«Жасыл» құрылыс дамуының болашағы
Кіріспе 6
Негізгі бөлім
1 Әдеби шолу 8
1.1 «Жасыл» құрылыстың пайда болу тарихы 8
1.2 «Жасыл» құрылыс тұрақты даму жолы ретінде 12
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8 «Жасыл» құрылыс урбоэкология ғылым жиынтығының жаңа бөлігі
Архитектуралық.құрылыстықбионика
«Жасыл» құрылыс ғимараттарын бағалауда пайдаланылатын халықаралық стандарттар
«Жасыл» құрылыста LEED және BREEAM бағалау стандарттарын салыстыру
Қазақстанда «жасыл» құрылыстың даму келешегі
Алматы қаласындағы «жасыл» құрылыс принциптері
16
20
22
24
26
29
Тәжірибелік бөлім
2 Автономды энергия үнемдеуші экоүй жобасы 44
2.1 Энергияны үнемдеуші экоүйді жобалау 44
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
Сумен қамтамасыз ету және канализация
Вентиляция және ауа кондиционирленуі
Ауа температурасының және ауа ылғалдылығының көрсеткіштері
Жылумен қамтамасыз ету
Энергияны үнемдеу
45
46
46
47
47
3 Автономды энергияны үнемдеуші экоүйдің моделі 49
3.1 Экоүй электрлік жүктемелерінің алдын.ала есебі 55
3.2
3.3 Күн батареяларын қолданудың есебі
Базисты экоүйлердің есептелген техника.экономикалық көрсеткіштері
55
58
Қорытынды 63
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 66
Негізгі бөлім
1 Әдеби шолу 8
1.1 «Жасыл» құрылыстың пайда болу тарихы 8
1.2 «Жасыл» құрылыс тұрақты даму жолы ретінде 12
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8 «Жасыл» құрылыс урбоэкология ғылым жиынтығының жаңа бөлігі
Архитектуралық.құрылыстықбионика
«Жасыл» құрылыс ғимараттарын бағалауда пайдаланылатын халықаралық стандарттар
«Жасыл» құрылыста LEED және BREEAM бағалау стандарттарын салыстыру
Қазақстанда «жасыл» құрылыстың даму келешегі
Алматы қаласындағы «жасыл» құрылыс принциптері
16
20
22
24
26
29
Тәжірибелік бөлім
2 Автономды энергия үнемдеуші экоүй жобасы 44
2.1 Энергияны үнемдеуші экоүйді жобалау 44
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
Сумен қамтамасыз ету және канализация
Вентиляция және ауа кондиционирленуі
Ауа температурасының және ауа ылғалдылығының көрсеткіштері
Жылумен қамтамасыз ету
Энергияны үнемдеу
45
46
46
47
47
3 Автономды энергияны үнемдеуші экоүйдің моделі 49
3.1 Экоүй электрлік жүктемелерінің алдын.ала есебі 55
3.2
3.3 Күн батареяларын қолданудың есебі
Базисты экоүйлердің есептелген техника.экономикалық көрсеткіштері
55
58
Қорытынды 63
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 66
Зерттеу тақырыбының өзектілігі. Әлемнің барлық ғимараттарбарлық бірінші реттік энергияның шамамен 40%, барлық электр қуатының 67%, барлық шикізаттың 40% және ауыз судың барлық қорының 14%пайдаланады, сонымен қатар барлық көмірқышқыл газ шығарындысының 35% және барлық қала қалдықтарының шамамен жартысын шығарады.
Ғаламшар халқының өсуі – ғимараттарға қажеттіліктің артуының негізгі себебі болып табылады. Бұл өсу сондай-ақ табиғи ресурстарға қажеттіліктің артуына және қалдықтардың түзілуіне алып келеді. Егер 1950 ж. ғаламшар халқының саны 2,535 млрд. адам болса, 2000 ж. 6,124 млрд. адам болды, енді 2050 ж. ғаламшар халқының саны болжам бойынша 9,191 млрд. адамды құрауы мүмкін. Егер урбандалған Жер территориясының барлық аумағы 1980 ж. 4,69 млн. кв2 құраса, болжам бойынша, 2070 жылы ол 19 млн. кв2жетеді немесе барлық 12,8 % және тіршілікке жарамды құрлық территориясының 20% құрайтын болады.
Ғаламшар халқының өсуі – ғимараттарға қажеттіліктің артуының негізгі себебі болып табылады. Бұл өсу сондай-ақ табиғи ресурстарға қажеттіліктің артуына және қалдықтардың түзілуіне алып келеді. Егер 1950 ж. ғаламшар халқының саны 2,535 млрд. адам болса, 2000 ж. 6,124 млрд. адам болды, енді 2050 ж. ғаламшар халқының саны болжам бойынша 9,191 млрд. адамды құрауы мүмкін. Егер урбандалған Жер территориясының барлық аумағы 1980 ж. 4,69 млн. кв2 құраса, болжам бойынша, 2070 жылы ол 19 млн. кв2жетеді немесе барлық 12,8 % және тіршілікке жарамды құрлық территориясының 20% құрайтын болады.
1. Timothy J. Guarnieri. The Real Cost of Sustainable Development // AACE International Transactions. 2008. Pp. 1—7.
2. Экологическая безопасность строительства / В.И. Теличенко, А.Д. Потапов, М.Ю. Слесарев, Е.В. Щербина. Моск. гос. строит.ун-т. М. : Архитектура-С, 2009. 311 с.
3. Моисеев Н. Н. Человек и ноосфера. – М.: Мол.гвардия, 1990. -351 с.
4. Перцик Е. Н. Среда человека: предвидимое будущее. – М.: Мысль, 1990. – 368 с.
5. Лаппо Г. М., Бочкарева Т. В. Проблемы качества городской среды. – М.: Наука, 1989. – 192 с.
6. Cidell J. Building green: the emerging geography of LEED–certified buildings and professionals // Prof. Geogr. – 2009. – Vol. 61. – N 2.– C. 200-215.
7. Сато С. Реинжениринг окружающей среды. – СПб. : Бизнес- пресса, 2002. – 236 с.
8. Ya. Roderick, David McEwan, Craig Wheatley, Carlos Alonso. A comparative study of building energy performance // Building simulation. 2010. Pp. 1167—1176.
9. Сергиенко Л. И. Зеленое строительство как элемент устойчивого развития России / Л.И. Сергиенко, М.М. Подколзин // Экология урбанизир. территорий. – 2010. – № 1. – С. 18-23.
10. Ситников А. "Зеленое" строительство в США / А. Ситников, Р. Дутка //Энергосбережение (Украина). – 2011. – № 7. – С. 21-23.
11. Строганов В. Ф. "Зеленое строительство" – один из аспектов устойчивого развития страны / В.Ф. Строганов, Р.Ю. Гимранов // Журн. экологии и пром. безопасности. – 2010. – № 3. – С. 83-85.
12. Yudelson J. The Green building revolution. - Washington : Island Press, 2008. – 242 p.
13. Alexia Nalewaik, Valerie Venters. Costs and Benefi ts of Green Building // AACE International Transactions. 2008. Pp. 248—256.
14. Lockwood C. Building the Green Way // Harvard Business Publishing. 2006. Pp. 129—135.
2. Экологическая безопасность строительства / В.И. Теличенко, А.Д. Потапов, М.Ю. Слесарев, Е.В. Щербина. Моск. гос. строит.ун-т. М. : Архитектура-С, 2009. 311 с.
3. Моисеев Н. Н. Человек и ноосфера. – М.: Мол.гвардия, 1990. -351 с.
4. Перцик Е. Н. Среда человека: предвидимое будущее. – М.: Мысль, 1990. – 368 с.
5. Лаппо Г. М., Бочкарева Т. В. Проблемы качества городской среды. – М.: Наука, 1989. – 192 с.
6. Cidell J. Building green: the emerging geography of LEED–certified buildings and professionals // Prof. Geogr. – 2009. – Vol. 61. – N 2.– C. 200-215.
7. Сато С. Реинжениринг окружающей среды. – СПб. : Бизнес- пресса, 2002. – 236 с.
8. Ya. Roderick, David McEwan, Craig Wheatley, Carlos Alonso. A comparative study of building energy performance // Building simulation. 2010. Pp. 1167—1176.
9. Сергиенко Л. И. Зеленое строительство как элемент устойчивого развития России / Л.И. Сергиенко, М.М. Подколзин // Экология урбанизир. территорий. – 2010. – № 1. – С. 18-23.
10. Ситников А. "Зеленое" строительство в США / А. Ситников, Р. Дутка //Энергосбережение (Украина). – 2011. – № 7. – С. 21-23.
11. Строганов В. Ф. "Зеленое строительство" – один из аспектов устойчивого развития страны / В.Ф. Строганов, Р.Ю. Гимранов // Журн. экологии и пром. безопасности. – 2010. – № 3. – С. 83-85.
12. Yudelson J. The Green building revolution. - Washington : Island Press, 2008. – 242 p.
13. Alexia Nalewaik, Valerie Venters. Costs and Benefi ts of Green Building // AACE International Transactions. 2008. Pp. 248—256.
14. Lockwood C. Building the Green Way // Harvard Business Publishing. 2006. Pp. 129—135.
Әл - Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті
ГЕОГРАФИЯ және ТАБИҒАТТЫ ПАЙДАЛАНУ ФАКУЛЬТЕТІ
МАГИСТРАТУРА
Энергоэкология кафедрасы
6М060800-Экология
МАГИСТРЛІК ДИССЕРТАЦИЯ
Жасыл құрылыс дамуының болашағы
(Алматы облысының мысалындағы)
Орындаушы _____________ Чутукова Н.К. " __ " _____ 2015 ж.
Ғылыми
жетекші,
б.ғ.к.,
доцент _____________ Солодова Е.В. " __" _____ 2015 ж.
Қорғауға
жіберілді:
Кафедра
меңгерушісі,
г.ғ.к., доцент _____________ Базарбаева Т.А. " __" _____ 2015 ж.
Алматы, 2015
Түйіндеме
Магистрлік диссертация 3 тараудан, 79 бет, 10 кестеден, 24 суреттен, 98 пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.
Алматы қ. мен Алматы облысының территориясында жасыл құрылысты дамыту мақсатында автономды энергия үнемдеуші экоүй модулі құрастырылды. Алматы қ. территориясында жасыл құрылыстың болашақ даму талдауы жүргізілді.
Резюме
Магистерская диссертация состоит из 3 глав, 79 страниц, 10 таблиц, 24 рисунков, 98 источников литературы.
Разработан модуль автономного энергосберегающего экодома для развития зеленого строительства на территории г. Алматы и Алматинской области. Проведен анализ перспективы развития зеленого строительства на территории г. Алматы.
Summary
Master's thesis consists of three chapters, 79 pages, 10 tables, 24 figures, 98 references.
The module of the autonomous energy-saving ecohouse is prepared for development of green construction in the territory of Almaty city and Almaty region. The analysis of prospect for development of "green" construction in the territory of Almaty city is carried out.
