Книга служит цели информирования специалистов в области устойчивого развития городов, устойчивого проектирования и строительства.
Скачать 4.74 Mb.
|
Биопозитивность зданий и инженерных сооружений - это их способность органично вписываться в природную среду (в экосистемы) и не быть отторгаемыми экосистемами, не разрушать и не загрязнять природную среду, восстанавливать природу, быть приспособленными (биоадаптивными) для существования живой природы на наружных поверхностях зданий и внутри объемов сооружений, экономить ресурсы и не требовать для изготовления зданий невозобновимых ресурсов, не быть преградами на путях потоков веществ и энергии, не выделять неперерабатываемых природной средой загрязнений, создавать высокое качество жизни. Таким образом, биопозитивность зданий и инженерных сооружений - интегральное понятие, включающее в себя основные требования к природосберегающим и природовосстанавливающим объектам. Как уже отмечалось ранее, биопозитивные здания и инженерные сооружения в городе позволяют в определенной степени «вернуть» природе часть территорий с почвенно - растительным слоем и создать новые дополнительные озелененные площади, что может помочь восстановить действие правила Ле-Шателье - Брауна и остановить отступление природы под антропогенным давлением. Одно из первых условий биопозитивности зданий и сооружений - создание возможности существования и роста растений на их поверхностях. Растения, закрепленные на вертикальных, горизонтальных и наклонных поверхностях, улучшают состав воздуха и воды, очищают воздух и воду от загрязнений, улучшают микроклимат, создают биомассу, обеспечивают существование микроорганизмов, создают звуко- и теплозащиту, улучшают внешний вид сооружений, его визуальное восприятие (рис. 8.1). Для этого рекомендуется: внешнее озеленение вьющимися растениями, закрепленными, например, в проемах декоративных керамических выступов; использование сети внутренних керамических каналов, заканчивающихся на поверхности стены керамическими чашами, в которые высаживают растения (в этом случае корни растений по каналам получают влагу из грунта). Для укоренения растений в отмостке устраивают проемы с открытым грунтом. При использовании грунтовых каналов в стенах они должны контактировать с естественным грунтом под зданием. Для этого в фундаментах зданий также выполняют заполненные растительным грунтом проемы. Керамические скворечники для мелких птиц размещают между озеленяемыми чашами. Озеленение, выполненное в виде сплошного ковра на стене, существенно улучшает микроклимат внутри помещения, так как служит дополнительной теплоизоляцией (затраты на отопление снижаются до 15 %), улавливает загрязнения и снижает поступающий извне шум, вырабатывает кислород. Следующий шаг по повышению уровня биопозитивности - создание условий для роста и существования мелких животных на озелененной или приспособленной для этого поверхности здания и сооружения, которая должна быть подобна природному субстрату (почва, кора деревьев, природные камни и др.). Наиболее просто этот вопрос может быть решен для берегоукрепительных сооружений в зоне, соприкасающейся с водой: устраиваются большие поверхности субстрата, удобные для крепления обрастаний, и большие объемы, омываемые водой (подводные "скворечники"). Более сложно решается этот вопрос для наземных зданий и сооружений: в конструкциях должны быть созданы "скворечники", укрытия среди озелененных поверхностей, которые могут быть заселены мелкими и средними птицами, летучими мышами и другими животными. В стенах или на их наружных поверхностях можно сделать "домики" для птиц (собственно, это решение издавна используется птицами для устройства своих гнезд под карнизами зданий - в относительной безопасности от хищников). Оригинальное решение скворечника в стене сделано в Англии одним из энтузиастов экоадаптивного строительства - главой небольшой строительной фирмы; устройство гнезд за вертикальным озеленением стены, выполненным на относе, предложено в ФРГ [88]. Б. Молисон предложил устраивать коллективные гнезда (как это делают, например, стрижи) для небольших колоний птиц, летучих мышей и даже на земле для полевых мышей. В последнем случае "домик" выполняется в виде соединенных трубок [85]. Однако этим не ограничивается приспособленность (биоадаптивность) биопозитивных зданий для создания условий жизни различных растений и животных. Человек в устойчивом городе должен предоставить животным и растениям экологические объемы (площади), которые были заняты искусственными объектами. Поэтому необходимо проанализировать вопрос о способах урбоэкологической помощи живой природе: 1. Синантропизируемые животные могут жить в укрытиях, созданных в зданиях и сооружениях или непосредственно рядом с ними (певчие птицы, дятлы, белки, летучие мыши, кролики, ежи, и др.). Для мелких животных можно устроить искусственные норы на малопосещаемой территории участка или с входом с безопасной для животного территории зеленого коридора. Входы в эти норы должны быть скрыты в густом кустарнике. Для более теплолюбивых животных эти искусственные норы можно частично расположить под зданием, обеспечив невозможность доступа животного в здание (каменная или железобетонная оболочка вокруг норы). 