Развитие архитектуры энергосберегающих зданий во Вьетнаме (на примере города Хошимина)

Размещено на http://www.allbest.ru/

РАЗВИТИЕ АРХИТЕКТУРЫ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ЗДАНИЙ ВО ВЬЕТНАМЕ (на примере города Хошимина)

Специальность 05.23.21 - Архитектура зданий и сооружений.

Творческие концепции архитектурной деятельности

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени

кандидата архитектуры

НГУЕН ХОНГ ЛОАН

Санкт-Петербург 2013

Диссертация выполнена в ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» на кафедре архитектурного проектирования

Научный руководитель: доктор архитектуры, профессор, Лавров Леонид Павлович

Официальные оппоненты: Лобанов Юрий Николаевич, доктор архитектуры, профессор, ООО «Архитектурная мастерская Ю.Н. Лобанова», г. Санкт-Петербург, директор;

Денисова Татьяна Алексеевна, кандидат архитектуры, доцент, ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет», кафедра рисунка, доцент

Ведущая организация: ОАО «ЛЕННИИПРОЕКТ» научно-исследовательский и проектный институт по жилищно-гражданскому строительству, г. Санкт-Петербург

Защита диссертации состоится «06» ноября 2013 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.223.05 при ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 190005, г. Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4, зал заседаний диссертационного совета (аудитория 505А).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет».

Автореферат разослан «04» октября 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат архитектуры,

доцент Вайтенс Андрей Георгиевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования.

Концепция архитектуры энергосберегающих зданий в последние десятилетия становится актуальной в современной архитектуре. При проектировании энергосберегающих зданий обращается внимание не только на эффективное использование энергии, но и на сокращение энергозатрат в целом цикле их эксплуатации.

Во Вьетнаме развитие архитектуры энергосберегающих зданий является весьма актуальным из-за сложившейся в стране ситуации: используемые архитектурные решения лишь в малой степени учитывают аспекты энергосбережения; невысока популярность идей энергосбережения среди населения. Природно-климатические ресурсы Вьетнама перспективны для получения воспроизводимой энергии, однако этот потенциал мало использован.

Можно сказать, что архитектура энергосберегающих зданий является новой для Вьетнама. Лишь в последние годы вопрос энергосбережения зданий привлекает внимание ученых, специалистов и инвесторов, а также населения. Однако ведущиеся научные разработки сконцентрированы на общих проблемах энергосбережения, а направленность на конкретные решения с учетом природно-климатических, социально-экономических и градостроительных факторов Вьетнама недостаточна.

Архитектура в обязательном порядке должны стать важной составляющей стратегии энергосбережения. Данная работа направлена на выявление наиболее перспективных путей решения этой задачи.

Степень разработанности темы исследования. К этой научной области обращаются как исследовательские организации Вьетнама (Центр образования и международного сотрудничества исследовательской архитектурной академии, Департамент научной технологии и экологии, Центр развития энергосбережения города Хошимина, Строительный институт Ханоя и др.), так и отдельные ученые (Нгуен Динь Тоан, Нгуен Чунг Хоа, Нгуен Ле Минь, Нгуен Ван Динь, Ле Тхй Бик Тхуан, Хоанг Винь Хынг и др.).

Отношение архитектуры и экологии, а также способы применения возобновляемых источников энергии в строительстве рассмотрены в трудах зарубежных исследователей. Среди советских и российских необходимо отметить работы Бродача М.М., Иолева В.И., Оболенского Н.В., Табунщикова Ю.А., Тетиора А.Н., Сарнацкого Э.В., Селиванова Н.П., Шилкина Н.В.

Были изучены публикации и проекты таких специалистов, как Герман Груб из Германии, Дэвид Opp из США, Норман Фостер и Шу Роаф из Великобритании, Ф. Асдрубали, Дж. Бальдинелли, Ф. Д'Алессандро из Италии, Танака С., Суда Р. из Японии, Кэн Ян из Малайзии и др.

Цель и задачи исследования.

Цель исследования ? определить возможности и пути развития архитектуры энергосберегающих зданий в условиях Вьетнама.

Объект исследования ? энергосберегающие здания в городах Вьетнама. Особое внимание обращается на типы зданий, которые являются основными и типичными для архитектуры страны (малоэтажные блокированные и многоэтажные жилые дома, общественные здания).

Предметом исследования является архитектурно-строительные решения зданий массовой застройки городов Вьетнама в совокупности с определяющими их природно-климатическими, социально-экономическими, инженерно-технологическими и градостроительными условиями.

Задачи исследования:

1. Определить общемировые тенденции развития архитектуры жилых и общественных зданий с учетом возрастающей роли факторов энергоэффективности.

2. Определить методы адаптации к климату в традиционном зодчестве, обобщить современный опыт проектирования, строительства и эксплуатации энергоэффективных зданий во Вьетнаме.

3. Выявить наиболее значимые природно-климатические ресурсы Вьетнама, которые важны для повышения энергоэффективности зданий.

4. Дать предложения по формированию системы архитектурно-строительных мер по рациональному энергопотреблению при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий во Вьетнаме.

Методологической основой диссертационного исследования послужили: архитектура вьетнам здание энергоэффективность

1. Анализ зарубежных материалов по формированию и эксплуатации зданий энергоэффективной архитектуры;

2. Ознакомление с традиционным опытом народной экоархитектуры;

3. Анализ вьетнамских литературных источников и проектных материалов по вопросам энергосбережения в архитектурно-строительной сфере;

4. Изучение опыта внедрения современных технологий энергосбережения в современную практику проектирования и строительства во Вьетнаме;

5. Сопоставление материалов, полученных в ходе предшествующего анализа проведенных материалов, и разработка рекомендаций.

