Определение понятия науки «Экология»

Определение понятия науки «Экология»

Экология – один из сравнительно молодых и бурно развивающихся разделов биологии – изучает взаимоотношения организмов между собой и со средой обитания. Взаимодействие организмов со средой рассматривает каждая биологическая наука. Экология затрагивает лишь ту его сторону, которая обусловливает развитие, размножение и выживание особей, структуру и динамику популяций, и сообществ.
Экологическая трактовка необходима и при решении определенных задач в области физиологии, морфологии, систематики, биогеографии, поскольку любые биологические исследования в той или иной степени изучают жизнь животных и растений в природных условиях.
Термин «экология» (от греч. oikos – жилище, место обитания и logos –
наука) предложил Э. Геккель в 1866 г. для обозначения биологической науки, изучающей взаимоотношения животных с органической и неорганической средами..
Экология – это наука, исследующая закономерности жизнедеятельности организмов (в любых её проявлениях, на всех уровнях интеграции) в их естественной среде обитания с учётом изменений, вносимых в среду деятельностью человека.
Экология, как было отмечено, имеет свою специфику: объектом её
исследования служат не единичные особи, а группы особей, популяции (в целом или частично) и их сообщества, т.е. биологические макросистемы. Многообразие связей, формирующихся на уровне биологических макросистем, обусловливает разнообразие методов экологических исследований.

Экология в архитектуре развивается в основном в трёх направлениях:

• экологически чистые материалы, которые не наносят вреда нашему организму,
• тектонику самих сооружений, подсмотренную у природы.
• новые технологии, позволяющие минимально нарушать целостность природной среды и использовать в качестве источников энергии природные явления (такие как ветер, морской прилив, солнечная активность…) или переработку отходов жизнедеятельности (биотопливо…)

Именно эти три принципа определили маломаштабность и камерность тех объектов, для которых они применимы. Виллы, отдельные небольшие сооружения общественного назначения. Ведь вы не встретите в природе например ракушку с 45 этажный дом. На этой базе появилось направление, названное органической архитектурой. Зародилось это направление в 30—50-е гг. Яркими представителями которого являются такие известные архитекторы, как Л. Салливен, Фрэнк Ллойд Райт, Алвар Аалто, Антонио Гауди… При этом Райт отвергал адресность к формам органической природы - «… органическая архитектура—это архитектура «изнутри наружу», в которой идеалом является целостность. Мы не употребляем слово «органик» в смысле «принадлежащий к растительному идя животному миру» – говорил Райт. В современной архитектуре появилось новое направление – бионика, для которого внешние и тектонические аналогии с природными объектами стали целевой задачей. Архитекторы, работающие в рамках этого направления Барт Принс, Хавьер Сеносиан, Кендрик Келлог, Рон Арад и другие.

Определение ключевого понятия «Экосистема»

Термин “экосистема” впервые был предложен английским экологом А. Тенсли в 1935 году. Но само представление об экосистеме возникло значительно раньше. Упоминание, о единстве организмов и среды, есть в самых ранних работах. Прежде, чем дать определение экосистемы, приведем понятие самого слова “система”.

Система – это реальный или мыслимый объект, целостные свойства которого, могут быть представлены как результат взаимодействия слагающих его частей. Основные свойства системы – это единство, целостность и взаимосвязи между ее компонентами.

Экосистема – совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи. Экосистема – это широкое понятие: луг, лес, река, океан, ствол гниющего дерева, биологические пруды очистки сточных вод.

Одним из видов экосистемы является биогеоценоз – это сугубо наземная экосистема, т.е. природная экосистема на поверхности Земли (река, луг, лес и т.д.). Любой биогеоценоз является экосистемой, но не всякая экосистема может являться биогеоценозом.

Биогеоценоз (в дальнейшем будем называть экосистема) состоит из экотопа и биоценоза. Экотоп – это совокупность абиотических факторов (почва, вода, атмосфера, климат и др.). Биоценоз – совокупность живых организмов (растительность, животные, микроорганизмы).

