Террасно-блокированные жилые дома для эффективной застройки склонов

УДК 72.03 Калабин А. В.

Террасно-блокированные жилые дома для эффективной застройки склонов

В статье доказывается актуальность проектирования террасных домов для современной городской застройки в условиях сложного рельефа. Автор дает определение террасно-блокированному жилому дому, устанавливает его отличие от «чистого» террасного дома, характеризует объемно-планировочную структуру этого типа жилья и доказывает эффективность освоения территорий с уклонами свыше 14 %.

Ключевые слова: террасно-блокированный жилой дом, застройка склонов, теплоэффективность, градостроительная маневренность, эффективность.

KALABINA. V

TERRACED-BLOCKED HOUSES FOR EFFECTIVE CONSTRUCTION SLOPE

In this paper we prove the relevance of the design of terraced houses to modern city building in a complex terrain. The author gives a definition of a blocked-terraced dwelling house. It establishes its difference from «pure» terraced houses, characterized by body-plan structure of this type of housing. The author proves the effectiveness of development areas with slopes over 14 %.

Keywords: terrace-locked apartment building, buildings slopes, thermal efficiency, urban mobility, efficiency.

Калабин Александр Васильевич

канд.архитектуры, директор архитектурного бюро «квадрАт»

Интенсификация использования городских территорий, в т. ч.со сложным рельефом, вызывает необходимость поиска новых форм жилища. Большой опыт такого строительства накоплен за рубежом, где исчерпание свободных земель для строительства произошло гораздо раньше. При этом большой популярностью пользуется террасная застройка склонов. Это происходит в силу следующих ее свойств:

• возможности застройки участков с уклонами более 15 % со сложными инженерно-геологическими условиями, где строительство многоэтажных зданий невозможно;

• высокой плотности жилого фонда, приближающейся к плотности многоэтажного жилища;

• повышенным комфортом проживания, обусловленным наличием террасы - открытого летнего помещения для отдыха;

• открытостью горизонта для каждой квартиры;

• визуальной изоляцией террас и отсутствием боязни высоты независимо от количества ярусов в доме;

• обилия зелени;

• большого разнообразия композиционных приемов и высоких экологических качеств

террасной застройки, ее гармоничного взаимодействия с окружающим ландшафтом. Чаще других используются террасные дома с вертикальной блокировкой жилых ячеек (как правило, 1-2 квартиры на этаже). Такие дома отличаются хорошей градостроительной маневренностью, незаменимы при изрезанности и неоднородности рельефа. Однако для условий умеренного и холодного климата они недостаточно компактны и, следовательно, недостаточно эффективны в теплотехническом отношении. В то же время, из мировой практики известен способ, позволяющий значительно повысить их теплоэффективность. Его суть заключается в организации на склоне приквартирных двориков-террас. Обеспечив квартиры, прилегающие к склону, такими летними помещениями, можно разместить над ними еще один ряд квартир с традиционными террасами на крышах, увеличив тем самым общую площадь дома в два раза при той же площади застройки.

Такое решение применено в группе жилых домов, построенных в японском городе Нагоя в 1980 г. (рис. 1) [1]. Каждый дом включает пять трехэтажных блоков, состоящих из двух двухуровневых квартир, размещенных поперек склона со смещением, равным высоте этажа. Нижние квартиры имеют со стороны южного фасада на склоне дворики-террасы, а верхние - террасы на

Рисунок 1. Террасный комплекс «Омотейяма Истейт» в г. Нагоя, Япония

Рисунок 2. Жилой дом с элементами террасно-блокированной структуры в Виспе, Швейцария

крыше нижележащего блока. Входы в квартиры организованы с северной стороны. Застройка отличается высокой плотностью.

Аналогичный прием использован в жилом семиэтажном здании, построенном в Швейцарии. Часть квартир этого здания, примыкающих к склону, имеет выход на приквартирный участок; в остальных квартирах предусмотрены террасы (рис. 2). Входы в квартиры устроены с внутренней лестницы, освещенной верхним светом, что в зимних условиях является несомненным преимуществом, так как исключает необходимость подниматься и спускаться по обледеневшим лестницам.

