Исследование проблем взаимодействия человека и естественной среды на примере экожилья

Отделка стен и потолков должна быть разнообразной по цветовому решению, художественному оформлению, не содержать одинаковых повторяющихся деталей. Покрытия пола могут быть разнообразны по гладкости: в отдельных местах, где жители ходят босиком (ванные комнаты), покрытие может имитировать неровную поверхность почвенно-растительного слоя, чтобы активно воздействовать на нервные окончания в подошвах. Деревянные полы также могут иметь различную степень шероховатости.

5. Разнообразие микроклимата внутри помещений. Меняющиеся в небольших пределах дневные и ночные температуры, влажность, постоянное движение воздуха с меняющейся скоростью, подобное легкому бризу в природе.

6. Меняющиеся в течение времени (гибкие) планировки помещений, их форма, площади, отделки, освещенность, озеленение и т. п. Меняющаяся приспособляемость (адаптивность) здания, изменение назначения объектов. Физиологически человек развивался в постоянно меняющейся визуальной окружающей среде, при постоянных изменениях тепловых, слуховых и осязательных воздействий.

7. Здания должны быть изменчивыми, экологически приспосабливаемыми. Здесь интересным направлением является применение концепции природного метаболизма к архитектуре. Природный метаболизм (обмен веществ) как основная особенность живых организмов может быть эффективно использован в экологичной архитектуре и в строительстве. Он направлен на сокращение материальных затрат и минимизацию использования сырьевых ресурсов и энергии. Фундаментальным законом в процессе проектирования для архитектора- эколога становится минимизация необходимых материальных ресурсов и затрат и сокращение воздействии здания. Подражание естественным метаболическим циклам означает использование строительных материалов, которые легко перерабатываются и усваиваются средой или перемещаются в другое здание, или используются по другому назначению. Согласно энергетическому принципу естественного метаболизма нужно адаптировать здание к региональному климату так, чтобы оно использовало минимум энергии в течение эксплуатационной стадии. Нужно минимизировать использование высококачественных ресурсов, таких как питьевая вода, в течение срока эксплуатации здания.

1.10 Экологичная архитектурная физика. Восприятие среды

Физические параметры, обеспечивающие комфортную внутреннюю среду, входят в состав экологичной архитектурной физики: архитектурная светология, климатология и акустика (звукология) [1]. Экологичная архитектурная физика направлена на экологизацию этих трех составляющих, воспринимаемых органами чувств, освещенности и цветности (благоприятно воспринимаемого цвета), внутреннего климата (температуры, влажности, движения воздуха), акустики (хорошо воспринимаемой звуковой среды). Эти параметры внутренней среды здания должны быть экологически обоснованы и приемлемы для человека. Они связаны с сенсорной экологией, экологией восприятия среды.

Архитектурная климатология, светология, звукология -- науки, направленные на выявление связей между условиями среды, архитектурой зданий и градостроительных образований и ощущениями человека. Знание этих наук позволяет учесть климатические, световые и звуковые воздействия, создать в среде здания благоприятную экологическую обстановку, найти выразительную архитектурную форму, обусловленную природно-климатическими факторами участка строительства. В основе архитектурной климатологии, светологии и звукологии лежат типология архитектурных сооружений, общая климатология, гигиена, строительная физика, экономика, эстетика [1].

На одном из первых мест в сенсорной экологии стоит светоцветовой комфорт и инсоляция. В системе потребностей человека (биологических, психологических, этнических, социальных, трудовых, экономических) можно выделить потребности, связанные с экологией восприятия среды [17]. Среди них -- комфорт (тепловой, волновой, пространственный, природной среды и т.д.); экологически комфортное жилище; этническая природная и архитектурная среда, запечатленная с детства; обеспеченность источниками информации -- произведениями искусства; привлекательные ландшафты; приятные запахи и т.д. Человек сформировался в условиях природных воздействий на органы чувств: для его среды обитания было характерно зрительное воздействие красивых природных пейзажей (леса, холмов, трав, облаков, моря и рек, различных оригинально окрашенных животных и т.д.), звуковое воздействие негромких звуков (шум ветра в деревьях, шум дождя, пение птиц, крики животных, плеск волн и т.д.), запахи земли, дождя, морского ветра, цветущих деревьев и кустарников (в том числе и запахи гниения от тропических цветов, убитых животных и т. п.). В течение длительного времени эти сенсорные воздействия относительно мало изменялись. В результате индустриализации и урбанизации сенсорная среда постепенно стала агрессивной для органов чувств, исторически приспособленных к более, позитивным воздействиям. Это не прошло бесследно: известно, что люди, живущие в стандартных серых кварталах шумных и загрязненных городов более склонны к агрессивным действиям -- хулиганству, преступлениям.

На первом месте по степени влияния на состояние человека, безусловно, находится видимая им окружающая среда. Житель современного города больше всего видит плоские поверхности: фасады зданий, площади, улицы -- и прямые углы -- пересечения этих плоскостей. В природе же плоскости, соединенные прямыми углами, не встречаются. В окраске городских зданий и сооружений преобладает монотонный серый цвет бетона и асфальта, в природе же -- более благоприятный для глаз зеленый цвет и другие цвета, особенно в регионах с теплым климатом. В городе много монотонно повторяющихся однотипных деталей на фасадах зданий, что связано главным образом с индустриальным изготовлением типовых изделий: окон, панелей, балконов и пр. [4; 112]

Для архитекторов-экологов важен вопрос создания благоприятной визуальной, в том числе светоцветовой среды. Цвет -- особенность зрительного восприятия, позволяющая распознавать цветовые излучения, различающиеся по спектральному составу. Светоцветовая среда -- важнейшая часть среды живой природы. Архитектор должен учитывать особенности человеческого зрения для исключения оптических искажений пропорций, художественного образа и для использования оптических иллюзий с архитектурными целями -- для изменения глубины пространства и т.п. Большую роль в экологической светологии играет экологически обоснованная (комфортная) освещенность пространства зданий и городов, экологически обоснованная инсоляция, повышение использования дневного света. Не менее важны рекомендации по благоприятно воспринимаемому цветовому решению зданий и интерьеров, экологически обоснованным размерам визуально воспринимаемых зданий и сооружений, однообразию или разнообразию городских объектов и их деталей. [4; 125- 137]