Главное свойство экосистемы – взаимосвязь и взаимозависимость всех ее компонентов.

Определение понятия «Биосфера»

Биосфе́ра (от др.-греч. βιος — жизнь и σφαῖρα — сфера, шар) — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «плёнка жизни»; глобальная экосистема Земли.

Биосфера — оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими. Она проникает во всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы, то есть населяет экосферу. Биосфера представляет собой совокупность всех живых организмов. В ней обитает более 3 000 000 видов растений, животных, грибов и бактерий. Человек тоже является частью биосферы, его деятельность превосходит многие природные процессы и, как сказал В. И. Вернадский: «Человек становится могучей геологической силой».

Французский учёный-естествоиспытатель Жан Батист Ламарк в начале XIX в. впервые предложил по сути дела концепцию биосферы, ещё не введя даже самого термина. Термин «биосфера» был предложен австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом в 1875 году[1].

Целостное учение о биосфере создал биогеохимик и философ В. И. Вернадский. Он впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом. Согласно В.И.Вернадскому биосфера – это оболочка земли, включающая как область распространения живого вещества, так и само живое существо. На Земле жизнь сосредоточена в гидросфере, литосфере и тропосфере. Нижняя граница атмосферы расположена на 2-3 км ниже поверхности материков и на 1-2 км ниже дна океана.

Верхняя граница биосферы – озоновый слой, который расположен в стратосфере на 20-25 км от поверхности Земли.

Существует и другое, более широкое определение: биосфера — область распространения жизни на космическом теле. При том, что существование жизни на других космических объектах, помимо Земли пока неизвестно, считается, что биосфера может распространяться на них в более скрытых областях, например, в литосферных полостях или в подлёдных океанах..

Определение понятия «Ноосфера»

"Ноос" в переводе с греческого означает разум, т.е. Ноосфера - это сфера разума. Понятие Ноосфера было введено в 1927 году французским ученым, математиком и философом Эдуардом Леруа. Соавтором понятия " Ноосфера" выступил друг Леруа палеонтолог и философ Тельяр де Шарден.

Знаменитый, крупнейший русский ученый - мыслитель Владимир Иванович Вернадский используя термин "Ноосфера" развил учение о переходе биосферы (область проживания биологических форм жизни и сами формы) в ноосферу.

Ноосфе́ра (греч. νόος — разум и σφαῖρα — шар) — сфера разума; сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития (эта сфера обозначается также терминами «антропосфера», «биосфера», «биотехносфера»).

Ноосфера — предположительно новая, высшая стадия эволюции биосферы, становление которой связано с развитием общества, оказывающего глубокое воздействие на природные процессы. Согласно В. И. Вернадскому, «в биосфере существует великая геологическая, быть может, космическая сила, планетное действие которой обычно не принимается во внимание в представлениях о космосе… Эта сила есть разум человека, устремленная и организованная воля его как существа общественного».

Тема 3. «Сравнительная социально-экологическая оценка эффективности некоторых видов расселения».

Теория центральных мест Вальтера Кристаллера.

ТЕОРИЯ ЦЕНТРАЛЬНЫХ МЕСТ

В соответствии с данной теорией существует оптимальная каркасно-сетевая структура населённых пунктов, которая обеспечивает доступ к объектам сферы услуг, максимально быстрое перемещение между городами и эффективное управление территорией. Система населённых пунктов обладает определённой иерархией, число уровней которой прямо пропорционально социально-экономическому развитию территории. С ростом уровня иерархии населённый пункт предоставляет всё больший набор услуг всё большему числу нижестоящих поселений.

Система центральных мест (т. н. «сетка Кристаллера») имеет форму пчелиных сот (смежных шестиугольных ячеек). Центры некоторых ячеек являются узлами шестиугольной решётки более высокого порядка, центры её ячеек — узлами решётки ещё более высокого порядка и т. д. вплоть до наивысшего уровня с единственным центром.

