Реконструкция исторической застройки по принципу энергофективности

Как известно неотъемлемой частью уже сложившейся части застройки крупных городов является историческая застройка. Учитывая стремительность развития строительной отрасли стоит вопрос сохранения и восстановления хотя бы тех зданий, которые относятся к памятникам архитектуры. Государство создает организационно-правовые условия и определяет принципы деятельности по выявлению, изучению, охране и государственном учете, хранению, использованию и содержанию объектов архитектурного и градостроительного наследия, ведение просветительской работы, сохранения исторической среды, обеспечивает контроль за соблюдением законодательства в сфере охраны архитектурного и градостроительного наследия. В разрезе этой проблемы главным аспектом является формирование механизма обеспечения эффективного комплекса, состоящего не только по проведению реставрационно-восстановительных работ, но и использование альтернативных источников энергии и внедрение энергосберегающего оборудования и технологий при выполнении таких работ.

Повышение энергоэффективности в жилом секторе

Повышение энергоэффективности в жилом секторе следует рассматривать не только за счет нового строительства, но и за счет реконструкции уже существующего жилого фонда. Пассивное сохранение городской среды противоречит самой исторической природе города, который всегда находится в процессе развития и обновления. Кроме физического разрастания городов, периодически происходит их внутренняя трансформация. Таким образом, в процессе исторического развития города формируется структура с различными по своей временной устойчивости функциональными звеньями и композиционными элементами. В отличие от предыдущих лет сегодня в области архитектуры и строительства все чаще фигурирует тенденция к использованию новейших материалов и оборудования в области энергосбережения. По застройке, особенно центральной части городов, существует строгая регламентация законодательства в этом направлении. Если раньше градостроительный проект охватывал исключительно вопрос пространственной организации города, то сегодня специалист вынужден решать свои задачи не только в пространстве, но и во времени, который является важнейшей характеристикой в процессе городской жизнедеятельности.

Требования к концепции реконструкции

Главной задачей при решении вопроса реконструкции исторической застройки по принципу энергоэффективности возникает необходимость четкого формирования концепции, включающей в себя возможность сочетания комплекса мер по сохранению такой застройки в сочетании с комплексом мероприятий, направленных на формирование энергосберегающего функционирования конкретного объекта.

Энергоэффективность объекта реконструкции

Рассмотрим единичный объект реконструкции исторической застройки по принципу энергоэффективности в виде отдельной системы. В любом случае, когда речь идет об энергосбережении строительного объекта, формирование такого процесса состоит из ряда организационно-технологических решений. Основными из которых являются решения по энергоэффективности самого объекта и решения по обеспечению энергоэффективного функционирования систем, которые создают условия для жизнедеятельности данного объекта. С целью содержательного рассмотрения системы реконструкции исторической застройки по принципу энергоэффективности, поделим ее на две подсистемы:

• 1) Реконструкция исторической застройки в условиях городского планирования;
• 2) Комбинированное сочетание энергосберегающего оборудования и энергосберегающих систем и технологии с использованием возобновляемых источников энергии.

С помощью морфологического анализа определим возможные критерии влияния на функционирование вышеуказанных подсистем. Морфологический анализ – это метод структурно-параметрического синтеза сложных систем, состоящий из следующих этапов:

• 1) описание желаемых функциональных свойств системы;
• 2) выявление максимально полного перечня основных функций системы;
• 3) определение альтернативных способов реализации каждой функции;
• 4) генерирования всех возможных вариантов системы, каждый из которых состоит из цепи, учитывающий ровно по одному способу реализации каждой отдельной функции;
• 5) оценка эффективности вариантов;
• 6) выбор наиболее приемлемого варианта.

Рассмотрим первую подсистему – реконструкция исторической застройки в условиях городского планирования.

К объектам данной подсистемы относятся жилые и общественные здания, эксплуатирующихся при неизменной внешней архитектуре, и которые реставрируются, ремонтируются и подпадают под реконструкцию и модернизацию с размещением в пределах одного жилого квартала. Это здания устаревшего жилищного фонда различной этажности и назначения, а также современные объекты общественного и административного значения. Современный подход к реконструкции исторических городов заключается в рассмотрении памятников архитектуры в городе как целостной системы, которая вступает в активное взаимодействие с его современной структурной.

В соответствии с действующими нормативными и правовыми актами, государственные органы в сфере строительства и архитектуры придерживаются жесткой политики по градостроительной деятельности и в сфере сохранения объектов исторического наследия. Поэтому необходимо обратить внимание на целесообразность учета всех внешних и внутренних факторов взаимодействия городской среды на объекты исторической застройки:

• 1) Условия реконструкции:
  • - обеспечение прочности;
  • - обеспечение функциональной удобства;
  • - обеспечение эстетической комфортности городской среды.
• 2) Архитектурно-конструктивные и технологические параметры архитектуры:
  • - климатический контроль строительства (климатические зоны);
  • - форма здания;
  • - компактность здания;
  • - процент остекления фасадов.

Конструктивные параметры:

• - этажность здания;
• - теплотехнические характеристики ограждающих конструкций.

Технологические параметры:

• - обычная вентиляция;
• - использование рекуператоров.

Учитывая опыт отечественных и зарубежных специалистов в этой области можно отметить некоторые способы для обеспечения надлежащего функционирования подсистемы реконструкции исторической застройки в условиях городского планирования:

• - усиление фундаментов и несущих конструктивных элементов объекта;
• - изменение объемно-планировочных и конструктивных решений объекта;
• - применение новейших материалов и оборудования при проведении реставрационных работ;
• - использование климата с целью оптимизации мероприятий на отопление и вентиляцию;
• - сбалансированное расположение жилых и функциональных зон внутри объекта с учетом его формы и компактности;
• - использование улучшенных стеклопакетов с соответствующим коэффициентом теплопроводности.

Неотъемлемой частью при реконструкции любого объекта в условиях городского планирования является инженерные сети. К ним относятся сети: водоснабжение, электроснабжение, газоснабжение и канализации. В то время как внутренние сети рассматриваются в вопросе формирования энергосбережения, внешние требуют комплексного рассмотрения при реконструкции в условиях городской застройки.

Рассмотрим вторую подсистему – комбинированное сочетание энергосберегающего оборудования и энергосберегающих систем и технологии с использованием возобновляемых источников энергии. Объектами данной подсистемы выступают сочетание новейших энергосберегающих систем и технологий, энергосберегающего оборудования с применением альтернативных источников энергии.

Принимая во внимание отечественные законодательные акты и опыт зарубежных специалистов можем считать целесообразным при реконструкции исторической застройки приближать показатели объектов, подлежащих реконструкции к показателям, так называемых, пассивных зданий:

• - оболочка здания с повышенной теплоизоляцией;
• - предотвращение наличия мостиков холода;
• - компактная форма строительного сооружения;
• - пассивное использование солнечной энергии благодаря ориентации здания на юг и отсутствии затенения;
• - улучшенные стеклопакеты со специальными профилями и улучшенным коэффициентом теплопередачи окна;
• - герметичность дома на соответствующем уровне;
• - рекуперация тепла из отработанного воздуха, уровень возврата тепла 75%;
• - высокоэффективные устройства по экономии электроэнергии для домашнего хозяйства;
• - подогрев воды с помощью солнечных коллекторов или теплового насоса;
• - пассивный подогрев воздуха с помощью, например, грунтового теплообменника.

Для более детального рассмотрения реализации второй подсистемы разделим мероприятия по энергосбережению на три отдельные категории, включающие в себя отдельные элементы:

• 1. Энергоэффективность объекта в целом:
  • - повышение энергоэффективности стен;
  • - повышение энергоэффективности светопрозрачных ограждений;
  • - повышение энергоэффективности крыши или перекрытий потолка верхнего этажа;
  • - повышение энергоэффективности подвала или нижнего этажа;
• 2. Внутренние системы функционирования объекта:
  • - повышение энергоэффективности внутреннего инженерного оборудования и коммуникаций здания.
• 3. Альтернативные источники энергии:
  • - выработка электроэнергии с помощью фотоэлектрических преобразователей;
  • - установление отопительной системы с использованием топлива из древесного гранулята;
  • - использование геотермической системы отопления и охлаждения;
  • - применение гелиотермической отопительной системы и абсорбционной системы охлаждения.

При формировании работ по реконструкции исторической застройки городов по принципам энергоэффективности возникает вопрос качественного сочетания таких работ с комбинацией энергосберегающих средств. Несмотря на постоянную трансформацию в разрезе городской застройки, (новое строительство и разного рода ремонты и реконструкции), довольно сложно подобрать конкретный вариант комбинированных сочетаний энергосберегающего оборудования и технологий не нарушая целостность архитектурных форм объекта. На пути к решению данного вопроса необходимо руководствоваться рядом ограничений условий по использованию различных мероприятий.

Строительство энергосберегающего и энергоэффективного дома

При строительстве дома очень важную роль играет выбор качественных строительных материалов, т...

Методы решения проблем при утеплении дома

В ходе проектирования и реализации утепления домов встают проблемы возникновения мостиков холода и некачес...

Утеплитель пенопласт и экструдированный пенополистирол

Пенополистирол Или как его еще называют – пенопласт (ППС). Этот самый распространенный утеплит...