С глубокой древности люди стремились к приятной сенсорной среде в зданиях: так, известны медовые кирпичи, благовонная штукатурка, музыкальные колонны. В центральной части острова Шри-Ланка находится храм, построенный более пяти веков назад. Глина для кирпичей замешивалась с медом диких пчел, которых было много на острове. После долгой сушки под знойным тропическим солнцем "медовые" кирпичи становились очень прочными и надолго сохранили аромат. Для создания приятного аромата в XII в. в марокканском городе Кутубия при строительстве башни в глину и штукатурный раствор добавили около тысячи бочек благовоний. И даже сейчас можно ощутить тонкий аромат. В мечети индийского города Карид, называемой мечетью запахов, средневековые строители замешали в штукатурный раствор 3 500 кг шафрана и стены до сих пор создают приятную атмосферу в молитвенном зале. В Индии гранитные колонны в древних храмах Витала, Махшвара и других еще и поют: если по ним ударить ладонью, они издают звук, напоминающий звук духовых инструментов. Умельцы, ударяя ладонями и пальцами, извлекают мелодии. Для создания таких колонн устраивали пористые фундаменты из плит обожженной глины и песчаника.

Экологичная красота

Новые экологичные технологии требуют глубокой проработки, чтобы экологичная архитектура и ее красота не были нарушены новыми технологиями. Иначе в стремлении экологизировать один из параметров здания может быть нарушен другой, не менее важный параметр визуальной среды. В то же время использование простых методов экологизации может создать экологичную красоту даже при использовании менее выразительных архитектурных решений: вертикальное озеленение закрывает невыразительный фасад и прячет его негативный облик.

Параметры экологичной красоты в целом разнообразны и представлены в таблице 1, они постоянно меняются в соответствии с изменением экологичности мышления архитекторов, строителей и жителей, а также с использованием более высоких и экологичных технологий.

Таблица 3 Экологичная красота зданий

Параметр красоты	Описание параметра
Форма здания, окон, других элементов	Пространственные конструкции или их наличие среди плоских конструкций
Гармония с ландшафтом	Гармоничное сочетание с ландшафтом, вписывание в ландшафт
Размеры зданий	Соответствие размерам человека и компонентов ландшафта (не выше деревьев)
Видимый материал конструкций (стен и т. п.)	Экологичный материал -- кирпич, дерево, черепица, керамика, стекло
Разнообразие архитектурных форм и стилей	Гармоничное разнообразие форм и архитектурных стилей
Озеленение прилегающей территории	Экологически обоснованная площадь и разнообразие озеленения
"Зеленые коридоры"	Все виды "зеленых коридоров", в том числе над и под дорогами
Озеленение кровли	Озеленение кровель, зимние сады на кровлях, скворечники
Вертикальное озеленение	Озеленение стен, размещение среди этого озеленения скворечников, устройство пространственных кронштейнов
Оранжереи, зимние сады рядом со зданием	Устройство пристроенных зимних садов высотой 1--2 этажа
Видимые на фасаде жалюзи для освещения	Использование зеркальных жалюзи и зеркал на потолке для улучшения освещения
Кровли и стены с видимыми приборами для электроснабжения, отопления и вентиляции	Солнечные батареи и гелиоколлекторы на кровле, стенах, ограждениях балконов и лоджий. Естественная вентиляция с улучшением состава воздуха
Размер (высота помещений, их площадь)	Экологически обоснованные размеры просторных помещений
Отделка, мебель, оборудование	Экологичная, природная отделка и мебель

Все объекты должны находиться в экологическом равновесии с природной средой, для этого архитектура должна рассматриваться не в отдельности от окружающей его среды, а вместе с ней. Площадь природных территорий должна быть близка к экологически обоснованной. Непрерывные урбоареалы, мегаполисы без экологически обоснованных зеленых территорий, даже если они будут совершенны в архитектурном отношении и чисты от загрязнений, не могут считаться экологически красивыми (как и искусственные деревья на улицах и внутри учреждений). Поддержка флоры и фауны очень важна для обеспечения экологичной красоты. На одном из важных мест стоит использование природных технологий, в которые входит все многообразие ресурсосберегающих экологичных решений.

Необходимо минимизировать использование и сложность соединений, число различных материалов в здании. Проектирование образцовых зданий должно базироваться на природных принципах. Необходимо делать сооружения частью геологического пейзажа. Здания должны быть адаптируемыми и разбираемыми с компонентами, которые пригодны для многократного использования. Сокращение потребления более важно, чем увеличивающаяся эффективность производства. Нужно создать условия для использования "зеленых" строительных материалов.

1.11 Экологичная этика и экологизация потребностей

Необходимость ориентации науки и техники на законы биосферы, использование этих законов как определяющих при разработке новых разработке новых и реконструкции старых технологий, биосовместимость человеческой деятельности повысили внимание к экологической этике, направленной на экологизацию мышления. Это новое направление характерно высоким уровнем воспитываемого экологического сознания, экологической морали и нравственности. Экологическая этика - это применение высоких норм морали, этики, нравственности, используемых внутри человеческого общества, к взаимоотношениям с природой и распространение этих достаточно хорошо закрепленных норм на отношение к природе. Среди наиболее перспективных направлений экологизации мышления можно выделить инвайронментализм и глубокую экологию. Они обращают внимание на самостоятельную ценность всех форм жизни независимо от их полезности для человека. Утилитарный взгляд на природу антиэкологичен, человек должен считать себя частью природы. [4; 25-27]

1. Необходимо восстановить деградированную землю. Здоровые поселения для людей должны поддерживать здоровье среды обитания. Нужно реабилитировать экологическое здоровье и потенциал земли как последствие развития человеческих поселений; убрать загрязненную землю; восстановить деградированные сельские районы, родную растительность; поощрять экологичные методы сельского хозяйства; создавать "зеленые коридоры" для флоры и фауны.

2. Создавать поселения, которые соответствуют биологическим параметрам региона, ландшафту, поддерживают естественные круговороты веществ. Создавать здания и городские формы, которые соответствуют пейзажу и климату, сохраняют воду, используют местные строительные материалы, соответствуют культурным образцам региона.

