10454

9

относятся внутренние факторы – архитектурно-художественные, функционально-

планировочные, конструктивные и инженерно-технические.

В ходе работы было установлено, что природно-климатические условия

(субтропический жаркий сухой климат) определили развитие форм и функциональное назначение общественных зданий Ирака:

-система генерации энергии была представлена в виде инженерных гидротехнических сооружений, башен для кондиционирования и охлаждения помещений («ловушек ветра», «багдиров»);

-дома строились малоэтажными, с окнами или узкими световыми проемами,

обустраивались померанцевыми садами (висячие сады Семирамиды,VII в. до н.э.),

растениями с целью защиты от перегрева и поддержания комфортного

микроклимата внутренних помещений:

-с целью минимизации тепловых потерь общественного здания использовался принцип периметрального расположения галерей с арками вокруг внутреннего сквозного или полуоткрытого дворового пространства, размещались купола, плоские кровли, балконы, террасы, фонтаны, ограждающие конструкции выполнялись из биопозитивных материалов;

-для поддержания теплового комфорта защитные укрепления города Хатра были созданы из двух высоких толстых стен из глины и камня, высотой 7 и 9

метров, с буферным пространством в виде рва шириной 20-30 метров.

Республика Ирак с позиции территориально-пространственного размещения занимает выгодное экономическое и географическое положение: граничитс Турцией, Ираном, Иорданией, Сирией, Саудовской Аравией, Кувейтом, имеет выход в Персидский залив, располагается между реками Тигр и Евфрат. Несмотря на ирано-иракскую военную кампанию, войну в Персидском заливе и торгово-

экономические санкции, современный Ирак обладает огромным потенциалом технических возможностей за счет экспорта нефти. Исследования в области формирования энергосберегающей архитектуры являются наиболее значимыми для страны. Подтверждением этому служит наличие государственной программы по реконструкции и развитию инфраструктуры Багдада (проект по

10

архитектурному обустройству Багдада «10х10»), а также заинтересованность правительства в перспективе использования независимых источников энергии

(проект «вертикального города» «The Bride» в Басре).

На основе градостроительного фактора установлено, что намеченная тенденция строительства объектов в вертикальном направлении обусловлена уплотненной застройкой иракских городов. В связи с этим приемлемым для Ирака является развитие объема и озеленения энергосберегающих общественных зданий в вертикальном направлении путем уменьшения площади застройки,

компактного распределения инфраструктуры объекта, использования нетрадиционных источников энергии.

В работе определено воздействие архитектурно-художественного фактора на формирование художественного образа и эстетическое видение объекта,

основанных на выборе архитектурно-художественных приемов, с учетом аэродинамических, тепловых, инсоляционных качеств общественного здания в условиях Ирака. Исторически сложившиеся традиционные архитектурные формы демонстрируют обеспеченность высоким уровнем теплового комфорта, а также сокращение энергопотребления общественных зданий, к которым относятся:

придорожные гостиницы – караван-сараи, общественные бани – хамам, крытые рынки, торговые дома, дворцы, культовые здания – мечети с атриумным пространством.

На основании исследования древних иракских построек установлена закономерность архитектурных и композиционных решений: устройство квадратного многоколонного зала, каменных сводов и дворов с водоемом (пример храмового комплекса в честь бога Набу в городе Нимруд); строительство мечетей с огороженными дворами и колоннадами, мечетей центрально-купольного плана с минаретами, большими порталами и глубокими нишами, высокими барабанами и куполами (пример мечетей Хусейна в Кербеле, имама Али в Неджефе, Мусы аль-

Кадима в Багдаде, XIII-XVI вв.); применение рационального архитектурно-

планировочного объема с компактной геометрической формой; активное

11

использование узких оконных и дверных проемов, арочных пространств; окраска наружных стен в светлые тона, которые отражают солнечную радиацию.

Определены составляющие функционально-планировочного фактора:

композиционно-художественная организация главных, второстепенных и коммуникативных помещений; распределение потока людей; связь с природой;

ориентация помещений по сторонам света с целью обеспечения аэрации,

естественного освещения, инсоляции и комфортного микроклимата помещений.

Рассмотрена значимость и взаимосвязь конструктивного и инженерно-

технического факторов при строительстве энергосберегающих зданий Ирака.

