863

УДК 633.3:631.52+631.584.5

С.В. Ляхова – студентка Г.И. Зубарева – научный руководитель

СОЛНЕЧНЫЙ ДОМ

Человек по своей сущности всегда стремился достичь гармоничного сосуществования с природой. Результатом этого стремления стало экологическое жильѐ – комфортный, теплый дом с приусадебным участком, повышающее качество жизни, здоровье человека и вместе с тем бережное отношение к природе. Одним из направлений в строительстве экологического жилья стал «Солнечный дом» - здание, использующее солнечную энергию для обогрева внутреннего пространства.

При создании солнечного дома крайне важны: планировка и правильная ориентация, выбор оптимальной формы здания, эффективная теплоизоляция, эффективная система вентиляции. Проектирование жилища должно проводиться на основе строгого учета природно-климатических особенностей региона с использованием достижений традиционного строительства. Основы подобного подхода были заложены еще Фрэнком Ллойдом Райтом– американским архитектором - новатором.

Выполнение вышеуказанных мероприятий практически не удорожает строительство, а оптимизирует его результаты. Только сведя таким образом к минимуму энергопотребности здания, можно задуматься о проектировании ка- ких-либо технологических устройств. Обращенное на юг окно в сочетании с тепловой массой здания и изолирующими ставнями является самой простой и одновременно наиболее удобной системой солнечного отопления.

Архитектурная концепция солнечного дома представляется следующим образом: пространство, раскрытое солнцу, формируется развернутым к югу ветрозащитной стенкой, собирающей солнечные лучи, и козырьком - кровлей, дающим тень от летнего солнца. Форма и отделочные материалы внутренней поверх-

ности стены концентрируют солнечные лучи, подогревая термальные массивы. Отсекая внутреннее пространство с юга от внешней среды витражом, используется парниковый эффект, направляющий тепловые потери внутрь помещения. Термальный массив, сохраняя солнечное тепло, обеспечивает комфортные температуры в помещении ночью. [1]

301

В связи с постоянным ростом цен на энергоносители у домовладельцев, проживающих в частных домах, возникает естественный вопрос об альтернативе общепринятым отопительным системам. Альтернативным источником энергии для отопления дома может являться солнечная энергия, но единого мнения о целесообразности использования солнечной энергии для отопления дома нет. Для средней полосы России принято равномерное распределение окон на фасадах дома. При этом, через окна северной ориентации происходят неоправданно большие потери теплоты, через окна западной ориентации в зимнее время потери теплоты тоже весьма значительны, т.к. ветра у нас преимущественно западные, а в летнее время окна на западном фасаде дома трудно защитить от перегрева. Если суммарная площадь окон вашего дома составляет 20% суммарной площади фасадов, то при переносе всех окон на южный фасад, площадь его остекления составит 80%, что значительно увеличит солнечную инсоляцию при одновременном снижении теплопотерь, происходивших через окна западного, северного и восточного фасадов. Этот простой феномен получил название тепличный эффект. Сегодня дом, в котором используется эффект теплицы для отопления, мы называем пассивным солнечным домом.

Безусловно, такому дому свойственны определенные недостатки: высокая блесткость света и значительные колебания температуры. С этими недостатками борются, изолируя солнечное пространство от жилого объема дома. Нагрев изолированного остекленного объема (Isolated Gain) практически является модификацией прямого обогрева, но в американской специальной литературе выделяется особо в силу чрезвычайной распространенности этого приема. Остекленный объем теплицы (атриума, оранжереи) может примыкать к южному фасаду дома, либо встраиваться в него. Нагреваемый в теплице воздух распространяется по остальным помещениям путем естественной конвекции или по каналам с механическим побуждением и несложной системой датчиков. Дом с солнечной теплицей (атриумом) для средней полосы России может представлять в плане трапецию или наконечник стрелы. Вышеуказанные приемы позволяют, кроме того, создать эффективную систему улавливания дневного света для освещения помещений, примыкающих к атриуму. [2]

Солнечная архитектура - это инвестиции в будущее. Солнечная архитектура на 10-30% дороже и окупит себя примерно через 5-10 лет. Но владельцу «солнечного» коттеджа не нужно будет вкладывать деньги на отопление и горячую воду, а чистый воздух вообще оценке не поддается.