3. Поддерживать экологическое равновесие, соизмерять интенсивность развития с экологической емкостью территории. Уменьшать воздействие города на землю вне его границ (экологический след). Поощрять разнообразие использования земли: под жилье, коммерческие объекты, образовательные учреждения и т.д. Развивать городское сельское хозяйство, сады. Обеспечить место для живых организмов в городской среде.

4. Создавать компактные города с относительно высокой плотностью в пределах неприкосновенных зеленых поясов естественных или восстановленных устойчивых ландшафтов. Поддерживать границы городских областей. Создавать города с пешеходным доступом и немоторизованными формами транспорта. Развивать объединенные транспортные сети, которые минимизируют использование автомобилей.

Принципы, основанные на максимизации человеческого потенциала.

1. Поддерживать и развивать экологически и социально ответственную экономическую деятельность. Материалы и изделия желательно получать из местных ресурсов. Источники финансирования экологического развития должны быть этичны, нужно исключить неэтичные источники финансовой поддержки. Развивать экологически ответственные отрасли промышленности, "зеленые" технологии и услуги. Создавать информационные технологии. Обеспечивать стимулы для новшеств, связанных с экологически ответственным выполнением.

2. Обеспечивать здоровые и безопасные окружающие среды для всех людей. Использовать экологичные материалы и пространственную организацию, чтобы создать безопасные и здоровые места для людей, чтобы жить и работать в экологичной окружающей среде. Уменьшать загрязнение и повышать качество окружающей среды. Гарантировать поставку чистой воды. Поддерживать чистоту воздуха. Обеспечить безопасность продовольствия, в том числе с помощью городского сельского хозяйства. Предусмотреть среду обитания для животных и птиц.

3. Создавать города с вовлечением граждан в процесс развития. Городское сообщество должно управлять собой. Экологическое развитие должно соответствовать требованиям сообщества.

4. Обеспечивать равные права и доступ к услугам, средствам обслуживания и информации. Использовать структуры управления, которые воплощают принципы социального правосудия. Облегчить проблемы бедности и создать возможности работы. Вовлекать все уровни сообщества в процесс развития. Обеспечить доступное жилье.

5. Обогащать историю и культуру, уважать прошлое. Максимизировать ценность предыдущего заслуживающего внимания человеческого наследия. Восстанавливать местные памятники, поощрять культурное разнообразие (разнообразные культурные и социальные группы обеспечивают устойчивость городов). Уважать местные народности. Поощрять экологическое воспитание как часть культурного развития.

Экологический дом- это новое жилище, и в нем соответственно, неизбежно изменение некоторых привычек и правил бытового поведения. Придется минимизировать использование бытовой химии, употреблять только те моющие средства и бытовые химпрепараты, которые прошли экспертизу в авторитетных экологических организациях. Стирку проводить только с полной загрузкой стиральной машины в противном случае это означает повышенный расход воды и электроэнергии. Целесообразно предварительное замачивание белья с биоактивными стиральными порошками и обработка ультразвуковыми приборами. Еще лучше использование недавно появившихся безреагентных стиральных машин, стирка в которых проводится с помощью ультразвука и специальной электрокаталитической обработки воды.

Большое значение для теплосбережения и здоровья жильцов имеет соблюдение температурного режима помещений. Обычно оптимальной считается температура 18--20 °С, однако, это так для обычной радиаторной системы отопления. Даже небольшое превышение температуры в помещениях выше 20 °С, вызывает заметный рост теплопотерь здания. Для лучистой же системы отопления комфортной может быть и температура в 16 °С. Кроме того, последние исследования показывают, что для человека полезны умеренные колебания параметров жилой среды, повторяющие изменения параметров окружающей среды, например небольшое ночное понижение температуры. Напротив, жесткое поддержание, неизменной температуры в помещениях, которое подается как преимущество в рекламе климатической техники, отрицательно сказывается на здоровье людей.[4; 29-35]

Человек должен заботиться не только о своей семье и стране, но и самом процессе жизни, осознавать личную ответственность за жизнь на Земле. Экологизация сознания и мышления, экологизация потребностей, невмешательство в значительную часть естественной природы Земли, поддержание экологического равновесия, использование экологичных технологий, основанных на биосферном мышлении - все это должно направить человека на правильный путь и к пониманию, что необходимо прекратить эксплуатировать и порабощать природу.

1.12 Экологические задачи

1. Создание здоровой внешней и внутренней среды жизни:

* Экологичная среда жизни, чистый воздух, вода, озеленение;

* сенсорная экологичность, экологическая красота здания и участка;

* близкая к природной звуковая среда в здании и рядом с ним;

* близкая к природной среда запахов;

* создание экологически обоснованного объема внутренней и внешней среды на одного жителя (индивидуального экологического следа);

* "умные" системы в здании и вне здания для контроля качества среды;

* "умные" системы для контроля состояния здоровья жителей.

2. Сохранение и поддержка природы, сокращение площади застройки:

* озеленение всех вертикальных и горизонтальных поверхностей;

* создание грунтозаполненных объемов в зданиях и инженерных сооружениях с их озеленением;

* здания, поднятые над поверхностью грунта на высоту этажа, < о пленением поверхности под ними; надземно- подземные здания;

* обвалованные здания с озеленением поверхности над ними;

* здания на неудобьях (на склонах, в лощинах и т.п.);

* создание укрытий для птиц и мелких животных;

* пермакультура, производство экологически чистой биопродукции на всех озелененных поверхностях зданий и города.

3. Экологически и экономически сбалансированный выбор строительных материалов:

* возобновимые материалы;

* рециклируемые материалы; конструкции, приспособленные к разборке;

* материалы, не загрязняющие воздух, воду и почву в течение жизни;

материалы, улучшающие состав воздуха;

* местные строительные материалы;

* материалы, требующие минимума энергии для их производства

4. Ресусоэффективность, экономическая эффективность эксплуатации, независимость от внешних сетей.

4. 1. Энергоэффективность и возобновимая энергия:

* ориентация здания для лучшей инсоляции, затенения и улучшенного естественного освещения. Системы улучшенного ввода дневного света;

* эффективный микроклимат в здании;

* эффективные теплозащитные свойства ограждающих конструкций;

* естественные системы нагрева, проветривания, кондиционирования;

* альтернативные источники энергии, пассивные системы;

* минимизация электрических нагрузок от освещения, оборудования;

* исключение негативных эффектов, ухудшающих эксплуатацию ("теплые острова", "каньоны" улиц, "колодцы" дворов и т.п.).