Область исследования соответствует требованиям паспорта научной специальности ВАК: 05.23.21 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности п.1 «Прогнозирование развития архитектуры гражданских и промышленных зданий и их комплексов».

Научная новизна исследования заключается в разработке предложений по развитию архитектуры энергосберегающих зданий в условиях Вьетнама, базирующихся на анализе международной теории и практики «зеленой» архитектуры, опыта народного зодчества в адаптации жилой среды к местным природно-климатическим особенностям.

Существенные результаты исследования, выносимые на защиту, и их научная новизна заключаются в следующем:

1. Выявлены основные способы энергосбережения зданий в мире, особенно в странах со сходными климатическими условиями с Вьетнамом.

2. Определение основных мероприятий по энергосбережению, применяющихся в народном зодчестве и современной практике проектирования и строительства зданий во Вьетнаме.

3. Анализ природно-климатических, социально-экономических условий и современной ситуации в практике архитектуры Вьетнама с точки зрения энергосбережения. Определены возможности применения во Вьетнаме мероприятий мирового опыта по энергосбережению.

4. Выявлены тенденции развития архитектуры энергосберегающих зданий во Вьетнаме на современном этапе и разработаны предложения по их перспективному развитию.

5. Составлен систематизированный перечень мероприятий по энергосбережению зданий для условий Вьетнама.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Возможно использовать предложения автора по новому подходу и архитектурно-строительным решениям формирования энергосберегающих зданий во Вьетнаме на современном и перспективном этапах.

Достоверность научной гипотезы. Обоснованность выводов и рекомендаций определяется использованием трудов российских, зарубежных и вьетнамских ученых по теории «зеленой» архитектуры, проблемам энергосбережения зданий, теории и практике мировых современных достижений в сохранении и получении энергии. Использованы теоретические и практические материалы вьетнамских и зарубежных ученых по улучшению микроклимата зданий.

Апробация работы. Основные положения и рекомендации диссертационной работы доложены на 67, 68-ой научных конференций профессоров и аспирантов СПбГАСУ, на 61, 62, 63-ой научных и практических конференций молодых учёных и специалистов, проведенных в университете в 2008 - 2011гг., и на 11-ой международной конференции Великого Новгорода и Санкт-Петербурга «Архитектор. Город. Время» в 2009г., а также на международной конференции «Автоматизация систем тепло - электроснабжения. Энергоэффективные здания, технологии, оборудование и материалы для улучшения среды жизнедеятельности» (СПб) в 2010г.

Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 10 научных статей (общим объемом 53 с. (3,3 п.л.), вклад автора - 49,25 с. (3,07 п.л.)), в т.ч. 4 статьи в журналах, рецензируемых ВАК - «Вестник гражданских инженеров» №1(26) и №3(28), СПбГАСУ, 2011г., №4(33), СПбГАСУ, 2012г. и в журнале ПГС №6 (июнь) 2011г.

Структура и объем работы. Диссертация представлена двумя томами:

Том 1: на 144 страниц изложена текстовая часть, состоящая из введения, трех глав, выводов, рекомендаций и библиографии, имеющей 169 наименований. Том 2: на 74 страницы приведен иллюстративный материал объемом 70 рисунков.

Во введении сформулирована проблема и обоснована актуальность проводимых исследований, сформулированы цель и задачи, научная и практическая значимости.

В первой главе «Международная и отечественная теория и практика в «зеленой» архитектуре для энергосбережения и получения энергии» - обращается внимание на существующие теории и концепции мировой "зеленой" архитектуры, а также рассматривается опыт проектирования и строительства энергосберегающих зданий в зарубежных странах и в традиционной народной архитектуре Вьетнама.

Во второй главе «Специфика развития архитектуры энергосберегающих зданий в условиях Вьетнама» - рассматриваются природно-климатические, социально-экономические условия, современный уровень энергопотребления в практике архитектуры и строительства Вьетнама с целью выявления специфических черт, влияющих на развитие архитектуры энергосберегающих зданий страны (Приложение 1).

В третей главе «Тенденции развития энергосберегающих зданий во Вьетнаме» - раскрываются основные тенденции и конкретные решения для развития архитектуры энергосберегающих зданий во Вьетнаме, на примере г. Хошимина.

В заключении обобщены основные выводы исследования и предложены рекомендаций.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ДИССЕРТАЦИИ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Выявление основных способов энергосбережения зданий в мире, особенно в странах со сходными климатическими условиями с Вьетнамом.

Во всем мире приобретают актуальность вопросы энергосбережения в сфере строительного производства и сокращения ресурсных расходов в период эксплуатации зданий. Сформировались концепции, отражающие стремление к повышению качества предоставляемой человеку среды на основе архитектурно-строительных решений и современных технологий при сохранении баланса с природой. Все способы должны согласованно осуществляться в совокупности, которая зависит от природно-климатических, социально-экономических и научно-технических условий местностей и человечества в целом.

В разных странах применяются разные системы оценки энергоэффективности зданий, наиболее популярными являются LEED (США), BREEAM (Великобритания), DGNB (Германия). В каждой системе зафиксированы определенные требования, значимость которых определяется по баллам или в процентах.

Проблемы энергоэффективности по-разному решаются в разных климатических условиях. В странах с холодным климатом первостепенной задачей является сокращение расходов энергии на обогрев здания и освещение помещений, а в странах с умеренным климатом кроме освещения и теплоизоляции зимой важно охлаждение зданий летом.

