Концепция пассивного дома

Классификация зданий

По назначению здания подразделяются на две большие группы: гражданские и производственные.

Гражданские предназначаются для проживания и обеспечения бытовых, общественных и культурных потребностей человека. Производственные — для обеспечения нормальных условий производственных процессов, для защиты оборудования и работающих на производстве людей от атмосферных воздействий и для обеспечения необходимых комфортных условий работы трудящихся на производстве. К производственным относятся основные и вспомогательные здания промышленных предприятий различного назначения (таких, как черной и цветной металлургии, машиностроения, химии и т. п.), агроиндустриальных комплексов сельскохозяйственных зданий производственного назначения и т. п. Гражданские здания, в свою очередь, подразделяются на две подгруппы: жилые и общественные. К жилым относятся предназначенные для постоянного проживания квартирные дома, общежития, интернаты. К общественным — здания учебно-воспитательных и научных учреждений, зрелищные, лечебно-профилактические, коммунальные и т. п. Особенностью жилых зданий и многих видов общественных является большое количество отдельных помещений небольшой площади. Особенность производственных зданий, резко отличающая их от жилых, — наличие крупных общих помещений не разгороженных стенами и перегородками на комнаты и иногда достигающих размеров нескольких гектаров. Большей частью такие помещения имеют промежуточные опоры — ряды колонн, располагаемые в определенном порядке. Расстояние между двумя смежными опорами в направлении, соответствующем расположению основной несущей конструкции покрытия или перекрытия (фермы, балки и т. п.), называется пролетом (рис. 1.4). В зависимости от числа пролетов здания подразделяют на однопролетные и многопролетные.  В зависимости от размеров пролетов здания подразделяют на мало-, средне- и крупнопролетные (или, что то же, на мелко-, средне-, большепролетные — несущественная разница в сложившейся терминологии). При этом градации, соответствующие приведенным терминам, различны для много- и одноэтажных зданий. Много-этажные малопролетные здания имеют пролеты (или шаги) порядка 2, 4... 4,8 м; среднепролетные — 4,8... 9 м; крупнопролетные — 9... 15 м. В одноэтажных малопролетными называют здания с пролетами до 12 м; средне-пролетными — 12... 36 м; большепролетными — более 36 м. В таких зданиях термин большепролетные применяют не только к характеристике пролетов, но и к самим конструкциям.

Здания, в которых конструкции больших пролетов опираются на опоры, расположенные только по контуру, с образованием свободного от опор пространства, называют зданиями зального типа.

По этажности существующие классификации достаточно условны и не однозначны. Наиболее просто подразделять здания на одноэтажные и многоэтажные (здания в два и более этажей): в этом случае отличительным признаком служит наличие или отсутствие междуэтажных перекрытий. Однако этого оказывается не достаточно. В архитектурно-строительной практике и в типологической учебной литературе можно встретить и другие отличительные признаки, положенные в основу классификаций, приводимых для сведения.

Так, в жилищном строительстве принято группировать жилые здания по числу этажей: малоэтажные (1.-.. 3 этажа): средней этажности (до 5 этажей); многоэтажные (6 и более этажей); повышенной этажности (10... 25 этажей); высотные, В общественных зданиях предложен другой признак — высота зданий: до 30 м — здания повышенной этажности; до 50 м — здания 1 категории многоэтажных; до 75 м — II категории; до 100 м — III категории многоэтажных; выше 100 м — высотные. В промышленном строительстве учитываются типологические особенности: принято считать, что многопролетные двухэтажные здания имеют свою специфику, в связи с чем их выделяют в самостоятельную группу (подробнее об этом см. в § XVI. 1); здания же подразделяют на; одно-, двух-, многоэтажные (3 этажа и выше).

Различие приведенных классификаций вызвано тем, что состав отличительных признаков расширен: помимо числа этажей включаются также особенности объемно-планировочной структуры типов зданий, их типологические особенности и требования, предъявляемые к ним (^наличие или отсутствие лифтов в жилых домах, их количество и т. п.).

Эти классификации приведены для сведения в связи с тем, что в настоящем учебнике, ориентированном на комплексное проектирование, некоторые из них могут встретиться в определенном контексте. Ориентация на комплексное проектирование предопределила и систематизацию зданий по этажности, принятую в разделах настоящего учебника. В ней учтены некоторые из выше приведенных отличительных признаков. Здания подразделены на три группы: одноэтажные, многоэтажные и малоэтажные жилищно-гражданские.

В группу малоэтажных включены индивидуальные жилые и небольшие гражданские здания с мелкими пролетами, требования к которым и их строительные решения существенно отличны от других зданий.

В группу одноэтажных включены средне- и большепролетные здания, преимущественно производственные, зрелищные и т. п,

В группу многоэтажных включены все типы зданий: производственные, гражданские.