4.2. Эффективность водопотребления и водопользования:

* сбор, хранение и использование "серой" воды;

* минимизация затрат на санитарную обработку воды путем повторного использования "серой" воды и экономящих воду устройств;

* система хранения и обработки воды в процессе эксплуатации здания;

* использование альтернативных методов обработки загрязненных стоков ("черной" воды -- стоков из туалета), в том числе "живых машин" ("болот" с густой растительностью) без отвода стоков во внешние сети;

* общие для нескольких зданий системы сбора и повышенного потребления воды (общие прачечные, плавательные бассейны и т. п.).

4.3. Эффективность использования и рециркуляции материалов:

* применение экологически и экономически эффективных материалов;

*материалосберегающие конструктивныет решения (оболочки, структуры, мембраны, композиты и т.п.);

* решения, пригодные для разборки и демонтажа при минимуме потерь;

* повторное использование сборных частей здания, оборудования;

* минимизация расхода материалов путем повторного использования;

*материалы, требующие минимума затрат энергии и труда при разборке.

5. Экологическое воздействие зданий. Отходы:

* система утилизации всех отходов от зданий и участка;

*исключение негативных воздействий при строительстве, эксплуатации и разборке;

* сохранение ландшафтной целостности участка и растительности;

* использование местных растений для культурных ландшафтов;

* исключение химических методов борьбы с вредителями;

* поддержка "зеленых коридоров".

6. Экологическое качество внутренней среды:

* сокращение содержания вредных летучих веществ в стройматериалах;

* минимизация возможности для роста микробов;

* контроль поступления свежего воздуха;

* контроль содержания летучих веществ в обслуживающих материалах;

* минимизация загрязнений от деятельности жителей;

* адекватный акустический контроль;

* доступ к дневному свету, общественным удобствам.

7. Решение экологических и других проблем комплекса (поселка, городского квартала, города). Устойчивость, в том числе к катастрофам:

* создание общих систем для комплекса зданий (водопользования, сбора "серой" воды, солнечных батарей, ветроагрегатов, очистки сточных вод);

* создание единого архитектурно-ландшафтного ансамбля;

* обеспечение легкого доступа с помощью массового транзитной) транспорта, пешеходного движения или с помощью велосипеда по дорожкам;

* учет культуры и истории сообщества при проектировании здании п архитектурных ансамблей;

* климатические характеристики, влияющие на проект зданий И на выбор строительных материалов;

* местные стимулы, политика, инструкции, способствующие и юному проектированию" и устойчивости среды города;

* инфраструктура для рециркуляции после разрушения;

* региональная экологическая пригодность изделий;

* устойчивость города и зданий к катастрофическим воздействиям.

Высшим уровнем экологичности является комплексная экологизация -- использование экологичных материалов, учет требований сенсорной экологии, сокращение энергопотребления и повышение теплозащитных свойств, устройство в конструкциях здания установок для утилизации возобновимой энергии, сбор и использование дождевой воды с кровли и т.д. Необходимо создание интеллектуального ("умного") здания, которое через систему датчиков контролирует состояние внешней и внутренней среды и при отклонении показателей от нормы включает устройства, очищающие, например, среду от загрязнений или улучшающие другие показатели.

Сложность экологизации растет по мере роста высоты здания.

1.13 Концепция естественного дома

Среди приверженцев идеи строительства экожилья есть немало сторонников направления, которое можно было бы назвать натуралистическим или естественным. Согласно ему в доме должно быть как можно меньше технических устройств и искусственных материалов и как можно больше природных материалов и технологий. На западе даже сложилась терминология: экоархитектура высокотехнологичная и низкотехнологичная. Под низкими технологиями в этом случае подразумеваются не устаревшие, а естественные материалы и процессы. Поскольку экодома должны вписываться в различные ландшафты и социальные условия, которых существует большое разнообразие, то и различных конструкций экожилищ должно быть много.

Согласно традициям русской народной архитектуры наши предки старались не устраивать на "ночь" т.е. на север ворота и окна. С друтой стороны с севера дуют холодные ветры, отсюда поступает минимум радиационного тепла, при расчете теплопотерь здания заложен поправочный на увеличение потерь тепла фасадами северной ориентации. Таким образом, этот планировочный прием имеет и рациональную подоплеку и остается актуальным и поныне. К отечественным традициям устройства жилья относятся:

• отдельное устройство жилых и хозяйственных помещений

• максимально возможное удаление отхожих мест от помещений постоянного местопребывания человека, в частности, кухни

• пространственное ориентирование помещений относительно частей света

• устройство жилья таким образом, чтобы максимально осветить его с наименьшими потерями тепла

• использование простых природных свойств используемых материалов.

Энергоэффективный дом возможно построить с использованием одного из двух подходов, которые условно можно именовать как "реформаторский" и "инновационный". "Реформаторский" подход предполагает сохранение традиционного облика здания и применение привычных строительных материалов, а энергоэффективность достигается добавлением необходимых строительных элементов и систем жизнеобеспечения так называемого "альтернативного" характера, в той или иной степени приспособленных к привычной жизни. Как правило, это усложняет и удорожает строительство, а проектные решения носят компромиссный характер. "Инновационный" подход предполагает использование экологичных строительных материалов, но не привычных - заводского происхождения, а, например, из дешёвого местного сырья, прошедшего простейшую первичную обработку прямо на стройплощадке, и специальных инженерных систем, не которые, а к которым, в отличие от "реформаторского" подхода, должны приспосабливаться конструктивные решения, а также люди, сознательно меняющие некоторые свои привычки в связи с принятием новой идеологии. Как правило, "инновационный" энергоэффективный дом обходится дешевле, чем "реформаторский", а зачастую он стоит меньше, чем обычный неэнергоэффективный. [6]

1.14 Актуальность экологичного жилья для России

Критерии ООН для достаточного и адекватного жилища включают в себя: удовлетворяющую степень приватности, достаточное жизненное пространство, физическую доступность, обеспечение беспрепятственного землепользования, конструктивную прочность и стабильность, достаточное освещение, отопление и вентиляцию, эффективную инженерную инфраструктуру, в том числе, обеспечение водой, санитарно-техническими устройствами и канализацией, системой сбора и удаления мусора, подобающее качество окружающей среды и благоприятное состояние факторов, влияющих на здоровье, достойное и доступное местоположение, в том числе, относительно мест приложения труда и учреждений социальной инфраструктуры возможность самовыражения.