Данная модель критикуется за нереальность по нескольким причинам. Во-первых, такое геометрически правильное встречается довольно редко, так как множество исторических, политических и географических факторов нарушают симметрию и строгую иерархию распределения; во-вторых, численное исследование эволюционной модели, основанной на идеях Кристаллера, показало, что симметричное распределение неустойчиво — достаточно малых флуктуаций, чтобы появились зоны с высокой концентрацией активности и вызвали отток населения и уменьшение активности в других зонах.

 

ТЕМА 5

Ресурсосбережение

Ресурсосбережение - это совокупность мер по бережливому и эффективному использованию фактов производства (капитала, земли, труда). Обеспечивается посредством использования ресурсосберегающих и энергосберегающих технологий; снижения фондоемкости и материалоемкости продукции; повышения производительности труда; сокращения затрат живого и овеществленного труда; повышения качества продукции; рационального применения труда менеджеров и маркетологов; использования выгод международного разделения труда и др. Способствует росту эффективности экономики, повышению ее конкурентоспособности.

Ресурсосбережение должно достигаться на всех этапах производства и использования ресурсов: рационализацией добычи природного сырья, топлива и др. (например, более полное извлечение нефти из пласта), максимальным использованием добытого ресурса, сведением к минимуму потерь при транспортировке и хранении; наиболее эффективным применением ресурса в процессе производства или непроизводственного потребления; выявлением, учетом и полным использованием вторичных ресурсов (образующихся в процессе их первичного потребления), прежде всего по прямому назначению—в качестве полноценного сырья, источника энергии или тепла и др., а также переработкой отходов и утилизацией отбросов.

Обеспечение ресурсосбережения — обязательное требование к технике, технологии, организации производства и непроизводственной деятельности, хозяйственному механизму. Экономное и бережливое отношение к ресурсам, многие из которых не возобнавляются, на всех стадиях цикла проектирования – реализации – эксплуатации: рекуперация тепла использованного подогретого воздуха, рециркуляция очищенного и повторно используемого воздуха, принудительное перераспределение воздуха по высоте помещения, регенерация воды, теплоизоляция магистралей с повышенной температурой, снижение материалоемкости, вырабатываемой и потребляемой мощности и габаритов, неодновременная работа энергопотребляющих устройств, внепиковое использование ресурсов, минимизация издержек и потерь, использование новейших разработок (светодиодные светильники, плавные регуляторы скорости вращения и мощности), оптимизация и автоматизация технологических процессов, учет и оперативный контроль расхода энергоресурсов, унификация технических и программных средств, экономия людских ресурсов.

 

 

Зеленый тренд

Зелёное строительство (также Экологическое строительство, Экостроительство) — это вид строительства и эксплуатации зданий, воздействие которых на окружающую среду минимально. Его целью является снижение уровня потребления энергетических и материальных ресурсов на протяжении всего жизненного цикла здания: от выбора участка по проектированию, строительству, эксплуатации, ремонту и сносу. Другой целью зелёного строительства является сохранение или повышение качества зданий и комфорта их внутренней среды. Эта практика расширяет и дополняет классическое строительное проектирование понятиями экономии, полезности, долговечности и комфорта. Хотя новые технологии по строительству зелёных зданий постоянно совершенствуются, основной целью данной идеи является сокращение общего влияния застройки на окружающую среду и человеческое здоровье, что достигается за счёт:

· эффективного использования энергии, воды и других ресурсов;

· внимания по поддержанию здоровья жителей и повышению эффективности работников;

· сокращения отходов, выбросов и других воздействий на окружающую среду.

· Схожий подход натурального строительства, имеющий меньший масштаб, заключается в использовании натуральных местных материалов.

 

Тема 7. Видеоэкология.

Далеко не все осведомлены о «загрязнении» визуальной среды, той среды, которую мы воспринимаем через орган зрения, или, говоря проще, того, на что мы смотрим глазами.

В изуальная (видимая) среда - та окружающая среда, которую мы воспринимаем через орган зрения, то есть та среда, которую мы видим глазами

Новое научное направление о визуальной среде как экологическом факторе было названо нами видеоэкологией.

