Глобальные проблемы цивилизации. Понятие экологической устойчивости и экологически устойчивой архитектуры.

 

Экологическая устойчивость – это способность экосистемы сохранять свою структуру и функциональные особенности при воздействии внешних и внутренних факторов. Распространённым синонимом данного понятия является понятие экологической стабильности 1. Количественно, уровень экологической устойчивости стран принято оценивать «индексом экологической устойчивости» (ИЭУ) Йельского центра по экологическому законодательству и политике (Йельский университет, США) и Колумбийского центра международной информационной сети наук о земле (Колумбийский университет, США). Индекс основан на расчёте 76 параметров, включая показатели состояния экосистем, экологического стресса, экологических аспектов здоровья населения, социальных и институциональных возможностей и международной активности государства. Экологической устойчивости, а, следовательно, и устойчивого развития, предполагается достичь следующими основными путями: - повышением эффективности использования ресурсов, посредством внедрения более совершенных и экологически чистых (безотходных) технологий, структурной перестройки экономики, научно обоснованного природопользования, вторичного использования отходов производства и потребления; - увеличением средней продолжительности жизни, через повышение её качества, социальной и экологической безопасности, улучшения состояния здоровья населения и внедрения «парадигмы здорового общества», ведущего здоровый образ жизни; - снижением антропогенного давления на окружающую среду за счёт уменьшения эмиссий, управления отходами, очистки территорий от «исторических загрязнений».

В 1993 г. на Всемирном конгрессе архитекторов впервые прозвучала мысль об ответственности архитекторов за качество жизни людей в искусственной, оторванной от природы среде современных городов.

В архитектурно-проектных бюро всего мира знают, что непродуманные пространственные решения, негуманные формообразования сооружений и зданий, несбалансированная ландшафтно-природная стратегия и уплотнительная политика заказчиков стали причиной социальных и психологических проблем населения.

Использование некачественных и вредных технологий строительства, экологически небезопасных материалов, неконструктивных инженерных решений ко всему прочему оказывает вредное влияние на здоровье людей.

«У нас есть обязанности как у архитекторов, но у нас есть еще большие обязанности как у людей», — сказал Ричард Роджерс (Richard Rogers), один из архитекторов, выступавших с докладом на Всемирном конгрессе. Эти слова не были пустой патетикой, с тех пор в мировой архитектуре сформировались следующие приоритеты:

• энергоэффективность зданий,

• их независимость и автономность от централизованных сетей,

• экологичность и общая эффективность всей архитектурной среды.

Появилось большое количество объектов на основе концепций энергетически эффективных и экологически чистых технологий и других решений по гармонизации архитектурной среды. В последнее время количество этих технологий сильно расширилось, можно выделить семь самых популярных:

1. энергоэффективное здание с низким потреблением энергии или с нулевым потреблением энергии из стандартных источников (Energy Efficient Building or Zero Energy Efficient Building). Это здание, в котором эффективное использование энергоресурсов достигается за счет применения инновационных решений. Эти решения осуществимы технически, обоснованы экономически, приемлемы с экологической и социальной точек зрения и не изменяют привычного образа жизни. К энергоэффективным зданиям могут быть отнесены здания с низким энергопотреблением и здания с нулевым энергопотреблением из стандартных источников.

2. Пассивное здание (Passive Building). Здание, в котором используются энергосберегающие строительные материалы, суперизоляция и возобновляемые источники энергии. Ветряки, солнечные панели или термальные насосы существенно снижают потребление энергии от традиционных источников. Сегодня пассивным зданием считается дом, в котором не присутствуют отопительные системы, работающие от традиционных централизованных источников энергии

3. Биоклиматическая архитектура (Bioclimatic Architecture). Это одно из направлений архитектуры в стиле hi-tech с ярко выраженным использованием остекленных пространств. Главный принцип биоклиматической архитектуры — гармония с природой, желание приблизить человеческое жилище к природе. Его можно выразить в словах одного известного экодизайнера Уильяма МакДоно: «Я хочу сделать так, чтобы птица, залетев в офис, даже не заметила, что она уже не вне здания, а внутри него.» В основном, известны многочисленные биоклиматические небоскребы. В биоклиматической архитектуре наравне с заградительными системами активно применяется многослойное застекление (double skin technology), обеспечивающее шумоизоляцию и поддержку микроклимата, вкупе с вентиляцией.

