facebook
twitter
vk
instagram
linkedin
google+
tumblr
akademia
youtube
skype
mendeley
Wiki
Global international scientific
analytical project
GISAP
GISAP logotip

БАЗОВЫЕ ПРИНЦИПЫ ЭКОЛОГО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ АРХИТЕКТУРЫ

Автор Доклада: 
Марков Д. И.
Награда: 
БАЗОВЫЕ ПРИНЦИПЫ ЭКОЛОГО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ АРХИТЕКТУРЫ

УДК 728.84.012.12:[697.142:628.87]:658.26:620.92

БАЗОВЫЕ ПРИНЦИПЫ ЭКОЛОГО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ АРХИТЕКТУРЫ

Марков Денис Игоревич, аспирант
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет


В статье рассматриваются основные (базовые) принципы эколого-ориентированнной энергосберегающей архитектуры. Приводятся примеры из мировой практики строительства, иллюстрирующие данные принципы. Рассказано о взаимодействии архитекторов и природы, о принципах гармоничного отношения к окружающей среде при проектировании и строительстве зданий. Описаны основные принципы проектирования экологических городов и поселков. Также рассказано о понятии комплексного подхода в проектировании экологических зданий и об основных направлениях в данном подходе.
Ключевые слова: архитектура, экология, энергоэффективные здания, энергосбережение, энергоэффективность, энергоэффективные технологии.

In the article the main (basic) principles of ecological energy saving architecture are considered. Examples from international practice development, illustrating these principles are given. The cooperation of architects and nature, the principles of harmonious relationship to the environment during design and construction of buildings are discussed. The basic design principles of eco-cities and eco-villages are described. Also the concept of an integrated approach to environmental design of buildings and the main directions of this approach are described.
Keywords: architecture, ecology, energy-efficient buildings, energy conversation, energy efficiency, energy-efficient technologies.

Понятие «зеленая» архитектура, которую правильно будет назвать эколого-ориентированной архитектурой, объединяет великое множество приемов снижения энергопотребления зданий, улучшение качества окружающей среды и использования самых современных материалов и технологий. Эколого-ориентированная энергосберегающая архитектура успела продвинуться дальше экспериментальных разработок, которые доказали эффективность одних решений и технологий и неэффективность и дороговизну других. В настоящее время, можно с полным основанием говорить о своде ее принципов, исповедуемых многими современными архитекторами и реально являющейся основой для их творческой практики, в сотрудничестве с инженерами, экологами и многими другими специалистами.
Принцип первый: принцип сохранения энергии.
Проектирование и строительство зданий таким образом, чтобы свести к минимуму необходимость расхода тепловой и электрической энергии на их отопление, охлаждение и кондиционирование. Принцип сохранения энергии должен быть реализован на протяжении всего жизненного цикла здания, т.е. при его строительстве, эксплуатации и конечном сносе. Следует особо упомянуть концепцию пассивного дома. В начале 90-х годов доктор Вольфганг Файст, основатель «Института пассивного дома» в Дармштадтe (Германия), и профессор Бо Адамсон из Лундского университета (Швеция) предложили концепцию «Пассивного дома». Основной принцип пассивного дома – это высокая эффективность оболочки здания. Прежде всего – уменьшение тепловых потерь дома. При теплопотерях различают теплопередачу через воздухонепроницаемые строительные конструкции вследствие теплопроводности и теплопотери, связанные с воздушными потоками системы вентиляции. Оба вида тепловых потерь в пассивном доме по сравнению с обычными зданиями должны быть сильно уменьшены. Основные методы сокращения теплопотерь таковы: улучшенная теплоизоляция основных ограждающих конструкций; уменьшение «мостиков холода» в конструкциях; повышенная герметизация оболочки дома; использование специальных энергосберегающих окон для пассивных зданий; высокоэффективная рекуперация тепла из вытяжного воздуха [1]. Пассивный дом не нуждается в принципиально новых или другого вида строительных элементах и оборудовании, достаточно улучшение существующих конструкций, в таком случае, это должно быть значительное улучшение.
Принцип второй: принцип взаимодействия с солнцем («солнечный дом»)
Еще в древнеримской жилой архитектуре использование низкого южного солнца зимой как основного источника света и тепла стало обычным делом, когда с I в. н.э. начали применять оконное стекло. Существует общее эмпирическое правило, согласно которому грамотно спроектированный пассивный солнечный дом в сравнении с традиционно спроектированным домом той же площади поможет снизить затраты на отопление на 75% при удорожании строительства всего лишь на 5-10%. Во многих странах построенные солнечные дома не требуют никакой дополнительной энергии на отопление или охлаждение (рисунок 1).

