Экология зданий. Анализ и методы проектирования зданий


экология зданий


АННОТАЦИЯ

В этой статье рассматриваются как внутренние условия, особенно проблемы качества воздуха в помещениях, так и общие экологические проблемы. В ней обсуждается оценка воздействия зданий на окружающую среду в целом. Она также анализирует имеющиеся данные для определения норм важных параметров зданий и анализирует основные исследования воздействия зданий на здоровье жильцов. Анализ, представленный здесь, призван помочь проектировщикам зданий определить приоритеты альтернативных вариантов проектирования, которые минимизируют вредное воздействие на внутреннюю и общую окружающую среду.

В настоящем документе основное внимание уделяется методологиям разработки руководства по проектированию, а не подробным рекомендациям, которые могут привести к этому. В публикации рассматриваются вопросы проектирования, связанные с качеством воздуха в помещениях и «устойчивой архитектурой». Однако они, как правило, не были установлены на надежной аналитической основе. Акцент здесь делается на изучении аналитических методов и источников для разработки рекомендаций по рациональному проектированию здоровых зданий.

ВСТУПЛЕНИЕ

Здоровое здание – это такое, которое не оказывает негативного влияния ни на здоровье его обитателей, ни на окружающую среду в целом. Проблемы качества воздуха в помещениях относятся к числу многих экологических проблем в помещениях, которые необходимо решать, чтобы избежать неблагоприятного воздействия на здоровье и благополучие жильцов. Среди других факторов окружающей среды в помещении, которые необходимо учитывать: качество тепла, света, акустики, конфиденциальности, безопасности и функциональной пригодности. В дополнение к озабоченностям по поводу качества окружающей среды в помещениях и ее влияния на жильцов, здания не должны негативно влиять на окружающую среду в целом. Строительство, эксплуатация, использование и окончательное размещение здания должны оказывать минимальное неблагоприятное воздействие на окружающую среду, иначе в конечном итоге это негативно скажется на людях, как внутри, так и снаружи. Здания являются здоровыми только в том случае, если их воздействие на их обитателей и окружающую среду в целом является благоприятным.

Было проведено очень мало анализа для формирования основы проектирования экологически безопасных зданий. В лучшем случае дизайнеры просто попытались применить известные дизайнерские решения, чтобы уменьшить негативное воздействие зданий на окружающую среду. В данной статье рассматриваются методологические подходы к определению приоритетов экологических проблем, которые могут быть решены с помощью проектирования зданий. Для изучения воздействия зданий на их обитателей и окружающую среду в целом экология зданий была предложена в качестве междисциплинарного, системного подхода.

Определение понятия «Здоровое здание»

Качество окружающей среды в помещении. Качество окружающей среды в помещении относится ко всем аспектам внутренней среды, которые влияют на здоровье и благополучие жильцов. Это должно включать не только качество воздуха, но и световые, тепловые, акустические, вибрационные и другие аспекты внутренней среды. Что касается внутренней среды, здоровое здание - это такое, которое не оказывает негативного воздействия на жильцов. Некоторые авторы предполагают, что это должно даже повысить производительность труда и чувство благополучия жильцов, чтобы их можно было считать здоровыми. Таким образом, здоровое здание определяется не только отсутствием вредных экологических характеристик, но и наличием полезных. Таким образом, дизайнеры должны начать с того, чтобы избегать вредных элементов и попытаться включить вспомогательные, полезные.

