В современной строительной отрасли остро стоит проблема ресурсосбережения, так как это один из главных факторов, который влияет на стоимость конечной строительной продукции. В ряде случаев под этим термином понимают лишь сбережение материальных ресурсов, что достигается за счет грамотного выбора места строительства, оценки текущей ситуации на рынке строительных материалов для данной местности, а как следствие и стоимости доставки, оптимального выбора решения по, непосредственному, возведению здания или сооружения и т.д. Однако не стоит забывать, что ресурсы бывают не только материальными, но и энергетическими. Именно поэтому в строительной сфере появились такие понятия, как: «энергоэффективный дом», «пассивный дом», «мультикомфортный дом».
Под энергоэффективным домом понимают здание, в котором наряду с малым, почти нулевым, потреблением энергии не теряются параметры благоприятной среды внутри [1].
Грамотное потребление энергетических ресурсов является первоочередной задачей архитекторов-проектировщиков зданий и сооружений по всему миру. В зависимости от климата района строительства будут применяться совершенно разные меры по сбережению энергии внутри дома, однако, хотелось бы акцентировать внимание на конкретном, реальном участке в городе Милан, районе Crezcenzago (рис. 1, 2)
Рис. 1. Расположение района Crezcenzago относительно центра Милана
Рис. 2. Участки для проектирования в районе
Итак, в районе имеется три участка для проектирования с конкретными целями и проблемами. Описание участков [2]:
- Участок А – пустой участок оборудованный под парковку для работников офисов напротив, для данного участка задачей является разработка новой многофункциональной жилой застройки (нежилые помещения должны располагаться на цокольном и первом этажах, жилые помещения выше коммерческих построек (этажность - до 5 этажей над уровнем земли);
- Участок В – здания с низкой энергоэффективностью – аналог российским панельным домам застройки 80-х годов, рассчитанными на естественное проветривание, задачей для данного участка задачей является реконструкция домов с целью повышения их энергоэффективности и приближению к показателям «пассивных домов»;
- Участок С – парковая зона между участками А и В, задачей для него является соединение участка А и участка В, интеграция городских служб и заведений общественного пользования с учётом окрестностей данного региона;
В данной статье авторами освещается начальный этап проектирования мультикомфортного, энергоэффективного многоэтажного жилого здания на участке А.
Первым этапом создания проекта для архитектора-проектировщика является создание архитектурного внешнего облика будущего здания или сооружения, гармонично вписывающегося в облик, созданный уже существующими строениями. Стоит также отметить, что отличительной чертой современного облика Милана является наличие и развитие трех основных архитектурных стилей [3]:
- Конструктивизм (рис. 3);
Рис. 3. Здания в стиле конструктивизм в Милане
- Функционализм (рис. 4);
Рис. 4. Здания в стиле функционализм в Милане
- Хай-тек (рис. 5);
Рис. 5. Здания в стиле хай-тек в Милане
Следующая задача для проектировщика – оценка исходных данных климата и ориентации участка относительного сторон света.
Милан расположен в северо-западной части долины По. Поверхность рельефа в городе плоская, самая высокая точка находится на высоте 122 м (400,26 фута) над уровнем моря. Город имеет влажный субтропический климат в соответствии с классификацией климатов Кёппена. Климат Милана сходен со многими северными итальянскими равнинами с теплыми знойными летами и холодными туманными зимами. Милан имеет один из самых низких в Европе показателей количества дней с осадками в год. Город защищён Альпами и Апеннинскими горами от сильных циклонов со стороны Северной Европы и моря.
Средняя дневная температура зимой составляет (0 °C [32 °F]), и в городе бывает около 7 дней в год с осадками в виде снега. Милан часто окутан сильным туманом, а уровень загрязнения воздуха значительно возрастает в зимнее время, поскольку холодный воздух опускается вниз, к земле. Летом уровни влажности высокие, а пиковые температуры могут достигать температуры около 35 °C (95 °F). Обычно в этом сезоне ясное небо с более чем 13 часами дневного света. Весна и осень обычно проходят при приятной температуре от 10 до 20 °C (50-68 °F, с более высоким количеством осадков в апреле и мае). Относительная влажность колеблется от 45% (комфортно) и до 95% (очень влажно) в течение года. Обычно стоит безветренная погода, а скорость ветра колеблется от 0 до 14 км/ч (от 0 до 9 миль/ч), за исключением летних гроз, когда ветер может значительно усиливаться.
