автореферат диссертации по архитектуре, 18.00.02, диссертация на тему:Архитектура малоэтажных жилых домов с возобновляемыми источниками энергии

На правах рукописи

Афанасьева Ольга Константиновна

АРХИТЕКТУРА МАЛОЭТАЖНЫХ ЖИЛЫХ ДОМОВ С ВОЗОБНОВЛЯЕМЫМИ ИСТОЧНИКАМИ ЭНЕРГИИ.

Специальность 18.00.02 «Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата архитектуры

Москва, 2009

003465229

Работа выполнена в Московском Архитектурном Институте (Государственной академии) на кафедре архитектуры сельских населённых мест

Научный руководитель:

Доктор архитектуры, профессор, Новиков Владимир Александрович

Официальные оппоненты:

Доктор архитектуры, профессор, Саркисов С. К. Кандидат архитектуры, профессор, Баталов А. М.

Ведущая организация:

Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт по гражданскому строительству (ЦНИИЭПгражданстрой)

Защита состоится «23» апреля 2009г. в 12час. На заседании диссертационного совета Д212.124.02 при Московском архитектурном Институте (Государственная Академия) по адресу: 107031, ГСП, г. Москва, ул. Рождественка, дом 11.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского Архитектурного Института (Государственная Академия).

Автореферат разослан «21» марта 2009г.

Кандидат архитектуры, профессор, Орлов В. И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы.

Традиционное производство и использование энергии связаны с загрязнением окружающей среды. Так, например, при сжигании ископаемых видов топлива, образуются токсичные газы и вещества, отрицательно воздействующие на окружающую среду. Потребление энергии по всему миру в ближайшие годы будет возрастать, и мы не сможем отказаться от ископаемых видов топлива. Последствием будет растущее загрязнение окружающей среды на местном, региональном и глобальном уровнях.

Рациональное использование энергии, сокращение потребления энергоносителей, а также применение технологий, не наносящих ущерба окружающей среде, представляют собой важные инструменты в сфере охраны окружающей среды. Существенная роль в снижении уровня экологического загрязнения от использования традиционных видов топлива принадлежит расширению применения возобновляемых источников энергии.

К настоящему времени потенциал возобновляемых источников энергии используется в скромных объёмах, в том числе и в строительной индустрии, как в нашей стране, так и во всём мире. Ещё более актуальной эта тема становиться в связи с разразившимся мировым финансовым кризисом, который заставил многих пересмотреть свои взгляды и планы на вопросы энергообеспечения.

Следует отметить, что тема использования возобновляемых источников энергии в домостроении стала рассматриваться относительно давно, так первый дом с солнечным коллектором был построен ещё в 1947 году (дом MIT-I). Энергетический кризис 1970-х годов дал толчок развитию исследований в этой области. В нашей стране шли активные разработки домов с использованием возобновляемых источников энергии, но после 1991 года в силу ряда причин эти исследования приостановились.

Довольно долго в России считалось, что «Господь наградил Россию углём, газом и нефтью», поэтому для производства альтернативной энергии нет стимулов. За последние пять-семь лет в России возрос интерес к более интенсивному использованию возобновляемых источников энергии. По мнению аналитиков British Petroleum, с добычей нефти у нас возникнут проблемы уже в 2025 - 2035 годах. И хотя в России пока не принято ни одного закона по проблеме возобновляемых источников энергии, в аналитической справке Комитета Госдумы по энергетике, транспорту и связи сказано: «В связи с истощением месторождений нефти и природного газа российская энергетика в течении XXI века обязана претерпеть существенные структурные изменения...Россия ставит цель снижения удельной энергоёмкости экономики к 2020 г. в 2 раза по сравнению с 2000 г.»

В одобренном Правительством в 2003 г. документе есть раздел, предусматривающий развитие возобновляемых источников энергии в Российской Федерации. Одно из направлений данного документа посвящено возможностям использования возобновляемых источников энергии. Стратегическими целями использования возобновляемых источников энергии и местных видов топлива являются:

- сокращение потребления невозобновляемых топливно-энергетических ресурсов;

- снижение экологической нагрузки от топливно-энергетического комплекса;

- энергообеспечение децентрализованных потребителей и регионов с дальним сезонным завозом топлива.

В начале 2006 года министерство промышленности и энергетики России совместно с РАО ЕЭС в инициативном порядке разработало проект концепции и проект закона «О поддержке использования возобновляемых источников энергии в Российской Федерации». В законе заложен механизм государственной поддержки развития этого важного сектора энергетики.

По данным Международного Энергетического Агентства удельная выработка энергии из возобновляемых источников энергии (без учёта большой гидроэнергетики) в

России составила в 2004 году всего 32 килограмма условного топлива на одного человека в год, что почти в 5 раз меньше, чем в Германии, в 11 раз меньше, чем в Норвегии, почти в 20 раз меньше, чем в Дании, почти в 70 раз меньше, чем в Финляндии и почти в 10 раз меньше, чем в США.

Доля нетрадиционных источников энергии в России составляет в 2006 году менее 1% от общей выработки или 991 млрд. кВт/ч. Принятие законопроекта направлено на увеличение доли нетрадиционных и возобновляемых источников в общем энергобалансе России к 2015 году до 3-5% и до 10% к 2020 году. По оценкам специалистов, увеличение доли нетрадиционных источников энергии до 5% потребует инвестиций порядка 50 - 70 млрд. рублей.

На фоне общей значимости применения возобновляемых источников энергии выделяется отдельной темой архитектура жилищного строительства с упомянутыми источниками энергии.

В нашей стране с 1917 по 1990-е годы жилищное строительство в сельской среде, в подавляющем большинстве случаев, велось по типовым проектам, где обеспечивался минимальный уровень комфорта и физиологических норм. После 1991 года начался новый этап проектирования и строительства загородного жилья, но нехватка опыта в этом виде проектирования и строительства приводила, на начальном этапе, ко многим проблемам.

Тема загородного и сельского жилья, использующего возобновляемые источники энергии актуальна не только с точки зрения экологичности, но и с точки зрения развития нового направления архитектуры жилого малоэтажного дома.

Состояние вопроса.

Рассматриваемый вопрос использования возобновляемых источников энергии в архитектуре малоэтажных жилых домов непосредственно связан с проблемой энергосбережения в жилищном строительстве. В основе исследований по энергосбережению лежат труды по изучению народного жилища, из которых нужно отметить работы, где рассматриваются традиционные жилища Севера и Сибири, таких авторов как - A.B. Ополовников, И.Э. Грабарь, С.Я. Забелло, М.В. Красовский, И.В.Маковецкий, П.А. Раппопорт, Е.А. Ащепков, Ю. С. Ушаков.

Принципы проектирования народного жилища раскрыты также в работе Б.М. Полуя. Помимо этого в его работе исследованы приёмы проектирования в экстремальных климатических условиях Севера.

Большое внимание изучению традиционных жилищ уделено в работах Т.А. Маркуса и H.H. Масленникова.

В настоящее время основой для проектно-нормативной базы является СНиП 2.08.01.-89* «Жилые здания» и СНиП 31-02-2001 «Дома жилые одноквартирные».

Исследованиями в области использования возобновляемых источников энергии в архитектуре занимались: А.Н. Сахаров, И.И. Анисимова, Э.В.Сарнацкий, С. К. Саркисов, Н.П. Селиванов, Г.И. Полторак. Диссертации на эту тему были написаны М.М. Захидовым, Н.И. Масленниковым, М.А. Демидовой, С.С. Ушаковым, В.А. Акопджанян.

Среди зарубежных исследователей этой проблематики необходимо отметить архитекторов: С. Зоколей, С. Удел, Б. Андерсон, Д. Ватсон, А. Шуберт, Г, Хилльманн.

Исследования выше перечисленных авторов приходятся на 80-е года прошлого века. В это время сформировалось начало типологии «солнечных» домов и их деление на активный и пассивный способ использования солнечной энергии.

В СССР типологией домов, использующих солнечную энергию, занимался А.Н. Сахаров и И.И. Анисимова. Ими так же была составлена типология ветровых установок и возможность их монтажа на жилые дома.

В 1976 г. был проведён международный студенческий конкурс на тему «Посёлок для 50 жителей с автономной системой энергообеспечения». Победителем конкурса стал проект, разработанный студентами МАрхИ.

В МАрхИ с 1977 года идут исследования и проектирование жилых и общественных зданий с солнечным энергообеспечением.

Был спроектирован комплекс зданий с солнечным тепло-хладоснабжением в Крыму, в районе Алушты (КиевЗНИИЭП).

Экспериментальные проекты были разработаны институтом Дагестангражданпроект на научном полигоне «Солнце» в 1983 - 1986 гг.

Архитекторами Н.И.Масленниковым и Е.В.Плюхиным был разработан экспериментальный проект малоэтажного жилого дома усадебной застройки с гелиосистемами для отопления и горячего водоснабжения.

В современных работах немалую роль уделяют использованию возобновляемых источников энергии в архитектуре такие авторы, как - В.А.Новиков, Н.А.Сапрыкина, A.M. Баталов, О.Д. Бреславцев, H.H. Гераскин, И.В. Черешнев.

Экспериментальные жилые дома с использованием возобновляемых источников энергии строятся в Екатеринбургской области, Новосибирске и в Барнауле.

Индивидуальные застройщики частных домов на юге России часто используют для горячего водоснабжения солнечные коллекторы.

Среди современных зарубежных исследователей можно упомянуть архитекторов -Петера и Бренду Вале, Сьюзан Роаф.

Помимо многочисленных частных домов, проектируемых с использованием возобновляемых источников энергии, в Европе активно действуют программы по проектированию «экологических поселений», поддерживающимися государственными и региональными программами. Такие, как жилые дома в Хокертоне (Великобритания), «солнечные посёлки» в Германии (например, посёлок Аахен-Лауренсберг, посёлок Бекум), район Виикки в Финляндии, посёлок Амерсфурт (Нидерланды), район в городе Охусе (Дания) район в Тронхейме (Норвегия).

Цель исследования.

Целью исследования является разработка рекомендаций по архитектурному формированию малоэтажных жилых домов с использованием возобновляемых источников энергии, как разновидности нового вида архитектуры - «экологической» архитектуры.