4. Интеллектуальное или умное здание (Intellectual Building). Здание, в котором с точки зрения теплоснабжения и климатизации, на основе применения компьютерных технологий оптимизированы потоки света и тепла в помещениях и ограждающих конструкциях. Главным образом это достигается за счет правильной ориентации здания по отношению к Солнцу и направлениям Света и технологиям инсоляции.

5. Здание высоких технологий (High-Tech Building). Это, прежде всего, самые ультрасовременные решения в архитектуре с точки зрения конструкций и материалов, но это еще и здание, в котором экономия энергии, качество микроклимата и экологическая безопасность достигаются за счет использования технических решений, основанных на сильных ноу-хау, на правилах сильного мышления.

6. Здоровое здание (Healthy Building). Здание, в котором, наряду с применением энергосберегающих технологий и альтернативных источников энергии приоритетными являются экологически чистые природные строительные материалы (смеси из земли и глины, дерево, камень, песок, и т.д.) и совместно с энергосберегающими технологиями — выработка новых подходов по поддержанию здорового микроклимата зданий. Кроме того, технологии здорового дома учитывают достижения в области очистки воздуха от вредных испарений, нет выделений вредных газов, радиоактивных веществ (газ Радон), мелко-дисперсной пыли (вызывающей аллергические болезни), грязи, формальдегидов (выбросы от курения) и бактерий, подавление патогенных волновых излучений от компьютеров, сотовой связи и WI-FI.

7. Экологическое, жизнеподдерживающее здание с нулевым показателем отходов жизнедеятельности и строительных материалов (полный повторный цикл), с нулевым показателем энергозатрат и, как правило, вырабатывающее энергии больше, чем нужно одному зданию (Green Sustainable Zero Waste Building).

В мировой практике сейчас все перечисленные технологии объединяют вместе, предлагая комплексные инженерные решения, как в отдельно строящихся зданиях, так и в цельных градостроительных проектах.

Крупнейшим и наиболее ярким примером в области энергоэффективной и биоклиматической архитектуры является штаб-квартира в Масдаре (Masdar — суперсовременный энергоавтономный город-сателлит в Дубайе) девелопера Abu D'abi Future Energy Company. В этой штаб-кватире также будет расположен административный центр энергоэффективного города Масдар.

Здание, спроектированное чикагской компанией AS-GG, будет первым в мире крупным «активным» зданием — т.е. здание будет вырабатывать энергии в 2 раза больше, чем потреблять, при этом оно будет являться центром притяжения для всего города.

В этом здании будут достигнуты следующие архитектурно-инженерные показатели:

• самое низкое потребление энергии в современных масштабных офисных центрах класса А в экстремально жарком и влажном климате;

• самая большая поверхность из фотогальванопластин, интегрированных в архитектурный дизайн крыши;

• здание построено на 95% из стекла и содержит лишь 5% металлических стержневых конструкций;

• беспрецедентная и самая большая в мире система охлаждения воздуха и поддержки баланса влажности, работающая на солнечных батареях;

• первое в мире и в истории крупное здание, которое вырабатывает энергию не только для самого себя, но и для окружающего городского комплекса.

Современная архитектура не исчерпывается новыми технологиями строения зданий и сооружений, она, как и прежде, требует комплексного подхода:

единое стилистическое оформление прилегающих пространств;

гармонизация застроенных земель с окружающим природным ландшафтом;

соединение высоких технологий с эффектом максимального присутствия элементов живой среды.

Примеров реализации зеленых подходов в современной архитектуре можно привести огромное количество:

• Дома из смеси глины, земли в Германии;

• Дома из натуральных материалов в Индии (камень, дерево и песок);

• Инновационный Центр в Вирджинии (Биоклиматическая Архитектура вместе с технологиями Здорового Дома);

• Жилые дома в Англии из дерева и камня с применением энергосберегающих технологий;

• Многоквартирные дома в Испании, и т.д.

Это локальные объекты удачно вписаны в архитектурный облик городов и местные природные ландшафты. Есть также примеры строительства суперсовременных эко-городов.

Например, Донгтан (сателлит Шанхая, Китай).

Это энергоавтономный эко-город. Британский генеральный проектировщик — корпорация Arup. Донгтан (Dongtan) является выражением политической воли китайских властей в градостроительной отрасли в связи с глобальными природными и экологическими требованиями ближайшего будущего нашей планеты.