Определены уникальные конструктивные решения, которые позволяют сократить энергетические затраты, воспринимать большие нагрузки от энергоактивного оборудования: создание обтекаемых форм для оптимизации ветровых потоков;

размещение вращающихся динамичных сооружений, щитов вокруг здания с целью защиты от солнечной радиации; расположение многоярусных конструкций,

вертикальных садов и ферм для поддержания комфортного микроклимата внутри помещений;использование 3 D печатных конструкций для оптимизации строительства; включение встроенных фотоэлементов в строительные материалы и элементы; применение диагональной конструктивной сетки для снижения затрат на искусственное освещение; размещение структурных, сетчатых управляемых солнцезащитных фасадов.

Установлено, что инженерно-технический фактор влияет на выбор объемно-

пространственной формы, конструктивных нагрузок, дополнительных помещений,

этажей здания для размещения энергоактивного оборудования, инженерно-

технологических схем. К инженерно-техническим системам открытого типа отнесены: установка открытых инженерно-технологических систем: крышных солнечных батарей и коллекторов, солнечных электростанций, ветряных генераторов; устройство оборудования, встроенного в ограждающие конструкции

(стен, остекленного фасада), фотоэлементов и фотоэлектрических панелей;

размещение солнцезащитных фасадов; установка систем сбора дождевой воды,

повторного использования источников энергоснабжения. К инженерным

12

системам закрытого типа отнесены: системы вентиляционных каналов,

аккумулирования энергии, отопления, вентиляции и кондиционирования;

гелиотермальные системы; ультратонкие крыши со встроенными фотоэлементами в виде мини-электростанций.

Сделан вывод о том, что системный подход и учет суммарного эффекта энергосбережения от рационального применения градостроительных,

архитектурных, конструктивных и инженерных решений с учетом новаций различных видов энергетики позволяют уменьшить затраты на энергетические ресурсы, улучшить микроклиматические параметры, минимизировать негативную нагрузку на окружающую среду в условиях Республики Ирак.

На фоне экономического упадка страны экстенсивное развитие инфраструктуры, благодаря притоку инвестиций, стимулировало развитие сфер сервиса в структуре зданий общественного назначения Ирака. Толчком возникновения и последующего нарастания интереса к строительству рациональных общественных зданий, на основании возрождения и преемственности традиций культуры, стал процесс внедрения правительственных программ по расширению и модернизации городской инфраструктуры.

Сделан вывод о том, что саморазвитие традиционных архитектурных форм в Ираке стало претерпевать их видоизменение в расширенную форму интенсивного внедрения инновационных технологий, рационального подходак выбору систем энергоснабжения. Таким образом, наряду с традиционными формами активно используются современные методы энергоэкономичности, где модернизация и новое строительство представлены в качестве симбиоза современных положений энергосберегающей архитектуры общественных зданий и исторического наследия иракской культуры.

Во второй главе «Типологические особенности энергосберегающих

общественных зданий в странах Ближнего Востока» на основе результата комплексного анализа были определены типологические архитектурно-

планировочные, конструктивные и инженерно-технологические аспекты развития

13

энергосберегающей архитектуры общественных зданий стран Ближнего Востока,

на примере Ирака, ОАЭ, Саудовской Аравии, Сирии, Турции.

Архитектурно-планировочные концепции развития энергосберегающих общественных зданий в странах Ближнего Востока обозначены по градостроительным, объемно-планировочным, функциональным, композиционно-

художественным признакам. Уровень развития общества, актуальная политическая ситуация и экономические отношения определили объемно-

композиционные решения современной застройки в регионе. Градостроительная концепция стран Ближнего Востока представлена неравномерным характером распределения пространственной композиции. Так, для Ирака, Сирии и Турциив наибольшей мере типично наличие исторически сложившихся градостроительных пространственных композиций, направленных на обеспечение теплового комфорта: плотная застройка (пространственная скученность); наличие узких улиц; некомпактное распределение общественных зданий; использование дворовых пространств с айваном; ориентация север-юг.

В Объединенных Арабских Эмиратах наблюдается тенденция развития высотных энергонезависимых точечных зданий башенного типа, продиктованная необходимостью максимальной эксплуатации территории при высокой стоимости земли. Градостроительная концепция общественных зданий ОАЭ, обусловленная окружающим ландшафтным рельефом, наличием береговой полосы вдоль Персидского залива, представлена наиболее гибкой планировочной структурой и преобладающим использованием таких градостроительных схем, как: акцент-

доминанта; регулярная застройка; радиально-кольцевая система. В Саудовской Аравии наблюдается трансляция традиционных архитектурных форм в современную застройку и преимущественное использование следующих градостроительных схем: регулярная линейная застройка; акцент-доминанта с концентрированным распределением общественных объектов; схема акцент-

стадион. В Турции современные объемно-пластические решения не совсем увязываются со стилистическим решением исторически сложившихся городов.

