Принципы устойчивого развития

Принципы устойчивого развития

 

Всего за один век человечество завершило переход из состояния жизни в тесной связи с Природой к отделению, отчуждению от нее.

Рис. Схема обмена веществ в градосфере

Принципы устойчивого развития

 

Города являются источником развития цивилизации и в то же время они стали одними из главных виновников деградации окружающей среды. Наше общее будущее во многом определяется тем, сможет ли человечество преобразовать города так, чтобы они не уничтожали окружающую среду, а стали бы центрами устойчиво­го развития, и современная цивилизация стала бы естественной частью экоси­стемы.

Принципы устойчивого развития

 

Две концепции современного города:

 

1. Урбанистский подход предполагает решать экологические проблемы современного города за счет концентрации населения.

 

2. Дезурбанистский подход решает экологические проблемы за счет рассредоточения людей в природной среде.

Принципы устойчивого развития

  - считалось, что экологические проблемы города необходимо ре­шать путем…  

Принципы устойчивого развития

К характерным чертам кон­цепций дезурбанистского вида можно отнести следующие: - внедрение элементов городской среды в природное окружение; - расселение людей в поселениях ограниченного размера;

Принципы устойчивого развития

 

Рис. Динамика выдвижения концепций
урбанистского и дезурбанисткого вида в XX столетии

Принципы устойчивого развития

Развитие концепций современного города можно представить в более обобщенном виде следующим образом:   1890-е гг. – «город-сад», «линейный город»;

Принципы устойчивого развития

Развитие строительства односемейных домов усадебного типа из дешевых материалов, соответствующих современным требованиям по энергоэффективности,…   Использование в таких домах современных автономных систем жизнеобеспечения, с переработкой и утилизацией отходов на…

Что такое ЭкоДом

Экодом – это дружественный для окружающей природной среды теплый и комфортный дом нулевого энергопотребления с достаточно большим приусадебным…

Что такое ЭкоДом

 

 

 

Рис. Концептуальное понятие «экодом»

 

Энергоэффективный дом

 

Гораздо дешевле содержать хорошо спроектированные дома, чем дома с дорогостоящими системами обогрева и кондиционирования, - жилища такого типа дают людям возможность жить в тепле и комфорте без особых затрат.

 

Строить в наше время дом или любое другое сооружение, который не отвечает принципам энергоэффективности, по крайней мере, неразумно.

Энергоэффективный дом

 

 

 

Распределение энергетической потребности жилища

 

 

Энергоэффективный дом

Человечество попало в, так называемую, демографическую «западню»: оно должно систематически вовлекать в хозяйственный оборот огромные объемы…

Конструктивные решения для энергоэффективного дома

 

Главная часть энергоэффективного дома – это его корпус

 

 

Рис. Доли потери тепла через основные элементы конструкции обычного дома

Конструктивные решения для энергоэффективного дома

Задача проектирования энергоэффективных зданий сводится к решению следующих задач: 1. Необходимо выяснить, как окружающая среда будет воздействовать на дом.… 2. Важной характеристикой экодома является его способность накапливать и отдавать тепло.

Конструктивные решения для энергоэффективного дома

 

 

Рис. Энергосберегающие элементы конструкции здания в Манчестере (США). Видно,
что с северной стороны вообще нет окон. Именно в этой части здания располагаются все технические помещения (шахты лифта, системы жизнеобеспечения и т.п.)

 

Конструктивные решения для энергоэффективного дома

 

 

 

Рис. Эффективное, с точки зрения энергопотребления,
расположение окна и карниза

Конструктивные решения для энергоэффективного дома

 

 

Рис. Конструкция стен Тромба-Мишеля

 

Конструктивные решения для энергоэффективного дома

 

Рис. Теплица, расположенная на солнечной стороне дома, может быть частью отопительной системы. Вентиляционные люки обеспечивают циркуляцию теплого воздуха зимой и прохладного летом

Конструктивные решения для энергоэффективного дома

 