В тропических странах стремление избежать жары в помещениях стало главной задачей архитектуры, и традиционные приемы сочетаются с современными достижениями технологии. Для энергосбережения учитывается и потенциал окружающей среды. Можно выделить архитектурно - планировочные решения, типичные для этого региона:

- размещение застройки на участках с оптимальным микроклиматом, организация уличной сети и размещение зданий с расчетом на минимизацию воздействия солнца;

- использование атриума или «солнечного дворика» для обеспечения проветривания, освещения при затенении внутренних пространств зданий;

- использование буферного пространства для защиты помещений от солнечной радиации, слепящих лучей при обеспечении проветривания;

- озеленение наружных ограждений для защиты от нагрева;

- устройство зеленых или вентилируемых пространств на верхних отметках многоэтажных зданий в целях улучшения проветривания и солнцезащиты

- применение солнцезащитных элементов на фасадах, использование для солнцезащиты некоторых конструктивных элементов здания;

- затенение с помощью растительности и охлаждение с применением водоемов.

В целом, необходимо принимать во внимание не только расход энергии в период возведения здания и его последующей эксплуатации, но и при изготовлении строительных материалов, а также при утилизации материалов. Обращается внимание на возможность получения энергии из альтернативных источников (солнечной, ветровой, геотермальной и др.).

Таким образом, можно выделить совокупность способов и мероприятий энергосбережения, используемых в настоящее время в мире (Таблица 1).

Таблица 1

Опробованные способы энергосбережения и их мероприятия в мире

Способ энергосбережения	Мероприятия
Применение рациональных объёмно-планировочных и конструктивных решений с учётом климатических условий для сохранения энергии	Ориентация здания
	Объемно-планировочное формообразование зданий
	Функциональное зонирование
	Использование буферных пространств
	Озеленение крыши и стен
	Использование ресурсов естественного освещения
	Эффективные конструкции и наружные ограждения
	Экологически чистые материалы с возможностью их повторного использования
Использование современных технологий и утилизации возобновляемых источников энергии для получения чистой энергии	Энергоактивность солнечной энергии
	Энергоактивность ветровой энергии
	Энергоактивность геотермальной энергии
	Энергоактивность энергии биомассы
	Энергоактивность энергии тепловых выбросов
	Использование интеллектуальных систем для управления использованием энергии

2. Определение основных мероприятий по энергосбережению, применяющихся в народном зодчестве и современной практике проектирования и строительства зданий во Вьетнаме.

Народное жилище, создававшееся и совершенствовавшееся на протяжении тысячелетий, отвечает бытовому укладу и природно-климатическим особенностям. В жарко-влажном климате Вьетнама проветривание и зашита помещения от солнечного нагрева давно стали важнейшими задачами получения комфорта. Для этого используются:

Ориентация здания и объемно - формообразование зданий: главные помещения ориентируют на юг или на юго-восток. Кухня и подсобные помещения располагаются перпендикулярно главному корпусу дома. Эта структура создает дворик, улучшающий возможность проветривания усадьбы.

Функциональное планирование с учетом природного ресурса: на границе дворика рационально высаживают деревья, а в саду располагают пруд. Таким образом, деревья защищают дома от солнечной радиации и холодного ветра, а вода охлаждает воздух.

Использование буферных пространств: буферное пространство обычно расположено по протяженности главных фасадов. Его ограждение образовано из солнцезащитных устройств в виде подвижных занавесей и статичных навесов для защиты от солнечной радиации, дождя и пыли.

Озеленение крыши и стен: для солнцезащиты стен часто используются посадки миниатюрных цветов и лиан.

Архитектурно - строительные решения по наружным ограждениям: для возведения основных элементов здания всегда используются местные материалы. Для стен используются материалы из дерева, кирпича, глины и т.п. Крыша бывает двухскатной с большим выступом. Крыши делаются из соломы толщиной 30-40 см, или глиняных черепиц, которые крепятся на деревянную конструкцию.

В последнее время в стремлении к улучшению микроклимата помещений во Вьетнаме появились здания (хотя их количество еще немного), отвечающие климатическим условиям и обеспечивающие определенную степень энергосбережения. В них сохранены некоторые характерные черты народного жилья, что способствует улучшению микроклимата, например: расположение пруда, сада, использование больших крышей с далеко выступающими карнизами и широких проемов и т.п. Для улавливания воздушных потоков обращается большое внимание на надлежащую ориентацию пространств и проемов.

Особо следует подчеркнуть, что энергоэффективная результативность обеспечивается за счет рационального и продуманного формообразования в сочетании с органичными архитектурно-строительными решениями (планировочными и конструктивными), а технические устройства применяются в разумных масштабах, в исключительном случае - при реконструкции памятника архитектуры.

Таким образом, следует применить опыт использования архитектурно - строительных мер по энергосбережению традиционного и современного зодчества Вьетнама для развития архитектуры энергосберегающих зданий.

3. Анализ природно-климатических, социально-экономических условий и современной ситуации в практике архитектуры Вьетнама с точки зрения энергосбережения. Определены возможности применения во Вьетнаме мероприятий мирового опыта по энергосбережению.

Город Хошимин, находящийся в южном районе, имеет типичный жарко-влажный климат. Здесь средняя годовая температура составляет 27,5 °С (зимы здесь нет), средняя влажность - 80 %.

