Образование в области устойчивой архитектуры

Размещено на http://www.allbest.ru/

Образование в области устойчивой архитектуры

Казанцев П.А.

ДВФУ, Владивосток, Россия

Абстракт

экологическая архитектура учебный курс

В статье кратко излагаются основные результаты экспериментального учебного курса основ экологической архитектуры, структура которого разрабатывалась с 1992 года на кафедрах дизайна архитектурной среды и архитектуры и градостроительства ДВГТУ/ДВФУ. По мнению автора, основой экологического образования в архитектурном вузе должно быть изучение принципов и приемов формирования экологически обусловленного пространства в контексте региональных условий. Сформированы три блока заданий, последовательно рассматривающих: принципы и приемы формирования климатически обусловленной архитектурной формы в условиях региона; особенности архитектурно-пространственного решения зданий при размещении систем возобновляемой энергетики; особенности формирования наружных и внутренних систем озеленения зданий, и зависимость объемно-планировочных решений зданий и сооружений от выбранного приема озеленения. В перспективе, в учебном процессе необходимо перейти к учету комплекса требований к архитектуре зданий и городских пространств исходя из необходимости частичного или более полного восстановления исходной экосистемы, и ее интеграции в урбанизированную среду.

Ключевые слова: устойчивое развитие, экологическое образование, ресурсосберегающая архитектура

Abstract

Kazantcev P.A.

FEFU, Vladivostok, Russia

EDUCATION IN THE FIELD OF SUSTAINABLE ARCHITECTURE

This article summarizes the main results of the pilot training course of ecological architecture, the structure of which elaborate since 1992 in the department of "design" and later "architecture and urban planning department" FESTU / FEFU. According to the author, the basis of environmental education in architecture should be the study of the principles and methods of formation of environmentally conditioned space in the context of regional conditions.

Formed three assignments unit, consistently considering:

- Principles and methods of formation of climatically conditioned architectural form in the conditions of the region;

- Especially architectural and spatial solutions of buildings with placement of renewable energy systems;

- Features of formation of exterior and interior greening of open and closed space, and the dependence of space-planning decisions from the type of planting system in regional conditions.

In the long term, in the learning process must go to the account of the complex requirements of the architecture of buildings and urban spaces based on the need of partial or a full restoration of the original ecosystem, and its integration into the urbanized environment.

Keywords: sustainable development, environmental education, sustainable design, green architecture

1. Структура курса

Учитывая специфику профессиональной деятельности, образование в области устойчивой архитектуры, прежде всего, должно быть ориентировано на изучение принципов и приемов формирования «экологически обусловленного архитектурного пространства» и рассматривать особенности его формирования в контексте региональных условий [1]. Не отрицая роли строительных и инженерно-технических средств ресурсосбережения, в рамках реализуемого в ДВФУ на базе «Мастерской ресурсосберегающей архитектуры» кафедры архитектуры и градостроительства экспериментального трехлетнего учебного курса «основ экологической архитектуры», в первую очередь рассматриваются:

--принципы и приемы формирования климатически обусловленной архитектурной формы(учет годового хода ветрового и инсоляционного режима, режима осадков и влажности, и изучение возможностей его регулирования архитектурными средствами, например: изменяя геометрию открытых пространств и формирующих их объемов, применяя биоклиматический ландшафтный дизайн, корректируя архитектуру фасадов, интерьера и планировочных решений) (1);

--зависимость архитектуры зданий от интегрированных активных и пассивных систем, использующих возобновляемые источники энергии(в первую очередь систем солнечного водяного отопления и солнечного горячего водоснабжения, фотоэлектрических систем и ветрогенераторов: кпд этих систем часто напрямую зависит от принятых архитектурных решений) (2);

--особенности формирования наружных и внутренних систем озеленения зданий, в т.ч. городских ферм, систем на основе фотобиореакторов (algaetecture), и зависимость объемно-планировочных решений зданий и сооружений от выбранного приема озеленения (здесь архитектура здания в т.ч. рассматривается как средство формирования комфортного микроклимата для наружных и внутренних систем озеленения) (3);

Программа курса не претендует на всеобщий охват проблемы формирования устойчивой архитектуры. В первую очередь в учебных заданиях рассматриваются особенности формирования системы открытых и закрытых пространств городской среды, отвечающих требованиям ресурсосбережения, что и является в первую очередь полем деятельности «зеленого» архитектора. Очевидно, что проблемы ресурсосбережения при выборе строительных материалов и конструкций зданий, инженерно-технических средств формирования комфортной среды, социальной устойчивости и т.п. должны решаться в учебном процессе при взаимодействии со смежными кафедрами.