Задачи исследования:

- проанализировать зарубежный и отечественный опыт современного жилищного строительства с использованием возобновляемых источников энергии, и опыт «традиционного жилища»;

- разработать классификацию малоэтажных жилых домов, использующих возобновляемые источники энергии;

- выявить принципы проектирования «климатических домов» и их связь с принципами проектирования «традиционного жилища»;

- сформулировать правила проектирования малоэтажных жилых домов с возобновляемыми источниками энергии («энергонезависимых домов»);

- выявить принципы проектирования «автономных домов»;

- разработать направления, связанные с использование возобновляемые источники энергии на объёмно-пространственном и функционально-планировочном уровне.

Объект исследования - стационарное постоянно-обитаемое малоэтажное жилище.

Предмет исследования.

Предметом исследования является архитектурно-планировочная организация малоэтажного жилого дома, использующего возобновляемые источники энергии, соответствующая природно-климатическим, экологическим, экономическим и техническим требованиям.

Границы исследования.

Исследование ограниченно типологическими вопросами формирования малоэтажного жилища с использованием возобновляемых источников энергии.

Методика исследования:

- изучение научных трудов, нормативных, проектных и методических документов и материалов по проблеме;

- использование методов исторического исследования, системного анализа и графоаналитического метода;

- системное представление объекта, взаимосвязанная разработка основных аспектов типологии и объёмно-планировочной организации малоэтажных домов с использованием возобновляемых источников энергии;

- экспертная оценка, консультации со специалистами по использованию возобновляемых источников энергии в архитектуре, архитекторами, строителями;

- экспериментальное проектирование, в том числе макетирование, малоэтажных жилых домов с использованием возобновляемых источников энергии.

Научная новизна исследования заключается:

- в рассмотрении малоэтажного жилого дома с использованием возобновляемых источников энергии не как экспериментального дома для научных исследований, а как нового типа жилья, имеющего массовый характер и большую распространённость;

- в определении типологии таких домов;

- в разработке объёмно-пространственных и функционально-планировочных приёмов в проектировании малоэтажных жилых домов с использованием возобновляемых источников энергии различных типов.

На защиту выносятся:

- принципы формирования архитектурной объёмно-планировочной структуры малоэтажного жилого дома с использованием возобновляемых источников энергии;

- классификация и номенклатура типов таких домов;

- функционально-планировочная структура малоэтажного жилого дома с использованием возобновляемых источников энергии.

Структура диссертации.

Работа состоит из двух томов. Первый том включает введение, четыре главы, заключение с обобщающими выводами, библиографию. Основной текст содержит 132 страницу, библиография состоит из 205 наименований. Второй том включает 54 графических таблиц.

Практическая значимость работы определяется актуальной необходимостью создания «экологического» жилья и экономии энергоресурсов.

Внедрение.

Результаты исследования изложены в публикациях:

1. Афанасьева O.K. Гелиотеплицы в малоэтажном жилищном строительстве. // Жилищное строительство - Москва: ООО РИФ «Стройматериалы», 2007, №11.[18-20]

2. Афанасьева O.K. Архитектура сооружений, использующих альтернативные источники энергии. Ветер. // Архитектурная наука и образование: Тезисы докладов научной конференции, посвященной 60-ти летию Победы в Великой Отечественной. -Москва: Архитектура-С, 2005.[117]

3. Афанасьева O.K. Архитектура сооружений, использующих альтернативные источники энергии (Солнце). // Архитектурная наука и образование: Тезисы докладов научной конференции, МАрхИ - Москва: Архитектура-С, 200б.[106—107]

4. Афанасьева O.K. Архитектура малоэтажных домов с использованием возобновляемых источников энергии. // Учебное пособие. - Москва, 2007.

5. Афанасьева O.K. Гелиотеплица в архитектуре малоэтажных жилых домов. // Виртуальная научно-техническая библиотека http://www.sciteclibrarv.ni/ - Москва, 2008 [Режим доступа: htto:/7vvvvvv.sciteclibrarv.ni/rus/catalog/pages/9350.htmll

6. Афанасьева O.K. Возобновляемые источники энергии в архитектуре малоэтажных жилых домов. // Вопросы гуманитарных наук - Москва: Компания Спутник+ 2009, №1, [192-193]

Экспериментальное проектирование, в том числе макетирование, малоэтажных жилых домов с использованием возобновляемых источников энергии (Приложение №4).

Учебный процесс:

Участие в дипломном проектировании Московского Архитектурного Института в 2007 г.

СОДЕРЖАНИЕ И ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ.

В первой главе «Виды возобновляемых источников энергии» приводятся определения возобновляемых источников энергии.

Возобновляемые источники энергии (альтернативные, нетрадиционные) - это источники непрерывно возобновляемых в биосфере Земли видов энергии. Возобновляемая энергия не является следствием целенаправленной деятельности человека, и это является её отличительным признаком.

Невозобновляемые (традиционные) источники энергии - это природные запасы веществ и материалов Земли, которые используются человеком для производства энергии. Примером таких источников энергии является ядерное топливо, уголь, нефть, газ. Энергия невозобновляемых источников в отличие от возобновляемых находится в природе в связанном состоянии и высвобождается в результате целенаправленных действий человека.

В соответствии с резолюцией 33/148 Генеральной Ассамблеи ООН (1978 г.) было введено понятие новые и возобновляемые источники энергии.

К нетрадиционным возобновляемым источникам энергии относятся: торф; энергия биомассы: отходы (сельскохозяйственные, лесного комплекса, твёрдые 1! жидкие коммунально-бытовые и промышленные отходы), энергетические плантации (сельскохозяйственные культуры, древесно-кустарниковая и травянистая растительность); энергия ветра; энергия солнца; энергия водных потоков на суше (гидроэлектростанции, мощностью менее 1 МВт: миниГЭС, микроГЭС); средне и высокопотенциальная геотермальная энергия (энергия тепла земли): гидротермальные и парогидротермальные источники (самоизливающиеся и залегающие на глубине), сухие, глубоко залегающие горные породы; энергия морей и океанов: приливы и отливы, течения, волны, температурный градиент, градиент солености; низкопотенциальная тепловая энергия (почвы и грунта, зданий и помещений, сельскохозяйственных животных).

В главе исследуется предыдущий опыт типологии ветровых установок и домов, использующих энергию солнца. Представлены примеры «солнечных домов», которые проектировались на заре разработок по использованию солнца в архитектуре.

Рассмотрев все предложенные ранее классификации, как домов, так и систем их энергообеспечения, автор предлагает свою классификацию, основанную на выше изложенном опыте и изучении домов, использующих возобновляемые источники энергии.

Дома делятся на три группы, которые включают одна другую (Приложение №1):

1) «Климатические дома»

Это энергоэффективные дома, проектируемые с учётом местных климатических условий. В проектировании таких типов домов максимально учитывается окружающий климат; дома ориентируются по сторонам света, направлению господствующих ветров и снеговых заносов; внутреннее зонирование так же учитывает ориентацию по сторонам света; при проектировании дома учитывается рельеф местности, соседние постройки и зеленые насаждения. Наружные ограждающие конструкции хорошо изолированы от воздействия неблагоприятных внешних условий.

2) «Энергонезависимые дома»

Это «климатические дома», которые используют для своего энергообеспечения возобновляемые источники энергии. Возобновляемые источники энергии либо частично, либо полностью покрывают энергетические расходы дома. Для большей эффективности

работы систем, использующих возобновляемые источники энергии, дома должны быть «климатическими домами».

3) «Автономные дома»

Эти дома не только энергонезависимы, но также включают в себя систему жизнеобеспечения замкнутого цикла. В эту систему входят помещения и оборудования, которые обеспечивают жильцов пищей и водой, а отходы жизнедеятельности человека перерабатываются и используются вторично (использование безотходного комплекса).

Дома, использующие энергию солнца, в классификации автора, так же делятся на «пассивные» и «активные» системы и дома с системой гелиослежения.

«Пассивные» системы включают в себя:

- прямое солнечное отопление;

- нагрев изолированного остеклённого объема;

- обогрев (охлаждение) здания через ограждающие конструкции.

«Активные» системы включают в себя:

- использование солнечного коллектора;

- применение панели фотоэлементов.

Дома с системой гелиослежения используют как «пассивные» системы, так и «активные», но при этом имеют оборудование, которое поворачивает дом или гелиооборудование, чтобы получать от солнечной радиации максимальный эффект.

Подробная классификация домов, использующих энергию солнца, рассматривается в главе 3.

Во второй главе «Климатические дома» исследуются принципы, по которым строились «традиционные жилища» и современные дома, построенные с учётом местного климата и энергосбережения.

В разделе 1 «Традиционные жилища» рассмотрено шесть принципов, по которым они проектировались:

1) - теплового зонирования.

Этот принцип помогает сохранить тепло в той части дома, где тепло наиболее необходимо - жилые комнаты и спальни. Также применяется сезонное зонирование, благодаря чему в тёплое время года площадь используемых помещений увеличивается, а в холодное время года площадь отапливаемых помещений уменьшается.

2) - компактности жилой застройки.

Благодаря компактности жилой застройки постройки объединялись в группы, защищая друг друга от господствующих холодных ветров зимой или от знойного солнца летом.

3) - компактности объёмно-планировочного решения.

Компактность объёмно-планировочного решения - это минимизация теплопотерь с площади наружной поверхности здания, что активно использовалось в традиционном жилище.

4) - ориентированности зданий в зависимости от направления солнечного потока, господствующих ветров и снегового потока.

«Традиционные жилища» всегда строились с учётом высоты солнца и его движения. В холодной местности на солнечную (южную) сторону направлены почти все окна, а в жарком - наоборот. Конечно, влияли и господствующие ветра и снеговые потоки, так как от них необходимо защищаться.

5) - теплотехнических свойств ограждающих конструкций.

В «традиционных жилищах», используя местные строительные материалы, создавались наиболее оптимальные с теплотехнической точки зрения для данной местности наружные стены.

6)- вентилирование здания.

Поступление свежего воздуха в жилое помещение - один из важнейших факторов комфортного проживания, особенно в регионах повышенной влажности.

В жарких и засушливых районах приточный воздух перед попаданием в жилые помещения предварительно охлаждали и увлажняли в прохладном цоколе.

В разделе 2 «Принципы проектирования «климатических» домов» на основе особенностей проектирования «традиционных жилищ» разработаны принципы проектирования «климатических домов»:

1)- теплового зонирования.

Температурное зонирование делится на сезонное и постоянное зонирование.