Рис. 1. «Дом солнечного света» компании Velux, построенный в г. Прессбаум, Австрия.
Первым этапом проектирования солнечного дома считается выбор оптимальной формы здания. Как правило, рекомендуется компактная, близкая к квадрату форма плана с минимальным периметром наружных стен. Для уменьшения поверхности наружных стен могут использоваться цилиндрические, полусферические и другие нетрадиционные формы.
В солнечных жилых домах редко встречается одна какая-либо система энергосбережения в чистом виде. В таких домах также используются несколько коллекторов активного типа, хотя бы для горячего водоснабжения, а также солнечные батареи или тепловой насос. В большинстве солнечных домов имеется дублирующий источник энергообеспечения.
Принцип третий: принцип сокращения объемов нового строительства (переработка)
Испокон веков люди использовали старые здания и строения или только материал от их разборки для возведения новых построек. Так, строители аббатства Сейнт-Албан в Англии в свое время использовали кирпичи из руин римского города Веруланума. В практике русской и скандинавской деревянной архитектуры здоровые старые балки и стропила нередко размельчали, извлекали из прежних построек и собирали заново в новых домах. К середине XX века, казалось, победил другой подход – застройщики убеждали власти и инвесторов, что все сломать и построить на пустом месте дешевле и эффективнее. Если бы такого рода подход сохранил монопольное положение в строительстве, то к концу XX в. мир лишился бы почти всех старых зданий, которые бы не были причислены к важнейшим памятникам архитектуры. К счастью, спустя некоторое время, и под давлением общества, городские власти большинства стран пришли к пониманию важности сохранения исторических зданий.
Примерам обновленной жизни старых зданий нет числа. Один из самых известных примеров – преобразование территорий старых верфей в Лондоне, например, преобразование старого складского здания верфи Брэндрем в Лондоне в привлекательный жилой комплекс. Здание с мощными кирпичными стенами и стальным каркасом стояло пустым и обгоревшим десятки лет. Его разборка, к счастью, оказывалась слишком дорогим делом, и городские власти объявили конкурс проектных предложений, выигранный архитектором Левитом Бернстайном. Идея заключалась в том, чтобы создать комфортабельное общежитие для молодых людей, предпочитающих жить в коммунальных квартирах - и из соображений экономии, и в поисках общества. Склад превращен в жилой кооператив из 24 двухкомнатных, 6-ти трех- и 4-х четырехкомнатных квартир, выходящих на внутренний дворик, вырезанный из корпуса на всю его высоту.
Принцип четвертый: принцип уважения к обитателю
Этот принцип заключается в качественном изменении подхода к функционированию здания, когда и архитектор и застройщик и владелец жилья видят в здании не просто машину для жилья, как говорил Ле Корбюзье, а корпоративное владение, в поддержании которого огромная роль принадлежит каждому обитателю. На основе этого принципа здания строят социально-ориентированными, т.е. наиболее отвечающими потребностям жильцов.
В пример реализации данного принципа на практике можно привести жилой район Bo-01, в г. Мальмё, в Швеции (рисунок 2).