Общее качество окружающей среды. Общая среда (как используется в этой статье) относится к окружающей среде всей планеты Земля. Очевидно, что это чрезвычайно большая и сложная тема. Тем не менее, концепция здорового здания должна включать в себя заботу о воздействии здания на окружающую среду в целом. Ухудшение состояния окружающей среды в конечном счете ограничивает здоровье любого здания. Некоторые экологические проблемы, хотя и вызванные местным или региональным загрязнением или потреблением ресурсов, приводят к последствиям, имеющим важные глобальные последствия. К ним относятся разрушение озонового слоя, глобальное потепление, утрата биоразнообразия и уничтожение уникальных мест обитания. Потребление ресурсов и выбросы загрязняющих веществ приводят к важным локальным последствиям, таким как загрязнение поверхностных и подземных вод, разрушение или потребление природных ресурсов, фотохимический смог, подкисление, эвтрофикация, деградация почв и эрозия почв. Здоровое здание определяется как такое, которое оказывает минимальное воздействие на местную и глобальную окружающую среду.

Критерии для здоровых зданий

Таблица 1. Важные факторы, для которых должны быть установлены критерии «здорового здания»


экология зданий


Определение пригодности здания для здоровья должно основываться на конкретных критериях, которые могут быть оценены путем измерения или с помощью обоснованного, структурированного суждения. В таблице 1 приведен перечень факторов, для которых такие критерии должны быть установлены и использованы при проектировании здоровых зданий.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗДОРОВЫХ ЗДАНИЙ

Влияние зданий на качество внутренней среды и окружающей среды в целом определяется многочисленными факторами во время проектирования, строительства, эксплуатации, технического обслуживания и окончательной утилизации здания. Они также определяются поведением и деятельностью жильцов, источниками, связанными с приготовлением пищи, уборкой, личной гигиеной, офисными товарами, украшениями, растениями и многими другими источниками. Проектировщики контролируют только планируемое строительство; строители, пользователи, менеджеры и другие определяют множество строительных факторов, определяющих качество воздуха в помещениях. Тем не менее, проектировщики могут повысить вероятность того, что здание будет здоровым с точки зрения качества воздуха в помещении, предвидя использование здания и предусмотрев это в своих проектах. Там, где невозможно предвидеть использование зданий, могут применяться общие принципы, а гибкие конструкции могут предусматривать различные потенциальные варианты использования.

Факторами внутреннего воздуха, находящимися под контролем проектировщиков, являются материалы и системы, вентиляция, схема контроля окружающей среды, планировка и т.д. Все это существенно влияет на качество воздуха в помещениях и другие факторы окружающей среды. Однако любая дисфункция в помещении потенциально влияет на здоровье и благополучие жильцов. Когда здания не выполняют то, для чего они предназначены, загрязнение окружающей среды внутри помещений в виде загрязнения воздуха внутри помещений, шума, бликов и т.д. Вызывает у жильцов дискомфорт, проблемы со здоровьем и плохую производительность. Пространство не позволяет обсуждать весь спектр вопросов дизайна в помещении; в данной статье основное внимание уделяется качеству воздуха в помещении. Здоровое здание - это то, которое хорошо работает для обеспечения предполагаемых пользователей и мероприятий.

Проектирование зданий и выбор материалов для обеспечения качества воздуха в помещениях.

Наиболее важные аспекты проектирования зданий и выбора материалов, касающиеся качества воздуха в помещениях, широко обсуждались. Рациональный процесс принятия проектных решений по строительным факторам окружающей среды, наиболее важным для здоровья и комфорта жильцов, должен основываться на следующем:

1. Наиболее значимые результаты для здоровья и комфорта (в зависимости от частоты и тяжести);
2. Вероятные причинно-следственные факторы окружающей среды; 
3. Элементы конструкции здания, которые управляют этими факторами.

Научная основа для проектирования зданий и выбора материалов для достижения хорошего качества воздуха в помещениях по-прежнему доступна только тем, кто готов сделать выводы из своих исследований. Научные исследования качества воздуха в помещениях и здоровья и комфорта жильцов обычно выявляют только ассоциации факторов риска, но не демонстрируют причинно-следственную связь. Логический анализ и изучение доминирующих доказательств могут быть использованы для выдвинутой гипотезы об определенных коренных или первичных факторах риска. Дизайнеры неявно выдвигают гипотезу о причинно-следственной связи при определении того, какие факторы важны и как их устранять. Проектировщики могут наилучшим образом ориентировать свои усилия по контролю качества воздуха в помещениях на основе анализа выявленных факторов риска и логической правдоподобности. Процесс, описанный здесь, поможет проектным усилиям оказать максимальное влияние на первичные или коренные строительные факторы, способствующие распространенности синдрома «больного здания» и связанных со зданием заболеваний.

