Экологические технологии снижают техногенную нагрузку на окружающую среду. Современная техника и оборудование позволяют рационально использовать ресурсы и улучшать состояние планеты.
Безотходные технологии
Технологические процессы, при которых значительно снижается процент отходов, называются безотходными.
Деревообработка в России использует 50% биомассы, в отходы включаются пни, корни, ветки. В Швеции разработана технология, перерабатывающая до 90% древесины. Это привлекает в производство дополнительные 30 млн кубометров сырья и сохраняет природные ресурсы планеты.
Вторичная переработка металлолома снижает себестоимость готовой продукции и уменьшает загрязнение окружающей среды.
Одно из направлений экологических технологий — переработка мусора и очистка стоков производства. Вторичное сырье используют для новых продуктов, производственные отходы сжигают для получения энергии. Из пищевых отходов создают компост и удобрение. На мусорных свалках образуется газ метан, который в Финляндии и Швеции преобразуют в энергию.
ИННОВАЦИОННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, О КОТОРЫХ ВЫ ДОЛЖНЫ ЗНАТЬ
На предприятиях ставят очистное оборудование, защищающее природу от вредного воздействия отходов производства.
Из использованной фотопленки извлекают ценные металлы, используемые вторично в производстве. Регенерация отработанного масла позволяет восстанавливать продукт несколько раз.
Технологии современности
Для экономии ресурсов и энергии предприятия переходят на современные инновационные технологии. Разрабатываются автомобили с расходом топлива 2,5 л на 100 км.
Новые теплоизоляционные материалы позволяют обогревать жилье с меньшими затратами.
На производстве заменяют мартеновские печи на электродуговые, что приводит к сокращению расходов в 2 раза.
Инновационные экологические технологии работают на охрану природных ресурсов.
Люминесцентные и светодиодные лампы
Люминесцентные лампы называют энергосберегающими. Они отличаются длительным сроком службы и низким электропотреблением. Такие лампы используют в 5 раз меньше электроэнергии по сравнению с лампами накаливания, а срок службы составляет 12 тыс. часов.
Внутри люминесцентных ламп находится ртуть, поэтому их нельзя выбрасывать вместе с бытовыми отходами.
Светодиодные лампы производятся из безопасных экологических материалов и не требуют отдельной утилизации. Срок службы достигает 30 тыс. часов.
Современные лампы частично решают проблему энергосбережения.
Альтернативное топливо
Технологии в экологии способствуют созданию альтернативного топлива. Оно не оказывает вредного воздействия на окружающую среду:
- Пропан изготавливается из нефтепродуктов, является самым популярным альтернативным топливом. Заправки встречаются по всей территории России и Европы. При сгорании в окружающую среду выбрасываются вредные примеси, но их количество ничтожно мало по сравнению с бензином.
- Сжиженный газ имеет высокую плотность и может применяться у грузовых автомобилей. При сгорании образует минимальное количество вредных веществ. Газ почти не используется из-за отсутствия заправочных станций.
- Метан образуется при добыче полезных ископаемых и при разложении бытовых отходов. Используется в качестве топлива в некоторых компаниях.
- Электромобили появились в европейских странах и в России. Данный вид топлива образуется из различных источников. Является экологическим, вредные вещества не выбрасываются в атмосферу. Этот транспорт не популярен из-за высокой стоимости автомобиля и неразвитой инфраструктуры заправок.
- Автомобили на водороде запускаются в серийное производство. Транспорт не вредит окружающей среде, при эксплуатации производит чистую воду.
- В основе биодизеля лежит отработанное растительное масло. Топливо безопасно для экологии, разлагается при использовании.
- Биотопливо, изготовленное из водорослей, по внешнему виду напоминает масло. Не применяется массово из-за высокой стоимости.
Альтернативные виды топлива сохраняют природу, ими пользуются 10% автолюбителей.
Альтернативные экологические источники энергии
Солнечную энергию используют в промышленности и быту. Она является экологически чистым и возобновляемым источником. В Оренбургской области, Башкирии и в Крыму функционируют солнечные электростанции. Фотоэлементы применяются для нагрева воды, производства электричества. Могут устанавливаться на воздушном транспорте, лодка, электромобилях.
В Европе фотоэлементы устанавливают на крышу железнодорожного транспорта для работы систем освещения и кондиционеров. Дома с помощью солнечных батарей можно зарядить телефон или ноутбук.
Ветровые энергетические установки находятся в Калининградской области и на Крымском полуострове. Такая система вырабатывает энергию и не оказывает отрицательное воздействие на окружающую среду.
В Лондоне запустили экспериментальную дорогу, которая вырабатывает электричество от того, что по ней ходят. Энергию направили на освещение улицы.
Пакеты и одноразовая посуда
В России производят одноразовую посуду из биоразлагаемого материала. Кухонные предметы изготавливаются из волокон сахарного тростника, которые остаются после производства сиропа. Экологические технологии позволяют создавать посуду из пшеничной соломы, целлюлозы и крахмала. После использования изделие можно выбросить и не переживать за состояние окружающей среды.
Помимо тарелок, разработаны съедобные одноразовые ложки, которые можно съесть после использования или выбросить. Они производятся из кукурузы и муки, разлагаясь, не наносят урона окружающей среде.
В Индии и Швеции созданы пакеты из натурального, экологически безопасного материала. Внешне они очень похожи на пластиковые, но выполнены из крахмала и съедобны для насекомых и птиц.
В России производят бумажные пакеты с семенами внутри. После использования упаковку выбрасывают или закапывают в почву. Пакет разлагается и создается благоприятная среда для роста семян.
Новые технологии используются в производстве, строительстве, быту. Они позволяют создавать безопасную продукцию и сохранять природные ресурсы.
Источник: musorish.ru
Преимущества экологических технологий строительства
Преимущества, которые люди получают в результате применения зеленых (экологических) строительных технологий, многочисленны и разнообразны. Чтобы лучше это понять, разделим их достоинства на три основные ветви: экологическую, экономическую и социальную.
«Зеленые здания» имеют огромные преимущества перед обычными технологиями строительства, в их воздействии на окружающую среду. Эти достоинства имеют решающее значение, поскольку они влияют на общие условия, в которых мы живем и работаем.
Экологически построенные здания максимальное внимание уделяют оборотному использованию воды. Например, грязные и дождевые воды перерабатываются и используются для технических нужд, водоснабжения санитарных узлов (туалетов), отопления. Это приводит в огромной экономии воды для жителей и окружающей среды в целом.
Сокращение тепловых выбросов и энергосбережение.
Современные методы использования дневного освещения и аккумулирования солнечной энергии в батареях заложены в основе зеленых строительных техник. Эти средства генерации природной энергии являются экологически чистыми в отличие от ископаемого топлива, и не допускают токсичных газообразных выбросов в окружающую среду. Кроме того, они способствуют уменьшению расхода обычной электроэнергии, существенно снижая затраты на нее.
В отличие от обычных методов строительства зданий, строительные подрядчики в зеленой технологии используют строительные материалы, которые после де конструкции можно использовать при возведении или ремонте иных строений.
Что приводит к сокращению количества отходов, поскольку не происходит полномасштабного сноса, а также к образованию огромных груд строительного мусора.
Увеличенная конкурентоспособность и стоимость недвижимости.