Агрессивная видимая среда.

Близорукость.

Близорукость. Для многих стран она стала настоящим социальным бедствием. Близорукость является самым распространенным дефектом зрения.

В литературе накопилось достаточно фактов, указывающих на большую роль внешней среды в появлении близорукости. Так, М. Михалева, анализируя состояние учащихся 246 школ, установила, что колебания удельного веса близорукости в различных географических зонах составили от 3.3 до 24.34%. Различия, как видим, огромные - более чем в 7 раз. Нельзя сказать, что освещенность самих школ резко различалась, скорее, колебания ее были незначительными, в то время как визуальная среда разных географических зон могла различаться очень сильно. Следовательно, есть все основания связывать причину появления близорукости с визуальной средой в ее суммарном выражении. Там, где больше было близоруких детей, там хуже была визуальная среда, в частности, там больше было гомогенных и агрессивных визуальных полей.

В городских условиях близорукость встречается в 1.5-2 раза чаще, чем в сельской местности. У сельских школьников визуальная среда в суммарном её выражении ближе к естественной, чего нельзя сказать об урбанизированной визуальной среде, которая не только отличается от природной, но в большинстве случаев является противоестественной.

Именно в такой визуальной среде вынуждены долго находиться городские дети

 

Нелюбимый цвет.

Интересные исследования были проведены С. Габидулиной. Она просила своих испытуемых (143 человека) назвать какие районы Москвы «окрашены» в нелюбимые ими цвета. Оказалось, что 35% респондентов назвали нелюбимыми новые микрорайоны с их противоестественной видимой средой.

Заслуживают внимания исследования, посвященные сравнительной социальной оценке различных территорий Москвы, которые со второй половины 70-х годов проводит Ю.Г. Вешнинский. Представителями различных социальных групп давалась оценка данной территории по шести компонентам: эстетическая привлекательность, экологический и визуальный дискомфорт, криминогенная обстановка, торговля, транспорт, социальный состав. В итоге была составлена карта сравнительной социальной оценки районов Москвы.

Мы с большим интересом ознакомились с данными материалами. Чрезвычайно важно отметить тот факт, что два первых и самых важных показателя – «эстетическая привлекательность» и «визуальный дискомфорт» - это по существу оценка визуальной среды, так как и в первом, и во втором случаях суждения горожан были о видимой среде в местах проживания. Действительно, визуальная среда является одним из определяющих факторов качества жизни. На этой карте хорошо видно, что все новые микрорайоны Москвы являются непрестижными. Именно в этих районах изобилие агрессивных и гомогенных видимых полей, что порождает в массе своей противоестественную визуальную среду.

 

 

Городской стресс.

В процессе эволюции человек приспособился к спокойным ритмам сельской жизни. Бесконечные раздражители городской среды (среди которых визуальные стимулы явно преобладают), приводят к «городскому стрессу», определяемому как «переживание отрицательных, дискомфортных ощущений физиологического и психического характера». За счет противоестественной визуальной среды объем раздражителей начинает превосходить индивидуальные возможности человека, что грозит возникновением патологических состояний.

Помимо архитектуры, к числу сильных зрительных раздражителей следует отнести транспорт на улицах города. Дело в том, что все динамические раздражители оказывают большое влияние на сенсорные системы. В этом случае агрессивные поля, к примеру, большое число окон вагонов электрички, будут буквально «прочеркивать» по глазам горожан. Аналогичным образом воздействуют на зрение движущиеся автобусы, троллейбусы и автомашины.

Агрессивной визуальной средой является и многолюдье в городах. Толчея на улицах, автобусных остановках и станциях метро воспринимается как визуальная среда из большого числа одинаковых объектов. К примеру, спускаясь по эскалатору в утренние часы, человек видит только головы других пассажиров (из-за высокой плотности толпы всего человека при этом увидеть невозможно), которые он воспринимает как одинаковые шарообразные объекты. Многолюдье создает агрессивную видимую среду, которая может провоцировать горожан к агрессивным действиям.

