Дизайн-концепция экологичного коттеджного поселка "Pacific Island" в городе Сочи

Как уже говорилось, - "Pacific Island" - это средовой комплекс, интегрированный в природу, питающийся ее энергией. Это система коттеджей, вписывающихся в тело склона, и являющихся его продолжением. Проектом предусматривается высокий уровень благоустройства территории поселка, обеспечивающий удобные пешеходные связи внутри жилмассива, комфортное передвижение по территории осуществляется, благодаря ответвлениям дорожно-тропиночной сети. Большую часть покрытия составляет георешетка, которая заполняется растительным грунтом с посевом семян. Георешетка - это сотовая конструкция из полиэтиленовых лент, толщина которых составляет 1, 5 миллиметров. Эти полиэтиленовые ленты соединены между собой сварными швами, отличающимися высокой прочностью. Ленты имеют шахматную форму расположения. Если растянуть георешетку в рабочем положении, то можно получить устойчивый каркас - как горизонтально, так и вертикально. При помощи этого каркаса фиксируются различные наполнители - щебень, грунт, бетон, кварцевый песок и другие. Выбор покрытия обусловлен концепцией поселка, ведь покрытие, визуально не отличающееся от окружения, дает максимальный эффект "естественности".

Конструктивная особенность дома (коттедж тип-3):

Необходимым условием при проектировании коттеджа было соблюдение норм и требований, обусловленных спецификой города Сочи, в первую очередь, сейсмичность населенного пункта, которая равняется 8 баллам (СНКК 22-301-2000* Строительство в Сейсмических районах Краснодарского края и СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах). Это и определило основные конструктивные особенности сооружения.

Здание состоит из 3-х объемов, которые располагаются друг над другом. Проектирование коттеджа производилось по каркасной технологии. Этаж на отметке - 2.400, и этаж на отметке 0.000 представляет собой каркас из железобетонных колонн, сечением 300/300, на которые опирается монолитная плита межэтажного перекрытия. Вся конструкция опирается на свайный фундамент. Строительство свайного фундамента -- это размещение по всему периметру под несущие опоры железобетонных свай.

Этаж на отметке +4.500 представляет собой объемно-пространственную структуру - это металлические пространственные конструкции, - онкостенными пространственными конструкциями называют такие конструкции, пространственная форма которых обеспечивает их жесткость и устойчивость, что позволяет их толщину доводить до минимальных размеров. Этот вариант решения этажа обусловлен спецификой данного коттеджа, - его системой вращения. Так как коттедж будет снабжен интерактивным элементом - системой вращения верхнего блока, то верхний блок должен быть более легким, дабы, нагрузка на опору, отвечающую за вращение, была в пределах допустимых значений.

В качестве заполнения пространства между колоннами первого, второго уровня используется - газоблок. При условии центрального отопления, толщина газобетона в "250" можно сравнить с толщиной кирпичной кладки в 1 метр. Газобетонные блоки - это продукт реакции кварцевого песка и алюминиевой пудры, при их производстве не наносится вред экологии, не выделяются вредные вещества. Доказано, что производство абсолютно безопасно для людей и атмосферы. Газобетонный блок - второй по экологичности материал (после дерева), но более долговечен и больше подходит для нашего климатического района (с повышенной влажностью). В сравнении с деревом этот материал не требует особого ухода в обработке (пропитке), огнеупорен. На востоке и в Японии газоблок называют "вторым деревом". В перспективе, есть возможность использовать экологический бетон. Сейчас уже есть информация об этом "новом" материале: строительный бетонный блок "NOVACEM", который поглощает вредные выбросы. Его разработка является сенсационной, и уже, не имея применения в строительстве, этот материал награжден премиями по энергоэффективности и экологии.

При разработке идеи экологичного коттеджного поселка, было решено разработать один тип коттеджа - тип-3. Таких коттеджей на территории несколько, но в разработку пошел именно коттедж, имеющий проблему с посадкой на рельеф. Из-за расположения на этом месте дерева, решено было использовать этот момент, как достоинство данного коттеджа, как полноценную часть жилого пространства.