Определение наиболее важных конструктивных факторов качества воздуха в помещениях.

Обсуждение конструкции здания и выбора материалов в контексте качества воздуха в помещениях должно основываться на наилучших имеющихся знаниях. Существует три основных подхода к выявлению наиболее важных факторов и установлению критериев проектирования. Они приведены в таблице 2.


Таблица 2. Три подхода к определению важных конструктивных факторов качества воздуха в помещениях.


экология зданий


Используя первый подход-характеристику факторов, которые считаются важными для качества воздуха в помещениях, - если повышенное содержание летучих органических соединений часто связано с повышенными симптомами синдрома «больного здания», то летучие органические соединения можно контролировать с помощью конструкции. Первый подход предполагает изучение реакций жильцов, которые определяют их связь с различными условиями окружающей среды. Это могут быть строительные исследования, исследования или опросы. Затем второй метод-установление норм - может быть применен для важных летучих органических соединений и их соответствующих концентраций путем анализа данных комплексных обследований, характеризующих летучие органические соединения, наиболее часто встречающиеся в зданиях. Третий подход  использует интервенционные исследования для проверки гипотез, разработанных с использованием первых двух подходов.

Второй и третий методы имеют отношение к определению стратегий контроля-оценке общих стратегий контроля летучих органических соединений, включая контроль источника и вентиляцию. Нормативные значения могут основываться на том, что было отмечено в исследованиях и опросах. Нормы могут быть использованы в качестве основы для проектирования или для оценки существующих условий. Методы и результаты первых двух подходов очень различны, но оба являются ценными источниками данных, которые могут быть использованы для оказания помощи разработчикам в определении ценностей и критериев для их работы. 

Приоритетное внимание при проектировании уделяется качеству воздуха в помещениях.

Устранение тех строительных факторов, которые являются первичными или корневыми факторами из числа факторов риска предположительно окажет наибольшее влияние на показатели распространенности симптомов синдрома больного здания.

«Коренные факторы» являются первичными или базовыми; ими можно управлять напрямую, а их результаты могут быть вторичными или косвенными факторами риска. Повышенная температура является основным фактором риска, поскольку она увеличивает скорость роста микроорганизмов и выбросов летучих органических соединений из материалов. Это также влияет на восприятие жителями качества воздуха. Низкая относительная влажность является второстепенным фактором по сравнению с повышенной температурой и кондиционированием воздуха. Концентрации летучих органических соединений (включая формальдегид) являются результатом одного или нескольких факторов, включая неправильный выбор материала, недостаточную вентиляцию (низкая скорость вентиляции или недостаточная работа) и повышенную температуру. Но повышенная температура также может быть результатом других факторов риска, таких как недостаточная вентиляция, если температура наружного воздуха ниже, чем температура воздуха в помещении.

В дополнение к факторам риска, некоторые факторы логически представляют важные риски. Это наличие канцерогенов или других генотоксичных веществ, сильных или вредных запахов, раздражителей, инфекционных агентов или аллергенов; экстремальная температура или влажность; а также источники микроорганизмов и их усиление и распространение. Философия проектирования «разумного предупреждения» диктует, чтобы проектировщики применяли практические меры контроля, которые могут уменьшить или устранить эти предшествующие факторы риска. Степень таких усилий по контролю будет определяться суждением проектировщика и клиента, а также регулирующими органами.

Поскольку этиология многих (если не большинства) проблем, связанных со здоровьем и комфортом, связанных с воздухом в помещениях, является «многофакторной», необходимо понять связи между способствующими факторами. Проектировщики должны оценить эти связи, проанализировать их проектные последствия и определить их важность для проектирования зданий и выбора материалов. Анализ связей между способствующими факторами может направить проекты на рассмотрение первичных факторов, а не их вторичных результатов. Скорость вентиляции наружного воздуха, температура, проникновение влаги и сильные источники загрязнений являются основными факторами. Повышенные концентрации загрязняющих веществ в воздухе являются результатом одного или нескольких из вышеперечисленных основных факторов.

Например, проникновение влаги во внешние стены здания само по себе не вызывает проблем со здоровьем или комфортом. Но проникновение влаги приводит к росту плесени и, скорее всего, к повышению уровня летучих органических соединений в воздухе, включая летучие органические соединения микроорганизмов. Проектировщики могут указать материалы, устойчивые к плесени (например, изделия на минеральной основе, такие как камень или кирпич), или использовать материалы, обработанные фунгицидами, но основная проблема заключается в проникновении влаги. Высокая активность воды на поверхностях материалов поддерживает рост грибков и конкурирует с летучими органическими соединениями за места адсорбции. Предотвращение или контроль проникновения влаги позволит контролировать рост грибков, снизить концентрацию летучих органических соединений в воздухе, снизить относительную влажность воздуха в помещении и продлить срок службы строительных материалов и содержимого.

Многих проблем с комфортом и здоровьем, а также дорогостоящих мер по восстановлению можно избежать, непосредственно контролируя проникновение влаги.

Некоторые ключевые факторы будут оказывать как прямое, так и косвенное влияние на окружающую среду здания и жильцов. Многие из этих ключевых факторов чаще появляются в исследованиях ассоциаций между симптомами жильцов и факторами окружающей среды. Ключевым первичным фактором является высокая температура воздуха в помещении. Жильцы чувствуют себя менее комфортно при температурах, близких к верхней границе зоны теплового комфорта, и они с большей вероятностью воспринимают воздух в помещении как душный или несвежий. Кроме того, повышение температуры приведет к увеличению выбросов летучих органических соединений из строительных материалов, мебели и других поверхностей из-за повышенного давления паров. Это увеличит воздействие на обитателей летучих органических соединений, а также увеличит рост микроорганизмов и воздействие на обитателей биоаэрозолей и летучих органических соединений микроорганизмов.

Альтернативные Решения

В конечном счете, проектировщик и владелец здания или жилец определяют, какие превентивные или смягчающие меры следует применять в недавно спроектированном или отремонтированном здании; их решения основаны не только на осознанной важности меры для снижения рисков проблем со здоровьем и комфортом, но также на осуществимости, практичности и стоимости реализации мер. В большинстве случаев для достижения желаемого результата делаются компромиссы. Например, для снижения концентрации загрязняющего вещества, выделяемого из конкретного материала, может быть принято решение 1) выбрать продукты с низким уровнем выбросов, 2) подготовить или обработать продукт перед установкой в здании или 3) проветрить здание после установки до заселения.

ОБЩЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Избежать неблагоприятного воздействия здания на окружающую среду в целом может быть сложнее, чем избежать неблагоприятного воздействия на жильцов. Цель зданий - защитить людей и их имущество от опасностей и недружественных сил окружающей среды.

Но для этого необходимо изменить природную среду. Ресурсы должны быть извлечены и преобразованы для создания и эксплуатации зданий. Используются вода, земля, живые организмы и минеральные ресурсы. Загрязняющие вещества выбрасываются в воздух, землю и воду, образуются отходы, которые необходимо утилизировать, если они не используются повторно или не перерабатываются.

Основное воздействие здания на окружающую среду в целом связано с материалами и энергией, используемыми для строительства, обслуживания и эксплуатации зданий. Примерно от 20 до 40% всего такого потребления ресурсов связано со зданиями. Воздействие происходит в течение всего жизненного цикла здания, а также во время производства строительных материалов и изделий, используемых для его строительства. Методологии анализа жизненного цикла в настоящее время применяются для оценки воздействия зданий на окружающую среду и консультирования проектировщиков относительно надлежащего выбора. Эти усилия только начинаются, и для полной оценки проектных решений в строительстве необходимо провести много исследований и собрать данные.

Недавняя тенденция к усилению беспокойства по поводу воздействия зданий на окружающую среду в целом привела многих специалистов по проектированию зданий к разработке так называемой «устойчивой архитектуры» или «зеленых зданий». Их усилия направлены на снижение вредного воздействия зданий на окружающую среду. «Устойчивое проектирование» обычно определяется как предотвращение ущерба окружающей среде, который снизит пригодность планеты для жизни будущих поколений людей.

Некоторые предлагают также свести к минимуму воздействие на другие живые виды. Они довольно сильно взаимозависимы, поэтому лечить их раздельно опасно. Независимо от того, какую точку зрения вы принимаете, устойчивое проектирование остается абстрактной целью, которая в настоящее время не достигается усилиями в промышленно развитых обществах. Лучшее, что сейчас делается, - это уменьшить масштабы вредного воздействия на окружающую среду, оказываемого большинством строительных работ.

Усилия по предоставлению консультаций проектировщикам по всему миру. Среди наиболее известных - BSRIA, BEPAC и Руководство по экологическим ресурсам AIA (ERG). Каждый из них был опубликован - AIA (ERG) и является самым тщательно продуманным и весит более 5 кг. Но каждая из этих публикаций и быстро растущее число других, дающих рекомендации по «устойчивому проектированию», как правило, не дают никаких указаний для определения приоритетов различных экологически сознательных действий, которые они рекомендуют. Неизбежно, проектировщики должны расставлять приоритеты по различным альтернативам дизайна и рекомендовать своим клиентам из их числа наиболее подходящие. Проектирование всегда является вопросом компромиссов, ни одно здание, скорее всего, не будет полностью безвредным для окружающей среды. Реальный вопрос заключается в том, как повысить эффективность с точки зрения использования энергии и других ресурсов, а также с точки зрения сокращения загрязнения при одновременном обучении более устойчивому строительству.

Анализ жизненного цикла

Процесс анализа жизненного цикла, широко используемый при проектировании зданий, развился из методов анализа жизненного цикла, используемых для потребительских товаров. Он был кодифицирован Обществом токсикологии и химии окружающей среды (SETAC). Она также легла в основу промышленной экологии, используемой для улучшения производственных процессов и работы предприятий. Традиционное использование анализа жизненного цикла заключалось в оценке потребительских товаров. Однако эти оценки были сосредоточены на инвентаризации и последствиях, связанных с производством и утилизацией потребительских товаров, в то же время в значительной степени игнорируя этап использования продукта. Проектировщики зданий, операторы и пользователи должны при проектировании уделять особое внимание этапу использования, поэтому более значимый “процесс анализа измененного жизненного цикла» включает этап использования. Ниже схематически показана адаптация процесса анализа жизненного цикла, ориентированного на проектирование здания.

Концепция проекта ⇒ Влияние ⇒ Оценка/Рейтинг ⇒ Проектирование ⇒ Реализация ⇒ Обратная связь

Определение того, что важно для руководства проектированием

Для руководства проектированием с целью снижения воздействия зданий на окружающую среду важно расставлять приоритеты в соответствии с наиболее критическими экологическими проблемами. Например, является ли глобальное потепление более важной проблемой, чем разрушение озонового слоя или утрата биоразнообразия? Должны ли усилия по проектированию, направленные на минимизацию одной из этих или других проблем, доминировать или быть скрытыми по сравнению с другими альтернативами проектирования? Проблема принятия решения о том, что делать во время проектирования, является неуправляемой из-за большого числа и взаимосвязи различных экологических проблем. Необходимая расстановка приоритетов может быть выполнена путем изучения общего воздействия зданий на окружающую среду и ранжирования наиболее важных экологических проблем. Это позволит создать иерархию конструктивных особенностей, связанных с охраной окружающей среды.