2. В зеленых "коридорах" и специально выделенных территориях леса внутри города, соединенных коридорами с естественным лесом за городом, в искусственных или естественных норах и укрытиях, совмещенных по мере надобности с инженерными сооружениями - подпорными и шумозащитными стенами и др. - могут жить кролики, зайцы, белки, лисы, черепахи, барсуки, фазаны, лягушки, змеи и др. Для этого должен быть разработан широкий комплекс специальных полифункциональных биоадаптивных инженерных сооружений, изготовленных из природоподобного субстрата и имеющих ниши (укрытия) для животных. 3. На естественных нетронутых природных территориях на достаточном удалении от города могут жить дикие животные - как растительноядные, так и хищники - волки, медведи, косули, лоси, кабаны и др. Очень важным требованием здесь является соединение всех озелененных пространств "зелеными коридорами", то - есть создание зеленого каркаса, в котором животные могли бы свободно мигрировать, не опасаясь уничтожения со стороны машин и человека. Для этого устраивают непрерывные зеленые полосы, которые в местах пересечения с транспортными магистралями проходят над- или под магистралями, или их соединяют небольшими тоннелями, соответствующими размерам мигрирующих по ним животных: для лягушек и черепах- 0,5...1,0м, для зайцев и лис- 1м, для косуль -1,5- 2м, и т.д. Тоннели под магистралями должны быть выполнены как продолжение того ландшафта, в котором живут эти мигрирующие животные: грунт с озеленением, болото, речная вода с грунтовым дном и др. Ввиду недостаточно экологичного мышления подавляющего большинства жителей планеты нельзя надеяться на то, что в соответствии с концепцией инвайронментализма и экологической этики будет соблюдаться биосправедливость - право животных и растений или уникальных природных ландшафтов оставаться без контактов с людьми (в буквальном переводе - оставаться без приставания). Поэтому для сохранения животного мира необходимы определенные границы между поселениями и местами обитания животных. Эти границы могут совпадать с географическими границами [6] и могут быть, как и географические границы, охраняемыми и непреодолимыми (горы, реки, пустыни). Им могут быть свойственны препятствующая или фильтрующая функции. Возможно, в ряде случаев потребуется возведение специальных "экологических заборов" для ограничения или исключения доступа людей в места обитания животных и наоборот. "Экологические заборы" могут быть выполнены из непреодолимого кустарника (густого, с шипами, посаженного в несколько рядов) в сочетании с деревьями, или как лесополосы с дополнительным устройством между деревьями прозрачных или непрозрачных щитов; могут быть использованы различные железобетонные конструкции с их последующим озеленением. К "экологическим заборам" предъявляются требования непреодолимости с обеих сторон (для людей и крупных животных), биопозитивности (чтобы они как любые искусственные сооружения включались в экосистемы). В то же время в нижней части этих ограждений нужно выполнить проходы для мелких животных и насекомых. В отдельных случаях, если необходимо в определенные моменты пропускать некоторые виды животных, можно выполнить автоматические ворота с акустическими или запаховыми датчиками, которые будут реагировать на звуки или запахи этих животных, и открывать ворота во время их появления. Перед "экологическими заборами" должны быть выполнены защитные зеленые зоны, которые нельзя застраивать или использовать. Уровень биопозитивности зданий и сооружений может быть существенно повышен путем использования биопозитивных материалов, учета требований сенсорной экологии, сокращения энергопотребления и повышения теплозащитных свойств, устройства в конструкциях здания установок для утилизации возобновимой энергии, сбора и использования дождевой воды с кровли, и т.д. Описанные системы зданий и сооружений называют пассивно -биопозитивными, т.е. не требующими энергии для обеспечения функционирования. Интересное направление в конструировании - создание активно - биопозитивных зданий и сооружений, в которых усилены природоохранные функции за счет использования энергии. Они могут очищать воздух или воду через контактирующие с ними поверхности путем устройства по всей поверхности фильтров с принудительной прокачкой загрязненной среды. В перспективе возможно создание здания, которое через систему датчиков постоянно контролирует состояние внешней и внутренней среды и при отклонении показателей от нормы включает устройства, очищающие, например, среду от загрязнений, или улучшающие другие показатели. Пределы активной биопозитивности зданий и сооружений поистине безграничны. Возобновимую энергию для таких зданий можно получать с помощью специальных приспособлений, органично соединенных с конструкциями. Таким образом, активно-биопозитивное здание или инженерное сооружение должно быть многофункциональным (полифункциональным) и наряду с основной функцией (жилой дом, производственное