На всей территории страны весьма высока солнечная радиация (86-169 ккал/кв.см. в год, на 40-50 % выше в Европе), что создает преимущества при получении солнечной энергии. Вьетнам имеет протяженное морское побережье и большие горные районы (75 % территории страны), где отмечаются ветровые потоки большой скорости. Это способствует возможному использованию ветровой энергии (по расчету Всемирного Банка возможно получить 513360 МВт в год). Гидрогеологические условия создают предпосылки для активного получения термической энергии. Богатая растительность является базой для производства экологических строительных материалов, а также для получения биомассы.

Вьетнам является членом ВТО. Ежегодный прирост ВВП - 7,5 %. В 2012г. средний ВВП на 1 человека был равен 1100 долларов США. Хошимин является самым крупным городом и центром деловой активности Вьетнама. Местная экономика развивается в 1,5 раза быстрее, чем во Вьетнаме в целом, а ВВП города в 2,5 раза выше среднестатистического уровня страны. Ныне он сталкивается с проблемами слишком быстрого роста населения и загрязнения окружающей среды. В области архитектуры характерны нерационально энергопотребление в жилищно-коммунальной сфере и чрезмерны потери энергии при эксплуатации зданий.

Эффективность управления, уровень заинтересованности населения в сфере экономии энергии весьма невысоки, а применение новых архитектурных достижений и внедрение мирового опыта по энергосбережению недостаточны. Во Вьетнаме пока нет конкретных регламентов по проектированию гражданских зданий с учётом повышения энергоэффективности.

Вьетнам характеризуется высокой расточительностью и неэффективным использованием энергии. По официальной статистике, на производство строительных материалов, строительство и эксплуатацию гражданских зданий затрачивается до 48 % от общего потребления энергии в стране, а на домашнее хозяйство уходит до 35-40 % потребляемой электроэнергии.

Необходимо критически оценить характерную для городов Вьетнама блокированную жилую застройку. На блокированные дома с их низкой энергоэффективностью приходится большая доля жилищ. Архитектурные особенности блокированных домов не обеспечивают надлежащего микроклимата помещений. Блокированные дома строятся высотой в 2-5 этажей в виде коробки на маленьком участке 4 м на 20 м с одним световым фасадом. Обычно плотность застройки домов высокая (до 100 %), часто отсутствует задний дворик. Оптимальная ориентация домов практически недостижима. В домах часто отсутствует сквозное проветривание, а задние помещения обычно не имеют естественного освещения. Это приводит к использованию технических средств для повышения комфортности проживания и нерациональному энергопотреблению.

Как правило, обеспечение улучшения микроклимата в секционных домах намного труднее, чем в малоэтажных усадьбах. Нынешние схемы планировки секций и квартир в многоэтажных секционных домах ориентируются на экономический эффект путем увеличения выхода жилой площади: 1) используются многоквартирные секции, 2) квартиры обычно имеют большую глубину - до 10-12 м., 3) решение фасадов не учитывает особенностей ориентации на разные стороны света (солнцезащитные устройства размещаются стихийно и часто используются как декоративные элементы).

Сходная ситуация и в общественных зданиях. При их создании во многом ориентируются на эффектный внешний облик и максимальный выход полезной площади. Преобладают стеклянные фасады, позволяющие осветить и глубинные помещения, но солнцезащита их недостаточна. В стремлении к получению дополнительных коммерческих площадей строится большое количество общественных зданий, которые не отвечают надлежащему энергосбережению.

Можно констатировать, что качество среды в современных гражданских зданиях намного хуже, чем в традиционной усадьбе (Таблица 2).

Таблица 2

Сопоставление качеств традиционной усадьбы и современных зданий

Показатель качества	Традиционная усадьба	Современные здания
		Жилые дома	Общественные здания
		Блокированные дома	Средне- и многоэтажные	Мало- и среднеэтажные	Многоэтажные
Оптимизация формы зданий	да	затруднена	да	Да	Да
Оптимальная ориентация по сторонам света	да	затруднена	затруднена	затруднена	затруднена
Ориентация по направлению благоприятных ветров	да	затруднена	затруднена	затруднена	затруднена
Сквозное проветривание ячеек	да	затруднено	затруднено	затруднено	Затруднено
Естественное освещение	да	примерно 50% помещений	не все ячейки	не все ячейки	не все Ячейки
Затенение от карниза кровли	да	только верхний этаж	только верх-ний этаж	только верхний этаж	только верхний этаж
Затенение близко-расположенными деревьями	да	затруднено	затруднено	затруднено	Нет
Охлаждение испарениями водных бассейнов	да	затруднено	затруднено - нет	затруднено	Нет
Использование прохладно-аккумулирующих свойств грунта	да	да	затруднено - нет	Да	Нет
Изоляция стен и крыши	да	да	да	Да	Да

На основе анализа теории и практики энергосбережения в мире с учётом технико-экономических и архитектурно-градостроительных условий городов Вьетнама необходимо было выявлять возможности применения мировых мероприятий энергосбережения в стране (Таблица 3).