С ростом цен на энергоносители, спрос на зеленые здания возрос из-за их низкой стоимости эксплуатации и технического обслуживания. Это значительно увеличило их ценность в течение короткого периода времени, так как коммерческие государственные организации постоянно ищут такие помещения для размещения своих сотрудников и офисов.
Повышение производительности труда сотрудников.
Зеленые здания обладают наличием благоприятной среды в помещении, и имеют улучшенные качества воздуха. Исследование, проведенное учеными-экологами, показало, что сотрудники, которые работают в таких условиях, более продуктивны, чем их коллеги в обычных зданиях.
Экостроительная технология дает пространство для достаточной циркуляции воздуха, превосходное дневное освещение, температурную стабильность и общее визуальное расширение помещения. Совокупное действие всех этих элементов приводит к улучшению состояния здоровья работников и устраняет такие проблемы, как аллергия, головные боли, тошнота, затруднения дыхания и многие другие.
Концепция зеленого строительства нуждается в поддержке правовыми и экономическими структурами. Потому что зеленые технологии имеет потенциал к развитию. А также устойчивое нынешнее положение. В долгосрочной перспективе, все положительные качества выльются в повышение качества жизни и сохранение природных ресурсов.
Поставь лайк, это важно для наших авторов, подпишись на наш канал в Яндекс.Дзен и вступай в группу Вконтакте
Источник: liveposts.ru
Экологические технологии в проектировании современных университетских кампусов
В современном мире появляются новые технологии, способствующие решению многих экологических проблем. Научное сообщество и ведущие университеты уделяют этому большое внимание. Новые экспериментальные разработки в этой области используются при проектировании и строительстве университетских кампусов.
Современные университетские кампусы призваны функционировать по законам природы, быть частью экосистемы, не нарушая природного равновесия. Идеи природоэквивалентной архитектуры сочетаются с экологической безопасностью и энергоэффективностью. Такие кампусы можно назвать самодостаточными по принципу отношения к потреблению природных ресурсов. Они сами являются частью природы, не загрязняя окружающую среду и «не нуждаясь» в ней. Самодостаточная модель архитектуры кампусов отвечает представлению об университете как центре интеллектуальной активности и генераторе научных открытий в области современных эко-технологий.
На рубеже XX-XXI веков в архитектуре появилось такое понятие как «устойчивая архитектура», т.е. стремление проектировать здания, которые бы находились в равновесии с природой и человеком. Этот термин впервые прозвучал на Конгрессе ООН по устойчивому развитию в Рио-де-Жанейро в 1992 году.
Устойчивая архитектура базируется на приоритете экологического подхода к строительству и эксплуатации зданий. В ней используются экологичные строительные материалы, энергосберегающие и ресурсосберегающие технологии, озеленение крыш и фасадов зданий, устройство зимних садов внутри зданий и др. Переход России к реализации концепции устойчивого развития провозглашен в Указе Президента Российской Федерации №440 от 01.01.1996 г. и Градостроительном кодексе Российской Федерации в качестве официальной доктрины государства. Это требует от архитекторов поиска новых моделей развития крупных образовательных и научных комплексов на стыке возможностей архитектуры и природы [5]. В статье предпринята попытка обобщить современный мировой опыт проектирования устойчивых университетских кампусов и выявить передовые эко-технологии, которые можно использовать при строительстве университетских городков (кампусов) в нашей стране.
«Заказчиком» и «потребителем» архитектуры университетских кампусов являются ученые и студенты (будущие ученые). Чтобы представить себе уровень современной науки и социальный заказ, исходящий от нее, обратимся к открытиям, получившим Нобелевскую премию 2016 года. Все три премии этого года присуждены за методы и идеи, которые меняют образ мысли.
В категории «физиология и медицина» премия присуждена 71-летнему японскому биологу Ёсинори Осуми, профессору Токийского технологического университета за исследование возможностей управления внутриклеточным процессом автофагии – уничтожением клеточного «мусора» лизосомами, что может привести к победе над многими болезнями человека. Лауреаты этого года по химии придумали молекулы, которые могут работать деталями машин размером в нанометры, что было предсказано 30 лет назад американским инженером Эриком Дрекслером, благодаря которому слово «нанотехнология» пошло в массы.
Один из лауреатов, голландский химик Бернард Феринг из университета города Гронингена (Нидерланды) довел технологию до совершенства и представил молекулу в форме гоночного автомобиля, которая может катиться по поверхности кристалла золота. Источником энергии для нее служит свет лазера со специально подобранной длиной волны, которую можно точно дозировать. Эта технология может быть применена в медицине и уже получила название фотофармокологии. Премия 2016 года по физике присуждена за «топологические фазовые переходы» − изучение базовых геометрических свойств вещей, которое в частности, может повлиять на создание новых методов поворота космических спутников и антенн.
Иными словами, возвращаясь к проблемам архитектуры, уровень современной мировой науки предполагает обитание ее представителей в особом мире, материальном и интеллектуальном, а архитектура университетских комплексов должна создавать условия для развития науки и образования, «подталкивать» ученых к новым прорывным открытиям. Поэтому во многих новых университетских зданиях мира применены современные строительные технологии, апробируются экспериментальные приемы проектирования.
Уже введен в обиход новый термин – коэффициент интеллектуальности здания. Университеты приглашают известных архитекторов для создания новых брендовых кампусов. Примером может служить 15-этажная «Инновационная башня Жокей-клуба», построенная в 2013 году по проекту Захи Хадид в Политехническом университете Гонконга (рис. 1).
В башне разместилась университетская Школа дизайна, в том числе выставочные и лекционные залы, студии и архитектурные мастерские. Это сооружение называют архитектурным ориентиром, которое сочетает в себе образы стремительного развития молодежи и высокий уровень образования нового поколения. Здание принято описывать термином «бесшовная архитектура», где плавные линии задают динамику не только архитектурному сооружению, но и ландшафту вокруг него, который становится не просто украшением, а «элементом» фасада.
Даже небогатые развивающиеся страны стремятся создавать новые ультрасовременные университетские комплексы, которые повышают имидж страны, являются ее визитной карточкой. Такими комплексами являются университет в Чили архитектора А. Аравена (2003), Инженерный и технологический университет UTEC в Перу (2015, Grafton Architects) [11].
Сегодня появляются принципиально новые технологии, способствующие решению многих экологических проблем. Научное сообщество и ведущие университеты уделяют этому большое внимание. Новые экспериментальные разработки в этой области используются при проектировании и строительстве университетских кампусов.
Современная устойчивая архитектура кампусов призвана «функционировать» по законам природы, быть частью экосистемы, не нарушая природного равновесия. Самодостаточным университетским кампусом предлагается называть кампус, в котором реализуются идеи природоэквивалентной архитектуры: сооружения являются частью природы, не загрязняя окружающую среду и «не нуждаясь» в ней. Такие кампусы можно назвать самодостаточными по принципу отношения к потреблению природных ресурсов. Самодостаточная модель архитектуры кампусов отвечает представлению об университете как центре интеллектуальной активности и генераторе научных открытий в области современных эко-технологий.
Рис. 1. Кампус Политехнического университета Гонконга. Архитектор З. Хадид (URL:http://www.zaha-hadid.com/archive)
Принципы проектирования самодостаточных университетских кампусов исходят из постулатов, сформулированных в конце ХХ века американским ученым Дэвидом Орром для энергоэффективных зданий [7]:
Строительство и эксплуатация кампуса должны способствовать развитию технологий, связанных с бережным использованием окружающей среды.
