теперь NYCHA хочет применить тот же подход к системам отопления и охлаждения. В рамках конкурса Clean Heat for All Challenge производителям предлагают разработать недорогие и простые в установке технологии тепловых насосов для модернизации зданий. Предполагаемые устройства должны помещаться в стандартный размер окна, заменяя повсеместно используемые оконные кондиционеры, и обеспечивать эффективное отопление и охлаждение квартиры без использования хладагентов или прямого сжигания ископаемого топлива.
Агентство подкрепляет этот конкурс обязательством закупить и установить не менее 24 000 таких устройств в рамках капитального плана стоимостью 250 миллионов долларов. Тем временем Управление по исследованиям и разработкам в области энергетики штата Нью-Йорк (NYSERDA) помогает привлекать другие жилищные агентства по всему штату и стране, чтобы они также заявили о готовности закупать новые агрегаты. «Мы ожидаем, что будем использовать этот механизм снова и снова, когда возникнет массовый рыночный спрос», — говорит Эмили Дин, директор NYSERDA по декарбонизации жилья.
Ставки для агентства, компании-победителя и общества в целом могут быть огромны. Инвестиции в более эффективное отопление и охлаждение зданий полезны для людей и планеты; нахождение справедливого способа сделать это в необходимых масштабах и темпах для решения климатической проблемы стало бы преобразующим фактором.
«Восемь миллионов человек в США ежегодно покупают оконные кондиционеры, глобальный рынок систем ОВК составляет 100 миллиардов долларов в год, а количество единиц кондиционирования в мире утроится к 2050 году — в основном это небольшие агрегаты, аналогичные тем, которые мы пытаемся продвигать», — объясняет Винсент Романин, инженер и генеральный директор Gradient, одного из стартапов, представивших проект для конкурса NYCHA. «Это мощный рыночный сигнал, который может ускорить внедрение этих технологий».
Это не единственный технологический скачок, который NYCHA и NYSERDA надеются совершить в ближайшие годы. RetrofitNY, пилотная программа стоимостью 30 миллионов долларов, призвана поддержать новый тип комплексной энергетической модернизации зданий, который фактически предполагает прикрепление герметичных, погодоустойчивых панелей к внешним стенам старых домов. Эта технология была изобретена и внедрена в Нидерландах некоммерческой организацией Energiesprong, что переводится как «энергетический скачок». Такой высокотехнологичный кокон не только резко сократит потребление энергии, но и может быть установлен без необходимости выселения жильцов. Первый тестовый проект, который должен быть завершен — Casa Pasiva в Бруклине, — должен открыться в октябре после задержки, вызванной пандемией.
«Несколько лет назад полная модернизация нашего портфеля казалась невыполнимой задачей», — говорит Райан Кэссиди, директор по устойчивому развитию и строительству в RiseBoro Community Partnership, некоммерческом застройщике, поддерживающем проект Casa Pasiva. «Это может стоить немного дороже, но сейчас у нас есть необходимые средства и методы».
Исторически считалось, что единственным необходимым «инновационным» решением для стареющего жилого фонда является снос и новое «зеленое» строительство. Однако модернизация существующих зданий гораздо более устойчива, чем их снос и возведение новых. Климатический кризис создал острую необходимость сокращения выбросов углерода, и любой серьезный план по достижению этой цели должен предусматривать выделение значительных средств на адаптацию старого, энергонеэффективного жилья. Применение сноса влечет за собой слишком высокую цену как в денежном, так и в углеродном выражении.
Здания, особенно старые и неэффективные, составляют почти 40% энергопотребления страны. Более половины доступного арендного жилья в стране старше полувека, а Министерство энергетики (DOE) подсчитало, что к 2050 году 75% из 130 миллионов зданий в США все еще будут стоять. Модернизация и обновления происходят недостаточно быстро; по оценкам DOE, ежегодно модернизируется 2,3 миллиона домов. Для достижения целевых показателей по выбросам необходимо модернизировать от 3 до 6 миллионов зданий ежегодно. Это означает, что застройщикам и владельцам недвижимости страны срочно нужны проверенные, эффективные и доступные решения, а также финансирование и политическая воля для их реализации.