Литература

1.http://www.ecodom.ru/Pasiv-houses/The-solar-house/

2.http://www.strawhouse.ru/tehnology/ecodom/

302

УДК 504:53+691

А.Д. Нугуманова – студентка М.Н. Черникова – научный руководитель

ВЛИЯНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Качество строительных материалов с экологической точки зрения в основном определяется состоянием воздуха в помещениях. По результатам исследования Всемирной организации здравоохранения, городской житель проводит в помещениях около 80% своего времени (средняя статистика). Учѐные, сравнивавшие воздух в квартирах с городским воздухом, обнаружили, что воздух в комнатах в 4 раза грязнее наружного и в 7 раз токсичнее.

Главный источник химических загрязнений воздуха - различные виды стройматериалов. Исследователи национального бюро экологических стандартов и рейтингов пришли к выводу, что в 67% испытаний обнаруживали вредные химические вещества, источниками которых являлись строительные материалы, в 30% из них - это были материалы конструкций, а в 70% – отделочные [6].

Так как человек большую часть жизни проводит в здании, то помимо природного радиоактивного излучения он испытывает и нагрузки от техногенно измененной среды обитания и, в том числе, от строительных материалов. Например, он получает дозы излучения от стен. При измерении излучения дозиметром SMG-1 было обнаружено: в деревянном доме величина излучения составляет от 30 до 50 мбэр, в кирпичном доме - от 50 до 100 мбэр (за один год). Силикатный кирпич опасен ещѐ тем, что он может быть источником радона, который при попадании в организм человека способствует процессам, приводящим к раку лѐгких. Наиболее радиоактивные стены находятся в бетонном доме — от 70 до 100 мбэр (безопасная доза излучения для здоровья человека - до 50 мбэр) [1]. Содержащиеся в бетоне радий и торий постоянно распадаются с выделением радиоактивного газа радона [3]. Его количество можно снизить, проветривая помещения, используя штукатурку, плотные бумажные обои. Так же бетонные стены вредны тем, что они втягивают влагу из воздуха, что может привести к дискомфорту, сухости, а главное – к заболеваниям верхних дыхательных путей. Таким образом, самый экологичный дом - деревянный.

Что же касается изоляционных материалов, то их ассортимент велик, поэтому рассмотрим наиболее используемые в строительстве:

Асбест имеет вредные свойства, проявляющиеся при попадании в воздух асбестовых волокон, а затем проникающих в дыхательную систему человека.

Минеральные волокна тоже являются неэкологичными, так как одна из их фракций имеет канцерогенные свойства. При производстве минеральной ваты используется фенолформальдегидная или меламинформальдегидная смола – в течение длительного времени выделяющая свободный формальдегид - высокотоксичное вещество. Подобные свойства имеет и стекловолокно, но оно более безопасно для здоровья, так как содержит меньше волокон, которые могут быть причиной раковых заболеваний.

303

Пенополиуретан опасен для здоровья, поскольку содержит в себе форполимеры, мягкие полиуретановые смолы, изоцианатные отвердители. Они вызывают аллергические реакции и тяжелые формы заболеваний дыхательной системы.

В XX веке криламидный пенопласт широко применялся в США и Канаде. Из-за этого часто отмечались случаи сильного загрязнения воздуха формальдегидом внутри зданий. Государственный отдел гигиены постановил, что он может применяться в строительстве снаружи зданий, но не может использоваться внутри помещений.

Материалы растительного происхождения (древесноволокнистые плиты, нетканный материал или ткань из растительного волокна типа юты, конопли) малоустойчивы к биологическим факторам, из-за этого они используются после импрегнирования, а фунгицидные препараты (пр.ксиламит) небезопасны для здоровья.

Альтернативой традиционным материалам является экологичный пенопо-

лиуретан – SEALECTION Agribalance и HEATLOK SOY. Основными его компо-

нентами являются соя, овощные масла и отходы пластмасс. Он является экологически чистым материалом.

