СТАЛА АРХІТЕКТУРА: ПОХОДЖЕННЯ, ПРИНЦИПИ, ЗАСТОСУВАННЯ, МАТЕРІАЛИ - СЕРЕДОВИЩЕ - 2025

Стійка архітектура - це застосування принципів сталого розвитку до проектування, будівництва та експлуатації будівель. Основними завданнями цього є пошук енергоефективності та загальний низький вплив на навколишнє середовище.

Для досягнення стійкості розглядаються п’ять факторів (екосистема, енергія, тип матеріалів, відходи та мобільність). З іншого боку, вона прагне досягти економії ресурсів та задумати дизайн відповідно до користувача.

Сонячний будинок у Монреалі (Канада). Джерело: Бенуа Рошон

При врахуванні цих факторів та принципів досягається більша енергоефективність протягом життєвого циклу будівлі. Ця ефективність досягається на рівні проектування, конструкції, наповненості та експлуатації.

Стала архітектура спрямована на зменшення споживання невідновлюваної енергії та максимальне використання відновлюваної енергії. У цьому сенсі сприяє використанню систем чистої енергії, таких як сонячна, вітряна, геотермальна та гідроелектрична.

Так само вона прагне досягти ефективного використання води, використовуючи дощову воду та переробляючи сіру воду. З іншого боку, взаємовідносини з природним середовищем є важливими, і тому звичайне використання зелених дахів.

Ще один важливий аспект - поводження з відходами, засноване на правилі трьох екологічних аспектів (скорочення, повторне використання та переробка). Крім того, стійка архітектура наголошує на використанні матеріалів із відновлюваних чи перероблених природних ресурсів.

В даний час все частіше зустрічаються конструкції, які проектуються, будуються та керуються критеріями стійкості. У цьому сенсі існують організації, які видають сертифікати стійких будівель, такі як сертифікація LEED.

Деякі приклади стійких будівель включають Торреоформ (Мексика), будівлю Трансокеаніки (Чилі) та кооператив "Арройо Бонодал" (Іспанія).

Походження

Концепція стійкої архітектури базується на концепції сталого розвитку, яку пропагував доповідь Брюндтленда (прем'єр-міністр Норвегії) у 1982 році.

Пізніше, під час 42-ї сесії Організації Об'єднаних Націй (1987 р.) Документ Наше спільне майбутнє включив концепцію сталого розвитку.

Таким чином сталий розвиток розуміється як здатність задовольняти потреби теперішнього покоління без шкоди для потреб майбутніх поколінь.

Протягом 1993 року Міжнародний союз архітекторів офіційно визнав принцип стійкості або стійкості в архітектурі. Тоді в 1998 році Школа архітектури та містобудування в Мічиганському університеті запропонувала принципи стійкої архітектури.

Пізніше, у 2005 році, у місті Монтерія (Колумбія) відбувся Перший семінар з питань стійкої, стійкої та біокліматичної архітектури.

Принципи стійкої архітектури

Будинки з сонячними панелями у Фрайбурзі (Німеччина). Джерело: Арнольд Плессе

-Частина сталого розвитку

Стійкість в архітектурі базується на загальних принципах сталого розвитку. Ця стійкість випливає з необхідності зменшити негативний вплив будівельного процесу та будівлі на навколишнє середовище.

У цьому сенсі було підраховано, що будівлі споживають близько 60% матеріалів, видобутих із землі. Крім того, вони прямо чи опосередковано відповідають за майже 50% викидів CO2.

-Фактори для розгляду

Під час Чиказького конгресу 1993 року Міжнародний союз архітекторів вважав, що стійкість архітектури повинна враховувати п’ять факторів. Це екосистема, енергії, типологія матеріалів, відходи та мобільність.

-Принципи стійкої архітектури

Фактори стійкої архітектури пов'язані з трьома принципами, встановленими в 1998 році в Школі архітектури та містобудування в Мічиганському університеті. Вони є:

Ресурсне господарство

Це стосується застосування трьох екологічних аспектів (зменшення відходів, повторне використання та переробка). Таким чином, ефективно використовують природні ресурси, що використовуються в будівлі, такі як енергія, вода та матеріали.

Життєвий цикл проектування

Цей принцип породжує методологію аналізу будівельних процесів та їх впливу на навколишнє середовище. Він повинен застосовуватися з етапу перед будівництвом (проектування проекту), через процес будівництва та експлуатації будівлі.

