Зелёные технологии в строительстве. Экологическая архитектура

УДК 728

А. Н. МУХИТОВА, А. Р. ХИСАМЕТДИНОВА, А. Р. ХИСАМЕТДИНОВА, Н. Ю. БАЛАГУРА

ЗЕЛЁНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ АРХИТЕКТУРА

Рассматриваются проблемы экологии городов, связанные с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольших территориях транспорта и промышленных предприятий с образованием антропогенных ландшафтов, очень далёких от состояния экологического равновесия.

Ключевые слова: зелёные технологии, окружающая среда, экологическая архитектура.

Экологическое неблагополучие городов стало острейшей глобальной проблемой, требующей скорейшего решения. В большинстве городов мира экологические попытки сводились только к озеленению территорий, улучшению систем вентиляции, небольшому уменьшению воздействия промышленных загрязнений на окружающую среду.

Понятия «окружающая среда», «городская среда» в разных их модификациях в последнее время стали очень распространёнными и приобрели значение ключевых.

Это фундаментальное понятие, выражающее глубинную сущность города и как места сосредоточения больших масс людей, и как функционального образования, играющего столь важную роль в жизни и развитии общества, в его территориальной организации.

Помимо этого, городская среда — важная составляющая часть потенциала города, благодаря которой он выполняет свою историческую миссию двигателя прогресса.

В конце прошлого века серьёзной проблемой стало резкое ухудшение состояния окружающей среды. И только сейчас в массовом сознании стало зарождаться понятие экологической архитектуры. Концепция же жизнеспособной архитектурной среды не является столь новой. Её корни уходят ещё в начало прошлого столетия. В это время уже существовала теория, которая рассматривала вопросы замены традиционных источников получения энергии альтернативными. К сожалению, данной теории не было уделено должное внимание и, как следствие, она ни принесла никаких результатов. Экологические попытки большинства городов мира сводились

© Мухитова А. Н., Хисаметдинова А. Р., Хисаметдинова А. Р., Балагура Н. Ю., 2012

только к озеленению территории, усовершенствованию вентиляционных систем и частичному уменьшению влияния промышленных загрязнений на окружающую среду. Однако даже столь малые шаги послужили началом решения проблемы необходимости создания экологической архитектуры [1].

Другими же источниками начала развития так называемой «зелёной» архитектуры считают 50-е года XX века, когда резко возрос интерес к народному строительству, что и подтолкнуло инженеров искать более экономические решения для строительства.

Главной целью «зелёных» технологий является устойчивое развитие окружающей среды, исключение или минимизация негативного воздействия здания на окружающую среду, улучшение качества воздуха, оптимизация освещения и уровня влажности, позволяющие минимизировать энергоресурсы и потребление воды при его эксплуатации.

Применение «зелёных» технологий включает переработку и вторичное использование строительных материалов, очистку воды, воздуха, канализационных стоков, сбор, переработку и повторное использование мусора, использование альтернативных источников энергии, а также энергоэф-фекгивных Технологий и материалов [2].

Самые распространённые «зелёные» технологии:

I. Энергосберегающие технологии

Приёмы энергосбережения:

- обеспечение эффективной теплоизоляции.

Среди наиболее распространённых и эффективных утеплителей и изоляционных материалов, используемых в «зелёном строительстве», выделяют:

- плиты из пенополистирола,

- органическая теплоизоляция,

- прочие теплоизоляционные материалы неорганического происхождения: плиты на основе стекловолокна, плиты из каменной ваты, минеральная вата и др.,

- снижение потерь тепла в вентиляционной системе путём установки рекуператоров,

- обеспечение герметичности дверных и оконных проёмов,

- сокращение расхода электроэнергии за счёт использования современных экономных приборов.

II. Использование солнечной энергии

III. Сбор дождевой воды [3]

Однако сдерживающим фактором применения «зелёных» технологий является высокая стоимость реализации здания с применеием данных технологий. Экологические здания дороже обычных почти на 10-15% (в России 70-80%). Но, опираясь на зарубежный опыт, можно говорить, что затраты окупаются уже через четыре года эксплуатации здания за счёт экономии на электроэнергии и отоплении.

