Зима 2013
рынОК зеЛенОгО
стрОитеЛьствА
в рОссии
E-MAGAZINE SUSTAINABLE BUILDING TECHNOLOGIES
www.zvt.abok.ru
Зима 2013
ШКОЛА с нуЛевым
энергетичесКим
бАЛАнсОм в Денвере
иннОвАциОнные
жеЛезнОДОрОжные
вОКзАЛьные
КОмпЛеКсы в сОчи
ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЙ
ИСТОЧНИК
ИНФОРМАЦИИ
СОДЕРЖАНИЕ
4
«Гиперкуб»
«Гиперкуб» – первое здание
на территории инновационного
центра «Сколково», возведенное
с учетом принципов «4Э»: энергоэффективность,
экологичность,
эргономичность, экономичность,
официально открыто 15 сентября
2012 года.
14
Воплощение
инженерных идей
8
Архитектура
постиндустриальной эпохи
Архитектура способна воплощать
в своих формах и пространствах
достижения науки и все возрастающие
возможности техники,
многообразие технологических
новаций, учитывающих климатические
особенности территорий,
влияние солнца и ветра,
окружающий растительный мир.
Это наглядно иллюстрируют
современные здания, такие как
«Сони-центр» Х. Яна, Культурный
центр Жана-Мари Тжибау
в Нумеа Р. Пиано, небоскребы
С. Пелли, небоскребы «Экспо-2005»
и «Слон и замок» К. Янга, медиатека
в Сендае Т. Ито и др.
2
Что такое здание высоких технологий?
Почему оно так называется?
Высокие технологии – инженерная
деятельность по созданию новых
изделий и технологий, если она
основана на сильных ноу-хау,
на правилах сильного мышления.
Приоритетами при строительстве
таких зданий являются повышение
качества микроклимата помещений
и экологическая безопасность при
одновременном снижении энергопотребления.
солнечные
коллект
солнечные коллекторы встроены
в конструкцию крыши жилог
наклону солнца осенью, зимой
и весной, ког
хельсинки, Финляндия)
тепловой эффективности зданий»
(Табунщиков Ю.А., Бродач
М.М.). В этих работах даны
следующие принципы выбора
формы и ориентации здания
с учетом теплоэнергетического
воздействия наружного климата.
Известно, что интенсивность
солнечной радиации, скорость
и направление ветра, температура
наружного воздуха изменяются
в весьма широких пределах
в зависимости от географического
положения, рельефа местности
и времени года. Воздействие
солнечной радиации и ветра
на здание есть теплоэнергетическое
воздействие наружного
климата. В зависимости от положения
и ориентации наружной
поверхности здания она подвергается
различному теплоэнергетическому
воздействию наружного
климата.
26
в конструкцию крыши жилого дома
под углом 47-60°, что соответствует
наклону солнца осе
и весной, когда имеется наибольшая
потребность в энергии (район Виикки,
хельсинки, Финляндия)
с такой архитектурной формой,
размерами и ориентацией, что
расход энергии на его отопление
в холодный период и (или) на охлаждение
в теплый период будет
минимален при прочих равных
условиях (степени остекления,
тепло- и солнцезащите и т. д.).
Точное решение этой задав
атриумы с северной стороны
башни поступает воздух, удаляемый
с ближайших этажей. заслонки на
воздухозаборных отверстиях трубы
используются для нейтрализации
тяги по всей высоте башни. вытяжная
секция помещения является также
комнатой отдыха для сотрудников
компании
ЗДАНИЯ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ Осень 2012
чи впервые в мире на практике
было получено Марианной Бродач
и изложено в работах «Теплоэнергетическая
оптимизация
ориентации и размеров здания»
(Научные труды НИИСФ. Тепловой
режим и долговечность зданий. –
М., 1987) и «Математическое моделирование
и оптимизация
Теплоэнергетическое воздействие
наружного климата на поверхность
здания может оказывать
положительное или
отрицательное влияние на его
тепловой баланс и, следовательно,
теплоэнергетическую нагрузку
на систему отопления
и кондиционирования воздуха.