Тому стійкість повинна проявлятися на всіх етапах життєвого циклу будівлі (проектування, будівництво, експлуатація, обслуговування та знесення).

Дизайн по відношенню до користувача

Сталі архітектурні проекти повинні сприяти взаємодії людини та природи. Для цього враховується збереження природних умов відповідно до міського дизайну.

Крім того, слід підтримувати якість життя користувача, тому будівля повинна продумуватися з точки зору створення стійких спільнот. Тому він повинен відповідати наступним вимогам:

1. Будьте ефективними у споживанні енергії.
2. Будьте ефективними у використанні інших ресурсів, особливо води.
3. Думали створити міцні та самодостатні спільноти змішаного використання.
4. Будьте спроектовані на тривалий термін експлуатації.
5. Плануйте забезпечити гнучкість у способі життя та власності.
6. Будьте розроблені, щоб максимально переробити.
7. Бути здоровим.
8. Будьте сконструйовані так, щоб адаптуватися до екологічних принципів.

Програми

Переробка відходів. Джерело: Хорхе Czajkowski Стійка архітектура орієнтована на досягнення міського середовища, що сприятиме соціальному добробуту, безпеці, економічному процвітання та соціальній згуртованості у гармонії з навколишнім середовищем. У цьому сенсі його основна сфера застосування - будівлі для житлових приміщень, будь то житло чи робота.

Тому стійка архітектура в основному стосується проектування та будівництва житлових будинків, будівель для чистих компаній та освітніх чи медичних центрів.
У цьому контексті принципи стійкості, застосовані до архітектури, виражаються у:

-Гармонія з навколишньою екосистемою та біосферою загалом

Передбачається, що і процес будівництва, і експлуатація будівлі повинні спричинити якнайменше негативний вплив на навколишнє середовище. Для цього будівля та її система підтримки (надання послуг, маршрути зв'язку) повинні бути максимально інтегровані до природного середовища.

У цьому сенсі важливо сприяти зв’язку з природою, тому зелені ділянки (сади, зелені дахи) є актуальними в дизайні.

-Енергозбереження та ефективність

Стала архітектура прагне максимально скоротити споживання енергії та навіть змусити будівлю виробляти власну енергію.

Скорочення споживання енергії

Основна увага приділяється системам кондиціонування, які споживають велику кількість енергії і, таким чином, пом'якшують екологічний вплив будівлі.

Для цього враховуються дизайн, використання відповідних матеріалів та орієнтація будівлі. В останньому випадку дуже важлива орієнтація щодо руху сонця на небі та схема циркуляції вітру.

У випадку зниження температури будівлі необхідна вентиляція, а для ефективного опалення важлива достатня ізоляція. Наприклад, великі вікна можна використовувати, щоб скористатися природним світлом і нагріти будівлю.

Однак скло є поганим теплоізолятором, тому необхідно зменшити втрати тепла через скло. Для цього альтернативою є використання герметичних склопакетів.

Альтернативне виробництво енергії

Інший аспект, який бере до уваги стійка архітектура, - це включення, виробництво або використання альтернативних енергій (сонячної, вітрової або геотермальної). Серед інших альтернатив, сонячну енергію можна використовувати для обігріву будівлі, води або виробництва електроенергії за допомогою сонячних батарей.

Геотермальна енергія (тепло зсередини землі) також може використовуватися для обігріву будівель. Аналогічно, вітрові системи (енергія, що створюється силою вітру) можуть бути включені для забезпечення електричної енергії.

-Використання поновлюваних матеріалів з низьким впливом на навколишнє середовище

Сталий характер архітектури навіть починається від походження та форм виробництва матеріалів, що використовуються в будівництві. Тому використання матеріалів із викопних палив, таких як пластик (крім переробки), слід відмовитися або зменшити.

З іншого боку, деревина повинна бути плантацією і не впливати на природні ліси.

-Ефективне використання води

Стала архітектура сприяє ефективному використанню води як у будівництві, так і в експлуатації будівлі. Для цього існують різні альтернативи, такі як захоплення та зберігання дощової води.

Крім того, можна очистити стічні води за допомогою сонячної енергії або встановити сіру систему повторного використання води.

-Зелена архітектура

Інший основоположний принцип - це включення природи в дизайн, тому включені внутрішні та зовнішні сади, а також зелені дахи.

Серед переваг включення цих елементів є використання дощової води, пом’якшення її впливу на споруду та стік.