Из приведенных чертежей видно, что получаемая таким образом объемно-планировочная структура здания несет черты как террасного, так и блокированного жилища. Его объемно-пространственную структуру можно рассматривать как комбинацию двух домов - террасного и блокированного, поставленных один на другой. На мой взгляд, целесообразно выделить этот тип комбинированного жилого дома в самостоятельный, определяя его как террасно-блокированный дом - блокированные поперек склона двух-пятиквартирные ячейки (двух- или трехэтажные), сдвинутые относительно друг друга в вертикальном направлении на величину, равную или близкую высоте этажа, с образованием на крыше нижерасположенных блоков террасы для верхних квартир. Нижние квартиры каждого блока имеют приквартирные участки непосредственно на склоне.

Следует отметить высокую демографическую маневренность1 данного типа здания. Достаточно разнообразные схемы компоновки блоков позволяют применять одно- и многокомнатные типы квартир без существенного снижения компактности зданий (рис. 3). Ширина корпуса может достигать 17 и более метров. Анализ показал, что на слонах крутизной 14-40 % террасно-блокированные дома имеют, безусловно, лучшие технико-экономические показатели в сравнении с террасными и блокированными домами любого типа. Вполне реально достигается плотность жилищного фонда (нетто), равная 8-12 тыс. м2/га (соответственно, плотность брутто 5,9-7,7 тыс. м2/га, или 335 чел./га), что сопос-

1 Под демографической маневренностью понимается возможность и рациональность использования в рассматриваемом типе здания квартир различного типа (по комнатности и общей площади).

тавимо с плотностью многоэтажной застройки на ровной местности.

Принципиальное отличие такой постройки от «чистого» террасного дома заключается и в том, что жилые ячейки смещаются относительно друг друга не в горизонтальной плоскости, а в вертикальной. Это дает ряд дополнительных преимуществ в архитектурно-планировочных решениях. При привязке к склону возможен небольшой перепад между отметками пола верхней квартиры и террасы. По конструктивным соображениям при нормальной высоте подоконника отметка кровли нижележащего блока может быть выше отметки пола жилого помещения, выходящего на террасу, на 0,2-0,3 м. При таком смещении двухрядных блоков, состоящих из 5-комнатных «сниповских» квартир, теоретически возможно применять террасно-блокированные дома на уклонах от 14 %. При большей площади квартир этот уклон может быть сокращен и определяем конкретными параметрами планировочного решения.

При перепаде между блоками большем, чем высота этажа, мы имеем возможность устройства вентилируемых бесчердачных покрытий без перепада в отметках пола квартиры и примыкающей к ней террасы (рис. 4).

Такое конструктивное решение принципиально важно для строительства в условиях умеренного и холодного климата, а у «чисто террасных» зданий устройство вентилируемых покрытий-террас затруднено ввиду сложностей конструктивного и планировочного характера, возникающих при утолщении покрытия. Этот факт подтверждает целесообразность применения на Урале террасно-блокированных домов.

Тип квартиры, расположенной на первом этаже блока, достаточно жестко определяет его градостроительную маневренность на склонах. С одной стороны, нужно обеспечить необходимый световой фронт квартире, а с другой - получить достаточную ширину корпуса здания. На рис. 5 приведена градостроительная маневренность2 различных моделей террасно-блокированных домов. В целом, большей маневренностью по крутизне склонов обладают однорядные модели в сравнении с двухрядными; из однорядных - двухэтажные в сравнении с трехэтажными; дома с малокомнатными квартирами в сравнении с многокомнатными.

2 Под градостроительной маневренностью определенного типа здания понимается возможность строительства этого здания на склонах различной ориентации и крутизны.

При однорядной блокировке, когда каждая квартира освещается с 2-3 сторон, террасно-блокированные дома могут размещаться на склонах любой ориентации. При двухрядной блокировке - в пределах 150-210° и 330-30°, что обусловлено использованием квартир с односторонней ориентацией.

