О. В. Бумаженко
20.04.2015 г.

  На главную раздела "Научные работы"


ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА


          8. Шевцов К.К. Охрана окружающей природной среды в строительстве: учеб. пос.- М.: Высшая школа, 1994. - 240 с.: ил.

          9. Полуй Б.М. Архитектура и градостроительство в суровом климате (экологические аспекты): учеб. пос.- Л.: Стройиздат, 1989. - 300 с.: ил.

          10. Энергоактивные здания / Н.П. Селиванов, А.И.Мелуа, С.В.Зоколей и др.; под ред. Э.В. Сарнацкого и Н.П. Селиванова.- М: Стройиздат, 1988. - 376 с.: ил.

          11. Энергетическое обновление: образовательная программа Horsens Polytechnic (Дания).- Спб: ВИСИ, 1995.

          12. Энергосберегающие технологии в современном строительстве / пер. с англ. Ю. А. Матросова и В. А. Овчаренко; под ред. В.Б. Козлова.- М: Стройиздат, 1990. - 296 с.: ил. - Перевод с изд.: Energy 85, Energy use in the built emironment, Swedish Council for Building Research, Stockhlm, 1985.

          13. ABOK. Hous Technik.- 1993, ¹ 1/2.

          14. Биоклиматическая архитектура / Architettura bioclimatica: ЭНЕА, ИН/АРК: дни культуры области Лацио (Италия) в Москве.- Roma: De Luca Edizioni D’Arte, 1989. - 104 с.: ил.

          15. Беляев В.С., Хохлова Л.П. Проектирование энергоэкономичных и энергоактивных гражданских зданий: учеб. пос.- М: Высшая школа, 1991. - 255 с.: ил.

          16. Проектирование энергоэкономичных общественных зданий / С. Терной, Л.Бекл, К.Роббинс и др.; пер. с англ. А.С.Гусева; под ред. В.П.Титова.- М: Стройиздат, 1990. - 366 с.: ил. - Пер. с изд.: The Design of Energy - Responsive Commercial
 Building,
1985 by John Wiley & Sons.

          17. Энергосбережение в системах теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха: справ. пос. / Л. Д. Богуславский, В. И. Ливчак, В. П. Титов и др.; под ред. Л.Д. Богуславского и В.И. Ливчака.- М: Стройиздат, 1990. - 624 с.: ил.

          18. Горохов В. А. Городское зеленое строительство: учебник по спец. “Архитектура”. - М: Стройиздат, 1990.

          19. Груб Г., Лейжене П. Зелень между домами (“Операция зелень”: идеи, концепции, примеры введения элементов природы в производственную среду ). - Мюнхен, HYPOBANK, 1995. - 200 с.: ил.

          20. Губернский Ю. Д., Лицкевич В. К. Жилище для человека. - М: Стройиздат, 1991.- 227 с.: ил.

          21. Драновский А. Н., Фадеев А. Б. Подземные сооружения в промышленном и гражданском строительстве: учеб. пос. - Казань: Издательство Казанского университета, 1993.- 356 с.: ил.

          22. Оболенский Н.В. Архитектура и солнце.- М: Стройиздат, 1989.

          23. Саксон Р. Атриумные здания. Пер. с англ. - М: Стройиздат, 1987. - Пер. с изд.: R. Saxon, The Atrium Buildings, Architectural Press, London, 1983.

          24. D. Meyhofer. Contemporary European Architects: vol. II; 1994 by B. Taschen.

          25. P. Jodidio. Contemporary American Architects: vol. II; 1996 by B. Taschen.
 

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ К ОТЧЕТУ ПО ТЕМЕ:


"ЧЕЛОВЕК, ЭНЕРГИЯ И СРЕДА.
СОВРЕМЕННОЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО:
ПРЕДПОСЫЛКИ АКТУАЛИЗАЦИИ, ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ,
ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ"


          1. Наиболее существенные негативные преобразования в биосфере связаны со строительно-эксплуатационной деятельностью. Преодоление кризисного состояния в отношения "человек - среда" требует перехода к другому образу жизни и потребления, предполагает целенаправленное формирование иного - экологического - типа индивидуального и общественного сознания; т.о. важнейшим при организации и оценке эффективности любой хозяйственной (в т.ч. строительно-эксплуатационной) деятельности становится экологический фактор. Экологическое строительство - наиболее актуальное направление в современном архитектурно-строительном процессе.

          2. Важнейшими аспектами современного экологического строительства являются:

          а) восстановление и поддержание экологического равновесия между природными и антропогенными компонентами среды (регламентация антропогенных нагрузок и воздействий, переход к замкнутым технологическим - производственным и эксплуатационным - процессам, оптимизация плотности населения в соответствии с "несущей способностью" ландшафта, рекультивация нарушенных территорий и др.);

          б) снижение ресурсопотребления строительно-эксплуатационным сектором (энерго-эффективное строительство: оптимизация энергетического баланса зданий, энергосбережение (класс энергоэкономичных зданий) и ориентация инженерных систем на использование возобновляемых источников энергии природной среды (класс энергоактивных зданий); оптимизация расхода материалов за счет их экономии и ориентации на использование возобновляемых, в т.ч. местных ресурсов и др.);

          в) повышение психофизиологической и функциональной комфортности среды обитания ("гибкое" функциональное зонирование - пространственная интеграция жилых, производственных, общественных и рекреационных функций, “гуманизация" пространственных масштабов застройки, природное окружение, комплексное функциональное озеленение, регулирование внешних и внутренних микроклиматических параметров, ориентация систем инженерного обеспечения на естественное протекание процессов, использование "экологически чистых" материалов; учет геомагнитных условий местности, борьба с электромагнитными, радоновыми, шумовыми, вибрационными, другими "новыми" загрязнениями и т.д.)

