Ресурсосберегающие технологии рекреационного комплекса на берегу Колыванского озера
Анастасия Марискина, Валерий Ауров, Николай Шилкин
С развитием научно-технического прогресса у человека появляется больше свободного времени на отдых. Сегодня популярен активный отдых, как индивидуальный, так и семейный. Организация рекреационных комплексов в зонах отдыха и туризма благотворно влияет на восстановление физических, интеллектуальных и эмоциональных сил человека.
В России ежегодно повышается рейтинг отдыха и туризма в горных территориях. В Сибири одним из самых популярных мест является Алтайский край. Этот регион обладает ценными природными ресурсами, позволяющими вести несколько направлений рекреационной деятельности: лечебная, оздоровительная, культурно-развлекательная, спортивная и познавательная. Алтайский край, как и многие регионы России, нуждается в проектировании, которое помогает обеспечить эффективное потребление ресурсов. Новые комплексы и здания должны возводиться с учетом требований зеленого строительства.
Для функции рекреации преимущественно выбирают территории с акваторией. На озерах часто прослеживаются проблемы организации рекреационных комплексов, так как они являются излюбленными местами отдыхающих. Берега озер и их окрестности осваиваются быстро.
С каждым годом растет количество желающих посетить озеро Колыванское. При этом отмечены тревожные симптомы: наблюдается антропогенное давление на прибрежную территорию, изменение окружающей среды, переустройство эстетически и экологически ценного ландшафта. Сохранение природной среды, с учетом прироста потока отдыхающих, является актуальным.
Для решения данной проблемы обратимся к мировому опыту создания экоустойчивых объектов. Одной из самых популярных программ сертификации зеленого строительства, используемых во всем мире, является система LEED – лидер в области энергетики и экологического дизайна. В настоящее время эксплуатируется достаточно много объектов, удовлетворяющих требованиям стандарта LEED. Назовем некоторые из них.
Экоустойчивый рекреационный центр Playa Vista в Лос-Анджелесе
Одна из зелёных достопримечательностей Лос-Анджелеса – центр отдыха Playa Vista, спроектированный архитекторами из Rios Clementi Hale Studios. Центр построен в соответствии с требованиями «платинового» стандарта LEED: здесь есть зелёные стены с пышной растительностью, стеклянные фасады и уютный внутренний дворик, обеспечивающий естественную вентиляцию. Помимо сертификата LEED, данный центр удостоился двух наград, присужденных Westside Urban Forum (WUF) и Los Angeles Business Council (LABC).
Участок центра разделен на два пространства коридором, который проходит по диагонали и разделяет здание на две зоны: частную и общественную. По всей территории посажены пальмовые деревья, а крыша покрыта засухоустойчивыми растениями, которые помогают поддерживать комфортную температуру внутри помещений. На некоторых участках кровли установлены солнечные панели и мембранные модули из вторичного пластика. Внутренние дворики и система пассивного охлаждения помогают без дополнительных энергозатрат вентилировать до 75 % здания.
Главные решения, снижающие энергопотребление объекта: естественная вентиляция, зеленая крыша, фотогальваническая система и водосберегающий ландшафт и интерьеры. [4]
Город Оберлин в Огайо (США) в первую очередь славится историческим колледжем. Однако скоро всё может измениться. Дело в том, что при колледже появился сертифицированный зеленый отель, спроектированный в соответствии с требованиями LEED Platinum Rating от US Green Building Council. Это делает отель одним из самых экологически устойчивых гостиничных проектов в США.
Гостиница может похвастаться большим количеством зелёных новшеств: от солнечных батарей до геотермального отопления. Отель построен из экологически безопасных материалов.
Отель в Оберлине
В отеле 70 номеров, а также предусмотрены бар и ресторан, в которые поставляются продукты только местного производства. Кроме того при отеле есть конференц-зал, центр им. Питера Льюиса площадью в 3 800 м2, маленький уютный зал для встреч в 850 м2 и терраса с видом на Tappan Square и большой парк.
Спроектированный чикагской фирмой SCB (Solomon, Cordwell, Buenz) отель Оберлин стал единственным объектом «платинового» уровня, который принадлежит колледжу. По словам архитекторов, он также является первым в стране отелем с радиальным отоплением и кондиционированием, работающими на энергии от геотермального источника.
Планируется в будущем данный отель усовершенствовать так, чтобы он стал зданием с нулевым энергетическим балансом и мог полностью обеспечивать себя не только тепловой энергией, но и электричеством от солнечных батарей. [5]
Комплекс South Beach в Сингапуре
Комплекс South Beach охватывает целый городской квартал между районами Марина и Сивик-дистрикт в Сингапуре. Новая благоустроенная зона объединяет в единое целое жилые и общественные пространства. Обратим внимание на общественную часть.