здание, берегоукрепительное сооружение и др.) должно выполнять одну или несколько природоохранных функций, связанных с устойчивостью рельефа или с очисткой атмосферного воздуха и воды от загрязнений и с другими возможными природоохранными функциями. Ценность биопозитивности зданий и сооружений определяется ее ролью в восстановлении экологического равновесия. Природа отступает под антропогенным воздействием, и для восстановления экологического равновесия и природной среды имеется только один способ: нужно сократить площадь антропогенно измененных земель, возвратить значительную часть (называется огромная цифра - около трети используемых земель) «освоенных» и загрязненных территорий в естественное состояние. Простой возврат земель может быть чрезвычайно сложен или вообще невозможен при наблюдающемся росте урбанизированных территорий и возрастании численности человечества. Однако нам представляется возможной замена этого возврата устойчивым строительством, экологизацией урбанизированных территорий, устойчивой биопозитивной реконструкцией мест расселения, зданий и инженерных сооружений, что позволит создать принципиально новые биопозитивные объекты, родственные природе, не отторгаемые природой и включаемые в естественные экосистемы. Природа будет воспринимать биопозитивные объекты (здания, сооружения, поселения, страны) как естественные природные объекты, что постепенно приведет к достижению устойчивости, восстановлению нарушенного равновесия и исключению отступления природы под антропогенным давлением человека. Негэнтропийные здания будущего дадут возможность создать города, включаемые природой в свои экосистемы как обычные природные объекты. Ряд дополнительных привлекательных свойств города может создать пермакультура (permanent agriculture - постоянная агрокультура). Пермакультура - сравнительно новое направление в агрокультуре города и в архитектуре. Она начала развиваться как многоцелевой подход к каждому участку территории для создания высокопродуктивной экологичной системы, в том числе и для производства пищи. В городе пермакультура может помочь объединить застройку, ландшафт, многолетние и однолетние растения, размещенные на всех возможных поверхностях, в стабильную высокопродуктивную систему[83-85]. Одно из основных положений пермакультуры для города - использование всех поверхностей зданий и сооружений для крепления или роста различных высокопродуктивных растений, урожай которых в экологически чистом городе используется в пищу. Для выращивания растений, дающих урожай и к тому же очищающих воздух в городе и создающих привлекательный облик зданий, используют стены и кровли. Поступающую с покрытий дождевую воду собирают и используют в хозяйстве для полива и др. Вертикальное озеленение в районах с жарким климатом располагают на относе от наружных стен, чтобы обеспечить защиту от солнца и устроить тенистые проходы вдоль стен здания; Б. Молисон предложил использование деревьев и кустарника в качестве несущих и ограждающих частей здания (надо отметить, что эти разработки ранее были выполнены под руководством Отто Фрая в IL [88]. Нами предлагается грунтозаполненный ("зеленый") дом, в котором стены и перекрытия заполнены растительным грунтом, сообщающимся с естественным массивом грунта под зданием. В любом месте стен или перекрытий (снаружи стен и на кровле, внутри стен, на полу) можно выполнить декоративные проемы с открытым естественным грунтом, в котором высажены растения, кустарник, деревья. В пермакультуре принято "золотое правило": использовать любые, даже небольшие площади для выращивания разнообразных растений. В соответствии с этим правилом на всех допустимых поверхностях зданий и сооружений (стены, покрытия, инженерные сооружения) а также на прилегающих территориях вместе с расположенными на них инженерными сооружениями (заборы, опоры освещения, площадки для транспорта и пр.) необходимо создать условия для роста растений. Одно из важнейших направлений экологизации в строительстве - сохранение естественной поверхности земли вместе с почвенным слоем, растительностью и другими компонентами ландшафтов, и сохранение естественного сложившегося в течение миллионов лет рельефа (то - есть в итоге незаполнение (сокращение строительной экспансии) и сохранение для живой природы территории Земли). Здесь нужно выделить особую ценность почвенно - растительного слоя: именно в нем происходит ряд важнейших процессов экологического цикла, связанных с кругооборотом веществ - переработка всех попадающих в почву биоотходов, именно в нем живут многочисленные животные, перерабатывающие эти отходы, в результате чего здесь зарождается ветвь регенерации естественных отходов. Через почву происходит обмен веществ - воды и пр., в почвенно - растительном слое укореняются все растения. Поэтому роль почвенно - растительного слоя в городе невозможно переоценить. Увеличивая площадь этого слоя в городе, не занимая его при застройке и освобождая от застройки при реконструкции, строители «возвращают» часть застроенной природной среды в более естественное состояние. Для этого можно применить