facebook Vkontakte LiveJournal e-mail
ПОДПИШИСЬ НА НОВОСТИ:


 

Презентация

11 июля 2017 |
Спецноминация «Студенческие проекты». 1 место. Проект реновации жилых домов и придомовой территории в г. Мадрид

Автор проекта: студент ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» Константин Ткачук (г.Екатеринбург)

Возведение новых мультикомфортных домов в мегаполисах затруднено в связи с плотностью застройки городских территорий, поэтому все больше внимания уделяется реновации уже существующих зданий с учетом современных норм и стандартов качества жизни. Один из таких проектов реализуется в г. Мадрид, Испания. С этим проектом было связано задание международного конкурса, организованного корпорацией Saint-Gobain – Isover.

По условиям конкурса, реконструкции подлежат два четырехэтажных трехсекционных здания, которые были построены в пятидесятых годах прошлого столетия. Между зданиями расположено внутреннее дворовое пространство, на территории которого располагаются постройки для хранения различной собственности жильцов. С южной стороны от зданий раскинулся небольшой парк, с северной стороны к зданию примыкает пешеходная зона и автомобильная дорога, а с запада и востока здания окружают другие жилые дома.

Наружные стены выполнены из кирпичной кладки, стены подвала монолитные бетонные, перекрытия сборные железобетонные из плит-настилов.

При опросе жильцов было выявлено, что у большинства из них нет возможности снимать дополнительное жилье на время работ по реновации, а возведение временных строений на данной территории не возможно. Поэтому реконструкция зданий не предусматривает отселение жильцов во время ее проведения. Следовательно, выбираются только технологии, не существенно мешающие повседневной жизни резидентов.

Поскольку дома зеркально симметричны, для проработки проекта реновации мы выбрали только один из них. Полагая, что все расчеты равноценны для обоих зданий.

В основу предложенного проекта лег природный процесс роста и развития дерева. Если рассматривать два существующих дома как деревья, то сейчас они представляют собой увядающие серые деревья. Но в процессе реконструкции они развиваются, и появляются новые молодые ветви – мосты «дружбы» между домами. Затем появляется зеленая крона – новая кровля и двускатное покрытие.

Концепция проекта

В результате реконструкции дома должны стать более экологически и экономически интересными, отвечать требованиям мультикомфортного дома, т.е. необходимо обеспечить доступность для маломобильных групп населения; тепло-влажностный комфорт в сочетании в сокращением энергопотребления для обогрева и охлаждение; постоянный приток свежего воздуха; зрительный и акустический комфорт в течение всего года, а так же пожарную безопасность. Это позволит поднять спрос на данные дома на рынке недвижимости и привлечь разные группы населения, как молодежь, так и людей в возрасте. Эко-стиль, в котором выполнен проект реконструкции, дополняется современными конструктивными, техническими и технологическими решениями.

Проект реновации

В рамках проекта реновации принято решение превращения существующей двускатной кровли в эксплуатируемую плоскую, на которой будут расположены зоны для активного и пассивного отдыха жильцов дома.

Над эксплуатируемой кровлей возведен двухскатный навес. С эстетической точки зрения, двухскатная крыша с внутренним водоотводом выглядит достаточно современно, учитывая, что выполнена она с применением высокотехнологичных материалов. Благодаря крыше-навесу эксплуатируемая кровля защищена от осадков, перегрева и других природных явлений. Поскольку в группе два дома, то получается реализовать на крыше как зеленые зоны, так и площадки детские игровые площадки, территории для спорта.

Для безопасного время препровождения на крыше в качестве ограждающих конструкций предусмотрено комбинированное стеклянное ограждение выше человеческого роста с применением стекол Pilkington Activ. Это стекло использует солнечный свет и дождевую воду для разрушения и смывания грязи органического происхождения с наружных поверхностей, что делает его идеальным выбором для применения в пространствах общего пользования.

Практически ни одно энергоэффективное здание невозможно представить без солнечных панелей. В случае пассивного дома необходимо получить максимум энергии от возобновляемых источников энергии и обеспечить проникновение естественного света в атриум и на эксплуатируемую кровлю, а также их инсоляцию. Так и в нашем проекте поверхность навеса будет оснащена солнечными батареями. Мы выбрали солнечные панели SunPower SPR-X21-345 с повышенным КПД по сравнению с аналогичными панелями. Предполагаемая выработка электроэнергии составляет 143 827 кВт-часов в год.

На эксплуатируемой кровле устанавливаются баки для сбора воды во время осадков. К бакам подводятся стоки крыши. Эта вода используется для полива растений эксплуатируемой крыши и в системе вентиляции для дополнительного охлаждения. В качестве бака выбран Еврокуб объемом 1000 литров. Планируется, что годовой сбор осадков с крыши составит 3000 литров серой воды.

Одной из проблем, которую необходимо решить в процессе реновации являлось наличие гаражных построек во дворе домов, которые занимали почти всю площадь дворового пространства. Для освобождения территории между зданиями был спроектирован дополнительный нежилой блок, который будет выполнять функцию модульного хранения утвари жильцов, с которой они не хотят расставаться.

На первом этаже данного блока будут располагаться крытые парковки для двухколесных транспортных средств, боксы для их обслуживания, контейнеры для сбор разных групп отходов и технические помещения, для оборудования, повышающего энергоэффективность данного комплекса. Новый комплекс зданий позволит оградить внутреннее пространство между домами и создаст видимость атриума, что является современным экологичным решением жилых и офисных зданий, направленных на повышение уровня комфорта и безопасности и качества жизни населения.

Проблема обеспечения доступа в здания для маломобильных групп населения решена с помощью использования наклонного лифта марки HIRO 350 и лифта Otis GeN2 Premier. Наклонные лифты являются универсальным решением при реконструкции зданий и активно внедряются в Европе. Лифт Otis GeN2 Premier оснащен регенеративным приводом. Это означает, что электрическая энергия, вырабатываемая при движении загруженной кабины вниз или слегка закруженной кабины вверх, не рассеивается в тормозных резисторах, а поступает обратно в электрическую сеть здания.

Так же такие лифты комплектуется регенеративным освещение и спящим режимом освещения кабины и вентиляторов. Лифты с такими характеристиками отлично гармонируют с концепцией реновации. Они располагаются в нежилом блоке и позволяют организовать доступ возможностями на любой этаж здания и эксплуатируемую крышу.

Основной чертой данного проекта является внутреннее сообщение между домами и этажами. Для этого разработана целая система открытых мостиков, террас и лестниц, благодаря которым жители домов смогут быстро передвигаться между домами и этажами, что способствует решению социальной задачи – повышения общности и дружелюбности соседей.

Для дополнительного естественного освещения производится увеличения оконных проемов и замена старых окон на более современные, а также применение полых трубчатых световодов для помещений, ориентированных во двор. Так же предусмотрена замена осветительных приборов в местах общего пользования на светодиодные с LED-освещением.

Один из фасадов здания ориентирован на север, потому выбор окна должны, с одной стороны, пропускать достаточное количество солнечной радиации, для обеспечения зрительного комфорта, и с другой стороны, иметь достаточно низкое значения коэффициента теплоусвоения (величина, обратная сопротивлению теплопередаче). Таким критериям удовлетворяют окна с трехслойным стеклопакетом, в которых применяется стекло SGG PLANITHERM. SGG. Это новое низкоэмиссионное стекло объединяет отличную теплоизоляцию с лучшим на рынке светопропусканием на уровне около 82%, что является гарантией отличной тепловой защиты и оптимального освещения помещений.

Системы Solatube Daylighting используют передовые технологии при изготовлении полых трубчатых световодов для передачи естественного света во внутренние помещения. Дневной свет улавливается специальным куполом, установленным в стене, и передается внутрь помещения по трубкам с очень высоким коэффициентом отражения.

Специально разработанные рассеивающие линзы равномерно распределяют солнечный свет по всему помещению, создавая естественно освещенное пространство. Так же возможно размещение светодиодных модулей компании «Оптоган» по внешнему периметру диффузора. По мере снижения естественной освещенности загораются светодиоды, контролируемые датчиками освещения, и восполняют убывающий световой поток. Это техническое решение идеально сочетается с идеей устройства дополнительной крыши и террасами, дополняя друг друга и усиливая комфортность среды обитания.

По сравнению с остальными регионами Испании, Мадрид расположен в холодном климате, поэтому необходимо устройство как защиты от холода зимой, так и защита от перегрева летом. На данный момент в конструкции здания не утеплены. Поэтому в рамках реконструкции зданий необходимо утеплить наружные стены, стену между жилой частью здания и пристроем, перекрытие над неотапливаемым подвалом и эксплуатируемую кровлю, поскольку на данный момент теплоизоляция в проекте отсутствует. Кроме того, необходимо максимально снизить возможность появления мостиков холода и повысить воздухонепроницаемость зданий.

Все новые конструктивные решения должны строго соответствовать требованиям пожарной безопасности. Все эти задачи были решены в проекте с помощью применения тепло- и звукоизоляционных материалов марки ISOVER. При выборе тех или иных материалов мы опирались на узловые решения, разработанные международным институтом пассивного дома Passive House с применением материалов марки ISOVER. В проекте реновации мы использовали ISOVER-фасад для теплоизоляции наружных стен, ISOVER-классик – для теплоизоляции подвала, ISOVER OL-Top и ISOVER OL-Pe – для кровли. Также предусматривается замена устаревших отопительных приборов на новые современные радиаторы с регуляторами отопления в виде термоголовки.

Для создания комфортной и современной внутренней среды для жильцов дома, особенно пожилых людей и семей с маленькими детьми большую роль играет должная степень звукоизоляции. Как известно, теплоизоляционные материалы так же обладают хорошими звукоизолирующими свойствами, таким образом, утепление контура частично решает проблему проникновения посторонних уличных шумов внутрь помещений.

Так новые окна с тройным стеклопакетом SGG Planitherm и конструкции стенового ограждения понижают уровень внешнего шума на 55 дБ при закрытых окнах. Так же в проекте реновации для снижения распространения воздушного шума предусматривается звукоизоляция внутренних стен, перегородок и межэтажных перекрытий для исключения акустических мостов. В данном проекте мы использовали минераловатные плиты ISOVER-Флор для звукоизоляции межэтажного перекрытия и ISOVER «Звукозащита» – для межквартирных и межкомнатных перегородок для предотвращения распространения шумов внутри здания.

Пожарная безопасность здания в целом обеспечивается безопасностью его элементов и конструкций. Одной из определяющих характеристик является огнестойкость конструкций. Все материалы, применяемые в проекте реновации, удовлетворяют стандартам EN.

В проекте используется естественная система вентиляции, базирующаяся на принципе климатического каскада. В верхней части здания находятся ветряные турбины, нагнетающие воздух в канал, проходящий через здание. Внутри канала воздух проходит через водяные струи. Далее распределитель направляет охлажденный воздух в помещения. В свою очередь нагретый воздух поднимается вверх по вытяжной трубе и выходит из здания.Помимо энергоэффективности, главным достоинством естественной системы вентиляции будет отсутствие шума, экономия электроэнергии и комфортная температура подаваемого воздуха.

В проекте предусмотрена система рекуперации тепла. Оборудование для этой системы расположено в неотапливаемом подвале. Для предотвращения распространения шумов по вентиляционным каналам устанавливаются шумозаглушители. Для данного проекта был выбран рекуператор Swegon GOLD RX. Этот воздухоподготовительный агрегат обладает высокоэффиектиным роторным утилизатором. КПД утилизации составляет 85%, расход воздуха составляет до 50 400 м3/ч, скорость вращения ротора регулируется. Так же в проекте предусмотрена система автоматического контроля систем отопления и кондиционирования, что позволяет контролировать энергопотребление и вести автоматический учет затрат.

В целях защиты от перегрева окон и дверей, расположенных на северном фасаде в летний период, все элементы оборудованы рулонными шторами из парусины, закрепленными снаружи, которые обеспечивают эффективное затенение в 12 %. Поскольку южный фасад выходит во внутренний атриум, то перегрев возникать не будет, т.к. прямые инфракрасные лучи не попадают на него в достаточном для этого количестве.

Главная задача реконструкции данных жилых зданий – снизить уровень потребления энергии на основные эксплуатационные нужды. Во всем мире разрабатываются все новые и новые, зачастую очень дорогостоящие технологии домов с пониженным энергопотреблением. Однако очень важно соблюдать баланс между снижением годового энергопотребления на отопление и охлаждение и стоимостью воплощения технологических решений.

В качестве экономического обоснования проекта мы предлагаем сравнить затраты на тепло- и звукоизоляцию жилых помещений и подвалов, устройство эксплуатируемой кровли, замену окон, рекуператор и годовую экономию энергозатрат.

Таблица 1. Укрупненный расчет стоимости работ по реновации

Теплоизоляция фасадов площадью 1915 м2…………………………………….Стоимость работ: 25,8 €/м2; Итого: €49.392
Звукоизоляция внутренних стен и перегородок площадью 1998 м2…………Стоимость работ: 9,94 €/м2; Итого: €19.866
Теплоизоляция подвалов площадью 600 м2……………………………………..Стоимость работ: 48,19 €/м2; Итого: €28.915
Устройство эксплуатируемой кровли площадью 600 м2……………………….Стоимость работ: 72,79 €/м2; Итого: €43.675
Звукоизоляция межэтажных перекрытий площадью 1800 м2…………………Стоимость работ: 14,72 €/м2; Итого: €26.500
Замена окон……………………………………………………………………………..€34.880
Рекуператор тепла Swegon GOLD RX ……………………………………………..€70.000
Солнечные панели……………………………………………………………………..€25.000
Лифты…………………………………………………………………………………….€25.000
Всего………………………………………………………………………………………€301.334
(Прим.Стоимость работ включает стоимость материалов)

С помощью программы Multi Comfort Designer смоделировали основные ограждающие конструкции зданий, учли особенности внутреннего микроклимата помещений, ориентацию фасадов, окружающую застройки и другие параметры, и рассчитали годовые значения потребности в энергии на отопление в зимний период и кондиционирование летом для существующего здания и после реновации. Мы получили, что до реконструкции расходы на отопление составляли 154 кВт/м2год, или 287056 кВт/год и на охлаждение – 60 кВт/м2год, или 111840 кВт/год, что не соответствует современным европейским нормам. Моделирование объекта после реновации показало, что расходы на отопление составят 6 кВт/м2год, или 11 184 кВт/год и на охлаждение 13 кВт/м2год, или 24 232 кВт/год.

Таким образом, годовая экономия составит 363 480 кВт/год, солнечные панели вырабатывают 143 827 кВт/год, учитывая на среднюю стоимость одного киловатта энергии в 0,16€, получаем экономию 81 170 € в год. Можно сказать, что затраты на реновацию окупаются уже примерно за 4 года.

Данного проект реновации предусматривает социально ответственную реконструкцию с участием стейкхолдеров (муниципальные власти, резиденты домов) в целях снижения затрат на эксплуатацию зданий. Рассматриваемые здания располагаются в спальном районе с хорошо развитой транспортной инфраструктурой. Здоровье и комфорт жителей обеспечивается совокупностью многих факторов, таких как увеличение доли естественного освещения в помещениях, организация системы вентиляции и рекуперация тепла, утепление контура здания и звукоизоляция помещений, использование энергоэффективных приборов с достаточно низким уровнем шума, использование безопасных материалов и др.

Все это позволяет сказать, что проект не только реализует передовые идеи зеленой архитектуры и строительства, применяя инновационные технологии, но и раскрывает новый подход экологического строительства, основанный на концепции устойчивости. Подтверждением этого является соответствие требованиям европейских стандартов энергоэффективности, стандартам мультикомфортного дома и стандартам BREEAM.

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