Таким же чином рослини очищають повітря, захоплюють атмосферний CO2 (пом'якшує парниковий ефект) і сприяють звукоізоляції будівлі. З іншого боку, взаємозв'язок структура-рослина має естетичний ефект і сприятливий психологічний вплив.

-Виробництво та поводження з відходами

Поводження з відходами враховується в процесі будівництва, коли утворюються відходи з високим впливом на навколишнє середовище. Тому він прагне ефективно використовувати матеріали, створювати менше відходів та повторно використовувати або переробляти вироблені.

Згодом повинна існувати адекватна система управління відходами, що утворюються її мешканцями. Інші аспекти можуть включати сортування відходів для цілей переробки та повторного використання, компостування органічних відходів для садів.

Екологічні матеріали для будівництва

Матеріали, що використовуються при проектуванні та будівництві із стійким підходом до архітектури, повинні мати незначний вплив на навколишнє середовище. Тому матеріали повинні бути відкинуті, отримання яких може завдати шкоди навколишньому середовищу.

Наприклад, будівля з інтер'єром, обробленим деревиною, обробленою деревиною від вирубки лісів в Амазонії, не може вважатися стійкою або екологічною.

-Традиційні матеріали

Деревина

Використовувана деревина повинна бути отримана з плантацій, а не з природних лісів і повинна мати відповідну сертифікацію. Цей матеріал дозволяє створювати теплі та приємні умови та є поновлюваним ресурсом, який допомагає зменшити парниковий ефект.

Adobe або сирої землі

Цей матеріал малоефективний та енергоефективний, і вдосконалені варіанти є завдяки технологічним інноваціям. Таким чином можна отримати відповідні суміші для різних цілей.

-Виробництво та біологічно розкладаються матеріали

Існують різні варіанти, такі як пластикові або скляні пляшки, кристали, відходи врожаю, серед інших. Таким чином, з сорго, цукрової тростини та рештки врожаю пшениці були розроблені імітаційні деревні панелі.

Так само дуже міцна цегла будується з гірничих відходів та плитки з кокосових оболонок. Так само можна виготовити панелі функціонального дизайну з ПЕТ-пластикових пляшок для звуконепроникних середовищ.

Інший варіант - панелі, виготовлені з переробленого пластикового матеріалу, які вбудовані в цеглу, щоб зробити їх більш стійкими. Таким же чином можна переробляти матеріали з будівельних відходів або таких знесень, як двері, труби, вікна.

Подрібнену кладку можна використовувати для підстилання або обшивки свердловини. З іншого боку, можна використовувати перероблені метали або біологічно розкладаються фарби на основі молочного білка, вапна, глини та мінеральних пігментів.

Плитка

Плитка - це декоративні конструкційні шматки, які застосовуються як для зовнішнього, так і для внутрішнього інтер’єру. Можна використовувати різні альтернативи плитки, виготовлені повністю з вторинного скла, наприклад Crush. Інші містять різні відходи, такі як туалетні клаптики, плитка або гранітний пил.

Плитка або підлогове покриття

Існують різні вироби, такі як бруківка, плитка або паркет, виготовлені з вторинних матеріалів. Наприклад, ви можете отримати мощення та паркет, виготовлений з перероблених шин та пластику в поєднанні з іншими елементами.

Блоки

Є кілька пропозицій щодо блоків, які містять утилізовані матеріали, такі як Blox. Цей матеріал містить 65% целюлози з переробленого паперу або шламу з паперової промисловості.

Панно та дошки

Панелі можуть бути побудовані з агломераційних решток культури або соломи, як Panel Caf. Так само можливе виготовлення їх з деревним волокном, пов'язаним зі смолою (дошки ДМ), або з переробленого поліетилену.

Приклади будівель із стійкою архітектурою

Торре Реформа та мер Торре (Мехіко, Мексика). Джерело: Карлос Валенсуела Сьогодні є вже багато прикладів стійких будівель у всьому світі, серед яких ми маємо такі відповідні приклади.

Торре Реформа (Мексика)

Ця будівля розташована на Paseo Reforma в Мехіко, її будівництво закінчилося в 2016 році. Це одна з найвищих будівель в Мексиці на 246 м і має міжнародний сертифікат LEED, який засвідчує її як стійку будівлю.

Серед інших аспектів, на етапі будівництва, було поставлено обережність, щоб зробити найменш негативний вплив на громаду в районі. Для цього в кожну зміну було лише 50 робітників, і вона зробила зрошувальну систему для пом’якшення генерації пилу.