ряд решений. Строительство на неудобъях. Использование так называемых неудобий для нового строительства (участков территории, которые не могут служить сельскохозяйственными угодьями, рекреационными территориями, заповедниками, лесохозяйственными или иными участками, требующими небольших уклонов местности), позволяет сохранить более пологие территории с продуктивными экосистемами. При этом можно получить оригинальные архитектурно выразительные решения, вписать здания в рельеф, повысить их стойкость к ряду внешних воздействий (сейсмика, оползни и др.). В зависимости от инженерно-геологической характеристики грунтов площадки строительства, а также от угла наклона территории возможны различные варианты конструктивных решений: обычные здания, применяемые для ровных участков (при небольших уклонах - до 10 о), террасные здания разнообразных типов (при уклонах 20 ...50 о), здания на столбовых опорах и прикрепляемые к крутому склону напряженными анкерами при значительных уклонах. Террасные здания из монолитного железобетона целесообразно устраивать на участках с уклонами более 20...25 о, сложенных любыми грунтами, в том числе с оползнями, используя приведенные ниже конструктивные решения (рис. 8.2). Здание, устраиваемое без подрезки склона. После планировки склона на его поверхности монтируют перекрестные ленты фундаментов, на которые можно опирать стены, а в местах пересечения - колонны. Система перекрестных лент передает на основание только нормальную силу, а наклонная составляющая воспринимается специальным упором в нижней части склона. Упор выполняют в виде свайного ростверка из буронабивных свай диаметром 0,6...1 м или в виде подземного эксплуатируемого удерживающего сооружения (оно может быть использовано, например, для гаражей). Здание, устраиваемое с подрезкой склона уступами и с фундаментами на естественном основании в пределах каждого уступа. При этом вся нагрузка от здания передается на склон. Возможна частичная передача нагрузки на подземную удерживающую конструкцию (например, в виде подземного эксплуатируемого сооружения). Здание, устраиваемое без подрезки склона при прочных грунтах основания и отсутствии оползней. Фундаменты выполняют в виде железобетонных лент с уступами, ориентируя их в направлении уклона. Выше фундаментов располагают продольные железобетонные стены в виде наклонных диафрагм, к которым крепят поперечные вертикальные диафрагмы и плиты перекрытий, причем поперечные диафрагмы и перекрытия расположены выше поверхности откоса, находящегося в естественном состоянии. |
Похожие:
 | Устойчивого развития умных городов Международная конференция «Информатизация и технологическая модернизация образования» в содружестве XXXIII- международной конференции... | | Отчет о результатах оценки соответствия Проекта Канкунской гэс критериям... Методика оценки соответствия гидроэнергетических Проектов критериям Устойчивого развития |
 | В. И. Вернадский Значение и место России и ноосферного русского образования... Ества их жизни, а также для сохранения всех форм жизни на планете Земля. В новом веке наступает эпоха ноосферного устойчивого развития... | | Информационно-управляющие системы Благодаря этому интересу возникли секции нашей конференции в разных регионах России и других странах. Проблема устойчивого развития... |
| Вопросы теории раздел Базовые положения теории устойчивого развития (УР) 48 Российской Федерации каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно... | | Рабочая программа по дисциплине «Экологический туризм основа устойчивого развития региона» Рабочая программа по дисциплине «Экологический туризм – основа устойчивого развития региона» составлена в соответствии с требованиями... |
| Обеспечение устойчивого сбалансированного развития региона на основе... Автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ленинградской области | | Рабочая программа дисциплины «Корпоративная социальная ответственность» А. Цели дисциплины: освоение студентами концептуальных и практических основ формирование корпоративной социальной ответственности... |
| Информация по исполнению мероприятий долгосрочной областной целевой... Волгоградской области в целом. Обеспечение необходимого уровня пожарной безопасности и минимизация потерь вследствие пожаров является... | | Урок Тема: Географические открытия XVII-XIX веков По 1-й линии развития – осознание роли географии в познании окружающего мира и его устойчивого развития |
| Информация о развитии и поддержке субъектов малого и среднего предпринимательства... ... | | Республики башкортостан доклад Создание условий для устойчивого развития сельских территорий |
| Фермерские хозяйства – основа устойчивого развития «Совершенствование социально-нравственных ориентиров, общечеловеческих ценностей» | | 1. Формирование концепции Устойчивого развития 6 Панельные данные как метод исследования влияния различных факторов на уровень выбросов 24 |
| 1. Формирование концепции Устойчивого развития 6 Панельные данные как метод исследования влияния различных факторов на уровень выбросов 24 | | 6 Вопросы терминологии 206 ... |