Например, воздействие солнечной
радиации на здание в холодное
время снижает нагрузку
на систему отопления. Теплоэнергетическое
воздействие наружного
климата на тепловой
баланс здания можно оптимизировать
за счет выбора при проектировании
формы и ориентации
здания.
Оптимизация теплоэнергетического
воздействия наружного
климата на тепловой баланс здания
может быть проведена для
различных характерных расчетных
периодов. Этими периодами
16 ЗДАНИЯ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ Осень 2012
могут быть, например, наиболее
холодная пятидневка, отопительный
период, самый жаркий
смесяц,
период охлаждения, расчетный
год.
Инновации в строительстве
глазами девелоперов
Переход от инновационной настороженности
к инновационной
открытости – отличительная черта
постиндустриальной эпохи. В строительной
индустрии основным
потребителем новых технологий
являются девелоперы. Именно они
решают, что выбирать из предлагаемого
рынком, именно они определяют,
каким будет город будущего.
В этом случае оптимальный
учет теплоэнергетического воздействия
наружного климата
в тепловом балансе здания
за счет выбора его формы и ориентации
позволит снизить:
• для наиболее холодной пятидневки –
установочную мощность системы отопления;
•
для отопительного периода – затраты
энергии на отопление;
а – з
а – у
более эффективного в тепловом
отношении.
28
и –
• для самого жаркого месяца – установочную
мощность системы кондиционирования
воздуха;
• для периода охлаждения – затраты
энергии на охлаждение здания;
а – з
я – з
а о
е и о
Мозговой штурм
Мозговой штурм при разработке
проекта – важный этап комплексного
проектирования, способствующий
нахождению оптимальных
решений. Первоначально было
разработано 15 вариантов макета
здания, и три из них были отообразом
учесть теплоэнергетическое
воздействие наружного климата
в тепловом балансе здания
можно для любого характерного
периода времени. Важно отметить
следующее: изменение
формы, размеров и ориентации
здания с целью оптимального уче•
для расчетного года – затраты энергии
на отопление и охлаждение здания.
В общем случае оптимальным
образом учесть теплоэнергетическое
воздействие наружного клиПокорение
климата
В
офисном здании в Виннипеге
(Канада) создана идеальная рабочая
среда для почти 2 000 сотрудников
и достигнуты намеченные при
проектировании цели, а именно:
энергопотребление на 60 % ниже требуемого
по канадским нормативам;
соответствие проекта сертификату
LEED «Золотой»; уникальная архитектура;
высокая степень интеграции в
городскую среду и обновление центральной
части города. И все это при
условии рентабельности проекта.
можно для любого характерного
периода времени. Важно от-40
здания с целью оптимального учета
влияния наружного климата
в его тепловом балансе не требует
изменения площадей или объема
здания – они сохраняются фиксиздания
– они сохраняются фиксированными.
Наиболее
эффективное в тепловом
отношении здание
в большинстве случаев не будет
реализовано из-за ограничений,
вытекающих из конкретной
строительной ситуации.
Однако можно ввести коэффициент
(показатель тепловой
эффективности проектного
решения), характеризующий отличие
принятого к проектированию
здания от здания, наиПоказатель
тепловой эффективности
проектного решения
позволяет ответить на вопрос,
насколько энергетически удачно
запроектировано здание. Если
величина показателя тепловой
эффективности существенно отличается
от единицы, то проектируемое
здание нуждается
в корректировке в части оптимизации
учета теплоэнергетического
воздействия наружного
климата.
50
с учетом направленного воздействия
ветра – стадион Sapporo
Dome (Япония, архитектор Хироши
Хара).
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ
Энергия окружающей среды
Использование энергии окружающей
среды способствует уменьшеГодовое
удельное энергопотребление
(на объекте) – 92,3 кВт·ч/м2
Климатический центр
в Бремерхафене
Удельный расход природного
газа – 21,4 кВт·ч/м2
Примером обоснованного выбо-.