«Многие из решений, необходимых нам для декарбонизации массового жилья, уже существуют, и мы пытаемся поддержать те идеи, которые могут масштабироваться быстро», — говорит Тэтчер Белл, программный директор The Clean Fight, инкубатора стартапов в области чистой энергетики, специализирующегося на более устойчивых жилищных решениях. «Инновации — это сложно, но внедрение — еще сложнее».
Жилищная сфера требует серьезной мобилизации для решения этой масштабной проблемы. Однако традиционным технологическим «разрушителям» пока не удается достичь в этом секторе такого успеха, как в других отраслях. Katerra, стартап из Кремниевой долины, поддерживаемый SoftBank, который хвастался радикальным пересмотром строительного процесса, прогорел после привлечения 3 миллиардов долларов. Это стало ярким примером трудностей, с которыми сталкиваются стартапы в отрасли, где приходится учитывать множество факторов: рабочую силу, местные нормы, проблемы с цепочками поставок, строительные кодексы. Social Construct, стартап, вышедший из влиятельного Y Combinator в Сан-Франциско, пытался оптимизировать многоквартирное строительство с помощью автоматизации и ИИ, но подал заявление о банкротстве в прошлом году, сославшись на трудности, связанные с пандемией.
Программы, которые начинают влиять на климатические действия — инициативы NYCHA, более совершенные общественные модели в Канаде и Европе, а также местные стимулирующие программы, такие как кампания по тепловым насосам в Мэне или чрезвычайно успешная инициатива TECH Initiative, программа стоимостью 120 миллионов долларов, призванная помочь Калифорнии достичь углеродной нейтральности к 2045 году, — показывают, что модель инноваций Кремниевой долины может оказаться неэффективной в решении одной из важнейших мировых проблем. Дело не совсем в противостоянии общественной и частной сферы, но терпеливый капитал и политически ориентированные вмешательства могут обеспечить большую справедливость и, возможно, более быстрое сокращение выбросов, чем подход «двигайся быстро и ломай вещи». Как говорит Кэссиди о проекте Casa Pasiva, там нет крутых технологий с множеством кнопок и контроллеров, которые могут нажимать жильцы; это умная изоляция и герметизация воздуха — «то, что не продашь венчурному капиталу».
«Одна часть рынка стремится предоставить долгосрочное, доступное, устойчивое жилье, в отличие от другой, ориентированной на прибыль, которая не способствует долгосрочному рассмотрению жилищного фонда», — говорит Ю Энн Тан, специалист группы по зданиям с нулевым уровнем выбросов в RMI, аналитическом центре, занимающемся чистой энергетикой. «Время не ждет. Управляющие жилищным фондом не могут ждать крупного, «серебряного пули» технологического решения или огромного источника финансирования, который может и не появиться».
На протяжении большей части прошлого века константой в жилищном строительстве и технологиях была идея сделать все более «машинным» и автоматизированным. Идея заключалась во внедрении заводской точности посредством сборных или модульных конструкций, выполняемых в основном в контролируемой среде, а не на грязной строительной площадке. Это должно было привести к созданию воспроизводимых моделей из набора деталей, взаимозаменяемых и простых в сборке, как детали Lego. Даже Фрэнк Ллойд Райт годами дорабатывал свои сборные дома по американской системе. У Томаса Эдисона была схожая идея.
Но Katerra, стартап с гиперактивным ростом, видел нечто большее: сеть заводов по всей стране, производящих узлы и готовые детали. В один из моментов компания имела сотни законтрактованных проектов и расширилась до строительства с использованием массивной древесины и даже производства собственных лампочек: это была вертикально интегрированная компания, строящая вертикально. Соучредители Майкл Маркс и Фриц Вулф надеялись применить свой опыт в технологических цепочках поставок и производстве в новой отрасли. Вместо этого Katerra, стоимость которой когда-то оценивалась в 6 миллиардов долларов, объявила о банкротстве прошлым летом.
