Биоклиматическая архитектура

Казанский Государственный Архитектурно-Строительный Университет

Кафедра Проектирования Зданий 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат по дисциплине Экология.

Биоклиматическая  архитектура. 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: ст.гр. 8ПЗ-401

Ханов А.Р. 
 
 
 

Казань 2011

Содержание 

Ведение. Понятие биоклиматической архитектуры     3

Изучение  биоклиматической архитектуры  в мире     5

Принципы  биоклиматической архитектуры      6

            Принцип сохранения энергии      7

            Принцип сотрудничества с солнцем     8

            Принцип сокращения объемов нового строительства   10

            Принцип уважения к  обитателю      13

            Принцип уважения к  месту       15

            Принцип целостности       17

Заключение           23

Список  используемой литературы       24

Графические материалы         25 

 

Ведение. Понятие биоклиматической архитектуры.

 

«Наше производство делает биосферу все более  неорганической, искусственной и все более и более биологически упрощенной»

Кен Янг, доктор архитектуры  

     На  протяжении многих веков архитектура  возводилась с учетом климатических условий местности, но с появлением новых технологий и развитием технического прогресса здание стало терять идентификацию с участком строительства. Широкие технические возможности позволили создавать собственный микроклимат внутри здания независимо от условий окружающей среды. Факторами этого стали огромные энергетические затраты,  отходы производства, аномальный микроклимат и как следствие - загрязнение окружающей среды и уничтожение естественной экосистемы.

     Эта проблема стала приобретать катастрофические размеры, после того как, с каждым годом доля городского населения  увеличивалась, что, в свою очередь, повлекло за собой высокую концентрацию инженерных сетей, строительных конструкций, производственных отходов и других продуктов жизнедеятельности людей на предельно компактной территории.

     С ростом плотности населения в  городах нарушается баланс органического и неорганического в природе. Упрощая биологический состав окружающей нас среды, мы уменьшаем уровень ее комфортности, делаем ее менее жизнеспособной.

     Решением  этой проблемы может стать возведение биоклиматических зданий, которые идентифицируют себя с окружающей средой, учитывая климатические, социальные и экологические факторы местности.

     Максимально адаптируя здание к окружающей среде, мы можем получить архитектуру, обладающую качествами элемента естественной экосистемы. Процессы, происходящие внутри этого здания, должны быть идентичны природным. Слова экодизайнера Уильяма Макдоно иллюстрируют главную идею биоклиматической архитектуры: «Я хочу сделать так, чтобы птица, залетев в офис, даже не заметила, что она уже не вне здания, а внутри него». Здание становится частью живой природы, процессы, происходящие внутри него, также стремятся к цикличности и безотходности. Постоянное взаимодействие здания с окружающей средой позволяет достичь идентификации человека, находящегося внутри здания, с природой.

     Биоклиматическую  архитектуру, в данном случае, можно описать как материально организованную среду, обеспечивающую комфортные и здоровые условия для существования человека внутри здания, при минимизации вредных выбросов, отходов производства и жизнедеятельности в окружающую среду.

     Участок строительства следует максимально  приблизить по экологическим характеристикам к естественной природной среде, обогащая здание биомассой, которая способствует созданию здорового микроклимата.

     Таким образом, мы можем найти баланс между  искусственной и естественной средой обитания не только в масштабах возводимого  нами здания, но и на территории всего города. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Изучение  биоклиматической архитектуры  в мире. 

     Биоклиматическая  архитектура, являясь разновидностью энергоэффективного строительства, с каждым годом приковывает все большее внимание архитектурной общественности. Проблема гармонии живого и неживого в среде жизнедеятельности человека интересует архитекторов уже многие годы. Предпосылки для исследования этой проблемы дали теории «урбанизма» и «дезурбанизма». Научные и практические исследования в этой области проводились такими известными личностями, как Ф.Райт, Ле Корбюзье, Паоло Соляри.

     В 60-е годы, во времена «футуристического  бума» архитекторами уделяется  пристальное внимание проблемам  экологии, предлагаются решения по созданию комфортной естественной среды обитания.

     Сейчас  научные исследования в этом направлении  ведутся во всех развитых странах. Существенный вклад в развитие биоклиматической архитектуры внесли работы малазийского архитектора, доктора наук, Кена Янга. Его многочисленные научные труды явились фундаментом для дальнейших исследований в этой области, а возведенные им здания стали доказательством положительного влияния биоклиматической архитектуры на физическое и психологическое состояние человека.

     В Европе значительный вклад в изучение вопроса внес английский архитектор Норман Фостер. Он на практике осуществил оптимизацию научных разработок Кена Янга к условиям европейского климата. Помимо Фостера и Янга вопросами биоклиматической архитектуры за рубежом занимаются архитекторы группы SOM, Герцог де Мерон, Уильям Макдоно и др.

     В России научные труды архитекторов ведутся ни столько вокруг биоклиматической архитектуры, сколько вокруг энергоэффективного строительства в целом, и в  этой сфере научной деятельности еще имеется большое количество нерешенных вопросов. 
 
 
 
 
 
 
 

Принципы  биоклиматической архитектуры. 