Сезонное зонирование - это использование помещений в тёплое время года, которые расположены с южной стороны здания. Зимой эти помещения не отапливаются и не функционируют, а являются защитной буферной зоной. Подобное деление помещений можно найти в традиционных домах в Норвегии.

Постоянное зонирование - это размещение общих комнат с южной стороны, а подсобных помещений с северной; размещение спальных помещений над общими комнатами или на западной стороне дома.

Делать, по-возможности, общие пространства из помещений - кухня, столовая, общая комната, где кухня может располагаться на северо-восточной, восточной стороне. Камин или печь располагать в центре дома.

2) - компактности застройки.

Компактность застройки, несомненно, улучшает тепловые характеристики группы домов. При этом необходимо учитывать то, чтобы соседние дома не закрывали солнце друг другу.

3) - компактности объёмно-планировочного решения.

Снижение удельной площади наружных ограждений на единицу объёма здания путём максимальной компоновки здания (в малоэтажном строительстве - это блокированные дома) приводит к снижению энергозатрат на отопление дома.

4) - учёта взаимосвязи климатических факторов.

а) Солнце.

Южная ориентация всех важных (с точки зрения отопления) помещений - одна из характеристик «климатического дома», так как, именно на этой стороне больше всего солнечной радиации зимой, и меньше чем на западной и восточной стороне летом. Важная роль принадлежит затеняющим устройствам от солнца летом.

б) Ветер.

Для защиты от господствующих ветров нужно предусматривать экраны, например, вечнозелёные насаждения. В случае очень сильных ветров, можно предложить заглубление дома с неблагоприятной стороны в землю.

в) Микроклимат.

При выборе места строительства необходимо учитывать рельеф.

Наличие поблизости небольших водоёмов смягчает перепады температур.

Зелёные насаждения необходимо располагать так (или располагать дом с учётом зелёных насаждений), чтобы они не закрывали зимнее солнце (вечнозелёные растения) и давали хорошую тень летом (лиственные деревья). Зелёные насаждения могут так же служить хорошим барьером от неблагоприятных ветров.

5) - теплотехнических свойств ограждающих конструкций.

Для уменьшения теплопотерь через ограждающие конструкции необходимо применять современные эффективные теплоизоляционные материалы; особое внимание уделять проёмам, их монтажу и эксплуатации; применять, по-возможности, теплоизоляционные и теплоаккумулирующие свойства грунта.

6) - вентиляции здания.

Поступающий в помещения воздух должен быть комфортной для человека температуры и влажности. В холодном климате при поступлении свежего воздуха необходима такая система, при которой теплопотери здания будут минимальны. В этой связи актуальна система с предварительным подогревом приточного воздуха.

В третьей главе «Энергонезависимые дома» определены принципы проектирования домов, использующих возобновляемые источники энергии, их типология, в зависимости от типа возобновляемого источника энергии. Влияние использования вида возобновляемых источников энергии на архитектуру малоэтажного жилого дома.

В разделе 1 «Энергия низкопотенциального тепла» рассмотрено влияние использования низкопотенциального тепла окружающей среды (использования тепловых насосов) на архитектуру малоэтажного жилого дома и принципы проектирования такого дома.

На архитектурно-объёмное решение дома и застройку участка использование низкопотенциального тепла окружающей среды практически не влияет. При проектировании планировки дома надо будет учитывать лишь то, что в доме будет помещено оборудование, учесть его габариты, дополнительную электрическую мощность (и каков источник этой дополнительной мощности), наличие бака-накопителя.

В разделе 2 «Энергия биомассы» определены три вида использования энергии биомассы в малоэтажном жилищном строительстве, и влияние этих типов на архитектуру малоэтажного жилого дома.

Для небольшого крестьянского хозяйства биогазовая установка является инженерным оборудованием, которое необходимо поместить в доме или обогреваемом хозяйственном сооружении. Это минимально влияет на планировку.

Биогазовая установка для большого крестьянского хозяйства (или нескольких небольших) становится уже инженерным хозяйственным сооружением. Это влияет на планировку и застройку участка, так как нужно разместить инженерное сооружение (или не одно) круглое в плане, высотой 3 - 6 м, диаметром 4 м.

Для жилых домов с минимальным крестьянским хозяйством (с наличием огорода и сада) биогазовая установка возможна только как коллективное инженерное хозяйственное сооружение поселкового значения. Это обуславливается планировку и застройку всего посёлка. Обычно, в таких посёлках все инженерные сооружения вынесены в отдельную группу, там же, рядом должно располагаться это инженерное сооружение, как часть энергетического узла.

В разделе 3 «Энергия водных потоков» определены четыре основных вида использования энергии воды (мини-ГЭС) в архитектуре малоэтажных домов, которые определяются типом проекта мини-ГЭС.

При проектировании мини-ГЭС в первую очередь учитывается сложившаяся ситуация (рельеф местности, размер участка) и выбирается наиболее подходящий тип работы ГЭС:

- канал и напорный трубопровод ГЭС;

- только напорный трубопровод;

- канал мельницы;

- плотина.

Исходя из выбранного типа, решается планировка участка и объёмное решение электростанции.

В разделе 4 «Энергия ветра» выявлены четыре основных вида использования энергии ветра в архитектуре малоэтажного жилого дома (Приложение №2).

1) Дом (группа домов) и, расположенная на участке, ветровая установка.

Такой вид использования ветровой энергии чаще всего встречается в современной практике. Ветровая установка располагается независимо от застройки дома и может быть как крыльчатой, так и роторной. В случае крыльчатой установки, необходима её удалённость от дома из-за шума и вибрации, расстояние зависит от мощности самой установки. Так как, ветровая установка - это высокое сооружение, то она станет высотной доминантой на участке.

2) Дом и ветрогенератор, расположенный на доме.

В качестве опоры для ветрогенератора используются конструкции дома. Такой тип использования ветра нередко встречается в современной практике и отличается разнообразием в исполнении:

а) ветровая установка располагается на самой высокой точке крыши, т.е. крыша должна своей формой и уклоном являться «холмом», на который ставится ветровая установка;

б) ветровая установка располагается на конструкции здания на углу, в тех случаях, когда кровля почти плоская или же, когда ветроустановка расположена с той стороны, где преобладают сильные ветра.

3) Дом и расположенный на доме ветроактивный элемент полифункционального назначения.

Этот вид домов получил очень малое распространение в современном строительстве. В данной группе от композиции дома мало что зависит. Главное здесь - установить эти элементы так, чтобы они получали максимум ветровой энергии.

4) Дом и ветрогенератор, расположенный на доме, причём ограждающие конструкции здания используются в виде концентратора ветровой энергии.

Эта группа характерна, в большей степени, для многоэтажных жилых домов или общественных зданий.

В разделе 5 «Энергия солнца» определены:

- типология домов, использующих энергию солнца (Приложение №3);

- влияние различных способов преобразования энергии солнца на архитектуру малоэтажного жилого дома;

- принципы проектирования «солнечных домов».

При проектировании домов с использованием энергии солнца выбирается система пассивная и/или активная.

Самая распространённая и самая разнообразная система пассивного солнечного отопления - это нагрев изолированного остеклённого объёма. Преимущество этой системы в следующем:

а) наличие нежилого пространства, в котором подогревается воздух, перед попаданием этого воздуха в жилые помещения;

б) возможность контроля попадания этого нагретого воздуха в жилые помещения;

в) использование сезонного зонирования, т.е. гелиотеплица - это летнее помещение;

г) создание буферной (часто зелёной) зоны между «улицей» и внутренним пространством дома.

Системы обогрева (охлаждения) здания посредством ограждающих конструкций здания получили не такое широкое распространение, как системы «гелиотеплиц», хотя принцип систем похож, а именно, нагревание воздушной прослойки между стеклом и стеной и передача в жилые помещения этого нагретого воздуха. Аккумулирование тепла в стене или крыше (в гелиотеплице - в стенах, полах или камине). Видимо, жителям больше нравится наличие дополнительной «летней» зелёной комнаты.

Активные системы делятся на системы, использующие коллекторы и/или панели фотоэлементов.

Коллектор - это чёрный, непрозрачный прямоугольник на фасаде, на крыше здания или рядом с ним. Комбинация этих прямоугольников могут улучшить или ухудшить внешний образ здания. Поверхности, полностью «отделанные» коллекторами могут создавать впечатление поверхностей отделанных «специфическими» отделочными материалами.

По типологии, дома с панелями фотоэлементов очень близки к домам с коллекторами. Главные различия появляются там, где используются модули, вмонтированные в отделочные материалы (чаще всего ограждающие конструкции крыши), или в остекление. Модули фотоэлементов находятся в плоскости того элемента, в

который они вмонтированы, и могут не отличаться от этого элемента по цвету. Единственное различие - это блеск. Модуль фотоэлементов более блестящий.

На стекле вмонтированные фотоэлементы могут создавать различный орнамент, что даёт широкий спектр игры света-тени в помещении.

В четвёртой главе «Автономные дома» определены принципы проектирования «автономного дома».

«Автономные дома» — это дома, которые не только удовлетворяют все потребности жильцов в энергии (отопление, горячая вода, электричество), но включают в себя замкнутый, безотходный цикл. Цикл, в котором есть всё - от возможности выращивания пищи (овощи и фрукты в теплице, наличие рыбного хозяйства, животноводства и птицеводства), сбора дождевой воды для дальнейшей фильтрации её и использования в бытовых целях - до возможности перерабатывать разного рода отходы (бытовые, сельскохозяйственные).

«Автономные дома» можно разделить на две большие группы:

- дома, состоящие из одного объёма, который включает в себя все виды деятельности в самом доме, в том числе и хозяйственные (теплицы для выращивания овощей, фруктов и разведения рыбы, а также небольшое фермерское хозяйство);

- дома, состоящие из двух объёмов, когда жилые помещения и хозяйственные разделены на два отдельных объёма.

В разделе 1 «Получение питьевой и хозяйственной воды» определёны типология и принцип проектирования домов с автономным обеспечением жильцов питьевой и хозяйственной водой.

Системы сбора и фильтрации воды технически довольно сложные, но мало влияют на внешний вид сооружения. Однако если сбор воды происходит на крыше, то это отражается на внешнем виде дома.

В разделе 2 «Теплица для выращивания овощей и фруктов» определён принцип проектирования домов с теплицей для выращивания овощей и фруктов для внутреннего потребления и функции такой теплицы.