Строительство кампуса должно способствовать воспроизведению природного ландшафта, повышать биологическое разнообразие видов.
Кампус не должен «производить» никаких сточных вод, то есть здания должны и потреблять, и сбрасывать только воду, пригодную для питья.
Кампус должен производить больше электроэнергии, чем использовать.
В кампусе не должны использоваться никакие вредные строительные материалы.
В кампусе должны использоваться материалы, произведенные без ущерба для окружающей среды.
В кампусе должны использоваться материалы, утилизация которых не нанесет ущерба окружающей среде.
В кампусе должен быть обеспечен строгий учет стоимости его эксплуатации.
Строительство и эксплуатация кампуса должны способствовать развитию экологической компетентности и внимательного отношения к окружающей среде, то есть кампус должен стать инструментом экологического обучения.
Современные экологические технологии, используемые в строительстве «самодостаточных» университетских кампусов
Энергосберегающие технологии. Здания постоянно теряют тепло через окна (порядка 19% теплопотерь) и стены (5% теплопотерь), а создаваемые в здании климатические системы принудительной вентиляции и кондиционирования не соответствуют современным стандартам энергосбережения, стоимость эксплуатации их в несколько раз превышает все вместе взятые затраты по уходу за зданием.
Главными направлениями повышения энергосбережения являются внедрение принципиально новых типов конструкций зданий, использование эффективных теплоизоляционных материалов, использование энергии солнца, ветра, земли. В университете Стэнфорда (ZGF Architects) применены солнечные батареи на крыше и фасадах здания.
Примером современного самодостаточного кампуса можно считать строящийся кампус компании «Apple» в г. Купертино (США). Новое здание компании, спроектированное Норманом Фостером, вместит 13 тысяч сотрудников. 80% территории кампуса будет занимать зеленый парк, для которого выбраны засухоустойчивые растения. В общей сложности на территории кампуса будет посажено 7 тыс. деревьев, хорошо приспособленных к засушливому климату, что позволит свести к минимуму необходимое для орошения количество воды. В кампусе применяются новые энергоэффективные и экологические технологии 1 .
Использование тепла земли для отопления и охлаждения здания. На территории колледжа города Оберлин (США) был построен Центр по изучению окружающей среды Адама Джозефа Льюиса («Adam Joseph Lewis Center», архитектор Уильям Макдонау, 2000), здание которого само является предметом изучения. 2 Дэвид Орр назвал эту концепцию «архитектура как педагогика». Здание было построено в 2000 году.
По мере развития новых технологий планируется их внедрение в здание Центра. Например, в 2002 году электрический отопительный котел атриума был заменен на теплонасосную установку. Планируется использование нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, например, строительство ветроэнергетической установки и электростанции на топливных элементах.
Разработчики проекта надеются к 2020 году сделать климатически нейтральное здание – здание, которое не требует внешних поступлений энергии и воды. Строительство приведет, по оценке проектировщиков, к энергопотреблению не более 25 % от энергопотребления традиционных зданий такой же площади.
Для отопления или охлаждения помещений Центр использует 24 геотермальные скважины глубиной 73 м и диаметром 152 мм, расположенные с северной стороны здания. Расстояние между скважинами составляет 4,5 м. В качестве теплоносителя используется вода, циркулирующая в замкнутом цикле. Для передачи теплоты или холода используются водо-воздушные тепловые насосы. Каждый тепловой насос управляется индивидуально, что позволяет в части помещений здания осуществлять отопление, а в части – охлаждение [7].
Проект «Энергоэффективный жилой дом в микрорайоне Никулино-2» был реализован в Москве 1998-2002 годах. Энергоэффективные мероприятия, использованные при проектировании и строительстве этого многоэтажного жилого дома: теплонасосная установка для горячего водоснабжения, использующая тепло грунта и утилизацию тепла удаляемого вентиляционного воздуха; наружные ограждающие конструкции с повышенной теплозащитой. 3
Утилизация тепла вентиляционных выбросов. Сады могут включаться в систему вентиляции зданий. В здании Коммерцбанка (Франкфурт-на-Майне, 1997, арх. Норман Фостер) используется, главным образом, естественное освещение и естественная вентиляция за счет включения зимних садов и атриума, проходящего от уровня земли до верхних этажей.
Девять спирально расположенных зимних садов высотой в четыре этажа улучшают микроклимат и создают благоприятную экологическую обстановку 4 . В здании Центра по изучению окружающей среды в Оберлине применены системы воздушного отопления (охлаждения), совмещенного с вентиляцией, система водяного отопления и панельно-лучистое отопление. Проект кампуса Национального исследовательского университета Сингапура предусматривает совокупную площадь застройки 60 тыс. м 2 . Концепция предлагает устройство ботанического сада внутри кампуса, который пересекают пешеходные маршруты, формирующие интерактивное общественное пространство с большим количеством социальных функций (рис.
2). Пространственная организация ансамбля соответствует тропическому климату Сингапура со среднегодовой температурой +27°С. На территории кампуса предусмотрено большое количество затененных открытых пространств. Формы четырех зданий являются оптимальными для устойчивого внутреннего микроклимата, что позволяет уменьшить потребление электроэнергии на кондиционирование более чем на 30% [12].
Максимальное использование естественного освещения и энергосберегающее искусственное освещение с датчиками наличия людей в учебных помещениях для снижения затрат электроэнергии на освещение, использование для освещения внутренних помещений отблесков, рефлексов и отраженного света используются во всех современных университетах. Для уменьшения нагрева здания в летнее время, когда солнце находится высоко над горизонтом, южная стена Центра по изучению окружающей среды в Оберлине затеняется выступающим солнцезащитным козырьком крыши. Ориентация здания, вытянутого в направлении восток-запад, и использование с южной стороны светопроемов с большой площадью остекления также помогает экономить электроэнергию. Для выработки электричества в используются солнечные батареи (фотоэлектрические панели) производства компании «BP Solarex».
Энергоэффективные наружные ограждающие конструкции. Для уменьшения теплопотерь и теплопоступлений через остекление двухэтажного атриума Центра в Оберлине применены окна с повышенными теплозащитными и солнцезащитными характеристиками. Окна представляют собой тройные стеклопакеты.
В конструкции стеклопакета использованы три вида стекол, характеристики которых позволяют окнам пропускать свет видимого диапазона, но задерживать солнечную радиацию ИК спектра. Воздушные промежутки между стеклами заполнены аргоном. Разработка инновационных энергоэффективных технологий для наружного остекления успешно ведется и в России.
Компания «Теплориум», один из наиболее активных участников иннопарка «Сколково», разработала энергоэффективное остекление для российских климатических условий. Конструкция представляет собой два стеклопакета, между которыми создается буферная воздушная камера.
В зависимости от климата региона подбирается стекло со специальным напылением, и в результате достигается максимальная теплоизоляция. Толщина газовой прослойки между стеклопакетами определяется условиями для применения конструкции: в компании разработали универсальный вариант для средней полосы России «Стандарт», остекление для жаркого климата «Сахара», вариант для Крайнего Севера «Сибирь». Проект отмечали на многих российских и международных выставках. Так, совсем недавно «Теплориум» стал призером международного конкурса лучших технологий для города OIMP, который прошел в Москве в рамках 33-й Всемирной конференции технопарков и зон инновационного развития IASP.
Биотопливо. Биотопливо, получаемое из биомассы, – один из наиболее распространенных в современном мире возобновляемых источников энергии. Биотопливо уже внедряется в США.