«У них была надменность и презрение к отрасли, и не было реального видения того, какой будет их модель», — говорит Мишель Кнапп, специалист по строительству и основатель FunForm, стартапа, фокусирующегося на модернизации зданий. «Они использовали технологию для постройки Edsel. Если вы используете роботов для постройки Edsel, вы все равно строите Edsel».
Всеобъемлющее видение Katerra по реформированию строительной индустрии, использующее миллиарды долларов инвестиций для создания совершенно новой производственной системы с нуля, продемонстрировало стереотипную самоуверенность Кремниевой долины. При этом влияние, которое она оказала, ничтожно мало по сравнению с европейскими моделями, нацеленными на модернизацию с использованием простого, прямолинейного и стандартного набора компонентов.
По словам Джерарда Маккоги, серийного предпринимателя и основателя Century Homes, ирландского пионера строительства вне площадки, компания разделяла общий «слепой» момент со многими американскими технологами: она игнорировала инновации, разработанные за рубежом. В то время как в американском строительстве преобладали каркасные конструкции на месте с использованием легкодоступного сырья — представьте пикап Ford, груженный досками, подъезжающий к участку — строители в Азии и Европе, более ограниченные в пространстве и материалах, довели до совершенства сборные и модульные методы. Katerra проигнорировала эти примеры, которые постепенно накапливали опыт, фокусируясь на конкретных секторах один за другим. Вместо этого она попыталась изобрести велосипед, полностью взяв на себя все аспекты сложного строительного процесса и создав слишком много различных моделей одновременно, что привело к огромным перерасходам.
«Не то, что вы знаете или не знаете, вас подводит», — говорит Маккоги, который вел переговоры с лидерами Katerra. «Были вещи, в которых они были абсолютно уверены, что нужно делать, но [они ошибались]. Строительство вне площадки — это не одно трюковое представление. Нужно ползать, прежде чем ходить. Самый неопытный парень в моей компании знал об оффсайт-строительстве больше, чем их старшее руководство».
Предпринимается множество усилий по декарбонизации зданий. Одним из примеров является Holistic Energy and Architectural Retrofit Toolkit (HEART) — облачная вычислительная платформа, включающая функции принятия решений и управления энергией. (Изображения основаны на модернизации башни Кена Собла от ERA Architects.)
Модель Energiesprong, в рамках которой были модернизированы тысячи домов в Нидерландах и по всей Европе, опирается на Stroomversnelling (название означает «быстрое ускорение») — сеть, в которой подрядчики, жилищные ассоциации, поставщики комплектующих и даже финансисты тесно сотрудничают, — это уровень координации, которого не смогла достичь даже разветвленная система Katerra. В настоящее время система Energiesprong может обновить здание примерно за 10 дней. Другие стартапы и строительные компании предлагают дополнительные улучшения: например, голландская фирма Factory Zero производит готовые модули для крыш с электрическими котлами, тепловыми насосами и солнечными разъемами. Озеленение старого здания происходит почти по принципу «подключи и работай».
Это часть более широкой европейской модели, которая начинается с амбициозной политики по выбросам и подкрепляется стимулами и финансированием для модернизации и нового строительства через такие программы, как Horizon Europe, фактически субсидируя новые методы строительства и создавая рынок для инновационных окон, дверей и систем ОВК. Ключевым компонентом успеха является готовность правительств финансировать такие обновления для субсидируемого и общественного жилья — обычно послевоенных башен и таунхаусов, отчаянно нуждающихся в улучшении. Но есть и другие существенные преимущества в Европе: строительные нормы гораздо более стандартизированы по странам и континенту в целом, включая прогрессивные правила, продвигающие стандарт *passivhaus* — сверхэффективный уровень изоляции и вентиляции, который резко снижает потребность в энергии для отопления и охлаждения. Вся экосистема жилья также меньше и более стандартизирована, что облегчает поддержку большего количества экспериментов. Energiesprong использует одну базовую модель здания, несколько подрядчиков и относительно небольшое число участников на небольшой территории.