Для оценки вклада зданий в анализ потоков инвентаризации жизненного цикла и воздействия на окружающую среду были подготовлены оценки вклада, связанного со зданиями. На сырье, связанное со строительством, расходуется в среднем около 40% потребления сырья. Для некоторых материалов, таких как ПВХ, древесина, песок и глина, он составляет >50%. Эксплуатационное энергопотребление здания составляет >35%, при этом дополнительные 5% или более энергопотребления воплощаются в строительных материалах. Водопользование, включая промышленные и энергетические операции, связанные со строительством и эксплуатацией зданий, составляет около 20%. Выбросы CO2 в атмосферу, связанные со зданиями, для использования энергии, связанной со зданиями, и для производства строительных материалов, составляют >30% от общего объема выбросов. От 25% до 35% производимых твердых отходов, связаны со строительством-либо напрямую (например, в результате строительства, сноса), либо косвенно (например, добыча ресурсов для строительных материалов и изделий). «Другие выбросы» или выбросы, связанные со зданиями (включая шум, тепловое загрязнение, радиацию, электромагнитные поля), составляют значительную долю таких выбросов.

Эти данные указывают на то, что вклад, связанный со строительством, в общие потоки запасов и воздействие на окружающую среду, обычно оцениваемые в ходе анализа жизненного цикла, велики и, следовательно, важны. Подробный анализ этих оценок используется для охвата текущего моделирования и определения приоритетов усилий по сбору данных, направленных на разработку рекомендаций для проектировщиков зданий, производителей продукции и других лиц, пытающихся создать «устойчивые» здания или «зеленые» строительные продукты.

Изучая воздействие зданий на окружающую среду, можно выявить те, которые вызывают наибольшую озабоченность. Путем оценки кадастров в отношении приоритетных воздействий, вызывающих озабоченность, деятельность по проектированию, производству, строительству и эксплуатации зданий может быть сосредоточена на тех, которые с наибольшей вероятностью приведут к созданию зданий, которые являются наименее вредными для окружающей среды конечными точками, вызывающими озабоченность. В настоящее время ведется работа по повышению надежности кадастровых оценок. Также проводится работа по определению сети или цепочки воздействий, с тем чтобы классифицировать конечные точки, вызывающие озабоченность, и определить векторы воздействия кадастра, имеющие наибольшее значение.

РЕШЕНИЕ О ТОМ, ЧТО ВАЖНО В ПРОЕКТИРОВАНИИ

Простая иллюстрация применения критериев, которые могут быть разработаны для выбора здоровых материалов с учетом качества воздуха в помещении, окружающей среды в помещении и общей окружающей среды, приведена в таблице 3. Важность каждого фактора для каждой среды указывается количеством отметок в матрице. Это упражнение показывает, что существует значительное совпадение критериев для различных экологических областей.


Таблица 3. Примерная матрица критериев отбора здоровых материалов


экология зданий


Руководство по проектированию

Ниже приводится предварительное руководство по проектированию, в котором предпринимается попытка интегрировать как внутренние, так и общие экологические соображения.

Ресурсосбережение. Выбор строительных материалов и изделий, которые чрезвычайно долговечны и, как ожидается, будут хорошо работать в течение длительного срока службы, как правило, приведет к лучшему экологическому выбору, чем тот, который необходимо заменить дважды или даже десять раз за один и тот же период времени. Это видно из примерно десятикратного увеличения относительной дополнительной добычи/потребления ресурсов, производства, транспортировки, установки и утилизации.

Крыша, используемая во многих европейских строениях, может прослужить от ста до трехсот лет, в то время как стандартные крыши у нас служат от десяти до тридцати лет. Долговечные продукты по своей сути являются предпочтительным решением для сохранения ресурсов и защиты окружающей среды.