Разработками технологий получения масла из водорослей занимаются следующие исследовательские американские университеты: университет штата Аризона, Иллинойский университет в Урбана-Шампейн, Калифорнийский университет в Сан-Диего, университет Небраска-Линкольн, Техасский университет в Остине, Университет Мэна, Канзасский университет, Колледж Вильгельма и Марии, университет северного Иллинойса, Техасский университет в Сан-Антонио, университет Старого Доминиона, Университет штата Юта, государственный университет Нью-Мексико и Миссурийский университет науки и технологий. В ходе исследованиях отрабатываются способы получения органического биотоплива из морских водорослей. Полученное из водорослей органическое масло должно быть пригодным для переработки на нефтеперегонных заводах и получения таких видов топлива как бензин, дизельное или авиационное топливо, а также может использоваться для выработки электроэнергии [4].
Система автоматического управления и мониторинга энергопотребления осуществляет контроль энергопотребления здания, а также параметров микроклимата помещений и параметров наружного климата. В Исследовательском центре и музее Академии наук Сан Франциско (2008, архитектор Ренцо Пиано) специальные фотодатчики в системе освещения автоматически уменьшают или полностью выключают искусственное освещение в случае проникновения достаточного количества дневного света в помещение, уменьшая количество электроэнергии, необходимой для освещения внутренних пространств.
Высокотехнологичные строительные материалы
Технические университеты занимаются разработкой новых технологий и новых материалов, которые вскоре полностью изменят наш мир. Студенты, решившие посвятить свою жизнь работе в выбранном направлении, и преподаватели, научное сообщество, заслуживают того, чтобы работать в сверхсовременных зданиях, в которых применены и продемонстрированы новейшие строительные материалы и материалы из той области науки, которой посвящен факультет или лаборатория. Заслуживают внимания архитекторов такие материалы как: древесина, подвергшаяся наноинфильтрации; прозрачный бетон из оптоволокна; несущие колонны из стекла; теплорегулирующий материал, меняющий фазу, − микронал; кремниевые высокопрочные аэрогели; углепластик; биологический бетон; стеновые панели с фитоводорослями [1]. Смелое решение предложил британский архитектор Дэйв Эдвардс для застройки Лондона – его эко-небоскреб полностью покрыт зеленой стеной из водорослей, которые будут очищать воздух и воду для своих жильцов, улавливать био-метан для производства тепла и энергии. В зимний период геотермальный насос будет перекачивать теплый воздух из туннелей лондонского метро и, после прогона через водоросли, перенаправлять его в систему отопления дома.
При наноинфильтрации древесину пихты сушат в микроволновой печи или вакууме до неполного закрытия пор, а затем погружают в коллоидный раствор с солями оксида кремния или карбоната кальция. Это позволяет достичь таких свойств дерева, что его можно применять как конструкционный и отделочный материал даже в многоэтажном строительстве (до 30 этажей). Психологический и эмоциональный комфорт при нахождении человека в деревянных домах давно доказан учеными, особенно это касается северных стран, где дерево – традиционный материал, к тому же полностью экологичный и относящийся к возобновляемым природным ресурсам.
Ученые Политехнического Университета Каталонии (Барселона) в 2012 году предложили и запатентовали абсолютно новый вид строительного материала – органический бетон или «биологический бетон», способствующий развитию мха и лишайника (рис. 3).
Материал предполагается использовать для облицовки фасадов зданий в условиях теплого и влажного средиземноморского климата, где могут активно произрастать пигментированные организмы, то есть мхи и лишайники. Основой для изготовления биобетона является магниевый фосфат-цемент.
Этот материал до недавнего времени широко примялся в стоматологии, чем и доказал свою абсолютную биологическую безопасность. Биологический бетон − это бетон, в котором основа в виде портландцемента заменяется на фосфат магния. В результате в бетоне образуется не щелочная, а кислотная среда, которая благоприятна для развития микроорганизмов.
Для создания фасадных материалов используют трёхслойную структуру. Первый, внутренний слой прочный и водонепроницаемый. Он работает своеобразным фундаментом биопанели, придает ей нужную форму и жесткость. Второй слой не только активно впитывает, но и хорошо удерживает влагу (в частности – дождевую воду). В этом слое и происходит произрастание и размножение организмов.
Третий, внешний слой пористый и шершавый. Он способствует проникновению воды во внутренний слой и препятствует ее испарению. Кроме того, на его шершавой поверхности растения удерживаются гораздо лучше. Панели из биобетона монтируются на фасад здания и выполняют ограждающую, декоративную и экологическую функции.
Здание, декорированное такими панелями, естественным образом окрашивается в натуральные природные цвета. Слой растений на биопанели представляет собой хороший термо– и шумоизолятор. Растения, занимающие достаточно большую площадь, активно поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Таким образом, здание подключается к экосистеме данного места и служит ее частью 5 .
Применение при строительстве экологически чистых материалов и материалов с возможностью их повторного использования или экологически безопасной переработки стало нормой при строительстве таких объектов, как университеты. Одной из особенностей современной архитектуры стал знак «экологической безопасности».
В европейском сообществе идеология экологической сертификации получила подтверждение в постановлении Совета ЕЭС №1836/93 от 29 июня 1993 г. об участии промышленных компаний в Схеме Сообщества по управлению и проверке экологии (EMAS – эко-менеджмент и аудит Европейского сообщества). В Российской Федерации действуют следующие международные системы, стандарты и системы сертификации в области «зеленого» строительства: LEED (США), BREEAM (Великобритания), DGNB (Германия). Также в 2010 году зарегистрирована российская система «Зелёные стандарты». Основная задача сертификации – стимулировать застройщиков, архитекторов и проектировщиков, строителей и эксплуататоров внедрять ресурсосберегающие, энергоэффективные технологии, использовать экологически чистые материалы, уменьшающие негативное воздействие архитектурных объектов на здоровье людей и окружающую среду.
Применение нанотехнологий. Человек до сих пор живет в железном веке. Длится этот железный век примерно последние 3500 лет, и за всё это время количество технологий обработки металла не увеличилось. Технологии менялись, но, как когда-то литейщики отливали наконечники стрел, так до сих пор такие технологии, как литье, очень широко используются в промышленности во всем мире.
И эта промышленность сейчас построена в основном на технологиях литья и резанья6. Сначала что-то отливается, потом это режется, деформируется. Это так называемые технологии вычитания. Но в последние 10-15 лет развивается новый комплекс технологий. Это не технологии вычитания, а технологии сложения, или аддитивные технологии.
В отличие от технологий литья и резанья, аддитивное производство построено на добавлении материала. Изделия создаются за счет добавления металлического порошка, либо металлической проволоки, либо металлического расплава туда, куда нужно. Сейчас основной из аддитивных технологий, использующихся человечеством, является технология послойного выращивания.
Материал для этих технологий приготавливается в виде порошков. Новые технологии требуют новых материалов. Сейчас у нас на глазах создается не просто новая отрасль промышленности, а практически новая сфера человеческой деятельности – создание наноматериалов, использующих свойства микрочастиц. В строительстве, например, уже широко используется для общественных зданий с большими площадями остекления самоочищающееся стекло – стекло с добавлением диоксида титана.
Сад как элемент инженерной системы 7
Сады несут не только эстетические, но и иные функции: являются теплоизоляцией, участвуют в процессе очистки сточных вод, включены в систему вентиляции помещений. Инженерное использование сада – это симбиоз природы и техники (рис. 4).