Говоря о конструктивных особенностях коттеджа данного типа, можно заметить, что верхний этаж выносится над первым, он немного "нависает" над объемом первого этажа, благодаря консольному вылету с двух сторон. Это дает определенную теневую завесу. Верхний объем смещен относительно центра для того, чтобы не мешать прорастающему через весь коттедж дереву. Дерево начинает расти в гостиной, после чего через отверстие в перекрытии выходит на улицу. "Мостик тепла", возникающий в этом месте, устраняется благодаря использованию рекуперационной установке, именно благодаря этой системе потерь тепла не происходит. Мостик тепла (часто "мостик холода") -- так называют конструктивные участки здания, на которых из-за нарушения непрерывности теплоизоляционной оболочки происходит повышенная теплоотдача (окна, двери, углы, стыки конструкций, выносы балконов и т.п.).

Рекуперационная установка сама по себе не является обязательной частью вентиляционной системы но, тем не менее, актуальность ее применения весьма велика. Смысл рекуператора заключается в сбережении энергоресурсов используемых для подогрева холодного приточного воздуха. В рекуперационной установке приточный воздух подогревается за счет тепла вытяжного уже нагретого в помещении воздуха.

Здание спроектировано таким образом, чтобы солнечные лучи попадали в помещения целый день, а утреннее солнце помогало проснуться. Для сокращения теплопотерь помимо рекуперационной установки и теплового насоса в остеклении используются Смарт-стекла. Смарт-стекло ( smart glass, электрохромное стекло, умное стекло, стекло с изменяющимися свойствами) - это композит из слоев стекла и различных химических материалов, используемый в архитектуре и производстве для изготовления светопрозрачных конструкций, изменяющих свои оптические свойства (матовость, коэффициент светопропускания, коэффициент поглощения тепла и т. д.) при изменении внешних условий, (например, освещённости, температуры или при подаче электрического напряжения). По недавним исследованиям западных специалистов рынок умных окон ждет четырехкратный рост в ближайшие пять лет. Современные окна могут: управлять прозрачностью; светопропусканием; выводить изображение на стекло и управлять им; получать команды благодаря сенсорному стеклу; быть источником света ночью; быть источником электричества днем; быть источником тепла в холодную погоду. К смарт-стеклам относят самоочищающиеся или автоматически открывающиеся (или автоматически закрывающиеся) для вентилирования окна, например, по времени или при сигнале от датчика дождя. Иногда к смарт-стеклу относят специфическое остекление, например проекционное (на основе диффузных или аналогичных технологий), звуковое стекло (в котором вся поверхность стекла является динамиком, что позволяет наполнять помещение равномерным hi-end звуком) или сенсорное стекло (реагирующее на касание рукой или специальным указателем).

Основные технологии смарт-стекла:

- Полимерный жидкокристаллический слой (LCD, liquid crystal devices)

- На взвешенных частицах (SPD, suspended particle devices)

- Электрохимический (электрохромный) слой

В проекте применены смарт-стекла с полимерные жидко-кристаллическим слоем (LCD). Такие стекла мгновенно переключаются между прозрачным и матовым состоянием. Когда питание выключено стекло становится матовым, препятствуя видимости в обоих направлениях (внутрь и наружу). Триплекс состоит из двух слоев стекла и жидкокристаллической пленки. Стекло можно мыть, моллировать (придавать любую форму). Возможно использовать в составе более сложного стеклопакета. Сегодня используется ЖК-пленка третьего поколения 3G, которая имеет множество преимуществ перед пленками предыдущих поколений. Новая пленка имеет отличную прозрачность (светопотери составляют всего 3%), низкое напряжение питания (20 Вольт), низкую влагостойкость (нет необходимости ламинации краев), долгий срок службы (100 миллинов включений). Еще одно преимущество 3G - возможность работы в качестве проекционного экрана в непрозрачном, матовом режиме. Такая конструкция может быть с успехом использована в витринах, презентационных помещениях. Картинка на таком экране не теряет цветопередачу от проектора, поэтому обеспечивает высокое качество изображения. Смарт-окна, применяемые в проекте будут будут включены в систему "умный дом".

"Умный дом" может включать в себя множество систем, диспетчеризация и взаимная интеграция которых позволяет улучшить их производительность и расширить функционал.

Основные функции умного дома:

1) Автоматизированное управление системами жизнеобеспечения:

- управление освещением (умный свет) - световые сценарии, автоматические алгоритмы, цель - комфорт и экономия электроэнергии.

- электроснабжение - автоматизация, мониторинг генератора, блоков бесперебойного питания, альтернативных источников электропитания.

- автоматическое отключение неприоритетных нагрузок для снижения общей мощности.

- многозонный климат-контроль - в каждом помещении поддерживается своя температура, управляется вентиляция и увлажнение.

