Примеры реализации объектов энергоэффективных зданий в США и Канаде

       Интересна реализация проектов снижения потребления энергии в школах и университетах США. Так как эти заведения связаны с процессом обучения детей и подростков и практически постоянным их пребыванием в стенах учебного заведения, во многих проектах реализованы возможности максимального использования естественного освещения, а так же защиты зданий и зон отдыха от солнечной радиации.

       Так, здания кампуса Политехнического Университета штата Аризона в городе Меса расположены таким образом, что с одной стороны отбрасывают максимально возможную тень, создавая в жаркие солнечные дни пространство для работы и учебы не требующее охлаждения воздуха, с другой стороны учебные помещения хорошо освещены естественным светом, что важно для психологического комфорта и для поддержания физического здоровья обучающихся. При этом в зданиях используется система естественной вентиляции, которая снижает затраты на кондиционирования воздуха. Кроме этого, для получения электроэнергии, здание снабжено солнечными батареями, что позволило еще больше повысить энергоэффективность такого здания до уровня сертификата LEED Gold.

       Учебные аудитории Школы бизнеса Дарлы Мур в кампусе Университета Южной Каролины штата Колумбия освещаются естественным солнечным светом даже в цокольном этаже. Этого удалось достичь, грамотно используя наклонный рельеф участка строительства. Кроме того, это здание, построенное в 2013 году, оснащено современным оборудованием, позволяющим максимально снизить энергопотребление и достичь нулевого рейтинга расходования электроэнергии, что на момент сдачи объекта в эксплуатацию позволило сделать Школу бизнеса Дарлы Мур самым энергоэффективным зданием в США [6]. Помимо снижения энергопотребления за счет максимального освещения помещений естественным светом, в данном здании охлаждение и отопление помещений осуществляется современными системами кондиционирования воздуха, позволяющими снизить потребление энергии в сравнении с традиционными системами. Кроме этого в здании существуют системы сбора дождевой воды, которая впоследствии используется для технических нужд и полива растений.

 

Рисунок 4.3.1.1. Здание Школы бизнеса Дарлы Мур Университет Южной Каролины [15].

 

       Подобные системы сбора дождевых вод и очистки использованных вод с последующей их рециркуляцией применяются во многих энергоэффективных зданиях на территории США. Примером может служить здание учебного центра дневной школы округа Марин, расположенной в Корте Мадера, штат Калифорния. Это здание имеет зеленое покрытие, собирающее и фильтрующее дождевую воду, которая после естественной фильтрации зеленым ковром из местных растений поступает в наземные емкости, в которых фильтруется, проходя через камни, которыми наполнены эти емкости, затем попадает на хранение в подземные резервуары. Такая система позволяет не только использовать дождевую и ливневую воду для нужд здания, но и защищает фундаменты здания от неблагоприятного действия воды.

       Использование геотермальной энергии для охлаждения и обогрева зданий – метод повышения энергоэффективности, используемый во многих зданиях на территории США. Примером такого здания может быть здание мери города Чандлер в штате Аризона. Здание сертифицировано на уровень LEED Gold [7] и имеет не только систему обогрева и охлаждения на базе геотермальной энергии, но также специальную систему накопления и фильтрации дождевой воды с прилегающих улиц, используемой для технических нужд, а так же механическую систему затенения, позволяющую снизить проникновение внутрь здания солнечного тепла с южной стороны. Кроме этого, особенностью здания является прозрачная градирня, позволяющая наглядно продемонстрировать посетителям здания как очищается вода и насколько высока экологичность данного проекта. Буровые сваи для геотермального отопления и охлаждения здания имеет еще одно офисное здание на территории США – здание Федерального центра в Сиэтле, штат Вашингтон. Данное здание помимо геотермальной системы охлаждения и отопления имеет еще дополнительный резервуар для накопления тепла, что совместно с системой управления освещения офисов позволило приблизить данное здание к отметке нулевого баланса затрат энергии и претендовать на получение «Энергетической звезды» Агентства по охране окружающей среды США.

Говоря об энергоэффективных и пассивных зданиях необходимо помнить, что помимо систем, обеспечивающих снижение выбросов CO₂ и полного или частичного отказа от использования невозобновляемых источников энергии для функционирования этого здания, программа «зеленого» строительства включает в себя минимализацию влияния такого здания на окружающую среду. Это касается как материалов, из которых строится здание, так и влияние этого здания на природный ландшафт и окружающую застройку.