Теперь выявим, самый экологичный материал для внутренней отделки. Распространенный в использовании, линолеум содержит поливинилхло-

рид (ПВХ) и пластификаторы, способные вызвать отравления, раковые заболевания и разрушающие нервную систему. Содержание фенола в линолеуме может привести к поражению почек, печени, изменение состава крови. Так же не всегда экологически чистым является ламинат. Часто он является источником формальдегида, который пагубно влияет на нервную и иммунную системы.

Очень популярен клееный потолок, но в его составе есть ядовитые вещества – фенол, формальдегидные смолы и синильная кислота. При пожаре потолок из такого материала моментально воспламеняется. Горит он всего лишь 30 секунд, но трех вдохов достаточно для непоправимого исхода [4]. Так же повышенную пожароопасность имеет ковролин, при горении он выделяет ядовитые токсины. Некоторые его виды противопоказаны аллергикам, так как являются сосредоточением клещей.

Экологичным материалом для пола является паркет или паркетная доска, с обязательным соблюдением европейских стандартов (знак СЕ) [5]. Но при его использовании нужно обратить внимание на лак. Например, синтетический лак выделяет ароматический углерод, содержащий ксилол и толуол. Эти вещества отрицательно влияют на здоровье. Также неэкологичен клей для паркета, который является источником толуола, ацетона, которые, будучи токсичными веществами, могут вызывать бесплодие у женщин.

Для стен, чаще всего используют обои. Обои с моющимся покрытиями являются источником стирола, вызывающим головную боль, тошноту, спазмы и потерю сознания. Моющиеся материалы плохого качества выделяют бензол, являющимся сильным канцерогеном. Причиной избыточного радиоактивного из-

304

лучения могут быть некоторые виды фосфоресцирующих обоев (со светящимися в темноте элементами). Виниловые обои изготовлены из ПВХ. Для придания ему эластичности в его состав добавляют пластификаторы (фталаты или эфиры фталатов), попадание которых в организм может вызывать поражения печени и почек, снижение защитных свойств организма, бесплодие, рак. Поэтому лучше выбирать обычные бумажные обои или обои из растительных материалов джутовые, на основе златоцвета, бамбука, тростника.

Особое внимание надо обратить при выборе красок. Составляющий большинства красок – ПВХ. Классическим примером опасного материала является металлосодержащая краска, при высыхании растворителя частицы красочного слоя попадают в воздух помещения, оседая на предметы, продукты питания. Синтетические краски высыхают в течение нескольких лет, при этом издают резкий запах. При использовании масляной краски вредное воздействие на организм оказывает токсичное воздействие тяжѐлых металлов и органических растворителей. Лучше остановить выбор на лаках и красках, изготовленных на натуральной основе. Одними из самых экологичных являются алкидные или полиэфирные краски, не содержащие опасных растворителей (с маркировкой ВС, ВД или ВА). В процессе нанесения и последующей полимеризации такие краски не выделяют ядовитого запаха или высокотоксичных веществ. Также не столь опасны для здоровья человека органические — водоэмульсионные или воднодисперсные краски, основными составляющими которых являются латексные и акриловые сополимеры.

Значительно повышает концентрацию стирола в воздухе отделка стен и потолков сухой вагонкой. Его воздействие приводит к раздражению слизистых оболочек, глаз, головной боли, тошноте, спазм сосудов.

Широко применяется в строительстве декоративная пленка, ответственная за содержание в воздухе тяжелых металлов. Эти вещества, накапливаясь со временем в организме человека, могут вызывать развитие опухолей.

Плитка является натуральным покрытием, поэтому можно не беспокоиться об экологичности. Однако используемый вместе с ней клей может стать источником опасного фенола и толуола.

Одним из самых вредных материалов является пластик. Не следует его использовать для внутренней отделки помещений. Пластик портится от жара, кислот и механических повреждений. Стеновые материалы из пластика при нагреве испускают неприятные газы. Пластик токсичен в течение всего срока эксплуатации. Даже после попадания на помойку он разлагается более 100 лет. Широкое использование пластика означает в первую очередь опасность для легких.

Для внутренней отделки стен помещения лучше всего подходит дерево или циновки из соломы, джута, бамбука, так как они состоят из натуральных, безвредных для здоровья веществ.

305

Если же ремонт уже сделан, а неприятный запах присутствует – чаще проветривайте. Поставьте комнатные цветы, так как они очищают воздух и хорошо поглощают фенольные испарения.