          3. Важнейшими условиями успешного решения экологических проблем в области строительства являются:

          - системный подход к оценке факторов проектирования и организации среды;

          - ориентация проектного процесса на комплексный учет и использование местных природно-климатических факторов;

          - использование в проектировании бионических принципов организации, формообразования и конструирования пространственных систем.

          4. Наиболее эффективным для решения важнейших экологических проблем средообразования следует признать метод природно-технического комплекса, в основе которого лежит принцип организации среды как пространственно-временной, биоэнергетически сбалансированной многоуровневой системы взаимосвязанных природных и искусственных компонентов (экосистем); соответственно, важнейшей задачей при проектировании природно-технических систем является поиск экологически безопасного и экономически эффективного режима функционирования объекта в данной среде.

          5. Экологичность приобретает значение первостепенной морально-эстетической ценности, а ключевым фактором средообразования становится эффективная организация различных энергетических процессов в пространстве. Имея ввиду ярко выраженную инженерную и художественную специфичность "экологических" принципов, приемов и средств решения проектных задач, рост социокультурной значимости экологического строительства, активное совершенствование экологически эффективных производственных, энергетических и строительно-эксплуатационных технологий при одновременном снижении их стоимости, можно уверенно говорить об активном формировании предпосылок перехода к качественно иной архитектуре, знаменующей новый этап в развитии всемирного архитектурно-строительного процесса. Наиболее комплексно специфику этого перехода отражает концепция биоклиматической архитектуры.

          6. Первоочередной задачей развития архитектурно-строительного процесса (в т.ч. в условиях России), следует считать экологическую реконструкцию населенных мест, и прежде всего, промышленных территорий (концепции “промышленных парков").

          7. Как показывает международный опыт, ведущая роль в ускорении процесса перехода к экологическим нормам строительно-эксплуатационной деятельности принадлежит продуманной государственной культурной и экономической политике, направленной на соответствующую трансформацию общественного сознания (пропаганда экологических ценностей в средствах массовой информации, разработка и реализация массовых образовательных программ, в т.ч. для специалистов, приоритетное финансирование научных исследований, создание опытно-демонстрационных зон, активизация международного сотрудничества и т.п.), а также на привлечение частных инвестиций в сферу экологического строительства (посредством льготного кредитования, налогообложения, ужесточения природоохранного законодательства и т.п.).

ПОЯСНЕНИЯ К ИЛЛЮСТРАЦИЯМ ОТЧЕТА ПО НИР “СТИЛЬ”
(“ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЕ (ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ) СТРОИТЕЛЬСТВО”)*



          ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СРЕДООБРАЗОВАНИЯ:

          ЖИЛЬЕ. МИКРОКЛИМАТ.
          I. Жилой дом глинобитной конструкции с пассивной системой энергообеспечения (массивные стены, теплица и др. США, 1970-е). Пример использования местных материальных и энергетических ресурсов для формирования среды обитания: а - общий вид; б - план.II. Проект многоквартирного жилого дома (Австрия, Вена, арх. Й.Кравина,1980-е). Экологичность среды предполагается обеспечить устройством озелененных покрытий, применением "экологически чистых" материалов (кирпича, керамических покрытий, дерева, натуральных отделочных материалов и др.), усиленным утеплением ограждений, тройным остеклением, использованием тепловых насосов для горячего водоснабжения, рекуперацией дождевой воды. III. Предложение по реконструкции "хрущевок" (арх. И.Лучкова и др. 1980-е). Пример экологического подхода к реконструкции жилья: предлолагается кардинальная перепланировка первых этажей с устройством входов в квартиры с индивидуальных участков, надстройка мансарды с жилыми комнатами-оранжереями - ПРОСОДами (пространствами содружества [5]) и др. IV. График взаимозависимости между обеспеченностью жилой площадью, сроком окупаемости и эффективностью капиталовложений в жилищном строительстве (по И.Боровкову): 1 - срок окупаемости (годы), 2 - коэффициент эффективности капиталовложений. V. Содержание легких ионов в наружном воздухе и помещениях в условиях искусственной вентиляции.

          ПРОМЫШЛЕННЫЕ ОБЪЕКТЫ.
          I. Жилой дом в структуре комплекса биохимической лаборатории (Германия, 1980-е). Пример экологизации промышленной территории, обеспечивающей возможность интеграции жилых, производственных и рекреационных функций. II. Швейная фабрика в Баварии (Германия, 1980-е). Качественное оздоровлениепроизводственной среды достигается сохранением природного ландшафта и архитектурными решениями, ориентированными на эффективное использование естественного освещения и натуральных строительных материалов (гл.образом, дерева). III. "Цементерия"- жилой дом и архитектурное бюро Р.Бофилла (Испания, Барселона,1970-е). Пример экологической реконструкции промышленного объекта (цементного завода).

          ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕРРИТОРИИ:
          ПРИМЕРЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ РЕКОНСТРУКЦИИ ("ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПАРКИ").
I. Концепция "промышленного парка" в г.Минден (Германия,1990-е). На территории в 7 га, некогда занятой кирпичным и бетонным заводами, предполагается создать экологически высококачественную среду, инегрирующую мелкие ремесленные производства, предприятия торговли и общественного питания, жилые, рекреационные и др. функции. II. Концепция "промышленного парка" в г.Кастроп-Рауксель (Германия, 1990-е). Пример экологической реконструкции территории угольного рудника: жилые, общественные, производственные, рекреационные объекты интегрируются и трактуются как многофункциональный комплекс в структуре паркового ландшафта.

          ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО:

          БИОНИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ, ФОРМООБРАЗОВАНИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЯ В АРХИТЕКТУРНО-ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ. ПРИМЕРЫ РЕАЛИЗАЦИИ.
          I. Принцип буферных пространств (элементы двойной оболочки) в архитектурно-конструктивном решении жилого дома (Германия, 1980-е): a - общий вид; б - разрез (А - двойная оболочка (теплица) южной ориентации как элемент пассивной системы отопления; Б - система освещения и формирования буферного слоя из встроенных шкафов на северном фасаде). II. Принцип структурности в объемном и градостроительном проектировании: а - жилой комплекс для приполярных пионерных поселений на основе гексогональных объемных блоков (ЛенЗНИИЭП); б - город в арктическом районе -"непрерывная" гексогональная застройка (ЛенНИИПГрадостроительства). III. Принцип направленности по солнечно-световому и воздушному потокам в объемном и градостроительном проектировании: a - южная ориентация основных помещений и аэродинамичная пирамидальная форма жилого дома (Германия, 1980-е); б - солнцеаккумулирующая ветрозащитная застройка г. Удачный (ЛенЗНИИЭП); в - нейтрализация неблагоприятных ветровых воздействий направленностью в очертаниях и расположении архитектурных форм малоэтажного жилого комплекса "Си-Рэнч" (США, 1975). IV. Принцип обтекаемости форм: а - энергоэкономичный конический объем American Heritage Center (США, 1993; А - план; Б - разрез по оси N-S); б - снегонезаносимая аэродиамическая форма покрытия (ЛенЗНИИЭП). V. Принцип гибкости: трансформирующееся (откатное) покрытие детского учреждения (Швеция, 1980-е).

          МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ.
          I. Комплексные схемы экологического зонирования: проект районной планировки (I - IV - инженерно-экологические зоны, 1 - крайне неблагоприятная, 2 - неблагоприятная, 3 - ограниченно благоприятная, 4 - благоприятная, 5 - природные парки, 6 - заказники, 7 - заповедники, 8 - охраняемые ландшафты (и далее еще 30 показателей)). II. Экологическая модель структуры пространства (по Блинову В.А.): 1 - общая продолжительность инсоляции; 2 - максимальный эффект ультрафиолетовой радиации, 3 - господствующие направления ветров, 4,5 - влажность, 6 - перегрев, 7 - метели, 8 - косые дожди, 9 - газы и запахи, 10 - технологическая пыль, 11 - природная пыль, шумы. III. Зависимость композиционных категорий застройки от климатических условий места строительства (по Губернскому Ю.Д.). V. Энергетический баланс здания.

          ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО:

          БИОКЛИМАТИЧЕСКАЯ АРХИТЕКТУРА.
          ЗАГЛУБЛЕННЫЕ ЗДАНИЯ.
          I. Комплекс наземной передающей станции (Австрия,1990-е). Пример контекстного включения технического объекта в структутру охраняемого природного ландшафта, а также исользования геотермальной энергии и грунтовых крыш в целях снижения энергопотребления: а - аксонометрия; б - планировочная структура комплекса в аксонометрии. II. Проект международного центра по изучению проблем реконструкции атомных электростанций и использования альтернативных источников энергии в Северном Уэльсе (Англия, 1994). Пример заглубленного здания крупных размеров в контексте исторического ландшафта с малоэтажной застройкой: а - общий вид; б - разрез; в,г - планировочное решение центральной части здания (аксонометрия).

          БИОКЛИМАТИЧЕСКАЯ АРХИТЕКТУРА.
          I. Задачи биоклиматического проектирования. II. Принстонский профессиональный парк. Корпус административного комплекса (Нью-Джерси, США, 1980-е): а - аксонометрия; б - схема отопления (1 - дневное накопление тепла в аккумуляторе с каменной загрузкой, 2 - ночное отопление от аккумулятора с каменной загрузкой); в - схема охлаждения (1 - уменьшение теплопоступлений днем за счет распыления воды, 2 - испарительное охлаждение ночью); г - схема естественной вентиляции: ветровое и термическое побуждение (эффект "солнечной трубы"); д - схема естественного освещения (1 - без использования потолка, 2 - с использованием экранирующих свойств потолка, в т.ч. в качестве световой полки). III. Солнечный дом для отдыха (США, 1980-е): панели-рефлекторы направляют лучевой поток к контейнерам с водой (аккумуляторам), часть энергии аккумулируется в конструкциях перекрытий и стен. Накопленного за день тепла достаточно для создания благоприятного микроклимата в ночное время.

          АКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ.
          I. Тепловые насосы как средства утилизации низкопотенциальных энергетических источников природной среды (Швеция, 1980-е): а - тепловой насос, использующий геотермальную энергию - тепло грунта - для отопления индивидуального дома (1 - воздухонагреватель, 2 - тепловой насос, 3 - пластиковый шланг); б - тепловой насос, использующий гидротермальную энергию - тепло подземных вод (1 - водонагреватель, 2 - тепловой насос, 3 - колодец, 4 - насос, работающий под водой, 5 - дренаж); в - тепловой насос, использующий аэротермальную энергию - тепло наружного воздуха (1 - вентилятор, 2 - теплообменник, 3 - тепловой насос, 4 - нагреватель для горячей воды). II. Теплохранилище в заполненных скальной породой пустотах скалы (Швеция, 1980-е): 1 - нагревание, 2 - теплообменник, 3 - охлаждение, 4 - шахты, 5 - отбор тепла: фронт раздела, накопление тепла, 6 - поверхность воды, 7 - тоннель для труб с горячей водой, 8 - распределительные трубы, 9 - раздробленая скальная порода (оставленная на месте), 10 - тоннель для труб с холодной водой, 11 - распределительные трубы.

          ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО СВЕТА.
          I. Публичная библиотека Маунт-Эйри (шт. Северная Каролина, США, 1980-е). Пример здания, эффективно использующего естественный свет с помощью "световых ловушек" и световых полок (см.рис. .....)а - аксонометрия; б - шедовое покрытие запроектировано как ряд ориентированных на юг "световых ловушек" (1 - шед, 2 - дополнительные светораспределяющие (и теплоаккумулирующие) экраны - жалюзи). II. "Солнечные ловушки" аудитории Политехнического института в Отаниеми (арх. А.Аалто, Финляндия, 1960-е). III. Линзы Френеля в ахитектуре позволяют отражать прямое солнечное излучение, а также направлять и передавать рассеянное как функцию угла высоты стояния солнца): а,б - линзы Френеля в конструкциях боковых светопроемов; в,г - линзы Френеля в конструкциях зенитных фонарей. IV. Здание "Ландезцентралбанка" в Кельне, Германия, 1986): в верхней части окон расположены автоматически управляемые призматические устройства с линзами Френеля.

          I. Пути повышения эффективности естественного освещения через боковые светопроемы: а - увеличение высоты этажа; б - устройство световых полок; в - устройство верхне-боковых светопроемов (террасированием этажей) с повышенным альбедо поверхности пола. II а,б. Стационарные световые полки в конструкциях наружных ограждений Публичной библиотеки Маунт-Эйри (США). III а,б - регулируемая световая полка VALRA (Variable Area Light Reflecting Assembly): 1 - роликовый валик с отражающей пленкой, 2 - отражающая пленка, 3 - наклонное остекление, 4 - защитное остекление, 5 - смотровое окно. IV. Здание компании "Локхид" в г.Санниуэйл (Калифорния, США, 1970-е). Пример эффективного естественного освещения помещений глубиной до 15 м с помощью световых полок и увеличенной высоты этажа: а - разрез корпуса: зоны максимальной освещенности; б - световая полка в контексте ограждающих конструкций.

          I. Светопроводы (светопроводящие элементы световодов): а - линзовый (принципиальная схема; 1 - концентрирующие выпуклые фокусные линзы); б - зеркальный (1 - проводящая труба, 2 - внутренняя зеркальная поверхность); в - оптико-волоконный (1 - пучок оптических волокон); г - цельностержневой (1 - твердый акриловый прут); д - светопроводящая призма (1 - полость).II. Принципиальные схемы световодов и светораспределяющих устройств: 1 - световод шахтного типа с солнечными "ловушками" в виде системы зеркал; 2 - "открытый" световод в виде системы экранов, направляющих лучевой поток в помещения через окна; 3 - светораспределяющее устройство в виде кольцевого “перехватывающего" экрана; 4 - светораспределяющее устройство в виде трубы, включающей флюоресцентный материал. III. Простые шахтные световоды телецентра “Останкино" (Москва, 1970-е): достаточный светопроводящий эффект обеспечивается за счет высокого альбедо поверхностей шахты. IV. Студенческое общежитие в Штутгарте (Германия, 1985). Пример шахтного световода в структуре лестничной клетки: а - разрез (1 - световая "ловушка" в виде зенитного фонаря, 2 - зеркальные светопроводы треугольного сечения, 3 - зеркальные отражатели, направляющие световой поток на рассеивающую панель кухни-столовой, 4 - накапливающие дневной свет плоские флюоресцентные концентраторы); б - макет. V. Космический центр Университета шт. Миннесота (США). Шахтный световод с использованием системы зеркальных отражателей и фокусных линз позволяет освещать помещения на глубине 33 м : разрез (1 - световой поток, 2 - "следящий" отражатель, 3,7 - перенаправляющие отражатели, 4,6 - фокусные линзы, 5 - фокус, 8 - горизонтальный разводящий светопровод.

          БИОКЛИМАТИЧЕСКАЯ АРХИТЕКТУРА.
          ЗАГЛУБЛЕННЫЕ ЗДАНИЯ.
          I. Характер годовых изменений температуры грунта по глубине в зависимости от температуры наружного воздуха. II. Виды заглуленных зданий: а - полузаглубленные (возвышающиеся); б - заглубленные; в - врезанные в склоны. III. Особенности устройства дренажа заглубленных зданий: а - полузаглубленного; б - врезанного в откос; в - заглубленного атриумного (1 - дренаж на уровне покрытия и фундамента, 2 - дренажные лотки в траншее с гравийной засыпкой, 3 - дренаж по периметру атриума). IV. Проект заглубленного индивидуального жилого дома атриумного типа: а - план; б - разрез (1,4 - санузлы, 2,3,11 - спальни, 5 - общая комната, 6 - гараж,7 - вход, 8 - столовая, 9 - кухня, 10 - атриум). V. Пример врезанного в склон заглубленного здания с дополнительной активной гелиосистемой: 1 - гелиоколлекторы, 2 - отражатель.