В литературе обсуждается вопрос о стрессе, связанном с проживанием в домах повышенной этажности. Визуальная среда горожан проживающих выше 7-го этажа отличается от визуальной среды жителей нижних этажей. В частности, чем выше этаж, тем меньше видимая из окна среда напоминает природную. С 15-го этажа, к примеру, в поле зрения больше крыш, а также «агрессивных» многоэтажных «коробок».

Таким образом, наряду с шумом, вибрацией, запахами, загрязненностью, запыленностью, скученностью и т.п. свою лепту в городской стресс вносит и противоестественная визуальная среда города. Стрессы накладываются один на другой собой, что усугубляет их действие.

8.60. Синдром большого города.

Синдром «большого города» появился еще на рубеже XIX - XX веков, когда стали возникать крупные населенные пункты. У жителей мегаполисов стали развиваться неврозы. В ответ на это ученые уже тогда разработали такой метод, как психоанализ.

Почему появился этот синдром? Человек много веков жил по законам природы: вставал с рассветом, ложился с закатом.

С появлением электричества световой день изменился, режим дня стал другим. Появилась «ночная жизнь». Также жизнь работающих людей стала протекать согласно ритму машины. На заводах и фабриках появились вторая, третья смены. Этот неестественный, не соответствующий природе человека режим и явился одной из причин появления синдрома «большого города».

Вторая – это скопление значительного количества людей на сравнительно маленькой территории (толпы на центральных улицах города, многоэтажки, дома, построенные «окно в окно»). Каждому человеку необходимо свое, персональное пространство. А в городе, особенно крупном, мы живем на 1/3, часто даже на 1/10 этого нужного личного пространства (проявляется в ощущении тесноты и раздражения в отношении других людей – Авт.).

Скученность людей в городе приводит еще и к тому, что мы воспринимаем незнакомых как… деревья. Да, да, вспомните, что бывает, если с кем-то на улице или в общественном месте случится беда – мало кто из прохожих обращает внимание. А в маленьких городках отношение к людям совсем другое, более человечное. И вот это противоречие – не можем всем дарить свое внимание (на всех нас не хватает) и то, что такое равнодушие к окружающим вроде бы преступно – тоже может привести к неврозу.

Еще одна причина – городская архитектура. Непродуманный ландшафт мегаполиса, серые безобразные дома, отсутствие деревьям – все это приводит к серьезным психологическим нарушениям, в том числе к приступам необъяснимой агрессии.

Есть и другие факторы, усиливающие действие синдрома «большого города»: влияние СМИ, социальное положение человека, грязь и неухоженность города. А также - экономическая нестабильность в стране, трагедии национального масштаба, теракты.

 

8.61. Агрессивность человечества и увеличение психического расстройства.

На протяжении всей жизни, изо дня в день, человек находится в постоянном взаимодействии с окружающей средой, следствием является не только физическое, но и психоэмоциональное влияние визуальной среды на состояние человека. Но мало кто из граждан знает об этом факте. А между тем психологическое влияние на человека созданной им среды является очень значительным, наше самочувствие напрямую зависит не только от того, с чем мы находимся в непосредственном контакте, но и оттого, что находится в нашем окружении: жилые дома, общественные здания, промышленные сооружения и т.д. Как правило, городская среда обладает такими неблагоприятными факторами, как неразвитость ландшафтного благоустройства или совершенно неверное его применение, агрессивная и гомогенная видеосреда, неправильное сочетание цветов и материалов при отделке или реконструкции зданий.

анализ неблагоприятного визуального воздействия окружающей среды, на примере жителей города Уварово, расположенного в Тамбовской области

В результате анализа литературы, указанной в библиографическом списке, были сделаны следующие выводы:

- Визуальная среда оказывает значительное воздействие на состояние человека.Серые безжизненные тона зданий, однообразие их форм отрицательно влияют на состояние здоровья.

