ЭКОЛОГИЧНАЯ, ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНАЯ, ЭКОНОМИЧНАЯ АРХИТЕКТУРА БОЛЬШИХ ГОРОДОВ

Сегодня мировая тенденция, ориентированная на энергоэффективность начинает влиять и на российскую архитектурно-строительную сферу. Одним из архитектурных приемов повышения энргоэффективности здания является использование материалов, способных уменьшить теплопотери здания и сделать внутренний микроклимат более комфортным. Сегодня такая сфера деятельности человека, как разработка различных энергоэффективных материалов активно развивается. Свойства строительных материалов наряду с эсте­тическими и социальными вкусами и правилами, обыча­ями и законами оказывают определяющее влияние на выбор архитектурно-конструктивных форм в строитель­стве. При рассмотрении факторов, определяющих вы­бор или назначение пролетов, каждый раз приходилось ссылаться на два решающих обстоятельства: выбор ма­териала и воплощение его в конструктивную форму, конструкцию [1]. Термины «материал», «элемент», «конструкция» ино­гда трудно разграничить, они взаимосвязаны.

Навесные вентилируемые фасады начали применяться в России относительно недавно, около 15 лет назад, несмотря на то, что в Западной Европе они были распространены уже 40 лет назад. Вентилируемые фасады обретают все большую популярность сегодня. Это связано с тем, что они могут применяться практически во всех климатических условиях, обеспечивают хорошую тепло- и звукоизоляцию, значительно повышают энергоэффективность здания. Вентилируемые фасады долговечны – гарантированный срок службы составляет 50 лет, что подтверждено результатами технических испытаний.

Наличие воздушного зазора в вентилируемом фасаде принципиально отличает его от других типов фасадов. За счет разницы температур с внешней и внутренней сторон ограждающей конструкции возникает перепад давления и, как следствие, восходящий воздушный поток. В результате несущая стена и утеплитель избавляются от конденсата и атмосферной влаги.

Устройство мокрого фасада с тонким штукатурным слоем по теплоизоляции представляет собой сложную многослойную наружную конструкцию. При монтаже и отделке мокрого фасада, используются процессы с применением воды. Теплоизоляция мокрого фасада из минеральной ваты или фасадного пенопласта крепится к наружной стене дома штукатурным клеевым раствором и фасадными дюбелями. Затем на наружной поверхности фасадного утеплителя из этих же клеевых растворов выполняют устройство тонкого, но прочного защитного слоя штукатурки, армированного стеклосеткой, наконец, наружная декоративная штукатурная отделка мокрого фасада. Для устройства наружной отделки используют современные минеральные, акриловые или силикатные фасадные штукатурки.

Основным элементом, определяющим свойства, особенности устройства современного штукатурного фасада, является утеплитель. Выбор утеплителя определяет состав остальных компонентов наружной системы утепления, начиная от штукатурной клеевой смеси и заканчивая декоративными штукатурками. Как, правило, для устройства утепления используется современная теплоизоляция из минеральной ваты или пенопласт. Минеральная вата. Современный утеплитель из минеральной ваты при устройстве системы имеет два основных преимущества, это негорючесть и высокая паропроницаемость наружной теплоизоляции[5]. Его применение для утепления значительно шире и предпочтительнее чем устройство теплоизоляции из пенопласта. Современная минеральная вата, в отличие от пенопласта, при утеплении оказывает незначительное сопротивление парам воды, они легко проникают сквозь утеплитель, штукатурку, а конденсат эффективно удаляется. Дом через штукатурку дышит.

Преимущества использования мокрого фасада:

-Значительное повышение теплоизоляции стен

-Снижение затрат на отопление

-Создание комфортного микроклимата в помещении

-Снижение затрат на строительство (за счет облегчения конструкции стен)

- Радикальное улучшение звукоизоляции

- Защита межпанельных швов в реконструируемых зданиях

- Повышение уровня энергосбережения здания.

Название „прозрачная теплоизоляция“ относится к классу теплоизоляционных материалов свободно пропускающих солнечный свет. Дома с такой системой теплоизоляции могут эффективно использовать энергию солнца для отопления. Такой способ утепления фасадов зданий позволяет, во-первых, минимизировать тепловые потери и, во-вторых, получать энергию для отопления помещений, абсорбируя и накапливая энергию солнечного света.

Пассивное использование солнечной энергии при применении „прозрачной теплоизоляции“ происходит в несколько этапов. Прозрачный верхний слой термоизоляционного материала пропускает солнечный свет к внутреннему слою световодных трубок. Слой этот можно представить себе в виде множества связанных вместе прозрачных соломинок. С их помощью свет попадает на чёрный абсорбирующий слой, где он и преобразуется в тепло, которое в свою очередь накапливается в стене. Тепло зимой – прохладно летом.

Энергоэффективные светопрозрачные ограждающие конструкции зданий:

- опыт внедрения энергосберегающих окон для зданий различного назначения;

- пути снижения теплопотерь через светопрозрачные конструкции, в том числе в ночное время;

- окна с приточными вентиляционными клапанами как элемент регулирования микроклимата помещений;

- двойные светопрозрачные фасады зданий.