Рис. 4. Эко-технологии в проектировании зданий (по [3], в авторской интерпретации)
Использование дождевой воды и замкнутый цикл очистки сточных вод. В Центре по изучению окружающей среды в Оберлине применены установки очистки сточных вод «Living Machine», изобретенные Джоном Тоддом в 1992 году.
В них комбинируются обычные технологии очистки сточных вод и процессы очистки естественных экосистем: удаление органических загрязнений, дезинфекция и удаление или снижение концентрации в воде таких веществ, как азот и фосфор. Органические загрязнения разлагаются при помощи солнечного света и управляемых органических процессов, в которых используются живые организмы – бактерии, растения, зоопланктон и беспозвоночные (улитки).
В зависимости от климата установка Living Machine может быть размещена в оранжерее, под легким укрытием или на открытой площадке. В отличие от традиционных систем очистки при работе установки не выделяются неприятные запахи, что позволяет поместить ее в непосредственной близости от помещений. После отстойника вода поступает в искусственное болото, расположенное в оранжерее.
На полу оранжереи расположена гравийная подушка толщиной 90 см. Камни и корни растений, таких как осока, ирисы и тростник, обеспечивают среду обитания для денитрифицирующих бактерий. Очищенная вода из сборного резервуара поступает в ультрафиолетовую дезинфекционную установку. Производительность этой установки составляет 10 тыс. литров сточных вод ежедневно. Обработанные установкой сточные воды возвращаются в здание и повторно используются в качестве непитьевой («серой») воды [2].
Водосбережение здания Академии наук в Сан Франциско обеспечивается благодаря установленным системам приема и дальнейшего использования дождевой воды, что минимизирует расход питьевой воды. В здании смонтированы две раздельные системы канализации – одна для туалетов («чёрные стоки»), а другая – для раковин и душей («серые стоки»). Вода от «серых стоков» подвергается многократной очистке, в результате которой происходит биологическая очистка стоков от органических соединений. После этого вода очищается с помощью кварцевых ламп ультрафиолетовым облучением и подаётся насосом через отдельную систему трубопроводов на водоснабжение смывных бачков туалетов.
Пхоханский университет науки и технологии (POSTECH) − частный университет в Южной Корее − в 1998 году был признан лучшим техническим университетом Азии. Его обитатели скоро получат новый современный кампус на берегу моря. Волновая форма главного здания кампуса вписывается в окружающий гористый ландшафт. В проекте комплекса предложено создать резервуар, который будет получать дождевую воду с холмов, а также очищенные стоки с территории кампуса. Вода будет проходить многоступенчатую очистку и использоваться повторно. [12]
Сад на искусственном основании как компонент экосистемы
В настоящее время можно выделить несколько направлений в озеленении университетских зданий: озеленение крыш (горизонтальные поверхности); озеленение фасадов (вертикальные поверхности); контейнерное пристановочное озеленение; озеленение за счет новых «биологических» материалов [11].
Идея создания садов на искусственных основаниях перестала быть утопической. В 1995 году бразильский архитектор Эмилио Амбаш построил здание общественного центра префектуры Фукуока, сделав его продолжением парка.
Культурный центр ACROS имеет 14 одноуровневых террас, которые покрыты растениями; в здании располагаются выставочный зал, музей, театр, конференц-зал, офисы, а также большой подземный паркинг и торговые площади. Здание «покрыто» парком из 35 тысяч растений разных видов.
В проекте «Вертикальный лес» (2015, Стефано Боери, Милан) в двух башнях высотой 80 м и 112 м высажено 480 крупных и средних деревьев, 250 маленьких, 11000 почвопокровных растений и 5000 кустарников, что приравнивается к 1 га леса. Такой объем растительности создаст новый «очаг» природы в городе, по эффекту подобный тому, как если бы 5 га были застроены индивидуальными домами с садами.
Жилые башни «Вертикальный лес» воплощают собой концепцию архитектуры, которая способствует оздоровлению городской среды. Листва на фасадах фильтрует пыль и копоть, поглощается углекислый газ, выделяется кислород, поддерживается определенный уровень влажности, а также создается благоприятный микроклимат внутри здания.
Вертикальный лес увеличивает биологическое разнообразие экосистемы. Вертикальное озеленение становится средой обитания для птиц и насекомых. В проекте была разработана сложная система полива, которая основана на принципах энергосбережения, устойчивости и повторном использовании воды [8]. Женский университет в Сеуле, построенный по проекту Доменика Перро (2012), обладает эксплуатируемой зеленой кровлей (рис. 5).
Французский дизайнер и ботаник Патрик Бланк обрел всемирную известность благодаря системе биологического декора под названием «Вертикальные сады». Он создает вертикальные сады уже на протяжении 30 лет.
Архитектор Жан Нувель пригласил Патрика Бланка для совместной разработки проекта жилого комплекса в Сиднее «One Central Park», который стал самым высоким сооружением в мире, обладающим живой стеной из растений высотой 116 метров. Оригинальная деталь здания – выносная зеркальная панель, проецирующая солнечные лучи на нижние уровни комплекса для лучшей инсоляции растений. По технологии Бланка к фасаду здания монтируется металлическая рама с тонким настилом полимерного войлока с капиллярной структурой, по которой поднимается влага и раствор минеральных удобрений. Именно в него высаживаются семена и саженцы растений. Мельбурнский Университет Дизайна (2013, архитектор Джон Хорнер) озеленен с применением технологии вертикального расположения растений Патрика Бланка.
Проект университета во вьетнамском Хо Ши Мине (2015, архитектор Во Тронг Ниа) представляет собой ступенчатые террасы, покрытые тропической растительностью. Калифорнийская Академия Наук в Сан Франциско в 2008 г. получила новое здание, построенное по проекту Ренцо Пиано (рис. 6). Это здание входит в десятку самых «зеленых» зданий США и соответствует самым высоким стандартам LEED.
Его озелененная волнистая кровля площадью более 10 тыс. м 2 позволяет обойтись без кондиционирования помещений, обладая хорошими теплоизолирующими свойствами. Здание потребляет на 30-35% меньше энергии, чем аналогичные без использования современных технологий экостроительства. Мансардные окна автоматически открываются для выхода чрезмерно теплого воздуха. Зеленая крыша содержит около 62 тыс. фотогальванических элементов, которые вырабатывают почти 213 тыс. кВт.ч экологически чистой энергии в год (не менее 5% необходимой зданию энергии).
Сегодня наша страна нуждается в обновлении структуры высшего образования, которое привело бы к скачку в сфере новейших технологий и научных разработок. В 2003 году Россия приняла условия Болонской конвенции и приняла курс на создание единого европейского пространства высшего образования.
В 2009 году был подписан закон о создании сети федеральных университетов 8 (Южный Федеральный университет, Уральский Федеральный университет, Дальневосточный Федеральный университет, Сибирский Федеральный университет и др.). Крупные университеты сейчас активно пытаются создавать на новом месте или реконструировать свои кампусы.
Например, в 2013 году построен новый кампус Дальневосточного федерального университета на острове Русский. Дальневосточный федеральный университет вошел в рейтинг самых экологически чистых вузов мира, опубликованный Индонезийским университетом.