Большую опасность для психоэмоционального состояния представляет искусственная визуальная среда, в которую входят агрессивные и гомогенные поля.

Прямые линии и углы вызывают чувство агрессии и дискомфорта.

Правильное цветовое решение и внутренняя отделка положительно влияют на настроение и трудоспособность человека.

Развитый ландшафт и озеленение города создают комфортную среду для человеческого зрения.

Для предотвращения негативных последствий и создания комфортной визуальной среды необходимы также активные действия муниципальных властей. Такие действия должны включать в себя следующие мероприятия:

-Использование природоподобия архитектурных форм города, здания должны гармонично сочетаться с ландшафтом, соответствовать ему.

- Улучшение цветовой выразительности и своеобразия жилой застройки, путем правильного и гармоничного сочетания цветов.

- Необходимо уделять особое внимание применению натуральных материалов, таких как камень и дерево. Особенно в местах близкого контакта с людьми.

- Для создания комфортной среды внутри помещения, использовать приемы, обеспечивающие композиционное единство внутреннего пространства, ощущение соразмерности элементов.

- Уменьшение действия агрессивных и гомогенных полей, за счет использования пространственных форм.

-Использование озеленения - один из наиболее простых и доступных способов.

- Совершенствование всех видов городского освещения, использование иллюминации с целью улучшения эстетического восприятия городской среды в вечернее время.

9.62. Энергоэффективный дом.

Энергоэффективные дома можно считать самыми близкими родственниками экологических, и с них почти можно начинать современную историю экодомостроения. Несмотря на то что энергоэффективность далеко не исчерпывает всех сторон экологического дома, она является одним из главных свойств экологического дома и степннь его энергоэффективности является одной из главных его характеристик.

Дом представляет собой единую теплоэнергетическую систему с проходящими через нее потоками различных энергий.

энергоэффективный дом начинается со снижения теплопотребления.

итопительное теплопотреоление снижают по трем основным направлениям, первые два из которых относят к пассивным
мероприятиям, третье — к активным:

• усилением теплоизоляции внешней оболочки здания

• снижением тепловых потерь с вентилируемым воздухом

• использованием энергии окружающей среды

Усиление теплоизоляции внешнего контура здания требует не только усиления теплоизоляции, но и минимизации
мостиков холода, неизбежных в любой строительной конструкции. Утепление различным образом выполняется для стен,
крыш, перекрытий, фундаментов и прозрачных конструкций т.е. окон.

Вентиляция. На вентиляции в существующих домах теряется ориентировочно около трети всего тепла. Исходя из этого естественно было бы ее сократить, однако при этом могут ухудшиться качество внутреннего воздуха, что также недопустимо. Анализ показыват, что возможно проведение системы различного характера мероприятий нацеленных на замедление или компенсацию ухудшения гигиенических показателей внутреннего воздуха. При этом без ухудшения качества внутреннего воздуха окажется возможным сократить объемы вентиляции и вместе с тем потери тепла. Потери тепла на вентиляцию могут быть сокращены также применением искусственных сосредоточенных приточно-вытяжных систем вентиляции с теплообменниками или тепловыми насосами.

Система терморегулирования. Вместо системы отопления в хорошо изолированном доме для компенсации в экстремально холодные периоды достаточно иметь маломощную систему терморегулирования. Действовать она будет эпизодическии выполнена может быть по лучистому типу.

Тепловые гелиоприемники. Тепловые солнечные коллекторы превращают энергию солнечного излучения непосредственно в тепло. Достоинством тепловых солнечных преобразователей является высокий КПД. У современных коллекторов он достигает 45 - 60%. Эффективность термальных гелиоприемников повышается если они снабжены теми или иными концентрирующими излучение зеркальными поверхностями. Весьма перспективными для экодомов обещают стать плоские солнечные элементы с линейными концентраторами излучения - фоконы. Однако потребности в низкотемпературном тепле летом в доме невелики, поскольку в связи с трудностью его длительного хранения, до зимы, когда оно главным образом нужно, его сохранить сложно. Этим объясняется относительно ограниченное их использование в энергоэффективных домах.