С 1 марта 2013 года вступил в действие ГОСТ Р 54964-2012 «Оценка соответствия. Экологические требования к объектам недвижимости», разработанный Министерством природных ресурсов Российской Федерации. Этот документ является первым шагом на пути создания в России системы обязательного обеспечения экологической безопасности при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений. Он сордержит ряд экологических требований, в том числе – использование экологически безопасных строительных материалов легального происхождения, энергоэффективных технологий и др. ГОСТ послужит появлению более тщательного подхода к выбору поставщиков стройматериалов застройщиками, проверке качества используемых материалов и сырья.

Литература

1)Гусев Б.В., Дементьев В.М., Миротворцев И.И. Нормы предельно допустимых концентраций для стройматериалов жилищного строительства//Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - №5/99.

2)Дубров А.П. Экология жилища и здоровье человека. 1995 г.;

3)Князева В.П. Экология. Основы реставрации. М., 2005;

4)ГОСТ 12.1.004–91 «Пожарная безопасность. Общие требования».

5)Технический регламент Евразийского экономического сообщества «О безопасности зданий и сооружений, строительных материалов и изделий»;

6)www.ecomaterial.ru «Национальное бюро экологических стандартов и рейтингов» - экологически чистые строительные материалы.

УДК 72:656.13(470.53)

К.И. Пушина – студентка 5 курса Т.Б. Строганова – научный руководитель, кандидат архитектуры, доцент ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА

АВТОСАЛОН В ПЕРМИ — ПОИСК ИДЕОЛОГИИ АРХИТЕКТУРНОГО РЕШЕНИЯ

Пермь в последние годы активно изменяет свой облик. Наиболее заметным явлением в архитектурной и социальной жизни города в последние годы стали автосалоны. В лучшую сторону преобразилось Шоссе Космонавтов за счѐт салонов и торговых центров. Правда, все эти объекты можно отнести по их конструкциям к временным постройкам. Иначе говоря, их можно быстро разобрать, поменять каркас и назначение.

В статье ставится цель на примере зарубежного опыта установить особенности формообразования автоцентров, определить функциональную и структурную организацию внутренней среды и целесообразность развития нового вида автосалонов (с выставочными пространствами для рекламы автомобилей,

306

проведения тестдрайвов, шоу-программ с использованием новейших технологий) в связи с популярностью этих сооружений.

Строительство автоцентров направлено на приобщение населения к автомобильному виду спорта. Посетителям предоставляется возможность ощутить дух автогонок, побывать в салоне известнейших автомобилей, изучить их устройство.

Впоследние годы в Германии появились сразу несколько салонов-музеев, представляющие собой уникальную, ультрасовременную архитектуру. Эти здания сами по себе являются отличной рекламой продаваемым автомобилям.

Проектирование автосалона премиум бренда связано с жесткими требованиями к корпоративному стилю, что предполагает фирменные руководства по проектированию автосалонов, которые ведут к сотням клонированных "стекляшек". Корпоративные стандарты способствуют узнаваемости бренда в любой точки мира. Однако в отдельных случаях архитекторы способны на основе новой идеологии проекта дать толчок к формированию новых стандартов.

Архитекторы «Coop Himmelb» разработали проект для центра BMW Welt. Проект дошел до реализации практически без изменений и может считаться одним из лучших проектов этого архитектурного бюро. Основной идеей создания BMW Welt является детальное знакомство с продукцией концерна, и одновременно погружение в мир BMW. Сердцем здания является зона для покупателей. Под зоной для покупателей расположено инженерно-дизайнерское ателье.

Конструкция комплекса дает интересную возможность заглянуть в процесс исследований, разработки, создания дизайна и производства. В гигантском зале, который имеет форму двойного конуса, будут проходить выставки марки BMW, а также культурные мероприятия, например, джазовые или рождественские концерты.

«Мир BMW» будет также уделять внимание будущему автомобиля и мобильности, например, экологически чистым альтернативным приводам, таким как водородный двигатель, электронным системам автомобилей BMW и интеллектуальным связям с окружающим миром. В «Мире BMW» информационные и развлекательные функции будут составлять единое целое: экспонаты и мультимедийные презентации компетентно и увлекательно расскажут об исследованиях, разработках и производстве.