Планировочная структура может быть с индивидуальными входами или секционной (при двухрядной блокировке). Второй вариант предпочтительнее, т. к. позволяет сократить количество входов в дом до одного-двух, уменьшив тем самым теплопотери и исключить необходимость хождения по наружным лестницам зимой.

Компактность террасно-блокированных домов может быть повышена путем применения многокомнатных квартир; назначения формы плана блока, близкой к квадрату; увеличения количества квартир в блоке и количества блоков в здании; размещения в верхнем этаже блока квартиры большей площади.

Внедрение в практику отечественного жилищного строительства террасно-блокированных домов даст возможность эффективно осваивать территории с уклонами свыше 14 %, повысит комфорт проживания, уменьшит расходы тепла на отопление, внесет разнообразие в городскую среду.

Список использованной литературы

1 Urban Housing. 1983. № 1. P. 94-95.

Рисунок 3. Схемы компоновки блоков террасно-блокированных домов

Рисунок 4. Узел вентилируемой кровли

А 68-

\4

Рисунок 5. Модели одно- и двухрядной блокировки террасно-блокированных домов

УДК 721.011.72 Швалева О. В.

Атриум в малоэтажном жилом доме: зарубежный опыт

В статье рассматриваются основные формообразующие приемы архитектуры малоэтажных жилых домов с атриумом на примере зарубежных зданий США. Предлагается их обзор и основные выводы, на основании которых могут быть проведены научные исследования в этой области применительно к российскому малоэтажному строительству. Автор устанавливает важную роль атриума для регулировки микроклимата жилища в целом, так как атриум является основным накопителем тепла.

Ключевые слова: атриум, внутренний дворик, функционирование атриумов, малоэтажный жилой дом, микроклимат, энергоэффективность.

SHVALEVA O. V

ATRIUM IN THE LOW APARTMENT HOUSE: FOREIGN EXPERIENCE

In article the basic form-building receptions of architecture low inhabited an atrium house on an example of foreign buildings of the USA are considered. Their review and the basic conclusions on which basis scientific researchers can be conducted in this area with reference to the Russian low building is offered. The author establishes the important role of the atrium to control the microclimate of dwellings in general. Atrium is the main storage of heat.

Keywords: atrium, internal court yard, functioning of atriums, low apartment house, microclimate, power efficiency.

Швалева

Оксана Викторовна

магистрант Урал ГАХА

E-mail:shvaleva88@

rambler.ru

В последнее время атриум становится все более популярным элементом в архитектуре. Он образует своеобразное интегральное многофункциональное пространство. Использование таких пространств в жилом доме в условиях холодного климата очень актуально, т. к. они выполняют целый ряд существенных для жизнедеятельности и эксплуатации зданий функций: компенсации дискомфорта природного окружения; многофункционального использования площади; повышения естественной освещенности; улучшения воздухообмена; климатического буфера; повышения тепловой эффективности зданий; «солнечного» отопления; повышения плотности застройки; повышения компактности жилища; оптимизации коммуникационной структуры [4].

Исторически атриум - это основная часть древнеримского жилого помещения, которая представляла собой световой двор с выходом во все помещения дома. Первые атриумные дома были созданы во времена римского правления. Атриум находился в самом центре здания и представлял собой большой внутренний зал. Раньше этот архитектурный элемент вводился только в общественных зданиях. Сейчас он приобрел популярность применения в жилищном строительстве, в т. ч. в частном малоэтажном жилом доме.

Индивидуальный дом, в отличие от многоквартирного, обладает высокими функционально-гигиеническими качествами. В нем обеспе-

чивается хорошая инсоляция и проветривание помещений благодаря тому, что жилая ячейка имеет большой световой фронт. Дом получает функциональную и визуальную связь с при-квартирным участком, как элементом природной среды. В индивидуальном доме успешнее решаются важные социальные проблемы общества - укрепление семьи, привитие детям трудовых навыков и приобщение их к природе, воспитание у человека чувства хозяина и усиление мотивации к эффективной деятельности.