По экспертным оценкам более трех четвертей нашей страны живет в недостаточных и неадекватных жилищах. В РФ в индивидуальных домах живут порядка 28% населения (40 млн. человек) по большей части в сельских населенных пунктах. В отличие от Европы, это по большей части, старые неблагоустроенные дома. По данным на 1999 год. в России насчитывается 13 млн. индивидуальных домов, из которых 9.4 млн. неблагоустроенные. В среднем в России приходится около 19 м2 общей площади на человека, в то время как в экономически развитых странах этот показатель в 2 -- 3 раза выше. Даже по заниженным критериям авторов федеральной программы "жилище" 100 млн. Россиян живут в недостаточных и неадекватных жилищах.

В мире принята норма, называемая ИДЖ (индекс доступности жилья). С ее помощью определяется сколько семей могут позволить себе купить жилье по средним ценам, существующим на конкретный момент. В благополучных странах ИДЖ составляет 100% . Если он падает ниже 80%. строительную отрасль начинает лихорадить. В России этот индекс составляет менее 10%. Высота потолков должна быть не менее 3-х метров. На современном этапе развития одной из основных задач нашей страны выступает повышение энергетической эффективности везде и во всём. Как это ни банально звучит, такой приоритет обусловлен тем, что Россия -- страна с уникально холодным климатом. При этом, две трети площади России -- это зоны, практически не затронутые хозяйственной деятельностью. А основная часть населения страны, производственные мощности и наиболее продуктивные сельскохозяйственные угодья сосредоточены на 15 процентах территории. Это в основном, центр, юг и запад европейской части, юг Сибири и Дальнего Востока -- районы с наиболее "мягким" климатом. Треть страны заселена слабо, с плотностью менее одного человека на квадратный километр. [18]

Энергосбережение -- общенациональная проблема. Россия испытывает хронический дефицит природной энергии - солнечной и отопление жилищ -- одна из главных национальных проблем России на протяжении всей истории. Надо отдать должное нашим предкам, они с этой проблемой справлялись на уровне современной им техники весьма успешно. Традиционная изба и русская печь до сих пор вызывают восхищение во всём мире и служат примерами для подражания, не только эстетическими качествами, но и своей рациональностью и эффективностью. Россия одна из самых богатых в мире стран по запасам энергетического сырья (однако, его добыча в связи с удаленностью месторождений обходится дорого). Но одновременно и одна из самых энергорасточительных, занимая по этому показателю 11-е место в мире.

1.15 Минимальное жилое пространство

В любой стране жилищные нормы, если таковые имеются, рассчитаны на типового социима, то есть на людей с типовыми для данного общества потребностями, образом жизни, бытовым поведением и материальными возможностями.

Кроме того, в большинстве государств принятые жилищные нормы продиктованы тенденцией экономии материальных, энергетических и земельных ресурсов. Такие нормы, как правило, рассчитаны на полифункциональность отдельных помещений и на удовлетворение определенного минимума потребностей, таких, как сон, приготовление и прием пищи, соблюдение личной гигиены, простейшие формы досуга и занятий по интересам. Подобные нормы не учитывают необходимость отдельных помещений, например, для приема пищи (столовая), занятий по интересам (кабинет, комната для игр, гимнастических упражнений или занятий музыкой и т. п.), выполнения бытовой работы (стирки, утюжки, сушки вещей и ухода за ними), хранения одежды и технического оборудования, для долгосрочного приема гостей и родственников и т. д. Различные нормы в той или иной степени учитывают лишь место для выполнения этих функций в пределах многоцелевого помещения.Некоторые западноевропейские нормы предполагают, что часть площади спальни для взрослых может быть использована как детское место или место для работы, часть общей комнаты - для приема пищи, часть кухни - для выполнения работы по уходу за вещами. Федеральный стандарт современной социальной нормы жилой площади в России - 18 кв.м. общей площади на человека в семье из трех и более членов, 42 кв. м.- на семью из 3 человек, 33 кв. м.- на одиноко проживающих.

При определении размеров жилища принято руководствоваться общепринятыми для определенного времени и места нормами минимальной жилой площади, необходимой для одного человека или группы людей (семьи). Есть нормы, регламентирующие максимальные размеры помещения или группы помещений, используемых для жилья, но они исходят не из понятия жизненной необходимости, а из градостроительных, экологических и прочих, соображений.

Однако на большой территории возникает другая проблема: утраченного контроля над пространством. Важную роль играет не столько размер личного пространства, сколько его эффективность. То есть, оно должно быть организовано так, чтобы стать пригодным для жизни и быть не слишком захламленным.

1.16 Концепция

Прежде чем приступить к проектированию были поставлены цели и задачи, которые непосредственно отразились в концептуальном решении.

Цель проекта спроектировать экологичный дом, который стал бы частью окружающей природы и взаимодействовал бы с человеком не только на физическом, но и на ментальном и чувственном уровне, вместе с тем немаловажной целью было задать вектор направления возможностей строительства доступного жилья, используя при этом ручной труд и природные материалы, затрагивая вопросы экологизации сознания, экологической морали и нравственности, направленные к взаимоотношениям с природой, обращая внимание на то, человек должен считать себя частью природы, не отделяя себя от нее, вероломно вторгаясь, и осознавать личную ответственность за жизнь на Земле. Экологизация сознания и мышления, экологизация потребностей, невмешательство в значительную часть естественной природы Земли, поддержание экологического равновесия, использование экологичных технологий, основанных на биосферном мышлении - все это должно направить человека на правильный путь и к пониманию, что необходимо прекратить эксплуатировать и порабощать природу. Экологический дом- это новое жилище, и в нем соответственно, неизбежно изменение некоторых привычек и правил бытового поведения.

Задача:

1. Создание гармоничной архитектуры, которая в независимости от местности- была бы ее частью.

2. Минимизировать использование дорогих индустриальных материалов, так как они разрушают сложившуюся экосистему

2. 1. Использование только природных материалов, при этом совмещая традиции и современность, а именно - используя многообразие биологических и геологических материалов- учитывать современные формообразования и структуры

3. Ориентироваться на быстровозводимость архитектуры и ее создание без привлечения рабочих, тем самым снижая ее стоимость

4. Отказаться от использования дорогих строительных машин (кран, бульдозер, автомобили) и снизить транспортные расходы за счет широкого использования местного сырья.

