Зарубежный опыт разработки гелиозданий
Во многих зарубежных странах при проектировании зданий широко используются возобновляемые источники энергии, в первую очередь солнечная энергия. Серьезное внимание уделяется установкам солнечного горячего водоснабжения (наиболее популярны солнечные водонагреватели в Израиле, Австралии, Японии, Турции и Греции), а также применению «пассивных» и «активных» систем теплоснабжения гелиозданий. Значительно меньше развиты системы фотоэлектрического преобразования солнечной энергии. Это связано с сохраняющейся до сих пор высокой стоимостью оборудования. Они применяются только в ограниченных случаях, когда получение электроэнергии другими способами невозможно или обходится еще дороже.
Достаточно динамично развивается применение солнечной энергии в Германии. Принятие специальных программ по экологии и энергосбережению, оказание существенной государственной поддержки этому направлению привело к тому, что счет построенных систем и установок ежегодно идет на сотни тысяч квадратных метров. С учетом экономии энергии при эксплуатации создаются новые проекты зданий, целенаправленно и комплексно реализующие основную идею – комфортное жилье в экологически чистой среде без затраты своих средств на ее обогрев. Помимо домов с автономными системами солнечного теплоснабжения, в Германии проектируются также и солнечные поселки (рис. 16).
Рис. 16. Поселок в Германии
В США солнечные установки находят широкое применение в системах отопления и охлаждения зданий, получении горячей и опреснении морской воды, сушении материалов и сельскохозяйственных продуктов.
Первые солнечные здания в США появились еще в 50-х годах прошлого века. Большую роль в развитии нового направления в архитектуре сыграли работы Массачусетского технологического института (проекты солнечных зданий МТИ-I, МТИ-II, исследования посвященные проблемам аккумулирования солнечной энергии и многое другое.
Использование систем солнечного отопления и охлаждения в существующих зданиях является одной из первоочередных задач в США. Переоборудование старых зданий может осуществляться на различных уровнях технологической сложности денежных и энергетических расходов и практического подхода.
В первых гелиозданиях солнечные коллекторы устанавливались на крышах существующих зданий традиционной архитектуры. В последующие годы главным направлением стало проектирование и строительство гелиозданий с оригинальными архитектурными решениями и с расположением солнечных коллекторов в структуре дома (в несущих конструкциях наклонной или плоской крыши, в стене, в ограждениях балконов и лоджий).
В настоящее время специалистами США выделяются несколько типов жилых домов (по уровню использования ресурсов окружающей среды):
1) энергетически эффективный дом, теплопотери которого сведены к минимуму за счет выбора оптимального объемно-планировочного решения и усиленной теплоизоляции;
2) энергетически эффективный дом с усиленным поглощением солнечной радиации, но без устройств, для аккумулирования полученного тепла;
3) дом с минимальными энергопотерями, который имеет специальные системы поглощения распределения и аккумулирования тепла (солнечный дом).
Соответственно рекомендациям специалистов к первому типу относятся все вновь спроектированные дома, так как этого требует экологический подход к проектированию жилой среды. Дома второго типа эффективно функционируют во всех районах США, хотя и требуют некоторого увеличения стоимости строительства. Дома третьего типа целесообразно строить в благоприятных климатических условиях так, как применяемые в них технологические устройства значительно удорожают строительство (рис. 17).
Рис. 17.