Рис. 2. Район Bo-01 в г. Мальмё, Швеция (общий вид территории жилого района)
Район рассчитан на 600 квартир, размещающихся в домах от 1 до 6 этажей; кроме жилья в районе располагаются офисы, магазины и другие торговые помещения. Концепция района стремится разнообразить и увеличить различные формы владения собственностью и избавиться от образования гетто. Для этого в районе закладываются как дорогое, так и социальное жилье. Также предусматривается жилье для студентов. «Зеленый фактор» обеспечивает каждой единице проекта Bo-01 минимум количества зелени. Для зеленых кровель такой показатель составляет 0,8 от площади поверхности крыши. Территория района имеет открытую систему сбора дождевой воды. Посетители района могут видеть открытые каналы сбора воды вокруг зданий и много прудов, где вода задерживается и очищается естественным образом. Большая часть собранной воды используется для зеленых кровель и садов. Вo-01 круглый год использует энергию солнца. По подсчетам 15% тепла производится с помощью солнца. Эта технология больше стремится показать интеграцию технических решений в архитектуру, чем генерирование большой энергии. В Bo-01 – приблизительно 7000 м? зеленых кровель, покрытых мхом и альпийскими растениями. У таких кровель много преимуществ – сохранение тепла и снижение нагрева, уменьшение шума, поглощение дождевой воды, убежище для насекомых и растений.
Принцип пятый: принцип уважения к месту
Ничто другое не формирует архитектуру здания, так сильно как то место, на котором оно создается. Однако европейское сознание издавна культивировало иное отношение к природе, нежели в восточной философии. Природа рассматривалась исключительно как ресурс, и как объект целенаправленной деятельности человека. В XXI веке такое отношение пересмотрено и отвергнуто архитекторами, ибо в конечном итоге приводит людей к гибели. Сейчас здания строятся на принципах уважения к природе, уважения к тому месту и той среде, в которой проектируется здание. Архитекторы возвращаются к историческим формам традиционных жилищ, изучают биологию и знания о ноосфере, потому что сейчас нельзя просто проектировать здание, его нужно проектировать для человека, для природы, для будущих поколений. Именно поэтому этот принцип один из самых важных не только для так называемых «экологических» архитекторов, но для всех представителей этой профессии.
Идеи гармонизации архитектуры и природы получили воплощение при проектировании и социальном устройстве эко-городов и экопоселений. Экопоселок – это концепция привлекательного места для проживания и работы. Различные экопоселки, проектируемые или построенные, несут в себе идеи сохранения природного ландшафта, использования возобновляемых источников энергии (солнечная, ветровая, гидроэнергия, геотермальная энергия), изготовления жилых домов из природных материалов, удаление отходов путем биологической переработки, а также культурную и социальную ответственность жителей за экологическую сохранность среды в поселении (рисунок 3).
Экопоселок – это место, где переосмыслено взаимоотношение человека и природы, где приняты социальные устои экологического проживания и бережного отношения к окружающей среде [2].

Рис. 3. Схема планирования территорий эко-города Донгтан (Dongtan) в Китае и прилегающих зон. Urban areas – территория города и его пригородов; agriculture farming – территория ферм и сельскохозяйственных полей; eco park – территория парковой зоны
Принцип шестой: принцип целостности
Именно этот принцип выражает идеал эколого-ориентированной архитектуры, хотя, разумеется, непросто достичь решения, в котором все перечисленные ранее принципы были бы задействованы вместе. Но этот принцип является наиболее важным. Проектирование экологического энергоэффективного здания – это во всех отношениях комплексная работа, основанная на данном принципе целостности, учитывающая многовариантный подход, рациональный выбор теплозащиты ограждающих конструкций, выбор инженерного оборудования и эффективность использования возобновляемых источников энергии.
Комплексный подход в проектировании и в исследовании энергетических показателей зданий, а также поиск правильных решений оптимизации их энергоэффективности определяет решение сложных взаимосвязанных задач, которые составляют три основных направления:
1. Организация микроклимата помещений дома;
2. Минимизация энергетических затрат;
3. Экономичность здания, рациональное расходование материальных ресурсов [3].
В заключении, хочется отметить, что современная архитектура во многом строиться на упомянутых принципах, однако существуют еще преграды к достижению максимально экологически безопасного и «жизнеустойчивого» строительства зданий. И хочется надеяться, что развитие технологий как и мотивация архитекторов будут и дальше направлены на сохранение окружающей среды, создание энергосберегающих зданий и, тем самым повышение их экономической эффективности в условиях порой нестабильной экономической и политической ситуации во всем мире.

