Литература:

1.СНиП 31-05-2003 «Общественные здания административного назначения»

2.СНиП 35-01-2001 «Проектирование зданий и сооружений с учетом доступности для маломобильных групп населения»

3.СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность»

4.СНиП 2-08-01 «Общественные здания»

5.Энергоактивные здания. / Н.П. Селиванов, А.И. Мелуа, С.В. Зоколей. Под ред. Э.В. Сарнацкого и Н.П. Селиванова, М.- Стройиздат.1988г.396с.: ил.

6.Журналы «Зодчество мира» №1/98

7.Журнал «Вокруг света», 2006 г.

8.Журнал «Вокруг света» №12 (2783).Декабрь 2005

9. http://www.grimshaw-architects.com

10. http://www.projectclassica.ru

11.Архитектура Я строительство России» №11-12.1998

Контрольные вопросы

1.Энергоэффективность.

2.Естественное освещение.

3.Инсоляция

4.Проветривание

5.Вентиляция и кондиционирование

6.Безопасность от воздействия вредных факторов внутренних и внешних

7.Удаление мусора и уборка

8.Материалы для строительства.

9.Долговечность и ремонтнопригодность.

10.Борьба с шумом и вибрациями, излучениями

11.Пожаробезопасность

12.Доступность для МГН

13. Синдром больного здания».

14. Принципы решений экологических общественных зданий.

15.Экономия энергии в зданиях, перекрытых пространственными конструкциями.

16. Многоэтажные эко-здания

17.Нормативные требования к экологической среде промышленных зданий

18.Принципы проектирования экологических промышленных зданий. Принципиальная схема способа экономии энергии.

19.Использование альтернативных источников энергии для сельскохозяйственных зданий.

20.Энергоустановки на альтернативных источниках энергии

21.Комплексное использование традиционных источников энергии, вторич­ных разнопотенциальных энергоресурсов, всевозможных возобновляемых источников энергии и рас­сеянной в природе низкопотенциальной теплоты

22. Энергоактивные здания

23.Многофункциональные гидрогелиокомплексы.

24.Металлургические научно-производственные гелиокомплексы

25.Много­функциональные промышленные и агропромышленные гелиокомплексы

26.Примеры проектирования экологических промышленных зданий

27.Архитектурное формирование энергоактивных промышленных зданий

Модуль 4. Вариативный. Здания-источники получения энергии

Тема 9. Здания-источники получения энергии

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.

И все-таки в настоящее время предпочитают создавать не системы, а полностью или частично энергоавтономные отдельные здания — сельские жилые дома и производственные здания, санато­рии, дома отдыха и пансионаты. Устройства пассивного солнечного отопления и сезонного солнеч­ного горячего водоснабжения, использование вторичных энергоресурсов и устройство солнцезащиты зданий являются реалистическими и экономически целесообразными. Вместе с тем с точки зрения достижения максимального энергетического эффекта технические решения зачастую весьма доро­гостоящи, громоздки, ресурсоемки, сложны в эксплуатации. Тем не менее такие здания проекти­руются и строятся, их авторы на основе эксплуатационных испытаний доказывают право таких зда­ний на жизнь, на широкое тиражирование.

Интересен проект экспериментального энергетически и экологически автономного жилого комплекса-лаборатории, предназначенного для строительства в совхозе «Огре» пос. Юмправа Лат­вийской ССР. Проект разработан авторским коллективом Московского архитектурного института и Университета дружбы народов им. П. Лумумбы при участии института Проектпромвентиляция.

В проекте предусмотрено:

максимально возможное использование энергии Солнца, биогаза и теплонасосных установок при максимальном снижении теплопотерь и повышении термического сопротивления ограждающих конструкций;

создание автономной системы канализации и полной утилизации органических отходов за счет создания биореактора, в котором образуется и собирается метан, а очищенная вода отстаивается, аэрируется и поступает в систему подземного орошения теплицы-утилизатора;

объемно-планировочное решение дома-комплекса, при котором обеспечивается максимальный уровень комфортности проживания, а все помещения — жилые, вспомогательные, технологические, хозяйственные, надворные постройки — объединены в едином объеме дома и совместно с вегета­ционными и животноводческими помещениями собраны в единый блок. Предусмотрены утилиза­ция теплоты канализационных стоков и вытяжного воздуха, воздушные солнечные коллекторы, использование метана, применение теплового аккумулятора с использованием теплоты фазовых переходов, тепловых насосов, установка теплового дублера — котла на твердом топливе.

Результаты анализа энергетической эффективно­сти рассмотренных объемных элементов зданий в поле суммарной солнечной радиации определяются по многолетним данным. В порядке убывания обеспеченности солнеч­ной энергией имеются 10 вариантов с показателями, осредненными по году, отопительному и теплому периоду. Кроме гипотетического гелиоблока, вмонтированного, например, в межферменный этаж совмещенного плоского покрытия, наиболее обеспечены солнечной энергией в годовом цикле гелиоблоки южной ориентации в системе верхнего этажа. При этом следует отметить, что однофасадная гелиоквартира юж­ной ориентации по среднегодовой обеспеченности солнечной энергией среди рас­смотренных вариантов занимает пятнадцатое место.