Главная особенность такой теплицы - это её полифункциональность.

Функции теплицы:

- выращивание овощей и фруктов для жителей дома в несезонное время года;

- возможное место для размещения небольших ёмкостей с водой (для выращивания аквакультуры, а так же использовать их для аккумулирования тепловой энергии);

- основная функция, связанная с наличием нежилого пространства, в котором подогревается воздух перед попаданием этого воздуха в жилые помещения. Возможность контроля попадания этого нагретого воздуха в жилые помещения, возможность аккумулирования этого нагретого воздуха в грунте и прудах; создание буферной (часто зелёной) зоны между «улицей» и внутренним пространством дома.

В разделе 3 «Рыбные пруды и фермерское хозяйство» определяются принципы проектирования небольшого рыбного хозяйства и его функции. А так же принципы проектирования небольшого фермерского хозяйства.

Рыбные хозяйства, как правило, тоже полифункциональные, т.к. водный бассейн -аккумулятор тепла.

Функции прудов:

- выращивание водорослей и рыб для жителей дома;

- аккумулирование солнечного тепла;

- обогрев помещения, благодаря тому, что вода имеет высокую теплоёмкость;

- возможность на поверхности пруда выращивать способом гидропоники салат.

В разделе 4 «Системы экономии воды и вторичного её использования и системы переработки бытовых отходов» определяются принципы проектирования систем по утилизации и переработки отходов.

Системы переработки отходов мало влияют на архитектурный облик здания, но влияют на планировку участка, так как, возможно появление накопительного пруда или ботанической площадки. Очень часто с переработкой связано использование такого возобновляемого источника энергии, как биогаз.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Анализ зарубежного и отечественного опыта современного жилищного строительства с использованием возобновляемых источников энергии, показал, что экологические проблемы и возрастающий дефицит энергии требуют новых решений в архитектуре малоэтажных жилых домов, а именно с использованием:

- низкопотенциальной тепловой энергии (почвы и грунта, зданий и помещений, сельскохозяйственных животных);

- энергии биомассы: отходы (сельскохозяйственные, лесного комплекса, твердые и жидкие коммунально-бытовые отходы);

- энергии водных потоков на суше (гидроэлектростанции, мощностью менее 1 МВт (миниГЭС, микроГЭС);

- энергии ветра;

- энергии солнца.

2. Разработана классификация малоэтажных жилых домов, использующих возобновляемые источники энергии, по степени применения возобновляемых источников энергии (основана на исследованиях отечественной и зарубежной архитектурной практики, и проектирования «традиционного жилища»).

Дома делятся на три группы, которые включают одна другую (Приложение №1):

1) «Климатические дома»

2) «Энергонезависимые дома»

3) «Автономные дома»

3. Проектирование «климатических домов» отвечает всем принципам «традиционного жилища»:

- теплового зонирования;

- компактности застройки;

- компактности объёмно-планировочного решения;

- учёта взаимосвязи климатических факторов;

- теплотехнических свойств ограждающих конструкций;

- вентиляции здания.

4. Правила проектирования малоэтажных жилых домов с возобновляемыми источниками энергии:

- здание должно быть «климатическим домом», т.е. построенным с учётом взаимосвязи все климатических факторов и принципов энергосбережения;

- планировка дома (участка), конструкции дома или специальное оборудование рассчитано на преобразование энергии возобновляемых источников энергии. Эта энергия частично или полностью покрывают энергетические расходы дома

В архитектуре малоэтажного жилого дома могут быть использованы почти все виды возобновляемых источников энергии. Выбор и способы использования возобновляемых источников энергии зависят от местных условий. Среди исследуемых проектов домов с возобновляемыми источниками энергии наиболее многочисленна группа малоэтажных жилых домов, использующих энергию солнца.

5. Принципы проектирования «автономного дома»:

- дом является «энергонезависимым домом»;

- в доме присутствует система жизнеобеспечения замкнутого цикла.

В таком доме функции быта и отдыха совмещены с производством сельскохозяйственной продукции.

В этом доме должна быть система сбора, фильтрации и накопления дождевой воды для питья и хозяйственных нужд. Все отходы жизнедеятельности человека и животных утилизируются и перерабатываются.

В идеале - владелец такого дома может прожить без внешних коммуникаций и общения с «внешним» (вне дома) миром.

6. Рекомендуется в практике архитектурного проектирования малоэтажного жилого дома учитывать следующие направления разработок, связанных с использованием возобновляемых источников энергии:

На уровне планировки посёлка: планировка жилой части посёлка с учётом принципов «климатического» дома; появление в посёлке энергетического узла «нового» типа (новых габаритов с новыми санитарнозащитными зонами).

На уровне планировки участка: планировка жилого дома на участке с учётом принципов «климатического» дома; появление на участке энергетического узла (мини-ГЭС, ВЭС, солнечные коллекторы, панели с фотоэлементами, сооружения по производству и хранению биогаза); узла по переработке отходов (например, поля фильтрации); узла по накоплению и хранению дождевой воды.

На уровне объёма и планировка дома: оптимальная ориентация жилых комнат по сторонам света; тепловое зонирование помещений; устройство гелиотеплиц, зимнего сада или солнечной комнаты, расположение в подвале дома суточного и сезонного аккумулятора тепла; решение основных конструктивных элементов здания с учётом использования соответствующего инженерного оборудования.

Использование в архитектуре малоэтажных жилых домов выявленных в исследовании направлений и приёмов использования возобновляемых источников энергии позволит создать жилые малоэтажные дома нового поколения, отличающихся экологической эффективностью, индивидуальностью внешнего облика и высоким архитектурно-эстетическим уровнем.

Приложение №1

Классификация малоэтажных жилых домов, использующих возобновляемые _источники энергии._

Дома делятся на три группы, которые включают одна другую:

1) «Климатические дома». Это энергоэффективные дома, проектируемые с учётом местных климатических факторов. В проектировании таких типов домов максимально учитывается окружающий климат; дома ориентируются по сторонам света, направлению господствующих ветров и снеговых заносов; внутреннее зонирование так же учитывает ориентацию по сторонам света; наружные ограждающие конструкции хорошо изолированы от воздействия неблагоприятных внешних условий. При проектировании дома учитывается рельеф местности, соседние постройки и зелёные насаждения.

2) «Энергонезависимые дома». Это «климатические дома», которые используют для своего энергообеспечения возобновляемые источники энергии. Возобновляемые источники энергии либо частично, либо полностью покрывают энергетические расходы дома. Для большей эффективности работы систем, использующих возобновляемые источники энергии, дома должны быть «климатическими домами».

3) «Автономные дома». Эти дома не только энергонезависимы, но также включают в себя систему жизнеобеспечения замкнутого цикла. В эту систему входят помещения и оборудования, которые обеспечивают жильцов пищей и водой, а отходы жизнедеятельности человека перерабатываются и используются вторично (использование безотходного комплекса)._

Приложение №2

Классификация малоэтажных жилых домов, использующих энергию ветра.

Схема ] Пример | Комментарии

1) Дом (группа домов) и, расположенная на участке, ветровая установка.

Эта группа чаще всего встречается в современной практике. Ветровая установка -это самое высокое сооружение, поэтому она станет высотной доминантой на участке._

Крыша должна своей формой и уклоном являться что-то вроде «холма». На этот «холм»

устанавливается ветровая установка.

3) Дом и расположенный на доме ветроактивный элемент полифункционального

назначения.

4) Дом и расположенный на доме ветрогенератор. Некоторые ограждающие конструкции здания используются в виде концентратора

Эта группа

характерна для многоэтажных жилых домов или общественных

2) Дом и расположенный на доме ветрогенератор._

установка располагается на самой высокой точке крыши.

б) Ветровая установка располагается на конструкции здания на углу.

Установка располагается на

Главное - установить эти элементы так, чтобы они получали максимум ветровой энергии.

конструкции здания на углу, в тех случаях, когда кровля или почти плоская, или же, когда ветроустановка расположена с той стороны, где преобладают сильные ветра.

Приложение №3

Классификация малоэтажных жилых домов, использующих энергию солнца.

о «

С

« ¡3

1) Отдельно

стоящая

гелиотеплица.

2)Примыкающая 3 расположенная к основному под общей крышей жилому объёму с жилым объёмом гелиотеплица. гелиотеплица.

4) Встроенная в

жилой объём гелиотеплица.

5) Циркуляция тёплого воздуха вокруг дома (доме с «двойной оболочкой»).

1,2) Дома с панелями фотоэлементов на крыше (скатной или плоской).

5) Дома с панелями фотоэлементов на отдельных элементах.

6) Дома с панелями фотоэлементов на участке рядом со зданием.

2 я а 2> ; £ Ь ¡21

3 *

и 5

; 5595

§ " § I" I Лома с модулями 8) Дома с модулями =5 £ а фотоэлементами, вмонтирован- фотоэлементов,

нымн в кровельные материалы, вмонтированных в фасад.

1) Дома с элементами, у которых есть система гелиослежения.

10) Дама с модулями фотоэлементов, вмонтированных в остекление

2) Дома с системой гелиослежения.

Приложение №4

Экспериментальное проектирование, в том числе макетирование, малоэтажных жилых домов с использованием возобновляемых источников энергии

Большой односемейны й дом 61 ^вс

солнце . й>

ь.

Принцип «ДВОЙНОЙ оболочки»

— т

Дом семьи фермера

конструкции ДЛЯ у - . --X'X""А.'"

панелей фотоэлеме1гтов и и (Г и и 1Г

Трехэтажный "овальный" жилой дом

Двухэтажный "овальный" жилой дом

ротормый мтровой

генератор |

солнечные коллекторы

А" А"?

гелиотеллииа

гелкотеллика

$ 1?! стсиа Тромба

Загородный

______ШЛ^

Блокированный

конструкции для зеленых насаждений, создающих затенение летом

стене с системой / «скай-терм» ($ку-1Ьспп)

Подписано в печать 04.03.2009 г. Формат 60x84/16. Печ. л.1.25. Тираж 100 экз. Заказ 2695.

