Адаптируемость архитектурной формы как один из аспектов повышения энерго- и ресурсоэффективности жилища

Адаптируемость архитектурной формы как один из аспектов повышения энерго-и ресурсоэффективности жилища. Л.Ю.Анисимов

Являясь постоянно изменяющейся искусственной средой, приспособленной к динамическим процессам действительности и отвечающей потребностям общества, архитектура не может ограничиваться только достижениями прошлого. Сегодня процесс проектирования и строительства жилья в России основан на принципах и подходах минувшей эпохи, преимущественно нормативных. Это вызвано нежеланием крупных застройщиков вкладывать деньги в поиск новых планировочных решений и современные строительные технологии. Сочетание этих причин сказывается как на низком качестве элитного жилья, так и на неэффективности проектов для низкобюджетного строительства, недостаточной продуманности планировочных решений, низкой степени эксплуатационных удобств и высокой стоимости обслуживания жилого фонда. Очевидно, что когда речь идет о массовом жилье, рассчитанном на низкодоходные группы населения, цена ошибок возрастает многократно.

Архитектурная форма объекта должна, как известно, соответствовать его функциональному назначению, которое может меняться значительно чаще, чем сам архитектурный объект. Поэтому функциональное старение зданий и сооружений происходит, как правило, значительно раньше их физического старения. Возможность адаптации архитектурных объектов к новым условиям отодвигает этап их моральной «смерти» и не влечет за собой дорогостоящие и трудоемкие работы, связанные с необходимостью их реконструкции, перестройки или сноса, а также истощения невосполнимых ресурсов -пространства, чистой воды, почвы, энергии, материалов. Продолжительная ориентация отечественной практики на экстенсивное освоение городских территорий с позиций неисчерпаемости природных ресурсов привела к формированию качественно неполноценной среды обитания человека. Проектировщик должен закладывать в создаваемую им форму достаточную степень свободы, чтобы она смогла «жить» в изменяющихся условиях длительное время.

В течение последних десятилетий зарубежные и отечественные архитекторы и инженеры вели интенсивный поиск в области новых технологий, средств и приемов повышения энергоэффективности и ресурсосбережения зданий. Был накоплен немалый опыт в их проектировании. При этом проблема ресурсосбережения до сих пор часто решается за счет повышения теплоэффективности ограждающих конструкций и ориентации зданий по сторонам света, тогда как она намного шире. Большинство исследований посвящены сбережению ресурсов с позиций сохранения энергии за счет использования эффективных материалов, а также сокращения потребления энергоресурсов.

Однако сегодня недостаточно говорить только о сохранении энергоресурсов. Земля в нашей стране приобретает цену. Земля должна рассматриваться как ресурс, и, соответственно, пространство на земле тоже является ресурсом, который необходимо использовать рационально. Это требует более рачительного и хозяйского отноше-

ния к земле и городскому пространству. Пустыри и разрывы между высотными домами, необходимые по санитарным нормам, резко повышают эксплуатационные расходы на содержание теплосетей, благоустройство территории, а также усложняют проблемы транспортной доступности в городе.

Время также является ресурсом, который необходимо рационально использовать и экономить. Неоправданные потери времени при передвижении на работу и обратно, сложные технологические циклы, затягивающие сроки возведения зданий, увеличенные сроки согласований проектной документации, значительные затраты времени на перестройку и приспособление зданий к изменяющейся функции - все это прямо или косвенно удорожает стоимость квадратного метра жилья. В экономической теории время уже давно стало важным ресурсом, который надо экономить. Архитекторы пока не учитывают его в своих проектных решениях.

Данная работа посвящена рациональному использованию пространства, времени и материалов на весь срок эксплуатации сооружения в условиях изменений, происходящих в обществе, экономике. Другими словами, автор рассматривает адаптируемость архитектурной формы как принцип устойчивого развития и один из аспектов ресурсосбережения.

