Материал: Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия, архитектура зданий и сооружений. Колодяжный С.А., Енин А.Е

14.Rappaport A.G., Kapustin P.V. Substance and Space [Electronic resource]. Access: http://papardes.blogspot.ru/2012/05/blog-post_22.html

15.Kapustin P.V. Spatial and substantiality in the architecture and designing // Architectural Studies. Science Magazine. - Voronezh: Voronezh State Un. of ACE. - № 3 (3). - 2015. - pp 4 - 12.

16.Foucault M. Words and Things. Archaeology Humanities (Les Mots et les Choses. Une archéologie des sciences humaines). - SPb.: A-cad, 1994. - 406 p.

17.Rappaport A.G. Things and Words (Against the Conspiracy of Silence) // Arhi.ru Almanac [Electronic resource]. - Access: http://archi.ru/lib/publication.html?id=1850569409

18.Kapustin P.V. The Development of Design Objects Ideas in the Process of Architectural Thinking. Abstract of Ph.D in Architecture diss. - M.: Moscow Institute of Architecture, 1999. - 24 p.

19.Glazychev V.L. Urbanistics - M.: Publishing House "Europe", 2008. - 220 p.

20.Panofsky E. Gothic architecture and scholasticism // Panofsky E. Perspective as "symbolic form". Gothic architecture and scholasticism. - SPb.: Azbuka-classic, 2004. - pp 213 - 325.

21.Kapustin P.V. The History of Design in documents: Texts, Discussions, Opinions: chrestomathy. - On 3 parts. - Part 1. - Voronezh State Un. of ACE, 2010. - 186 p.

22.Rappaport A.G. Development or Degradation of Modern Architecture. Lecture at St. Petersburg State University 11.26.2013 [Electronic resource]. - Access: http://papardes.blogspot.ru/search?q=город+Даллас#!/2013/12/26112013.html

23.Rappaport A.G. Designing without Prototypes // Development and Implementation of Automated Systems in the Designing (theory and methodology). - М.: Stroyizdat, 1975. - pp 299 - 392. Access: http://papardes.blogspot.ru/2009/08/blog-post_7059.html

EXPERIENCE OF SEARCH "ARCHITECTURAL ENVIRONMENT" IN THE URBAN ENVIRONMENT OF VORONEZH CITY

P.V. Kapustin, V.V. Filimonova

Voronezh State Technical University, Dept. of Theory and Practice of Architectural Designing, Ph.D in Architecture, Prof., Head of Dept P.V. Kapustin, Russia, Voronezh, ph. 8 (4732) 71-54-21, e-mail: arh_project_kaf@vgasu.vrn.ru

Voronezh State Technical University, Department of Theory and Practice of Architectural Designing, Post graduate student in Theory and Practice of Architectural Designing V.V. Filimonova, Russian Federation, Voronezh, phone +7 920 210 38 11, e-mail: dytchina18@mail.ru

Formulation of the problem. The article deals with the difficult problem of terminology in the field of formation of living environment. The authors proceed from the notion of designing as an ontologically active practice, the results and the products of which directly depends on the adoption of object representations, which allows to raise questions about the effectiveness and even the presence of intelligence in some of them.

Results and conclusions. The analysis of selected fragments of Voronezh urban environment shows the counterproductive use of the common term "architectural environment." We made far-reaching conclusions about the responsibility for the ontological and terminological work in contemporary practice of designing.

Keywords: "architectural environment", urban environment, architectural designing, design methodology, object representations in designing, concepts and terms in architecture.

