Инженерно-экономические основы градостроительства.

Введение

Волна энтузиазма по поводу «зеленой» или экологической архитектуры катится по всему миру. Экологическая архитектура становится все более популярной с каждым годом. Архитекторы и дизайнеры реализуют самые невероятные проекты, которые вчера казались фантастическими, а мировые знаменитости стремятся приобрести дома, которые позволят им следовать принципам экологичности.
Экологическая архитектура - это не просто новомодная традиция и дань времени. Если вы думаете глобально, то экологическая архитектура - это новый образ жизни и мышления, противоположный общепринятому. На протяжении нескольких веков человек использовал природу, как ему заблагорассудится. Пик этой тенденции, возможно, произошел в России, когда советские власти изменили курс реки для удобства, посадили поля с культурами, которые были неприемлемы для климата и почвы. В XXI веке мировое сообщество осознало ценность природы и взяло ее, к счастью, для спасения ума.
Экология не напрасно включена в контекст нашего понимания отношений между нашим домом, жильем и природой. Само слово «экология» происходит от греческого «ойкос» - «дома». Эта концепция определяет науку сообщества - наш дом и его жителей. И как бы экологи не жаловались на широкую интерпретацию и широкое распространение модного слова сегодня, довольно сложно поддерживать статус строго научного термина.
Существительное «архитектура» сегодня имеет полное право сопровождаться прилагательным «экологический». И не только потому, что в этом случае разговор конкретно касается дома и его жителей. Но также потому, что эта фраза скрыта чрезвычайно важной тенденцией человеческого стремления к природе и природе, которая набирает обороты в инновационной архитектуре.
Экологическая архитектура

Экоархитектура возникла после того, как стало ясно, что городское поселение начинает занимать неоправданно большую площадь. Эта ситуация начала складываться во многих странах. Экологический ущерб, причиненный городами, был огромным.
Основным элементом этой архитектурной концепции является сокращение площади, занимаемой городскими жителями, из-за их перемещения в трехмерную гиперструктуру. В то же время автор идеи Паоло Солери не ограничивался исключительно соображениями окружающей среды. Он начал развивать свой проект в социальном направлении. Согласно его плану, новые гиперструктуры должны были способствовать более эффективному планированию, наибольшему использованию общественного транспорта. В конечном итоге это приведет к увеличению плотности населения.
В то же время это поможет избавиться от большинства проблем, присущих мегаполисам. Примечательно, что эта идея не была первой, кто пришел к Солери. Экологическая архитектура была впервые описана, как это часто бывает, в произведении искусства. Идеи, которые взяли Солери в качестве основы, впервые были изложены в его научно-фантастическом романе «Когда просыпается Спящий», Х. Г. Уэллс.
В настоящее время самым популярным проектом этой архитектурной концепции называется Arcosanti. Это город в Соединенных Штатах, спроектированный Солери. С 1970 года его строительство было проведено восторженными учениками. Он полностью отвечает концепции «эко-архитектуры». Однако это нельзя считать успешным. В то время как поселение рассчитано на 3-5 тысяч человек, в нем живет только около 100 волонтеров. В то же время на этом сайте можно успешно внедрить образовательные и туристические проекты. В настоящее время Arcosanti ежегодно посещают около 5 тысяч человек.
Чтобы свести к минимуму негативное воздействие на окружающую среду, мы либо должны вернуться в пещеры, что вряд ли возможно, или разработать эмбриональную экологическую конструкцию. Его главная задача - создать искусственную среду обитания, которая настолько же дружественна, насколько это возможно. Это означает, что возведенные объекты должны быть пассивными, экологически устойчивыми, а их работа эффективна и безопасна для естественных процессов установленной экосистемы.
Но здание не автомобиль, как можно оценить степень его воздействия на окружающую среду? Задача не простая, но вполне разрешимая для международных и национальных стандартов для оценки и сертификации зеленых зданий [3, с. 155].
«Зеленое здание» - это область архитектуры и строительства, предназначенная для строительства и эксплуатации зданий, мало влияющих на окружающую среду. Сокращение потребления энергетических и материальных ресурсов на протяжении всего жизненного цикла здания - начиная с выбора проектной площадки, выполняя строительство и эксплуатацию, ремонт, снос и рост комфортных условий внутренней среды за счет использования экологически чистых технологий , является основной задачей рассматриваемой отрасли.
Регулирование окружающей среды через здания «экопроектирования» из-за сокращения отходов и вредных выбросов, эффективного использования энергетических ресурсов и водоснабжения, использования безвредных строительных материалов и использования возобновляемых источников энергии для удовлетворения потребностей в энергии (солнечная, геотермальная энергия).
В качестве ведущих экологических разработок на данный момент рассматриваются:
1. растительная целлюлоза, прочность не уступающая стали и используемая для создания новых классов биоматериалов с широким спектром применений;
2. биобетон, сохраняющий и активизирующий рост биоорганизма преимущественно на своей поверхности;
3. Neopor - материал для теплоизоляции, отражающий тепловые волны, значительно уменьшающий потери тепла в здании и достаточное увеличение теплоизоляционных свойств материала; и так далее.
Следовательно, «зеленая архитектура» может рассматриваться как слияние инженерных, ландшафтных и архитектурных решений, придерживаясь следующих принципов: энергосбережение, привлечение солнечной активности, сокращение количества нового строительства, внимание к окружающей среде, принцип целостности ,
Британская система BREEAM (метод оценки окружающей среды британского строительного исследования) существует с 1990 года и считается прародителем всех систем оценки