5. Учитывать создание всех элементов проекта, в том числе всей мебели и элементов интерьера - вручную, что также снизит стоимость готового проекта

6. Использовать принципы солнечной архитектуры

7. Минимизировать стоимость проекта путем отказа от сложных технологий, трудоемких процессов и расчета сложных конструкций

8. Использовать забытые и вновь возрождающиеся технологии

9. "Тактильная" отзывчивость дома

10. Гармоничное интегрирование человека в окружающую среду, цель которого - здоровое развитие личности, гармония природы и человека, эффективное использование исходного сырья.

11. Учитывать, что необходимо снизить вред от воздействия человека и что человек- это часть природы, а не отдельный элемент, и его жилище- часть естественной среды

Концептуальное решение данного проекта исходило из поставленной проектной ситуации, проблема заключалась в несоответствии современных зданий местности и губительном воздействии как на природу, так и на человека. Главной задачей, явилось достижение достаточного пространства, при маленьких габаритах, а также созданиегармонии между местностью и архитектурой.

В связи с тем, что помещения дома малогабаритны они были увеличены, с помощью введения светлой цветовой гаммы и внедрению сложных пространственных элементов. Данные элементы несут на себе важную функцию- они изменяют зрительное восприятие человека и создают ощущение "окутывающего" пространства. Сочетания белого фона и световых эффектов способствует постоянному изменению пространства в течении дня, зависящего как от времени суток, так и от погоды за окном. В итоге в помещении всегда присутствует не прямой солнечный свет, а рассеивающийся, стелющийся и постоянно изменяющийся

Основой для формообразования интерьера послужили природные формы и ломанные плоскости. Выбор данной формы связан с тем, что она визуально увеличивает пространство, объединяет его и в то же время "окутывает"человека, что очень важно для маленьких помещений и позволяет избежать травма опасных ситуаий.

В этом миниатюрном доме значительно больше философии и чувств, чем площади и пространства. И при этом площадь и пространство дома практически безграничны. Солнечный свет меняет его непрерывно с раннего утра до позднего вечера. Без осветительного оборудования это место превращается в пространство, где слабый свет свечи и мрак ночи существуют вместе. В дождливый день вдоль полуоткрытой кривой появляется завеса воды и новые оттенки и звуки. Тихий дождь, интенсивный дождь, дождь с ветром… Солнечный свет и свет Луны проникают в дом также, как ветер и дождь, птицы и насекомые, шелест листьев дерева и запах его плодов. Мир внутри этого маленького дома меняется непрерывно. Выбор жизни в этом мире и сосуществование со всеми его вещами и сущностями, в мире без телевизора, чтобы насладиться всем его богатством.

1.17 Описание проекта

В результате исследования темы- поиска и анализа аналогов, исследований в области экологичного строительства, изучения свойств и качеств природных материалов, анализа взаимного воздействия архитектуры и окружения на человека, а также исследования параметров экологичной архитектуры - была выбрана архитектура здания, органично вписывающаяся в природный ландшафт, при строительстве которой используются только материалы природного происхождения, а использование промышленно произведенных сведено к минимуму, строительство дома возможно осуществить двумя людьми в течении 1-2 месяцев.

Ориентация дома на юг и свес крыши позволили оптимизировать освещение и климатическое регулирование простыми средствами пассивного солнечного проектирования. Пассивное солнечное проектирование позволяет посредством энергосберегающих окон и свесов создавать тень летом и естественным образом освещать дом в зимнее время года. Полы, созданные из глины, а также штукатурка на основе глины - создают термальную массу, необходимую для эффективного функционирования охлаждения в летнее и отопления в зимнее время, осуществляющееся в пассивной форме, засчет того, что летом глинобитный пол и стены охлаждают здание, являясь геологическим материалом, а зимой, нагреваясь в дневное время- постепенно отдает тепло в ночное. Дом собирается по каркасной технологии, что делает его строительство возможным за 1-2 месяца, а использование в качестве утеплителя соломенных блоков,снижает теплопроводность всего дома в несколько раз, при этом, энергозатраты на строительство дома снижаются в 300 раз, также использование блоков делает дом "дышащим" и увеличивает, по данным исследований, биополе человека на 15%. Пожаробезопасность дома с наполнением соломенными блоками достигается за счет оштукатуривания стен глиной. На крыше дома размещены не только коллекторы для нагрева воды, но и солнечные батареи, вырабатывающие необходимую энергию. Гибкие и тонкие солнечные батареи из аморфного кремния размещаются полосами между рёбрами кровли из обоженных реек. Энергопотребление в доме сокращено благодаря использованию пассивного солнечного проектирования, естественного обмена воздуха и его температурной подготовки. Вода в доме нагревается с помощью солнечных коллекторов, отопительная система включает в себя дровяную печь-камин и тепловой насос с рекуперацией энергии.

В доме функционирует система сбора дождевой воды, которая по водостокам направляется в цистерну и используется для полива растений в теплице, а также прочих хозяйственных нужд, не требующих очистки воды до состояния питьевой. Отработанная же бытовая вода из моек и душа -очищается и направляется для вторичного использования при поливе.

Теплица, устроенная с южной стороны здания, помимо основной функции по сбору солнечного тепла, выполняет и второстепенную, но неменее важную- это выращивание культур. Под полом теплицы находятся каналы сезонного теплового аккумулятора. В остеклении теплицы использовано И-стекло- энергосберегающие окна создают естественное освещение, а зимой способствуют пассивному солнечному отоплению, лицевая сторона остекления наклонена к поверхности пола под углом в 20 градусов, что делает возможным попадание лучей солнца на произрастающие культуры большей площадью. Также за счет теплицы достигается инсоляция смеженных с ней помещений.

