УСТОЙЧИВАЯ АРХИТЕКТУРА: ПРОИСХОЖДЕНИЕ, ПРИНЦИПЫ, ПРИМЕНЕНИЕ, МАТЕРИАЛЫ - ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА - 2024

Устойчивой архитектуры является применение принципов устойчивого развития в области проектирования, строительства и эксплуатации зданий. Его основными целями являются поиск энергоэффективности и снижения общего воздействия на окружающую среду.

Для достижения устойчивости учитываются пять факторов (экосистема, энергия, тип материалов, отходы и мобильность). С другой стороны, он стремится достичь экономии ресурсов и разработать дизайн в соответствии с потребностями пользователя.

Солнечный дом в Монреале (Канада). Источник: Бенуа Рошон

Когда эти факторы и принципы принимаются во внимание, повышается энергоэффективность на протяжении всего жизненного цикла здания. Эта эффективность достигается на уровне проектирования, строительства, размещения и эксплуатации.

Устойчивая архитектура направлена ​​на сокращение потребления невозобновляемой энергии и максимальное использование возобновляемой энергии. В этом смысле поощряется использование экологически чистых энергетических систем, таких как солнечная, ветровая, геотермальная и гидроэлектрическая.

Точно так же он стремится к эффективному использованию воды, используя дождевую воду и переработку сточных вод. С другой стороны, связь с окружающей средой очень важна, поэтому обычно используют зеленые крыши.

Еще один важный аспект - управление отходами на основе правила трех экологических норм (сокращение, повторное использование и переработка). Кроме того, устойчивая архитектура подчеркивает использование материалов из возобновляемых или переработанных природных ресурсов.

В настоящее время все чаще встречаются конструкции, которые проектируются, строятся и управляются с учетом критериев устойчивости. В этом смысле есть организации, которые выдают сертификаты экологичных зданий, например, сертификат LEED.

Некоторые примеры экологически безопасных зданий включают Torre Reforma (Мексика), здание Transoceánica (Чили) и кооператив Arroyo Bonodal (Испания).

происхождения

Концепция устойчивой архитектуры основана на концепции устойчивого развития, выдвинутой в докладе Брундтланд (премьер-министр Норвегии) ​​в 1982 году.

Позже, во время 42-й сессии ООН (1987 г.) в документ «Наше общее будущее» была включена концепция устойчивого развития.

Таким образом, устойчивое развитие понимается как способность удовлетворять потребности нынешнего поколения без ущерба для потребностей будущих поколений.

В 1993 году Международный союз архитекторов официально признал принцип устойчивости в архитектуре. Затем, в 1998 году Школа архитектуры и городского планирования Мичиганского университета предложила принципы устойчивой архитектуры.

Позже, в 2005 году, в городе Монтерия (Колумбия) был проведен Первый семинар по устойчивой, устойчивой и биоклиматической архитектуре.

Принципы устойчивой архитектуры

Дома с солнечными батареями во Фрайбурге (Германия). Источник: Арнольд Плессе

-Часть устойчивого развития

Устойчивость в архитектуре основана на общих принципах устойчивого развития. Эта устойчивость проистекает из необходимости уменьшить негативное воздействие процесса строительства и здания на окружающую среду.

В этом смысле было подсчитано, что здания потребляют около 60% материалов, добытых из земли. Кроме того, они прямо или косвенно ответственны за почти 50% выбросов CO2.

-Факторы для рассмотрения

Во время Чикагского конгресса 1993 года Международный союз архитекторов посчитал, что устойчивость в архитектуре должна учитывать пять факторов. Это экосистема, энергия, типология материалов, отходы и мобильность.

-Принципы устойчивой архитектуры

Факторы устойчивой архитектуры связаны с тремя принципами, установленными в 1998 году в Школе архитектуры и городского планирования Мичиганского университета. Они есть:

Экономия ресурсов

Это относится к применению трех принципов экологии (сокращение отходов, повторное использование и переработка). Таким образом достигается эффективное использование природных ресурсов, используемых в здании, таких как энергия, вода и материалы.

Жизненный цикл дизайна

Этот принцип создает методологию анализа строительных процессов и их воздействия на окружающую среду. Он должен применяться на этапе, предшествующем строительству (разработка проекта), в процессе строительства и эксплуатации здания.