ра архитектурной формы и ориентации
здания с учетом направленного
воздействия солнечной
радиации является здание Мэрии
Лондона (Великобритания,
архитектор сэр Норман Фостер),
Климатический центр Klimahaus
(Германия) – уникальное здание
(научный музей и тематический
парк), посвященное климату Земли.
Специалистам удалось, с одной
стороны, создать реалистичное
восприятие особенностей различного
климата, с другой – обеспечить
посетителям комфортные условия
пребывания в музее.
Годовая первичная энергия –
259,2 кВт·ч/м2
Использование энергии окружающей
среды способствует уменьшению
затрат на энергоснабжение
здания, а также уменьшает вред-. здания, а также уменьшает вредное
воздействие на природу. ПоЭлектроэнергия
– 70,9 кВт·ч/м2
ное воздействие на природу. Понятие
«энергия окружающей среды»
включает в себя солнечную
радиацию, тепло окружающе.
62
Годовой показатель эффективнос
ти энергетических затрат (ECI) –
5,38 канадских долл./м2
радиацию, тепло окружающего
воздуха, верхних слоев Земли,
энергию ветра и т. д.
-
нятие «энергия окружающей сре.
вать
теплоэнергетическое воздействие
солнечной радиации зимой
и энергию ветра.
Уменьшение энергопотребления
в соответствии с требованиями
кодекса MNECB – 60 %.
Высокие технологии, реализоВанные В здании стадиона SAPPORO DOME, саППоро (Я
Уменьшение энергопотребления
в соответствии с требованиями
стандарта ASHRAE 90.1–2007
«Проектирование зданий» –
около 52 %.
браны для подробного изучения
и анализа, а также оценки влияния
наружного климата, естественного
освещения и экологических
факторов при помощи
вычислительной гидродинамики,
аэродинамики и математического
моделирования энергопотребления
здания.
Разработанный в результате
проект соответствовал всем нормативным
требованиям и позволял
воплотить инновационные
решения. Например, при выборе
архитектурной формы и ориентации
здания башня была развернута
таким образом, чтобы многоуровневые
атриумы выходили
на юг, что позволило использов
галерею могут заходить все
желающие. она соединяет улицы всего
квартала и является пешеходным
пассажем. Кроме этого, здесь
размещаются фермерские рынки
и проходят благотворительные
мероприятия
30
ЗДАНИЯ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ
Осень 2012
Энергоэффективный
жилой дом в Москве
Здание построено по индивидуальному
архитектурному проекту
П. П. Пахомова, научный руководитель
Ю. А. Табунщиков, инженерные
системы запроектированы под руководством
А. Л. Наумова. Существенное
снижение энергопотребления
и высокое качество микроклимата
достигаются без применения дорогостоящих
технических решений.
58
Экодом в Рёсрате
Градусосутки отопительного периода
– 10 260 °С·сут (при 18,3 °С).
Градусосутки периода охлаждения
– 326 °С·сут (при 18,3°С).
Система трансформации стройплощадки
и светорегулирующих
устройств: футбольного поля
в бейсбольное – перемещение «висячего
стадиона». Процесс трансформации
занимает около 5 ч.
Футбольное поле с натуральным дерновым
покрытием, которое перемещается
на воздушной подушке со скоростью
4 м/мин при помощи 34 колес.
Поле устанавливается вне стадиона
на открытой площадке. Для лучшего
роста травы оно разворачивается, ориентируясь
на солнечное освещение.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Экодом на две семьи с деловой
зоной: малое потребление энергии,
экологически безопасное производство
энергии, небольшие затраты
на строительство и эксплуатацию
здания. И все это при обеспечении
комфортных условий проживания.
Открыто-замкнутый купол, обеспечивающий
перемещение «висячего
стадиона».
оБЪЕМ водопоТРЕБлЕНИя
Годовое водопотребление –
10 070 000 л.
В здании применяется сплошное
остекление. Остекление меньшей
площади не позволило бы обеспечить
максимальное естественное
освещение и красивый вид – важные
свойства помещения, способствующие
созданию благоприятной
атмосферы.