30

УДК 72.023

ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ АРХИТЕКТУРНЫХ РЕШЕНИЙ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ЗДАНИЙ В УСЛОВИЯХ

ЖАРКОГО КЛИМАТА

Абубакр Набиль

Абубукр Набиль, канд. арх., Йемен, г. Аден, E:mail-areesa@mail.ru,

Постановка проблемы. В работе определен путь экономии энергии в условиях жаркого климата, на основе использования потенциала возобновляемых источников энергии в архитектурных решениях энергоэффективных зданий. В статье приводятся факторы, влияющие на формирование архитектуры энергоэффективных зданий, а также рассматриваются традиционные механизмы охлаждения зданий на основе использования солнечной радиации. Приводятся примеры современных проектов и архитектурных решений зданий, наиболее характерно иллюстрирующие использование потенциала возобновляемых источников энергии.

Результаты. Определена суть энергоэффективных зданий в контексте архитектурного проектирования, обуславливающая принципы формирования архитектурных решений энергоэффективных зданий в условиях жаркого климата. Автор статьи акцентирует внимание на том, что Энергоэффективная архитектура на основе возобновляемых источников энергии в условиях жаркого климата способна стать главенствующим направлением, определяющим развитие архитектуры на многие годы.

Ключевые слова: архитектура, возобновляемые источники энергии, Энергоэффективные здания, солнечный дом, солнечное охлаждение, энергосбережение.

Методология исследования основывается на обобщении традиционных приемов охлаждениявоздухавархитектуреразныхстранмира,атакженаанализетеоретическихработ по биоклиматической архитектуре, проектных материалов по энергоэффективным зданиям.

Введение. В сфере строительства современных зданий особую актуальность приобретают проблемы энергетики. В условиях жаркого климата 60% энергии от общего объема потребляемой зданием, расходуется на охлаждение. Нехватка энергетических ресурсов заставляет развивать и использовать альтернативныеисточники природной энергии.

В странах с жарким климатом целесообразно использовать для охлаждения зданий различного назначения такие местные природные возобновляемые энергоресурсы, как солнечную и ветровую энергии. Специалисты предсказывают, что к середине нашего века солнечная энергетика займет ведущее место в производстве альтернативной энергии. Во многих странах «солнечное» домостроение уже стало основным аспектом государственной политики. Концепция «солнечный дом» заключается в максимальном использовании солнечной энергии и сохранении ее с минимальными потерями. Традиционно построенный дом на 7-12 процентов дешевле «солнечного», но «солнечная» архитектура – это инвестиции в будущее. Такой дом окупает дополнительные расходы в течение 5-7 лет. Широкий спектр новейших технологических решений заложен в архитектуру солнечного экономного дома.

Существуют активная и пассивная системы энергосбережения солнечного дома. Активная система заключается в использовании тепловых солнечных коллекторов и\или солнечных батарей, компьютерного и инженерного оборудования для управления световым и тепловым режимами в доме. Пассивная система это – использование архитектурностроительных инноваций на стадии проектирования и строительства дома, выбор оптимальной формы здания, эффективная теплоизоляция ограждающих конструкции (стен, крыши, фундамента), организация подземного воздушного теплообменника и современной

© Абубакр Набиль, 2017

31

системы вентиляции дома. Часто применяют интегральную системуэнергосбережения за счет комбинирования элементов активной и пассивной систем. Такие здания проектируются на принципах максимального приспособления к окружающей среде, на основе климатических, экономических, экологических, социальных и других факторов. Последние зарубежные архитектурные проекты жилых и общественных зданий доказывают, что энергоэффективная архитектура сегодня стремится стать самостоятельным направлением, в котором экология и архитектура будут органично взаимосвязаны на всех уровнях, начиная от архитектурной концепции и заканчивая экономическим прогнозированием эффективности примененных решений. Яркими примерами таких проектов являются проект «Ковчег» архитектурной студии Александра Ремизова [1], здание “The Scotts Tower” архитектурного бюро UNStudio [2] и проекты архитектора Эмилио Амбаза [3].