Таблица 3

Мировые мероприятия энергосбережения рассматриваются с учетом условий Вьетнама

Мировые мероприятия	Традиционные мероприятия Вьетнама	Технико-экономические условия Вьетнама	Архитектурно-градостроительные условия городов Вьетнама
Ориентация Здания	Хорошо достижима	-	Трудно, особенно для блокированных домов
Объемно - формообразование зданий	Хорошо достижимо на больших участках	-	Трудно в условиях высокой плотности застройки в городах
Функциональное планирование	Разделение зданий на отдельные корпуса с разной ориентацией	-	Условия градостроительства затрудняют, но возможно
Использование буферных пространств	Хорошо достижимо	Теряет полезную площадь	Полезно для зданий с неблагоприятной ориентацией
Озеленение крыши и стен	Много используются миниатюрное озеленение и лиана	Сложная техника и дорого стоит	Рекомендуется в летних помещениях, на стенах и крышах
Эффективные конструкции и материалы наружных ограждений	Традиционная техника и местные материалы, которые дешевы, эффективны	Сложная техника и дорого стоит	Считается необходимым и эффективным в условиях высокой плотности застройки в городах
Энергоактивность солнечной энергии	-	Дорого стоит для семьи Вьетнама (кроме системы нагревания воды)	Для малоэтажных домов можно установить на крыше, для многоэтажных домов можно еще на стенах
Энергоактивность ветровой энергии	-	Дорого стоит для семьи Вьетнама	В больших и высоких зданиях можно применить
Энергоактивность геотермальной энергии	-	Дорого стоит для семьи Вьетнама	Можно применять во всех типах зданий.
Энергоактивность энергии биомассы	-	Не сложная техника и недорого стоит	Можно применять во всех зданиях и семьях. На окраинах городов имеет преимущество.
Энергоактивность энергии тепловых выбросов	-	Сложная техника	Утилизации тепловых выбросов для других технических оборудований.
Использование интеллектуальных систем	-	Дорого стоит для семьи Вьетнама	Для больших зданий с обслуживанием большого количества пользователей
Мировые Мероприятия	Традиционные мероприятия Вьетнама	Технико-экономические условия Вьетнама	Архитектурно-градостроительные условия городов Вьетнама
Использование чистых и повторно-использующих материалов	Утилизация местных Материалов	Нужна государственная стратегия для снижения стоимости товаров	Полезно для всех типов зданий и доступно к населению
Возможность утилизации Отходов	Утилизация строи-тельных отходов и натуральных материалов	Утилизация строи-тельных отходов и отходов других про-цессов производства	Дешево и эффективно для всех типов зданий и доступно к населению

Таким образом, мировые мероприятия по энергосбережению могут применяться по разным степеням в зависимости от типа и размеров зданий, а также от архитектурно-градостроительных условий каждого микрорайона городов Вьетнама.

4. Выявление тенденций развития архитектуры энергосберегающих зданий во Вьетнаме в современном этапе и разработка предложений по их перспективному развитию.

С учетом социально-экономических условий Вьетнама проектирование и строительство энергосберегающих зданий в стране должно опираться на архитектурно-планировочные решения (Приложение 2.1).

Рассмотрение традиционных и современных зданий, хорошо адаптированных к местному климату, показывает, что рациональное применение ценностей традиционного зодчества в современных условиях имеет большую перспективу в экономичности и энергосбережении в связи со слабым развитием технологии, низким уровнем экономики и неподготовленностью населения.

С учетом большого потенциала получения энергии из возобновляемых источников во Вьетнаме архитектурно-строительные решения зданий и застройки в целом должны способствовать возможности получения чистой энергии (солнечной, ветровой, геотермальной и биомассы). В настоящее время ограниченные финансовые возможности населения не позволяют широко применять данные мероприятия, но быстрые темпы развития экономики страны позволяют рассчитывать на их внедрение в будущем.

Повышение энергоэффективности должно обеспечиваться также за счет реконструкции градостроительных структур. Улучшение ситуации в градостроительстве с учетом повышения энергоэффективности является важной перспективой как сегодня, так и в будущем.

Необходимо повышать роль социальных и административных мер. Данная задача должна выполниться по этапам: 1) первый этап: агитация и использование экономических факторов для оптимизации энергопотребления при строительстве и эксплуатации зданий; 2) второй этап: создание фонда научных и нормативных документов по проектированию и строительству энергоэффективных зданий; 3) третий этап: стимулирование проектирования и строительства энергоэффективных зданий.

Сопоставление зарубежных систем оценки энергоэффективности зданий со специфическими условиями страны показывает необходимость создания собственной системы для Вьетнама. К числу основных категорий системы оценки, можно отнести: управление, экономику, энергию, микроклимат внутри зданий, материалы и ресурсы, землепользование и экология, загрязнение и применение инноваций в реализации проекта.

Таким образом, для развития архитектуры энергосберегающих зданий во Вьетнаме требуется совокупность мероприятий на разных уровнях архитектурных пространств и управления. Важнейшей задачей является снижение расхода при реализации мероприятий энергосбережения с концентрированием усилий на архитектурно-планировочные решения.

5. Составление систематизированного перечня мероприятий по энергосбережению зданий для условий Вьетнама.

Для развития архитектуры энергосберегающих зданий необходима совокупность мероприятий на разных уровнях архитектурных пространств: градостроительных мероприятий, повышения энергоэффективности зданий и организации внутренних пространств зданий.

5.1 Градостроительные мероприятия: Необходимо рационализировать систему застройки в направлении повышения энергоэффективности зданий.

Проветривание застройки: архитектурно-пространственное построение новых улиц должно способствовать созданию ветровых коридоров, усиливающих естественное движение воздуха. Необходима ориентация сетки жилых улиц в направлении господствующего ветра с учетом трасс каналов. Сеть улиц должна формироваться так, чтобы обеспечить рациональную ориентацию зданий (в г.Хошимина - направления на юг и юго-восток,).

Оптимальное расположение зданий в микрорайоне и формы застройки должны способствовать увеличению скорости ветра, предотвращению появление «ветровой тени» в микрорайоне. Желательно обеспечить достаточные расстояния между зданиями, позволяющие свободнее двигаться воздушным потокам.