Однако существующие градостроительные схемы отвечают энергосберегающим

14

свойствам, к ним отнесены: свободная застройка с линейным и концентрированным распределением зданий; радиально-кольцевая система с использованием профиля местного ландшафта; регулярная застройка.

Установлено, что объемно-пространственные композиции общественных зданий стран Ближнего Востока преимущественно представляют собой симбиоз традиционных энергосберегающих форм с современными инновационными инженерными технологиями. В работе были выявлены наиболее распространенные объемно-планировочные, функциональные и композиционно-

художественные схемы для каждого типа энергосберегающих общественных зданий:

- объемно-планировочные схемы: зальные пространства; пространства павильонного типа; замкнутые; полуоткрытые; сквозные; ячейковой структуры;

галерейного типа; комбинированные схемы с айваном или водоемом;

- функциональные схемы: центрическая композиция с галереями, двором,

наличием айванов или водоемов по центру; распределение; полуоткрытая;

комбинированная, комбинированная (линейная);

-композиционно-художественные схемы: замкнутая; полуоткрытая;

динамичная; скачкообразная; акцент с доминантой в виде башни; ровная;

сквозная.

В работе выполнена обобщенная оценка архитектурно-планировочных решений на основании показателей энергоэффективности: количества площади помещений, наличия национального своеобразия, теплового комфорта помещений, экономического эффекта. Выделены архитектурно-планировочные решения, наилучшим образом отвечающие требованиям энергоэффективности:

- объемно-планировочные схемы: наличие зального и замкнутого пространства; использование галерейной, галерейно-зальной, ячейково-зальной,

галерейно-замкнутой компоновки;

-функциональные схемы: применение центрической компоновки с водоемом или без; открытой компоновки;

-все композиционно-художественные схемы компоновки.

15

Выявлены наиболее распространенные конструктивные мероприятия,

наилучшим образом отвечающие требованиям энергосбережения: использование биопозитивных материалов; теплоизоляция ограждающих наружных конструкций; четкий геометризм объемно-планировочных форм зданий;

включение многоярусных зальных пространств; использование центрально-

осевой симметриив планах; формирование объема посредством симметричных,

сжатых или гибких форм; устройство эркеров в виде выступающих частей фасада с целью создания эффекта затенения; размещение террас; устройство управляемых фасадов, жалюзи; наличие элементов «машрабия» или «шанашиль»;

устройство водоемов, фонтановдля охлаждения воздуха; освоение ксероландшафтинга; включение «зимних» садов, «вертикального» озеленения;

применение сводчатых покрытий, ажурных конструкций, арок, галерей, пассажей.

Определена группа прогрессивных энергосберегающих конструктивных мероприятий, часто используемых в ОАЭ, Саудовской Аравии: размещение трансформируемых, вращающихся элементов здания; установка управляемых

«зонтиков-навесов»; размещение кинематического фасада; использование сетчатой конструкции фасада; применение волнообразных очертаний форм и декора здания; оборудование навесами, тентовыми покрытиями; использование

3D печатной конструкции.

Последовательное распространение энергосберегающих зданий с интеллектуальной системой управления автоматизированными процессами жизнеобеспечения (отопления, вентиляции, кондиционирования, охлаждения,

электроэнергии) характерно практически для всех типов общественных зданий стран Ближнего Востока.

Доказано, что совокупность энергосберегающих архитектурно-

планировочных, конструктивных и инженерно-технологических мероприятий,

выделенных на основе типологических особенностей формирования энергосберегающей архитектуры стран Ближнего Востока, позволяет выбрать оптимальные способы повышения энергоэффективности общественных зданий в

16

аспекте дальнейшего рассмотрения проблемы развития энергосберегающего

энергосберегающих зданий в Республике Ирак» определены пути и методы проектирования и строительства, перспективные направления нового Ирака,

ориентированные на снижение энергозатрат.

В работе определены проблемы развития энергосберегающего строительства в Республике Ирак: недостаток инструментов для формирования и реализации национальных приоритетов, отсутствие национальных стандартов,

краткосрочных и долгосрочных государственных программ в области повышения энергоэффективности общественных зданий, низкая осведомленность населения,

слабый уровень развития строительной и технологической базы, нестабильность политической и финансово-экономической ситуации.

