Материал: Литвенкова И.А. Экология городской среды Урбоэкология

4. Концепция энергосберегающего экодома.

Здания и сооружения, органично связанные с живой приро­дой, имеющие, в частности, озелененную кровлю, стены и пр., помогающие в той или иной мере сохранению и развитию флоры и фауны, по А.Н.Тетиор называются биопозитивными. По отношению к природной среде автор выделяет также бионе­гативные здания и сооружения, наносящие прямой вред приро­де, и бионейтральные.

Экодомом называют автономный малоэтажный дом, в котором в максимально возможной степени используются природ­ные процессы для обеспечения его жизнедеятельности, включая энергообеспечение и переработку всех видов отходов.

В случае если здание вносит определенные помехи в круговорот веществ и энергии, но в целом обеспечивает благоприятную для человека внутреннюю среду, необходимую связь с окру­жающим ландшафтом, максимально использует тепловую энергию, его называют экологичным (Тетиор, 1991). Различают следующие их виды: энергосберегающие, гелиоэнергоактивные, биоэнергоактивные, ветроэнергоактивные и др.

Экодом — своеобразная экологическая антропогенная экосистема, биологически активный объект. Он включает в себя и окружающий участок ландшафта, в пределах которого осуществ­ляется полная утилизация отходов и повышается биологическая активность почвы.

Главное отличие экодома от традиционного дома — это наличие в нем систем жизнеобеспечения, организованных по принципу экосистем, и независимость от городских сетей аналогичного назначения. Экодом — это открытая система, тесно связанная с окружающей природной средой и образующая с ней единую экологическую систему. Основные преимущества экодома в энергосбережении и сохранении окружающей среды в сравнении с обычными малоэтажными домами следующие:

1. отсутствие дорогостоящих централизованных коммуника­ций теплоснабжения и канализации. Использование при необходимости автономных электрогенераторов и артези­анских вод (при их наличии);

2. эффективное энергосбережение за счет высокой степени теплоизоляции ограждающих конструкций. Сбережение энергии при вентиляции и кондиционировании;

3. непременное использование солнечной энергии для обогрева дома и приготовления горячей воды. В лучших конструктивных образцах экодомов за счет этого источника получают до 80 % энергии;

4. освещение экодома, как правило, электрическое, с использованием экономичных источников света: галогенных и люминесцентных ламп, которые могут работать и от сол­нечных батарей;

5. утилизация с помощью биореакторов всех видов органических отходов, которые перерабатываются в компост и затем используются в теплице и на приусадебном участке в качестве естественного удобрения. Таким образом, куль­тивируются биоинтенсивные системы земледелия без использования химикатов и удобрений извне, при этом био­логическая активность почвы увеличивается;

6. уменьшение экологической нагрузки на окружающую сре­ду с помощью экономии материальных ресурсов, исполь­зование щадящих природу ресурсосберегающих строитель­ных и возобновляемых материалов;

7. использование в архитектуре экодома энергосберегающих и эстетических принципов, соответствующих историчес­ким, национальным и культурным особенностям его обитателей и территории.

Этим перечнем далеко не исчерпываются все экологические преимущества экодомов. Помимо решения проблем энергосбережения и ряда других экологическую привлекательность им могут придавать: применение только природных (преимущественно мест­ных) строительных материалов с пониженной эмиссией летучих компонентов; консервация дождевой воды, очистка воды с помощью ло­кальных очистных сооружений; биопозитивность дома (озеленение крыши, фасада и бал­конов, декор дома и др.); автоматизация экологического контроля за взаимодействием экодома и окружающей природной средой.

Создание энергосберегающих экодомов в мире активно практикуется с начала 70-х гг. и, несмотря на все препятствия, их количество неуклонно растет. Так, например, в Германии число энергопассивных, т.е. с нулевым теплопотреблением, домов пре­высило 1 тысячу, а количество домов с низким теплопотребле­нием измеряется многими тысячами. В Швеции построены сотни экодомов особой конструкции, с замкнутым циклом водо- и энергоснабжения и специальным био­реактором по переработке органических отходов. Активно исполь­зуются альтернативные источники энергии: солнечные батареи, ветрогенераторы, генераторы биогаза.

5. Экология подземной урбанизации.

Подземное строительство помогает решать очень многие градостроительные проблемы, поэтому его роль, как одного из важнейших факторов урбанизации, трудно переоценить. Человече­ство накопило огромный опыт почти полуторавековой эксплуа­тации метрополитенов, тысячелетний — размещения подземных жилищ, хранилищ, храмов (Римская империя, Древний Восток). В настоящее время, в эпоху индустриализации и урбаниза­ции, существует более 100 видов подземных сооружений, кото­рые могут располагаться на самых различных глубинах: от 4 до 4000 м (преимущественно от 4 до 20 м). Все в больших масшта­бах проявляется тенденция строительства подземных сооруже­ний на более глубоких уровнях, в несколько ярусов.