Здание музея Mercedes отличается вертикальной структурой и комплексной геометрией. Общая форма здания требовала трехмерной конструкции фасада площадью в 16 000 м2.

Вцентре музея размещена экспозиция, повествующая об истории развития автомобилей Mercedes-Benz. На площади около 16 500 м2, в девяти уровнях, представлено 160 легковых, грузовых, а также гоночных и раритетных машин, непосредственно призванных сделать Mercedes-Benz узнаваемой маркой для несведущих. В двух двухэтажных и ориентированных к атриуму помещениях представлены самые выдающиеся образцы всемирно известной марки. Пять одноэтажных и ориентированных наружу помещений, содержащих коллекционные экспонаты, оформлены по определенным темам.

307

Сувенирный магазин, ресторан и экскурсионное бюро расположены на уровне первого этажа и связывают музей с производственным комплексом

Mercedes.

Новый музей Porsche предстает в виде отдельного монолитного здания динамичной формы, которое кажется парящим над землей на высоте выше первого этажа. Оно вместит выставочную зону площадью почти 5000 квадратных метров и должно обеспечить пространство для "Познания Вселенной Porsche". В основании здания находится зона входа, которая внутри не только представляет собой фойе и место начала экскурсий, но и знакомит с мастерской исторических автомобилей и архивом.

Новый музей Porsche будет располагать магазином, рестораном для посетителей, кофейней и эксклюзивным рестораном с большой террасой на крыше. В большом подземном гараже найдется место более чем для 300 автомобилей. Это позволит использовать здание также для больших мероприятий, например презентаций автомобилей, мероприятий для клиентов или пресс-конференций.

На данный момент музей Porsche посещают 200 тысяч человек ежегодно. Музей состоит из двух винтовых концентрических рамп, одна для людей, другая для автомобилей (планируется, что посетители смогут ездить по музею на своих автомобилях), эти два пространства будут разделены стеклом. Во внешнюю рампу посетитель въезжает на собственном автомобиле.

На крыше музея предусмотрена автостоянка. Пешком посетители спускаются по 81 внутренней винтовой рампе. Музейные экспонаты располагаются во внутренней части здания. Неровная поверхность выставочных площадей позволит посетителям разглядеть автомобили под разными углами. Интерьер представлен в виде оживленного шоссе, а не музея.

Площадь спиралевидного музея достигнет 15 тысяч квадратных метров. В здании будут находиться выставки, рестораны, магазины, службы продаж автомобилей, дизайн-центр, и лаборатории.

Мир Ferrari в Абу - Даби, известный также как Ferrari Experience (что в переводе означает «Опыт Ferrari»), это новый тематический парк, который строится на острове Яс в столице ОАЭ Абу-Даби. Это первый тематический парк, спроектированный под марку Ferrari, в котором будет гоночная трасса, театральный комплекс, разнообразные аттракционы, связанные с вождением, а также три дорожки, дающие возможность испытать острые ощущения.

Для маленьких посетителей парка действует специальная школа вождения. Всем желающим предоставляется возможность совершить виртуальное путешествие по заводу итальянского авто-производителя роскошных спорткаров и познакомиться поближе с историей всемирно известного бренда.

Как ожидается, Ferrari World будет привлекать стабильно не менее 10 тысяч посетителей в день. Общая площадь крыши – 200 тысяч кв. м. Парковая зона вокруг главного здания – 450 тысяч кв. м. территория, доступная для широкой общественности – 100 тысяч

308

ВЫВОДЫ

1.Внешний облик здания автосалона зависит от продаваемого бренда автомобиля – на проект оказывают влияние жесткие требования корпоративного стиля и фирменные руководства. Это означает, что автосалоны одной марки автомобилей должны быть узнаваемыми.

2.Внешний вид здания и окружающее его пространство, интегрированное

вповеденческий сценарий посетителя с возможностью устройства ландшафтно-

го дизайна, создают особенную атмосферу во время автомобильного шопинга,

делают этот салон привлекательным для посетителей и, соответственно, увеличивают продажи автомобилей.