Мазмұны
Кіріспе
6
Негізгі бөлім
1
Әдеби шолу
8
1.1
Жасыл құрылыстың пайда болу тарихы
8
1.2
Жасыл құрылыс тұрақты даму жолы ретінде
12
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
Жасыл құрылыс урбоэкология ғылым жиынтығының жаңа бөлігі
Архитектуралық-құрылыстық бионика
Жасыл құрылыс ғимараттарын бағалауда пайдаланылатын халықаралық стандарттар
Жасыл құрылыста LEED және BREEAM бағалау стандарттарын салыстыру
Қазақстанда жасыл құрылыстың даму келешегі
Алматы қаласындағы жасыл құрылыс принциптері
16
20
22
24
26
29
Тәжірибелік бөлім
2
Автономды энергия үнемдеуші экоүй жобасы
44
2.1
Энергияны үнемдеуші экоүйді жобалау
44
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
Сумен қамтамасыз ету және канализация
Вентиляция және ауа кондиционирленуі
Ауа температурасының және ауа ылғалдылығының көрсеткіштері
Жылумен қамтамасыз ету
Энергияны үнемдеу
45
46
46
47
47
3
Автономды энергияны үнемдеуші экоүйдің моделі
49
3.1
Экоүй электрлік жүктемелерінің алдын-ала есебі
55
3.2
3.3
Күн батареяларын қолданудың есебі
Базисты экоүйлердің есептелген техника-экономикалық көрсеткіштері
55
58
Қорытынды
63
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
66
Анықтамалар
Магистрлік диссертацияда анықтамаларға сәйкес келесі терминдер қолданылған:
Энергия қуатының үнемделуін сараптау - бұл кейіннен энергия қуатының шығымын азайту жөніндегі ұсынымдар мен техникалық шешімдердің әзірленуімен, сондай-ақ талданып отырған жобаны жүзеге асыру кезінде тиімсіз технологиялар мен материалдардың енгізілуін, тиімсіз техниканың, керек-жарақтар мен аспаптардың дайындалуын алдын алу мақсатында зерттеліп отырған жобада энергия қуатын үнемдеу принциптерінің қолданылу тиімділігін бағалау.
Энергия қуатын үнемдеу - энергетика ресурстарын тиімді пайдалануға бағытталған қызмет (ұйымдастырушылық, ғылыми, өндірістік және ақпараттық).
Энергетикалық ресурс - қазіргі уақыттағы техника және технологияның даму дәрежесінде қолданылып отырған немесе келешекте қолданыла алатын энергия тасушы.
Энергетикалық ресурстардың тиімді пайдаланылуы - техника мен технологиялардың қазіргі даму деңгейінде және қоршаған табиғат ортасын қорғау талаптарының сақталуымен энергетика ресурстарының пайдалануының экономикалық ақталған тиімділігіне қол жеткізу.
Белгілер мен қысқартулар
НҚА - Нормативті құқықтық акт
НТҚ - Нормативті техникалық құжаттама
ЖСҚ - Жобалы сметалық құжаттама
ТӘК - Тиімді әрекет коэффициенті
ҚР ҚНжЕ - Қазақстан Республикасының құрылыс нормалары мен ережелері
Кіріспе
Зерттеу тақырыбының өзектілігі. Әлемнің барлық ғимараттар барлық бірінші реттік энергияның шамамен 40%, барлық электр қуатының 67%, барлық шикізаттың 40% және ауыз судың барлық қорының 14% пайдаланады, сонымен қатар барлық көмірқышқыл газ шығарындысының 35% және барлық қала қалдықтарының шамамен жартысын шығарады.
Ғаламшар халқының өсуі - ғимараттарға қажеттіліктің артуының негізгі себебі болып табылады. Бұл өсу сондай-ақ табиғи ресурстарға қажеттіліктің артуына және қалдықтардың түзілуіне алып келеді. Егер 1950 ж. ғаламшар халқының саны 2,535 млрд. адам болса, 2000 ж. 6,124 млрд. адам болды, енді 2050 ж. ғаламшар халқының саны болжам бойынша 9,191 млрд. адамды құрауы мүмкін. Егер урбандалған Жер территориясының барлық аумағы 1980 ж. 4,69 млн. кв2 құраса, болжам бойынша, 2070 жылы ол 19 млн. кв2 жетеді немесе барлық 12,8 % және тіршілікке жарамды құрлық территориясының 20% құрайтын болады.
Көптеген заманауи қалалар үшін ойланып жобаланбаған қала кеңістіктер, сапасыз тұрғын үйлер мен ғимараттар - нашар жарықтандыру мен желдету, қымбат эксплуатация жәнк жоғары энергосыйымдылық, нашар архитектуралық формалар, толық ойластырылмаған транспортты инфраструктура өзекті проблема болып отыр, нәтижесінде өзен акваторияларының ластануына, үлкен ұйымдастырылмаған қоқыс алаңдарының жиналуына, биологиялық алуантүрліліктің азаюына, көмірқышқыл отынының жануына алып келді - бұл сауатсыз қала құрылыс саясатының аз бөлігі ғана.
Осындай ықпал тұрақты, жарасымды территорияның және мемлекет экономикасының дамуын қамтамасыз ете алмайды.
Құрылыста тұрақты даму қауіпсіздікті қамтамасыз ету және адам өмір сүруіне қолайлы жағдайлар жасау, қоршаған ортаға құрылыс қызметінің зиянды әсерін шектеу және қорғау, кез келген құрылыс қызметін іске асырғанда табиғи ресурстарды тиімді пайдалану.
Соған байланысты жасыл құрылыс құрылыс объектісі орналасқан территорияның тұрақты дамуын қамтамасыз ететін тиімді құрал ретінде қарастырылады. Жасыл құрылыс концепциясы теорияны және экологиялық құрыслыстың практикасын үнем, жайлылық, қажеттілік, ұзақтылық ұғымдарымен толықтырады. Жасыл ғимараттар аз шығын және максималды жайлылық ұсынатын жоғары сапалы құрылыс, ал жасыл стандарттар дәстүрлі жобалау мен ғимараттарды салудан тұрақтыға өтуді жылдамдатады.
Бүгінде бүкіл дүниежүзіндегідей Қазақстанда жасыл құрылыстың дамуына үлкен назар салынып отыр. Ұлт Көшбасшысы Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев жаңа саясат курсын анықтады - Қазақстан-2050 стратегиясы, ол мемлекеттің жасыл даму жолына тұрақты және тиімді экономика моделін құруға негізделген.
Диссертациялық жұмыстың мақсаты - Алматы қаласының территориясында тұрақты дамуды қамтамасыз ету және өмір сүрудің барлық циклында жоғары эколого-экономикалық көрсеткіштері бар ғимараттардың бәсекеге қабілеттілігін жоғарылату арқылы жасыл құрылыс көлемін арттыруды ынталандыру.
Мақсатқа жету үшін шешу қажет міндеттер:
- жасыл құрылысты құрылыс объектісі орналасқан территорияның тұрақты дамуын қамтамасыз ететін тиімді құралы ретінде негіздеу;
- өмірлік цикл әдістемесін анықтау негізінде құрылысты жобалауға ақпараттық әдісті қолдануды, құрылыс объектілерін бағалайтын халықаралық рейтинг жүйелерінің бағалау жүйесін зерттеу және салыстыру;
- Алматы қаласының территориясында жасыл құрылыс даму келешегін талдау;
- Автономды энергияны үнемдейтін экоүйлердің моделін дайындау.
Зерттеу әдістемелері. Зерттеудің негізгі құралы бірқатар әдістерді өзара байланыстыру: объектілерді шынайы зерттеу, ғылыми әдебиет пен архивті мәліметтерге талдама жүргізу. Зерттеу, автор жинаған Қазақстанның мемлекеттік архивті мекемелері берген фактілік мағлұматтарға негізделеді.
Зерттеу әдістемесі Қазақстан Республикасында қолданылатын жобалауға, құрылысқа және тұрғын үйлер мен кешендердің эксплуатациясына талаптарды орнататын негізгі мемлекеттік стандарттарды, құрылыс нормаларын және ережелерін, пайдалануға негізделген:
- ҚР ҚНжЕ 3.02-43-2007. Тұрғын үй ғимараттары;
- ҚР ҚНжЕ 2.03-30-2006. Сейсмикалық аудандардағы құрылыс;
- ГОСТ 30494-2011. Тұрғын үй және қоғамдық ғимараттар. Үй жайлардағы микроклимат параметрлері;
- ҚР ҚНжЕ 3.02-02-2001. Қала құрылысы, архитектура саласындағы мемлекеттік нормативтер. Негізгі ережелер.
Зерттеу нысаны: Автономды энергияны үнемдейтін экоүйлердің моделі. Зерттеу пәні: Экоүй моделінде қолданылатын баламалы энергия көздері.
Теоретиялық және практикалық маңызы: Алматы қаласының территориясында тұрақты дамуды қамтамасыз ету және өмір сүрудің барлық циклында жоғары эколого-экономикалық көрсеткіштері бар ғимараттардың бәсекеге қабілеттілігін жоғарылату арқылы жасыл құрылыс көлемін арттыруды ынталандыру.
Мемлекетіміздің территориясында жасыл құрылыс және жасыл стандарттарды, жасыл ғимараттарды салуды тарату және қолдау қоршаған орта сапасын және халықтың өмір сүру сапасын жақсартуға арналған стратегиялық мақсатқа жетуге мүмкіндік береді.
1 Әдеби шолу
1.1 Жасыл құрылыстың пайда болу тарихы
Әлемде миллиардтан астам ғимарат бар екені анықталды және олардың қоршаған ортаға тигізетін жағымсыз әсерлерін келесідей сандармен көрсетуге болады: 17 % ауыз суды шығындайды; барлық кесілген ағаштардың 25 % пайдаланады; көмірқышқыл газының барлық шығарындыларының 33 %; барлық материалдар мен энергияның 40 % пайдаланады [1].
Ғаламшарда халықтың өсуі - ғимараттарға мұқтаждықты арттыратын басты себеп болып табылады. Өсу нәтижесінде, сонымен қатар, табиғи ресурстарды пайдалану және қалдықтардың түзілуі де артады. Ғаламшарда көмірқышқыл газының 80 % шығарындыларын шығаратын халықтың 50 % -ы жиі урбандық территорияларда өмір сүреді.
1972 жылы өткен БҰҰ-ның қоршаған орта және қоршаған орта туралы Бағдарлама жасау жөніндегі Стокгольм Конференциясы экологиялық мәселелерді шешу үшін үкіметтік деңгейде халықаралық қауымдастықтардың ат салысуын белгіледі. Тұрақты даму Концепциясы 1970 жылдары басталған ғылыми білімдердің экологизацияға логикалық өту және қоғамдық-экономикалық дамуды алға тартады. Бұл концепцияның негізгі тезисі қауіпсіздікті қамтамасыз ету және адамның өмір сүруіне қолайлы жағдай жасау, шаруашылықтың және басқа да қызметтің қоршаған ортаға зиянды әсерін шектеу және кез келген құрылыс түрін салуда табиғи ресурстарды рационалды пайдалану болып табылады [2].
1974 жылдан бастап әлемдік энергетикалық тоқыраудан кейін әлемдік құрылыс практикасында энерготиімді ғимараттар құрылысы деген бағыт пайда болды және осы уақытқа дейін өзінің өзектілігін сақтап қана қоймай, сондай-ақ күннен-күнге мұқтаждығын арттырып отырған осындай ғимараттардың ғылыми негіздері белсенді қалыптастырыла бастады [3].
1980 жылдардан бастап үйдің экологиялық қауіпсіздігіне ерекше назар салынып отыр. Энерготиімді технологиялардың ішінде ішкі ауа сапасының жоғарылауына көмектесетін және үйдің экологиялық қауіпсіздігін арттыратындары сұранысқа ие [4].