В России такой ресурс, как земля, пока кажется неисчерпаемым, однако развитые европейские страны, лишенные больших земельных и пространственных ресурсов, давно вводят в проектные решения их сбережение, создавая рациональные проектные решения. Недальновидная политика освоения пространственных и материальных ресурсов зачастую приводит к непоправимым ошибкам и неоправданным затратам на их устранение. Рациональное использование пространства - одно из направлений, дающих ключ к новому пониманию теории устойчивого развития поселений. Высказанный на конференции ООН в Рио-де-Жанейро в 1992 году, этот термин подразумевал прежде всего систему мер, предотвращающих ухудшение экологической ситуации. Но уже в 2000 году (Основополагающие принципы устойчивого развития европейского континента, Ганновер, 7-8 октября, 2000, с. 9) принципы устойчивого развития получили более широкое толкование. Наряду с другими были выдвинуты принципы, определяющие стратегию развития архитектуры и градостроительства в третьем тысячелетии:

• развитие стратегий, адаптированных к местному контексту и ориентированных на управление экономическим реструктурированием;

• развитие и использование местосберегающих методов строительства, развитие строительства вблизи транспортных магистралей, поддержка внутренней политики городских областей по подъему качества жизни в городе, включая сохранение существующих экосистем и создание новых «зеленых» площадок;

• регенерация пустынных окрестностей и реализация объединенных действий социальных групп внутри городских структур, особенно в крупных центрах, где есть исключения в области социального развития;

• точное управление городскими экосистемами, особенно в отношении открытых и «зеленых» площадок, воды, энергии и отходов;

• сохранение и приумножение культурного наследия.

Местосберегающие методы строительства - одно из направлений в современном понимании ресурсосбережения. Если рассматривать пространство как ресурс, то можно выделить два аспекта этой проблемы:

1) материальный аспект, рассматривающий пространственный ресурс как совокупность территорий, пригодных для жизни человека. В жилой застройке это территории, удобные для строительства, оснащенные инженерной инфраструктурой, транспортными связями, обслуживанием. Территории, безопасные для жизни. Количество таких освоенных пространств постоянно сокращается. Очевидно, что застраивать их надо особенно тщательно и рационально;

2) качественный аспект проблемы, предполагающий многократное использование уже освоенного пространства. Это значит, что проектные решения жилых зданий должны соответствовать динамике развития жизненных процессов и разнообразию потребностей человеческого общества.

Качественный аспект проблемы ресурсосбережения пространства в жилищном строительстве возник на фоне смены господствующей научной парадигмы, основанной на линейном детерминизме, новой парадигмой, связанной с идеями самоорганизации сложных систем. Прежняя политика в жилищном строительстве основывалась на линейной модели развития, когда ресурсы, как материальные, так и пространственные, изымались, использовались и затем «выбрасывались». Возводились многоквартирные жилые здания с готовыми планировками и стандартным набором квартир, которые могли использоваться только конкретной семьей с определенным численным составом. Если же состав семьи менялся или происходила смена собственника, планировка квартиры претерпевала сложные и дорогостоящие, а подчас просто недопустимые изменения. Это порождало значительные затраты не только материальных, трудовых и энергетических ресурсов, но и моральные издержки.

Таким образом, проблему ресурсоминимизации необходимо рассматривать не только в ракурсе сбережения энергоресурсов во время эксплуатации здания (например, за счет теплоэффективных строительных материалов и автономных саморегулирующихся систем жизнеобеспечения зданий), но и со стороны новых нетрадиционных планировочных решений с интеграцией различных функций, а также прогнозировать возможные изменения условий эксплуатации, переоборудование жилой ячейки с целью экономии материальных ресурсов и времени.

Быстрая смена социальных стандартов и стереотипов, изменения в поведении и условиях жизни людей - характерная черта нашего времени. Новая парадигма мышления, основанная на идеях развития самоорганизующихся систем, предполагает новый подход к организации жилища как автономной адаптируемой единице. Отсюда и стремление к созданию высокоплотной малоэтажной застройки, способной автономно регулировать потребление воды, энергии, отходов.

Поскольку жилые объекты должны рассматриваться во взаимосвязи со своими обитателями, они представляют собой сложные самоорганизующиеся системы, динамически меняющиеся в сложной социальной действительности. В этой связи актуальными представляются поиск и разработка новых средств и приемов, а также принципов проектирования жилого здания с учетом устойчивого формирования его пространственной структуры во времени при сохранении целостности функционирования.

На уровне концепции автором разработана модель жилой ячейки блокированного малоэтажного жилого дома, в которой заложены основные формы гибкости, отвечающие необходимым изменениям в жизни обитателя (рис. 1, 2).