Издательство «Тровант» ЛР 071961 от 01.09.1999 г.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии издательства «Тровант». 142191, г. Троицк Московской обл., м-н «В», д. 52. Тел. (495) 775-43-35, (4967) 50-21-81 E-mail: trovant@ttk.ru, http://www.trovant.ru/

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В АРХИТЕКТУРЕ

1.1 Низкопотенциальная тепловая энергия

1.2 Энергия биомассы

1.3 Энергия водных потоков на суше

1.4 Энергия ветра

1.5 Энергия солнца 21 Выводы по главе I

ГЛАВА II. КЛИМАТИЧЕСКИЕ ДОМА

2.1 Традиционное жилище

2.2 Принципы проектирования «климатических домов» 39 Выводы по главе II

ГЛАВА III. ЭНЕРГОНЕЗАВИСИМЫЕ ДОМА

3.1 Использование низкопотенциального тепла окружающей среды (использование тепловых насосов)

3.2 Энергия биомассы

3.3 Энергия водных потоков на суше (мини ГЭС, микро ГЭС, гидроэлектростанции мощностью менее 1Мвт)

3.4 Энергия ветра

3.5 Энергия солнца

3.5.1 Пассивные системы отопления дома

3.5.1.1 Прямое солнечное отопление

3.5.1.2 Нагрев изолированного остеклённого объёма

3.5.1.3 Обогрев (охлаждение) здания через ограждающие конструкции

3.5.2 Активные системы использования солнечной энергии

3.5.2.1 Солнечные коллекторы

3.5.2.2 Использование фотоэлементов

3.5.2.2.а Дома, к конструкциям которых прикреплены панели фотоэлементов 101 3.5.2.2.6 Дома с модулями фотоэлементов, которые вмонтированы в ограждающие конструкции

3.5.3 Гелиослежение

Выводы по главе III

ГЛАВА IV. АВТОНОМНЫЕ ДОМА

4.1 Получение питьевой и хозяйственной воды

4.2 Теплица для выращивания овощей и фруктов

4.3 Рыбные пруды и фермерское хозяйство

4.4 Системы экономии воды и вторичного её использования, системы переработки бытовых отходов 123 Выводы по главе IV 126 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 127 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЛИТЕРАТУРЫ 133 ПРИЛОЖЕНИЕ 146 ГЛОССАРИЙ

Актуальность темы. Традиционное производство и использование энергии связаны с загрязнением окружающей среды. Так, например, при сжигании ископаемых видов топлива, образуются токсичные газы и вещества, отрицательно воздействующие на окружающую среду. Потребление энергии по всему миру в ближайшие годы будет возрастать, и мы не сможем отказаться от ископаемых видов топлива. Последствием будет растущее загрязнение окружающей среды на местном, региональном и глобальном уровнях. Рациональное использование энергии, сокращение потребления энергоносителей, а также применение технологий, ненаносящих ущерба окружающей среде, представляют собой важные инструменты в сфере охраны окружающей среды. Существенная роль в снижении уровня экологического загрязнения от использования традиционных видов топлива принадлежит расширению применения возобновляемых источников энергии.

К настоящему времени потенциал возобновляемых источников энергии используется в скромных объёмах, в том числе и в строительной индустрии, как в нашей стране, так и во всём мире. Ещё более актуальной эта тема становиться в связи с разразившимся мировым финансовым кризисом, который заставил многих пересмотреть свои взгляды и планы на вопросы энергообеспечения. Следует отметить, что тема использования возобновляемых источников энергии в домостроении стала рассматриваться относительно давно, так первый дом с солнечным коллектором был построен ещё в 1947 году (дом MIT-I). Энергетический кризис 1970-х годов дал толчок развитию исследований в этой области. В нашей стране шли активные разработки домов с использованием возобновляемых источников энергии, но после 1991 года в силу ряда причин эти исследования приостановились.

Довольно долго в России считалось, что «Господь наградил Россию углём, газом и нефтью», поэтому для производства альтернативной энергии нет стимулов. За последние пять-семь лет в России возрос интерес к более интенсивному использованию возобновляемых источников энергии. По мнению аналитиков British Petroleum, с добычей нефти у нас возникнут проблемы уже в 2025 - 2035 годах. И хотя в России пока не принято ни одного закона по этой теме, в аналитической справке Комитета Госдумы по энергетике, транспорту и связи сказано: «В связи с истощением месторождений нефти и природного газа российская энергетика в течении XXI века обязана претерпеть существенные структурные изменения. Россия ставит цель снижения удельной энергоёмкости экономики к 2020 г. в 2 раза по сравнению с 2000 г.»

В одобренном Правительством в 2003 г. документе есть раздел, предусматривающий развитие возобновляемых источников энергии в Российской Федерации. Одним из направлений данного документа посвящено возможностям использования возобновляемых источников энергии. Стратегическими целями использования возобновляемых источников энергии и местных видов топлива являются:

- сокращение потребления невозобновляемых топливно-энергетических ресурсов;

- снижение экологической нагрузки от топливно-энергетического комплекса;

- энергообеспечение децентрализованных потребителей и регионов с дальним сезонным завозом топлива.

В начале 2006 года министерство промышленности и энергетики России совместно с РАО ЕЭС в инициативном порядке разработало проект концепции и проект закона «О поддержке использования возобновляемых источников энергии в Российской Федерации». В законе заложен механизм государственной поддержки развития этого важного сектора энергетики.

По данным Международного Энергетического Агентства удельная выработка энергии из возобновляемых источников энергии (без учёта большой гидроэнергетики) в России составила в 2004 году всего 32 килограмма условного топлива на одного человека в год, что почти в 5 раз меньше, чем в Германии, в 11 раз меньше, чем в Норвегии, почти в 20 раз меньше, чем в Дании, почти в 70 раз меньше, чем в Финляндии и почти в 10 раз меньше, чем в США.

Доля нетрадиционных источников энергии в России составляет в 2006 году менее 1% от общей выработки или 991 млрд. кВт/ч. Принятие законопроекта направлено на увеличение доли нетрадиционных и возобновляемых источников в общем энергобалансе России к 2015 году до 3 - 5% и до 10% к 2020 году. По оценкам специалистов, увеличение доли нетрадиционных источников энергии до 5% потребует инвестиций порядка 50 - 70 млрд. рублей.

На фоне общей значимости применения возобновляемых источников энергии выделяется отдельной темой архитектура жилищного строительства с упомянутыми источниками энергии.

В нашей стране с 1917 по 1990-е годы жилищное строительство в сельской среде, в подавляющем большинстве случаев, велось по типовым проектам, где обеспечивался минимальный уровень комфорта и физиологических норм. После 1991 года начался новый этап проектирования и строительства загородного жилья, но нехватка опыта в этом виде проектирования и строительства приводила, на начальном этапе, ко многим проблемам.

Тема загородного и сельского жилья, использующего возобновляемые источники энергии, актуальна не только с точки зрения экологичности, но и с точки зрения развития направления архитектуры жилого малоэтажного дома.

Состояние вопроса. Рассматриваемый вопрос использования возобновляемых источников энергии в архитектуре малоэтажных жилых домов непосредственно связан с проблемой энергосбережения в жилищном строительстве. В основе исследований по энергосбережению лежат труды по изучению народного жилища, из которых нужно отметить работы, где рассматриваются традиционные жилища Севера и Сибири, таких авторов как

- А.В. Ополовников, И.Э. Грабарь, С.Я. Забелло, М.В. Красовский, И.В.Маковецкий, П.А. Раппопорт, Е.А. Ащепков, Ю. С. Ушаков.

Принципы проектирования народного жилища раскрыты также в работе Б.М. Полуя. Помимо этого в его работе исследованы приёмы проектирования в экстремальных климатических условиях Севера.

Большое внимание изучению традиционных жилищ уделено в работах Т.А. Маркуса и Н.И. Масленникова.

В настоящее время основой для проектно-нормативной базы является СНиП 2.08.01.-89* «Жилые здания» и СНиП 31-02-2001 «Дома жилые одноквартирные».

Исследованиями в области использования возобновляемых источников энергии в архитектуре занимались: А.Н. Сахаров, И.И. Анисимова, Э.В.Сарнацкий, С. К. Саркисов, Н.П. Селиванов, Г.И. Полторак. Диссертации на эту тему были написаны М.М. Захидовым, Н.И. Масленниковым, М.А. Демидовой, С.С. Ушаковым, В.А. Акопджанян.

Среди зарубежных исследователей этой проблематики необходимо отметить архитекторов: С. Зоколей, С. Удел, Б. Андерсон, Д. Ватсон, А. Шуберт, Г, Хилльманн.

Исследования выше перечисленных авторов приходятся на 80-е года прошлого века. В это время сформировалось начало типологии «солнечных» домов и их деление на активный и пассивный способ использования солнечной энергии.

В СССР типологией домов, использующих солнечную энергию, занимался А.Н. Сахаров и И.И. Анисимова. Ими так же была составлена типология ветровых установок и возможность их монтажа на жилые дома.

В 1976 г был проведён международный студенческий конкурс на тему «Посёлк для 50 жителей с автономной системой энергообеспечения». Победителем конкурса стал проект, разработанный студентами МАрхИ.

В МАрхИ с 1977 года идут исследования и проектирование жилых и общественных зданий с солнечным энергообеспечением.

Был спроектирован комплекс зданий с солнечным тепло-хладоснабжением в Крыму, в районе Алушты (КиевЗНИИЭП).

Экспериментальные проекты были разработаны институтом Дагестангражданпроект на научном полигоне «Солнце» в 1983 - 1986гг.

Архитекторами Н.И.Маслённиковым и Е.В.Плюхиным был разработан экспериментальный проект малоэтажного жилого дома усадебной застройки с гелиосистемами для отопления и горячего водоснабжения.

В современных работах немалую роль уделяют использованию возобновляемых источников энергии в архитектуре такие авторы, как — В.А.Новиков, Н.А.Сапрыкина, A.M. Баталов, О.Д. Бреславцев, Н.Н. Гераскин, А. Ю. Табунщиков, И.В. Черешнев.

Экспериментальные жилые дома с использованием возобновляемых источников энергии строятся в Екатеринбургской области, в Барнауле, а также в Новосибирске Новосибирским институтом теплофизики.

Индивидуальные застройщики частных домов на юге России часто используют для горячего водоснабжения солнечные коллекторы.

Среди современных зарубежных исследователей можно упомянуть архитекторов - Петера и Бренду Вале, Сьюзан Роаф.