К 2012 г. будет реализована первая очередь проекта для 25 тыс. жителей, к 2040 г. планируется завершить все работы и наполнить его более 500 тыс. жителей.

При организации урбанистического пространства предполагается полное взаимодействие с эко-средой района — можно сказать, организуется дружеская среда для взаимодействия архитектуры, человека, природы и ландшафта. При проектировании зданий соблюдены технологии для будущей эксплуатаций зданий — Green Building Zero Emission — позволяющие свести к нулю любые вредные выбросы, такие как углекислота, испарения, грязная вода, отходы жизнедеятельности и т.д.

Инженерия в зданиях предусматривает самообеспечение водой и энергией. Будут использоваться дождевые сборники воды и предусмотрено повторное применение воды в цикле местной глубокой очистки. В качестве источников энергии будут широко использованы солнечные батареи, ветряные мельницы, водные мельницы и другие альтернативные энергоресурсы.

Строительство предусматривает Zero Energy Building — технологию, позволяющую консервацию энергии и тепла здания внутри в замкнутом цикле и повторное их использование, что сводит к минимуму расход энергии. Достигается это за счет проектирования и использования определенных строительных материалов:

• при проектировании зданий учитываются стороны света, улавливание солнечного света и тепла зданиями, прозрачные, стеклянные поверхности. Планирование строений согласуется с ежедневным и сезонным положением солнца относительно них.

• учитывается глубина выступов, затемненные области, прозрачность стеклянных поверхностей, жалюзи, изоляция;

• используются технологии герметизации и перенаправления воздушных потоков, что контролирует естественную вентиляцию за счет вытяжек с минимальными энергозатратами;

• проводятся специальные исследования (3D компьютерные инженерные симуляции) местного климата для определения баланса потребностей в дополнительном освещении, отоплении, охлаждении и вентиляции.

В свою очередь подобные компьютерные симулируемые исследования приводят к анализу экономической эффективности проекта в том числе, а не только к экологической эффективности.

Энергоэффективные зеленые технологии, которые будут использоваться в Донгтане, довольно дорогостоящие при первичной установке, но в дальнейшем они будут крайне экономичными в потреблении энергоресурсов и в эксплуатации, к тому же, они дружелюбные (в западной градостроительной практике используется термин eco-friendly) по отношению к человеку и к природе.

В качестве строительного материала предусматриваются естественные природные материалы — камень, дерево, метал и стекло. Их сочетания предусматривают возможность дальнейшей утилизации безвредно для природы и человека. Размер эко-пространства города предусматривает 2,2 га на одного жителя (World Wildlife Fund рекомендует 1,9 га на человека).

В Донгтане предполагается только зеленый транспорт, то есть велосипеды, электромобили, экологический электрический и водородный общественный транспорт. Также запланирована обширная трамвайная сеть, по которой будут ездить небольшие вагоны с автоматическим управлением.

Важна также и градостроительная планировка Донгана — изначально это конгломерат из трех небольших поселений, соединенных транспортными коридорами с отдельными дорогами для общественного транспорта, частного, вело-транспорта и пешеходов.

В дальнейшем, развитие города предполагает такую же сотовую структуру, т.е. новые поселения-районы будут соединяться транспортными коридорами и зелеными естественно-ландшафтными промежутками.

Транспортная система будет таковой, что жителю города потребуется не более 5-ти минут ходьбы из любой точки города, чтобы сесть на автобус или трамвай и добраться до любой другой подобной точки. Все жители будут находиться в постоянном контакте с зеленым открытым пространством, водным пространством озер и каналов.

Большинство отходов города будут переработаны для вторичного использования в качестве энергии или удобрения в местных аграрных хозяйствах. Большинство продуктов питания запланировано выращивать и производить локально.

Ныне на южной его оконечности находится заповедник — огромная область для отдыха перелетных птиц. Впоследствии это должно стать местной достопримечательностью, притягивающей туристов со всего света.

Экспериментальный проект является стартом для реализации серии таких эко-поселений в Китае. Всего до 2050 г. планируется начать строительство более 10-ти таких мини-городов.

Эти проекты должны привлечь внимание мировой общественности к новому типу экологически чистых и высоко экономных поселений будущего.