Защищённый со всех сторон дом немного погружён под землю, что позволяет применить геотермальное регулирование климата. В условиях жаркого климата важной задачей было снижение температуры внутри дома, что было достигнуто не только с помощью ориентации дома по сторонам света, наличию достаточной термальной массы и использованию естественной вентиляции, но и с помощью конструкции с живыми насаждениями, которые препятствует перегреву дома, эффективно охлаждая его, а также увеличивая теплоизоляцию внешних конструкций на 5-10%. Конструкция представляет собой геометрический каркас с ломанной структурой, напоминающей горы и собирается из обожженых брусьев сечением 10х10, которые скрепляются между собой и крепятся к поверхности крыши на опорах, а в тех местах,где необходимо поддержание всего веса конструкции вместе с оплетенным растением - опоры достигают основания здания, принимая на себя основную нагрузку и равномерно распределяя ее.

Рисунок 1- План архитектуры дома

Вьющиеся растения в летнее и осеннее время создают образ зеленого холма, делающего здание незаметным и сглаживающего геометрию, а в зимнее время- ветви растений, оплетающие каркас, превращаются в жесткую сплетнную конструкцию. Также данная конструкция защищает здание от холодного северного ветра. Внешний вид дома меняется вместе с временами года и подстраивается под окружение, становясь с ним единым целым.

Рисунок 2- Изменение архитектуры дома в течении года

Для покрытия внешней оболочки здания используются обоженные рейки, также может использоваться соломит, камышит, гонт. Дом построен в соответствии с био-экологическими принципами энергосберегающего домостроения и сочетает в себе все достоинства комбинированного использования натуральных материалов (древесины, соломы и глины).

Внутреннее пространство дома включает в себя: тамбур, кухню-столовую, теплицу, гостиную,ванную комнату и спальню.

Рисунок 3- Планировка дома без надстраиваемого уровня

Рисунок 4- Разрез дома без надстраиваемого уровня

Рисунок 5- Общий вид дома без надстраиваемого уровня

При входе в дом человек попадает в тамбур, где может оставить свою одежду и обувь. Необходимо отметить, что пол во всем доме глинобитный, а защита его от влаги и удобство в уборке достигается за счет пропитки маслом и воском, цвет глины от светло-коричневого до белого на декоративной конструкции, белый цвет получен при помощи окраски глины известковой краской. Инсоляция тамбурного помещения в дневное время достигается за счет смеженного расположения с ним теплицы и выхода в нее, в вечернее время освещение осуществляется за счет местных точечных светодиоидных светильников для экономии энергии.

Затем человек попадает в кухню- столовую, оснащенную системой хранения, имеющую ломаную геометрию, но в то же время отвечающую всем необходимым требованиям удобства и функциональности; в столешницу, сделанную из обрезной доски, встроена плита и раковина, изготовленная из глины и пропитанная теми же составами, что и пол, под плитой устроен отводящий канал (для органического мусора) в компостирующий отсек кливус-мультрум, герметично закрывающийся крышкой, для предотвращения появления нежелательных запахов. Над столешницей предусмотрена полка для кухонной утвари и посуды, собранная из веток и имеющая в основании каркас, вмонтированный в стену. Инсоляция данного помещения достигается за счет необычной конструкции, изображенной на рисунке 6, если рассматривать ее послойно изнутри наружу, то она состоит из деревянного каркаса, в который укладывается утеплитель-солома, затем этот слой оштукатуривается глиной, смешанной с соломой, предупреждая загнивание соломы и возможное возгорание, затем из деревянных реек делается обрешетка, в ней вырезаются отверстия с заданными параметрами и сверху наносится глиняная штукатурка и завершает многослойность известковая краска; за счет того, что слой с обрешеткой и последний слой штукатурки расположен на расстоянии от сердцевинного слоя- это дает возможность свету рассеиваться между наружными слоями и проникать в отверстия, за счет чего достигается нужный эффект мягкого света, а в яркий солнечный день эта конструкция делает возможным появление солнечных зайчиков в помещении; в сердцевине конструкции окна с И-стеклом, выступающие в роли одного из элементов пассивного солнечного отопления.

Рисунок 6- Конструкция стены

Кухня- столовая соединена с теплицей. В теплице предусмотрены системы для размещения культур, находящиеся под наклоном к падающим лучам солнца, таким образом лучи ложатся на поверхность строго перпендикулярно, а не под другим углом, что немаловажно при выращивании растений. Теплица соединена с техническим помещением, где располагаются инженерные системы дома, выгребной отсек кливус-мультрум, а так же цистерна с дождевой водой.

Попадая в ванную комнату, под ногами оказывается площадка с частичным заполнением отверстий мхом и речной галькой, мох помимо декоративной функции несет еще и функцию забора излишней влаги из помещения, а также воздействует на тактильные ощущения человека, как и галька. Раковина устроена на конструкции, собранной из разногабаритных по толщине веток, которые скрывают коммуникации. Стены ванной комнаты напоминают живой организм и сделаны из деревянных чурок, описывающих контур горного рельефа, в углублениях возможно расположение различных ванных принадлежностей. Конструкция устроена таким образом, что длина бревна проходит насквозь через всю стену и элементы скрепляются между собой, поэтому она достаточно устойчива и прочна, для простоты уборки бревна покрываются воском, что делает возможным легкое проведение влажной уборки.

Гостиная в помещении условно разделяет кухню-столовую от спальни. Места для сидения предусмотрены на системе хранения, которая выполняет еще и роль лестницы, при необходимости подушки для сидения убираются и стеллажи выполняют функцию только лестницы. Благодаря тому, что стеллажи имеют декоративную отделку не только спереди, но и сзади- это делает возможным использование их в качестве условной перегородки, отделяющей спальню от гостиной, не теряя при этом функции лестницы, за счет использования и перемещения модулей из неиспользуемой части, в основную и поворачивая их в зависимости от необходимых условий. В гостиной предусмотрена печь-камин, выложенная из речной гальки и покрытая декративным элементом, который в свою очередь визуально объединяет кухню, гостиную и спальню. Конструкция кровати в спальне, собранная из досок, позволяет закладывать в каркас соломенные блоки в качестве матраса, сверху застилать плотным слоем мешковины, а в заключении стелить постельное белье. Система хранения в спальне является частью декоративного элемента, соединяющего кухню, гостиную и спальню, что делает ее незаметной. Инсоляция помещения достигается через отверстия в конструкции, рассеивающие прямой солнечный свет и постоянно его меняя. Сама конструкция представляет собой каркас, собирающийся из брусьев, крепящихся к стене, и реек, создающих поверхность обрешетки, на которую наносится глиняная штукатурка, а затем окрашивается известковой краской. Дом имеет возможность внутреннего роста, увеличивая пространство за счет дополнительного надстраиваемого уровня. Устройство надстраиваемого уровня возможно из-за заранее предусмотренной системы, встроенной в основной каркас дома, которая становится доступной при открытии съемных панелей декоративного элемента. Благодаря надстраиваемому уровню появляется возможность размещения дополнительных спальных мест по мере роста семьи.