Координация была бы экспоненциально сложнее в одном городе США, не говоря уже о всей стране. «Европа использует подход дробовика, финансируя множество программ по всем направлениям», — говорит Майкл Элиасон, эксперт по устойчивому строительству из Сиэтла и основатель Larch Lab, дизайнерской студии и аналитического центра. Это подход, который распределяет риск между различными идеями, в отличие от концентрации венчурного капитала на нескольких узконаправленных быстрорастущих стартапах. «США ведут себя как снайпер», — говорит он. «Katerra терпит неудачу, и это влияет на всю префабрикационную строительную индустрию».
Появляющаяся модель в Канаде стремится повторить европейскую. CityHousing Hamilton, муниципальное жилищное управление города Гамильтон, недавно использовало национальные жилищные фонды для капитальной модернизации башни Кена Собла — прибрежной высотки для пожилых людей, построенной в 1967 году и пришедшей в упадок. Проект, который включал панельную внешнюю облицовку, новые высокоэффективные окна и электрификацию отопления и газовых плит, довел здание до стандарта *passivhaus*; благодаря экстремальной эффективности снижение потребности в энергии для охлаждения и отопления квартиры эквивалентно трем лампам накаливания — и это с сокращением энергопотребления на 94%. Элегантные новые эркеры с сиденьями, панорамными видами и естественным освещением говорят о том, что эстетическая цена не была заплачена.
Грэм Стюарт из ERA Architects, руководивший проектом и изучавший сотни аналогичных высоток середины века в стране, говорит, что проект обеспечил работой канадские компании, производящие высокотехнологичные окна и облицовку, предполагая, что такая работа может способствовать зарождению отечественной отрасли для большего количества «зеленых» строительных проектов. Он даже инициировал создание Tower Renewal Partnership — организации, посвященной аналогичной модернизации по всему Канаде. Но менеджер по развитию CityHousing Hamilton Шон Ботам отмечает, что, несмотря на все преимущества, которые получают жители башни — улучшение качества воздуха, контроль инфекций, улучшение психического здоровья и когнитивных функций, а также «виды, которых просто нет в социальном жилье», — агентству вряд ли удастся повысить стоимость модернизации других зданий в своем портфеле на 8%, если не будет дополнительной финансовой поддержки.
«Европейский вариант таких зданий — это уже не история; это просто закон природы», — говорит Стюарт. «Каждая юрисдикция делает это по-своему. В Северной Америке высокая производительность — это налог. Как это превратится в общеконтинентитативный императив?»
«Мы действуем, исходя из парадигмы «хорошо иметь» энергоэффективность, а не из парадигмы изменения климата — из парадигмы «дом горит, нам нужно финансирование военного уровня для жилья».
Панама Бартоломи
По крайней мере, в Соединенных Штатах любой прогресс, по-видимому, будет децентрализованным в обозримом будущем. План президента Джо Байдена Build Back Better включает амбициозные предложения по инвестированию миллиардов долларов в модернизацию, но перспективы принятия этих предложений, даже по частям, туманны. Тем не менее, положение о 5 миллиардах долларов на улучшение изоляции в инфраструктурном законопроекте, принятом Сенатом в ноябре 2021 года, окажет влияние, считает Тан из RMI. Некоторые разрозненные частные фирмы модернизируют свои активы: RENU Communities, программа Taurus Investment Holdings, глобального инвестора в сфере частного акционерного капитала в сфере недвижимости, проводит аудит энергетической модернизации при приобретении новых зданий в своем портфеле, рассматривая тепловые насосы и энергоэффективные обновления как способ повышения стоимости активов и снижения затрат на обслуживание. Но это скорее исключение, и требуется большая срочность.
