Современный опыт проектирования энергоэффективных зданий берет свое начало в 1970-х годах XX века. В 1979 году было построено первое высотное энергоэффективное здание – здание «ECONO-HAUSE» в Финляндии. Экологические  энергоэффективные комплексы –  районы, спроектированные и реализованные в европейских странах, отражают абсолютно новые подходы к жилой архитектуре с точки зрения концепции «зеленого» и экологического строительства. Самые первые проекты экологических поселков и районов возникают в 1970-е годы.

Для изучения и разработки моделей энергоэффективных жилых зданий в магистерской диссертации на заявленную тему были выбраны энергоэффективные жилые дома средней этажности. Среднеэтажные жилые здания были выбраны не случайно. В многоквартирных жилых домах возможно коллективное использование инженерных энергосберегающих систем, использование придомовой территории, размещения систем в общественных пространствах жилого дома. Все вышеперечисленные факторы напрямую влияют на энергосбережение жилища и создание комфортной среды обитания, что невозможно обеспечить в аналогичных энергоэффективных зданиях малой этажности, ввиду экономической нецелесообразности и невозможности применения многих энергосистем в таком типе жилых зданий. В среднеэтажных жилых зданиях, в отличие от многоэтажных зданий, за счет их компактной формы, за счет рационального расположения оконных проемов, рациональной ориентации относительно сторон горизонта и применения комплекса, инженерных энергоэффективных систем, возможно, допиться пассивного солнечного обогрева жилых помещений.

Еще одним плюсом комплексов ЭЖЗСЭ является возможность использования придомовой и дворовой территории для установки систем энергосбережения и для создания благоприятной и комфортной среды обитания. Дворовые территории возможно превратить в экологические парки. Как известно в России вопрос нехватки озеленения и зон отдыха для жильцов стоит достаточно остро, решить эту проблему могут строительство экологически-энергоэффективных комплексов (кварталов) и целых поселков. В таких энергоэффективных комплексах возможно реализовать широкий спектр принципов энергоэффективной архитектуры, таких как: энергосбережение, солнечная энергетика, автономные системы жизнеобеспечения, интенсивное озеленение, экологически чистые строительные материалы с учетом их последующего рециклинга.

В рамках магистерской диссертации был разработан комплексный проект по застройке жилого поселка среднеэтажными энергоэффективными домами с обслуживанием.

При проектировании энергоэффективных жилых комплексов (кварталов) и поселков средней этажности необходимо особое внимание уделять климатическим, градостроительным характеристикам участка, выбранного для проектирования. Учет местных климатических особенностей неотъемлемая часть проектирования ЭЖЗСЭ, так как климат накладывает определенные ограничения при проектировании и строительстве.

Здесь уместно отметить, что в климатической типологии жилище играет едва ли не определяющую роль, несравненно более значительную, чем другие разновидности зданий. Поэтому архитектору, проектирующему ЭЖЗСЭ, следует знать все аспекты связи климата и жилища. [3]

Таким образом, при разработке магистерской диссертации были выявлены следующие рекомендации по размещению и ориентации энергоэффективных жилых комплексов средней этажности на местности с учетом климатологических характеристик:

-   солнечное излучение должно максимально облучать фасад жилого здания;

-   на южную сторону необходимо ориентировать наибольшую поверхность остекления фасада;

-     на серную сторону ориентировать нежилые помещения с малыми окнами или с их отсутствием (подсобные помещения, не требующие инсоляции);

-   солнцезащитные устройства необходимо размещать таким образом, чтобы в отопительный период они не затеняли светопроемы и не мешали проникновению солнечных лучей в помещения;

-    здания располагать на участке таким образом, чтобы они при плотной и высокоплотной застройке не затеняли друг друга;

-   особое внимание следует уделить солнцезащите преддомовых территорий и зон рекреации;

Немало важный фактор, который необходимо учитывать при проектировании комплексов ЭЖЗСЭ – ветровой режим и защита от ветровых воздействий.

С целью уменьшения теплопотерь в ЭЖЗ необходимо их распологать на участке таким образом, чтобы продольная ось жилого здания совпадала с направлением неблагоприятных ветров. Также с неблагоприятной стороны необходимо размещать буферные зоны, роль которых будут выполнять балконы и лоджии.

Важным показателем при учете ветровых характеристик являются и геометрические показатели ЭЖЗ, его расположение на участке и в существующей застройке, расположение и характер растительности, а также скорость и направление ветра.

В современной климатологии ветер требует особого учета при проектировании ЭЖЗ средней этажности. Чем выше жилое здание, тем сильнее ветровые завихрения у стен. Мощные потоки обтекают объѐм, часть из них опускается вниз и обрушивается на пешеходов, находящихся у здания. Возникает новая архитектурная задача поисков формы здания (очевидное формообразующее действие климата), способствующей защите от пристенных вихрей. Одним из решений является постановка вертикальных объѐмов на широкие подиумы, сильно выступающие за пределы этих объѐмов и имеющие по высоте 2-4 этажа. Но наиболее удачным решение данной проблемы является строительство среднеэтажных жилых зданий, уровень пристенных вихрей в которых минимален и не создают негативных воздействий, как на жителей, так и на проходящих пешеходов.

Подводя итог, можно выделить следующие требования к формированию архитектуры комплексов ЭЖЗСЭ выявленные в магистерской диссертации и при разработке проекта энергоэффективного поселка:

-   этажность жилого комплекса не должна превышать 5 этажей;

-     архитектура комплексов ЭЖЗСЭ должна отвечать требования визуальной экологии (архитектурный комплекс должен вписываться в окружающую застройку, соответствовать масштабу ландшафта);

-   использование при строительстве только экологически чистых материалов;

-   использование при строительстве энергоэффективных строительных материалов;

- компактная форма плана;
-     устройство первых нежилых (технических) этажей для размещения в них систем энергосбережения общего потребления;

-   устройство ветрозащитных барьеров на придомовой территории;

-   создание в комплексе замкнутых дворовых пространств с озеленением;

-    ориентация фасадов комплекса на максимально благоприятные стороны для использования солнечной энергии;

-   устройство буферных зон с подветренной стороны фасада;

-   максимальное озеленение придомовой территории;

-   использование альтернативных источников энергии комплексно, на все квартиры и группы зданий.

 

 

Список литературы

1.     Лицкевич В.К., Макриненко Л.И., Мигалина И.В. Архитектурная физика./ Н.В. Оболенский.- М.:

«Архитектура-С», 2007. – 448 с.

2.     Табунщиков Ю.А., Бродач М.М., Шилкин Н. В. Энергоснабжение высотного здания с использованием топливных элементов. // АВОК. – 2003. – № 3. – С. 44.

3.     Табунщиков Ю.А., Бродач М.М., Шилкин Н.В. Энергоэффективное здание учебного центра. // АВОК. – 2002. – № 5. – С. 10.

4.     Табунщиков Ю.А., Бродач М.М., Шилкин Н.В. Энергоэффективные здания. – М.: АВОК–ПРЕСС, 2003.