          I. Студенческое общежитие в Штутгарте (Германия, 1985). Пример полузаглубленного здания с вземленной северной стороной и грунтовым покрытием: а - вид с севера на грунтовую крышу со входами в здание и световыми "фонарями-ловушками" световодов шахтного типа (см.рис. ),с помощью которых освещаются лестницы, коридоры, а также кухни-столовые (дополнительный источник света - от наружных окон - через частично остекленные внутренние ограждения основных помещений); б - вид на здание с юга; пруды (биотопы) перед фасадами выполняют функции регуляторов температурно-влажностного режима; для снижения турбулентности ветра вблизи окон открытых фасадов предусмотрено их вертикальное озеленение.

          I. Гидроизоляция покрытий заглубленных зданий: а - кромка крыши у открытой стены (1 - перфорированная дренажная труба, 2 - деревянная доска, 3 - деревянная панель или штукатурка, 4 - деревянная каркасная балка, 5 - заделка анкерного болта, 6 - специальная обшивка, 7 - тепловой шов, 8 - деревянная каркасная стена, 9 - железобетонная плита перекрытия, 10 - гидроизоляция, 11 - жесткая теплоизоляция, 12 - полиэтилен, 13 - дренирующий слой гравия, 14 - фильтрующий слой, 15 - грунт); б - грунтовое покрытие со световым фонарем (1 - фонарь, 2 - деревянный щит, 3 - защитный слой гидроизоляции, 4 - грунт, 5 - фильтрующий слой, 6 - дренирующий слой гравия, 7 - полиэтилен, 8 - жесткая теплоизоляция, 9 - гидроизоляция, 10 - заполнение, 11 - железобетонная плита, 12 - подшивной потолок, 13 - теплоизоляционные плиты, 14 - анкерный болт, 15 - каракасная деревянная стена, 16 - теплоизоляция, 17 - гидроизоляция, 18 - листовой материал, 19 - 20 мм фанера. II. Принципиальные конструкции грунтовых крыш с экстенсивным (толщина грунта 100 мм) и интенсивным (мин. толщина грунта 250 мм) озеленением. III. Интенсивное озеленение на крышах полиграфического предприятия (Германия, 1980-е). IV. Экстенсивное озеленение на крышах комплекса административных зданий во Фрайбурге (Германия, 1980-е).

          БИОКЛИМАТИЧЕСКАЯ АРХИТЕКТУРА.
          I. Зимний сад Нью-Канаанского природного центра (США,1980-е): схема отопления, вентиляции и освещения (1 - оранжерея по южному фасаду, 2 - солнечные коллекторы, 3 - теплоаккумулирующие элементы, 4 - потолочные вентиляторы, 5 - проветривание чердака, 6 - регулируемая солнцезащита, 7 - пол по грунту, 8 - корневое отопление на грядках, 9 - усиленное освещение, 10 - использование компоста, 11 - дровяное отопление с рециркуляцией теплоты, 12 - повышенная изоляция конструкций, 13 - регулируемая теплозащита, 14 - автоматический контроль температуры, 15 - энергетически эффективное освещение, 16 - водораздаточное устройство, 17 - коллектор для сбора воды с крыши, 18 - земляные бермы). II. Односемейный жилой дом в Ольденбурге (арх. Г.Берндт, Германия, 1984). Целесообразная компоновка и ориентация помещений, использование парника, теплоемких внутренних конструкций и грамотная организация воздушных потоков и др. позволяют расходовать энергии для отопления на 50% меньше, чем в традиционных системах: а - общий вид с юга; б - разрез N-S, солнечное отопление и вентиляция. III. Торговая автотранспортная контора Баранко-Понтиак в Атланте (шт.Джорджия, США,1980-е). Экономия достигается эффективным использованием естественного света, солнечного отопления, организацией естественной вентиляции (охлаждения) и пониженной стоимостью конструкций одноэтажного здания: а - разрез N-S, естественная вентиляция/охлаждение (1 - движение воздуха по помещениям, 2 - отвод излишних тепловыделений, 3 - вентилируемые конструкции, 4 - отражающая белая кровля); б - естественное освещение и солнечное отопление (1 - крыша с отражающей поверхностью, 2 - открытая поверхность для обеспечения конвективной теплопередачи, 3 - воздуховод системы ОВ и КВ как рассеиватель солнечного света, 4 - теплоаккумулирующая стена, 5 - теплоаккумулирующий пол, 6 - светоотражающий экран). IV. Организация естественной вентиляции и охлаждения по принципу “солнечной трубы" (разрез N-S): 1 - возможное место монтажа гелиоколлекторов, 2 - двухсветное жилое помещение, 3 - термостатически регулируемые люверсы, 4 - бак-аккумулятор, 5 - регулируемая солнцезащита.

          АКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ.
          ВЕТРОЭНЕРГОАКТИВНЫЕ ЗДАНИЯ.
          I. Ветроколесо с вертикальной осью вращения в виде цилиндра, охватывающего цилиндрический объем здания (технический этаж, машинное отделение и т.п.): а - с плоскими лопастями, б - с изогнутыми лопастями (1 - цилиндрический объем здания, 2 - ветроколесо, 3 - трансформируемые лопасти). II. Гипотетические решения ветроэнергоактивных зданий, обеспечивающих улавливание и концентрированную подачу воздушных потоков к ветроколесу: а - здание с концентратором ветра, б,в,г - вариантные решения здания с концентратором и диффузором (рассеивателем) воздушных потоков (1 - воздушный канал-концентратор, 2 - ветроколесо, 3 - технический этаж, 4 - диффузор). III. Здания с комплексными аэродинамическими и солнцезащитными экранами: а - линейного типа, с горизонтальной осью вращения ветроколеса; б - башенного типа, с вертикальной осью вращения ветроколеса (1 - солнцезащитные экраны, 2 - ветроколеса, 3 - концентраторы, 4 - диффузоры). IV. Ветроэнергоактивные элементы как "ночные ставни" зенитных фонарей: а - поворотный защитный экран зенитного фонаря, трансформируемый в ротор Савониуса; б - то же, с вертикальной осью вращения: лопастями ротора служат экраны двух фонарей; в,г,д - группа круглых фонарей, защитные "колпаки" которых образуют лопасти ветроколеса: экран с поднятыми "колпаками"-лопастями - в, разрез с опущенными лопастями - г, то же с лопастями в рабочем положении - д (1 - экраны-лопасти, 2 - зенитные фонари, 3 - оси ветроколес).

          I а,б. Примеры небольших зданий, в структуру которых включены ветроколеса с вертикальной осью вращения (Россия,1980-е). II. Проекты зданий с ветроколесами (МАрхИ, Россия,1980-е): а - использованы ветроколеса с горизонтальной осью вращения, б - с вертикальной осью вращения. III. Комбинирование активных систем использования энергии природной среды в структуре зданий: принципиальная схема ветрогелиоактивной установки на крыше здания, разрез (1 - техническое помещение, чердак, 2 - ветроколесо с вертикальной осью вращения, 3 - гелиоколлекторы). IV. Детский сад и начальная школа (Япония,1980-е): комбинированным использованием энергии ветра и солнца достигается полная автономнсть энергообеспечения. V. Проект мобильного жилого здания из объемных блоков для северных широт (МАрхИ, Россия, 1980-е). Комплексная ветрогелиоактивная установка, использующая ветроколеса с вертикальной осью вращения и пристенные гелиоколлекторы обеспечивает автономное энергообеспечение здания: а - совмещенный план 1-го и 2-го этажей, б - южный фасад.

          ПАССИВНЫЕ СИСТЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ.
          I. Типологическая таблица пассивных гелиосистем отопления (технические решения). II. Типы пассивных гелиосистем. А - системы солнечного отопления на основе использования термических емкостей: а - прямое солнечное облучение (теплоаккумулирующими термическими емкостями являются массивные внутренние ограждения помещений; 1-3 - схема "стена-витраж", 4 - "стена-витраж” с парником); б - непрямое солнечное облучение (теплоаккумулирующими термическими емкостями являются элементы вертикальных или горизонтальных наружных ограждений; 1,2 - остекленные массивные наружные стены - принцип стены Тромбэ, 3 - массивные конструкции покрытия, 4 - массивные стены парника). Б - системы солнечного охлаждения на основе использования термических емкостей: а - прямое охлаждение (1 - вентиляцией и сквозным проветриванием, 2 - конвекцией подаваемого извне, например, из зоны затенения, прохладного воздуха, 3 - испарениями водоемов, 4 - теплоотдачей во внешнюю среду); б - непрямое охлаждение (1 - термическая емкость на северной стороне, 2 - термическая емкость закрыта солнцезащитным экраном, 3 - вземление, 4 - изолированная термическая емкость на северной стороне).

          ТЕПЛОПОТЕРИ ЗДАНИЙ.
          I. Объемная компактность: а - изменение площади поверхности тел одинакового объема, но разной формы; б - изменение объемной компактности в условиях различной пространственной организации нескольких одинаковых тел; в - повышение компактности тел равного объема изменением их геометрии. II. Пространственная компактность: 1 - изменение компактности при последовательном удвоении объема; 2 - пути повышения пространственной компактности: 1 - увеличение высоты корпуса; 2 - увеличение ширины корпуса; 3 - блокировка. III. Процентные соотношения теплопотерь через наружные ограждения зданий различных объемных типов: 1 - башенного; 2 - в виде вертикальной пластины; 3 - в виде горизонтальной пластины. IV. Масштабы общих теплопотерь зданий различных объемных типов (в зависимости от соотношения их высоты к ширине). V. Масштабы теплопотерь зданий в зависимости от условий ветровых воздействий: 1 - в зависимости от положения на местности и в структуре застройки; 2 - относительно направления ветрового потока; 3 - масштабы теплопотерь отдельных помещений в зависимости от характера наружных ограждений (стена, открытая лоджия, остекленная лоджия, лоджия с наклонным остеклением). VI. График снижения теплопотерь при поэтапной дополнительной теплозащите зданий (по опыту Германии): 1 - теплопотери за год, 2 - теплопотери после изоляции пола, 3 - после изоляции потолка, 4 - после снижения интенсивности ночного отопления, 5 - после замены окон на уплотненные с тройным остеклением, 6 - после утепления наружных стен и покрытия (толщ. 120 мм), 7 - после установки утилизатора теплоты вентвыбросов с к.п.д. 65%.