Следовательно, устойчивость должна проявляться на всех этапах жизненного цикла здания (проектирование, строительство, эксплуатация, техническое обслуживание и снос).

Дизайн по отношению к пользователю

Проекты устойчивой архитектуры должны способствовать взаимодействию человека и природы. При этом учитывается сохранение природных условий в соответствии с городским дизайном.

Кроме того, необходимо поддерживать качество жизни пользователя, поэтому здание следует рассматривать с точки зрения создания устойчивых сообществ. Следовательно, он должен соответствовать следующим требованиям:

1. Эффективно расходуйте энергию.
2. Эффективно используйте другие ресурсы, особенно воду.
3. Мысль о формировании прочных и самодостаточных сообществ смешанного использования.
4. Быть рассчитанным на долгий срок службы.
5. Планируйте, чтобы обеспечить гибкость образа жизни и владения.
6. Предназначен для максимальной утилизации.
7. Быть здоровым.
8. Быть адаптированным к экологическим принципам.

Приложения

Переработка отходов. Источник: Хорхе Чайковски Устойчивая архитектура фокусируется на создании городской среды обитания, способствующей социальному благополучию, безопасности, экономическому процветанию и социальной сплоченности в гармонии с окружающей средой. В этом смысле его основная сфера применения - жилые здания, будь то жилые или рабочие.

Таким образом, устойчивая архитектура в основном касается проектирования и строительства жилых домов, зданий для экологически чистых компаний, а также образовательных или медицинских центров.
В этом контексте принципы устойчивости применительно к архитектуре выражаются в:

-Гармония с окружающей экосистемой и биосферой в целом

Предполагается, что и процесс строительства, и эксплуатация здания должны оказывать минимально возможное негативное воздействие на окружающую среду. Для этого здание и его вспомогательная система (предоставление услуг, коммуникационные пути) должны быть максимально интегрированы в природную среду.

В этом смысле важно продвигать связь с природой, поэтому зеленые зоны (сады, зеленые крыши) актуальны в дизайне.

-Энергосбережение и эффективность

Устойчивая архитектура стремится максимально снизить потребление энергии и даже заставить здание производить собственную энергию.

Снижение потребления энергии

Основное внимание уделяется системам кондиционирования воздуха, которые потребляют большое количество энергии и, таким образом, снижают воздействие здания на окружающую среду.

При этом учитывается дизайн, использование подходящих материалов и ориентация здания. В последнем случае очень важны ориентация относительно курса Солнца в небе и характер циркуляции ветра.

В случае снижения температуры в здании необходима вентиляция, а для эффективного отопления важна надлежащая изоляция. Например, большие окна можно использовать для естественного освещения и обогрева здания.

Однако стекло - плохой теплоизолятор, поэтому необходимо уменьшить потери тепла через стекло. Для этого альтернативой является использование герметичных стеклопакетов.

Производство альтернативной энергии

Другой аспект, который принимает во внимание устойчивая архитектура, - это включение, производство или использование альтернативных источников энергии (солнечной, ветровой или геотермальной). Среди других альтернатив солнечная энергия может использоваться для обогрева здания, воды или производства электроэнергии с помощью солнечных батарей.

Геотермальная энергия (тепло изнутри земли) также может использоваться для обогрева зданий. Точно так же ветровые системы (энергия, генерируемая силой ветра) могут быть включены для производства электроэнергии.

-Использование возобновляемых материалов с низким воздействием на окружающую среду

Устойчивый характер архитектуры начинается даже с происхождения и форм производства материалов, используемых в строительстве. Следовательно, следует отказаться от использования материалов из ископаемого топлива, таких как пластик (за исключением вторичной переработки).

С другой стороны, древесина должна быть плантационной и не затрагивать естественные леса.

-Эффективное использование воды

Устойчивая архитектура способствует эффективному использованию воды как при строительстве, так и при эксплуатации здания. Для этого существуют различные альтернативы, такие как сбор и хранение дождевой воды.

Кроме того, можно очищать сточные воды с помощью солнечной энергии или устанавливать системы повторного использования сточных вод.

-Зеленая архитектура

Еще один фундаментальный принцип - это включение природы в дизайн, поэтому в него включены внутренние и внешние сады, а также зеленые крыши.

Среди преимуществ включения этих элементов - использование дождевой воды, смягчение ее воздействия на конструкцию и сток.