Дискуссионным вопросом при застройке прибрежных территорий является вопрос сохранения природной среды. Задача сохранения экосистемы в Ванкувере отлично решена при строительстве на его набережной конгресс-центра (рис. 4.3.1.2). При проектировании данного объекта, архитекторы не только предприняли все меры, чтобы новое здание не навредило экосистеме, но и, совместно с консультантами-экологами, создали дополнительные условия для обитания морской флоры и фауны: раков, мидий, крабов, морских звезд, водорослей и других морских обитателей [8]. Это стало возможно благодаря конструкции бетонного рифа, расположенного в воде под зданием конгресса. Риф является частью фундамента здания, которое помимо рифа опирается еще и на сваи, и создает водные «карманы» в которых обеспечены естественные условия обитания для морских растений, животных и рыб. Благодаря подводной конструкции под зданием создаются приливные зоны, которые ежедневно обновляются вместе с приливами и отливами. Кроме подводной части здания, направленной на сохранение устойчивости водной экосистемы, здание имеет зеленую кровлю площадью 24,3 тысячи м², которая является самой большой непромышленной зеленой кровлей в Северной Америке. 400 тысяч местных растений, высаженных на зеленой кровле обеспечивают естественную среду обитания для птиц, пчел, бабочек и прочих насекомых. Помимо сохранения экосистем, подводная часть здания и зеленая кровля способствуют повышению энергоэффективности здания. Кровля служит барьером между внутренней средой здания и внешней, снижая поступления тепла в здания летом и удерживая тепло внутри здания зимой. Кроме этого, охлаждение и отопление здания осуществляется системой тепловых насосов, работающих за счет использования температуры морской воды. Морская вода, имея постоянную температуру, позволяет охлаждать здания летом и дает тепло для обогрева здания зимой. Для обогрева и охлаждения пола используется лучистая энергия, что вкупе с естественной вентиляцией помещений позволяет снизить расход электроэнергии для охлаждения здания в летние месяцы и обогрева в зимние.

 

Рисунок 4.3.1.2. Здание конгресс-центра в Ванкувере [16].

 

       Экономия электроэнергии осуществляется также посредством использования энергоэффективной системы освещения и контролю дневного освещения. В здании также используется система оборотного водоснабжения, позволяющая очищать «черные» воды и использовать их повторно. Кроме того опресненная морская вода используется для полива растений на зеленой кровле в засушливые месяцы. Здание конгресс-центра получило сертификат LEED@ CANADA PLATINUM.

 

Библиографический список

1. 2012. Стандарт BEDZED. Green Building 4: 34-41

2. 2012. Оригами в центре Парижа. Green Building 4: 82-87

3. 2013. Sliced porocity block. Счастливый билет Чэнду. Green Building 1: 58-63

4. 2012. One ocean. Единый и многообразный. Green Building 3: 58-63

5. 2013. Живой мир Solaris. Green Building 1: 64-69

1. 6.2013. Сабаль – символ Южной Каролины. Green Building 2: 38-43

6. The U.S. Green Building Council (USGBC) [Электронный ресурс] http://www.usgbc.org/projects/chandler-city-hall (дата обращения 09.05.2017г.)

7. 2013. Там, где город встречается с природой. Green Building 3: 46-53

8. http://www.zedfactory.com/bedzed [Электронный ресурс] (дата обращения 09.05.2017г.)

9. Resstende shades installed in the Tjuvholmen Icon Complex designed by Renzo Piano [Электронный ресурс] http://www.resstende.com/en/news/singola.jsp?codice=97 (дата обращения 09.05.2017г.)

10. Иванов К. 2013. Фактурные фасады: Origami в Париже // The Architect. [Электронный ресурс] https://thearchitect.pro/ru/news/5214-Fakturnye_fasady__Origami_v_Parizhe (дата обращения 09.05.2017г.)

11. Welch A. 2013. Sliced Porosity Block: Chengdu Buildings//E-architect [Электронный ресурс] https://www.e-architect.co.uk/china/sliced-porosity-block (дата обращения 09.05.2017г.)

12. 2012. Выставочный павильон «One ocean» (Южная Корея)//Fasad News Новости фасадного рынка [Электронный ресурс] http://fasadnews.ru/выставочный-павильон-one-ocean-южная-корея/ (дата обращения 09.05.2017г.)

13. http://www.ctbuh.org/TallBuildings/FeaturedTallBuildings/FeaturedTallBuildingArchive2012/ SolarisSingapore/tabid/3854/language/en-GB/Default.aspx [Электронный ресурс] (дата обращения 09.05.2017г.)

14. University of South Carolina Darla Moore School of Business http://moore.sc.edu/academicprograms/undergraduate/admissions.aspx [Электронный ресурс] (дата обращения 09.05.2017г.)

15. Murphy J. 2014. Vancouver convention centre honoured by AIA. http://www.ssg.coop/vancouver-convention-centre-honoured-by-aia/ [Электронный ресурс] (дата обращения 09.05.2017г.)