Сходные с природой принципы заставляют современных архитекторов обращаться к приемам традиционной архитектуры, которые способствовали достижению комфортной среды для человека. Вместе с тем встает необходимость в разработке современных методов выбора архитектурных решений, направленных на достижение высокого уровня энергоэффективности зданий. В настоящее время многообразие работ, посвященных энергоэффективным зданиям разной этажности и назначения, делает затруднительным выбор необходимых критериев для решения архитектурных задач, связанных с использованием энергетического потенциала жаркого климата. Целью исследования является выявление основополагающих принципов архитектурного формирования зданий при использовании возобновляемых источников энергии, как разновидности «энергоэффективной» архитектуры.

Для достижения этой цели поставлены следующие основные задачи:

•Выявить традиционные приемы солнечного охлаждения воздуха в зданиях из опыта народов мира.

•Исследовать принципы формирования архитектуры современных энергоэффективных зданий на примерах архитектурных решений в мировой практике и выделить основополагающие.

•Прояснить суть энергоэффективных зданий в контексте архитектурного проектирования и сформировать предложения по повышению эффективности архитектурных решений зданий, использующих современные энергосберегающие приёмы с учетом традиционного подхода в достижении комфортной среды.

Приемы солнечного охлаждения воздуха

До появления технологий кондиционирования существовали естественные методы

охлаждения жилища: проветривание через окна, испарение воды из фонтанов и бассейнов, толстые каменные и земляные стены, поглощающие дневную жару и так далее. Современные естественные (пассивные) системы охлаждения, которые используются для снижения нагрузки на системы кондиционирования, действуют по тем же принципам.

Зданиямогутбытьпостроенытакимобразом,чтовнихбезспециальногооборудования будет сохраняться естественная прохлада даже в самое жаркое время. В традиционной архитектуре существует много примеров решения получения холода из солнечного тепла. Из них можно выделить четыре основные схемы солнечного охлаждения: пассивное солнечное охлаждение, радиационное охлаждение, испарительное охлаждение, осушение воздуха.

Пассивное солнечное охлаждение.

Основные приемы осуществляются на основе использования принципа солнечной трубы или посредством вентиляции прохладным ночным воздухом.

В условиях жаркого климата требуется усиленная естественная вентиляция здания для защиты от перегрева. Хорошая организация воздушных потоков в здании является основой распространения полученного тепла по помещениям за счет естественной конвекции. Это достигается созданием вертикальных воздушных потоков в двусветных пространствах атриумов, холлов, повышенных частях жилых комнат.

32

Рис. 1. Дом с шатровой крышей и солнечной трубой.

Использование принципа солнечной трубы, положенного в основу этих решений, является причиной обилия в американском жилище двухсветных пространств, верхних окон, фонарей верхнего света (Рис.1).

Одним из способов пассивного охлаждения дома является вентиляция прохладным ночным воздухом. Однако этот способ эффективен лишь в тех случаях, когда температура наружного воздуха в ночноевремя непревышает 18°C. Вентиляция может быть естественной, когда она осуществляется при открывании окон и дверей, или механической, т.е. с применением вентиляторов. Вентиляция ночным прохладным воздухом охлаждает всю тепловую массу дома, т.е. создает запас прохлады на следующий день (Рис.2).

Рис. 2. Организация усиленной естественной вентиляции здания: 1 - остекление южного фасада; 2 - массивные перекрытия и полы; 3 - фонарь верхнего света (солнечная труба) с регулируемыми

вентиляционными отверстиями.

Воздух, поступающий в дом, можно пропускать по проложенному в земле каналу, при этом он охлаждается. Оригинальное архитектурное решение пассивной системы

теплохладоснабжения было применено в доме Д.Балкомба (Санта-фе, Нью-Мексико). На рис. 3 показан принцип работы этой системы в режиме охлаждения. Наружный воздух движется вследствие естественной тяги, охлаждаясь перед поступлением в дом при прохождении подземного канала и нагреваясь при отводе теплоты от внутренних поверхностей дома. Удаление нагретого воздуха осуществляется из верхней точки дома через трубу с жалюзи с северной стороны. Движение воздуха в доме зимой и летом

33