Рисунок 7- Планировка дома с надстроенным уровнем

Рисунок 8- Разрез дома с надстроенным уровнем

Рисунок 9 - Общий вид дома с надстраиваемым уровнем

В спроектированном доме нет отдельных понятий "внутри" и "снаружи", он органично сливается с окружением и плавно перетекает во внутрь, где пространства различных комнат сливаются друг с другом, образуя единое целое, повышая многофункциональность одного и того же помещения, что является немаловажным в условиях минимального жилого пространства.

При отделке дома и интерьера использована древесина из восстанавливаемых лесных хозяйств и природные материалы. Незамысловатые материалы и технологии сборки, а также отсутствие дорогостоящих отделки и декора обеспечивают довольно низкую стоимость и универсальность строительства.

Таблица 4 Описание оборудования в помещениях

№ Поз.	Помещение	Оборудование	Наполнение пространства	Пример
1.	Тамбур	Мебельное оборудование	Система хранения для ождежды и обуви. Система хранения встроена в стену и устроена так,что ее незаметно при входе в
			помещение, лицевая поверхность дверок отделана рейками, которые продолжаются и на стене, поэтому основная стена и система хранения выглядят как единое целое.
2.	Кухня-столовая		Стол. Обеденный стол собирается из торцевых спилов на шкантовые соединения и устанавливается на опоры из веток березы, скрепленных между собой. Стол может быть разобран и убран, а также может менять свои размеры в зависимости от количества проживающих человек Сидения. Представляют собой кубы, собранные из разноформатных по толщине веток, скрепленных между собой, сверху кладется спил дерева, для предотвращения неудобства сидения. Если сидения не
			используются- они могут быть составлены вместе и выполнять роль декоративного элемента или сидения для нескольких человек. Полка. Полка для посуды и прочей кухонной утвари. Основа состоит из брусьев и реек, для обеспечения жесткости конструкции и предотвращения ее деформации, которые вмонтированны напосредственно в каркас стены, на которые в последующем насаживаются ветки, как декоративный элемент, скрывающий основную несущую конструкцию полки. Система хранения. Представляет собой конструкцию из трех элементов, собранных воедино столешницей. Фасад системы хранения -геометрическая ломаная структура. Система сделана из обрезной доски.
		Техническое оборудование	Мойка. Мойка сделана из глины и пропитана маслом и воском, что предотвращает ее разрушение при контакте с водой

Подобные документы

• Определение влияния естественной тяги на воздухораспределение в вентиляционных сетях метрополитена мелкого заложения при различных условиях

  Моделирование действия естественной тяги и исследование ее действия на воздухораспределение с использованием упрощенной модели вентиляционной сети метрополитена мелкого заложения. Определение взаимодействия естественной тяги и поршневого действия поездов.
  
  дипломная работа [1,3 M], добавлен 09.07.2011
  

• Архитектурная бионика и экология города

  Рост городов и деградация природной среды как естественной фактор развития общества. Современное представление об экологии города; отражение природных концепций в градостроительтве. Использование достижений архитектурной бионики в строительстве зданий.
  
  реферат [32,0 K], добавлен 11.10.2013
  

• Фен–шуй в домоведении

  Характеристика фен-шуй как науки, ее влияние на жизнь человека. Распознавание качества энергии и правильного реагирования на них по фен-шую. Фундаментальные силы Инь и Ян, которые создают вселенную и приводят ее в гармонию путем своего взаимодействия.
  
  реферат [62,3 K], добавлен 30.01.2011
  

• Оценка состояния визуальной среды города Кургана и ее влияние на самочувствие населения

  Понятие влияния визуальной городской среды на жизнь и здоровье человека. Разработка и обоснование модели влияния состояния визуальной среды города на самочувствие населения. Комплексная оценка проблем и особенностей состояния визуальной городской среды.
  
  дипломная работа [8,9 M], добавлен 21.01.2021
  

• Озеленение городских территорий и их роль в формировании городской среды

  Ландшафтный дизайн как средство изменения качества окружающей среды на территории БОУ СПО "Вологодский строительный колледж". Единство функциональных и эстетических начал в выборе средств ландшафтного дизайна. Система зеленых насаждений в колледже.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 17.06.2011
  

• Воздействие строительных материалов на человека

  Характеристика материалов, применяемых в строительстве и ремонте, пожароопасность строительных материалов. Вредны химические и физические факторы воздействующие на человека. Воздействие строительных материалов на человека. Химический состав материалов.
  
  контрольная работа [30,0 K], добавлен 19.10.2010
  

• Декоративно–функциональное назначение и устройство газонов

  Ландшафтная архитектура - искусство проектирования и создания гармонично организованной среды открытых пространств. Изучение роли дизайна в ландшафтной архитектуре. Понятие "газон", его история и виды. Описание устройства газона, компонентов травосмесей.
  
  курсовая работа [38,7 K], добавлен 06.04.2011
  

• Как архитектура здания влияет на психику человека

  Определение понятия "золотого сечения" в архитектуре и живописи. Видеоэкология как отрасль, изучающая взаимоотношения человека с окружающей его визуальной средой. Сопоставление европейских и российских крупных городов. Послевоенное жилищное строительство.
  
  реферат [2,1 M], добавлен 15.01.2012
  

• Новые звукоизоляционные материалы

  Роль качественной звукоизоляции помещений в жизни человека. Основные виды шума: воздушный и структурный. Защита от производственного шума. Группы звукоизоляционных материалов, строительные нормы и правила. Эффективные решения проблемы звукоизоляции.
  
  реферат [5,4 M], добавлен 16.04.2011
  

• Средства гуманизации внутренней среды промышленных зданий

  Связь интерьера с природным окружением. Включение в архитектуру интерьера живой природы. Озеленение на крыше завода электронных вычислительных машин и вычислительного центра "Оливетти". Художественный синтез с монументально-декоративным искусством.
  
  контрольная работа [7,7 M], добавлен 23.11.2012
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам