facebook Vkontakte LiveJournal e-mail
ПОДПИШИСЬ НА НОВОСТИ:


 

Зеленая архитектура

12 сентября 2016 | Андрей ПЕТРОВ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР КАК ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ

csl01

Исследовательский центр экоустойчивых ландшафтов (Center for Sustainable Landscapes , CSL) в Ботаническом саду и оранжереях Генри Фиппса в Питтсбурге, штат Пенсильвания, бесспорно, относится к числу самых часто упоминаемых зелёных зданий на свете. Его слава даже затмила славу самого Ботанического сада, что немного жаль: сооружённый в 1893 году на деньги финансиста и мецената Генри Фиппса, этот объект и поныне входит во все энциклопедии как один из лучших зимних садов в мире. Ежегодно его посещают порядка 400 тысяч человек. Тем не менее, Центр, конечно, заслужил многочисленные похвалы в свой адрес, раздававшиеся на протяжении всех лет с момента его сдачи в эксплуатацию в декабре 2012 года.

Здание общей площадью 2300 кв. метров проектировалось и строилось с прицелом на высшие оценки сразу по четырём системам сертификации: «платина» по LEED 2.2 (получена в марте 2013), ландшафтные «четыре звезды» по SITES (ноябрь 2013), «платина» WELL Building (октябрь 2014) и сертификат здания с нулевым энергетическим балансом The Living Building Challenge (февраль 2014). Бюджет проекта – 15,6 млн. долларов.

csl04

Под проект CSL выделили территорию бывшей технической площадки примерно в 1 га. Формально CSL – это учебное, лабораторное и административное здание. Однако стратегическое назначение центра – продемонстрировать принципиальную возможность создания и эксплуатации современных комфортных многофункциональных зданий с таким уровнем экологической устойчивости. Именно поэтому корпус CSL открыт для посещения, а все его характеристики, как и характеристики прилегающей территории, тщательно мониторятся, а данные мониторинга доступны архитекторам, работающим над зелёными проектами.

Исходным условием проектирования было максимальное использование в проекте природных источников тепла и света. Поэтому архитекторы начали с ориентации здания таким образом, чтобы максимизировать использование солнечной радиации. В среднем 80% времени помещения освещены естественным светом, чему способствуют светонаправляющие потолки и отражатели, а также продуманная лёгкая цветовая гамма. Постоянные рабочие места расположены в зоне не далее 5 метров от окон. В результате 99% рабочего пространства могут обходиться без искусственного освещения в рабочее время. Там же, где это неизбежно, используются энергоэффективные флуоресцентные лампы, снабжённые датчиками присутствия и освещённости.

csl07

Разумеется, на фасаде предусмотрены поворотные панели, которые отражают избыточный свет при необходимости.

Система обогрева и вентиляции выполнена на базе тепловых насосов. В 14 геотермальных скважин глубиной по 160 метров опущены водяные трубы из сшитого полиэтилена, замкнутые в одно кольцо. Геотермальная установка работает в связке с рекуперационной установкой на крыше, и вместе они обеспечивают в зависимости от потребностей и времени года обогрев или охлаждение помещений, вентиляцию и осушение воздуха. Вентиляция снабжена фильтрами тонкой очистки внешнего воздуха, а дополнительную защиту против роста микроорганизмов и бактерий в вентиляции обеспечивают УФ-излучатели.

Здание оснащено естественной системой вентиляции. В административной и учебной частях, а также во вспомогательных помещениях она обеспечивается просто открыванием окон. Оптимальное расположение и размер окон для такой вентиляции было определено математически. Система датчиков следит за состоянием атмосферы внутри и подаёт сигналы, когда следует открыть (или закрыть) окна. Параллельно в помещениях функционирует и адаптивная система вентиляции, отслеживающая температуру, влажность, содержание углекислого и угарного газов, наличие летучих соединений и микрочастиц в воздухе. В случае отклонения от нормативов (которые в зоне дыхания на 55% строже нормативов ASHRAE 62.1-2004) включаются режимы удаления или подачи воздуха через каналы под полом и в потолках.

csl02

Здание CSL снабжено фотоэлектрической установкой. Её проектированию предшествовала серия замеров траекторий движения солнца в данном месте в разное время года и в разное время суток. По этой причине фотоэлектрическая установка выполнена не единым массивом, а разбита на несколько инсталляций на основном и вспомогательных зданиях. Вторым альтернативным источником электроэнергии служит турбина с вертикальным расположением оси ротора. Это первая такая турбина в Питтсбурге, и выбор конструкции обусловлен тем, что обычно в этом регионе мало сильных ветров, а этот агрегат способен давать ток при скорости ветра уже от 6 км/час.

В сумме по расчётам эти две установки должны в типовом режиме вырабатывать количество электроэнергии, достаточное для функционирования Центра (нулевой годовой энергетический баланс). Если образуется излишек, эта энергия будет переброшена на соседние объекты Ботанического сада.

Всеми системами здания управляет единый центр BMS, который постоянно контролирует количество электроэнергии от этих двух источников. Помимо этого, BMS:
— балансирует функционирование всех систем жизнеобеспечения здания для достижения максимальной эффективности
— вносит коррективы в зависимости от погодных условий (текущих и прогнозируемых), времени года, времени суток, дня недели, ожиданий температуры и влажности
— подаёт сигналы людям в помещениях, если влажность, температура или другие параметры требуют их вмешательства (например, предлагает приоткрыть окна), одновременно корректируя деятельность механических систем)
— при благоприятных погодных условиях BMS включает так называемую «ночную продувку», когда в нерабочие ночные часы здание принудительно проветривается сильным потоком свежего уличного воздуха.

csl06

Само собой, что все данные мониторинга помещений система выводит на мониторы, находящиеся на всеобщем обозрении.

Экоустойчивые технологии строительства и экологически чистые материалы также были частью проекта. 96,74% строительных отходов удалось не вывозить на свалку благодаря продуманной планировке, повторному использованию и переработке.

Абсолютное большинство материалов были подвергнуты строжайшей проверке на «чистоту происхождения» в соответствии с условиями «чёрного списка» Living Building Challenge. В результате девелопер отказался от любых материалов, в отношении которых были основании считать, что они получены с ущербом для природы или могут быть вредны для людей. Только материалы или сырьё локального происхождения (82% имеют радиус происхождения менее 500 миль) с низким выделением летучих фракций и свободные от формальдегида были приняты в работу. Древесина, которая пошла на отделку интерьеров, включая мебель, а также на внешние детали конструкции, получена либо от разборки старых построек в этой части Пенсильвании, либо имеет сертификат FSC. Всего же примерно 10% фрагментов на здании CSL – повторно используемые, что включает не только древесину, но и булыжник из демонтируемой брусчатки и даже старые топливные цистерны Департамента общественных работ, которые были приспособлены под хранения очищенной технической воды. Рециклируемые материалы – сталь, изоляция, напольные покрытия – составляют почти треть всех использованных на стройке.

Здание CSL стало пилотным проектом малоизвестной в России системы Sustainable Sites Initiative (SITES), предназначенной для сертификации ландшафтных решений. Тем примечательнее, что комплекс получил максимальные четыре звезды.

csl05

Исходно площадка была запущенной и замусоренной территорией, служившей то стоянкой техники, то заправочной станцией для муниципальных нужд. Теперь же это тщательно продуманный природный комплекс, на котором примерно 100 видов местных растений тщательно распределены по различным растительным зонам, включая водоемы, заболоченные участки, лесные и кустарниковые зоны. Растения не используют никакую иную воду для жизнедеятельности, кроме дождевой. Для этого территория оборудована детально продуманной системой ирригации, не только собирающей стандартный уровень ливневого потока, но и способной выдержать «идеальный шторм» из разряда «один раз в 10 лет», то есть 10 см осадков в 24 часа. Вода для полива собирается не только на территории CSL: примерно 2000 кубометров собирают крыши и стоки прилегающих территорий.

csl03

В качестве демпфера используется подземный резервуар объёмом 300 кубометров. Но дождевая вода используется не только для ирригации, но и для обслуживания всех туалетных комнат. При этом в сантехнике здесь отдано предпочтение безводным писсуарам и унитазам с водоэкономным сливом. Разумеется, обойтись вовсе без питьевой воды в здании всё же невозможно, но её использование снижено на 93% в сравнении с типовым зданием такого же размера и с таким же штатом.

Искусственные водоёмы служат не только для обеспечения жизни водяных растений, но и для очистки технических стоков здания CSL и прилегающих к нему. Двухуровневая фильтрация и биологическая очистка с последующим обеззараживанием УФ-излучением позволяет возвращать воду обратно в систему очищенной до исходного состояния.

Частью этой сложной системы, разумеется, являются зелёная крыша и водопроницаемая мостовая. Зелёная кровля способна «вобрать» до 85% выпавшей воды. Она несёт почвенный слой толщиною 20 см и способна выдержать не только разнообразную растительность, но и экскурсантов, которые ходят эту растительность изучать. Ну а водопроницаемый пористый асфальт завершает весь этот набор ирригационных решений.

В первый год эксплуатации суммарный расход энергии в здании оказался на 68,7% ниже, чем у аналогичного по физическим параметрам типового здания из банка данных Агентства по охране окружающей среды. Во второй год показатель экономии вырос до 73,8%.

Придумали и спроектировали это чудо местные архитекторы из The Design Alliance Architects, а ландшафтом занималась фирма Andropogon Associates из Филадельфии. Всего же над проектом работали полтора десятка фирм, в основном из штата Пенсильвания.

[an error occurred while processing the directive]
[an error occurred while processing the directive]