Установлено, что перспективные направления развития энергосберегающего строительства в Республике Ирак находятся в корреляционной зависимости от национальных приоритетов (региональных задач реализации технологических проектов), а также внешних факторов

(политических, экономических, природно-климатических), влияющих на формирование особенностей энергосберегающей архитектуры общественных зданий. В связи с этим, в работе предложена принципиальная модель перспективного развития энергосберегающего строительства в Ираке в качестве интерпретации влияния внешнего фактора на перспективное развитие энергосберегающей архитектуры. Данная модель представлена в виде эффективной структурированной системы мотивации по внедрению энергосберегающих технологий в виде процессно-ориентационного поэтапного развития сценариев ожидаемого уровня возможностей повышения энергоэффективности зданий.

Структурой принципиальной модели определены перспективные направления национальных приоритетов нового Ирака, ориентированные на снижение энергозатрат: развитие городской инфраструктуры; модернизация

17

жилищной инфраструктуры, формирование имиджа города (страны); сохранение

(реконструкция, реставрация) культурных ценностей.

Разработан метод принципиального анализа целевой функции энергосберегающего здания в рамках моделирования перспективного развития общественных объектов для Ирака. Анализ целевой функции представляет собой логическую цепочку действий при разработке принципиальной модели:

проблемная ситуация – внешний фактор – анализ целевой функции – результат

(энергосберегающее общественное здание). Анализ целевой функции энергосберегающего здания в работе рассматривается в качестве системы,

инструмента для осуществления возможности дальнейшего исследования и проектирования в сфере энергосберегающего строительства Республики Ирак.

Энергосберегающие общественные здания определены как объект системы.

Способ достижения системой поставленной цели – комплекс архитектурно-

планировочных, конструктивных, инженерно-технологических мероприятий,

который сформулирован как комплекс энергосберегающих инструментов для реализации национальных приоритетных задач энергосберегающей архитектуры.

При анализе целевой функции производится учет всех ценностных характеристик объекта: специфичность, функциональная направленность, ценность для города

(страны), месторасположение в городе, санитарно-гигиенические и социальные характеристики.

Определены показатели энергоэффективности, к которым отнесены характеристики изучаемого объекта (энергосберегающего общественного здания):

тепловой комфорт, акустический комфорт, световой комфорт, психологический комфорт, удобство и доступность, экологичность, надежность и безопасность,

количество полезной площади, наличие национального своеобразия,

экономический эффект. На основании оценки показателей эффективностиопределены оптимальные инструменты повышения энергоэффективности зданий:

- градостроительные инструменты: рациональный выбор местоположения;

ориентация по сторонам света; подбор оптимальной градостроительной схемы

18

пространственной композиции с учетом солнечной радиации, аэрации и ветрового

режима;

-объемно-планировочные инструменты: формообразующий принцип

(размер, форма здания, крыши, оконных и дверных проемов, конструктивная и пластическая структура фасада); оптимальный выбор объемно-планировочной структуры, функциональной схемы, композиционно-художественной схемы;

- конструктивные инструменты: традиционные приемы: купольные сооружения, айван, водоем, фонтан, эркеры, машрабия, шанашиль, окраска в светлые тона; современные приемы: многоярусные зальные пространства,

атриумные пространства, галереи, балконы, лоджии, пассажи, крытые переходы,

тамбуры, буферные пространства, арки, навес, свес крыши, внутренняя и наружная теплоизоляция стен, кровли с герметизацией оболочки здания,

использование энергосберегающих окон, применение навесных вентилируемых фасадов, облицовка биопозитивными материалами; прогрессивные конструктивные приемы: установка статичных, управляемых солнцезащитных сетчатых конструкций фасада, крыши, эксплуатация озеленения, воды, свойств грунта, применение ксероландшафтинга;

- инженерно-технологические инструменты: повторное использование воды;

автоматическое управление системами жизнеобеспечения; применение естественных источников энергии (энергии воды, ветра, биоэнергии, тепла слоев земли); вторичное использование энергии; использование динамичной кинематической архитектуры.

На основе общих схем группировки помещений выделены 4 группы энергосберегающих общественных зданий для условий Ирака в зависимостиот функционального назначения: здания и помещения учебно-воспитательного назначения; зрелищные и досуговые учреждения, здания торговли и питания;

учреждения транспорта, вокзалы, аэропорты, спортивные сооружения; здания и помещения здравоохранения, здания управления, гостиницы. Разработана комплексная принципиальная модель оптимизации эффективности энергосберегающих общественных зданий по каждой из 4 групп исследуемых