     В большинстве Европейских и Азиатских  стран, где уровень плотности городов достигает предельных значений, сейчас активно ведутся поиски принципов проектирования биоклиматических зданий. Реализованные на практике примеры уже зарекомендовали себя, в качестве экономически выгодных, экологически активных и социально адаптированных элементов среды.

     Биоклиматическая  архитектура возвращает нас к  принципам возведения зданий, применявшихся до технического прогресса. И главной ее задачей является сохранение естественного микроклимата в здании, а не уничтожение его.

     Архитекторы используют возможности современных  технологий, адаптируя эти принципы к условиям современного города и  условиям конкретного участка строительства.

     В России, в силу больших территориальных  резервов, строительство биоклиматических зданий может иметь индивидуальный характер для каждого климатического района. Чтобы применять принципы проектирования биоклиматической архитектуры в России, необходимо адаптировать эти принципы под  социальные, этнические и экономические особенности местности, основываясь на энергоэффективных технологиях. Для этого необходимо комплексное исследование не только современных тенденций развития биоклиматической архитектуры, но и истории развития архитектуры в целом в контексте с природой. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Принцип сохранения энергии. 

     Речь  идет о новом проектировании и  о строительстве сооружений таким  образом, чтобы свести к разумному  минимуму необходимость расхода  тепловой энергии на их отопление  или, напротив, охлаждение. Едва ли не первой попыткой такого рода было здание школы  Св. Георгия, которое еще в 1961 г. архитектор Эмсли Морган построила в городке  Уоллази, близ английского Ливерпуля. Все классные комнаты школы оказались  развернуты на юг и снабжены огромными  окнами с двойным остеклением, да еще и с широким промежутком  между стеклами, а чтобы солнце не слепило, применили специальное  рассеивающее стекло. Конечно же такое  стекло много дороже обыкновенного, но расчеты показали, что экономия на отоплении перекрыла эту разницу  всего через несколько осенних  месяцев. Для того чтобы сократить  потери тепла, здесь была использована трехслойная конструкция стены: снаружи кладка в один кирпич (25 см), за ней - 12,5 см вспененного утеплителя, и защитная обшивка изнутри.

     В школе вообще нет системы обычного отопления. Солнечный свет достаточно прогревает неглубокие классные комнаты, к чему добавляется тепло, исходящее  от человеческого тела и ламп освещения, а достаточно тяжелая ограждающая  конструкция аккумулирует тепло  настолько, что здание не успевает остыть, когда остается пустым.

     Соображения максимальной экономии привели, однако, к тому, что школа выглядит скучновато, представляя собой нечто, вроде  остекленного складского здания с односкатной  кровлей.

     Через два десятка лет в создании муниципального многоквартирного жилого дома во французском Авиньоне уже  удалось вполне освободиться от схематизма ранних работ. Небольшие двухъярусные квартиры сгруппированы вокруг атриумного дворика, освещенного солнцем, каждая квартира снабжена остекленной лоджией, через которую затягивается воздух для вентиляции всего комплекса  в холодное время года. На плоской  кровле смонтированы панели солнечных  элементов, обеспечивающих снабжение  дома горячей водой. В общей сложности  экономия на отоплении, сравнительно со стандартным строительством, составила 67%.

     Особая  правительственная программа строительства  всюду энергосберегающих односемейных домов в Канаде позволила создать  конструкции отлично утепленных стен, кровли и полов (утепленный фундамент  и стены подвала), что позволило  снизить расход топлива на 70%. 
 

     Принцип "сотрудничества" с солнцем. 

     Еще в римской жилой архитектуре  использование низкого зимой  южного солнца как основного источника  света и тепла стало обычным  делом, когда с I в. начали применять  оконное стекло. Если школьное здание в Уоллази было не более чем  техническим экспериментом, то, к  примеру, комплекс начальной школы  в бельгийском городе Турнэ позволяет  говорить о вполне зрелом, убедительном, с художественной точки зрения, архитектурном  замысле. Архитектор Жан Вильфар  создал компактный план, стремясь сократить  периметр стен, избавившись от коридора, потому собрав все классы вокруг зимнего  сада — библиотеки и снабдив каждый класс по первому этажу собственным  световым "оазисом". Если по северной стороне окна невелики, то вся южная  сторона представляет собой "каскад" вертикальных и наклонных остекленных  поверхностей, так что обычное  отопление в здании не потребовалось. Большой зал универсального использования  занял собой весь цокольный этаж. Солнечные панели передают тепло  коллектору, который представляет собой  помещение в 49 кубометров, заполненное  камнями, и еще одному коллектору, водяному, дающему 4 кубометра горячей  воды ежедневно.

     Еще Антонио Гауди вводил солнечный  свет в многоэтажные жилые дома, устраивая световые "шахты", выводящие  на кровлю. Моисей Гинзбург таким же образом добился того, что солнечным  светом оказались залиты все лестницы внутри здания Наркомфина на Новинском  бульваре в Москве. С 70-х годов  началось строительство гостиниц Джона  Порт-мана, с их "атриумами" на всю высоту здания. В наше время  этот принцип стал едва ли не общеобязательным при возведении банковских и офисных  зданий.