Исходя из данных, можно сделать вывод, что для грамотного проектирования энергоэффективного дома нужно отдать большое внимание КПД ограждающей конструкции и расположению здания относительно сторон света, потому как главной проблемой для данного региона, в отличие от России, является чрезмерное потребление электрической энергии для снабжения систем вентиляции, вентиляторов и других приборов, охлаждающих помещение, что также ведет к малым показателям энергоэффективности, нагрузке на электро-сети и повышает затраты на содержание и эксплуатацию строения.
Для наглядного представления оптимального решения расположения здания относительно сторон света нужно провести сравнение исходного генплана участка (рис. 6) с генпланом участка, на котором очерчено примерное расположение здания (рис. 7).
Рис. 6. Исходный генплан всех участков
Рис. 7. Генплан участка А с расположением будущего здания
В дальнейшем принимаем данное расположение дома с отданным под аренду коммерческим предприятиям первым этажом, при этом вход в эти помещения должен происходить со стороны дороги, со стороны офисов больших компаний, располагающихся напротив.
В качестве планировочного решения принимаем дом галерейного типа, с остекленной галереей на южной, юго-восточной и юго-западной сторон фасада для исключения перегрева здания. Вход в жилые помещения, обращенные в стороны наименьшей активности солнца – север, северо-запад, северо-восток, осуществляется со стороны рекреационной зоны – внутреннего двора. Для наглядного представления планировочного решения трехмерная модель здания была построена в программе 3D Studio Max (рис. 8, 9).
Рис. 8. Общий вид 3D модели здания
Рис. 9. Общий вид 3D модели здания со стороны офисов
Для комфортного микроклимата в помещениях, помимо всего, было принято решение «утопить» балконы внутрь здания. Тем самым мы добились эффекта затенения как внутренних пространств, так и самой площади балконов. На рисунке представлен аналог данного решения (рис. 10).
Рис. 10. Аналог решения здания с «утопленными» балконами
Однако не стоит забывать и про внедрение нашего здания в уже состоявшийся архитектурный ансамбль данного района. Именно поэтому было принято решение не стараться сделать акцент на одном стиле, из упомянутых выше, а воплотить в облике эклектику нескольких стилей. За счет наличия остекленной галереи зданию приданы черты такого стиля, как хай-тек, непрямолинейность строгих форм за счет вдавливания балконов внутрь основного помещения присуща конструктивизму, а решение сделать фасад нижнего этажа из панелей, имитирующих красный кирпич, придает монументальность конструкции. Также существует аналог здания, сделанного в стиле хай-тек со стеной, из неотесанного красного кирпича (рис. 11).
Рис. 11. Аналог здания в стиле хай-тек со стеной из красного кирпича
В качестве оценки преимуществ данных решений можно выделить следующие пункты:
- Вид планировки здания и его расположение относительно сторон света защищает его от перегрева и одновременно способствует выгодному затенению внутренних пространств, что дает хорошее основание для приближения дома к показателям энергоэффективного и пассивного жилья в дальнейшем;
- Внешний облик органично вписывается в окружающий архитектурный ансамбль. За счет эклектики присутствуют как элементы хай-тека, так и конструктивизма, при сохранении общей монументальности конструкции.
В заключении хочется отметить, что это не весь спектр проблем, существующих в данном регионе, акцент был сделан лишь на климатических особенностях данной местности и многообразии архитектурного облика Милана.
Список литературы
1. IDR Group//Энергоэффекивность дома. URL: https://idr-group.ru/vazhno-znat/energoeffektivnost-doma/ (дата обращения: 27.02.2019).
2. Национальный этап международного конкурса «Мультикомфорт от «Сен-Гобен»» //Задание. URL: http://www.isover-students.ru/index.php?pid=2 (дата обращения: 16.02.2019).
3. Т. Г. Маклакова История архитектуры и строительной техники. Часть 1.: Учебник. – М.: Издательство АСВ, 2006. – 173-175 с.