          АКТИВНЫЕ ГЕЛИОСИСТЕМЫ.
          I. Оптимальная ориентация рабочей поверхности гелиоколлекторов: а - по С.Зоколею; б - по А.Сеидову (1 - годовая, 2 - в теплое время); в - по В.Акопджаньяну; г - по рекомендациям ТашЗНИИЭП (удаленность гелиоколлекторов от затеняющего здания должна быть не менее двух высот этого здания). II. Оптимальные углы наклона рабочей поверхности гелиоколлекторов: а - для использования только в теплый период; б - для круглогодичного использования; в - для использования в целях отопления (x - искомый угол наклона коллекторов, y - широта местности, hc - угол стояния солнца в полдень 15 января). III а,б. Варианты размещения гелиоколлекторов в структуре здания: 1 - на плоской крыше; 2 - на односкатной крыше; 3 - на двускатной крыше; 4 - вертикальные и наклонные пристенные; 5 - на ограждениях балконов и лоджий; 6 - у основания стен; 7 - автономно на плоской поверхности земли; 8 - автономно на склонах рельефа; 9 - комбинированные схемы. IV. Зависимость площади гелиоколлекторов Fгк и показателя используемости выработанной гелиоэнергии H(%) от планируемой эффективности (%): Fгк/Vзд - отношение площади гелиоколлекторов к объему здания; Fгк/Fзд - отношение площади гелиоколлекторов к площади здания.

          СНИЖЕНИЕ ТЕПЛОПОТЕРЬ ЧЕРЕЗ СВЕТОПРОЕМЫ.
          I. Данные для оптимизации площади светопроемов жилых зданий, полученные из условия обеспечения нормативного уровня естественной освещенности жилых помещений. II. Теплозащита светопроемов с помощью подвижных экранов ("ночных ставень" и штор). А. Основные типы оконных теплозащитных экранов: а - внутренние рулонные; б - внутренние складчатые; в - наружные рулонные. Б. Варианты повышения теплоизоляционных свойств светопроемов: 1 - межстекольные горизонтальные жалюзи (как и вертикальные, могут выполнять светораспределяющие и теплоаккумулирующие функции); 2 - подъемные шторы; 3,4 - внутренние ставни; 5 - дополнительное остекление; 6 - вертикальные межстекольные жалюзи; 7 - пленочные "тепловые экраны"; 8 - наружные ставни; 9-12 - варианты теплозащиты зенитных фонарей. III. Здание “Эконо" (Финляндия, 1980-е). Система механической вентиляции помещений с помощью вентилируемых окон (1 - приточный воздух подается через пустоты перекрытий, 2 - вытяжка воздуха осуществляется через межстекольное пространство, 3 - приточный воздуховод, 4 - вытяжной воздуховод).

          АКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ.
          ГЕЛИОЭНЕРГОАКТИВНЫЕ ЗДАНИЯ.
          I. Исследовательский центр национальной безопасности и ресурсов в Лос-Аламосе (шт. Нью-Мехико, США, 1970-е). Активная гелиосистема обеспечивает 76% потребностей здания в тепле и 97% в охлаждении. Разрез (1 - солнечные коллекторы, 2 - фильтры, 3 - приток наружного воздуха, 4 - промывка воздуха, 5 - охладители, 6 - приточный вентилятор, 7 - градирня). II. Односемейный солнечный дом с активной гелиосистемой в г.Лимхамн (Швеция, 1980-е). Из гелиоколлекторов теплоноситель поступает в систему лучистого отопления (конструкции перекрытий) и систему горячего водоснабжения: а - общий вид, б - южный фасад, в - западный фасад, г - разрез N-S. III. Двухквартирный жилой дом со смешанной гелиосистемой(Франция,1980-е): а - общий вид, б - план 2-го уровня блок-квартиры, в - план 1-го уровня блок-квартиры, г - разрез по общей комнате, д - разрез по гаражу (1-3 - спальни, 4 - кухня, 5 - гараж, 6 - общая комната, 7 - аккумулятор, 8 - гелиоколлекторы. IV. Примеры различного размещения гелиоколлекторов: а - солнечный дом с коллектором на склоне холма, США; б - солнечный дом с автономным гелиоколлектором, США (1 - гелиоколлекторы, 2 - аккумуляторы из каменной наброски, 3 - каналы для теплоносителя, 4 - радиаторы).

          АКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ.
          ГЕЛИОЭНЕРГОАКТИВНЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ.
          I. Проект металлургического гелиокомплекса (Россия, 1980-е). Пример гелиосистемы с избыточной энергоактивностью. Разрез по блоку с экраном-концентратором (1 - поле подвижных гелиостатов, 2 - параболический концентратор, 3 - гелиоприемник-"солнечная печь"). II. Проект многофункционального гелиокомплекса (Россия, 1980-е). Пример поиска путей максимального использования солнечной радиации с целью производства тепловой и электрической энергии (1 - поле гелиостатов на рельефе, 2 - башенный параболический гелиостат с возможностью установки фотоэлектрических панелей, 3 - параболический концентратор, 4,5 - "солнечные печи"). III. Строительный гелиокомплекс Н.Селиванова: специальные покрытия группы зданий концентрированно отражают солнечный поток на единый гелиоколлектор в верхней части высотного корпуса (1 - кровли-отражатели, 2 - единый гелиоколлектор). IV. Пример экологически эффективного решения поля гелиостатов (Россия, 1980-е).