Однако малоэтажная застройка обладает одним существенным недостатком - относительно низкой плотностью, которая приводит к увеличению протяженности инженерных и транспортных сетей и коммуникаций, а отсюда -к высокой стоимости строительства.

Индивидуальные жилые дома с атриумом отличаются большим разнообразием объемнопланировочных решений. Благодаря свободному размещению на участке и отсутствию затенения с соседними зданиями, они могут иметь любую форму плана и ориентацию [6].

Изучая опыт зарубежных стран, аналогичных по климатическим особенностям Уральскому региону, видно, что наибольшее применение атриумы находят в компактной планировочной схеме, занимая в ней центральное место.

Компактные планировочные схемы основаны на традиционных решениях домов первых поселенцев Новой Англии. Обычно это двухэтажный

Рисунок 1. Компактный жилой дом для холодного климата

Рисунок 2. Жилой дом в историческом центре г. Ричмонд

Рисунок 3. Жилой дом с центральным атриумом

объем, перекрытый скатной кровлей. На первом этаже расположено единое пространство общей комнаты - столовой-кухни, к которым с северной стороны примыкают хозяйственные помещения и гараж для организации защитной буферной зоны. На втором или мансардном этаже находятся спальные комнаты.

Прекрасным примером индивидуального дома с атриумом является двухэтажный дом в США в штате Массачусетс, в районе с сохраняемой исторической застройкой (рис. 1). В холодном климате Массачусетса требовалось максимально изолировать все элементы здания. Компактный двухэтажный дом с северной стороны слегка заглублен в склон и защищен от холодных ветров гаражом. Вход в дом - через тамбур с промежуточного уровня. Единое пространство первого этажа ориентировано на юг, в нем посредством использования передвижной перегородки выделена кухня. В центре общей зоны находится оранжерея-атриум, которая может быть изолирована при помощи управляемой вручную драпировки [5].

В этом доме показано соединение традиционной объемно-планировочной структуры и современных технологических решений.

Компактные жилые дома с атриумом строятся и в районах с более благоприятным климатом, например, на Атлантическом побережье США. В этом случае форма плана позволяет обеспечивать стабильный микроклимат дома. Интересен экономичный дом традиционной формы с атриумом в реконструируемом центре г. Ричмонд (рис. 2).

В соответствии с характером окружающей застройки дом внешне решен как коттедж со вторым мансардным этажом. Южный фасад занят атриумом, в котором роль коллекторов и аккумуляторов тепла играют фибер-гласовые цилиндрические емкости с водой. Центром дома является гостиная, освещаемая вторым светом через атриум, столовую и лоджию, вертикальная вентиляция обеспечивается через двухсветный столовый альков [5].

В группе из 144 солнечных домов для семей со средним и высоким доходом в южном штате Алабама основными задачами были организация естественной вентиляции и уменьшение теплопоступлений в жаркое время.

На рис. 3 изображен один из домов этой группы, основным накопителем тепла в котором служит остекленный атриум. Избыточное тепло аккуму-

лируется кирпичными внутренними стенами, камином и массивным основанием. Усиленная естественная вентиляция в жаркое время организована через фонари верхнего света. На внутренней поверхности стеклянного витража размещена подвижная рулонная теплоизоляция. Когда температура в атриуме поднимается выше 27 °С, термостат автоматически открывает вентотверстие, и теплый воздух начинает поступать в другие помещения дома [5].

В последнее время широкую популярность в США получила идея заглубления компактного здания в землю и организация в нем атриум-ного пространства. Благодаря теплоизолирующим свойствам грунта такое здание сразу приобретает большую энергетическую автономность, независимость от погодных условий. Прототипами таких решений могут служить в какой-то степени подземные и скальные жилища местного индейского населения [3].

Рассмотрим несколько примеров подобных зданий.

