03 февраля 2016г.
Уже не раз говорилось о том, что толчком для активного развития ресурсосберегающей архитектуры стал мировой энергетический кризис 70-х гг. Он заставил обратить внимание на получение энергетических ресурсов, так как выяснилось, что традиционные источники не являются безграничными, оказывают негативное влияние на окружающую среду и, помимо всего прочего, являются достаточно дорогостоящие. В связи с этим встал вопрос о поиске альтернативных источников энергии, в качестве которых стали использовать энергию солнца, воды и ветра, геотермальную энергию земли и т.д.
Так зародилась идея создания экологически чистого и энергоэффективного здания, возведение которого и его дальнейшая эксплуатация не потребуют применения не возобновляемых энергоресурсов.
В настоящее время нововведения в архитектуре на основе экологически-нейтральных и энергоэффективных технологий уже имеют широкое распространение во многих странах. Успешное развитие «зеленых» технологий за рубежом обусловлено активной поддержкой, как со стороны властей, так и со стороны населения. Там разрабатываются специальные государственные программы, поддерживающие «зеленые» технологии и системы сертификации экоустойчивости зданий. А так же существуют компании и объединения, борющиеся за чистоту окружающей среды. В рамках этих объединений проводятся всевозможные собрания, конференции, фестивали посвященные «зеленому» строительству. Также создаются специальные образовательные программы, нацеленные на формирование экологического сознания у детей.
Проблема внедрения «зеленой архитектуры» в нашей стране связана, в первую очередь, с отсутствием государственной поддержки и регулирования сферы «зеленого» строительства, с дефицитом квалифицированных специалистов, исследователей и разработчиков в сфере «зеленого» строительства, устаревшими строительными нормами, несоответствующими современным экотехнологиям, сложностью перестройки инфраструктуры электросетей, а также высокой ценой энергоэффективных технологий. Но что самое важное, многие люди в нашей стране даже не знают о существовании и о самой сути «зеленой» архитектуры, так как мало кто обеспокоен вопросами экологии. Даже существующие «зеленые» постройки внешне мало чем отличаются от обычных домов, это связано с незначительной ролью архитектора при создании подобных проектов.
Отечественные проекты экодомов практически невозможно отличить от обычных зданий, им не хватает оригинальности формы, архитектурно-художественной осмысленности образа, которые бы указывали на то, что это «зеленая» архитектура.
Рис.1. Энергоэффективный элитный жилой комплекс
В связи с этим был предложен проект энергоэффективного элитного
жилого комплекса с использованием инженерных
систем жизнеобеспечения (Рисунок 1). Отличительной особенностью любого энергоэффективного дома с активными инженерными системами является
то, что преобразование и распределение энергии осуществляется с помощью специальных инженерных устройств. Активные системы требуют специальных помещений, оборудование, что само собой влияет на планировку и внешний облик дома.
Инженерные системы, которые были использованы в данном проекте, существенно повлияли
на его внешний облик. Стеновые панели, окна и парапеты этого дома покрыты множеством солнечных батарей и расположены под разными
углами, для более эффективной работы этих инженерных устройств (Рисунок
2).
Рис.2. Фрагмент
объема, показывающий различные виды расположения солнечных панелей
Так же особенностью этого проекта
является то,
что он представляет собой единую
энергетическую систему,
так как комплексно использует альтернативные источники энергии, полученной от солнца, земли
и биогаза.
Энергии, вырабатываемой этими инженерными устройствами, достаточно для обеспечения электричеством всего дома, что позволяет существенно сократить
расходы на электроэнергию и уменьшит выброс вредных веществ
в атмосферу.
В этом проекте использовалось множество инженерных устройств и новейших разработок:
-
Наклонные солнечные
батареи, расположенные на парапетах и стеновых панелях
здания [2];
-
Свободностоящие солнечные
батареи на крыше, их конструкция позволяет
корректировать угол наклона (в вертикальной плоскости) и угол поворота (в горизонтальной плоскости) в зависимости от положения Солнца [4];
-
Прозрачные солнечные батареи, которые
позволят превратить окна в экологичные генераторы электроэнергии. Используются в качестве эксперимента в нежилых помещениях [5];
- Солнечные водонагреватели, обеспечивающие полную независимость от теплосетей;
-
Тепловой насос, расположенный на подземном
уровне, также помогающий сократить расходы на отопление [3];
-
Окна с энергосберегающими стеклопакетами, которые
уменьшают теплопотери через окна до 10-20% [6];
-
Сбор дождевых и талых вод с твердых
поверхностей, которые используются для полива газонов, позволяет минимизировать зависимость от водоснабжения;
-
Биогенераторная система утилизации биологических отходов, перерабатывающая последние в биогаз и удобрения, позволяет
уменьшить выделение метана, вызывающего парниковый эффект. Получаемый биогаз также обеспечивают энергонезависимость экодома [1].
Отдельно необходимо сказать
об автономной канализационной системе с глубокой
биологической очисткой сточных вод. Очистка заключается в биохимическом разрушении
микроорганизмами органических веществ. На выходе получается вода без запаха, которая
используется для технических нужд.
Еще одним зеленым
решением является
большое количество озелененных поверхностей террас
и крыш. Озеленение внутреннего пространства дома способствует большой
выработке кислорода и поглощению углекислого газа (Рисунок
3). Также в проекте есть обильно озелененный двор, обеспечивающий комфортный микроклимат
на территории дома. Помимо
этого на территории дома установлены специальные уличные
фонари, работающие за счет ветровой
и солнечной энергии.
Рис.3. Озеленение террас
и внутреннего пространства
Комфортные условия проживания в доме достигаются за счёт большого
количества дневного
света и системы естественной вентиляции (свежего воздуха), а
также наличием теплых полов в квартирах.
Каждая комната в доме оборудована датчиками температуры, влажности, углекислого газа и яркости
солнца.
Рис.4. Схема включения инженерных устройств в архитектуру дома
Все эти технические новшества значительно повышают уровень комфорта данного дома,
увеличивают его энерго- и теплонезависимость, что позволяет его жителям оставаться в гармонии с окружающим миром.
Уникальность данного проекта
заключается в том, что все инженерные устройства включены
в архитектурную композицию и создают неповторимы облик дома.
Список литературы
1. Биоэнергетические установки // [Электронный ресурс]. URL:
http://www.biogasinfo.ru/media/news/bioenergeticheskie-ustanovki/ (дата обращения: 14.05.14).
2.
Зимние проблемы солнечных батарей
// Altenergiya: электронный журнал.
[Электронный ресурс]. URL:
http://altenergiya.ru/sun/ (дата обращения: 19.05.14).
3. 3. Как устроено геотермальное отопление
частного дома. – 2013. – 14 марта [Электронный ресурс]. URL: http://avtonomnoeteplo.ru/altenergiya/102-geotermalnoe-otoplenie-chastnogo-doma.html (дата обращения: 14.05.14).
4.
Конструкция солнечных
батарей // Solarb: электронный журнал. - 2012. – 10 мая [Электронный ресурс].
URL: http://solarb.ru/node/894 (дата обращения: 23.05.14).
5.
Прозрачные окна — солнечные батареи
// EKOpower: электронный журнал.
– 25 ноября [Электронный ресурс]. URL: http://www.ekopower.ru/ (дата обращения: 23.05.14).
6. Энергосберегающие стеклопакеты // [Электронный ресурс]. URL:
http://infokna.narod.ru/Energosberegajucshij_steklopaket.htm (дата обращения: 14.05.14).
