ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВИЗИТ-ЦЕНТРА В США

Перед входом в Государственный заповедник Sweetwater Creek, США, посетителей встречает визит-центр, спроектированный по канонам устойчивой архитектуры. Этот туристический центр вносит свой вклад в охрану окружающей среды, учит посетителей возможностям сбережения природных ресурсов. Бо`льшая часть визит-центра представляет собой экспозицию, посвященную истории текстильной фабрики, разрушенной в годы Гражданской войны, также здание включает торговые площади, офисы, лаборатории, анализирующие качество воды, обучающие классы и санитарные узлы.

Месторасположение

Визит-центр расположен возле начала двух главных туристических маршрутов парка. Несмотря на то, что здание является церемониальными воротами, служащими входом в заповедник, оно сливается с природным рельефом участка. Северная часть здания находится ниже уровня земли и имеет эксплуатируемую «зеленую» кровлю. Южный фасад обращен к лесу. На эксплуатируемой части кровли посажены растения, характерные для данной местности. Дождевая вода с другой части кровли собирается в специальные емкости для хранения и последующего использования. Благодаря этому количество атмосферных осадков на территории, прилегающей к зданию визит-центра, не превышает естественную норму. Для того чтобы свести к минимуму использование водонепроницаемых покрытий, препятствующих естественному впитыванию атмосферных осадков в почву, дорожки сделаны из бетонной плитки со вставками из древесно-угольной мульчи.

Материалы

При выборе материалов и оборудования для строительства в первую очередь руководствовались следующими критериями:

• малая себестоимость;
  
• низкие эксплуатационные расходы на протяжении всего срока службы;
  
• высокий процент вторично переработанных материалов, а также возможность их последующей переработки по завершении срока службы;
  
• простота обслуживания и долговечность;
  
• минимальное содержание VOC (Volatile Organic Compound – летучие органические соединения, имеющие низкую температуру кипения, выделяющиеся в наружный воздух из красок и материалов, например, формальдегид);
  
• географическая близость поставляемых материалов.
  

12 % материалов (по стоимости), в том числе солнечные фотоэлектрические панели, были произведены из вторично переработанного сырья. Кроме того, 29 % материалов были изготовлены в пределах 800 км от строительной площадки.

«Пассивные» энергосберегающие технологии

Для использования солнечной энергии в зимнее время года и предотвращения перегрева здания в летний период были приняты следующие проектные решения: длинная ось прямоугольного здания имеет ориентацию с востока на запад, что позволяет обеспечить естественное освещение с помощью верхних рядов окон, расположенных на северном и южном фасадах. Подобное двустороннее остекление позволяет максимально использовать дневной свет для освещения экспозиции.

Трехмерное компьютерное моделирование освещенности здания в зависимости от угла падения солнечных лучей в разное время на протяжении года позволило подобрать оптимальные размеры свеса крыши южного фасада – для 41 % общей площади здания используется дневной свет в качестве основного источника освещения.

Наружные стены визит-центра с северной, восточной и западной сторон врезаны в «тело» холма. Этот архитектурный прием позволил гармонично вписать здание в окружающий ландшафт, а также повысил энергоэффективность внешней оболочки здания. Кроме того, 37 % крыши здания покрыто 30 сантиметровым слоем земли, который интенсивно засажен растениями, оставшиеся 63 % крыши покрыты кровлей из металла с высокой отражательной способностью, это позволяет уменьшить эффект теплового острова.

Полуподземное расположение здания и «зеленая» крыша служат в качестве теплового аккумулятора, который смягчает температурные перепады между внутренним и наружным воздухом. Высокое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, такое как R-40 для крыш и R-19 для стен, позволяет еще больше снизить нагрузку на отопление и охлаждение здания.

Активные энергосберегающие технологии

Фотоэлектрические солнечные панели мощностью 10,5 кВт, расположенные на южной части крыши здания, генерируют около 20?% (14124 кВт·ч в год) энергии, потребляемой зданием. Система освещения здания оснащена фотоэлементами и таймерами, позволяющими автоматически регулировать интенсивность искусственного освещения. Инженерная система отопления и вентиляции здания мультизональная, энергоэффективность системы достигается с помощью применения многоскоростных вентиляторов, двухступенчатых компрессоров. Системе присвоен рейтинг 15 SEER и 12 EER (рейтинг, показывающий отношение полученной в течение сезона тепловой энергии к затраченной инженерными системами здания электрической энергии. Чем выше показатель, тем энергоэффективнее здание).

В здании содержатся архивы и экспонаты, которые представляют большую культурную и историческую ценность, поэтому в помещениях визит-центра необходимо поддерживать определенные параметры микроклимата. Для поддержания необходимого уровня температуры и влажности в здании устроена механическая система вентиляции с рекуперацией. Рекуператор позволяет использовать энергию тепла вытяжного воздуха для нагрева приточного. Это позволяет снизить количество тепла, затрачиваемого системой вентиляции. Количество приточного воздуха, подаваемого в помещения, определяется с помощью датчиков СО2 и регулируется скоростью вращения вентилятора.

Водоснабжение визит-центра

Стратегия использования воды для этого здания включает сбор дождевой воды на значительной части крыши здания. Сбор дождевой воды на 38?% площади крыши (371 м²) снижает прогнозируемое потребление питьевой воды на 77 % по сравнению со стандартным зданием, не оборудованным подобной системой. Дождь с крыши поступает в ливневую систему. Установленные под водосточными трубами воронки собирают воду и отфильтровывают крупный мусор, такой как листья и ветки. Затем вода поступает в подземные цистерны общим объемом 45 тыс. литров. Вода из цистерн фильтруется и хлорируется, после чего используется для санузлов, а также для уборки помещений. В случае необходимости воду, не хлорированную, но прошедшую фильтрацию, можно подавать к поливочным кранам, находящимся снаружи здания, и к распылителям, обслуживающим бункеры с компостом. Вода питьевого качества, используемая для питьевых фонтанчиков, кухни и санузла в образовательном классе, поставляется из системы водоснабжения местных муниципальных служб. Также, на случай длительной засухи, существует возможность подавать эту воду в цистерны для хранения дождевой воды.

В 2006 году, когда был открыт визит-центр, в Северной Джорджии, где расположен заповедник, была экстремально засушливая погода, но, несмотря на засуху, запас дождевой воды в цистернах позволил снабжать здание водой без ограничения нужд водоснабжения в течение 15 месяцев. Только в октябре 2007 года вода из муниципальных сетей водоснабжения была первый раз добавлена в цистерны.

Система переработки сточных вод

Система переработки сточных вод, разработанная для визит-центра, позволяет перерабатывать 100?% отходов на месте экологичным способом, без использования химических веществ. Также отсутствует необходимость затрачивать воду из муниципальных сетей водоснабжения для смыва в туалетах. Смыв производится с помощью специальной пены (на каждый смыв используется всего 85 г пены), все унитазы и писсуары оборудованы подобной системой.

Все отходы из системы бытовой канализации подаются к четырем бункерам, в которых происходит компостирование отходов. Переработанный компост может быть использован для обогащения почвы в непосредственной близости от здания. Серые воды, поступающие от туалетов, питьевых фонтанчиков, душей и хозяйственных раковин подаются в систему капельного орошения бункеров с компостом, создавая необходимую влажность для быстрой переработки отходов. В системе не используются химикаты или биоциды. Как правило, в традиционных септиках переработанные сточные воды, отделенные от твердых отходов, поступают в почву ниже уровня, где находятся корни растений. Подобные воды содержат высокую концентрацию питательных веществ, они могут выщелачиваться и загрязнять грунтовые воды. В отличие от этих систем, в системе капельного орошения визит-центра переработанные сточные воды поступают на тот уровень, где корни растений могут усвоить и использовать питательные вещества. Демонстрационная система утилизации, которая использует инновационные методики сбора и использования воды, позволяет пересмотреть современную концепцию переработки отходов. •

Перепечатано с сокращениями
из журнала «High Performing Buildings».
Права на оригинальный текст
и иллюстрации принадлежат ASHRAE^®.
Перевод выполнен Шониной Н. А.