1990 жылдардың соңынан бастап энерготиімділік және экологиялыққа қоршаған ортаны бұзылудан сақтау талаптары қосылды. XXI ғасыр құрылысының негізгі идеясы табиғат антропогенді қызметтің пассивті фоны еместігі туралы ой. Кәсіби көзқарастың нәтижесінде қала құрылысына қолайлы сипаттамалары жоғары және ғимараттардың климатизациясына энергетикалық көз болып табылатын жаңа табиғи орта түзілуі мүмкін [5].
"Жасыл" стандарттарды дайындау 1990 жылдары басталды. Қазіргі таңда, халықаралық практикада ғимараттарда (жобалау, құрылыс және эксплуатация) қолданылатын "жасыл" стандарттардың саны 50-ге жетті. Бағалау критерилері әр түрлі. Айта кетерлігі, бағалау критерилерінде ұлттық ерекшеліктер ескерілді және бірінші дайындаған мемлекетте, кейін әлемнің басқа мемлекттерінде қолданылды [6].
Критерий топтарының классификациясы келесі бағыттар бойынша жүргізіледі: қоршаған ортаны ластауды азайту; табиғи ресурстарды рационалды пайдалану, энерготиімділік; технологиялар, инновациялар мен менеджменттер; экологиялық қолайлылық [7].
Қоршаған ортаға ғимараттардың әсер ету бағытына сәйкес: сыртқы қоршаған ортаның ғимараттарға әсері. Құрылыста тұрақтылыққа жақындау регламентациясы, ғимараттардың "жасыл" стандарттар принциптеріне сәйкес келу дәрежесін бағалау [8].
Жасыл стандарттар жұмсалған энергияның толық тізбегін жобалайды, құрылыс және утилизация, қайта пайдалану процесін есепке алады. Энергиялық, экономикалық аспектілерін есепке ала отырып жобалау кем дегенде алты бөлімінен тұруы керек: территория, су, энергия және атмосфера, материалдар мен ресурстар, ортаның ішкі сапасы, инновациялар [9].
"Жасыл" құрылыстың дамуына әсер ететін климат өзгерісі және СО2 шығарындыларын азайту туралы ұлттық және үкімет аралық деңгейдегі қозғалыстар [10].
2002 жылы экологиялық құрылыс бойынша Бүкіләлемдік кеңес құрылды [11].
2002 жылы өткен БҰҰ-ның тұрақты даму жөнінде Бүкіләлемдік саммит барлық әлемдік қауымдастықтың тұрақты даму идеялары Жер ғаламшарында тіршілікті қамтамасыз ететін негізгі адамзаттың қажеттіліктерін ұзақ уақыттық қанағаттануда сақтайтын жүйе екендігін дәлелдеді. Осыған байланысты, жасыл құрылыс территорияның тұрақты даму құрылыс обьектісі механизм ретінде қолданылады [12].
Солай, жасыл құрылыс - бұл жобалау және құрылыс стандарттарымен құрылымданған жинақтық білім. Оның даму деңгейі ғылым мен технологиялардың жетістіктеріне, өнеркәсіптік инженерлер белсенділігі мен қоғамның экологиялық принциптерін құруына байланысты.
Жасыл ғимараттар біріншіден энергия мен су пайдалануды азайту үшін жобаланады. Солай, авторлардың жұмысында [13] бұл ресурстарды пайдалану шамамен 25 - 30 % және 30 - 50 % азайтылады екен. Көптеген зерттеулер бойынша, жасыл ғимараттар жобалауының және құрылысының бағасы және қарапайым ғимараттардың құрылысы мен жобалауының бағасында айырмашылық аз. Мысалы, зерттеулер бойынша, Массачусетс (АҚШ) штатында 33 жасыл ғимараттар құрылысының бағасы тек 2 %-ға жоғары болған [14].
Жасыл ғимараттар жұмыс жасаушылардың еңбек өнімділігін арттыра алады және формальдегид бөлетін құрылыс материалдарын пайдаланбай олардың денсаулығына зиян келтірмейді. Мысалы, АҚШ-тағы зерттеулер адамның еңбек өнімділігінің артуы 1,5 %-ы жылына 1000 долларға эквивалентті немесе 1 м2 - 4 долларға тең [15].
Жасыл құрылыста құрылыс қызметінің экологиялық қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін негізгі принциптер қолданылады: 1) білікті жобалаушы топ; 2) энерготиімді технологиялар және шешімдер; 3) рационалды суды пайдалану; 4) ғимараттардың орнын таңдау; 5) экономикалық анализ; 6) ландшафтты дизайн; 7) жобалау; 8) материалдарды таңдау; 9) құрылыс қалдықтарын екінші реттік пайдалану және өңдеу.
Қазіргі таңда жасыл құрылыс әлемде жылдам дамып жатыр. Әлемнің көптеген мемлекеттерінде жасыл құрылыстың экономикалық, экологиялық және қоғамдық артықшылықтары туралы ақпарат өзекті және мамандар мен қоғамда қызығушылық туындатып отыр [16].
Экологиялық артықшылықтары: парникті газдардың шығарындыларын азайтады, табиғи ортаға ластанған сулардың түсуін төмендетеді, табиғи ресурстарды сақтайды.
Экономикалық артықшылықтары келесідей: ғимараттардың эксплуатация кезінде энергия мен суды пайдалануды азайту нәтижесінде шығынды төмендетеді, объект капитализациясын арттырады және қаржыландыру мен сақтандыру шығындарын азайтады, жалға алушылардың қызығушылығы, әлемдік мойындау, корпоративті бәсекелестік, жасыл құрылыс технологияларының ашықтығы және қол жетімділігі.
Қоғамдық артықшылықтарына жатады: үй-жайда ауа, жылу және акустикалық сипаттамалардың сапасы жайлы жағдайда, тұрғындар мен жалға алушылардың денсаулығы мен өміріне жақсы жағдайлар жасалады.
Жасыл ғимараттарда шығыны азайтылған құрылыстың сапасы жоғары және максималды жайлы болады. Жасыл жобаларды іске асыру өзектілігін айқындайтын тұрақты дамуға көмегін тигізеді [17].
Көпғасырлық урбанизация кезінде ғаламшарда қала құрылысы туралы шешімдер дамыды. Ғаламшарда урбанизация - кішкентай тұрақтардан керемет урбоареалдарға дейін ұзақ тарихи жол жүрді.
Алғашқы адамзат тұрақтары бірінші реттік қажеттіліктерді қанағаттандыру қызметін атқаратын жай орта болған және табиғи орта мен қоғамның ішіндегі қарым-қатынастарға байланысты шешілмейтін қандай да бір қоғамдық және экологиялық проблемалар туындатқан емес.
Бірінші пәтерлер қол жетімді материалдардан - шөптер, жапырақтар, батпақтар, бұталар, терілер мен жануарлар сүйектерінен жасалды. Аз уақыт қызмет етіп, бұл үйлерді адамдар көшу кезінде тастап отырған, сосын олар табиғатта органикалық материал ретінде ыдырап отырған. Экологиялық тепе-теңдік көшпелі тайпалардың өсімдіктер мен жануарлар ресурсының таусылуы себебінен көшуі немесе қажеттіліктерді тұрақты өтеу үшін бір-бірінен алыста орналасу үшін көшіп жүрген. Қалдықтар мөлшерінің артуы себебінен ортаның нашарлауы адамды оларды құрту жөнінде ойлануға мәжбүр етті. Қала ортасын экологизациялау басталғанда Жерде бірінші урбанирленген ландшафттар - тұрақтар, үйлер мен мәдени ғимараттар пайда болды [18].
Алғашқы үйлерде өмір сүру сапасы төмен болды, бірақ ең ескі қалаларды да қол жетімді әдістермен жоғарылатқан: визуалды орта жақсарды, архитектурада монументальды туындылар пайда болды, жасылдандыру, канализация технологиялары, дене санациясы және т.б. жүргізілді. Солай, Крит аралында терракоттан (2000 ж. б.ғ.-ге дейін ) ванна мен құбыр табылды. Ассириялық патшаның Саргон II (б.ғ.б. VII ғ.) ғимаратында әр орындықтың астында су төгетін, құмыралар табылған. Ескі Римда б.ғ.б. 312 жылы жақсы тазарған және аз тазарған сулар үшін алғашқы акведук табылды. Ортақ моншалар мен байларға арналған жеке моншалар салынды. Римда су төгетінін сақтап отырған (заманауи канализацияларға ұқсас). Скульптуралық мрамордың үстімен төгілген. Жанында су құбырлар, құдайлардың ескерткіштері орналасқан. Әжетханаларда адамдар әңгімелесіп, жаңалықтармен бөліскен. Ластанған су XIX ғасырға дейін Еуропада жалғыз сақталған канализациялық коллектор арқылы Тигр өзеніне құйылып отырған [19].
Ескі Үндіде құрылыс ережесінің Шильпашастра экологиялық бағыттылығы келесідей: әр үйге функционалды зондылау (сәйкес жерлер үйге, саябақтарға, сыйынатын орындарға, су резервуарларына бөлініп отырған. Ғимараттардың биіктігі, биіктігі регламенттеледі, олардың тағайындалуы, қабырғалардағы материалдар, ғимараттардың орналасуында жел бағыты, ғимараттың қызыл сызығы есепке алынды [20].
Екіөзен қаласын (б.ғ.б. VI - VII ғғ.) тас платформаларында арнайы шұңқырларға өсімдіктер салу арқылы периметрі бойынша жасылдандырған. Навуходоносор II (б.ғ.б. 605 - 562 жж.) кезінде салынған Семирамидтың Ілінгіш бақтары бірінен-бірі асқан террасалары болған. Террасалар қорғасынмен құйылған тас тақташаларын монтаждаған тас бағандарына сүйенген. Сосын битуммен қаныққан қамыс қабатын салған, әрі қарай кірпіштің екі қабатын, ал оның үстіне 1-2 м өсімдік грунтын қойған. Төменгі террасаларда ағаштар отырғызылған, ал жоғарғыларында бұталар мен гүлдер орналасқан. Ілінгіш бақтардың идеясы кейін Персияда, Италияда, Ресейде қолданылды, ал қазір бүкіл әлемде аздап өзгерген формада газон-шатыр құралының көмегімен қолданылады [21].
Антикалық Грекияда және Ескі Римде табиғаттың үйге жақындығын жақсы архитектуралық ережелер мен әр түрлі шешімдерді қолдану арқылы іске асты [22].
Бірақ қалалардың өсуіне байланысты экологиялық және қоғамдық проблемалар арта бастады. Қазіргіге ұқсас қала ортасының сапа проблемалары б.ғ. II ғасырда басталған. Египеттік мумияны зерттеу нәтижелері, олардың өкпелері май шамдары мен құм бөліктеріне толғандығын көрсетті. Римда Юлий Цезарь қала көшелерінде транспорт көп болғандықтан арбаларды тек бейуақытта жүргізуге рұқсат ету туралы заң орнатқан [23].