Преимуществом применения экологических технологий при строительстве является энергосбережение. Решением вопросов, связанных с сокращением энергопотребления зданий, в мире занимаются давно и успешно. На Западе уже давно действует система, при которой использование «зелёных» технологий в строительстве поощряется льготами при кредитовании и налогообложении. Вследствие чего строители заинтересованы в получении соответствующих сертификатов, а архитекторы предлагают всё новые и новые «зелёные» решения [4]. На мировом рынке денежный оборот от сбыта экологически чистых стройматериалов составляет примерно 20 млрд долларов в год. При этом прогнозируется ежегодный рост в не менее чем 10%. Это говорит о том, что зелёное строительство только набирает обороты.

Экологическое здание - это результат проектирования, который базируется на трёх основных аспектах:

- повышение эффективности использования ограниченных ресурсов (вода, тепло, электричество, земля),

- снижение негативного влияния различных факторов на здоровье людей, которые живут и работают в этих зданиях,

- минимизация негативного воздействия на окружающую среду.

На Западе в 70-х XX в. наступил энергетический кризис, повлекший за собой увеличение цен на топливо во всём мире. Он и стал основной причиной возрастания интереса к экономии

топливных и энергетических ресурсов, а также к источникам возобновляемой энергии, которые могли быть использованы для снабжения теплом зданий и домов. В этот период появляется множество проектов зданий, которые функционируют благодаря солнечной энергии. Первый такой проект начал осуществляться в 1972 году в Манчестере (Великобритания), где началось возведение демонстрационного энергетически эффективного здания.

В эти же годы во многих странах мира независимо друг от друга появляются идеи о создании экогорода. Такой город представлял бы из себя устойчивую экологическую систему, которая получала бы большую часть энергии для существования от Солнца. Подобные города могли послужить решением проблемы экономии энергоресурсов в развитых странах и недостатка их в развивающихся странах мира. В наше время немалая часть таких проектов воплощена в жизнь. Как пример можно привести поселок в Германии под названием «Солнечный парк», состоящий из биодомов с солнечными батареями, которые потребляют в десять раз меньше энергии по сравнению с их традиционными аналогами.

В этом поселке ничто ни чему не наносит вред. Даже сточные воды очищаются посредством растений, которые «пожирают» различные виды бактерии.

В настоящее время полностью сформированы экологические принципы архитектурного проектирования:

1. Экологически чистые строительные материалы.

2. Альтернативные энергосберегающие источники энергии.

К ним относят тепловые насосы, солнечные коллекторы, а также котлы энергетически выгодного и качественного сжигания сырья.

3. Правильные способы утилизации отходов.

4. Комфортная и здоровая для человека система отопления (охлаждения) с помощью излучающих поверхностей, передающих тепло человеку напрямую посредством волн, предварительно не подогревая воздух.

5. Экономия энергии благодаря «тёплым» стенам, то есть стенам, которые правильно и хорошо утеплены.

6. Внутренняя отделка зданий и домов глиняной штукатуркой, деревом, линолеумом из натуральных природных материалов. Такая отделка обеспечивает достаточную влажность в помещении (около 50 процентов), что необходимо для здоровья дыхательных путей человека.

7. Создание приточно-вытяжной вентиляции, обеспечивающей постоянный приток чистого воздуха без эффекта сквозняка.

8. Рациональное проектирование, компактность форм, правильность расположения свето-и теплопропускных поверхностей.

Возведение экоздания, основываясь на данных принципах, стоит на 7-10 процентов дороже, однако окупаемость происходит в среднем за 7-10 лет, так как энергопотребление в нём на 90 процентов ниже, чем в аналогичном сооружении традиционного вида.

Россия располагает масштабным недоиспользуемым потенциалом энергосбережения, который по способности решать проблему по обеспечению экономического роста страны сопоставим с приростом производства всех первичных энергетических ресурсов [5]. Улучшение энергоэффективности зданий на сегодняшний момент относят к самым важным задачам по сохранению окружающей среды, а также снижению энергопотребления. В связи с этим в настоящее время усиливается тенденция заблаговременной оптимизации энергорасходов при проектировании и строительстве зданий.

Министерство строительства Нижегородской области проектирует первый малоэтажный жилой дом, при строительстве которого будут применены энергоэффективные технологии. Это пилотный проект «зелёного» строительства на нижегородском рынке, призванный продемонстрировать эффективность «использования эко-технологий».