По сравнению с наземными, подземные сооружения характеризуются следующими экологическими преимуществами:

- в пределах города могут размещаться практически повсеместно, минимально воздействуя на природный ландшафт и окружающую среду;

- не нарушают сложившуюся структуру городской застрой­ки;

- сберегают энергоресурсы при их эксплуатации;

- отличаются повышенной виброустойчивостью и акустической изоляцией;

- надежно защищены от прямого воздействия климатических факторов;

- достаточно хорошо защищены от воздействия сейсмовзрывных волн и проникающей радиации, что обеспечивает их неуязвимость от средств массового поражения.

За счет избавления от многих транспортных магистралей, вокзалов, хранилищ и других сооружений и переноса их в под­земное пространство можно значительно увеличить площадь зе­леных насаждений, разбить новые парки, улучшить микрокли­мат существующей застройки. Несмотря на более высокую стоимость возведения подземных сооружений в сравнении с наземными, в ряде случаев на­блюдается экономия от их строительства, что обусловливается в первую очередь сэкономленной стоимостью отчуждаемых земель, а также сокращением протяженности напорных водоводов, объе­мов бетонных работ, снижением расходов строительных матери­алов, а также экономией энергоресурсов.

Главнейшие направления использования подземного пространства в градостроительной практике как у нас в стране, так и за рубежом, следующие: промышленное строительство (заводы, фабрики, мастерские); подземная добыча полезных ископаемых (шахтное строи­тельство); энергетическое строительство (электростанции, подстанции, гидротоннели); транспортное строительство (метрополитены, подземные трамваи, железнодорожные тоннели, вокзалы, гаражи); коммунальное строительство (подземные сети водопровода, канализации, водостоков, газа, тепла, пневмопроводы различного назначения, коллекторы, предприятия бытового обслуживания и пр.); объекты торгового и культурного назначения; сооружения гражданской обороны; подземные хранилища воды, газа, нефти.

Помимо указанных выше объектов в настоящее время в мире положительную оценку получило возведение подземных атом­ных электростанций (преимущественно в скальных грунтах). Под­земные АЭС более безопасны по сравнению с наземными, так как они защищены от средств массового поражения, а также обес­печивают высокую степень защиты технологического оборудова­ния, обслуживающего персонала и окружающей среды.

Безусловно, при освоении подземного пространства на урбанизированных территориях возникает ряд сложных экологических и инженерных проблем. Вот только некоторые из них: 1) необходимость устройства сложных систем вентиляции, гидроизоляции, освеще­ния, канализации, специальной сигнализации; 2) применение более сложного оборудования; 3) обеспечение безопасности производства подземных работ; 4) утилизация разрабатываемых грун­тов.

Среди геоэкологических проблем, связанных с освоением подземного пространства, главнейшими являются: нарушение напряженного состояния массива горных пород, образование мульд проседания, возрастание геостатического давления, выход газов, повышение обводненности массива, активизация геодинамичес­ких процессов и явлений. Поэтому подземное и в особенности глубинное строительство требует детального инженерно-эколо­гического обоснования, проведения комплексного геоэкологичес­кого мониторинга на участках предполагаемого строительства. Целенаправленное использование важнейшего природного экологического ресурса - подземного пространства имеет огром­ное значение для стабилизации экологической обстановки на ур­банизированных территориях.

Тема 12 экологические проблемы городов беларуси

1. Основные источники загрязнения и экология воздушной среды.

2. Использование и экология природных вод урбоэкосистем.

3. Образование и удаление отходов с городских территорий.

1. Основные источники загрязнения и экология воздушной среды.

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха на территории Беларуси являются: автотранспорт; объекты энергетики; промышленные предприятия. В 2003 г. выброшено в атмосферу 1327,5тыс. т. загрязняющих веществ. Большая часть из них произведена передвижными источниками (прежде всего автотранспортом) - 955,3 тыс. т. (72%). На долю стационарных источников пришлось 28% выбросов - 372,2 тыс. т (таблица 14). Выбросы загрязняющих веществ на одного жителя республики составили 134,7 кг.

В составе выбросов в атмосферу преобладают оксид углерода - 55,2%, углеводороды - 18,6% и оксиды азота - 10,6%. Большая часть выброшенных в атмосферу оксида углерода (87,0%) и оксидов азота (60,2%) обусловлена работой автотранспорта. Выбросы свинца автотранспортом практически отсутствуют, поскольку этилированный бензин в Беларуси с 1997 г. не производится и не импортируется.

Таблица 14

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу на территории Беларуси в 2003 г. (в тыс. Т)