Қала дамуының факторлар (экологиялық, қоғамдық және т.б.) жиынтығының жоқтығы қала құрылысының шешімдері сәтсіздікке әкелді. Көптеген ғасырлар бойы құрылысшылардың табиғатқа қатынасы тұтынушылық көзқараста болған. Нәтижесінде қазіргідей жағдай орын алды: көп қабатты ғимараттар - балкондар сирек жасылдандырылған және параллелепипедтті орналасқан; фасадтардың түгел шыныда болуы; көшелерде, алаңдарда, саябақтарда ластанған өсімдіктер; ластанған су қоймалары; автокөліктер толған асфальт қабатымен қапталған көшелер мен алаңдар; зауыттардың көптеген түтінді және шығарынды құбырлары, ақаба сулар мен басқа да қалдықтар; жел жоқ кездегі смог қалпақтары.
Сондай-ақ қалыпты қала ортасында үйлердің, өнеркәсіптік ғимараттардың, инженерлі аймақтардың шынайы табиғи ортада функциясын ескермей салу және жобалау қалыптасқан: ғимараттар жағымсыз, олар табиғи ортаға барлық ластану түрлерін, сонымен қатар эстетикалық ластануды да енгізеді. Ландшафт нашар қолданылады, ғимараттар табиғи қоршауға масштабты емес, материалдар да кейде жағымсыз, қалдықтар ұзақ өңделеді, табиғи көздер энергиясы аз қолданылады. Адам территорияның урбанизациясын табиғи ресурстардың сарқылмау түсінігін, атмосфера, гидросфера, литосфера ластанудан кейін өзін-өзі тазарта алатынын, табиғи ландшафттардың қысқаруына биосфераның шыдамдығын дұрыс білмегендіктен дұрыс қалыптастырмаған [24].
1.2 Жасыл құрылыс тұрақты даму жолы ретінде
Жасыл құрылыс, жасыл ғимараттар, тұрақты құрылыс (Green Building, Green construction немесе Sustainable building) - бұл ғимараттардың құрылысы мен эксплуатациясының практикасы, мақсаты ғимарат сапасын көтеру және сақтау, ішкі ортасының жайлылығын арттырумен қатар энергетикалық және материалдық ресурстарды пайдалану деңгейін азайту.
Архитектуралық-құрылыс экологиясы жаңа ғылым ретінде 1991 жылы жарық көрді [25] және содан бері даму үстінде. Соңғы жылдары тұрақты архитектура және тұрақты (жасыл) құрылыс архитектуралық-құрылыс экологиясының маңызды бөлігі болып қалыптасты. Бұл ғылымдарда бірінші орындағы маңызды міндет қала ортасында ғимараттардың ішкі және сыртқы сапасын көтеру болып табылады.
Бұл жаңа ғылымдар тұрақты дамуды дамытуға бағытталған, олар нақты зерттеулерге және урбоэкология, архитектуралық-құрылыс экологиясы, экологиялық энергетика, транспорт және тағы басқа салалар аясында дайындалған жұмыстарға сүйенеді. Салынған қоршаған орта және құрылыс индустриясы - бұл тұрақты дамуға жетудің екі кілті, себебі басқа индустриалды салалар өмірлік маңыздылығы бойынша құрылыс саласымен салыстырғанда төмен.
Құрылыста зерттеулер мен инновациялардың Халықаралық кеңесі 1999 жылы тұрақты құрылыс проблемаларын және шешімдерін детализдеу үшін Күн тәртібінде XXI ғасыр тұрақты құрылыс дайындалды. Құрылыс тұрақты даму проблемаларының арасында орталыққа қойылды, себебі құрылыс саласы кез келген мемлекетте қоғамдық-экономикалық дамудың негізгі мүшесі болып табылады. Мысалы, Еуропада ғимараттар 40 % аса энергияны пайдаланады, ал құрылыс саласы шамамен жасанды қалдықтардың 40 %-ын шығарушы болып табылады. Сондықтан тұрақты құрылыс бағдарламасында қала ортасының сапасы бірінші орында тұр [26].
Тұрақты (жасыл) құрылыс - тұрақты дамудың экологиялық, қоғамдық-экономикалық және мәдени аспектілерінде ат салысатын құрылыс. Тұрақты құрылыс шеңберіне көптеген проблемалар кіреді - экологиялық, қала құрылысы, архитектуралық, құрылыстық, экономикалық және қоғамдық [27].
Тұрақты архитектура жаңа бағыт ретінде түзіліп жатыр. Бастапқыда ол тек энергияны пайдалануы төмен ғимараттардың архитектурасы деп есептелді. Бұл түсінік тұрақты архитектураның даму стратегиясын қысты, бірақ біртіндеп оның шеңберіне басқа да проблемалар қосылды: жайлылық және қала әл-ауқаттылығы; жарық пен вентиляцияда табиғи технологияларды пайдалану; ғимараттардағы микроклимат; биік тұрақты құрылыс; тұрақты архитектура үшін стратегия мен құрал-жабдықтар; өмір тізбегін бағалау материалдары; энергияны пайдалануы нөлдік көрсеткіштегі салынған орта; тұрақты келешекте дәстүрлі шешімдер [28].
Тұрақты архитектура және құрылыс әрдайым дамиды, жаңа идеялармен, бағыттармен толықтырылады. Ғимараттарды және инженерлік құрылыстарды салуда архитектуралық-құрылыстық экологиялық шешімдер адамға ұсынылатын орта сапасының көтерілуіне алып келетін тірі табиғатқа көмектесу бағытында дамиды.
Сау ортасы бар экологиялық қалада тұрғындардың, үйлердегі көршілердің, жасылдандырылған алаңдарда архитектура құралдарымен қарым-қатынасын қолдайды. Барлық тұрғындарды қала ортасының архитектуралық-ландшафттың көмегімен тәрбиелеу сезім мүшелері (көру, есту, түйсік) үшін әдемі және дені сау, таза орта арқылы жүзеге асады. Өз кезегінде тұрғындар сапаны қолдайды [29].
Сау және экологиялық қала ортасын құруда бірінші орынды алатын әдістер ғимараттардың және инженерлік құрылыстардың экологиялық көркемділігі.
Бұл көркемдіктің ерекшелігі антропология мен өмір сүру тарихын дайындаумен байланысты. Экологиялық көркемділік адамға жағымды және визуалды көркем болып келеді. Бұл, мысалы, формалардың қисықсызықтығы және әр түрлілігі (табиғатта абсолютті бірдей жапырақтар, ағаштар, ландшафттарда кеңістік және бұрыштар) жасылдандыруға (адам көзінде көптеген түрлі-түсті сызықтар бар, адам жасылдың ортасында өскендіктен осы түстерді қолданған дұрыс. Адам инстинктивтілігі өзіне және денсаулығына экологиялық көркемділік факторын табиғи ландшафттардың көп болуын білдіреді [30].
Заманауи экологиялық ғимараттарда жеке конструктивті элементтер қала тұрғындары үшін ерекше, себебі олар бұрында салынған әдемі ғимараттар, әдемілік, тепе-теңдік туралы қалалардың үлгісінің алғашқы түсінігін бұзады. Осындай элементтердің пайда болуы ғимараттың өңін өзгертетін жаңа технологиялардың арқасы. Мысалы, күн батареялары және гелиоколлекторлар ғимараттардың шатырларына әрқашан сәйкес келе бермейді. Ғимаратта терезелерді күннің жарығы бөлменің түбіне дейін кіретіндей күннен қорғау және күн батареяларымен қатар қолдандыру. Ғимараттара ерекше көріністі табиғи вентиляция құралдары, сонымен қатар ғимараттармен қатар қолданылған желагрегаттары алады, егер фасадта көрінсе және қалақ жағымсыз визуалды алаң құрып айналса (осындай алаңдарды жою үшін жел аграгаттары арнайы вертикалды құбырларда орналасқан [31].
Жаңа экологиялық технологиялар терең жұмысты қажет етеді, себебі экологиялық архитектура, экологиялық көркемділік жаңа құралдармен бұзылмауын қамтамасыз етуі қажет. Бұл технологиялық құралдар экологиялылық принципқа сәйкес келуі тиіс, сонымен қатар табиғатқа ұқсастық принципіне де сәйкес келуі тиіс. Әйтпесе ғимараттың бір параметрін экологияландырам деп басқа маңызды бөлігін бұзып алмау керек. Сондай-ақ экологияландырудың қарапайым әдістерін қолдану арқылы әдемі емес архитектуралық шешімдер қабылдаса да (мысалы, вертикальды жасылдандыру жұтаң фасадты жабады және ғимараттың жағымсыз көрінісін байқатпайды) ғимараттардың экологиялық көркемділігін жасауға болады [32].
Экологиялық көркем ғимараттар үшін бірінші кезекте сыртқы көрініс, форма және материал маңызды. Осындай ғимараттар ландшафттың негізгі компоненттерін бұзбай жақсы үйлеседі. Егер қала қоршаған ортамен бірге қарастырылса, барлық объектілер, аудандар және қала табиғи ортамен экологиялық теп-теңдікте болады. Экологиялық көркемдік қала ішінде табиғи территориялардың даму жолы арқылы жасалады. Үздіксіз урбоареалдар, мегаполистер экологиялық негізделмеген жасыл аймақтарсыз болса, егер архитектуралық қатынаста керемет және ластанулардан таза болғанның өзінде экологиялық көркем деп есептелмейді. Қалада флора мен фаунаны қорғау және сондай-ақ бірінші орында экологиялық көркемділіктің қамтамасыз етілуі тұр.
Табиғи формаларға ғимараттардың конструкциялары визуалды экологиялыққа жақын болады (сурет 1) [85]. Ғимараттарда кеңістік формаларын кең пайдалану - бұл қалалардың визуалды экологиялылығының маңызды өсу бағыттарының бірі. Үйдің экологиясы және тұрмыс пен үйдің эстетикасымен тығыз байланысты - адамға жақын адамдық мәдениеттің құрамы. Адамның үйі және оның барлық ішкі жұмыстары (пәтердің ішкі сылағы, жиһаз, бөлме өсімдіктері мен жануарлар, әр түрлі үйдің құралдары, ыдыстар, киімдер және т.б.) экологиялық және эстетикалық болуы, пәтердің ішкі сылағын жүргізу үшін тек табиғи, адамға ыңғайлы және әсер етуші материалдар - ағаш, табиғи бояулар, табиғи олифа, керамика элементтері, глазурленген тақталар, қағаз түс қағаздар, табиғи кілемдер және т.б. гүлді гамма көзге әдемі көрінеді. Әдеміліктің белгілі заңдары қолданылады: әр түрлілік және бөліктердің гармониясы.
Сурет 1 - Табиғи формаға жақын бөліктік конструкция, (ғылым мұражайының кешені, Токио)
Ішкі бөлмелердің фитодизайны (үйлер, офистер және т.б.) - бұл сыртқы көрінісіне, адам денсаулығына әсер етуін, орта микроклиматының тұрақтылығын ескере отырып өсімдіктерді безендіруде пайдалану. Безендірулердің ландшафтты жасылдануы табиғи ландшафтқа ұқсас болуы Жапиония және Англиядағы сияқты [33]. Ол сәйкес жағымды ассоциацияны қалыптастырады. Бүкіл әлемде қолданылатын қысқы бақтар да тиімді - архитекторлар мен бағбандар жасаған су қоймалары, су құбырлары, тастар, аздап архитектура элементтері қатысқан, сәйкес жарықтандырылған арнайы жасылдандырылған. Үйлердің ішінде өсімдік себеттер, перделер, жайқалған өсімдіктерден тұратын қабырғалар болады.