Повторное использование материалов и продуктов, срок службы которых истек, является следующим наиболее эффективным способом избежать изъятия дополнительных ресурсов и создания загрязнения окружающей среды, связанного с добычей, транспортировкой, переработкой, производством и монтажом. Более долговечный материал по своей сути более желателен.

Прочные материалы, как правило, имеют низкие выбросы. Поэтому они, как правило, лучше подходят для качества воздуха в помещениях, чем менее долговечные. Они также могут потребовать менее частого применения химикатов для технического обслуживания и обновления поверхности и использования менее вредных химических веществ. Существует своего рода мультипликативный эффект от использования прочных материалов.

Конструкции, предполагающие частые изменения внутренних перегородок, должны предусматривать замену прочных, а не снос/утилизацию и новое строительство.

Контроль источников загрязняющих веществ. Контроль загрязнения в источнике, как правило, в четыре раза эффективнее с точки зрения затрат, чем удаление загрязнения из воздуха, воды или почвы. Это относится как к воздуху в помещении, так и к окружающему воздуху. Это также относится как к поверхностным, так и к подземным водам. Широко признано, что наиболее эффективные стратегии улучшения качества воздуха в помещениях включают сокращение источников загрязнения воздуха в помещениях и их сильных или токсичных источников с помощью одной из следующих мер: устранение, сокращение, замена или изоляция источника. Важные соображения при выборе материалов и качестве окружающей среды в помещениях включают функциональные требования, характеристики поверхности, общую массу, химический состав и выбросы, прочность - долговечность, а также требования к очистке, техническому обслуживанию и ремонту. Выбор материалов с низким уровнем выбросов, особенно для тех продуктов, которые будут присутствовать в больших количествах по массе или площади открытой поверхности, также важен для сокращения выбросов в окружающую среду в целом. Как правило, продукты с низким уровнем выбросов являются результатом производственных процессов, предполагающих меньшее воздействие на производственных работников.

Конструкция для эффективной защиты от влаги важна для предотвращения проникновения воды снаружи через трещины, отверстия или полупроницаемые мембраны и устранения возможности образования стоячей воды или конденсата внутри здания из систем охлажденной воды. Это предотвратит рост микроорганизмов. Это также продлит срок службы здания и его компонентов, что приведет к экономии ресурсов.

Энергосбережение. Первым шагом на пути к снижению энергопотребления является энергосбережение. Это включает в себя эффективную изоляцию ограждающих конструкций здания, герметичные отверстия и контроль за движением воздуха и механизмами теплопередачи между зданием и снаружи, а в некоторых случаях и между помещениями внутри здания. Это не означает минимальную вентиляцию; это означает снижение требований к кондиционированию вентиляционного воздуха за счет предотвращения непреднамеренных тепловых потерь. Энергосбережение позволит создать более комфортные условия в помещениях. Энергосбережение чрезвычайно важно для сокращения потенциальных выбросов парниковых газов на электростанциях и кислотообразующих газов, вызывающих кислотное осаждение. Это также уменьшит потребность в охлаждении с использованием озоноразрушающих соединений.

Энергоэффективность. Там, где требуются устройства, потребляющие энергию (такие как вентиляторы, насосы, двигатели, приборы и т.д.), Важно выбирать эффективные устройства. Соотношение между лучшим и худшим в классе продуктов может легко составлять 2 к 1 или даже 3 к 1, поэтому действительно имеет большое значение, какой продукт выбран.

Вентиляция. Необходимо обеспечить достаточную вентиляцию для контроля загрязняющих веществ, попадающих в воздух внутри помещений, путем их уменьшения и удаления путем разбавления, выпуска (местного, общего), фильтрации и очистки воздуха.

Вентиляция, контролируемая человеком, может обеспечить экономию энергии при одновременном снижении стресса у людей и симптомов болезни.