Многих наших туристов на Западе вводят в заблуждение кристаллы зданий, когда все наружные стены кажутся состоящими из стекла. На самом деле, как правило, это – навесные стеклянные фасады, за которыми скрываются массивные стены с окнами обычного размера. Эффективное использование пространства и света является одним из ключевых элементов современной архитектуры. В строительстве загородных домов используют специальные материалы и конструктивные решения для увеличения свободного пространства и решения задач энергоэффективности [6]. Одним из таких материалов является поликарбонат, который благодаря уникальному сочетанию своих потребительских и физико-механических свойств приобрел особую популярность.

Отличительная особенность энергоактивных зданий любого типа заключает­ся в том, что их конструкции наделены способностью улавливать, преобразовы­вать и передавать во внутреннюю или внешнюю энергосистему энергию возоб­новляемых источников: солнечную, ветровую, гидро- и геотермальную, биохи­мическую и другие виды энергии. Общие принципы и архитектурно-строительные приемы разработки энерго­активных зданий формулируются исходя из требований, которые определяются основным функциональным назначением здания и стремлением к повышению энергетической экономичности и экологического комфорта. Принцип полифунк­циональности проектирования конструкций воплощается через конструктивный или функциональный признаки [7]. В первом случае конструктивные элементы здания совмещают с конструктивными элементами энергетической установки, предназначенной для использования соответствующего возобновляемого источ­ника. Во втором случае наделяют тот или иной конструктивный элемент здания, целое здание или группу зданий дополнительными энергетическими функциями, например, используя здание или его часть в качестве затеняющего или направ­ленно отражающего солнечную энергию экрана либо диффузора ветроэнергети­ческой установки.

Конструктивный и функциональный признаки могут быть совмещены в одном техническом решении, взаимно дополняя и усиливая эффект энергетической активности[5].

Одним из путей снижения эксплуатационных затрат является строительство энергоэффективных высотных зданий. Энергоэффективными называются такие здания, при проектировании которых был предусмотрен комплекс архитектурных и инженерных мероприятий, обеспечивающих существенное снижение затрат энергии на теплоснабжение этих зданий по сравнению с обычными (типовыми) зданиями при одновременном повышении комфортности микроклимата в помещениях [3].

Энергоэффективность и энергосбережение входят в число 5 стратегических направлений приоритетного технологического развития, обозначенных Дмитрием Медведевым на заседании Комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики России. Перед страной поставлены серьезные задачи в области энергоэффективности.

Зеленое строительство – это практика строительства и эксплуатации зданий, целью которой является снижение уровня потребления энергетических и материальных ресурсов при одновременном сохранении или повышении качества зданий и комфорта их внутренней среды.

Преимущества для здоровья и общества:

- Создание более комфортных условий в помещениях по качеству воздуха, а также тепловым и акустическим характеристикам;

- Снижение уровня загрязнений, попадающих в воду, почву и воздух, и, как следствие, сокращение нагрузки на городскую инфраструктуру;

- Повышение качества жизни с помощью оптимального градостроительного проектирования — размещения мест приложения труда в непосредственной близости жилых районов и социальной инфраструктурой (школы, медучреждения, общественный транспорт и т.д.).

Архитектура и градостроительство придуманы не только для того, чтобы творить обитаемую среду для населения, но и как средство эстетического удивления оного. Современная архитектура должна быть эксклюзивной, экономичной и экологичной. Примерно такой, как её представляет и предлагает британский мэтр Норман Фостер, понастройвший своих экологичных див не только в родном Лондоне, но и по всему миру [4].

Рисунок 1 - Выставочный зал в Сингапуре

Литература:

1. Лопатто А.Э. Пролеты, материалы, конструкции. – М.: Стройиздат, 1982. – 196 с.

2. Энергоактивные здания / Н.П. Селиванов, А.И. Мелуа, С.В. Зоколей и др. ; Под ред. Сарнацкого и Н.П. Селиванова. - Лопатто А.Э. Пролеты, материалы, конструкции. – М.: Стройиздат, 1988. – 376 с.

3. Беляев В.С., Хохлова Л.П. Проектирование энергоэкономичных и энергоактивных гражданских зданий. – М.: Высш.шк., 1991. – 255 с.

4. http://greenawards.ru/ru/green

5. Кафтаева М.В. О свойствах мелкозернистых прессованных бетонов//Сооружения, конструкции, технологии и строительные материалы XXI века: Сб. докл. II Междунар. конф. - шк.-сем. молод. учен., асп. и докторантов: Белгород: Изд-во БелГТАСМ. 1999. Ч. 2. С. 188-193.

6. Лесовик В.С. К проблеме повышения эффективности композиционных вяжущих / В.С. Лесовик, Н.И. Алфимова, Е.А. Яковлев // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. − 2009. − № 1. − С. 30−33.

7. Сулейманова Л.А Энергоэффективные газобетоны на композиционных вяжущих для монолитного строительства / Лесовик В.С., Сулейманова Л.А., Кара К.А.// Известия высших учебных заведений «Строительство», 2012. – № 3. – С. 10–20.