Это первый и единственный рейтинг, который измеряет вклад научно-образовательных организаций в развитие экологически-благоприятной инфраструктуры. Всего в нем ранжированы 407 университетов из 65 стран. ДВФУ занял 119 строчку и стал вторым среди российских вузов, представленных в сводном списке 9 . Всего в рейтинг попали 17 российских университетов, среди них: Российский Государственный Педагогический университет им. Герцена, Петрозаводский, Алтайский, Томский, Пензенский, Воронежский университеты [9].
8 Федеральный закон от 10 февраля 2009 г. N 18-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации по вопросам деятельности федеральных университетов».
9 URL: www.dvfu.ru/news/fefunews/ fefu_the_russian_leader_in_the_world_ranking_of_ environmentally_friendly_universities
Среди критериев оценки «зеленых» университетов: общее отношение к природной среде; потребление энергии; воздействие на изменения климата; рациональное использование водных ресурсов; наличие транспорта на территории кампуса − общественного, личных автомобилей и велосипедов; организация учебных курсов и научных исследований по экологической проблематике [9]. В ДФГУ проведены следующие энергосберегающие мероприятия: замена люминесцентных светильников на светодиодные; установка датчиков движения для автоматического управления освещением в помещениях; оснащение эскалаторов системой «старт-стоп», что даст вместе экономию 700 тыс. кВт.ч в год. В ДФГУ используются солнечные водонагревательные установки. Эта система является самой мощной в российских вузах и позволяет экономить 30% тепловой энергии, расходуемой на получение горячей воды.
Новый кампус для вузов Сургута проектировался по программе, в которую включены положения об энергоэффективности и экологической безопасности зданий: применение инновационного и эффективного инженерного оборудования, современных экологически чистых строительных и отделочных материалов; использование энергоэффективных технологий, позволяющих тепло, выделяемое мощным энергоемким оборудованием, направлять на обогрев помещений, снижая тем самым не только эксплуатационные расходы, но и объем выбросов парниковых газов в атмосферу [10]. При проектировании иннопарка Сколково был разработан специальный «Зеленый кодекс» с учетом международных правовых актов в области проектирования и строительства, нормативных актов, стандартов, технических регламентов, а также передового опыта стран-членов Организации экономического сотрудничества и развития, Генерального плана, российских и международных стандартов экоустойчивого проектирования и строительства (в том числе LEED). Но в действительности большинство «зеленых» предложений в Сколково пока существуют только на бумаге. При строительстве инновационного центра поэтапно отказывались от применения озелененных крыш, замкнутого цикла водоснабжения и др. из-за неприемлемой высокой стоимости реализации этих технологий.
Самодостаточная модель университетов привлекает все больше молодых архитекторов, которые в своих проектах не отстают от зарубежных коллег и включают в архитектуру многофункциональных учебных комплексов зеленые технологии. Инновационные разработки использовали в своих дипломных проектах студенты МАРХИ: Гревцова И.В. («Ландшафтная организация рекреационной зоны студенческого кампуса г. Мытищи», руководитель проф.
Е.Ю. Прокофьева, 2008); Д.С. Алахверды («Кампус академии компьютерных наук и информационных технологий», руководитель проф. В.В. Ауров, 2015, рис. 7); А.Г. Казанкова («Архитектурно-ландшафтная организация университетского кампуса. г. Вологда», руководитель проф. И.А. Карлсон, 2015), М.О. Финагина («Студенческий многофункциональный жилой комплекс в Берлине», руководитель проф.
Д.В. Величкин, 2016).
Стремление молодых архитекторов использовать в своих проектах новейшие экоразработки подтвердил прошедший летом этого года в Крыму молодежный образовательный форум «Таврида». На смене для архитекторов и дизайнеров молодые специалисты и студенты из всех регионов России разрабатывали концепции новых университетских кампусов для нескольких вузов страны. Активная позиция молодого поколения внушает оптимизм и надежду на то, что открытия, с описания которых мы начали эту статью, будут такой же реальностью в нашей стране, как и инновационные экологические технологии в университетских кампусах всего мира.
Литература
Жук П.М. Экологическая оценка наноструктурированных материалов в архитектуре. / Сборник «Устойчивая архитектура: настоящее и будущее». Труды международного симпозиума 17-18 ноября 2011 г. – М.: МАРХИ, 2012. – С.590.
Забелина Е.В. Поиск новых форм в ландшафтной архитектуре: учеб. пособие. – М.: «Архитектура-С», 2005. – 160 с.
Марков Д.И. Разработка моделей энергоэффективных зданий средней этажности на основе новейшего зарубежного и отечественного опыта / Сборник «Устойчивая архитектура: настоящее и будущее». Труды международного симпозиума 17-18 ноября 2011 г. – М.: МАРХИ, 2012. – С.458-467.
Муртазина Э. И. Получение биотоплива из водорослей с использованием нанотехнологий в университете штата Аризона (США) / Э. И. Муртазина // Вестник Казанского технологического университета. – Казань, 2012. – Т. 15. – № 18. – С. 212– 216.
Нефедов В.А. Городской ландшафтный дизайн: учеб. пособие. – СПб.: «Любавич», 2012. – 320 с.
Сотникова В.О. Ландшафтная архитектура: учеб. пособие. – 2 изд. УГТУ : venec.ulstu.ru
Табунщиков Ю.А. Мировой и отечественный опыт строительства энергоэффективных зданий / Ю.А. Табунщиков, Н.В. Шилкин : www.comhoz.ru
Boeri Studio. Жилой комплекс «Вертикальный лес» // ПРОЕКТiNTERNATIONAL. № 38, 2014.
Ramboll Studio Dreiseitl. Catalyst for liveable public spaces that integrate natural sistems : www.dreiseitl.com
Источник: elima.ru
Современные экологические технологии в строительстве
Современные экологические технологии в строительстве и их особенности применения
На данный момент все больше людей заинтересованы в сохранении природы и экономии ресурсов, благодаря этому экологические технологии в строительстве, развиваются весьма активно и получают широкую популярность. В последнее время во всем мире большое внимание уделяется энергосберегающим технологиям, в расчет берутся экологические аспекты строительства, которые позволяют снизить негативное воздействие на окружающий мир и экономить энергию. Исходя и этого, популярным становится так называемое зеленое строительство.
Как свидетельствуют данные исследований все существующие здания используют более сорока процентов первичной энергии, сорок процентов сырья, шестьдесят семь процентов электричества и четырнадцать процентов питьевой воды. Такие данные заставили строителей работать над усовершенствованием технологий возведения зданий.
Задачи экологического строительства:
По всему миру все больше появляется экологических строений, которые отличаются комплексным подходом, как к строительству, так и к эксплуатации зданий.
Принципы строительства:
Все зеленые строения должны оставаться энергоэффективными и экологически безопасными на всех этапах строительства и эксплуатации, вплоть до сноса.
Многие воспринимают понятие натуральное и зеленое строительство как синонимы, но на самом деле это не совсем так, поскольку для зеленого строительства нет необходимости применять исключительно стопроцентно натуральные материалы. Зеленое строительство направленно на использование современных экологических технологий, которые сокращают негативные воздействия на окружающую среду и здоровье человека.
Стандарты и экологические требования при строительстве зданий
Были разработаны специализированные стандарты для оценки зданий на соответствие принципам зеленого строительства. Внедрение экологических стандартов способствует разработке новых безопасных технологий и материалов для строительства, повышению качества жизни общества, снижению уровня негативного влияния на здоровье людей и окружающую среду.