В составе комплекса две башни, между которыми весь участок занимает променад – своеобразный «зеленый пояс». Над пешеходной зоной сделан навес, защищающий общественное пространство не только от солнца, но и от других, менее приятных проявлений климата. Он является одним из ключевых моментов экологической стратегии проекта.
Схема расположения инженерного оборудования и перемещения потоков воздуха (комплекс South Beach)
Что бы получить высокую экологическую награду был использован комплексный подход, в основу которого легли три направления:
1. Для продуктивной системы энергосбережения были проработаны «пассивные» стратегии рационального использования ресурсов. Первая стратегия подразумевала анализ дневного естественного освещения, нагрева поверхности зданий, условий температурного комфорта, защиты от дождя и скорости движения воздуха во всех общественных местах комплекса. Такой анализ позволил выработать оптимальное решение – форма, компоновка архитектурных масс, пространственная ориентация, затенение и расположение растительности.
2. Благодаря использованию «активной стратегии» становится возможным управление источниками энергии. В частности обработка отходов, освещение и обеспечение температурного комфорта отвечают местным экологическим нормам. Вода, которая собирается с крыши навеса, остается в резервуаре, позже распределяется по нескольким водоводам общественной территории и используется для полива растений.
3. На большей части здания установлены фотоэлектрические и солнечные термоэлементы, за счет такой системы выработки электроэнергии экологические показатели повышаются. Полученной энергии достаточно для ежедневной работы оборудования. [3]
Место проектирования – западный берег Колыванского озера, которое расположено у подножия северного склона Колыванского хребта в Змеиногорском районе Алтайского края на высоте 337 м над уровнем моря. Площадь водной поверхности озера составляет 4,2 км2, ширина 2 км средняя ширина — 1 км, максимальная — 2,4 км, длина 4 км, наибольшая глубина около 3 м.
Континентальный климат данного региона смягчается близостью гор. Учитывая различные метеорологические факторы, нужно отметить, что погода благоприятна для занятий туризмом.
Создание комфортной и качественной архитектурно-пространственной среды
Одной из достопримечательностей прибрежного ландшафта озера являются изваяния причудливых форм – скалы-останцы, будто сложенные древними гигантами из плоских каменных плит. Скалы необычной формы образовались в результате выветривания. В основу архитектурного образа легла пластика природных форм, что позволяет объекту гармонировать с окружающей средой.
На территории комплекса полностью запрещено движение автомобилей: передвигаться можно только пешком и на велосипедах. Предусмотрен паркинг для велосипедов. На территории общей закрытой парковки комплекса расположены зарядные станции для электромобилей.
Комплекс находится на берегу озера в окружении «причудливых» скал и естественной озелененной территории, которая максимально сохраняется при проектировании. Наличие зон отдыха и зеленых территорий организует пространства для активного и тихого (созерцательного) отдыха людей. В проект дополнительно включаются новые деревья и растительность для защиты от ветра, а также повышения эстетики места.
Комплекс находится в отдалении от оживленных улиц и больших населенных пунктов, поэтому акустический комфорт соблюдается, территория не нуждается в установке шумозащитных экранов.
Архитектурно-планировочная концепция здания
Корпуса и территория главного комплекса включают в себя две основные функциональные зоны: жилая (блокированные и индивидуальные дома) и общественная (спортивный комплекс, спортивные площадки, амфитеатр, ресторан, мультимедийный центр и др.). Зоны комплекса выполняют различные функции и соединены между собой крытыми переходами, а так же уличными дорожками.
Внутреннее пространство комплекса спроектировано с учетом без барьерного передвижения отдыхающих. Особое внимание уделяется обеспечению мобильности людей с ограниченными возможностями (установка пандусов, поручней, площадок для остановки, специальные покрытия и т. д.).
Здания находятся в естественном природном ландшафте, поэтому внутри них организованы небольшие «зеленые островки», которых вполне достаточно для поддержания комфортного микроклимата. Используется эксплуатируемая «зеленая крыша», присутствует автоматизированная система орошения.
В объекте есть общественные зоны для хранения вещей, для тех, кто приехал со своим спортивным оборудованием, детской коляской и т. п.
Решение вопросов энергоснабжения и климатизации
Для светонепроницаемых ограждающих конструкций выбран вариант ЭВОК с креплением в межэтажные перекрытия: навесная фасадная система с вентилируемым воздушным зазором с двумя теплоотражающими экранами. [1]
Для светопроницаемых ограждающих конструкций окна с теплозащитными экранами: теплоотражающее стекло представляет собой обычное стекло, на одну поверхность которого нанесено пленочное покрытие, состоящее из двуокиси олова с добавкой фтора и азота.
Для теплоснабжения объектов используются следующие устройства:
фотоэлектрические панели (модули, соединенные между собой электрической сетью). Если при работе панелей возникает избыток электроэнергии, то она подается в сеть и накапливается в аккумуляторе. Благодаря накопленной энергии, можно обеспечивать работу устройства во время отсутствия солнечного света. [6]
грунтовый теплообменник. Если подаваемый в здание воздух летом теплее, а зимой холоднее почвы, то при контакте с ней он соответственно охлаждается или нагревается. Таким образом за энергию, которая при этом используется для обогрева (охлаждения), не нужно будет платить.