. Одной из наиболее широко признанных является американская система оценки проектов зеленого строительства LEED (Leadership in Energy and Environment Design). Он существует с 1998 года и широко адаптирован к местным требованиям в других странах.
Следует отметить, что ни LEED, ни BREAM не подтверждают промежуточные шаги при создании объекта, например, проекта или фундамента. Сертификация подлежит только вводу в эксплуатацию. Однако эксперты системы оценки могут и должны быть включены в процесс на стадии проектирования, чтобы регулировать экологический рейтинг будущего здания на уровне принятия проектных решений.
Согласно системе оценки LEED, для того, чтобы объект был признан «зеленым», независимые оценщики проверяют работу всех своих систем на 9-12 месяцев с учетом изменения сезонов. Для выполнения критериев в каждом разделе здание получает бонусные баллы. Общее количество баллов определяет уровень сертификата. Каждый из разделов ограничен максимально возможным количеством точек:

Рисунок 1 – Оценочная система LEED
Чтобы получить зеленый сертификат, достаточно набрать 40-49 баллов, серебряный сертификат «стоит» 50-59 баллов, золотой - 60-79, если здание получает более 80 баллов, ему назначается LEED платиновый сертификат.
Казалось бы, я выполнил требования к предметам «Энергия и атмосфера» и «Устойчивое развитие территории» с максимальной оценкой, а серебряный сертификат уже в моем кармане, но не все так просто. Дело в том, что очки присуждаются за выполнение только добровольных или инновационных критериев, в дополнение к которым в каждом из разделов предусмотрены обязательные и программные требования. Соблюдение обязательных требований - это переход к дальнейшему процессу сертификации. Например, построенное здание, полностью отвечающее требованиям критерия «Энергия и атмосфера» и идеально с точки зрения «Материалов и ресурсов», не может быть сертифицировано из-за недорогих датчиков-микшеров, не установленных в санитарных помещениях, и сокращение потребления воды является обязательным требованием раздела «Эффективное использование воды».
Необходимо начать проектирование зеленого здания от общего планирования площади здания, другими словами, от формирования устойчивого развития строительной площадки.
Прежде всего, участок, предназначенный для строительства, не должен принадлежать к сельскохозяйственным угодьям или приземляется для размещения парков. Еще лучше, сайт регенерируется разработчиком после размещения промышленных объектов. Например, территория завода Серп и Молот на востоке Москвы, конкурс по строительству которого сейчас ведется.
Давайте посмотрим на город сверху, его проекция образована ландшафтными площадками, транспортной инфраструктурой, а также крышами зданий. И это квадратные километры асфальта и кровельного материала. Другими словами, темное, накапливающееся солнечное излучение, водонепроницаемое мощение, которое нарушает естественный процесс водного цикла. Горячие на солнце, они обогащают атмосферу парами с повышением температуры. Таким образом, в атмосфере вокруг крупных городов формируется так называемый «эффект теплового острова», который, по мнению ученых, способствует процессу глобального потепления.Рисунок 2 - «Центр спортивной медицины» Федерального Медико-Биологического Агентства, г. Сочи Генпроектировщик – ОАО «СКМ Инжиниринг»
Ни для кого не секрет, что зимой в городах гораздо легче дышать, и дело здесь не только в отрицательных температурах и отсутствии пыли. Зимой до 80% поверхностей покрыты снегом, легкая поверхность которого имеет высокую отражательную характеристику, называемую коэффициентом Альбедо. Альбедо чистого снега, например, в десять раз выше, чем у асфальта. Таким образом, если асфальт заменяется, по меньшей мере, частично легким, полупроницаемым укладкой влаги, а крыши становятся инверсионными или зелеными, это не только значительно уменьшит эффект теплового острова, но и сделает городскую среду более комфортной для человека особенно в жаркий период.
Вероятно, многие люди обратили внимание на плоские крыши современных зданий, покрытых слоем гравия, - вот что выглядит инверсионная кровля.
Основное отличие между такой крышей от традиционной состоит в том, что на покрывающей пластине сначала устанавливается гидроизоляция, затем устанавливается нагреватель, устойчивый к влаге, который загружается слоем гравия. Гравий защищает изоляцию и гидроизоляцию от повреждений, фильтрует листья и другие мусора, пропускает только дождь и тает воду в дренажные устройства, предотвращая их засорение. Такая крыша получается долговечной, красивой, эксплуатируемой и даже экологически чистой, благодаря высокой отражательной способности [2, с. 113].
Вид инверсионной крыши - это зеленая крыша. Но в зеленых крышах верхний слой представляет собой сформированную растительную среду (субстрат) с нетребовательными растениями (sedums). Зеленый слой помещается на геотекстиль - слой специальной ткани, который фильтрует и пропускает воду, но препятствует прорастанию корней растений. Помимо того, что озеленённая крыша возвращает в атмосферу не менее 60% влаги, обогащенной кислородом, это естественный изолирующий слой для здания