Первые экологические стандарты появились в Великобритании в 1990 году, была введена система стандартизации BREEAM. На сегодняшний день эту систему используют многие страны мира. Каждое здание проходит оценку по девяти критериям:
После оценки этих параметров комиссия дает общий рейтинг оценки. По каждой категории ставятся баллы, которые умножают на коэффициент актуальности фактора для конкретного проекта. Рейтинг оценивают по шкале от «удовлетворительно» до «великолепно».
В 1998 году в США была разработана система для сертификации экологических зданий – LEED, оценка проводиться по шести параметрам:
По каждому пункту присваивается определенное количество баллов и на их основе выдается один из трех сертификатов. На данный момент Россия ведет разработки собственных экологических стандартов строительства.
Технологии экологического строительства:
Преимущества экологического строительства
Преимущества зеленого строительства условно можно разделить на несколько категорий: социальные и экономические.
Экономические
Зеленое строительство намного экономней по бюджету, нежели обычное, это доказывает практика. Такие строения имеют ряд преимуществ:
Социальные
Зеленые здания имеют ряд преимуществ важных для сохранения здоровья ми минимизации негативного влияния на окружающую среду:
ЭКО-стили и материалы в строительстве: новинки, идеи, личный опыт
Приставка ЭКО сегодня в моде и повсеместно распространена. Покупая продукты в магазине, мы ориентируемся на их натуральность, планируя строить дом, задумываемся о его экологичности – в первую очередь, заботясь о здоровье своем и домочадцев. Экологичным называют дом, построенный из природных материалов, со здоровым микроклиматом. Какими характеристиками на самом деле должен обладать такое строение, из чего строить экологичный дом, насколько реально строить экоздания у нас – обсуждаем в теме этой недели.
Статьи:
«Зеленые» дома, или экотехнологии в строительстве. Экологичное, «зеленое» строительство стало практически лейтмотивом современной архитектуры. Не отстают от нее и экотехнологии, получающие все большее распространение не только среди крупных застройщиков, но и среди частников. Волнует проблема экологичности и безопасности собственного жилища и участников FORUMHOUSE. Рассказываем об их опыте.
Экологичное строительство – новое и популярное в сфере экотехнологий. Фиброцементный сайдинг, гипсовые панели, базальтовый утеплитель, деревянные дома, беспылевые смеси и экопарковки – рассказываем о новинках, которые можно использовать, чтобы сделать экологически читстое и безопасное жилье.
Эко, био, натурально. На какие нормы сегодня может ориентироваться покупатель при выборе материалов и технологий строительства, могут ли природные материалы быть неэкологичными, как применять эко материалы в строительстве дома – об этом FORUMHOUSE побеседовал с экспертами: профессиональными экологами, строителями и маркетологами.
Природный стиль дома вашей мечты. Многие хотели бы жить в деревянном коттедже доме или в жилище, возведённом из комбинированных материалов (дерева и камня). Рассматриваем особенности и преимущества природного стиля.
Видео:
Дом-шале в норвежском стиле. Личный опыт. Удивительный лесной ландшафт подсказал хозяевам такую конфигурацию строения – одноэтажный шале в норвежском стиле с максимальным использованием экоматериалов. И несмотря на то, что работы ещё в разгаре, даже сейчас это выглядит красиво и необычно.
Дом в природном стиле. Проект и особенности строительства. Постройки в природном стиле отличает то, что они практически сливаются с окружающей природой. Архитектор Сергей Петров и прораб Дмитрий Бабин из Москвы рассказывают об одном проекте такой архитектуры: особенностях, некоторых архитектурных и строительных хитростях.
Вертикальный брус. Новая технология деревянного домостроения. Строить здания, складывая брёвна вертикально, как минимум, необычно. А такая технология существует в Австрии уже более десятка лет и неплохо себя зарекомендовала. А сегодня такие дома начали возводить и в России.
Каркасный дом, утеплённый соломой. Личный опыт. Солома, дерево, глина, кирпич – главные составляющие этого необычного каркасника. Проект тоже необычен и учитывает принципы экологичного строительства. Хозяин строящегося экочуда Николай Кацук честно говорит – это эксперимент.
Ну, а мы с удовольствием следим за строительством и делимся с другими. Глядишь, и начнут расти саманные экодома по всей России!
Комплекс-беседка с летней кухней. Необычный комплекс закрытой беседки с отдельно стоящим домиком-летней кухней, сделанные из дерева и камня, представляет наш постоянный эксперт Иван Бережник. Стоящую рядом баню тоже оформили в едином стиле, из-за чего получился целый сказочный комплекс.
Темы на форуме:
Earthship для сурового климата. Участник портала JoeHollenbeck не раз видел, как кирпичные и бетонные постройки, расположенные в сейсмоопасном районе, уплывают по склонам, в них появляются трещины. Поэтому он решил строить нестандартный одноэтажный каркасник с односкатной крышей, сделав подпорную стенку под дом из шин. Подробности стройки – в теме автора.
Небольшой, экологичный, энергоэффективный, надежный комбинированный дом. Побывав во многих частных домах, Андpей понял, что хочет жить в дереве, потому что именно «на земле» самое высокое качество жизни. Но его смущало, что большой деревянный коттедж требует большого ухода. Поэтому он обратил внимание на комбинированные постройки, решив строить домик из экологичных материалов, максимально надежный и энергоэффективный.
Строю Минидом. Эко-избушка всего 30м2. mike099 давно мечтал построить добротный комфортный деревянный дом – экологически чистый, с минимальными усилиями, пригодный для зимних наездов и круглогодичного проживания. Конструктив задуман такой: фундамент на винтовых сваях, стены – бревно, рубленное руками, металлическая кровля, утепление – глина с опилками, мебель из дерева. Что из этого удалось, насколько сложным было построение эко-избушки, читайте в теме.
Каркасно-соломенный, каркасно-глиносоломенный дом. В этой теме пользователи обсуждают, чем такая конструкция каркаса отличается от традиционной, говорят о плюсах и особенностях технологии.
Давайте посчитаем дешевый экодом. Экодома – тема популярная и актуальная: многие начали понимать, что материалы, внедренные в СССР и в других странах, для них неприемлемы. Из чего можно строить в нашем климате, заботясь об экологии, насколько теплым будет экодом, во что обойдется его возведение – в теме.
10 технологий для экологического строительства
Биоразлагаемые материалы
Когда мы говорим о устойчивом строительстве, мы всегда должны помнить об утилизации и вторичной переработке всех материалов.
Натуральные биоразлагаемые материалы помогут избежать формированию гигантских свалок и загрязнению почвы химическими отходами.
Прекрасным примером может быть строительство зданий из соломы и глины, использование натуральных красок и штукатурок. Для создания органического смеси краски, например, можно использовать молочный белок, известь и минеральные пигменты.
Дерево, конечно, тоже натуральный материал, но массовая вырубка приводит к тому, что его сложно назвать экологичным в полном смысле. А при строительстве дерево лучше использовать для возведения каркаса.
Утрамбованная земля
Использование утрамбованной земли в качестве строительного материала, это одна из самых древних технологий. И сегодня процесс формирования земляной основы мало чем отличается от того, который был несколько столетий назад. Смесь влажной земли и твердых частиц из глины и гравия в сочетании со стабилизирующим элементом, бетоном, дают нам очень твердый материал.