2. Примеры практических заданий

В условиях нашего региона специфика изучения основ эко-архитектуры состоит еще и в том, что традиционная архитектура народов, населявших Приморье, была «стерта» почти 600 лет назад монгольским нашествием. Первопроходцы и поселенцы из России в XIX в. механически перенесли в муссонный регион принципы и приемы застройки европейской части империи. Именно поэтому в вводной лекционной части курса достаточно большое внимание уделяется освоению теоретических основ моделирования комфортной архитектурной среды под воздействием векторных и сопутствующих им климатических факторов.

Рис. 1. Простая биоклиматическая форма и площадь солнечных часов. Макеты студентов 3 курса.

Основой практической части вводной части курса остается проектирование «простой биоклиматической формы» -- теневого навеса-солярия на территории детского сада (рис. 1). Минимальная функциональная «нагрузка» позволяет сосредоточиться студенту на изучении возможностей архитектурной формы в регулировании летнего и зимнего инсоляционного и ветрового режима. В настоящее время от макетирования площадки студенты перешли к ЗЕ)-моделированию и последующему исследованию свойств формы при помощи симуляторов инсоляции и ветра. При разработке задания автором в 90-х годах были использованы положения, высказанные А.В. Яковлевым (см. кн. «Градостроительство на Крайнем севере» [3]). «Площадь солнечных часов» -- упрощенная версия задания, направленная на закрепление знаний о годовом ходе солнечных координат.

Рис 2. Поселковый клуб (Ирина Фисун, 2003 г.) и блокированный жилой дом (Анастасия Шарыги- на, 2010 г.) с пассивным солнечным отоплением, специальность «дизайн архитектурной среды»; общественный центр поселка и блокированный жилой дом с пассивным солнечным отоплением в трактовке архитекторов (Анна Гукова, 2015 г.); Первые «пассивные солнечные» проекты студентов 3 года обучения, после вводного лекционного курса «Основы экологической архитектуры».

Изучение возможностей пассивного солнечного отопления в условиях региона и особенностей интеграции активных солнечных систем в архитектуру малоэтажных зданий входит в задание на проектирование поселкового блокированного жилого дома (рис. 2). Работа над курсовым проектом блокированного солнечного дома совмещается с экскурсиями в реальный дом с пассивным солнечным отоплением и на действующую активную солнечную систему горячего водоснабжения. В 2014-2016 годах это был первый в России соломенно-панельный экодом с пассивным солнечным отоплением Solar-Sb, построенный в пригороде Владивостока, и солнечная установка ИПМТ ДВО РАН. Программу строительства на базе ДВФУ экспериментального малоразмерного экодома для учебных и исследовательских целей -- экомодуля Solar-5M-- в связи с реорганизацией университета полностью реализовать не удалось, экомодуль установлен в 30 км. от кампуса ДВФУ и для проведения занятий недоступен (рис.З).

Рис. 3. В образовательном процессе приходится использовать примеры из частной архитектуры, выстраивая возможность экскурсий на личных контактах с заказчиками солнечных домов -- экскурсия студентов на экодом Solar-Sb, и сборка экомодуля Solar-5m в технопарке ДВГТУ

Учет противоречивых требований по обеспечению светового комфорта классов, пассивного солнечного отопления здания и сохранения инсоляционного и ветрового комфорта открытых пространств в КП «Школа» является основой для более глубокого изучения пассивных солнечных технологий. В проекте Ильи Свистунова естественное освещение и пассивное отопление классов, формирующих ветрозащиту территории школы с севера, решено при помощи световодов и двойных фасадов, с сохранением визуальной связи помещений с окружающей средой (вид на акваторию залива на север, по направлению зимнего муссона) (рис.4.).

Рис 4.КП «Школа», Илья Свистунов, 4 курс, бакалавр

Исследование особенностей взаимодействия архитектуры с муссонными ветрами и регулирования инсоляционного климата, в сложившейся городской среде и на вновь осваиваемых участках, остаются важными учебными темами курсовых проектов. Но, в отличие от прошлых лет, при выполнении курсовых проектов студенты мастерской используют методы компьютерной симуляции ветрового и инсоляционного режима. В проекте гостиницы (многоэтажного здания в сложившейся городской среде) целью моделирования формы с учетом летнего и зимнего муссонного ветра было сохранение исходной комфортной среды на уровне движения пешеходов (рис.5.).

Рис. 5. Компьютерное моделирование ветрового и инсоляционного режима. Фрагменты курсовых проектов гостиницы и гипермаркета Дмитрия Щукина и Яны Марус, специалитет, 5 год обучения.