«Мы действуем по старой парадигме зданий — с точки зрения энергоэффективности, которая является «приятным дополнением», а не с точки зрения изменения климата — с точки зрения «дом горит, нам нужно финансирование военного уровня для жилья»», — говорит Панама Бартоломи, основатель и исполнительный директор Building Decarbonization Coalition.
Поскольку строительные нормы и стимулы в США находятся в ведении властей штатов и муниципалитетов, эксперименты, которые проводят NYCHA и NYSERDA, становятся еще более важными. Местный закон Нью-Йорка 97, один из немногих городских законов, устанавливающих агрессивные целевые показатели выбросов для владельцев крупных зданий и значительные штрафы за их несоблюдение, вступает в силу в 2024 году.
Существует множество проблем для успешного внедрения решения с панельной модернизацией в Соединенных Штатах и реформирования способов финансирования и направления жилищных инноваций во всей строительной среде. Импорт концепции из страны, столь отличающейся по типам зданий, экономическим стимулам и строительной культуре, сам по себе сопряжен с трудностями, говорит Кнапп, которая участвовала в раннем проекте RetrofitNY.
По сообщению представителя NYCHA, усилия агентства по декарбонизации тормозятся такими проблемами, как возраст зданий, необходимость модернизации электросетей и отсутствие данных о стоимости и производительности панельных решений. Тем не менее, NYCHA уже тестирует тепловые насосы в Форт-Индепенденс, а также индукционные плиты на 1471 Watson Avenue (оба в Бронксе) в преддверии более широкого внедрения. А первый проект RetrofitNY, затрагивающий здание NYCHA — Ravenswood Building в Куинсе, — планируется завершить к марту 2024 года, преобразовав шестиэтажное здание на 48 квартир.
«Мы видим большой интерес на стороне предложения рынка, и бизнес-модель меняется», — говорит Дин из NYSERDA. «Мы наблюдаем появление нового класса поставщиков решений, которые предлагают модернизацию под ключ с гарантией производительности и ценовых гарантий по достижению углеродной нейтральности для зданий».
Настоящий вопрос в том, смогут ли эффективность, достигнутая благодаря инновациям, амбициозной политике и поддерживающему финансированию, объединиться достаточно быстро, чтобы действительно повлиять на текущие усилия по модернизации. Тан отмечает, что некоторые исследователи даже изучают способы направления средств здравоохранения на такие обновления, поскольку улучшение качества воздуха и уменьшение количества плесени оказывают столь глубокое влияние на здоровье жильцов.
Она приводит в пример программу Built to Last в Филадельфии как хороший шаблон для того, как могут финансироваться многие из этих проектов в будущем. Эта программа, реализуемая Энергетическим агентством Филадельфии, изучает мир стимулов, которые домовладельцы с низким уровнем дохода могли бы использовать для модернизации и ремонта, от льгот на утепление до субсидий на энергоэффективную бытовую технику. Алон Абрамсон, директор программы, сообщает, что проект, задержанный пандемией, в настоящее время работает над 25 различными домами, координируя действия подрядчиков, требований и сроков для помощи в восстановлении жилья, которое часто находится в плачевном состоянии.
Для людей, живущих в домах, которые сейчас ремонтируют, были обычным делом случаи потери тепла или неработающей духовки, или трещины в трубах водопровода, из-за которых прекращалось водоснабжение. Из-за плохой изоляции, дешевых материалов и отложенного обслуживания они часто сталкивались с огромными счетами за электроэнергию, говорит Абрамсон. Его опыт лишь подчеркивает, насколько сильно энергетические затраты — как финансовые, так и экологические — ложатся бременем на тех, у кого меньше всего ресурсов. Это проблема, не имеющая простых решений.
«Нам нужно декарбонизировать наш жилой фонд, но системные проблемы весьма серьезны», — говорит Абрамсон. «Установка тепловых насосов в этих домах — это технологическая проблема. Это фундаментальная проблема. Но отсутствие окон — это проблема побольше».