В отопительном сезоне по обеспеченности солнечной энергией первые три места занимают гелиоквартиры рядового этажа южной, юго-западной и юго-восточной ориентации. Следующий за ними южный гелиоблок верхнего этажа обеспечен солнечной энергией в отопи­тельном сезоне на 25% меньше варианта рядового (промежуточного) этажа южной ориентации.

В летний период наибольший интерес представляют здания с наименьшей приведенной солнечной облученностью. Наименьшую облученность из числа отдельно стоящих зданий имеет многоэтажное здание широтной ориентации и здание, квадратное в плане, например дом-башня. Исходя из этого и с учетом коэффициентов компакт­ности и огражденности, можно рекомендовать при проектировании оптималь­ного в гелиотехническом отношении здания-холодильника объемное решение, близкое к кубу. Крыша затенена вспомогательным этажом (машинное отделение, административные и бытовые помещения), размещенным на колон­нах над основным холодильным блоком; предусматривается сквозное провет­ривание пространства между основным и вспомогательным блоками.

Анализ экстремумов годового хода приведенной облученности показывает также, что далеко не все объемные элементы зданий получают максимум сол­нечной энергии в наиболее жаркий месяц. К послед­ним относятся квартиры южной и юго-западной ориентации верхних и проме­жуточных этажей. Анализ данных о суточном ходе приведенной облученности показывает, что наиболее солнечная в январе квартира южной ориентации полу­чает в среднем в 2,18 раза больше лучистой энергии, чем эталонный куб, в то же время ее амплитуда приведенной облученности больше, чем у эталона, в 2,71 ра­за. Следующая группа гелиоблоков рядового этажа юго-восточной и юго-запад­ной ориентации имеет также высокие показа­тели среднечасовой обеспеченности солнечной энергией —в 1,83—1,71 раза выше эталона. При этом суточная амплитуда наименьшая у трехфасадного гелиоблока. Незначительно (на 2%) уступает им по среднечасовой при­веденной облученности в январе южная квартира верхнего этажа. Однако последнему варианту следует отдать предпочтение в том случае, если предусматривается круглогодичное (или летнее) приготовление горячей воды на солнечной энергии, так как среднегодовые и особенно летние показа­тели обеспеченности солнечной теплотой у этого варианта существенно более высокие и по относительной облученности превышают соответственно на 27,4% и 40,2% показатели варианта.

Ситуационная характеристика эффективного солнечного энерго­замещения тепловых потерь зданий. Соотношение солнечной энергообеспечен­ности здания или его частей с другими факторами климата, все многообразие возможных случаев соотношения расхода и поступления энергии в различных регионах планеты принципиально сводится к следующим ситуациям:

I — солнечной энергии, поступающей к зданию в отопительном сезоне, доста­точно (с учетом реального к.п.д. гелиотехнической системы ограждений) для отопления всего проектируемого полезного объема здания по оценкам, основан­ным на средних многолетних (статистически достоверных) данных;

II — этой энергии достаточно для отопления отдельных объемных элементов или ячеек здания с ограждениями энергетически выгодных ориентации и их со- четаний;

III — солнечной энергии недостаточно для возмещения тепловых потерь здания в целом или объемных элементов энергетически наиболее обеспеченных

ориентацией, однако дефицит может быть покрыт концентрированной подачей к объекту дополнительной солнечной энергии в солнечные дни отопительного сезона;

IV — солнечной энергии недостаточно; дефицит солнечной теплоты в ото- пительном сезоне может быть покрыт лишь с использованием межсезонной аккумуляции солнечной энергии;

V — солнечная энергия в отопительном сезоне к зданиям и сооружениям не поступает, и возможна лишь летняя аккумуляция солнечной энергии, в том числе с использованием эффективных концентраторов различных систем.

Технические решения солнечного энергозамещения тепловых потерь строи­тельных объектов, адекватные сформулированным ситуациям гелиоклимата, целесообразно представить в виде следующих основных направлений:

разработка зданий и сооружений, весь полезный объем которых отапли­вается (термостатируется) с использованием солнечной энергии (ситуация I);

разработка в системе проектируемых и строящихся зданий либо реконст­рукция в эксплуатируемых зданиях объемных микроячеек (квартира, секция, надстройка, часть здания) с одно-, двух-, трех- и четырехфасадным облучением (ситуации I и II);

соединение в комплексах двух и более функционально разнотипных зданий, одно или часть из которых отапливаются с использованием солнечной энергии, а другие не отапливаются или не требуют использования солнечной энергии (ситуация II—V);

использование отдельных ограждений зданий и сооружений из числа бли­жайших 1С-гелиотехническому объекту (тоже зданию, сооружению) в качестве переотражателей (концентраторов) солнечной энергии с целью дополнитель­ного облучения объекта (ситуации II—V);

создание гелиопоселков или микрорайонов города с единой или мультипли­цированной системами солнечного термостатирования (ситуации I—III);

разработка зданий или комплексов с пообъектным или централизованным, в том числе межсезонным аккумулированием солнечной теплоты (ситуа­ции III—V).

Подчеркнем, что с учетом рассматривавшейся ранее межгодовой и внутри-месячной изменчивости поступления солнечной энергии, как правило, все системы солнечного обогрева и охлаждения строительных объектов необходимо снабжать отопительным дублером.