Двухэтажный суперизолирован-ный дом в холодном климате штата Миннесота является частью группы из 17 аналогичных домов (рис. 4). Зда-

ние имеет в плане трапециевидную форму с широким фасадом, обращенным на юг. Остальные фасады находятся в земле, т. к. участок поднимается к северу. Элементами пассивного солнечного отопления служат витражи и атриум южного фасада с тройным остеклением проемов, массивные бетонные стены и кирпичные полы. Вход в дом - с промежуточного уровня. Вдоль северной стены расположены нежилые помещения. Для уменьшения электропотребления здесь используется дифференцированный режим эксплуатации помещений. На первом этаже располагается гостиная, кухня, столовая, которые требуют наибольшего отопления в дневное время, на втором этаже - спальни, пик потребления тепла в которых приходится на вечернее и ночное время. Теплопоступление регулируется системой клапановки вентиляционных каналов. Для горячего водоснабжения имеются водяные коллекторы. Вертикальная вентиляция организована через двусветный атриум и фонарь верхнего света. Плоскость остекления защищена от летнего перегрева специальным козырьком [3].

На плоских участках используется земляная подсыпка, имитирующая

Рисунок 4. Заглубленный в склон суперизолированный дом

Рисунок 5. Компактный дом с земляной подсыпкой

Рисунок 6. Жилой дом-ранчо в штате Мэн. Общий вид

заглубление в грунт. Компактный жилой дом такого типа имеет почти квадратную в плане форму и перекрыт четырехскатной кровлей (рис. 5). С северной стороны к дому примыкает гараж. По остальному периметру здания, за исключением атриума на южном фасаде, идет земляная подсыпка до уровня кровли.

Энергетический центр дома - двусветный атриум, обогреваемый прямыми солнечными лучами через витраж и остекленную часть кровли. Аккумулятором служат камин и массивные простенки, отделяющие атриум от гостиной. В остальные помещения чистый воздух поступает за счет механического побуждения. Приточные и вытяжные отверстия системы размещены между балками перекрытия. Однако спальни, кухня, столовая и центрально расположенная гостиная

освещаются вторым светом, главным образом через атриум [3].

В целом заглубление жилых домов с атриумом в землю обходится значительно дороже и в основном используется более зажиточными потребителями. В планировочном и конструктивном отношении подобные дома обладают рядом недостатков, преодоление которых и вызывает удорожание: необходимость усиленной гидроизоляции, нехватка естественного освещения и сквозного проветривания, необходимость использования фонарей верхнего света и т. п.

Заключение

Рассмотрев зарубежный опыт малоэтажного жилищного строительства с атриумом, можно констатировать, что атриум активно применяется в индивидуальных жилых домах в условиях холодного климата.

Появление в домах атриумов позволяет решить сразу несколько задач: украсить постройку, наполнить внутреннее пространство естественным светом и сэкономить на платежах за электроэнергию и отопление здания.

Атриумы - это сложные и дорогие в проектировании и строительстве элементы архитектуры. Они значительно удорожают проекты, но одновременно очень востребованы в современном строительстве как в зарубежных странах, так и в России.

Атриум в жилом доме, находящемся в холодном климате, позволяет улучшить инсоляцию жилых комнат и подсобных помещений. Он играет важную роль для регулировки микроклимата жилища в целом, т. к. является основным накопителем тепла.

Список использованной литературы

1 Бурханов Ю. Г., Фоминых А. Я. Северный жилой дом с внутренним двором // Известия вузов. Строительство. 1994. № 1.

2 Лицкевич В. К. Жилище и климат. М., 1984.

3 Проектирование заглубленных жилищ / пер. с англ. М., 1983.

4 Сахаров А. Н. Жилые дома для сельского строительства на Севере. Л., 1984.

5 Сахаров А. Н., Анисимова И. И. Архитектурное проектирование малоэтажных домов с солнечным обеспечением. М., 1983.

6 Селиванов Н. П. Энергоактивные солнечные здания. М., 1982.