Более века наблюдается повышение средней температуры климатической системы нашей планеты. Причины озвучиваются разные – от естественных циклических изменений климата до повышения уровня выбросов углекислого газа в атмосферу в результате человеческой деятельности. В любом случае глобальное потепление вносит коррективы в архитектурно-строительную отрасль, заставляя искать решения, способные обеспечить комфортные условия для жизни и работы, снизить тепловые выбросы в атмосферу, сократить энергопотребление.
Термоизоляция зданий
Чтобы свести к минимуму затраты на кондиционирование и обогрев, стены зданий любого назначения должны обеспечивать высокий уровень термоизоляции. Принцип многослойности уже стал классическим. Внешняя термоизоляция – наиболее простой способ повысить энергоэффективность здания, в том числе уже построенного.
Для внешней термоизоляции чаще всего используется каменная (базальтовая) вата. Это волокнистый материал, устойчивый к перепадам температур и десятилетиями не теряющий свои рабочие свойства. Облицовка в виде вентилируемого фасада или слоя фасадной штукатурки защищает каменную вату от набора влаги.
Солнечная энергия для пассивного отопления
Чтобы снизить энергопотребление, для отопления домов все активнее задействуется солнечная энергия. Этому способствует повышение солнечной активности в последние десятилетия.
Наружные незастекленные коллекторы
С солнечной стороны здания устанавливаются перфорированные листы металла, окрашенные в темный цвет. Они поглощают солнечный свет и отдают тепло в виде инфракрасного излучения, подогревая воздух, попадающий в систему вентиляции. Такие коллекторы можно установить на уже построенное здание.
Застекленные коллекторы
Второе название застекленных коллекторов – солнечные стены. Функционируют они по принципу солнечных водонагревателей, но монтируются не на крышу, а на стену здания с солнечной стороны.
В основе работы лежит принцип конвекции – воздух из помещения через выходное отверстие поступает в коллектор, расположенный снаружи здания, нагревается под солнечными лучами благодаря темному цвету панели коллектора, и далее воздушный поток возвращается в помещение через входное отверстие.
Для работы такого обогревателя необходимо, чтобы воздух внутри коллектора был теплее, чем в помещении. Поэтому наиболее эффективны солнечные стены с вакуумной изоляцией.
Стена Тромба
В качестве пассивного обогревателя можно использовать стену темного цвета, изготовленную из двойного или тройного стекла, которая установлена в помещении напротив окна. В такой стене снизу и сверху предусматриваются отверстия для вентиляции. Конструкция поглощает солнечный свет и нагревает воздух за счет инфракрасного излучения.
Идея была запатентована Эдвардом С. Морсом в еще 1881 году, но только с 1960 года такая система пассивного отопления стала известной благодаря французскому инженеру Феликсу Тромбе.
Проектирование городов
Высокие дома и узкие улицы – проверенный веками способ обеспечить тень на максимально большой площади города. Это снизит потребность в кондиционировании помещений в южных городах. При проектировании также важно учитывать розу ветров – улицы должны продуваться.
Асфальт из-за своего темного цвета сильно нагревается под солнечными лучами и отдает тепло воздуху. В условиях глобального потепления возможен возврат к использованию природных материалов для мощения улиц в городах. Снижению температуры воздуха в населенных пунктах с плотной застройкой также способствует озеленение.
Такой комплексный подход к проектированию сегодня реализуется при строительстве эко-города Масдар в ОАЭ. В других странах Персидского залива, в Европе и США архитекторы также ведут разработки, направленные на оптимизацию градостроительных и архитектурных решений.