Помимо многочисленных частных домов, проектируемых с использованием возобновляемых источников энергии, в Европе. активно действуют программы по проектированию «экологических поселений», поддерживающимися государственными и региональными программами. Такие, как жилые дома в Хокертоне (Великобритания), «солнечные посёлки» в Германии (например, посёлок Аахен-Лауренсберг, посёлок Бекум), район Виикки в Финляндии, посёлок Амерсфурт (Нидерланды), район в городе Охусе (Дания), район в Тронхейме (Норвегия).

Цель исследования. Целью исследования является разработка рекомендаций по архитектурному формированию малоэтажных жилых домов с использованием возобновляемых источников энергии, как разновидности нового вида архитектуры - «экологической» архитектуры.

Задачи исследования: 1) проанализировать зарубежный и отечественный опыт современного жилищного строительства с использованием возобновляемых источников энергии, и опыт «традиционного жилища»; 2) разработать классификацию малоэтажных жилых домов, использующих возобновляемые источники энергии; 3) выявить принципы проектирования «климатических домов» и их связь с принципами проектирования «традиционного жилища»; 4) сформулировать правила проектирования малоэтажных жилых домов с возобновляемыми источниками энергии («энергонезависимых домов»); 5) выявить принципы проектирования «автономных домов»; 6) разработать направления, связанные с использование возобновляемые источники энергии на объёмно-пространственном и функционально-планировочном уровне.

Объект исследования - стационарное постоянно-обитаемое малоэтажное жилище.

Предметом исследования является архитектурно-планировочная организация малоэтажного жилого дома, использующего возобновляемые источники энергии, соответствующая природно-климатическим, экологическим, экономическим и техническим требованиям.

Границы исследования. Исследование ограниченно типологическими вопросами формирования малоэтажного жилища с использованием возобновляемых источников энергии.

Методика исследования: 1) изучение научных трудов, нормативных, проектных и методических документов и материалов по проблеме; 2) использование методов исторического исследования, системного анализа и графоаналитического метода; 3) системное представление объекта, взаимосвязанная разработка основных аспектов типологии и объёмно-планировочной организации малоэтажных домов с использованием возобновляемых источников энергии; 4) экспертная оценка, консультации со специалистами по использованию возобновляемых источников энергии в архитектуре, архитекторами, строителями; 5) экспериментальное проектирование, в том числе макетирование, малоэтажных жилых домов с использованием возобновляемых источников энергии.

Научная новизна исследования заключается: 1) в рассмотрении малоэтажного жилого дома с использованием возобновляемых источников энергии не как экспериментального дома для научных исследований, а как нового типа жилья, имеющего массовый характер и большую распространённость; 2) в определении типологии таких домов; 3) в разработке типов малоэтажных жилых домов с использованием возобновляемых источников энергии и объёмно-пространственных и функционально-планировочных приёмов в проектировании таких домов.

На защиту выносятся: 1) принципы формирования архитектурной объёмно-планировочной структуры малоэтажного жилого дома с использованием возобновляемых источников энергии; 2) классификация и номенклатура типов таких домов; 3) функционально-планировочная структура малоэтажного жилого дома с использованием возобновляемых источников энергии.

Практическая значимость работы определяется актуальной необходимостью создания «экологического» жилья и экономии энергоресурсов.

Внедрение.

- результаты исследования изложены в публикациях:

• Афанасьева O.K. Гелиотеплицы в малоэтажном жилищном строительстве. // Жилищное строительство — Москва: ООО РИФ «Стройматериалы», 2007, №11. [18-20]

Афанасьева O.K. Архитектура сооружений, использующих альтернативные источники энергии. Ветер. // Архитектурная наука и образование: Тезисы докладов научной конференции, посвященной 60-ти летию Победы в Великой Отечественной. - Москва: Архитектура-С, 2005. [117]

• Афанасьева O.K. Архитектура сооружений, использующих альтернативные источники энергии (Солнце). // Архитектурная наука и образование: Тезисы докладов научной конференции, МАрхИ - Москва: Архитектура-С, 2006. [106-107]

• Афанасьева O.K. Архитектура малоэтажных домов с использованием возобновляемых источников энергии. // Учебное пособие. - Москва, 2007.

• Афанасьева O.K. Гелиотеплица в архитектуре малоэтажных жилых домов. // Виртуальная научно-техническая библиотека http://www.sciteclibrary.ru/ - Москва, 2008 [Режим доступа: http://www.sciteclibrarv.ru/rus/catalog/pages/9350.html]

• Афанасьева O.K. Возобновляемые источники энергии в архитектуре малоэтажных жилых домов.//Вопросы гуманитарных наук - Москва: Компания Спутник+ 2009,№1, [192-193].

Экспериментальное проектирование, в том числе макетирование, малоэтажных жилых домов с использованием возобновляемых источников энергии.

Учебный процесс:

Участие в дипломном проектировании Московского Архитектурного Института в 2007 г.

Структура диссертации. Работа состоит из двух томов. Первый том включает введение, четыре главы, заключение с обобщающими выводами, библиографию. Основной текст содержит 132 страницы, библиография состоит из 205 наименований. Второй том включает 54 графических таблиц.

Выводы по главе IV

1. «Автономный дом» - это «энергонезависимый дом», с системой жизнеобеспечения замкнутого цикла. «Энергонезависимый дом» с дополнительными функциями и оборудованием.

2. К таким дополнительным функциям относятся: а) использование накопления дождевой воды в хозяйственных целях; б) наличие теплицы, в которой выращивают фрукты и овощи в неурожайное время года, она же выполняет так же функции гелиотеплицы; в) наличие прудов для выращивания аквакультуры (рыб и/или водорослей) и/или небольшое фермерское хозяйство; г) системы экономии воды, вторичного её использования и системы переработки бытовых стоков.

3. На объёмно-планировочное решение дома сильно влияет только гелиотеплица с прудом /или прудами (как и любая гелиотеплица, а, в данном случае, её габариты значительно больше обычной гелиотеплицы, т.к. её функция - выращивать овощи и фрукты). Также, если есть в наличии фермерское хозяйство, то оно тоже значительно влияет на объёмно-планировочное решение дома.

4. «Автономные дома» можно разделить на две группы: а) Дом двумя объёмами - дом, в котором хозяйственные помещения (теплица, пруды и т.п.) вынесены от жилых помещениям в отдельный корпус; б) Дом одним объёмом - дом, где все помещения расположены в одном корпусе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Анализ зарубежного и отечественного опыта современного жилищного строительства с использованием возобновляемых источников энергии, показал, что экологические проблемы и возрастающий дефицит энергии требуют новых решений в архитектуре малоэтажных жилых домов, а именно с использованием: низкопотенциальной тепловой энергии (почвы и грунта, зданий и помещений, сельскохозяйственных животных); энергии биомассы: отходы (сельскохозяйственные, лесного комплекса, твердые и жидкие коммунально-бытовые отходы); энергии водных потоков на суше (гидроэлектростанции, мощностью менее 1 МВт (миниГЭС, микроГЭС); энергии ветра; энергии солнца.

2. Разработана классификация малоэтажных жилых домов, использующих возобновляемые источники энергии, по степени применения возобновляемых источников энергии (основана на исследованиях отечественной и зарубежной архитектурной практики, и проектирования «традиционного жилища»). Дома делятся на три группы, которые включают одна другую (Том 2, стр. 5.1): «Климатические дома»; «Энергонезависимые дома»; «Автономные дома».

3. Проектирование «климатических домов» отвечает всем принципам «традиционного жилища»: теплового зонирования; компактности застройки; компактности объёмно-планировочного решения; учёта взаимосвязи климатических факторов; теплотехнических свойств ограждающих конструкций; вентиляции здания.

Климатические дома» - это энергоэффективные дома, проектируемые с учётом местных климатических факторов (Том 2, стр. 5.1). В проектировании таких домов максимально учитывается окружающий климат; дома ориентируются по сторонам света, направлению господствующих ветров и снеговых заносов; внутреннее зонирование так же учитывает ориентацию по сторонам света; наружные ограждающие конструкции хорошо изолированы от воздействия неблагоприятных внешних условий. При проектировании дома учитывается рельеф местности, соседние постройки и зелёные насаждения.

4. «Энергонезависимые дома» - это «климатические дома», которые используют для своего энергообеспечения возобновляемые источники энергии. Сформулированы правила проектирования «энергонезависимых домов» (малоэтажных жилых домов с возобновляемыми источниками энергии):

- здание должно быть «климатическим домом», т.е. построенным с учётом взаимосвязи все климатических факторов и принципов энергосбережения;

- планировка дома (участка), конструкции дома или специальное оборудование рассчитано на преобразование энергии возобновляемых источников энергии. Эта энергия частично или полностью покрывают энергетические расходы дома.

В архитектуре малоэтажного жилого дома могут быть использованы почти все виды возобновляемых источников энергии. Выбор и способы использования возобновляемых источников энергии зависят от местных условий.

Изучение «энергонезависимых домов» и их классификация является основной частью работы (Том 2, стр. 5.1 и Том 2, стр. 5.2). Дома классифицируются по тому, какой источник возобновляемой энергии, используется для энергетических затрат дома.

Использование энергии биомассы классифицируется по количеству биомассы и расположения установки по переработки биомассы.

Использование энергии водных потоков на суше классифицируется по выбранной схеме ГЭС.

Использование энергии ветра классифицируется по способу монтажа ветроустановки, её месторасположение и наличия/отсутствия концентратора ветровой энергии.

Среди малоэтажных жилых домов, использующих возобновляемые источники энергии наиболее многочисленна классификация малоэтажных жилых домов, использующих энергию солнца. Существует огромное разнообразие способов сбора солнечной энергии: от простых - передача и хранение тепла в конструкциях дома, до более сложных - превращение солнечного излучения в электричество и систем гелиослежения (Том 2, стр. 5.2).

5. «Автономный дом» - это «энергонезависимый дом» с системой жизнеобеспечения замкнутого цикла (Том 2, стр. 5.2).

Принципы проектирования «автономного дома»:

- дом является «энергонезависимым домом»;

- в доме присутствует система жизнеобеспечения замкнутого цикла.

В таком доме функции быта и отдыха совмещены с производством сельскохозяйственной продукции.

В этом доме должна быть система сбора, фильтрации и накопления дождевой воды для питья и хозяйственных нужд. Все отходы жизнедеятельности человека и животных утилизируются и перерабатываются.

В идеале - владелец такого дома может прожить без внешних коммуникаций и общения с «внешним» (вне дома) миром.