На данной модели статичным конструктивным неизменяемым элементом является пространственный модуль -«каркас», выполняемый из капитальных материалов (железобетон, пенобетон) и вмещающий в себя необходимый минимум для жизни (вертикальные коммуникации,санузлы, кухню, общее пространство, спальни), а изменяемая часть здания - это подвижные элементы, адекватно реагирующие на меняющиеся процессы жизнедеятельности (рис. 3).

Пространственные характеристики «каркаса» формируются на основе так называемых наследственных признаков, к ним относятся природно-климатические условия, региональные традиции, потребности в пище, сне, отдыхе. Изме-

Рис. 1. Группа блокированных жилых ячеек

няемой частью здания - «тканью» - являются подвижные элементы, адекватно реагирующие на меняющиеся процессы жизнедеятельности. В их основу закладываются изменчивые признаки, такие как структура семьи, потребность в самовыражении и реализации собственных возможностей, профессиональные потребности и т.д. Такой принцип по-

зволяет изначально заложить элементы развития, которые в определенных условиях можно использовать для роста, расширения и изменения, а, следовательно, комфорта проживания в жилой ячейке. «Каркас» и «ткань» формируют несколько типов гибких пространств, каждое из которых отвечает особому роду изменений.

Рис. 2. Жилая ячейка

Рис. 3. Структура жилой ячейки и классификация жилых пространств

• Изменения функции, вызванные ростом семьи, сменой работы, образа жизни, предполагают переоборудование внутреннего пространства ячейки следующим образом: с помощью разборной конструкции пола можно создать двухсветное пространство гостиной, если нет необходимости в дополнительных пространствах третьего уровня. Объединив таким же образом пространства первого и второго уровня, можно оборудовать просторную мастерскую или офис. Конструкция пола типа «1'п1га+» в пространстве кухни с заложенными в ней инженерными сетями позволяет расположить кухонное оборудование в любой точке этого пространства (рис. 4).

• Для расширения в площадях по вертикали и горизонтали, вызванного ростом семьи, смены образа жизни и появлением новых потребностей, здание должно быть рассчитано на дальнейшее достраивание следующим образом: автостоянку в первом уровне можно переоборудовать в закрытый гараж, мастерскую или оранжерею; пространство двора, имеющего дополнительный фундамент и инженерные сети, можно использовать для пристраивания дополнительных пространств, таких как закрытая терраса, мастерская, а также жилые помещения; модульные проемы в размер двери могут использоваться как оконные, так и дверные, а при необходимости закрываться полностью (рис. 5).

Рис. 4. Переоборудование жилой ячейки при смене функции пространств

Рис. 5. Развитие жилой ячейки по вертикали и горизонтали

• Цикличные изменения процессов (таких как питание, отдых, сон, работа) в зависимости от времени суток или сезонов предполагают пространство, разграниченное легкой мобильной мебелью и трансформирующимися перегородками. При желании в течение дня конфигурация пространства может быть изменена. Различные инженерные решения обеспечивают контроль за энерго-, ресурсопотреблением и климатом (рис. 6).

Интегрируя различные формы гибкости, можно добиться соответствия архитектурной формы всему спектру изменений жизненных процессов (рис. 7).

Таким образом, при проектировании и строительстве жилья данная модель индивидуальной жилой ячейки позволяет:

- создать оптимальный уровень комфорта проживания,

а именно - соответствие пространственных возможностей жилой ячейки изменяющимся потребностям обитателя (индивидуальный образ жизни, демографические изменения,

социально-экономические изменения, потребность в самореализации);

- обеспечить экономическую доступность жилья: за счет поэтапного возведения индивидуальной жилой ячейки можно избежать единовременного вложения в строительство значительных средств с учетом удовлетворения новых потребностей семьи, возникающих как по причине изменения ее численного или демографического состава, так и в связи с новыми техническими возможностями, изменяющими быт;

- эффективно использовать пространственные, территориальные и энергоресурсы благодаря экономичным и доступным строительным материалам (бетон, керамзитобетон, пенобетон, дерево и др.); трансформирующиеся элементы конструкций позволяют переоборудовать пространство, изменяя его функцию, например, при необходимости свободно интегрировать функцию работы в жилище, что можно рассматривать как попытку разгрузить транспортную инфраструктуру крупных городов.

Рис. 6. Трансформация внутреннего пространства в течение суток

Рис. 7. Сценарии развития жилой ячейки в течение всего срока эксплуатации

1 2009 21