Таким же образом растения очищают воздух, улавливают СО2 из окружающей среды (уменьшая парниковый эффект) и способствуют звукоизоляции здания. С другой стороны, взаимосвязь структура-растение имеет эстетический эффект и благоприятное психологическое воздействие.

-Производство и обращение с отходами

Управление отходами учитывается в процессе строительства, когда образуются отходы, оказывающие сильное воздействие на окружающую среду. Следовательно, он стремится эффективно использовать материалы, производить меньше отходов и повторно использовать или перерабатывать произведенные материалы.

Следовательно, должна быть адекватная система управления отходами, производимыми его обитателями. Другие аспекты могут включать сортировку отходов для переработки и повторного использования, компостирование органических отходов для садов.

Экологические материалы для строительства

Материалы, используемые при проектировании и строительстве с учетом экологического подхода к архитектуре, не должны иметь большого воздействия на окружающую среду. Следовательно, необходимо выбросить материалы, получение которых может нанести ущерб окружающей среде.

Например, здание, интерьер которого облицован деревом в результате вырубки лесов в Амазонке, нельзя считать устойчивым или экологичным.

-Традиционные материалы

Дерево

Используемая древесина должна быть получена с плантаций, а не из естественных лесов, и должна иметь соответствующую сертификацию. Этот материал позволяет создавать теплую и приятную атмосферу и является возобновляемым ресурсом, который помогает снизить парниковый эффект.

Саман или сырая земля

Этот материал отличается малой ударопрочностью и энергоэффективностью, а благодаря технологическим инновациям существуют улучшенные варианты. Таким образом можно получить подходящие смеси для различных целей.

-Вторичная переработка и биоразлагаемые материалы

Существуют различные варианты, такие как пластиковые или стеклянные бутылки, кристаллы, отходы урожая и другие. Таким образом, панели с имитацией дерева были разработаны из остатков урожая сорго, сахарного тростника и пшеницы.

Точно так же очень прочные кирпичи строятся из отходов горнодобывающей промышленности и плитки из скорлупы кокосов. Точно так же можно создавать панели функционального дизайна из пластиковых бутылок из ПЭТ для создания звукоизоляции.

Другой вариант - панели из переработанного пластика, которые вставляются в кирпичи, чтобы сделать их более прочными. Таким же образом могут быть переработаны материалы из строительных отходов или сносов, такие как двери, трубы, окна.

Щебень кладки можно использовать для стяжки или обсадки колодцев. С другой стороны, можно использовать переработанные металлы или биоразлагаемые краски на основе молочного белка, извести, глины и минеральных пигментов.

плитки

Плитка - это декоративный элемент конструкции, который используется как для экстерьера, так и для интерьера. Можно использовать различные варианты плитки, полностью изготовленные из переработанного стекла, например Crush. Другие включают в себя различные отходы, такие как туалетные отходы, плитку или гранитную пыль.

Плитка или напольное покрытие

Существуют различные продукты, такие как брусчатка, плитка или паркет, сделанные из переработанных материалов. Например, брусчатку и паркет из переработанных покрышек и пластика в сочетании с другими элементами.

Блоки

Есть несколько предложений для блоков, которые включают переработанные материалы, такие как Blox. Этот материал содержит 65% целлюлозы из переработанной бумаги или шлама бумажной промышленности.

Панели и доски

Панели могут быть построены из агломерирующих остатков урожая или соломы, как Panel Caf. Точно так же их можно производить из древесного волокна, связанного смолой (плиты DM), или из переработанного полиэтилена.

Примеры зданий с устойчивой архитектурой

Торре Реформа и Торре Майор (Мехико, Мексика). Источник: Карлос Валенсуэла. Сегодня во всем мире уже существует множество примеров экологичных зданий, среди которых есть следующие соответствующие примеры.

Торре Реформа (Мексика)

Это здание расположено на Пасео Реформа в Мехико, и его строительство закончилось в 2016 году. Это одно из самых высоких зданий в Мексике высотой 246 м, имеющее международный сертификат LEED, подтверждающий его экологичность.

Среди прочего, на этапе строительства были приняты меры, чтобы оказать наименьшее негативное воздействие на население в этом районе. Для этого в каждую смену приходилось всего 50 рабочих, и здесь была ирригационная система для уменьшения образования пыли.

С другой стороны, он генерирует часть потребляемой энергии за счет солнечных батарей и ветроэнергетической системы, расположенной на крыше здания. Точно так же гидроэлектроэнергия вырабатывается через небольшие водопады, которые позволяют подавать электричество к оборудованию на нижних этажах.