Планируется, что в проектируемом здании потребление энергии будет снижено на 30% по сравнению со стандартным уровнем. Задача пилотного проекта - показать инвесторам, что «зелёное» строительство может быть эффективным, и стимулировать инвесторов обращать внимание на вопросы энергоэффективности.

По мнению специалистов, экологичность

зданий в российских условиях в настоящее время не имеет решающего фактора. В этой связи работать по стандартам экодевелопмента в России можно считать «спорным» решением. При этом эксперты выражают уверенность, что в Нижнем Новгороде есть свободные пространства, которые могут быть застроены с применением «зелёных» технологий [6].

Студентами Ульяновского государственного технического университета на кафедре «Архитектурно-строительное проектирование» представлена дипломная работа «Жилые здания с минимальным энергопотреблением». В дипломном проекте рассматриваются все вышеперечисленные технологии и инженерные системы, разработано архитектурно-планировочное решение, позволяющее данные дома считать энергосберегающими.

Строительство жилого микрорайона с домами минимального энергопотребления планируется в г. Димитровграде в районе радиологического центра. Дома с низким энергопотреблением являются самыми дорогими в России. Не существует единого подхода, методики и принципа в проектировании «зелёных домов». Нет достоверной статистической информации о реальной экономии энергоресурсов. Поэтому представить общую картину о реальной энергоэффективности невозможно. Необходимо реализовать пилотный проект с дальнейшим сопровождением и мониторингом для создания оптимального энергоэффективного дома в российских условиях.

Практика зелёного строительства в Европе регламентируется системой стандартов проектирования, строительства, эксплуатации зданий, ведения бизнеса и жизнедеятельности. Разработка и внедрение этих стандартов стимулирует бизнес, стимулирует развитие инновационных технологий, стимулирует экономику, улучшает качество жизни общества, улучшает состояние окружающей среды.

Такой подход помогает решить следующие задачи:

- снижение уровня потребления энергетических и материальных ресурсов зданий;

- снижение неблагоприятного воздействия на природные экосистемы;

- обеспечение гарантированного уровня комфорта среды обитания человека;

- создание новых энергоэффективных и энергосберегающих продуктов, новых рабочих мест в производственном и эксплуатационном секторах;

- формирование общественной потребности в новых знаниях и технологиях в области возобновляемой энергетики.

Теплоизоляция зданий и сооружений преследует несколько практических целей: повышение уровня комфортности, тепло- и звукоизоляции, экономию топливных ресурсов и сокращение эксплуатационных расходов. Однако в концепцию энергоэффективного дома входит не только изоляция конструкций при помощи теплоизолирующих материалов, но и специфические инженерные решения системы вентиляции и теплоснабжения.

Сегодня вопросы энергоэффективности и энергосбережения актуальны как в масштабах отдельных предприятий, так и в масштабах государства.

Несомненно, внедрение энергетически эффективных технологий в промышленности - дело государственной важности. Главной задачей энергосбережения является обеспечение возможности снизить потребление энергоресурсов без ущерба для потребителей и, самое главное, окружающей среды.

ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ

1. http://ecoera.ucoz.Ua/publ/3 6-1 -0-62 (дата обращения 20.06.2012).

2. http://www,gipernn.ru/?id=274449 (дата обращения 20.06.2012).

3. http://www.rmnt.ru/stoiT/realtY/363046.htm (дата обращения 20.06.2012).

4. http://urban-practice.com/RU/publications/to

........................— ............— —......... ..........................—------------|| | ,

есоБуйез (дата обращения 20.06.2012).

5. http://minenergo.gov.ru/activity/ епе^оеГГек^ж^/ (дата обращения 20.06.2012).

6. http://bz.reklaming.ru/nizhegorodskaya-oblast-vnedryaet-zelenve-texnologii-v-stroitelstve/ (дата обращения 20.06.2012).

Мухитова Алсу Наримаповна, студентка строительного факультета УлГТУ гр. ДАС-41. Хисаметдипова Альбина Рамисовна, студентка строительного факультета УлГТУ гр. ДАС-42. Хисаметдипова Альфия Рамисовна, студентка строительного факультета УлГТУ гр. ДАС-42. Балагура Наталия Юрьевна, выпускница строительного факультета УлГТУ гр. ПГСд-53. Тема дипломной работы «Жилые и общественные здания с минимальным энергопотреблением».

%