Литература:
1. Sue Roaf, Manuel Fuentes, Stephanie Thomas. Ecohouse: a design guide (third edition) / UK, England: Architectural Press. – Oxford, Elsevier, 2007. – 480 pages. – ISBN: 978-0-7506-6903-0.
2. Марков Д.И. Применение принципов экологических поселений и энергоэффективных жилых зданий на селе / Д. И. Марков // Архитектор. Город. Время: Материалы Ежегодной международной научно-практической конференции: (Великий Новгород – Санкт-Петербург). СПб.: Изд-во ООО Газета «St. Petersburg Today», ЛЕМА, 2011. – С. 48-53.
3. Подолян, Л. А. Энергоэффективность жилых зданий нового поколения [Текст] : автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.23.01 / Л.А. Подолян; Российский государственный открытый технический университет путей сообщения. ; 26-й ЦНИИ М-ва обороны Рос. Федерации. - М., 2005. - 28 с.: ил. - Библиогр.: с. 27-28 (8 назв.).  

6.33333
Ваша оценка: Нет Средняя: 6.3 (9 голосов)

эко

На мой взгляд, статья соответствует заявленным автором задачам о выявлении базовых принципов эколого-ориентированной энергосберегающей архитектуры, что безусловно необходимо для продолжения исследования в выбранном направлении. Современный этап развития архитектуры в границах постмодернизма ориентирован на создание комфортной среды пребывания человека, что безусловно, и делает актуальным подобные исследования. Думаю, дальнейшие публикации автора расширят горизонты практического примения выяленных и систематизированных теоретических знаний.

БАЗОВЫЕ ПРИНЦИПЫ ЭКОЛОГО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ АРХИТ

Статья посвящена, пожалуй, самому популярному сейчас в архитектуре направлению – экологическому. При этом справедливо будет упоминание о том, что экологической архитектура должна быть независимо от типологии зданий или сооружений, или их стилистической принадлежности. Хотя сейчас, когда приемы формирования экологичной среды средствами архитектуры пока не стали нормой проектирования, не нашли своего отражения в нормативном регламенте, экологическая архитектура заявляет о себе, формируя достаточно специфический облик зданий и тем самым претендуя на некую особенность и стилистического характера. Работы, подобные представленной здесь и выполненной в ходе, похоже, диссертационных исследований, несмотря на общий характер информации, представляют интерес как с точки зрения популяризации самого экологического направления среди профессионалов-архитекторов, так и в плане трансляции экологического мышления в среду реального или потенциального заказчика. Пока еще эта тема популярна в академических кругах и, соответственно, в студенческой среде. В реальной практике объекты экологической архитектуры пока еще эксклюзивны. С точки зрения работы, представленной на научную конференцию, возможно, следовало бы острее раскрывать проблемы, связанные с реализацией идей экологической архитектуры, с тем, чтобы раскрыть направление дальнейших исследований. В целом автор на правильном пути.

Использование принципов, о

Использование принципов, о которых говорится, да, перспективно. Каким Вы видите дальнейшее развитие Вашего исследования? Быть может, предложите новый подход? Например, для начала можно дополнить имеющуюся информацию анализом работ отечественных архитекторов? Ведь есть интересные! Удачи

Данная статья является во

Данная статья является во многом обобщающей, в своем диссертационном исследовании я анализирую подходы, методы и примеры как из зарубежной так и из отечественной практики энергоэффективной архитектуры и строительства. Целью моей работы не является создание нового подхода к проектированию, а разработка моделей энергоэффективных жилых зданий для конкретного региона России, а именно для Северо-Запада. Если Вам интересно узнать о моих научных разработках, Вы можете найти мои статьи в различных журналах, в том числе в журналах AMIT и Вестник гражданских инженеров (ссылки на мои статьи, надеюсь модераторы не будут против: http://www.marhi.ru/AMIT/2011/3kvart11/markov/abstract.php http://www.spbgasu.ru/main/index/rus/?tid=633200348&prevtid=633200309&nd...). Спасибо за проявленный интерес.
Партнеры
 
 
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
Would you like to know all the news about GISAP project and be up to date of all news from GISAP? Register for free news right now and you will be receiving them on your e-mail right away as soon as they are published on GISAP portal.