Тұрмыста пайдаланатын жиһаздар мен заттарды экологияландыру формальдегид және басқа да улы заттар шығаратын ағаш плиталар және пластиктен дайындалған жиһаздардан бас тартып, жер шарында қоры мол (керамика, шыны) қайта қалпына келетін және толық рециклденетін материалдардан жасалған жиһаздарды қолдану керек. Визуалды экология көптеген айқын деталдарды, аксессуарларды (фигуралық қаламдар, инкрустация және т.б.). ұсынады. Экологияландыруда жиһаз санын шектеп, оны ауыстырмай ұзақ уақытты пайдалану маңызды қажеттілік болып табылды.
Шіркеулерде, ескі сарайларда интерьер мен жиһаздар экологиялы болып келеді. Архитектуралық экологиялылық теорияларын білмесе де, оларды салғанда адамның әр түрлілікті, әдемілікті және бай детальдарды, табиғатқа ұқсас формаларды, заттарды ауыстырмай ұзақ пайдалану гармониялы түрде жасалған. Сарай интерьері (сурет 2) визуальды экологияның заманауи талаптарына сай [86].
Сурет 2 - Фредериксборг сарайы, Дания
Адамның психофизиологиялық күйіне иіс үлкен рөл ойнайды екен. Олардың әсерін одоэкология зерттейді. Қала ортасының одорациясы қала тұрғындарының психофизиологиялық күйі қалыпты келесі бағыттарда жүреді:
Фитомелиорация (ауаға пайдалы шығарындылар шығаратын тұрақты өсімдіктерді дайындау) принциптерін пайдаланып табиғи ортаны максималды енгізу.
Ғимараттардың ішінде және қаланың көшелерінде ортаның одорациясы бойынша арнайы құралдарды пайдалану жағымды және сау табиғатқа ұқсас иістер микробтармен күресу және жағымсыз иістерді жою.
Жалпы, архитектуралық-құрылыс экологиясының маңызды міндеті адамның сезім мүшелеріне сау архитектуралық-ландшафттық ортаның жағымды әсерін қамтамасыз ету.
1.3 Жасыл құрылыс урбоэкология ғылым жиынтығының жаңа бөлігі
Жасыл құрылыс урбоэкологияның бөлігі ретінде салынған және игерілген территориялардың - мемлекеттер, облыстар, кварталдар, экологиялық проблемаларын шешуге бағытталған. Оның міндетіне жоғары экологиялық негізделген қала құрылысының өмір сапасы және экологиялық тепе-теңдік, табиғатты қажетті көлемде сақтап қалу сияқты шешімдерін дайындау жатады.
Урбоэкология құрылысына келесі негіздемелер кіреді: экологиялық; табиғи-ресурстық; аймақты-жоспарлау; биологиялық; инженерлі-геологиялық; географиялық; инженерлі-техникалық; индустриалды және транспорттық; гигиеналық; эстетикалық .
Аталған негіздер урбоэкологияның міндеттерін барлық аймақтық деңгейлерде орындай алады. Жаңа жиынтық ғылым - қала ортасының экологиясы - қолданбалы экология, урбоэкология, архитектуралық-құрылыстық экология, экологиялық инфраструктура, экологиялық индустрия, экологиялық мәдениет (экологиялық этика, философия) синтезі болып табылатыны анық .
Бұл ғылым көптеген ғасырлар бойы қалыптасып келе жатыр. Көптеген бұрынғы және заманауи архитекторлар идеалданған экологиялық тұрақтар жобаларын дайындаған.
Тек ХХ ғасырда кейбір жобалар іске асырылды. Архитекторлардың алғашқы ойларымен құрылған қалалар өзіне өзгерістерін енгізсе де, бұл қалалар болашақ экосити ретінде қызығушылық тудырады. Оларға Веллингбю (Стокгольм спутнигі, 1950 ж. жоба), 1200 га-ға 60 мың. адамның өмір сүруі қарастырылған қаланы жатқызуға болады. Ол жерде транспорттық коммуникацияларды айқын бөлу, кварталдар арасында жаяу жүргіншінің қауіпсіздігін қамтамасыз ету қолға алынған. Айналым магистралі көпқабатты үйлер зонасын алып отыр, оның периметрінде тығыздығы 80 адамга үш азқабатты үйлердің шағын ауданы орналасқан. Қисықсызықты көшелер дөңдерді айналып өтеді.
ХХ ғасырдың аяғы мен ХХI ғасырдың басында терең зерттеулер және тұрақтардың экологияландыруын, тұрақты құрылыс, қалдықтардың утилизациясы, сонымен қатар ғимараттардың құрылысы мен эксплуатациясын (құрылыс материалдарын, жылумен, энерготасымалдағыштармен қамтамасыз ету) дайындау басталды. Соңғы жылдары тұйық технологиялы, табиғатпен үйлесімді, қайта қалпына келетін энергия көздерін пайдаланатын және барлық қалдықтарды өңдейтін экологиялық таза ғимараттар пайда болды. Көптеген мемлекеттерде ғимаратты салу кезінде жеңіл және көркем шешімдер қабылданған аздаған экологиялық тұрақтар бар. Мысалы, Лейпциг (Германия) қаласында орналасқан экологиялық тұрақ (сурет 3) [34].
Сурет 3 - Лейпциг қаласында жасыл құрылыс принциптері негізінде салынған үй
Ғимарат экологиялық таза материалдардан салынған, баламалы энергия көздері пайдаланылады (сурет 4) (суды жылыту үшін және ғимаратта жылуды сақтап тұру үшін күн батареялары); суды жинау, тазарту және шаруашылық қажеттіліктерге және суғаруға екінші реттік пайдалану технологиясы енгізілген; органикалық қалдықтарды тыңайтқыш ретінде пайдалануға мүмкіндік беретін қайта өңдейтін жүйесі бар.
Сурет 4 - Үйдің шатырына орнатылған күн батареялары
Экологиялық құрылыс саласында барлық зерттеулердің және жұмыстардың ішінде қалыптасқан қаланы экологиялық реконструкциялау нәтижесінде мінсіз экологиялық қаланы (экосити) жасау ең беделдісі болып табылады.
Жалпы мінсіз қаланың талаптары келесідей [35]:
1. Сырты және іші сау өмір сүру ортасын құру: өмірдің экологиялық ортасы, таза ауа, су, жасылдандыру; ғимарат пен жердің экологиялық көркемдігі; ғимаратта және оның жанында табиғиға жақын дыбыстар; табиғи ортаға ұқсас иістер; бір тұрғынға шаққанда экологиялық негізделген ішкі және сыртқы орта көлемі (ғимарат тұрғынының жеке экологиялық ізі); ғимаратта және сыртында ортаның сапасын бақылау үшін ақылды жүйелерді орнату; тұрғындардың денсаулығын бақылау үшін ақылды жүйелердің болуы шарт.
2. Табиғатты сақтау және қолдау, салу аймағын азайту:
Барлық қол жетімді вертикальды және горизонтальды жерлерді жасылдандыру; ғимараттарда грунтпен толтырылған жасанды жерлерді жасылдандыру; грунттың бетіне жасылдандырылған бір қабатты ғимараттар құрылысы, оның астында жер үсті-жер беті ғимараттарын салу; сырылған ғимараттар бетін жасылдандыру; ыңғайсыз жерлерге де ғимараттар салу (жарларға, қырларға және т.б.); құстар мен майда жануарларға үй салу; пермамәдениет, қала мен ғимараттардың бетіндегі барлық жасылдандырулардан экологиялық таза биоөнімдерді өндіру.
3. Экологиялық және экономикалық тепе-теңдігі сақталған құрылыс материалдарын таңдау: қайта қалпына келетін материалдар; рециклденетін материалдар; өзгертуге және қайта пайдалануға болатын конструкциялар; өмір сүру барысында ортаны ластамайтын материалдар; ауа құрамын жақсартатын материалдар; өндіруге аз энергия қажет ететін материалдар.
4. Ресурстық тиімділік, эксплуатацияның экономикалық тиімділігі, сыртқы жүйелерден тәуелсіздігі.
А. Энерготиімділікті және қайта қалпына келетін энергияны пайдалануды қамтамасыз ету: ғимараттың жақсы инсоляцияға, көлеңкелікке және жақсартылған табиғи жарыққа бағытталуы; ғимараттарға күннің жарығын жақсы енгізу жүйесі; ғимаратта микроклимат құру; жылуды сақтау қасиеттері бар тиімді қоршау конструкцияларын пайдалану; табиғи жылыту, желдету, кондиционерлеу жүйелерін пайдалану; баламалы энергия көздерін, пассивті жүйелерді пайдалану; құралдардың, жарықтың электрлік жүктемесін минимизациялау; эксплуатацияны нашарлататын жағымсыз эффектілерден (көшелерді жылы аралдардан, каньондардан, алаңдардың құдықтарынан және т.б. ) арылту.
Б. Суды пайдаланудың және суды қолданудың тиімділігін қамтамасыз ету: сұр (жаңбырдан, жуынғаннан кейінгі) суды ирригация және әжетхананы шаю үшін жинау, сақтау және пайдалану; сұр (жаңбырдан, жуынғаннан кейінгі) суды қайта пайдалану және суды үнемдейтін құралдары арқылы судың санитарлық өңделуіне шығынды азайту; ғимаратты эксплуатация кезінде суды сақтау және тазарту жүйесін пайдалану; сыртқа ағынды суларды шығармай ластанған ағындарды тазартудың баламалы әдістерін пайдалану (қара суды - әжетхананың ағынды суы), сонымен қатар тірі машиналар (өсімдіктері қою батпақ); бірнеше ғимараттар суды жинауға және ортақ пайдалануға (ортақ кір жуатын орын, жүзу бассейндері және т.б.) ортақ жүйе орнату.
В. Материалдардың пайдаланылу, сақталу және өңделу тиімділігін қамтамасыз ету: экологиялық және экономикалық тиімді материалдарды пайдалану; материал жинақтаушы конструктивті шешімдерді (дөңгелектер, структуралар, мембраналар, композиттер және т.б.) пайдалану; бөлшектеуге және аздаған шығынмен қайта монтаждауға жарамды конструкцияларды пайдалану; ғимарат, құрал, жиһаз бөлігін қайта пайдалану; материалдарды қайта пайдалану арқылы шығынын азайту; бөлшектеуде аз энергияны және еңбекті қажет ететін материалды пайдалану.
5. Ғимараттардың, қалдықтардың экологиялық зиянды әсерін азайту: ғимарат пен жерлердің барлық қалдықтарын утилизациялау жүйесін құру; құрылыс, эксплуатация және бөлшектеу кезінде зиянды әсер етпеу; жер мен өсімдіктердің ландшафтты толықтығын сақтау; мәдени ландшафттарда жергілікті өсімдіктерді пайдалану; зиянкестермен химиялық күресу әдістерінен бас тарту; жасыл дәліздерді қолдау.
6. Ішкі ортаның экологиялық сапасын көтеру: құрылыс материалдарда зиянды ұшқыш заттардың мөлшерін азайту; микробтардың өсуіне жол бермеу; таза ауаның түсуін қадағалау; қызмет көрсететін материалдарда ұшқыш заттарды азайту; тұрғындардың ластануларын азайту; қалыпты акустикалық бақылау; қоғамдық жайлылыққа, күннің жарығына қол жетімділігін қамтамасыз ету.