В зависимости от этого тепловые коллекторы разделяются на плоские и концентраторные. Плоские коллекторы наиболее просты и дешевы, однако дают лишь низкотемпературное тепло, сфера применения которого в домовом энергохозяйстве ограничена. Концентраторные коллекторы более эффективны, но достаточно сложны в т.ч. в эксплуатации, и дороги из-за необходимости поворотных систем слежения за солнцем. Поэтому их использование в автономной энергосистеме жилищ пока проблематично.

Промежуточное положение занимают появившиеся сравнительно недавно фоконы - плоские солнечные элементы составленные из полос линейных концентраторов лучистой энергии. Концентраторы в сечении имеют V - образную форму (плоскую или параболоидную, последняя дороже, но эффективнее) которые в широком диапазоне углов нахождения солнца концентрируют всю или большую часть излучения в своей сужающейся части где располагаются теплосъемные трубки. Фоконы совмещают в себе преимущества плоских и концентраторных коллекторов - они не требуют строгой ориентации на солнце и в тоже время позволяют получить более высокую температуру теплоносителя, что увеличивает их эффективность.

Теплоулавливающие стены. В последнее время стали популярны стены с прозрачной теплоизоляцией которые хорошо улавливают солнечное тепло и передают его внутрь зданий. Они представляют интерес для домов переходного типа, для экологических домов эффективнее использовать все же солнечные батареи.

Размещение гелиоколлекторов. При отсутствии затеняющих сооружений вся площадь восточных южных и западных фасадов дома, за исключением окон, может быть занята солнечными коллекторами. В первую очередь это относится как к наименее затеняемым поверхностям крыш, всвязи с чем уже появился термин "энергетическая крыша". Сейчас все больше появляется в продаже солнечных батарей выполненных как кровельные элементы.

Ветровые энергоисточники. Ветровая энергия являясь разновидностью солнечной используется человеком с древнейших времен. Особенную ценность ей придает то, что во многих регионах она имеет зимний максимум, компенсируя недостаток прямой солнечной энергии. В некоторых районах ветроресурсы оказываются столь велики что ими можно удовлетворить энергопотребности дома с избытком. Избыточная энергия может использоваться для производственных целей или продаваться во внешнюю сеть. Стоимость ветроэнергии в некоторых случаях уже сейчас оказывается ниже стоимости энергии полученной на тепловых станциях.

На сегодня наиболее перспективным способом длительного сохранения энергии в доме представляется хранение ее в виде водорода, получаемого гидролизом воды, в металлгидридных аккумуляторах. Преимущества последних заключаются в низкой взрывоопасности и малом объеме. Обратное преобразование водорода в энергию (электрическую и тепловую) возможно с помощью топливных элементов. По ценовым критериям водородный энергетический цикл для дома в ближайшее время обещает стать вполне доступным.

Пристроенная теплица Пристроенная к дому с южной стороны теплица может выполнять много полезных функций - служить местом отдыха, игровой площадкой для детей, оранжереей и т.д. Одновременно она является одним из самых дешевых и эффективных солнцеулавливающих устройств, что делает ее наличие в экодоме желательным.

По степени энергоэффективности дома можно классифицировать следующим образом. Дома переходного типа - потребляют на отопление значительно меньше энергии чем в среднестатистические дома. Далее следуют Дома нулевого теплопотребления - утепленные настолько хорошо, что им не нужна система отопления. За ними следуют энергоавтономные или энергосамодостаточные дома удоалетворяющие все свои энергетические потребности за счет индивидуальных или коллективных ВИЭ и тем самым не получпющие энергии извне. Наконец возможны и энергоизбыточные дома, экспортирующие энергию. Примеры таких домов уже существуют.