3.Создание новых концепций организации автосалонов определяется увеличением функции досуга, развлечений с созданием выставочных про-

странств. Новый сценарий поведения позволяет приятно провести время всей семьей, что способствует закреплению интереса к определенной марке автомобиля с детства, а также высокому уровню продаж и повышению популярности бренда.

4.Новые автосалоны становятся культурными центрами, образцами уникальной современной архитектуры.

Литература

1.www.architektonika.ru

2.www.fasadinfo.com

3.www.audiomobile.ru

4.www.urbanismo.ru

5.www.future.ya-ru.ru

6.www.archiportal.crimea.ua

7.www.icemon.livejournal.com

УДК 624.138.4+624.138.21

Т.С. Сайкинова, К.И. Горбунова – студенты В.А. Березнев – научный руководитель

ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ СПОСОБОВ УЛУЧШЕНИЯ СВОЙСТВ ГРУНТОВ

На территории России в том числе и г. Перми широко распространены отложения глинистых грунтов, которые используются в качестве оснований. Основным ограничивающим фактором использования глинистых грунтов в строительстве является существенное ухудшение их физико-механических свойств при увлажнении.

Для улучшения свойств глинистых грунтов обычно применяют поверх- ностно-активные вещества (ПАВ) – стабилизаторы, которые выполняют роль гидрофобизирующих добавок, позволяющих ликвидировать способность грунтов активно взаимодействовать с водой за счет нейтрализации сил поверхностного натяжения.

309

При смешивании ПАВ с грунтом образующаяся гидрофобная пленка не допускает молекулы воды в зоны контактов минеральных частиц грунта, тем самым предохраняет его от размокания. При этом не только сохраняются природные свойства грунта, но и повышаются его физико-механические показатели.

Кочетковой Р. Г. [1] был разработан стабилизатор-гидрофобизатор «Статус» анионактивного действия для улучшения свойств глинистых грунтов и изучена технология его применения.

Исследования подтвердили теоретическое обоснование выбора ПАВ. Было получено повышение водостойкости глинистых грунтов, снижение оптимальной влажности размокаемости, водопоглощения и набухаемости.

Интересные результаты получены при введении в глинистые грунты, обработанные стабилизатором, небольших добавок цемента – 2-6% . При введении цемента не изменяются оптимальная влажность и максимальная плотность грунта, повышается прочность при сжатии и изгибе, а также модуль упругости грунта.

Метод горизонтальной стабилизации рекомендуется при возведении насыпей и выемок на автомобильных дорогах любых категорий, площадок под тяжелые нагрузки путем устройства стабилизированных слоев толщиной 20-50 см.

Метод вертикальной стабилизации применяется для повышения несущей способности оснований при устройстве земляного полотна на переувлажненных слабых грунтах, для устранения пучинистости грунтов путем выполнения вертикальных скважин, заполняемых песком, гравием, обработанных стабилизатором. По наблюдениям в течение 3-5 лет разрушения и деформации на этих участках нет и несущая способность грунтов увеличилась в 3-5 раз.

Нами были проведены расчеты несущей способности глинистого грунта в районе Солдаткая слобода. Исходя из известной формулы

- определения ширины ленточного фундамента, были полу-

чены значения без применения стабилизатора и с применением для постоянной на 1 м нагрузки 200 кПа. В результате получаем необходимую ширину ленточного фундамента для расчетной нагрузки b1=1м – для грунта без применением стабилизатора и b2=0.8 м – с применением стабилизатора.

Применение стабилизатора в гражданском строительстве позволяет увеличить расчетное сопротивление грунта и уменьшить ширину ленточного фундамента. Таким образом, экономия бетона составит около 20% при сооружении фундамента.

Деформации морозного пучения глинистого грунта, обработанного стабилизатором уменьшаются в среднем на 25% , что позволит применять мелкозаглубленные фундаменты.

Второй способ предпостроечного уплотнения слабых грунтов основан на применении известковых дрен. Известковые дрены изготавливают методом глубинного перемешивания. Буровым оборудованием с широкими лопастями без изъятия грунта проходят скважины на требуемую глубину. Затем буровой инструмент вращают в обратном направлении и медленно перемещают от дна выработки к поверхности. При этом в скважину подается известковый порошок,

310