7. Кешенді үйдің (ауыл, қала кварталы, қала), экологиялық және басқа проблемлемаларын шешу, оның апаттарға тұрақтылығы: ғимараттар кешені үшін жалпы жүйені (су пайдалану, сұр суды жинау, күн батареялары, жел агрегаттары, тазарту); бірлік архитектуралық-ландшафттық ансамблін құру; жұмыс орындарына, оқуға массалы транспорт, жаяу жүргінші, велосипед жолдарына жақындығын қамтамасыз ету; ғимараттарды және архитектуралық ансамблдерді жобалау кезінде мәдениетті және тарихи қауымдастық; ғимараттардың жобалауына және құрылыс материалдарға әсер ететін климаттық сипаттамалар; жасыл жобалауды әр түрлі тәсілдермен ынталандыру және қаланың тұрақты ортасын құру; бұзылудан кейін рециркуляция үшін инфраструктура құру; құралдардың аймақтық экологиялылығын қамтамасыз ету; ғимараттардың және қаланың апаттық жағдайларға тұрақтылығын қамтамасыз ету.
1.4 Архитектуралық-құрылыстық бионика
Архитектуралық-құрылыстық бионика тірі ұлпаларды құратын конструктивті жүйе, материалды, энергияны үнемдеу принципі және сенімділікті қамтамасыз ететін тірі организмдердің анализімен айналысады.
Архитектуралық-құрылыстық бионика экологиялық қаланы құруда жақсы қала ортасы тек ғимараттың сыртқа ортасының жақындауы және адамға жайлы табиғи формалар ретінде қызмет етеді, сонымен қатар ғимаратты және олардың техника-экономикалық көрсеткіштерін визуальды қабылдауды жақсартуға мүмкіндік береді.
Архитектуралық-құрылыстық бионика архитектуралық-құрылыстық экологиямен тығыз байланысты. Олар қолайлылықты, табиғатпен шығарылған көп ғасырлық шешім периодын архитектура мен құрылыста пайдалануды негіздейді.
Зерттеулердің қатарына архитектуралық, қала құрылысы және құрылыс бионикасы: бөліну орындарының генеральды жоспарлары; табиғи конструкциялардың негізгі принциптерін құру; табиғаттағы конструктивті жүйелер және оларды архитектурада және құрылыста (қысылған, созылған және қисаятын элементтер, фундаменттер, айналымдар, структуралар, мембраналар, торлар) пайдалану; пассивті және активті табиғи материалдар; жасанды ғимараттардың биоморфтылығы; ландшафтпен органикалық байланыс; табиғи конструкциялардың өсу процедуралары және функцияны орындаудан кейін ыдырау; грунтты ауыстыру және дайындау механизмдерін жүргізу.
Тірі организмдерде және олардың қауымдастықтарында табиғи принциптер тұрақтылығын және функционалдануын құрылыста пайдаланатын тиімді бағыттар құрылысты дамыту - табиғи материалдарды пайдалану ғимараттың табиғатпен байланысын қалыптастыру (кесте 1) [36].
Кесте 1 - Табиғи және құрылыстық-экологиялық принциптер
Көрсеткіш
Принциптер
Табиғатта
Құрылыста
Орналасу орны
Популяция параметрлері экологиялық факторлармен анықталады
Ландшафттың барлық элементтерінің байланысы
Ландшафт ерекшеліктерін ескере отырып тіршілік ортасын таңдау (экологиялық қуыс)
Экологиялық тепе-теңдікте жетістікке жеткізу
Ғимараттардың және ландшафт элементтерінің байланысы
Қала құрылыста ландшафт ерекшеліктерін есепке алу
Ландшафтпен қарам-қатынасы
Гомеостаз (қозғалмалы-тұрақты жүйе тепе-теңдігі)
Ярустарға вертикалды қабат
Метаболизм
Биотикалық факторлар (тірі организмдердің әсері)
Ландшафттың масштабтылығы (өлшемдердің сәйкестігі)
Рельефке, ландшафтқа әсердің жоқтығы
Заттардың айналым табиғаты
Технологиялық құралдарда тепе-теңдікке жетуге ұмтылу
Әзірше қолданылмайды
Метаболикалық үй салу (бірінші үлгілер)
Әзірге қолданылмайды (негіздерді және құрылыс биотикалық орын)
Барлық ғимараттар ландшафты масштабты жасауға ұмтылу
Рельефке араласпау, ландшафттың ластанбауы
Табиғи заттардың айналымына араласпау
Ақпараттық жүйелер
Ақпараттық-өлшегіш жүйелер (датчиктер, анализаторлар)
Кері байланыс (өзгерістерге жауап қайтару)
Жыл мезгілдеріне, қауіпсіздікке реакция және т.б.
Биологиялық мониторинг
Ақпараттық-өлшегіш жүйелер
Кері байланыс принциптерін қолдану
Жыл мезгілдеріне, қауіпсіздікке ғимаратта автоматты реакция жасау
Мониторингты қолдану
Энергия
Табиғи қайта қалпына келетін энергия көздері (күн, жел және т.б.)
Энергияны үнемдеу
Табиғи түс, люминесценция және т.б.
Аккумуляторлар
Дәстүрлі емес энергия көздерін қолданатын ғимараттар салу
Энергоүнемді ғимараттар жасау
Жарықтың жаңа биологиялық көздерін пайдаланатын ғимараттар салу
Ғимараттарда экологиялық таза жаңа биоаккумуляторды қолдануы
Даму, ыдырау
Бағдарламада өзін-өзі дамыту
Бағдарлама бойынша эксплуатация кезінде өзгерістерді жөндеу
Өмір сүру уақыты аяқталған соң ыдырап табиғи айналымға қосылу
Өзі өсетін ғимараттарды салу
Бағдарлама бойынша қажетті өзгерістер және өзін-өзі реттеу
Құрамындағылардың материалдарды өндіру процесі Өзін-өзі бұзу
Ресурстарды пайдалану
Суды және ауаны тұрақты тазарту
Жағымды дыбыс (шу) фоны
Жағымды толқын фоны (жел жылдамдығының ауысуы)
Өңделмейтін ластағыштар (абсорбция)
Ғимараттарда, қалаларда суды және ауаны тазарту жүйесін пайдалану
Қалаларда жағымды дыбыс құру фоны
Толқын ластағышының, жел бағытының өзгеруін қамтамасыз ету
Қалдықтарды утилизациялау, қалдықты технология.
Конструкциялар
Кеңістіктік конструкциялар, бұтақтану
Гексагоналдылық
Тургор (клетка ұлпаларындағы ішкі қысым), ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
ГЕОГРАФИЯ және ТАБИҒАТТЫ ПАЙДАЛАНУ ФАКУЛЬТЕТІ
МАГИСТРАТУРА
Энергоэкология кафедрасы
6М060800-Экология
МАГИСТРЛІК ДИССЕРТАЦИЯ
Жасыл құрылыс дамуының болашағы
(Алматы облысының мысалындағы)
Орындаушы _____________ Чутукова Н.К. " __ " _____ 2015 ж.
Ғылыми
жетекші,
б.ғ.к.,
доцент _____________ Солодова Е.В. " __" _____ 2015 ж.
Қорғауға
жіберілді:
Кафедра
меңгерушісі,
г.ғ.к., доцент _____________ Базарбаева Т.А. " __" _____ 2015 ж.
Алматы, 2015
Түйіндеме
Магистрлік диссертация 3 тараудан, 79 бет, 10 кестеден, 24 суреттен, 98 пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.
Алматы қ. мен Алматы облысының территориясында жасыл құрылысты дамыту мақсатында автономды энергия үнемдеуші экоүй модулі құрастырылды. Алматы қ. территориясында жасыл құрылыстың болашақ даму талдауы жүргізілді.
Резюме
Магистерская диссертация состоит из 3 глав, 79 страниц, 10 таблиц, 24 рисунков, 98 источников литературы.
Разработан модуль автономного энергосберегающего экодома для развития зеленого строительства на территории г. Алматы и Алматинской области. Проведен анализ перспективы развития зеленого строительства на территории г. Алматы.
Summary
Master's thesis consists of three chapters, 79 pages, 10 tables, 24 figures, 98 references.
The module of the autonomous energy-saving ecohouse is prepared for development of green construction in the territory of Almaty city and Almaty region. The analysis of prospect for development of "green" construction in the territory of Almaty city is carried out.
Мазмұны
Кіріспе
6
Негізгі бөлім
1
Әдеби шолу
8
1.1
Жасыл құрылыстың пайда болу тарихы
8
1.2
Жасыл құрылыс тұрақты даму жолы ретінде
12
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
Жасыл құрылыс урбоэкология ғылым жиынтығының жаңа бөлігі
Архитектуралық-құрылыстық бионика
Жасыл құрылыс ғимараттарын бағалауда пайдаланылатын халықаралық стандарттар
Жасыл құрылыста LEED және BREEAM бағалау стандарттарын салыстыру
Қазақстанда жасыл құрылыстың даму келешегі
Алматы қаласындағы жасыл құрылыс принциптері
16
20
22
24
26
29
Тәжірибелік бөлім
2
Автономды энергия үнемдеуші экоүй жобасы
44
2.1
Энергияны үнемдеуші экоүйді жобалау
44
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
Сумен қамтамасыз ету және канализация
Вентиляция және ауа кондиционирленуі
Ауа температурасының және ауа ылғалдылығының көрсеткіштері
Жылумен қамтамасыз ету
Энергияны үнемдеу
45
46
46
47
47
3
Автономды энергияны үнемдеуші экоүйдің моделі
49
3.1
Экоүй электрлік жүктемелерінің алдын-ала есебі
55
3.2
3.3
Күн батареяларын қолданудың есебі
Базисты экоүйлердің есептелген техника-экономикалық көрсеткіштері
55
58
Қорытынды
63
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
66
Анықтамалар
Магистрлік диссертацияда анықтамаларға сәйкес келесі терминдер қолданылған:
Энергия қуатының үнемделуін сараптау - бұл кейіннен энергия қуатының шығымын азайту жөніндегі ұсынымдар мен техникалық шешімдердің әзірленуімен, сондай-ақ талданып отырған жобаны жүзеге асыру кезінде тиімсіз технологиялар мен материалдардың енгізілуін, тиімсіз техниканың, керек-жарақтар мен аспаптардың дайындалуын алдын алу мақсатында зерттеліп отырған жобада энергия қуатын үнемдеу принциптерінің қолданылу тиімділігін бағалау.
Энергия қуатын үнемдеу - энергетика ресурстарын тиімді пайдалануға бағытталған қызмет (ұйымдастырушылық, ғылыми, өндірістік және ақпараттық).
Энергетикалық ресурс - қазіргі уақыттағы техника және технологияның даму дәрежесінде қолданылып отырған немесе келешекте қолданыла алатын энергия тасушы.
Энергетикалық ресурстардың тиімді пайдаланылуы - техника мен технологиялардың қазіргі даму деңгейінде және қоршаған табиғат ортасын қорғау талаптарының сақталуымен энергетика ресурстарының пайдалануының экономикалық ақталған тиімділігіне қол жеткізу.
Белгілер мен қысқартулар
НҚА - Нормативті құқықтық акт
НТҚ - Нормативті техникалық құжаттама
ЖСҚ - Жобалы сметалық құжаттама
ТӘК - Тиімді әрекет коэффициенті
ҚР ҚНжЕ - Қазақстан Республикасының құрылыс нормалары мен ережелері
Кіріспе
Зерттеу тақырыбының өзектілігі. Әлемнің барлық ғимараттар барлық бірінші реттік энергияның шамамен 40%, барлық электр қуатының 67%, барлық шикізаттың 40% және ауыз судың барлық қорының 14% пайдаланады, сонымен қатар барлық көмірқышқыл газ шығарындысының 35% және барлық қала қалдықтарының шамамен жартысын шығарады.