Здания подразделяются также на отапливаемые и неотапливаемые. К числу неотапливаемых относятся такие здания складов, вспомогательных служб и т. п., которые не требуют положительных температур воздуха; вместе с тем к этой же категории относятся и некоторые здания с избыточными тепловыделениями (так называемые горячие цехи). Отапливаемые здания требуют поддерживания заданного температурно-влажностного режима, регламентируемого требованиями СНиПов по типам зданий.

Подразделение зданий по признаку наличия или отсутствия подъемно-транспортного оборудования относится в основном к промышленному строительству и будет рассмотрено ниже в соответствующих разделах учебника.

Зданиями массового строительства называют такие, которые строят в большом количестве по многократно тиражированным проектам. Уникальными называют здания важного общественного значения (Дворцы культуры, музеи и т. п.). Они, как правило, строятся по индивидуальным проектам.

Концепция пассивного дома

Концепция “пассивного дома” стала настоящим прорывом в повышении энергоэффективности мировой экономики. Такой дом не только не зависит от внешних коммуникаций, но, в принципе, может и сам служить источником энергии. Это становится возможным благодаря рациональному использованию источников тепла и энергии самого дома и окружающей его территории. При этом теплопотери предотвращаются благодаря конструктивным особенностям здания, в которых используются современные энергосберегающие технологии и высокоэффективные теплоизоляционные материалы.

Аварийное отопление (на случай длительных морозов), система горячего водоснабжения, электропитание пассивного дома осуществляются за счет энергии природных источников. Кроме того, по максимуму используется тепло от бытовых приборов, стоков, естественное тепло обитателей дома. Наиболее совершенные проекты учитывают даже ориентацию по сторонам света и розе ветров.

Одними из первых проектами энергоэффективных зданий занялись в США. Еще 20 лет назад американский исследователь Дэвид Opp (David Orr) разработал принципы строительства здания, отвечающего всем требованиям экологичности и энергоэффективности. Они включают в себя много позиций, но вкратце сводятся к требованиям максимальной эффективности использования материалов и технологий. Эти постулаты стали основой для возведения пассивных экозданий по всему миру. В частности, они гласят:

· пассивное здание должно производить больше электрической энергии, чем использовать;

· энергия и материалы должны использоваться с максимальной эффективностью;

· здание должно использовать материалы, произведенные без ущерба или с минимальным ущербом для окружающей среды;

· здание должно обеспечивать строгий учет стоимости его эксплуатации.

Результатом реализации этих принципов стало новое здание Учебного Центра по изучению окружающей среды (Adam Joseph Lewis Center, Оберлин, Огайо, США), которое на сегодняшний день является почти полностью автономным. Разработчики рассчитывают к 2020 году довести здание до климатической нейтральности, то есть отсутствию потребности во внешних источниках энергии и воды.

Энергоэкономичные здания - не используют энергию природной среды (т.е. альтернативных источников) и обеспечивают снижение энергопотребления, большей частью, за счет усовершенствования систем их инженерного обеспечения (как наиболее "энергоемких" составляющих энергетического "каркаса" здания), конструктивных элементов, определяющих характер и интенсивность энергообмена с внешней средой (наружных ограждений, окон и т.п.), а также оптимизации архитектурных решений, направленной на сокращение энергопотерь (повышение компактности объемов, сокращение площади остекления, использование градостроительных приемов и архитектурных форм, нивелирующих отрицательные воздействия природно-антропогенных факторов внешней среды - ветра, солнца и т.п.).

Энергоактивные здания - ориентированы на эффективное использование энергетического потенциала внешней среды (природно-климатических факторов внешней среды) в целях частичного или полного (автономного) энергообеспечения посредством комплекса мероприятий, основанных на применении объемно-планировочных, ландшафтно-градостроительных, инженерно-технических, конструктивных средств, которые предполагают ориентированность пространств, архитектурных форм и технических систем на энергетические источники внешней среды (солнце, ветер, грунт и др.)

Здоровые здания

Основными элементами концепции являются:

· Организация естественной контролируемой вентиляции, которая обеспечивает поступление необходимого количества свежего воздуха в помещение, вывод загрязненного воздуха естественным образом.

· Ночное охлаждение «интенсивная вентиляция» (в летнее время или постоянно для районов с высокими среднегодовыми температурами), подразумевает комплексное охлаждение здания путем замещения теплого загрязненного воздуха свежим охлажденным воздухом в ночное время.

· Применение систем солнцезащиты. Если фасад здания имеет большие стеклянные поверхности, то использование систем, способных контролировать проникновение солнечных лучей в помещение, является не только полезным, но иногда и необходимым.

Архитектурно-планировочное решение здания – проектные материалы, представляющие поэтажные планы здания, проработанные с учетом планировочной схемы, функционально-планировочного и объемно-планировочного решений