Для обеспечения воздухообмена и качества микроклимата предусмотрена система кондиционирования, так же устройство гибридной вентиляции и применение утилизаторов теплоты внутреннего вытяжного воздуха.
Управление системами жизнеобеспечения здания осуществляется посредством термостатических клапанов (без установки комнатных контроллеров) с применением датчиков освещенности, датчиков концентрации углекислого газа и датчиков присутствия людей.
Рациональное водопользование и экологическая безопасность
Для обеспечения водоудаления и снеготаяния создан уклон крыши не менее 3 %, который направляет воду в самую нижнюю точку. Дальше установлен желоб, по которому вода направляется в стояки, находящиеся внутри здания. Таких установок в здании несколько. Большие подземные емкости оснащены насосом для принудительного перемещения воды к точкам водоразбора. Для очистки жидкости используется система фильтрации: на входе в резервуар установлен фильтр грубой очистки, такой же – на выходе. Применяется повторное использование «серых» стоков (для смыва в унитазах).
В комплексе организована первичная сортировка отходов. Использованы разные экологически сертифицированные материалы. В интерьере применяется древесина (следует отметить, что это возобновляемый природный ресурс), натуральный камень и др. Для уменьшения поступления радона в жилые этажи выполняют газоизоляцию (герметизацию) строительных конструкций.
Актуальность экологического строительства
На основе анализа международного опыта выявлены основные тенденции в области зеленого строительства. В странах, где развивается экологическое строительство, создаются национальные стандарты, учитывающие социально-экономические и природные условия страны: законодательство, государственную политику в отношении энергоресурсов и экологии, климатические условия, степень осознания проблем энергоэффективности и экологичности профессиональными сообществами и населением.
Главное отличие «зеленых» зданий – применение новейших технологий, позволяющих значительно снизить энергопотребление при эксплуатации зданий, а также негативное влияние на окружающую среду. При возведении подобных зданий чаще всего применяются:
двойное остекление, при этом между стекол располагается система циркуляции воздуха, что позволяет увеличить уровень теплосбережения;
системы сбора талой и дождевой воды, а также современные системы очищения питьевой воды;
солнечные батареи для выработки электроэнергии и солнечные коллекторы, нагревающие воду для нужд обитателей дома;
компьютерные системы управления домом и др.
В результате изучения аналогов и нормативной базы для проекта были подобраны оптимальные системы инженерного оборудования главного здания комплекса. Разработана архитектурно-планировочная концепция здания, подобрана эффективная система теплоэнергосбережения, интеллектуализации здания, рационального водопользования и энергосбережения.
Литература
1. Ахмяров Т. А. и др. Создание наружных ограждающих конструкций с повышенным уровнем теплозащиты// Энергосбережение. – 2014.-№6.-26-33
2. Вторичное использование сточных вод [Электронный ресурс]: Электрон. текстовые дан. — Режим доступа: https://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=3290 Загл. с экрана. (20.01.2019)
3. «Зеленые» здания в России и за рубежом [Электронный ресурс]: Электрон. текстовые дан. — Режим доступа: http://www.unido-russia.ru/archive/num8/art8_17/ свободный — Загл. с экрана. (16.12.2018)
4. Моделируя климат// Высотные здания.– 2017. – 3. – с.24-35
5. Отдых платинового уровня [Электронный ресурс]: Электрон. текстовые дан. — Режим доступа: http://green-city.su/otdyx-platinovogo-urovnya/ свободный — Загл. с экрана. (10.01.2018)
6. Платиновый отель для колледжа [Электронный ресурс]: Электрон. текстовые дан. — Режим доступа: http://green-city.su/platinovyj-otel-dlya-kolledza/ свободный — Загл. с экрана. (15.02.2018)
7. Преимущества фотоэлектрических солнечных модулей [Электронный ресурс]: Электрон. текстовые дан. — Режим доступа: http://ekobatarei.ru/vidy/fotoelektricheskie_solnechnyie_moduli/свободный — Загл. с экрана. (01.02.2018)
8. Система критериев LEED [Электронный ресурс]: Электрон. текстовые дан. — Режим доступа: http://taabs.org/wpcontent/uploads/2014/09/leed.pdf свободный — Загл. с экрана. (17.12.2018)
9. Энергоэффективная архитектура: пять впечатляющих примеров [Электронный ресурс]: Электрон. текстовые дан. — Режим доступа: http://www.berlogos.ru/article/energoeffektivnaya-arhitektura-pyatvpechatlyayushih-primerov/ свободный — Загл. с экрана. (15.12.2018)
10. Boeing; et al. LEED-ND and Livability Revisited // Berkeley Planning Journal.-2014- 27: 31–55.