Для получения электрической
энергии в зданиях, расположен.ных
в Нью-Йорке, Condé
Nast Building – Four Times Square
(США, архитекторы Роберт Фокс
и Брюс Фоул) и Twenty River
Инновационные технологии
Требования энергоэффективности,
функциональности и комфорта,
предъявляемые современным
зданиям, привели к появлению
нового поколения продуктов и технологий.
В этом номере представляем
вашему вниманию: зеленую
кровлю, систему светоуловителей,
энергоэффективный кондиционер,
пеностекло и др.
1248 м
двойные фасады
Башня играет роль пассивного
солнечного коллектора. Выходящие
на восток и запад офисные
пространства имеют расширение
в южную сторону. Они отделены
от зимних садов, которые способствуют
улавливанию солнечной
энергии. Пространства объединяются
в северном торце башни,
что снижает влияние ориентации
на север и сокращает теплопотери.
Terrace
(США, архитектурное
бюро Cesar Pelli & Associates) используются,
помимо городской
энергосистемы, топливные элементы
и фотоэлектрические панели.
Система
тепло- и электроснабжения
экспериментального жилого
района Виикки, расположенного
в пригороде Хельсинки,
помимо подключения к городским
сетям централизованного
тепло- и электроснабжения,
включает в себя крупнейшую
в Финляндии установку по использованию
солнечной энергии.
Система солнечного теплоснабжения
состоит из восьми установленных
на зданиях солнечных
коллекторов общей площадью
2. Эти солнечные нагревательные
системы обеспечивают
саППоро (ЯПониЯ)
И СпользовАНИЕ ЕСТЕСТвЕННой вЕНТИляцИИ, %
(35 % в Год)
Осень 2012 ЗДАНИЯ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ 3
ного воздуха.
Естественная вентиляция. В теплое
время наружный воздух поступает
с южной стороны через проем
купола, удаление происходит из
верхней зоны на северной стороне.
Зимой – комфортабельный закрытый
ста дион с обогревом трибун;
в зоне арены теплозащитой служат
подземные технические помещения.
Трибуны разделены на 12 зон с возможностью
регулирования микроклимата
отдельно для каждой зоны.
В теп лое время к трибунам предусмотрена
подача кондиционированЕстественное
освещение через
остекленную стену с южной стороны
в сочетании с потолочными
Удивительно, но в условиях резко
континентального климата
в Виннипеге стеклянная башня
оказалась крайне удачным решением.
При очень низких темпевверху.
двух
из наружног
светильниками с северной стороны.
Во время проведения бейсбольных
матчей и концертов возможно
перекрытие светового проема жалюзи
и использование искусственного
освещения.
Защита купола от снеговой нагрузки.
Большая ось купола ориентирована
вдоль господствующего
направления ветра, а профиль
вухслойный фасад состоит
остеклением и внутреннего слоя
с о
наружного слоя с двойным
одинарным остеклением
внизу. На «живой» крыше нижней
части здания растут спороболус
и зубровка душистая. по мере
необходимости растения поливают
дождевой водой и конденсатом
от работы фэнкойлов
по мере
кровли аэродинамически благоприятен
для сдува снега. На западной
стороне стадиона размещена груп па
де ревьев, образующая снего и ветрозащитную
полосу. Все въезды
в спорткомплекс во избежание
снежных заносов выполнены подземными.
ратурах
обычно стоит ясная погода,
и здание получает достаточно
солнечной энергии. Снижение
потребности в отоплении вызва
ратурах обычно стоит ясная пого
потребности в отоплении вызвано
в первую очередь конструкцией
двойного фасада.
Осень 2012 ЗДАНИЯ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ 17
Двойной фасад – самый яркий
пример ответственного экологического
подхода, и он способствупример
ответственного экологи
ческого подхода, и он способству
ет энергетической эффективности
всего здания Manitoba Hydro Place.
Осень 2012
ЗДАНИЯ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ
31
БЕСПЛАТНАЯ ПОДПИСКА zvt.abok.ru/subscription
Реклама
zvt.abok.ru
07.2010
08.2010
09.2010
10.2010
11.2010
12.2010
01.2011
02.2011
03.2011
04.2011
05.2011
06.2011
Стр.2