В 2005 году, тогда еще на специальности «дизайн архитектурной среды», на 5 курсе был введен проект «Экологической башни» - высотного административного энергосберегающего здания в центральной части города. В качестве методической основы задания выбрано изучение концепции «Экологического небоскреба» Кэна Янга (Ken Yeang) [4,5]. Определенная схожесть климатических условий (общая область муссонов Восточной Азии) и, одновременно, резкий широтный контраст тропиков и Приморья позволял студентам найти общие черты в архитектуре регионов, и в тоже время исключал простой повтор идей Янга, побуждая студентов к их творческому развитию. Помимо уже освоенных студентами пассивных и активных солнечных систем, при проектировании «экологической башни» изучались приемы озеленения зданий в городской среде, использования энергии ветра, и интеграция в архитектуру систем сбора и использования атмосферных осадков (три месяца туманов в регионе и косые дожди) [2].

Сегодня, с переходом на бакалавриат, и сокращением срока обучения с 6 до 5 лет, проект пришлось перенести на практические занятия лекционного курса «Архитектура устойчивого развития». Выполнению эскиза эко-небоскреба сейчас отведено только 4 практических занятия, что привело к схематизму работ, и снижению уровня проработки. Восстановить этот пробел пока не удается - тем более, что высотное здание в исторической среде -- гостиница -- из перечня проектов бакалавров - архитекторов также исключена (рис.6.).

Рис. 6. Учебные эскизы студентов-архитекторов Мариам Вартанян, Александра Рюмина, Александры Штец.

Изучение особенностей формирования систем озеленения в структуре общественных зданий отчасти удается возобновить у бакалавров в курсовом проекте гипермаркета. Одним из требований к проекту является включение в архитектуру торгового здания «городской фермы» (рис.7). При этом эксперименты молодых преподавателей и магистрантов -- выпускников «зеленой» мастерской сегодня позволяют студентам изучать особенности формирования «городских ферм» в условиях региона и в практической области (рис. 8). А больший удельный вес проектов жилищной тематики в весеннем семестре 4 года обучения, позволил более углубленно рассмотреть тему особенностей формирования устойчивой жилой среды в региональных условиях в курсовом и дипломном проектировании, (рис.9).

Рис. 7. Гипермаркет с городской фермой Александры Коломоец

Рис. 8. Экспериментальная установка-- «городская ферма» в холле Инженерной школы ДВФУ. Исследования выполняются в рамках гранта университета cm. преподавателем кафедры, преподавателем мастерской ресурсосберегающей архитектуры Егором Ванхобином, магистрантами кафедры Яной Марус и Дарьей Воробьевой (Бурдиной), и выпусками ДАС Екатериной Фроловой и Дарьей Пироговой. Декабрь 2016 г. -- начало монтажа установки.

Рис. 9. Традиционная квартальная застройка в условиях Владивостока приобретает новое звучание -- подковы, раскрытые на Солнце и развернутые спиной к ветру, создают благоприятные условия зимой и в первую половину лета. Сохранение уникального ландшафта города, использование возобновляемых источников энергии и строительных материалов, разработка городских ферм, обеспечение социальной устойчивости -- также входит в круг решаемых студентом задач. Проекты жилых комплексов Дарьи Воробьевой (Бурдиной), Яны Марус, Татьяны Корзниковой и Екатерины Осокиной: фрагменты экспозиции, бакалавры и специалитет.

Рис. 10. Проект жилого комплекса, фрагменты дипломного проекта, автор Александр Калмыков

Рис.11. Реновация жилой среды заброшенного рыбацкого поселка на островных территориях Владивостока, Дарья Бурдина, фрагмент экспозиции дипломного проекта специалиста

Рис. 12. Горизонтальные жилые структуры, стелющиеся над сопками Владивостока -- как способ сохранения уникального природного ландшафта города, Евгений Силин, фрагменты экспозиции диссертации магистра

Заключение

При всей незавершенности и определенном схематизме, результаты предложенного подхода в изучении основ экологической архитектуры можно оценить по наградам студентов на всероссийских архитектурных смотрах и конкурсах экологической тематики.

За последние пять лет выпускники курса становились лауреатами международного конкурса Союза Архитекторов РФ «Зеленый проект», Москва (3), и премии «АрхиУстойчивостъ» смотра «Зодчество 2016», Москва (1). В 2009 году курс был отмечен дипломом Второй степени Национальной экологической премии (Москва).

Список использованных источников и литературы

2. Казанцев, П.А. Основы экологической архитектуры. Saarbrьcken: LAP Lambert academic publishing, 2012 г. -- 195 с.

3. Яковлев, А. В. Градостроительство на Крайнем Севере: (Метод, основы градостроительной физики) /,180, [2] с. ил. 22 см, - Л.: Стройиздат Ленингр. отд- ние 1987.

4. Ivor Richards. Hamzah &Yeang : Ecology of the Sky. - Images Publishing Group, October, 2001

5. Yeang, Ken. Ecodesign. A manual for ecological design. -- John Willey &Sons, 2008.- 499 p.

Размещено на Allbest.ru