Ғаламшар халқының өсуі - ғимараттарға қажеттіліктің артуының негізгі себебі болып табылады. Бұл өсу сондай-ақ табиғи ресурстарға қажеттіліктің артуына және қалдықтардың түзілуіне алып келеді. Егер 1950 ж. ғаламшар халқының саны 2,535 млрд. адам болса, 2000 ж. 6,124 млрд. адам болды, енді 2050 ж. ғаламшар халқының саны болжам бойынша 9,191 млрд. адамды құрауы мүмкін. Егер урбандалған Жер территориясының барлық аумағы 1980 ж. 4,69 млн. кв2 құраса, болжам бойынша, 2070 жылы ол 19 млн. кв2 жетеді немесе барлық 12,8 % және тіршілікке жарамды құрлық территориясының 20% құрайтын болады.
Көптеген заманауи қалалар үшін ойланып жобаланбаған қала кеңістіктер, сапасыз тұрғын үйлер мен ғимараттар - нашар жарықтандыру мен желдету, қымбат эксплуатация жәнк жоғары энергосыйымдылық, нашар архитектуралық формалар, толық ойластырылмаған транспортты инфраструктура өзекті проблема болып отыр, нәтижесінде өзен акваторияларының ластануына, үлкен ұйымдастырылмаған қоқыс алаңдарының жиналуына, биологиялық алуантүрліліктің азаюына, көмірқышқыл отынының жануына алып келді - бұл сауатсыз қала құрылыс саясатының аз бөлігі ғана.
Осындай ықпал тұрақты, жарасымды территорияның және мемлекет экономикасының дамуын қамтамасыз ете алмайды.
Құрылыста тұрақты даму қауіпсіздікті қамтамасыз ету және адам өмір сүруіне қолайлы жағдайлар жасау, қоршаған ортаға құрылыс қызметінің зиянды әсерін шектеу және қорғау, кез келген құрылыс қызметін іске асырғанда табиғи ресурстарды тиімді пайдалану.
Соған байланысты жасыл құрылыс құрылыс объектісі орналасқан территорияның тұрақты дамуын қамтамасыз ететін тиімді құрал ретінде қарастырылады. Жасыл құрылыс концепциясы теорияны және экологиялық құрыслыстың практикасын үнем, жайлылық, қажеттілік, ұзақтылық ұғымдарымен толықтырады. Жасыл ғимараттар аз шығын және максималды жайлылық ұсынатын жоғары сапалы құрылыс, ал жасыл стандарттар дәстүрлі жобалау мен ғимараттарды салудан тұрақтыға өтуді жылдамдатады.
Бүгінде бүкіл дүниежүзіндегідей Қазақстанда жасыл құрылыстың дамуына үлкен назар салынып отыр. Ұлт Көшбасшысы Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев жаңа саясат курсын анықтады - Қазақстан-2050 стратегиясы, ол мемлекеттің жасыл даму жолына тұрақты және тиімді экономика моделін құруға негізделген.
Диссертациялық жұмыстың мақсаты - Алматы қаласының территориясында тұрақты дамуды қамтамасыз ету және өмір сүрудің барлық циклында жоғары эколого-экономикалық көрсеткіштері бар ғимараттардың бәсекеге қабілеттілігін жоғарылату арқылы жасыл құрылыс көлемін арттыруды ынталандыру.
Мақсатқа жету үшін шешу қажет міндеттер:
- жасыл құрылысты құрылыс объектісі орналасқан территорияның тұрақты дамуын қамтамасыз ететін тиімді құралы ретінде негіздеу;
- өмірлік цикл әдістемесін анықтау негізінде құрылысты жобалауға ақпараттық әдісті қолдануды, құрылыс объектілерін бағалайтын халықаралық рейтинг жүйелерінің бағалау жүйесін зерттеу және салыстыру;
- Алматы қаласының территориясында жасыл құрылыс даму келешегін талдау;
- Автономды энергияны үнемдейтін экоүйлердің моделін дайындау.
Зерттеу әдістемелері. Зерттеудің негізгі құралы бірқатар әдістерді өзара байланыстыру: объектілерді шынайы зерттеу, ғылыми әдебиет пен архивті мәліметтерге талдама жүргізу. Зерттеу, автор жинаған Қазақстанның мемлекеттік архивті мекемелері берген фактілік мағлұматтарға негізделеді.
Зерттеу әдістемесі Қазақстан Республикасында қолданылатын жобалауға, құрылысқа және тұрғын үйлер мен кешендердің эксплуатациясына талаптарды орнататын негізгі мемлекеттік стандарттарды, құрылыс нормаларын және ережелерін, пайдалануға негізделген:
- ҚР ҚНжЕ 3.02-43-2007. Тұрғын үй ғимараттары;
- ҚР ҚНжЕ 2.03-30-2006. Сейсмикалық аудандардағы құрылыс;
- ГОСТ 30494-2011. Тұрғын үй және қоғамдық ғимараттар. Үй жайлардағы микроклимат параметрлері;
- ҚР ҚНжЕ 3.02-02-2001. Қала құрылысы, архитектура саласындағы мемлекеттік нормативтер. Негізгі ережелер.
Зерттеу нысаны: Автономды энергияны үнемдейтін экоүйлердің моделі. Зерттеу пәні: Экоүй моделінде қолданылатын баламалы энергия көздері.
Теоретиялық және практикалық маңызы: Алматы қаласының территориясында тұрақты дамуды қамтамасыз ету және өмір сүрудің барлық циклында жоғары эколого-экономикалық көрсеткіштері бар ғимараттардың бәсекеге қабілеттілігін жоғарылату арқылы жасыл құрылыс көлемін арттыруды ынталандыру.
Мемлекетіміздің территориясында жасыл құрылыс және жасыл стандарттарды, жасыл ғимараттарды салуды тарату және қолдау қоршаған орта сапасын және халықтың өмір сүру сапасын жақсартуға арналған стратегиялық мақсатқа жетуге мүмкіндік береді.
1 Әдеби шолу
1.1 Жасыл құрылыстың пайда болу тарихы
Әлемде миллиардтан астам ғимарат бар екені анықталды және олардың қоршаған ортаға тигізетін жағымсыз әсерлерін келесідей сандармен көрсетуге болады: 17 % ауыз суды шығындайды; барлық кесілген ағаштардың 25 % пайдаланады; көмірқышқыл газының барлық шығарындыларының 33 %; барлық материалдар мен энергияның 40 % пайдаланады [1].
Ғаламшарда халықтың өсуі - ғимараттарға мұқтаждықты арттыратын басты себеп болып табылады. Өсу нәтижесінде, сонымен қатар, табиғи ресурстарды пайдалану және қалдықтардың түзілуі де артады. Ғаламшарда көмірқышқыл газының 80 % шығарындыларын шығаратын халықтың 50 % -ы жиі урбандық территорияларда өмір сүреді.
1972 жылы өткен БҰҰ-ның қоршаған орта және қоршаған орта туралы Бағдарлама жасау жөніндегі Стокгольм Конференциясы экологиялық мәселелерді шешу үшін үкіметтік деңгейде халықаралық қауымдастықтардың ат салысуын белгіледі. Тұрақты даму Концепциясы 1970 жылдары басталған ғылыми білімдердің экологизацияға логикалық өту және қоғамдық-экономикалық дамуды алға тартады. Бұл концепцияның негізгі тезисі қауіпсіздікті қамтамасыз ету және адамның өмір сүруіне қолайлы жағдай жасау, шаруашылықтың және басқа да қызметтің қоршаған ортаға зиянды әсерін шектеу және кез келген құрылыс түрін салуда табиғи ресурстарды рационалды пайдалану болып табылады [2].
1974 жылдан бастап әлемдік энергетикалық тоқыраудан кейін әлемдік құрылыс практикасында энерготиімді ғимараттар құрылысы деген бағыт пайда болды және осы уақытқа дейін өзінің өзектілігін сақтап қана қоймай, сондай-ақ күннен-күнге мұқтаждығын арттырып отырған осындай ғимараттардың ғылыми негіздері белсенді қалыптастырыла бастады [3].
1980 жылдардан бастап үйдің экологиялық қауіпсіздігіне ерекше назар салынып отыр. Энерготиімді технологиялардың ішінде ішкі ауа сапасының жоғарылауына көмектесетін және үйдің экологиялық қауіпсіздігін арттыратындары сұранысқа ие [4].
1990 жылдардың соңынан бастап энерготиімділік және экологиялыққа қоршаған ортаны бұзылудан сақтау талаптары қосылды. XXI ғасыр құрылысының негізгі идеясы табиғат антропогенді қызметтің пассивті фоны еместігі туралы ой. Кәсіби көзқарастың нәтижесінде қала құрылысына қолайлы сипаттамалары жоғары және ғимараттардың климатизациясына энергетикалық көз болып табылатын жаңа табиғи орта түзілуі мүмкін [5].
"Жасыл" стандарттарды дайындау 1990 жылдары басталды. Қазіргі таңда, халықаралық практикада ғимараттарда (жобалау, құрылыс және эксплуатация) қолданылатын "жасыл" стандарттардың саны 50-ге жетті. Бағалау критерилері әр түрлі. Айта кетерлігі, бағалау критерилерінде ұлттық ерекшеліктер ескерілді және бірінші дайындаған мемлекетте, кейін әлемнің басқа мемлекттерінде қолданылды [6].
Критерий топтарының классификациясы келесі бағыттар бойынша жүргізіледі: қоршаған ортаны ластауды азайту; табиғи ресурстарды рационалды пайдалану, энерготиімділік; технологиялар, инновациялар мен менеджменттер; экологиялық қолайлылық [7].
Қоршаған ортаға ғимараттардың әсер ету бағытына сәйкес: сыртқы қоршаған ортаның ғимараттарға әсері. Құрылыста тұрақтылыққа жақындау регламентациясы, ғимараттардың "жасыл" стандарттар принциптеріне сәйкес келу дәрежесін бағалау [8].
Жасыл стандарттар жұмсалған энергияның толық тізбегін жобалайды, құрылыс және утилизация, қайта пайдалану процесін есепке алады. Энергиялық, экономикалық аспектілерін есепке ала отырып жобалау кем дегенде алты бөлімінен тұруы керек: территория, су, энергия және атмосфера, материалдар мен ресурстар, ортаның ішкі сапасы, инновациялар [9].
"Жасыл" құрылыстың дамуына әсер ететін климат өзгерісі және СО2 шығарындыларын азайту туралы ұлттық және үкімет аралық деңгейдегі қозғалыстар [10].
2002 жылы экологиялық құрылыс бойынша Бүкіләлемдік кеңес құрылды [11].
2002 жылы өткен БҰҰ-ның тұрақты даму жөнінде Бүкіләлемдік саммит барлық әлемдік қауымдастықтың тұрақты даму идеялары Жер ғаламшарында тіршілікті қамтамасыз ететін негізгі адамзаттың қажеттіліктерін ұзақ уақыттық қанағаттануда сақтайтын жүйе екендігін дәлелдеді. Осыған байланысты, жасыл құрылыс территорияның тұрақты даму құрылыс обьектісі механизм ретінде қолданылады [12].