Кроме того, здание потребляет на 55% меньше воды, чем другие аналогичные здания, благодаря системе оборотного водоснабжения (сброс из туалетов и душевых). Аналогичным образом, каждые четыре этажа расположены благоустроенные пространства, которые создают приятную атмосферу и позволяют сэкономить на кондиционировании воздуха.

Сады Torre Reforma поливают дождевой водой, собираемой и хранящейся для этой цели. Еще одна экологическая особенность - высокоэффективная система кондиционирования воздуха.

Что касается управления освещением, включены окна с двойным остеклением, которые обеспечивают достаточное освещение и гарантируют большую изоляцию. Кроме того, он имеет автоматическую систему с датчиками, которая выключает свет в незанятых помещениях или там, где достаточно естественного света.

Трансокеанский дом (Чили)

Это здание находится в Витакура (Сантьяго-де-Чили) и было завершено в 2010 году. Оно имеет международную сертификацию LEED как экологичное здание, поскольку оно включает в себя различные системы энергосбережения.

Таким образом, он имеет систему производства геотермальной энергии для кондиционирования воздуха в здании. С другой стороны, в него встроена система энергоэффективности, которая позволяет экономить 70% энергии по сравнению с традиционным зданием.

Кроме того, он был ориентирован на использование солнечной энергии и обеспечение внешнего вида из всех его ограждений. Таким же образом все его фасады были специально изолированы, чтобы избежать нежелательных потерь или увеличения тепла.

Pixel Building (Австралия)

Он расположен в Мельбурне (Австралия), построен в 2010 году и считается очень эффективным с точки зрения энергетики. В этом здании энергия вырабатывается различными системами возобновляемой энергии, такими как солнечная и ветровая.

С другой стороны, это системы для сбора дождевой воды, зеленых крыш и удаления отходов. Более того, его чистый выброс CO2 был оценен как нулевой.

Точно так же система зеленых крыш орошается ранее собранной дождевой водой и дает пищу. В системе освещения и вентиляции используются натуральные системы, которые дополняются теплоизоляцией стеклопакетов в окнах.

Cooperativa Arroyo Bonodal, Tres Cantos (Испания)

Это жилой комплекс из 80 домов, расположенный в городе Трес-Кантос в Мадриде, получивший сертификат LEED в 2016 году. Он включает в себя вентилируемый фасад с двойной изоляцией и использование геотермальной энергии.

Геотермальная энергия добывается системой из 47 скважин на глубине 138 м. С помощью этой системы комплекс полностью кондиционируется, не требуя источника энергии из ископаемого топлива.

Таким образом, управление производимой тепловой энергией позволяет охлаждать здание летом, отапливать его зимой и обеспечивать систему горячей водой.

Ссылки

1. Бэй, Дж. Х. и Онг Б. Л. (2006). Тропическая устойчивая архитектура. Социальные и экологические аспекты. ELSEVIER Architectural Press. Оксфорд, Великобритания. 287 с.
2. Чан-Лопес Д. (2010). Принципы устойчивой архитектуры и жилья для малоимущих: пример: жилье для малообеспеченных в городе Мехикали, Нижняя Калифорния. Мексика. A: Международная конференция «Виртуальный город и территория». «Шестой. Международный конгресс виртуальных городов и территорий, Мехикали, 5, 6 и 7 октября 2010 г. ». Mexicali: UABC.
3. Гай С. и Фармер Дж. (2001). Переосмысление устойчивой архитектуры: место технологий. Журнал архитектурного образования 54: 140–148.
4. Хеггер М., Фукс М., Старк Т. и Цоймер М. (2008). Энергетическое руководство. Устойчивая архитектура. Birkhâuser Basel, Берлин. Деталь издания Мюнхен. 276 с.
5. Любомирский С., Шелдон К.М., Шкаде Д. (2005). В поисках счастья: архитектура устойчивых изменений. Обзор общей психологии 9: 111–131.
6. Самора Р., Вальдес-Эррера Х., Сото-Ромеро Дж. К. и Суарес-Гарсия Л. Е. (з / ж). Материалы и конструкция II «Устойчивая архитектура». Факультет высшего образования Acatlán, Архитектура, Национальный автономный университет Мексики. 47 п.