Основа из плотной спрессованной земли — это идеальный материал для регулирования температуры здания. Оно будет оставаться прохладным летом и теплым зимой. Строительство из утрамбованной земли производит меньше выбросов, чем типичный строительный процесс.
Строительство земляных зданий сейчас большая редкость, но оно по-прежнему существует, и есть подрядчики, которые специализируются на проектировании земляных домов.
Натуральные утеплители
Одним из самых неприятных моментов в строительстве считается теплоизоляция дома. Те кто работал с стекловатой или базальтовой ватой хорошо знает о чем идет речь.
Суть натуральных утеплителей состоит в их природном происхождении и экологичной безопасности. Примером может послужить камка или камышовый утеплитель.
За рубежом активно используют целлюлозный и хлопковый утеплитель из переработанных материалов. Хлопковый утеплитель делают из переработанных джинсов, а целлюлозный — это в основном переработанная газета. Есть еще стекловолоконная изоляция из переработанного стекла, но производство такого утеплителя более энергоемкое чем производство целлюлозной изоляции из бумаги.
Вода и канализация
Вода имеет огромную силу, особенно сейчас в эпоху постоянных катаклизмов. Сильные ливни и снегопады могут вырезать большие участки земли и смывать почву в сельхозугодьях. В городе переполненные канализационные системы могут затопить улицы и здания, создавая опасные условия для вождения и привести к огромным убыткам. Поэтому начинать экологическое строительство следует с озеленения и проектирования канализационных систем, которые могут справляться с большими обьемами воды.
Стимулируя рост зелени в городских районах, мы снижаем эффект теплового острова, производимый теплопоглощающими покрытиями и металлом, снижаем переполнение канализации. Растения и почва поглощает воду, и одновременно уменьшает загрязнение дождевых вод. Увеличение зеленого покрытия снижает общее количество стоков, а растения улучшают качество воздуха, поглощая углекислый газ.
Дождевую воду можно эффективно использовать также для полива растений и в быту.
Внутри дома это обязательное разделение стоков и компостирование органических отходов. Повторное использование воды для слива и подогрева.
Зеленые крыши и белые крыши
Покрасить крышу в белый цвет — это самый простой способ отражения тепла и экономии расходов в летнее время. Но еще лучше, посадка зелени на крышах домов, в результате чего природа вернется в городские джунгли. Сады на крышах помогают изолировать здания в зимнее время и впитывать дождевую воду летом, уменьшая загрязнения воды из городских стоков.
Зеленые крыши набирают все большую популярность во всем мире и все более очевидны экономические выгоды таких крыш.
Геотермальное отопление
Если растения можно использовать, чтобы контролировать воду, то землю можно использовать для получения тепла. Как и энергия ветра или солнечная энергия, геотермальная является эффективным возобновляемым источником энергии, что гораздо более экологичней угольной или газовой.
У нас принято считать, что в холодную пору — геотермальное отопление неэффективно, но это не так. Трубы, закопанные на несколько метров под землей избегают последствий температур. Земля там остается +15 градусов, что делает ее теплым источником энергии зимой и источником прохлады в летнее время.
Вода / антифризная смесь перекачивается по трубам под землей, чтобы собрать тепловую энергию, затем направляется в тепловой насос и используется для нагрева или охлаждения вашего дома.
Но если вам это кажеться слишком трудоемким процессом, используйте солнечную энергию.
Солнечная энергия
Какие ассоциации у вас возникают, когда вы представляете солнечную энергию? Огромные поля гигантских солнечных панелей? Для использования энергии солнца не всегда нужно использовать какое либо оборудование. Экологическое строительство это в первую очередь правильное использование пассивной солнечной энергии для обогрева и освещения дома. Большие окна могут наполнить теплом ваш дом, а вентиляционные отверстия могут помочь распространить теплый воздух по всему дому.
Активные солнечные системы, естественно, обеспечивают больше тепла, чем пассивная ориентация по солнцу.
Солнечные панели поглощают ультрафиолетовое излучение и используют тепло, чтобы нагреть воздух или воду, сокращая потребление газа или электричества. Чем больше мы полагаемся на солнечную энергию, тем меньше парниковых газов, мы производим от использования невозобновляемых источников энергии.
Умные окна
Большие окна помогают нам обогреть дом в холодную пору, но как нам спрятаться от жарких солнечных лучей в летнее время? Маркизы, навесы и свесы крыши могут сократить количество входящего света, но есть и более современное решение — умные окна.
Смарт-стекло, или электрохромное стекло, использует небольшой заряд электроэнергии для зарядки ионов во оконном слое и изменении количества света, которое необходимо отражать. Такие окна часто используют на небоскребах и система настройки позволяет регулировать сколько света пропускать в здание.
Сейчас разработчики умных окон пытаются активно снижать их стоимость и сделать доступными для обычных потребителей. А пока можете использовать и более естественные затенители, например, посадите виноградник или используйте деревья. Зимой они будут пропускать солнце, а летом закрывать его густой листвой.
Энергоэффективная бытовая техника
Сегодняшние бытовые приборы становятся все умнее, экономней и энергоэффективней. Они занимают все меньше пространства и делают нашу жизнь проще. Современные холодильники, стиральные машины и посудомоечные машины содержат интеллектуальные счетчики, которые собирают данные в режиме реального времени и могут обмениваться ими с разными устройствами, для более эффективного использования энергии. К примеру, умные приборы от LG могут определять тарифы на энергоносители и будут автоматически запускаться, когда тарифы на электроэнергию дешевле.
Узнайте, возможно и у вас есть возможность перейти на ночной и дневной тариф, для того чтобы меньше платить за свет.
Современный холодильник может отслеживать дату срока хранения ваших продуктов и извещать вас на ваш смартфон, какие из продуктов закончились, постоянно обновляя в мобильном приложении список продуктов, которые у вас хранятся.
Все эти технологии призваны уменьшить потребление энергии и подвести ваш дом к тому идеалу, который принято назвать «нулевым потреблением»
Нулевое потребление энергии
Здания с нулевым потреблением энергии — это здания, которые построены, чтобы успешно работать независимо от обычной электрической сети. Другими словами, они обеспечивают свою собственную энергию через возобновляемые источники энергии. Значение «нулевой» относится как к потреблению энергии, так и к выбросам углекислого газа — такие здания потребляют ноль энергии в год, и не производят выбросы углекислого газа, поскольку они опираются на возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия или энергия ветра.
Дом с нулевым потреблением энергии (их еще называют пассивные дома), специально строятся таким образом, чтобы быть чрезвычайно энергоэффективными из отличных изоляционных материалов и методов, типа пассивного солнечного дизайна. Конечно, эффективный дизайн это только начало, здание должно брать откуда-то энергию.
Здесь используются комплексные решения, ветряных и солнечных коллекторов, иногда совмещая с отоплением при помощи биотоплива.
Строительство зданий с нулевым потреблением энергии наиболее эффективно, в небольших населенных пунктах, где несколько домов могут извлечь выгоду из общего возобновляемого ресурса, как это реализовано в экопоселении Dyssekilde.
Постройка такого дома, очевидно, не легкая задача и отнюдь не дешевая. Но с ростом стоимость коммунальных тарифов, пассивные дома становятся все более привлекательными и в нашей стране.
Важно при строительстве таких домов обязательно совмещать современные технологии и натуральные материалы, чтобы снизить нагрузку такой постройки на окружающую среду.
Источник: dom-srub-banya.ru