Вращающиеся дома. На протяжении тысячелетий дома строились статичными, а их ориентация определялась традициями и метными условиями. Один из способов повышения энергоэффективности дома состоит в том. чтобы южные фасады делать с
увеличенным остеклением и солнечными батареями, северные — с минимальным остеклением и наиболее утепленными
стенами. Поворотные устройства для солнечных батарей установленных на домах практически не применяются, однако,существуют целиком вращающиеся дома.

Такой дом возводится на металлической вращающейся основе, которая стоит на опорах, и может быть сооружен практически из любого материала — бетона, дерева, стекла или стали. Основание для узла вращения заглубляется на ту же величину, что и обычный фундамент. Поворотный механизм не требует регулярного обслуживания, а только
периодических осмотров, как и ходовая часть автомобиля. Дополнительным достоинством вращающихся домов является их сейсмоустойчивость.

Обычно предлагаемые дома могут делать один полный поворот, после чего должны ны совершить круг обратного вращения.

Энергия биомассы. Существуют породы быстрорастущих однолетних и многолетних растенийкоторые уже сейчас рентабельно выращивать для топливных нужд. Важно то чтопри сжигании специально выращенной биомассы в атмосферу не попадает

дополнительный углекислый газ, поскольку в процессе роста такое же

количество его поглощается. Таким образом суммарное количество двуокиси

углерода относящейся к парниковым газам, в атмосфере не увеличивается и тем

самым не вносится вклад в глобальное потепление.

Тепло окружающей среды. Можно отапливать дома отбирая тепло от холодного воздуха, воды, льдаили грунта. Это может быть осуществлено с помощью тепловых насосов -устройств в принципе идентичных обычному холодильнику, с той лишь разницейчто полезным эффектом является тепло выделяемое радиатором. На приводтеплонасоса затрачивается электрическая энергия, однако получаемая тепловаяэнергия оказывается в 3-5 раз больше. Отсюда в частности следуетнерациональность прямого использования электроэнергии для этопления. Использование теплонасосов для отопления зданий является выгодным, вомногих странах имеются действуют программы стимулирующие использоаниетеплонасосов имеющие государственную поддержку.

 

 

Водоэффективный дом.

Современному жилищу, помимо энергии, требуется извне холодная и горячая вода, атмосферный воздух, потребительские товары, информация. В свою очередь он производит отходы, главными из которых являются сточные воды и твердые бытовые отходы. Таким образом, дом оказывается задающим звеном и узловым пунктом крупных ресурсных циклов. Они так же, как энергетический, требуют оптимизации.

В экодоме целесообразно использовать схемы раздельного и повторного водоснабжения, водосберегающую сантехнику, сбор дождевой воды, раздельный сбор и очистку черных и серых стоков.

Забираемую из природных источников воду в настоящее время, как правило, необходимо очищать. Нет смысла использовать хорошо очищенную воду питьевых стандартов для всех бытовых целей, как это делается сейчас. Разумнее использовать два-три стандарта качества воды для разных видов использования, т.е. ввести дифференциальную водоподготовку. Необходимая дополнительная прокладка трубопроводов, в силу близости устройств водоподготовки, оправдает себя. Таким образом, небольшие коллективные или индивидуальные системы водоснабжения без труда могут быть выполнены по раздельной схеме, когда тщательно очищается только питьевая вода, дополнительно подаются воды меньших степеней очистки для тех или иных хозяйственных нужд. Способы очистки воды зависят от ее конкретного состава и должны подбираться индивидуально.

В качестве одного из источников водоснабжения может быть использована дождевая вода. Для того чтобы при сборе в нее не вносились дополнительные загрязнения, кровля не должна содержать токсичных покрытий, например оцинкованного железа. Может оказаться, что дождевая вода удовлетворяет поливным стандартам, в таком случае ее не потребуется очищать. Кроме того, использование дождевой воды приближает водный баланс местности к естественному, тем самым, уменьшая риск нарушения водного баланса местного ландшафта.

Горячую воду для бытовых целей целесообразно получать в теплый период от солнечных водонагревателей, в холодный - дополнительно с помощью теплонасосов и сбросного тепла электрогенератора и других энергоприборов.