Рис. В результате температурной разницы между теплицей и затененной пристройкой через дом проходит поток прохладного воздуха. Листопадные лозные культуры (виноград) располагаются с солнечной стороны, а вечнозеленые с теневой стороны

 

Конструктивные решения для энергоэффективного дома

В идеальном случае, экодом – это солнечный дом

 

Рис. Солнечный дом Дугласа Балкомба – совмещение конструкции теплицы с домом

Дом - аккумулятор солнечной энергии. Тепловая масса здания

Наличие контейнера для хранения тепла (аккумулятора энергии) играет исключительно важную роль в системе экодома.   Особенно это важно, если для отопления используется солнечная энергия, так как здание, представляя собой солнечный…

Дом - аккумулятор солнечной энергии. Тепловая масса здания

  Рис. Влияние уменьшения температуры наружного воздуха на изменение температуры…

Дом - аккумулятор солнечной энергии. Тепловая масса здания

  Рис. Влияние повышения температуры наружного воздуха на температуру воздуха…

Дом - аккумулятор солнечной энергии. Тепловая масса здания

Рис. Влияние колебаний температуры наружного воздуха на температуру воздуха внутри зданий разных типов при отсутствии дополнительного источника…

Дом - аккумулятор солнечной энергии. Тепловая масса здания

Рис. Воздушная система солнечного обогрева с принудительной вентиляцией

Дом - аккумулятор солнечной энергии. Тепловая масса здания

 

 

 

Рис. Воздушный солнечный коллектор с турбулизатором,
повышающим эффективность нагрева воздуха.

Теплозащита экодома

Теплозащита экодома

 

Рис. Различные варианты теплоизоляции элементов корпуса дома

Теплозащита экодома

 

Рис. Схемы утепления разных конструкций корпуса экодома

Строительные материалы для экодома

 

В целом на производство материалов в мире тратится до 20% топлива и строительные материалы составляют их большую часть, поэтому очень важно снизить энергопотребление при производстве строительных материалов, причем выгоднее снизить при строительстве дома, чем при его эксплуатации.

Затраты энергии на строительство дома могут быть существенно уменьшены при оптимальном проектировании и выборе материалов.

Строительные материалы для экодома

- добычи сырья, - производства строительных материалов и конструкций, - транспортировки,

Строительные материалы для экодома

Затраты энергии на производство основных строительных материалов и распределение материалов по группам по уровню энергопотребления   Материал Энергия для производства, гДж/т …  

Строительные материалы для экодома

 

Основные строительные материалы:

1. Дерево

2. Вяжущие вещества. Цемент

3. Бетон

4. Кирпичи, керамические изделия

5. Естественный камень

6. Стекло

7. Металлы

8. Грунт

9. Солома, растительные материалы

10. Теплоизоляционные материалы

11. Отделочные, гидроизоляционные, кровельные материалы

Строительные материалы для экодома

Рис. Дом из самана

Строительные материалы для экодома

Рис. Дом из самана

Строительные материалы для экодома

Рис. Дом из самана. Вариант внутренней планировки

Строительные материалы для экодома

 

 

Рис. Дом из соломенных блоков

Строительные материалы для экодома

  Рис. Дом из соломенных блоков на завершающем этапе строительства

Принципы формообразования в природе

 

Спирали очень распространены в природе. Представление о золотом сечении будет неполным, если не сказать о спирали.

Рис. 12. Спираль Архимеда

 

Принципы формообразования в природе

Рис. Если первый выброс принять за 100 единиц, то второй равен 62 единицам,…

Принципы формообразования в природе

 

Рис. Ящерица живородящая. В ящерице с первого взгляда
улавливаются приятные для нашего глаза пропорции – длина ее хвоста так относится к длине остального тела, как 62 к 38.

Принципы формообразования в природе

И в растительном, и в животном мире настойчиво пробивается формообразующая тенденция природы – симметрия относительно направления роста и движения. Здесь золотое сечение проявляется в пропорциях частей перпендикулярно к направлению роста.

Рис. Яйцо птицы