Учет воздействия солнечной радиации: Для защиты от воздействия солнечных лучей на застройку следует выполнить следующие: 1) максимальное использование озеленения, водных бассейнов и испарения воды для снижения температуры воздуха, 2) уменьшение площади асфальта и бетона на уровне земли и на поверхностях зданий, 3) использование посадок близкорасположенных деревьев для защиты зданий от солнечных лучей, особенно от солнца с западных румбов, 4) рациональная ориентация здания, 5) обеспечение между постройками достаточного расстояния, необходимого для освещенности и инсоляции помещений.

Данные решения предназначаются для новых районов, а для сложившейся застройки требуются другие способы, одними из которых считаются ее реконструкция, снос и перепланирование кварталов из хаотичных блокированных домов. При реконструкции желательно предусматривать площадь для расположения двориков, переулков, садов или водную поверхность для проветривания и охлаждения прилегающей застройки.

5.2 Повышение энергоэффективности зданий

Архитектурно-планировочные мероприятия:

- Оптимизация формы зданий: исходя из воздействия тепла на наружные ограждения зданий, для жарко-влажного климата рекомендуется оптимальное соотношение длины поперечного и продольного фасадов от 1:1,7 до 1:3 (Фирсанов В.М.). Там, где нет возможности выполнить данные предложения, можно расчленить общий объем здания на части более оптимальной формы с использованием открытых пространств, садов, коммуникационных пространств и т.п. на основе рационального функционального зонирования.

- Ориентация зданий: оптимальное ориентирование по солнцу длинных узких зданий более важно, чем квадратных, так как основная масса солнечной радиации приходится на 2 фасада: восточный и западный. В тропических районах главные помещения целесообразно ориентировать на юг или на юго-восток. Важно снижение отрицательного воздействия климата для зданий с неблагоприятной ориентацией. При этом объемно - формообразование зданий и функциональное планирование должно рассчитываться, исходя из приоритета главных помещений в обеспечении надлежащего микроклимата, а для второстепенных помещений - допускается ухудшение условий. Рекомендуется иерархия расположения помещений в зависимости от уровня требований к санитарно-гигиеническим показателям.

- Проветривание: используя народный опыт, можно сказать, что открытый дворик является необходимым элементом в структуре создания сквозного движения ветра в зданиях. При использовании замкнутого дворика следует открыть проемы достаточного сечения в направлении движения ветра. Если устройство дворика невозможно, то необходимо формировать иное проветривающееся пространство, которое непосредственно контактирует с внешней средой и максимально соединяется с помещениями: проветривающийся коридор, дворик и сады на верхних отметках. Определенные результаты дает и угловое проветривание.

- Защита от солнечной радиации: выступающий карниз кровли затеняет только верхний этаж многоэтажных зданий. Фасады, сильно нагревающиеся солнцем, должны быть прикрыты солнцезащитными устройствами. Помимо статичных, надо использовать подвижные солнцезащитные устройства, а также учитывать затеняющий потенциал таких конструктивно-планировочных и функциональных элементов зданий, как балконы, эркеры и т.п.. Важна защита крыши от нагрева, поскольку горизонтальная поверхность в южных районах получает в 2-3 раза больше солнечной радиации, чем вертикальная поверхность. Необходимы веранды на крышах, озеленение на крыше и стенах, цветники на балконах и лоджиях.

Народный опыт показывает, что эффективна защита зданий от прямых лучей солнца и отраженной радиации путем создания буферного пространства.

Расположение воды на пути движения ветра является оптимальным. Интенсифицировать движение воздуха может вентилятор.

- Естественное освещение: На северном и южном фасадах можно располагать относительно большие стеклянные ограждения с горизонтальными солнцезащитными устройствами. При использовании солнечного излучения с западного и восточного направлений необходимы вертикальные или лучше ячеистые солнцезащитные устройства с возможностью отражения, рассеивания и пропуска части света в помещения.

- Следует использовать потенциал естественных средств для солнцеизоляции и понижения температуры воздуха (водные бассейны и растительность). Охлаждение мало и среднеэтажных зданий можно осуществлять при использовании близкорасположенных деревьев, водных бассейнов и прохладно-аккумулирующих свойств грунта через специальную систему обмена воздуха, расположение на крыше водоемов с распылительным устройством, устройство садов на верхних отметках многоэтажных зданий.

Следует сочетать данные взаимосвязанные меры для получения оптимальных условий микроклимата с минимальной затратой энергии.

Конструктивные решения и строительные материалы:

- Для крыши предлагается использовать традиционные решения с применением черепицы (конструкция крыши должна быть многослойной, вентилируемой). Другие варианты - плоские изоляционные крыши с проветривающимся чердаком, озеленением или устройством водного бассейна на плоской поверхности и т.д.

- Для наружных стен рекомендуются эффективные материалы местного производства. На основе зарубежного опыта может быть рекомендована трехслойная конструкция стен с воздушной прослойкой, обеспечивающей обмен воздуха. Народный опыт показывает достоинства двухслойных проемов для обеспечения проветривания и защиты от жары. Можно использовать специальные стеклянные материалы с функцией солнцезащиты.

- Считать эффективными установку солнечных коллекторов и батарей на западные фасады, крыши или верхние веранды. Это должно способствовать защите зданий от нагрева и получению максимальной солнечной энергии.

Технические системы и их эксплуатация:

- Рекомендуется красить интерьер в светлые тона (особенно рядом с источниками освещения), использовать специальные устройства для отражения света на нужные места.

- В зданиях, рассчитанных на большое число пользователей, считается неизбежным и экономичным вложение средств в системы получения чистой энергии. Для города Хошимина с его большой солнечной активностью перспективны солнечные коллекторы и фотоэлектрические батареи для нагревания воды или получения электроэнергии. Такие средства сейчас доступны по экономическим показателям лишь для некоторых слоев населения, но в будущем они могут найти более широкое применение. Установка ветровых коллекторов большой мощности в индивидуальных домах в настоящее время не рекомендуется из-за высокой стоимости и шума.

- Системы получения биогаза из биомассы несложны и экономичны, они обеспечивает газом кухни в каждой семье. С ними можно сочетать систему очищения дождевой воды, утилизации мусора и растительных отходов.

- Большой объем осадков во Вьетнаме делает эффективным сбор и очищение дождевой воды. Имеющийся опыт показывает, что такая система несложна, недорога и не требует большой площади.

- Рекомендуется внедрять современные системы управления техническими системами зданий (электроосвещение, вентиляция, кондиционирование, водоснабжение), особенно в крупных общественных зданиях.

5.3 Организация внутренних пространств здания

Ориентация помещений: главные помещения целесообразно ориентировать на юг или на юго-восток для получения прохлады освежающего ветра и во избежание активного солнечного излучения с западных румбов.

Естественная вентиляция: для улавливания и направления ветра в помещения рекомендуются разные варианты расположения окон и их конструктивных решений, а также объемно - формообразования помещений, соседних объемов и прилегающих элементов. Путь ветра должен проходить на высоте приблизительного роста пользователя и через площадь деятельности, т.е. около 2-х м над полом. Максимальная скорость воздушного потока наблюдается, когда площадь выходного проема больше площади входного, скорость ветра также зависит от меблировки и расположения перегородок в помещениях.

Планировка функциональных помещений: одним из основных требований к пространственной организации внутренних помещений является обеспечение возможности вариантного размещения запланированных зон.

Естественное освещение: во избежание сильной яркости от прямого солнца необходимы солнцезащитные устройства с возможностью отражения, рассеяния и пропуска части света в помещения. При отсутствии яркости в зависимости от направления помещений требуются большие проемы с перпендикулярной ориентацией к солнцу и устройства отражения света для удовлетворения освещения помещений.

Проведенное исследование позволило сделать следующие выводы:

Выявлен опыт проектирования и строительства энергоэффективных зданий в мире, особенно в странах со сходными климатическими условиями с Вьетнамом, где сочетаются традиционные приемы с современными достижениями технологии, а также учитывается потенциал окружающей среды.

На основе изучения мировых теории и практики энергосбережения можно выделить основные способы энергосбережения зданий:

+ Применение рациональных объёмно-планированных и конструктивных решений, учитывающих специфику местных климатических условий для сохранения энергии.

+ При проектировании использование современных технологий и утилизация возобновляемых источников энергии для получения чистой энергии.

Рекомендуется применять традиционные архитектурно-конструктивные решения и их модернизированные виды на основе использования местных и натуральных материалов: ориентация домов и помещений, создание системы «сад - дворик - жилище», использование буферного пространства, солнцезащитных устройств и выступающих карнизов крыш, охлаждение воздуха с помощью воды и растительности и т.д.

Архитектурно-строительные решения зданий и застройки в целом должны способствовать возможности получения чистой энергии (солнечной, ветровой, геотермальной и энергии биомассы). Рекомендуется предусмотреть пространства и способы для получения чистой энергии.

С учетом современных экономических возможностей Вьетнама мероприятия по энергосбережению в стране должны опираться на использование возможностей архитектурно-планировочных решений. Потенциал современных технологий существенен при использовании эффективных конструкций и материалов, а также реализации традиционных и предлагаемых архитектором решений в современных зданиях. Рекомендуется сочетать мировые идеи и народные ценности в зависимости от типа и размеров зданий.

В урбанизированной среде крупных городов многие из традиционных приемов повышения энергоэффективности не могут быть реализованы, но они имеют значение для мало- и среднеэтажных гражданских построек. Для многоэтажных зданий требуются и другие методы (солнцезащита фасадов, создание садов или открытого затененного пространства на верхних этажах, использование атриумных пространств, повышение энергоэффективности технических систем и т.д.).

Проведенное исследование позволило сформировать следующие рекомендации:

Развитие энергосберегающей архитектуры в городе Хошимина на настоящем этапе должно использовать следующие мероприятия: оптимизация формы зданий; ориентирование зданий и помещений; функциональное зонирование; естественное проветривание; защита фасадов и крыш от солнечной радиации; естественное освещение и инсоляция; применение эффективных конструкций и материалов; поощрение чистых, местных материалов; использование прохладно-аккумулирующих свойства грунта; применение интеллектуальных систем управления; сбор и очищение дождевой воды; утилизация солнечной и ветровой энергий, получение биогаза из биомассы (Таблица 4):

Таблица 4

Способы энергосбережения в архитектурно-строительной сфере Вьетнама (на примере города Хошимина)

(Приложение 2.2, Приложение 3, Приложение 4)