- управление электроприводами - автоматизированные шторы, жалюзи, окна, роллставни, ворота.

- техническая сигнализация - контроль исправности инженерного оборудования, датчики утечки.

- безопасность - охранная и пожарная сигнализация, контроль периметра. Все события могут записываться.

- контроль доступа - домофоны, датчики отпечатка пальца.

- видеоконтроль - IP видеокамеры, запись, домофоны, просмотр через Интернет.

2) Развлекательные системы:

- системы мультирум - распределение аудио и видео сигналов из единого центра по комнатам. Встроенная акустика, встроенные телевизоры.

- домашний кинотеатр - специальная отделка помещения, система управления, аудио и видео аппаратура высокого уровня.

- прием, распределение спутникового и IP телевидения.

Таким образом, управление коттеджем может производиться с одного гаджета (например, с планшета).

Горячее водоснабжение и отопление осуществляется за счет расположенного в нижнем уровне теплового насоса. Тепловой насос - это эффективное и экологичное решение системы автономного теплоснабжения загородного дома. Это компактная отопительная установка утилизирует тепло, рассеянное в окружающей среде (в земле, грунтовых водах, воздухе) для решения задач отопления и вырабатывания горячей воды. Коэффициент преобразования электрической энергии в тепловую таких насосов равен 1:4. Их принцип работы сравним с функционированием холодильных установок. Последние выкачивают тепло наружу, а тепловые насосы нагнетают тепло из окружающей среды в дом.

Существует несколько способов забора энергии для теплового насоса из окружающей среды. Нас интересует, способ забора тепла из земли. Для этого по всему участку роют траншеи ниже глубины промерзания, в них укладывают пластиковую трубу и засыпают грунтом (горизонтальный коллектор). При недостаточной теплопроводности поверхностных грунтов используют вертикальные зонды, для этого бурят скважины и опускают в них петли из тех же полиэтиленовых труб. Поступающее тепло снабжает жителей горячей водой, и идет на обслуживание теплых полов. В качестве теплых полов для этажей на отметке -2.400 и 0.000 используются - водяные полы, они экологически безопасны (не создают электромагнитных полей), существенно экономичнее в эксплуатации, не боятся перегрева, если на них поставить мебель. Таким образом, все это позволяет считать "водяной теплый пол" вариантом отопления загородного дома, близким к идеальному. А сочетая его и тепловые насосы - еще и самым привлекательным с точки зрения расходов на электричество для любого коттеджа.

Для отопления этажа на отметке +4.500 используется ПЛЭН. Пленочно - Лучистый Электронагреватель (ПЛЭН) - Лучистая система на основе пленочных лучистых электронагревателей -- это наиболее рациональная современная техническая система обогрева жилых и нежилых помещений. ПЛЭН может быть использован в качестве элемента основного и дополнительного отопления. Система надежно обеспечивает требуемый температурный режим при минимальном потреблении электроэнергии. Легко устанавливается между покрытием потолка (или пола) и дополнительной теплоизоляцией. Они излучают тепловую составляющую солнечного света, длинной волны 9 мкм, благоприятную для организма. Это излучение поглощается поверхностью пола, мебелью, тем самым создавая равномерный и комфортный температурный обогрев помещения.

Пленочный электронагреватель, в отличие от традиционных видов отопления, не сушит воздух, а сохраняет естественную влажность и содержание кислорода в помещении. ПЛЭН -- отопление без котлов, батарей и труб, является экологическим способом отопления помещения.

На втором этаже, на отметке +4.500 нет возможности использовать водяной пол и любые другие стационарные элементы отопления, тк этот модуль (этаж) является подвижным, а все коммуникации для него проведены вдоль опоры, "вращающий" этот модуль.

Для фасадов используется декоративный бетон: после возведения стен первого этажа связывается арматурный каркас, создается опалубка из влагостойкой фанеры и залили в неё бетон слоем 120 мм. Благодаря такой опалубке качество покрытия получается очень высоким: бетонная стена получается гладкой, как стекло.

Теплоизоляция коттеджа происходит при помощи пеностекла. В последние годы производство пеностекла начало активно развиваться, ведь этот материал обладает уникальными свойствами и эксплуатационными характеристиками, превосходящими другие изоляционные материалы. Прежде всего, пеностекло -- абсолютно экологичный материал, не выделяющий вредных веществ даже при воздействии высоких температур. Устойчивость же к температурному воздействию очень высока, пеностекло не горит и выдерживает нагрев до 600°С. Пеностекло не подвержено разрушению на протяжении всего срока эксплуатации, оно не крошится, не насыщается влагой и не подвержено коррозии.