З іншого боку, він виробляє частину енергії, яку споживає за допомогою сонячних батарей та вітроенергетичної системи, розташованої вгорі будівлі. Так само гідроелектрична енергія генерується через невеликі водоспади, які дозволяють подавати електроенергію машинам на нижніх поверхах.

Крім того, будівля споживає на 55% менше води, ніж інші подібні будівлі через систему переробки сірої води (скидання з туалетів та душових кабін). Так само на кожні чотири поверхи є ландшафтні простори, які створюють приємну обстановку та приносять економію на кондиціонуванні повітря.

Сади Torre Reforma поливають дощовою водою, що збирається і зберігається для цієї мети. Ще однією стійкою особливістю є те, що вона має високоефективну систему кондиціонування.

Що стосується керування світлом, у складені склопакети, які дозволяють забезпечити достатнє освітлення та гарантувати більшу ізоляцію. Крім того, у нього є автоматична система з датчиками, яка вимикає світло в незайнятих приміщеннях або там, де природного світла достатньо.

Прикордонна будівля (Чилі)

Ця будівля розташована у місті Вітакура (Сантьяго-де-Чилі) та була добудована в 2010 році. Вона має міжнародну сертифікацію LEED як стійку будівлю, оскільки включає різні системи енергозбереження.

Таким чином, він має систему генерації геотермальної енергії для кондиціонування будівлі. З іншого боку, у нього вбудована система енергоефективності, яка дозволяє економити енергію на 70% порівняно з традиційною будівлею.

Крім того, він орієнтувався на те, щоб скористатися сонячною енергією та гарантувати зовнішній вигляд з усіх її корпусів. Таким же чином всі його фасади були спеціально утеплені, щоб уникнути небажаних тепловтрат або надходжень.

Pixel Building (Австралія)

Він розташований у Мельбурні (Австралія), він був завершений у 2010 році та вважається дуже ефективним будівництвом з енергетичної точки зору. У цій будівлі енергія генерується різними системами відновлюваної енергії, такими як сонячна та вітряна.

З іншого боку, він включає системи збору дощової води, зелені дахи та поводження з відходами. Крім того, його чистий викид CO2 оцінюється до нуля.

Так само система зеленої покрівлі зрошується попередньо зібраною дощовою водою і виробляє їжу. Що стосується системи освітлення та вентиляції, то застосовуються природні системи, які доповнені теплоізоляцією склопакета у вікнах.

Cooperativa Arroyo Bonodal, Tres Cantos (Іспанія)

Це житловий комплекс із 80 будинків, розташований у містечку Tres Cantos в Мадриді, який отримав сертифікат LEED у 2016 році. Він включає вентильований фасад з подвійною ізоляцією та використання геотермальної енергії.

Геотермальна енергія отримується із системи з 47 свердловин на глибині 138 м. З цією системою комплекс повністю кондиціонований, не вимагаючи жодного джерела енергії з викопного палива.

Таким чином, управління виробленою тепловою енергією дає змогу охолодити будівлю влітку, утеплити взимку та подати в воду гарячу воду.

Список літератури

1. Bay, JH та Ong BL (2006). Тропічна стійка архітектура. Соціальний та екологічний аспекти. ELSEVIER Архітектурна преса. Оксфорд, Великобританія. 287 с.
2. Чан-Лопес Д (2010). Принципи стійкої архітектури та житла з низьким рівнем доходу: випадок: житло з низьким рівнем доходу в місті Мехікалі, штат Баха, Каліфорнія. Мексика. A: Віртуальне місто та територія міжнародної конференції. «6-е. Міжнародний конгрес віртуального міста та території, Мексикалі, 5, 6 та 7 жовтня 2010 року ». Мексикалі: UABC.
3. Хлопець і фермер G (2001). Переосмислення стійкої архітектури: місце технології. Журнал архітектурної освіти 54: 140–148.
4. Хеггер М, Фукс М, Старк Т і Зеумер М (2008). Енергетичний посібник. Стала архітектура. Birkhâuser Базель, Берлін. Видання докладно Мюнхен. 276 с.
5. Любомирський С., Шелдон К. М. та Шкаде Д (2005). Досягнення щастя: архітектура стійких змін. Огляд загальної психології 9: 111–131.
6. Замора Р, Вальдес-Еррера Н, Сото-Ромеро, ЖК і Суарес-Гарсія LE (s / f). Матеріали та конструкція II "Стала архітектура". Факультет вищих студій Акафлан, архітектура, Національний автономний університет Мексики. 47 с.