Общий дизайн.  Человеческое тело и разум интегрируют все факторы физической, химической, биологической и психосоциальной среды. Полная интеграция экологических соображений в проектировании будет включать не только качество воздуха в помещении, но и тепловой комфорт, освещение, акустику и пространственные отношения. Такие конструкции будут по своей сути более здоровыми. Здание, отвечающее потребностям его пользователей (жильцов, операторов и других лиц), простоит дольше и не потребует сноса, замены или других ресурсоемких и загрязняющих действий. Чем более удовлетворены пользователи здания, тем дольше здание будет оставаться в эксплуатации, что позволит избежать необходимости в дополнительном строительстве.

Вопросы проектирования зданий и качества окружающей среды внутри помещений должны учитываться на протяжении всего процесса планирования, проектирования, строительства, использования и утилизации/повторного использования/переработки зданий. Основные этапы проектирования включают выбор площадки, осуществимость проекта, составление бюджета, конфигурацию здания, ограждающую конструкцию здания, схему экологического контроля, энергетические соображения и анализ воздействия на окружающую среду.

ОБСУЖДЕНИЕ и ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В этой статье подчеркивается «экология зданий», рассматривающая здания как динамичные, взаимозависимые системы. Эта точка зрения обосновывает необходимость планирования на этапе проектирования для различных циклов эксплуатации и использования здания или требований в течение срока службы здания. Чем конкретнее анализ, тем более уместно его применение к любому конкретному проекту здания. Общий анализ полезен, но может привести к упущению важных характеристик конкретной ситуации.

Анализируя примеры решений, становится очевидным, что во многих случаях альтернативный дизайн, наилучший для качества окружающей среды внутри помещений, также является наилучшим для общего качества окружающей среды. Например, долговечные материалы с меньшей вероятностью будут выделять загрязняющие вещества в воздух внутри помещений, потребуют меньшего количества и менее токсичных химических веществ для технического обслуживания, и ремонта и, по определению, будут более долговечными. Срок службы является чрезвычайно важным фактором, определяющим общее воздействие на окружающую среду в целом, поскольку каждый цикл замены требует использования дополнительных ресурсов с сопутствующими выбросами загрязняющих веществ.

Проектировщики должны быть осведомлены о влиянии здания на окружающую среду в целом. Они будут включать воздействие на биоразнообразие, глобальное потепление, истощение озонового слоя, на почву, воздух и воду, на истощение ресурсов, на образование отходов и на потребление энергии. Некоторые из них в конечном счете, хотя, возможно, и незаметно, повлияют на само здание и его пользователей. Поэтому каждое здание должно быть спланировано и спроектировано так, как если бы оно повторялось миллион раз, чтобы мы серьезно относились к последствиям его воздействия на глобальную окружающую среду и, в самом реальном смысле, на его собственную окружающую среду.

Литература.

AIA, 2020. «Environmental Resource Guide.»Washington, D.C.: American Institute of Architects.
Aizlewood, C. and R. Walker, and D. Dickson, 2014. The European audit project to optimize indoor air quality and energy consumption in office buildings; national preliminary results: UK. Poster presentation at Healthy Buildings ‘14, Budapest.
ASHRAE, 2020. Standard 55-2020, Thermal comfort for human occupancy. American Society of Heating, Refrigerating, and Air-conditioning Engineers, Inc., Atlanta.
BEPAC, 2012. Building Environmental Performance Assessment Criteria; Version 1, Office Buildings, British Columbia. Vancouver: University of British Columbia School of Architecture.
BSRIA, 2012. Environmental Code of Practice for Buildings and Their Services. Bracknell, Berkshire, UK: The Building Services Research and Information Association. 130 pp.

ВОЗЯКОВ И.А.
Ведущий инженер технического надзора
Коммунальное унитарное предприятие «Управление капитального строительства
Мингорисполкома», Республика Беларусь, г. Минск, ул. Советская, 17, e-mail: 180185@tut.by





Размещено: 27.12.2021
Просмотров: 2696