Энергосберегающие технологии в архитектуре

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В архитектуре проектные решения, строительные технологии и материалы играют значительную, а иногда и решающую роль. Комплекс архитектурно-технических мероприятий по повышению энергоэффективности зданий предусматривает разработку теплоэффективных конструкций наружных ограждений, инженерных систем и их автоматизации, использование альтернативных источников тепла.

Энергосберегающие технологии в архитектуре

В новом тысячелетии появился термин «жизнеподдерживающее здание», который подразумевает энергетическую эффективность и экологичность применяемых решений, исследование и учет особенностей наружного климата, обеспечение комфортных условий при минимально вредном воздействии на окружающую среду.

Основополагающим в концепции «жизнеподдерживающего здания» является принятие решения о строительстве энергоэффективного объекта на ранней стадии проектирования. Это позволяет планировать данное сооружение как единую энергетическую систему, в которой все элементы — ориентация, форма, тип ограждающих конструкций, солнцезащитные устройства и солярные модули, система климатизации и рекуперации тепла — энергетически взаимосвязаны между собой. С помощью архитектурно-планировочных приемов можно уменьшить отрицательное воздействие наружного климата на тепловой баланс здания за счет формообразования и ориентации объекта по сторонам света. Инфильтрационные теп-лопотери через наружные ограждающие конструкции здания, вызванные ветром, могут быть снижены в результате использования особенностей места застройки путем оптимизации аэродинамики самого здания по отношению к господствующему направлению ветра или с помощью ветрозащитных ребер, экранов и барьеров.

Для уменьшения потерь тепла в зимний период применяются стекла с низкоэмиссивитетным покрытием, которые пропускают в помещение коротковолновое солнечное излучение, но отражают внутрь здания длинноволновое инфракрасное излучение, исходящее от нагревательных приборов, уменьшая тем самым потери тепла через прозрачные ограждающие конструкции. Светопро-зрачные теплоизоляционные системы практически не меняют уровень освещенности в помещении, чем выгодно отличаются от так называемого изолирующего остекления. Инновацией в развитии архитектурного стекла стало появление многофункциональных стекол. Они сочетают функции энергосбережения и защиты от избыточной солнечной энергии с высокой светопрозрачностью и нейтральностью цвета и дают выгодную экономию на издержках при охлаждении, отоплении и искусственном освещении здания. Ведутся разработки и апробация новых энергосберегающих конструкций: стеклопакетов «тепловое зеркало», в межстекольном пространстве которых установлена оптическая полимерная по-лиэтилентерафталантная пленка с низкоэмиссионным напылени-

ем; вакуумированных панелей, состоящих из стекла, утеплителя и алюминиевого экрана, которые при толщине 24 мм обладают сопротивлением к теплопередаче, нормируемой для стеновых конструкций; стекол с капиллярной структурой; ламинированного стекла с подогревом, на котором не осаждается конденсат.

Система «стеклянный экран», расположенная перед традиционным фасадом здания, обеспечивает конструкцию всеми преимуществами вентилируемого фасада, образуя буферную погодоза-щитную зону. Идея двойного фасада позволяет решить ряд задач: в зимний период это утепление конструкций здания, летом — дополнительное охлаждение, защита утеплителя и стен от атмосферных и других внешних воздействий, улучшение звуковой изоляции, защита от ветра.

Разрабатываются новые солнечные комбинированные системы, объединяющие коллектор, подключенный к магистралям горячей воды, с кровлей, а также системы пассивного использования солнечной радиации. Все более широкое распространение получает применение потолков со встроенным водопроводом для обогрева помещений в холодный период и охлаждения в теплый, а также низкотемпературных отопительных систем.

Энергоэффективные здания — это не утопия. В 1997 г. построены высотка Commerzbank во Франкфурте-на-Майне, демонстрационное здание в Манчестере (США), EKONO-house в Отаниеме (Финляндия), мэрия в Лондоне.

Экономика в архитектуре не всегда подразумевает минимизацию первоначальных инвестиций, очень существенен фактор эксплуатационных затрат и срок службы сооружения. Поэтому столь важны соответствие проектного решения последним архитектурным тенденциям и внедрение энергосберегающих технологий. Следование самым высоким экологическим стандартам, низкое энергопотребление, использование возобновляемых и рециркули-рованных материалов, долговечность, применение фасадной системы из «умного стекла» — так называемой реактивной кожи — основные тенденции развития архитектуры экологического направления начала ХХ! века.

Екатерина КОРНЕЕВА

№11(45)_2006 НАУКА И ИННОВАЦИИ

23