6. В практике архитектурного проектирования малоэтажного жилого дома рекомендуется учитывать следующие направления разработок, связанных с использованием возобновляемых источников энергии:

На уровне планировки посёлка (Том 2, стр. 7.1):

- ориентация улиц и домов по сторонам света;

- компактная планировка для суровых климатических условий;

- влияние климатических факторов (ветер, водоёмы, рельеф, большие зелёные насаждения);

- высота и плотность застройки (дома не должны мешать поступлению солнечного света на соседние дома).

На уровне зонирования посёлка (Том 2, стр. 7.1):

- появляется новая совмещенная зона, которая включает в себя жилую зону и зону энергетического узла, т.к. либо конструкции дома способствуют отоплению или охлаждению здания, либо конструкции дома предусматривают вмонтированные энергоулавливающие приборы;

- появление новых инженерных сооружений и зон (со своими санитарно-защитными зонами): ветропарки, солнечные поля, биогазовые станции, мини-ГЭС.

При озеленении посёлка (Том 2, стр. 7.1):

- озеленение с учётом микроклиматических условий и ориентации по сторонам света. Зелёные насаждения не должны затенять солнечные стороны домов зимой, а так же солнечные установки, создавать хорошее затенение летом, не мешать ветровым потокам, направленным на ветровые установки, но осуществлять защиту от холодных зимних ветров для жилого дома.

На уровне планирования усадьбы (Том 2, стр. 7.1) разрабатываются те же направления, что и на уровне планировки посёлка, только меньшего масштаба.

На уровне зонирования усадьбы (Том 2, стр. 7.1) имеют место те же направления разработок, что и на уровне зонирования посёлка, прибавляется пункт:

- появления новых инженерных сооружений на участке для накапливания и фильтрации воды и для утилизации отходов жизни деятельности.

При озеленения усадьбы (Том 2, стр. 7.1) - аналогичные разработки, что и при озеленении посёлка, только меньшего масштаба.

На уровне планировки дома (Том 2, стр. 7.2):

- ориентация помещений по сторонам света. Необходимость ориентировать жилые помещения на южные стороны дома, а подсобные на северные;

- внутренняя планировка дома. Больше акцентов в планировке дома отдаётся свободной циркуляции воздуха из одного жилого помещения в другое, для этого используется: открытая планировка общественных помещений, двухсветные пространства. Появляется новое помещение с южной стороны дома - гелиотеплица;

- появляется подвальное помещение большого объёма для аккумулирования тепла.

На уровне зонирования дома (Том 2, стр. 7.2) дом делится на тепловые зоны.

В конструкциях дома (Том 2, стр. 7.2):

- наружные ограждающие конструкции дома становятся энергоприёмными поверхностями: тип «отопление (охлаждение) здания через ограждающие конструкции» (стр. 86); тип «дома с модулями фотоэлементов, которые вмонтированы в ограждающие конструкции» (стр. 106); тип «дом и, расположенный на доме, ветроактивный элемент полифункционального назначения» (стр. 69). Другой вариант - наружные конструкции, на которые монтируются солнечные коллекторы и/или панели фотоэлементов;

- внутренние конструкции дома используются, как аккумулятор тепла.

В экстерьере дома (Том 2, стр. 7.2):

- наружные конструкции с энергоприёмными поверхностями и конструкции с монтируемыми на них солнечными коллекторами и/или панелями фотоэлементов;

- монтаж различных ветро - солнечных установок - вид установок и способ монтажа;

- появление солнцезащитных устройств.

В интерьере здания (Том 2, стр. 7.2):

- внутренние конструкции дома, которые используются для аккумулирования тепла. Как правило, они отделываются тёмными отделочными материалами;

- наружные конструкции с энергоприёмными поверхностями влияют на интерьер дома. Так, тип «отопление (охлаждение) здания через ограждающие конструкции» (стр. 86) влияет на остекление дома, и соответственно на интерьерное освещение, так же вмонтированные в остекление панели фотоэлементов влияют на освещение интерьера.

На уровне инженерного оборудования и коммуникаций дома (Том 2, стр. 7.2):

- необходимость в аккумулировании, т.к. большинство возобновляемых источников энергии дают не постоянную энергию;

- для эффективного использования тепла от ВИЭ используются каналы, вентиляторы и датчики тепла для равномерного распределения тепла.

Экологические проблемы и возрастающий дефицит энергии требуют новых решений в архитектуре малоэтажного жилого дома. Вкладом архитектуры в защиту окружающей среды является создание зданий, которые бы уменьшали затраты энергии на отопление, горячую воду, электрический ток из традиционных источников энергии. Это возможно, благодаря лучшей теплоизоляции зданий, оптимизации технических процессов, применения энергосберегающих решений при проектировании зданий, оснащение зданий приборами по улавливанию энергии от возобновляемых источников и их дальнейшей переработки для потребителя.

Использование в архитектуре малоэтажных жилых домов выявленных в исследовании направлений и приёмов использования возобновляемых источников энергии позволит создать на практике жилые малоэтажные дома нового поколения, отличающихся экологической эффективностью, индивидуальностью внешнего облика и высоким архитектурно-эстетическим уровнем.

1. Аалто А. Архитектура и гуманизм. М., 1978

2. Агаянц Л. М. Жилой дом для индивидуального застройщика М., Стройиздат 1991

3. Акопджанян В. А. Проблемы проектирования жилых домов с системами солнечного энергоснабжения. Диссертационная работа на соис. уч. степ. канд. арх., М., 1981

4. Акопджанян В. А. Проблемы проектирования жилых домов с системами солнечного энергообеспечения. Архитектура СССР №4 1981

5. Андерсон Б. Солнечная энергия. 1982

6. Анкирской Е. С., Беккер Г. П., Пузанов В. И. Автономный сельский дом. / Техническая эстетика №12 1986

7. Аронин Д. Э. Климат и архитектура. М., 1959

8. Архитектура. Иллюстративный каталог индивидуальных проектов МВНИИТАГ №1 М., 1989

9. Архитектурная форма и научно-технический прогресс. М., 1975

10. Архитектурное проектирование жилых зданий. / Лисициан М. В., Пашковский В. Л., Петунина 3. В. и др. М., Стройиздат 1990

11. П.Атаева М. М. Малоэтажное энергоэффективное жилище в аридной зоне. Диссертационная работа на соис. уч. степ. канд. арх., М., 1980

12. Афанасьева O.K. Архитектура малоэтажных домов с использованием возобновляемых источников энергии. // Учебное пособие.(МАрхИ) Москва, 2007.

13. Афанасьева O.K. Гелиотеплицы в малоэтажном жилищном строительстве. // Жилищное строительство Москва: ООО РИФ «Стройматериалы», 2007, №11. 18-20.

14. Ащепков Е. А. Русское народное зодчество Восточной Сибири. М.1953

15. Ащепков Е. А. Русское народное зодчество Западной Сибири. М.1950

16. Баадер В., Доне Е., Бренндерфер М. Биогаз. Теория и практика. М.,1982

17. Баландин С. Н. История архитектуры земледельческих поселений в Сибири. Новосибирск, 1984

18. Бархин Б. Г. Методика архитектурного проектирования. М., Стройиздат 1993

19. Баталов А. М. Трансформация как метод оптимизации планировочных решений современных типовых квартир. Диссертационная работа на соис. уч. степ. канд. арх., М., 1985

20. Блинов В. Азбука градостроительной экологии. Наука и жизнь №3, 2002

21. Блинов В. А. Жилой микрорайон в условиях сурового климата. М., 1978

22. Борисовский Г. Б. Архитектура, устремленная в будущее. М., 1977

23. Бранденбург Б. Ю. Основные типологические проблемы проектирования жилища в СССР. В кн.: Проблемы типологии и архитектуры современного жилища. М. ЦНИИЭП жилища 1980

24. Бубнов Е. Н. Русское деревянное зодчество Урала. М., Стройиздат. 1989

25. Вейцман JL Г. Объемно-планировочная организация безлифтовых жилых зданий повышенной тепловой эффективности. Диссертационная работа на соис. уч. степ. канд. арх., М., 1988

26. Вергунов А., Горохов А. Среда жилого комплекса: проблемы и тенденции. Строительство и архитектура Москвы №2,198527.Ветроэнергетика. М., 1982

27. Воронцов Г. И. и др. Энциклопедия индивидуального застройщика М., ВНИИНТПИ 1992

28. ГазрагиМ. Изба: уроки композиции. Архитектура №21, 1971

29. Гераскин Н. Н. Планировка и застройка фермерских усадеб. М., 2006

30. Горелов А. А. Социальная экология. М., 1998

31. Губернский Ю. Д., Лицкевич В. К. Жилище для человека. М., Стройиздат 1991

32. Давидсон Б. М. Архитектура жилища и местный климат на примере Уральского региона. Диссертационная работа на соис. уч. степ. канд. арх., М., 1985

33. Даффи Дж. А., Бекман У. А. Тепловые процессы с использованием солнечной энергии. М., 1977

34. Демидова М. А. Архитектурно-типологические основы формирования энергобиологического комплекса безотходного типа. Диссертационная работа на соис. уч. степ. канд. арх., М., 1985

35. Дендарин И. Г. Перспективные типы усадебных жилищ для сельского населения Севера// Комплексная застройка и типология зданий на Севере. Л., 1987

36. Дженкс Ч. (перевод А Ложкина, С. Ситар) Проект International №5 200438.Дре Ф. Экология. М., 1976

37. Дунаев Б. А. Инсоляция жилища. М., 1979

38. Дэвис А.3 Шуберт Р. Альтернативные природные источники энергии в строительном проектировании. М., 1983

39. Едемский М. Б. О крестьянских постройках на Севере России. СПб.1931

40. Жилая застройка северного города. Л., 1982

41. Жилая ячейка в будущем Рубаненко Б. Р., Карташова К. К., Тонский Д. Г. и др.; Науч. редакторы Рубаненко Б. Р., Карташова К. К. М. Стройиздат, 1982

42. Жилая ячейка в будущем. / Под ред. Рубаненко Б. Р. И Карташовой К. К. М. Стройиздат, 1982

43. Жилище 2000 часть Ш М., 1988

44. Жилые здания МВНИИТАГ. Энергосберегающая архитектура жилища (исследования, проекты, строительство, реконструкция). М., 1988