Пеностекло - полностью неорганический материал, поэтому, используя его в строительстве загородного коттеджа, можно не бояться, что его разрушат крысы, насекомые или микроорганизмы. При своей высокой прочности этот материал хорошо поддаётся механической обработке, ему можно придать любую форму. Монтаж пеностекла также не представляет проблемы, его можно прикреплять при помощи любых современных строительных смесей. Поскольку пеностекло -- лёгкий материал, вес всего здания, а, следовательно, и давление на фундамент, снижается, и строительство становится экономичнее.

Снабжение поселка энергией производится возобновляемыми источниками энергии - "зеленой энергией". В современном мире энергосбережение и альтернативная энергетика начинают вызывать все больший интерес, и на сегодняшний день существуют разные направления ее развития. Сама планета дала нам массу возможностей для получения возобновляемой энергии из практически неисчерпаемых источников. Солнечный свет, ветер, приливы и отливы, тепло земного ядра - эти и другие природные явления способны дать энергию для того, чтобы мы могли обогревать и освещать наши дома, приводить в движение автомобили и промышленное оборудование.

"Солнечные панели" (солнечные батареи) - это наборы соединенных друг с другом и заключенных в раму "солнечных ячеек". "Солнечная ячейка" (солнечный элемент) - это небольшое полупроводниковые устройство, преобразующиее энергию света в электрическую. Являются экологически чистыми источниками возобновляемой энергии. Использование солнечной энергии для получения электричества имеет ряд преимуществ:

1. Не требует топлива. Использование энергии солнца требует затрат практически только на установку. В дальнейшем потребитель получает уже бесплатную энергию. Никаких специальных профилактических работ для солнечных панелей не требуется. Их можно разве что протирать от пыли. Расположение панелей на возвышении и под углом 70 градусов способствует тому, что на панелях не накапливается снег зимой.

2. Работает постоянно. Солнечная система регулируется автоматически. Ее не нужно постоянно включать и выключать как дизель. В системах автономного электроснабжения на солнечных батареях электричество запасается на специальных аккумуляторах. Поэтому энергия доступна для использования и днем и ночью.

3. Бесшумность. Поскольку электричество производится путем прямого преобразования энергии света, то нет абсолютно никаких шумов. Если дизель своим гулом может мешать вам и вашим соседям, то с солнечной системой таких проблем нет.

4. Длительный срок безаварийной службы. Качественные солнечные панели рассчитаны на работу в течение не менее 25 лет. За это время происходит постепенное небольшое снижение мощности. Следующие 20 лет система будет вырабатывать примерно 80% энергии от изначальной мощности. Таким образом, общий срок службы составляет 45 лет и выше. Для сравнения ветряная система обычно рассчитана на 15-20 лет, а дизель на 5-10 лет. При этом, поскольку в солнечных панелях нет движущихся частей, то практически исключены износ и поломка.

5. Надежность. Солнечная система гарантированно вырабатывает электроэнергию каждый день от восхода до заката. Производительность снижается в пасмурную погоду, но все же солнечные панели дают электроэнергию и в этом случае.

6. Общедоступность. Солнечный свет есть практически везде и это в некоторых случаях критическое преимущество солнечных панелей перед ветряными и дизельными системами.

Солнечная энергия - это неиссякаемый источник, который изначально призван обеспечить человечество всем необходимым. Многие до сих пор сомневаются в целесообразности применения солнечных батарей. И, действительно, во многих странах солнечных дней в году не так много, как в странах, где солнечные батареи используются в качестве основного источника энергообеспечения.

На сегодняшний день во многих государствах - это дань моде, сравнимая с системой умного дома, тогда как в цивилизованном мире это уже востребованная и зарекомендовавшая себя практика. Условия города Сочи идеальны для использования энергии солнца, т.к. город южный и, практически, все 365 дней в году солнечны.

Ветряные генераторы (устройства, регенерирующие энергию с помощью лопастей, которые крутятся под воздействием силы ветра) также являются хорошим способом альтернативного самообеспечения, но в конкретном случае это невозможно. Так как коттеджный поселок предполагается на территории, принадлежащей Национальному парку, ветряные турбины принципиально использоваться не будут, поскольку их шум способен отпугнуть птиц, обитающих в данной местности.