Способы	Мероприятия	Особенности
Сохранение энергии	Оптимизация формы зданий	- соотношение длины поперечного и продольного фасадов для жарко-влажного климата от 1:1,7 до 1:3.
	Ориентирование зданий и помещений	- предпочтительны восточная и юго-восточная ориентации для получения прохладного ветра, западная ориентация нежелательна во избежание перегрева солнцем.
	Функциональное зонирование	- планировка квартир на основе иерархии помещений и с учетом их санитарно-гигиенических требований. Использование приемов гибкой планировки помещений.
	Естественное проветривание	- оптимально сквозное проветривание, допускается угловое; - использование внутренних двориков разных типов для достижения подвижности воздуха в зданиях. Можно проектировать пространство, которое проветривается и максимально соединяется с помещениями.
	Защита фасадов и крыш от солнечной радиации.	- уменьшение воздействия солнечной радиации за счет пластики фасадов, использования балконов, лоджий, галерей и солнцезащитных экранов и жалюзи разных типов; - дифференцирование типов солнцезащитных устройств в соответствии с ориентаций фасадов, внедрение регулировочных солнцезащитных устройств; - создание вентилируемых буферных пространств в структуре здания; - эффективное озеленение крыши и стен, система водяного охлаждения крыш.
Способы	Мероприятия	Особенности
Сохранение энергии	Естественное освещение и инсоляция	- естественное освещение должно рассматриваться как средство экономии электроэнергии, обязательно прямое солнечное освещение жилых комнат; - при неблагоприятной ориентации для получения солнечных лучей возможно использование эркеров, либо увеличение размеров проемов; - в многоэтажной застройке необходимо избежать излишнего взаимного затенения объемов; - в районах массовой высокоплотной застройки из блокированных домах для освещения расположенных в глубине квартала помещений может использоваться задний дворик и объем светлой внутренней лестницы.
	Применение эффективных конструкций и материалов	- рекомендуется применение трехслойных наружных стен с воздушной прослойкой и двускатной кровли с вентилируемым чердаком; - рекомендуется внедрять специальные эффективные материалы, особенно для защиты от перегрева.
	Поощрение чистых, местных материалов	- активное использование изделий из глины, из древесины и других природных материалов. Повторное использование отходов после разборки зданий.
	Использование прохладно - аккумулирующих свойств грунта	- для охлаждения мало- и среднеэтажных зданий за счет устройства подземных туннелей.
	Применение интеллек-туальных систем управления	- поэтапное внедрение систем автоматического регулирования кондиционеров, оборудований, других технических систем эксплуатации и затенения зданий.
	Сбор и очищение дождевой воды	- отвод воды из водостоков в очистные устройства для индивидуального дома или групп домов в квартале.
Получение энергии	Утилизация солнечной энергии	- солнечные коллекторы и батареи рекомендуется располагать на восточном и западном фасадах, на крыше под прямом углом к наибольшим интенсивным лучам солнца.
	Утилизации ветровой энергии	- дорогостоящие и создающие шум устройства большой мощности нерациональны для индивидуальных жилых построек, но возможны для больших и высоких гражданских зданий.
	Получение биогаза из биомассы	- преимущественно для периферийной зоны городов (можно сочетать с системой очищения дождевой воды, утилизации мусора и растительных отходов).

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Публикации в периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Нгуен, Хонг Лоан. Развитие архитектуры энергосберегающих зданий во Вьетнаме (на примере города Хошимина) / Нгуен Хонг Лоан // Вестник гражданских инженеров. 2011. №1 (26). С. 29-34 (0,56 п.л.).

2. Нгуен, Хонг Лоан. Принципы формирования энергосберегающих зданий во Вьетнаме / Нгуен Хонг Лоан // Промышленное и гражданское строительство. 2011. №6 (июнь). C. 77-78 (0,19 п.л.).

3. Нгуен, Хонг Лоан. Повышение энергоэффективных экономичных многоэтажных жилых домов во Вьетнаме / Нгуен Хонг Лоан, Нгуен Ван Тин // Вестник гражданских инженеров. 2011. №3 (28). C. 23-27 (0,23/0,23 п.л.).

4. Нгуен, Хонг Лоан. Использование светового дворика для повышения энергоэффективности зданий во Вьетнаме / Нгуен Хонг Лоан // Вестник гражданских инженеров. 2012. №4 (33). C. 62-67 (0,63 п.л.).

Публикации в других изданиях:

5. Нгуен, Хонг Лоан. Влияние климатических факторов на архитектуру школ во Вьетнаме / Нгуен Хонг Лоан // Актуальные проблемы современного строительства: сборник материалов 61-й международной научно-технической конференции молодых учёных. Ч. II. СПб.: Изд. СПбГАСУ. 2008. С. 24-27 (0,19 п.л.).

6. Нгуен, Хонг Лоан. Ситуация внедрения архитектуры энергосберегающих зданий во Вьетнаме / Нгуен Хонг Лоан // Актуальные проблемы современного строительства: сборник материалов 62-й международной научно-технической конференции молодых учёных. Ч. II. СПб.: Изд. СПбГАСУ. 2009. С. 14-17 (0,25 п.л.).

7. Нгуен, Хонг Лоан. Архитектура «чистой энергии»: развитие использования солнечной энергии в условиях Вьетнама / Нгуен Хонг Лоан // Архитектор. Город. Время: Международная научно-практическая конференция 17-19 апреля. Великий Новгород - Санкт-Петербург. Ч. I. 2009. С. 39-42 (0,22 п.л.).

8. Нгуен, Хонг Лоан. Использование солнечной радиации при проектировании энергоактивных зданий во Вьетнаме / Нгуен Хонг Лоан // Актуальные проблемы современного строительства: сборник материалов 63-й международной научно-технической конференции молодых учёных. Ч. I. СПб.: Изд. СПбГАСУ. 2010. С. 147-150 (0,28 п.л.).

9. Нгуен, Хонг Лоан. Традиции национального зодчества и аспекты энергосбережения в современной архитектуре Вьетнама / Нгуен Хонг Лоан // Доклады 67-й научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов университета. Ч. II. СПб.: Изд. СПбГАСУ. 2010. С. 26-28 (0,25 п.л.).

...