45. Ирзабеков А. Гелиоархитектура на бумаге и в жизни. Архитектура, приложение к Строительной газете. №15 1983

46. Колачек С., Кобосил Ф. Строительство индивидуальных одноквартирных домов. Чехословакия 1985

47. Колодин К. И. Формообразование объектов загородной среды. М.,1985

48. Колтун М. Солнце и человечество. М., 1981

49. Кореньков В. Е. Основные природно-климатической типологии жилища. М. 1963

50. Кореньков В. Е. Типизация жилища и природно-климатические условиям. 1956

51. JIepy Р. Экология человека. Наука о жилищном строительстве. М., 1970

52. Лидоренко Н. С., Огребков Д. С. Нетрадиционная энергетика. М.,1986

53. Лисициан М. В., Новикова Е. Б., Перунина 3. В. Интерьер общественных и жилых зданий. М., 1984

54. Лихова Л. Ф., Лицкевич В. К. проектирование жилых домов с учетом рельефа местности. М. 1960

55. Лицкевич В. К. Жилище и климат. М. Стройиздат, 1984

56. Лицкевич В. К. Проблемы экологичного жилища. Сб. науч. трудов. М., ЦНИИЭПжилища 1991

57. Лицкевич В. К. Гербурт-Гейбович А. А. Основные принципы оценки климата в типологии жилища (Информационный обзор). М., 1969

58. Лучков Б. Солнечный дом солнечный город. Наука и жизнь №12, 2002

59. Маклакова Т. Г., Нанасова С. М., Шарапенко В. Г. Проектирование жилых и общественных зданий. М., 1998

60. Маковецкий И. В. Архитектура русского народного жилища Север и Верхнее Поволжье. М., 1962

61. Маркус Т. А., Моррис Э. Н. Здания, климат, энергия. М., 1985

62. Масленников Н. И. Жилые дома с использованием солнечной энергии для отопления в условиях Севера. Диссертационная работа на соис. уч. степ, канд. арх., М., 1985

63. Мильчик М. И., Ушаков Ю. С. Деревянная архитектура русского Севера. Л. 1981

64. Мировая энергетика: прогноз развития до 2020 года. М., 1980

65. Молчанов В. М. Теоретические основы проектирования жилых зданий. Учебное пособие. М., 2003

66. Мягков М. С., Губернский Ю. Д., Конова Л. И., Лицкевич В. К. Город, архитектура, человек и климат. М. Архитектура-С, 2007

67. Научно-прикладной справочник по климату СССР. С-П., 1993

68. Новиков В. А. Архитектурная организация сельской среды. М., 2006

69. Нойферт П., Нефф Л. Проектирование и строительство. Дом. Квартира. Сад. М., 2006

70. Оболенский Н. В. Архитектура и солнце. М. Стройиздат, 1988

71. Огарков А.П. монография «Сельские поселения России» М., 2002 80.0рфинский В. П. Деревянное зодчество Карелии. М. Стройиздат,1972

72. Основные направления нового этапа реализации программы «Жилище». М., 199582.0половников А. В. Русский Север. М., 1977

73. Пилявский В. И., Тиц А. А., Ушаков Ю. С. История русской архитектуры. Л., 1984

74. Позняков П. П. Жилище нового типа для Севера. Л., 1978

75. ПолторакГ. И. Проблемы архитектурной экологии. М., 1985

76. Полуй Б. М. Архитектура и градостроительство в суровом климате. Л., 1989

77. Полуй Б. М. Основы архитектурного формообразования в суровом климате (экологические аспекты). Уч. пособие. Новосибирск, 1989

78. Природа и жилые районы городов. М. Стройиздат, 1986

79. Проблемы экологичного жилища. Сборник научных трудов (ЦНИИЭПжилшца). М., 1991

80. Райд Фрэнк Ллойд В кн.: Мастера архитектуры об архитектуре, под общей ред. Иконникова А. В. и др. М., 1972

81. Рамад Ф. Основы прикладной экологии. Л., 1981

82. Рекомендации по учету местных климатических условий при выборе архитектурно-планирвочных решений жилища. М. ЦНИИЭПжилшца, 1978

83. Реферативный журнал «Строительство, архитектура и жилищно-коммунальная среда». ВНИИНТПИ «Экспресс-Информащия» М., 1991

84. Родионова И.А. Глобальные проблемы человечества. Пособие для учащихся и студентов. М., 1995

85. Руководство по строительной климатологии (пособие по проектированию). М. Стройиздат, 1977

86. Рябушин А. В. Развитите жилой среды. М. Стройиздат, 1976

87. Сабади П. Р. Солнечный дом. М., 1981

88. Саидов А. А. Планировочная структура жилых домов с солнечным отоплением М., 1985

89. СаиниБ. Строительство и окружающая среда. М., 1980

90. Сапрыкина Н. А. Архитектурная форма: статика и динамика. М.1995

91. Сапрыкина Н. А. Мобильное жилище для Севера. Л., 1986

92. Сапрыкина Н. А. Основы динамического формообразования в архитектуре М., 2005

93. Саркисов С. К. Основы архитектурной эвристики: Учебник. М.,2004

94. Сарнацкий Э. В., Константиновский Ю. А., Заваров А. И. и др. Использование солнечной энергии для теплоснабжения зданий. Киев, 1985

95. Сарнацкий Э. В., Селиванов Н. П. Энергоактивные здания. М.,1988

96. Сахаров А. Н. Архитектура сельского жилища для Севера. Диссертационная работа на соис. уч. степ. док. арх., М., 1989

97. Сахаров А. Н. Жилые дома для сельского строительства на Севере. Л., 1984

98. Сахаров А. Н., Анисимова И. И. Архитектурное проектирование малоэтажных домов с солнечным энергообеспечением. Курс лекций. М., 1983

99. Селиванов Н. П. Кладовые солнечных калорий. Основа проектирования энергоактивных зданий. Архитектура, приложение к Строительной газете. №25; 1984

100. Семейная ферма с энергосберегающей и безотходной технологией. Проектное предложение. / А. П. Калиниченко, Б. М. Костюк, Л. В. Ярмолицкая Киев, 1987

101. Семейные фермы. Опыт проектирования и строительства. / Под ред. Борисова Б. И. М., Государственный комитет РСФСР по архитектуре и строительству, 1990

102. Сидоренко В. Ф. Теоретические и методологические основы экологического строительства. Волгоград, 2001

103. СНиП 2.08.02-89. Жилые здания. М., 1989

104. СНиП 23.01-99. Строительная климатология. М., 1999

105. СНиП 31-02-2001 Дома жилые одноквартирные. М., 2001

106. Соколов Ю. Н., Анисимова И. И., Сахарова А. Н. Гелиоархитектура и экономия энергии. М., 1984

107. Строительство и оборудование индивидуального дома. М. Стройиздат, 1996

108. Табунщиков Ю. А., Бродач М. М., Шилкин Н. В. Энергоэффективные здания. М., 2003

109. Танака С., Суда Р. Жилые дома с автономным солнечным тепло-хладоснабжением. М. Стройиздат, 1989

110. Тваровский М. Солнце в архитектуре. М., 1977

111. Теория и история архитектуры. М., 1989

112. ТосуноваМ. И. Архитектурное проектирование. М., 1968

113. Трофимов JI. Н. Проект жилого дома с системой энергообеспечения от небольшой примитивной электростанции (США). Строительство и архитектура, Серия 5. Жилые и общественные здания и сооружения. Экспресс-информация. Зарубежный опыт. Вып. 1 М. ВНИИИС, 1982

114. Туралысов К. Г. Сельский жилой дом для Центральной Якутии / Жилищное строительство №5, 1980

115. Уделл С. Солнечная энергия и другие альтернативные источники энергии. М., 1980

116. Ушаков С. С. Архитектурное формирование сельских населенных мест с использованием возобновляемых источников энергии. Диссертационная работа на соис. уч. степ. канд. арх., М., 1980

117. Хантер М., Хантер Э. Зимний сад: проектирование, строительство, оборудование. М., 1985

118. Харкнесс Е., Мехта М. Регулирование солнечной радиации в зданиях. М., 1981

119. Чернихов Я. Г. Основы современной архитектуры. Л., 1931

120. Шершнев В., Дудаев Н. Солнечные системы теплоснабжения М.,2006

121. Шефтер Я. И. Использование энергии ветра М., 1982

122. Энергия окружающей среды и строительное проектирование. М. Стройиздат, 1983

123. Энергосбережение в системах теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха. Справ, пособие. Богуславский JI. Д., Ливчак В. И., Титов В. П. и др. М. Стройиздат, 1990

124. Энергия окружающей среды и строительное проектирование. М.,1983

125. Экологический дизайн: поиски, результаты. Техническая эстетика №5,1988

126. Alanna Stang& Christopher Hawthorne The greenhouse. New directions in sustainable architecture. New York, 2005

127. Arwed Tomm Okologisch planen und bauen. Das Handbuch fur Architekten, Ingenieure, Bauherren, Studenten, Baufirmen, Behorden, Stadtplaner, Politiker Deutschland 1999

128. Gebaudeintegrierte Photovoltaik, Koln 2002

129. Green architecture. USA, 1994

130. Hillmann G., Nagel J., Schreck H. Klimagerechte und energiesparende Architektur. Karlsruhe, 1983

131. Okologi og arkitektonisk kvalitet. Anna Beim, Lena Larsen, Natalie Mossin Arkitektens Forlag. Danmark, 2002

132. Passive Solar Design. An extensive bibliogr. Washington, 1979

133. Solceller+Arhitektur. Arkitektens Forlag. Danmark 2004

134. Sue Roaf Ecohouse 2. A Design Guide. London, 2003

135. Sustainable Architectures. Cultures and Natures in Europe and North America. Edited by S.Guy and S. A. Moore New York, 2005

136. Sustainable Homes. 26 Designs that respect the earth. James Grayson Trulove with Nora Richter Greer. New York, 2004

137. Szokolay S. The role of thermal mass in cold climates. PLEA Conference Proceeding. Japan, 1997

138. Szokolay S. V. World solar architecture. London: The architectural press N.Y., 1980

139. Szokolay S. V. Environmental science handbook: For architects and builders/Land caster etc. London, 1980

140. Vale В., R., Green architecture. Design for sustainable future. London,1991

141. Vale В., R., The New Automous House. London, 2000

142. Watson D. Energy conservation trough building design. USA, 1979 Периодические издания:153. ABOK