Заключение

Еще триста лет назад люди жили в абсолютной зависимости от природы. Их дома были тесно связаны с окружающей средой, они были сооружены из местных строительных материалов и напрямую зависели от местной энергии, пищи и воды. В век индустриальной революции человек возомнил себя всемогущим - было осуществлено множество открытий и достижений, направленных не всегда на пользу человечеству и планете. Сейчас же появилась возможность правильного объединения технологического прогресса и природы. И именно сейчас наступило время поиска нового, осмысленного и улучшенного качества жизни.

"Pacific Island" - это не просто недвижимость, это пример бережного отношения к природе, и к себе, как ее части…это пример того, как можно жить комфортно, красиво и "разумно". "Pacific Island" - это не утопия, это будущее, в котором человек и природа говорят на одном языке.

"Только тогда, когда будет срублено последнее дерево, когда будет отравлена последняя речка, когда будет словлена последняя рыбка, тогда Вы обнаружите, что деньги не предназначены для употребления в пищу"

Вождь индейцев Сиатл, 1854

Литература

1. Адамович В.В., Бархин Б.Г., Варежкин В.А.[и др.]; под ред. Рожина И.Е., Урбаха А.И. Архитектурное проектирование общественных зданий и сооружений: Учебник для вузов - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1984. - 543 с.

2. Гибсон Джеймс Дж. Экологический подход к зрительному восприятию. М., "Прогресс", 1988.

3. Забельшанский Г. Б. и др. Архитектура и эмоциональный мир человека. - М., Стройиздат,1985

4. Кириенко И.П., Преемственная безбарьерная подготовка дизайнера в условиях региональной культуры (на примере г. Сочи). - М.: 2012. - 29 с.

5. Лебедева Н.В. Фермы, арки, тонкостенные пространственные конструкции. Учебное пособие.- М.: Архитектура-С, 2007. - 120 с.

6. Минервин Г.Б, Ермолаев А.П, Шимко В.Т., Ефимов А.В, Щепетков Н.И., Гаврилина А.А, Кудряшев Н.А., Дизайн архитектурной среды: Учебник для вузов / - М.: Архитектура-С, 2006. - 504 с.

7. Михайлов С. М. и др. Дизайн архитектурной среды. Краткий терминологический словарь - справочник. Казань, 1994.

8. Мосияш А.С., Лугавцов А.М. Агроклиматическая характеристика Большого Сочи. Ростов/Дон. 1967.

9. Некрасов А.И. Теория архитектуры. М., Стройиздат, Галерея-91,1994.

10. Саймондс Джон Ормсби. Ландшафт и архитектура /Сокращ. пер. с англ. А.И.Маньшавина. - М.: Стройиздат, 1965. - 194 с.

11. Сокольская О. Б.Ландшафтная архитектура: специализированные объекты / Теодоронский В. С., Вергунов А. П.; - М.: Академия, 2007.

12. Солодько А.С., Кирий П.В., Красная книга Сочи.Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды , Сочи: 2002. - 148 с.

13. Степанов А.В. и др. Архитектура и психология. М., Стройиздат, 1993.

14. Рыбьев и.А., Казеннова Е.П, Кузнецова Л.Г., Тихомирова Т.Е.,/ Материаловедение в строительстве: учеб. пособие для студ. высш. Учеб. Заведений/ М.: Издательский центр "Академия", 2007. - 528с.

15. СП 54.13330.2011. Свод правил., Нач. изд. отд. Л.Н. Кузьмина

16. СНиП 2. 08.02. - 89*. Общественные здания и сооружения / Минстрой России. - М.: ГП ЦПП, 1996. - 42 с.

17. Шимко В.Т.,Комплексное формирование архитектурной среды, учебное пособие, СПЦ-принт, М., 2000 г.

18. Шимко В.Т. Архитектурно-дизайнерское проектирование городской среды. М.: Архитектура-С, 2006, 384 с.

Электронные ресурсы:

19. archalfa.ru/eko-dizajn.html

20. architector.ua

21. www.ecohome.ru

22. www.ecology.md

23. www.geosklad.ru

24. www.facepla.net

25. www.i-dom.ru

26. www.izvestia.ru

27. www.membrana.ru

28. www.nefti.net.ua

29. www.odf.ru

30. www.rdh.ru

31. www.saveplanet.su

32. www. svetdv.ru

33. www.yugzone.ru

Размещено на Allbest.ru