          ПАССИВНЫЕ ГЕЛИОСИСТЕМЫ.
          I. Солнечный односемейный дом в г.Санта-Фе (шт. Нью-Мехико, США). Использованная пассивная система солнечного отопления типа "стена-витраж" обеспечивает экономию до 25% энергии: а - разрез N-S; б - план нижнего уровня; в - вид с юго-запада (1 - кухня, 2 - общая комната, 3 - кабинет, 4 - прихожая). II. Солнечный односемейный дом в г.Принстон (США). Примененная система типа "стена Тромбэ" дает экономию до 55% энергии: а - разрез N-S; б - план 1-го этажа; в - план 2-го этажа (1 - оранжерея, 2 - кухня, 3 - общая комната, 4 - спальни). III. Проект блокированного жилого дома на 8 квартир в г.Курске (Россия,1980-е). Компактность объема и крыши-теплицы дают снижение энергозатрат на отопление в 45%: а - план 1-го этажа (ширина корпуса 20.5 м); б - разрез; в - фасады. IV. Проект односемейного жилого дома (Швеция,1980-е). Низкое энергопотребление обеспечено комплексом энергосберегающих мероприятий: устройством теплицы, буферных пространств (двойной оболочки), ориентацией помещений на юг и др.: а - общий вид с юга; б - план 1-го этажа (1 - гараж, 2 - сарай, 3 - теплица, 4 - общая комната, 5 - кухня); в - разрез N-S, тепловое ядро; г - теплица - пассивная система солнечного отопления (1 - инсоляция летом, 2 - зимой); д - схема воздушного отопления/вентиляции.

          БИОКЛИМАТИЧЕСКАЯ АРХИТЕКТУРА.
          АТРИУМНЫЕ ЗДАНИЯ.
          I. Функции атриума как интегрального пространства: 1 - повышение плотности застройки; 2 - климатический буфер; 3 - повышение тепловой эффективности здания; 4 - оптимизация коммуникационной структуры; 5 - многофункциональное использование площади; 6 - повышение эффективности естественного освещения; 7 - солнечное отопление; 8 - улучшение воздухообмена; 9 - компенсация дискомфортности внешней cреды. II. Атриум как воздушный резервуар в системе вентиляции здания: а,б - принципы устройства вентиляции/охлаждения помещений через искусственно отапливаемый атриум; в,г - то же, через буферный, неотапливаемый атриум. III, а-д: принципы устройства светораспределяющих и теплоаккумулирующих штор-жалюзи для наружных светопрозрачных ограждений атриума.

          I. Государственное архитектурное бюро шт. Калифорния в г.Сакраменто (США, 1981). Пример атриумного здания с эффективным использованием энергии. II. Инженерный центр компании по производству тестовых систем (Германия,1990-е). Пример производственного здания с комплексно используемым атриумным пространством (атриум как буфер, элемент системы солнечного отопления/вентиляции, комфортная рекреационная зона и др.).

          I. Конторское здание в Лондоне (арх. Р.Эрскин,1990-е). Атриумное пространство, ориентированное на юг и используемое для естественного освещения, отопления/вентиляции здания, а также в качестве места для отдыха, питания и общения сотрудников фирмы, расположено в верхней части компактного и аэродинамичного корпуса. II. Проект атриумного жилого дома Россия, 1980-е) Благодаря устройству остекленных внутренних дворов, служащих для устройства вертикальных коммуникаций, входов в квартиры, освещения кухонь, а также рекреации жильцов в зимний период, достигается повышенная компактность объема и плотность застройки: а - план типового этажа (1 - атриум, 2 - галереи, 3 - кухни, 4 - жилые комнаты, 5 - лоджии); б - фасад.

          АКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ.
          ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИДРОТЕРМАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ.
          I. Водяная завеса для защиты помещений от перегрева: 1 - водораздаточная труба, 2 - водяная завеса, 3 - водосборный лоток. II. Павильон Великобритании на международной выставке в г. Севилья (арх. Н.Гримшоу, Испания, 1992). Защита витражной стены водяной завесой позволяет понижать температуру воздуха внутри павильона на 15 - 20 о F, а тепло, собранное водой, утилизовать. III. Открытый гидроколлектор для защиты от перегрева кровельных покрытий: 1 - орошаемый защитный экран, 2 - вентилируемая прослойка, 3 - зазор, 4 - крепежное ребро защитного экрана, 5 - рулонная кровля, 6 - водораздаточная труба. IV. Гидроколлектор для отопления/охлаждения зданий, совмещенный с гелиоколлектором: 1 - лоток, 2 - фартук лотка, 3 - обшивка стены, 4 - теплоизоляция, 5 - селективно прозрачное остекление, 6 - солнечная радиация, 7 - селективно поглощающее покрытие, 8 - патрубок для подачи воды. V. Здание с гидротермальным коллектором подземных вод, дополненное гелиоустановкой: 1 - аккумулирующая каменная засыпка, 2 - теплоизоляция, 3 - гидроизоляция, 4 - вентилятор системы воздушного отопления, 5 - гелиоколлектор.

*Автор не смог прислать рисунки ввиду давности написания отчета.

 

Добавить комментарий Сообщение модератору


Защитный код
Обновить