Солай, жасыл құрылыс - бұл жобалау және құрылыс стандарттарымен құрылымданған жинақтық білім. Оның даму деңгейі ғылым мен технологиялардың жетістіктеріне, өнеркәсіптік инженерлер белсенділігі мен қоғамның экологиялық принциптерін құруына байланысты.
Жасыл ғимараттар біріншіден энергия мен су пайдалануды азайту үшін жобаланады. Солай, авторлардың жұмысында [13] бұл ресурстарды пайдалану шамамен 25 - 30 % және 30 - 50 % азайтылады екен. Көптеген зерттеулер бойынша, жасыл ғимараттар жобалауының және құрылысының бағасы және қарапайым ғимараттардың құрылысы мен жобалауының бағасында айырмашылық аз. Мысалы, зерттеулер бойынша, Массачусетс (АҚШ) штатында 33 жасыл ғимараттар құрылысының бағасы тек 2 %-ға жоғары болған [14].
Жасыл ғимараттар жұмыс жасаушылардың еңбек өнімділігін арттыра алады және формальдегид бөлетін құрылыс материалдарын пайдаланбай олардың денсаулығына зиян келтірмейді. Мысалы, АҚШ-тағы зерттеулер адамның еңбек өнімділігінің артуы 1,5 %-ы жылына 1000 долларға эквивалентті немесе 1 м2 - 4 долларға тең [15].
Жасыл құрылыста құрылыс қызметінің экологиялық қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін негізгі принциптер қолданылады: 1) білікті жобалаушы топ; 2) энерготиімді технологиялар және шешімдер; 3) рационалды суды пайдалану; 4) ғимараттардың орнын таңдау; 5) экономикалық анализ; 6) ландшафтты дизайн; 7) жобалау; 8) материалдарды таңдау; 9) құрылыс қалдықтарын екінші реттік пайдалану және өңдеу.
Қазіргі таңда жасыл құрылыс әлемде жылдам дамып жатыр. Әлемнің көптеген мемлекеттерінде жасыл құрылыстың экономикалық, экологиялық және қоғамдық артықшылықтары туралы ақпарат өзекті және мамандар мен қоғамда қызығушылық туындатып отыр [16].
Экологиялық артықшылықтары: парникті газдардың шығарындыларын азайтады, табиғи ортаға ластанған сулардың түсуін төмендетеді, табиғи ресурстарды сақтайды.
Экономикалық артықшылықтары келесідей: ғимараттардың эксплуатация кезінде энергия мен суды пайдалануды азайту нәтижесінде шығынды төмендетеді, объект капитализациясын арттырады және қаржыландыру мен сақтандыру шығындарын азайтады, жалға алушылардың қызығушылығы, әлемдік мойындау, корпоративті бәсекелестік, жасыл құрылыс технологияларының ашықтығы және қол жетімділігі.
Қоғамдық артықшылықтарына жатады: үй-жайда ауа, жылу және акустикалық сипаттамалардың сапасы жайлы жағдайда, тұрғындар мен жалға алушылардың денсаулығы мен өміріне жақсы жағдайлар жасалады.
Жасыл ғимараттарда шығыны азайтылған құрылыстың сапасы жоғары және максималды жайлы болады. Жасыл жобаларды іске асыру өзектілігін айқындайтын тұрақты дамуға көмегін тигізеді [17].
Көпғасырлық урбанизация кезінде ғаламшарда қала құрылысы туралы шешімдер дамыды. Ғаламшарда урбанизация - кішкентай тұрақтардан керемет урбоареалдарға дейін ұзақ тарихи жол жүрді.
Алғашқы адамзат тұрақтары бірінші реттік қажеттіліктерді қанағаттандыру қызметін атқаратын жай орта болған және табиғи орта мен қоғамның ішіндегі қарым-қатынастарға байланысты шешілмейтін қандай да бір қоғамдық және экологиялық проблемалар туындатқан емес.
Бірінші пәтерлер қол жетімді материалдардан - шөптер, жапырақтар, батпақтар, бұталар, терілер мен жануарлар сүйектерінен жасалды. Аз уақыт қызмет етіп, бұл үйлерді адамдар көшу кезінде тастап отырған, сосын олар табиғатта органикалық материал ретінде ыдырап отырған. Экологиялық тепе-теңдік көшпелі тайпалардың өсімдіктер мен жануарлар ресурсының таусылуы себебінен көшуі немесе қажеттіліктерді тұрақты өтеу үшін бір-бірінен алыста орналасу үшін көшіп жүрген. Қалдықтар мөлшерінің артуы себебінен ортаның нашарлауы адамды оларды құрту жөнінде ойлануға мәжбүр етті. Қала ортасын экологизациялау басталғанда Жерде бірінші урбанирленген ландшафттар - тұрақтар, үйлер мен мәдени ғимараттар пайда болды [18].
Алғашқы үйлерде өмір сүру сапасы төмен болды, бірақ ең ескі қалаларды да қол жетімді әдістермен жоғарылатқан: визуалды орта жақсарды, архитектурада монументальды туындылар пайда болды, жасылдандыру, канализация технологиялары, дене санациясы және т.б. жүргізілді. Солай, Крит аралында терракоттан (2000 ж. б.ғ.-ге дейін ) ванна мен құбыр табылды. Ассириялық патшаның Саргон II (б.ғ.б. VII ғ.) ғимаратында әр орындықтың астында су төгетін, құмыралар табылған. Ескі Римда б.ғ.б. 312 жылы жақсы тазарған және аз тазарған сулар үшін алғашқы акведук табылды. Ортақ моншалар мен байларға арналған жеке моншалар салынды. Римда су төгетінін сақтап отырған (заманауи канализацияларға ұқсас). Скульптуралық мрамордың үстімен төгілген. Жанында су құбырлар, құдайлардың ескерткіштері орналасқан. Әжетханаларда адамдар әңгімелесіп, жаңалықтармен бөліскен. Ластанған су XIX ғасырға дейін Еуропада жалғыз сақталған канализациялық коллектор арқылы Тигр өзеніне құйылып отырған [19].
Ескі Үндіде құрылыс ережесінің Шильпашастра экологиялық бағыттылығы келесідей: әр үйге функционалды зондылау (сәйкес жерлер үйге, саябақтарға, сыйынатын орындарға, су резервуарларына бөлініп отырған. Ғимараттардың биіктігі, биіктігі регламенттеледі, олардың тағайындалуы, қабырғалардағы материалдар, ғимараттардың орналасуында жел бағыты, ғимараттың қызыл сызығы есепке алынды [20].
Екіөзен қаласын (б.ғ.б. VI - VII ғғ.) тас платформаларында арнайы шұңқырларға өсімдіктер салу арқылы периметрі бойынша жасылдандырған. Навуходоносор II (б.ғ.б. 605 - 562 жж.) кезінде салынған Семирамидтың Ілінгіш бақтары бірінен-бірі асқан террасалары болған. Террасалар қорғасынмен құйылған тас тақташаларын монтаждаған тас бағандарына сүйенген. Сосын битуммен қаныққан қамыс қабатын салған, әрі қарай кірпіштің екі қабатын, ал оның үстіне 1-2 м өсімдік грунтын қойған. Төменгі террасаларда ағаштар отырғызылған, ал жоғарғыларында бұталар мен гүлдер орналасқан. Ілінгіш бақтардың идеясы кейін Персияда, Италияда, Ресейде қолданылды, ал қазір бүкіл әлемде аздап өзгерген формада газон-шатыр құралының көмегімен қолданылады [21].
Антикалық Грекияда және Ескі Римде табиғаттың үйге жақындығын жақсы архитектуралық ережелер мен әр түрлі шешімдерді қолдану арқылы іске асты [22].
Бірақ қалалардың өсуіне байланысты экологиялық және қоғамдық проблемалар арта бастады. Қазіргіге ұқсас қала ортасының сапа проблемалары б.ғ. II ғасырда басталған. Египеттік мумияны зерттеу нәтижелері, олардың өкпелері май шамдары мен құм бөліктеріне толғандығын көрсетті. Римда Юлий Цезарь қала көшелерінде транспорт көп болғандықтан арбаларды тек бейуақытта жүргізуге рұқсат ету туралы заң орнатқан [23].
Қала дамуының факторлар (экологиялық, қоғамдық және т.б.) жиынтығының жоқтығы қала құрылысының шешімдері сәтсіздікке әкелді. Көптеген ғасырлар бойы құрылысшылардың табиғатқа қатынасы тұтынушылық көзқараста болған. Нәтижесінде қазіргідей жағдай орын алды: көп қабатты ғимараттар - балкондар сирек жасылдандырылған және параллелепипедтті орналасқан; фасадтардың түгел шыныда болуы; көшелерде, алаңдарда, саябақтарда ластанған өсімдіктер; ластанған су қоймалары; автокөліктер толған асфальт қабатымен қапталған көшелер мен алаңдар; зауыттардың көптеген түтінді және шығарынды құбырлары, ақаба сулар мен басқа да қалдықтар; жел жоқ кездегі смог қалпақтары.
Сондай-ақ қалыпты қала ортасында үйлердің, өнеркәсіптік ғимараттардың, инженерлі аймақтардың шынайы табиғи ортада функциясын ескермей салу және жобалау қалыптасқан: ғимараттар жағымсыз, олар табиғи ортаға барлық ластану түрлерін, сонымен қатар эстетикалық ластануды да енгізеді. Ландшафт нашар қолданылады, ғимараттар табиғи қоршауға масштабты емес, материалдар да кейде жағымсыз, қалдықтар ұзақ өңделеді, табиғи көздер энергиясы аз қолданылады. Адам территорияның урбанизациясын табиғи ресурстардың сарқылмау түсінігін, атмосфера, гидросфера, литосфера ластанудан кейін өзін-өзі тазарта алатынын, табиғи ландшафттардың қысқаруына биосфераның шыдамдығын дұрыс білмегендіктен дұрыс қалыптастырмаған [24].
1.2 Жасыл құрылыс тұрақты даму жолы ретінде
Жасыл құрылыс, жасыл ғимараттар, тұрақты құрылыс (Green Building, Green construction немесе Sustainable building) - бұл ғимараттардың құрылысы мен эксплуатациясының практикасы, мақсаты ғимарат сапасын көтеру және сақтау, ішкі ортасының жайлылығын арттырумен қатар энергетикалық және материалдық ресурстарды пайдалану деңгейін азайту.
Архитектуралық-құрылыс экологиясы жаңа ғылым ретінде 1991 жылы жарық көрді [25] және содан бері даму үстінде. Соңғы жылдары тұрақты архитектура және тұрақты (жасыл) құрылыс архитектуралық-құрылыс экологиясының маңызды бөлігі болып қалыптасты. Бұл ғылымдарда бірінші орындағы маңызды міндет қала ортасында ғимараттардың ішкі және сыртқы сапасын көтеру болып табылады.
Бұл жаңа ғылымдар тұрақты дамуды дамытуға бағытталған, олар нақты зерттеулерге және урбоэкология, архитектуралық-құрылыс экологиясы, экологиялық энергетика, транспорт және тағы басқа салалар аясында дайындалған жұмыстарға сүйенеді. Салынған қоршаған орта және құрылыс индустриясы - бұл тұрақты дамуға жетудің екі кілті, себебі басқа индустриалды салалар өмірлік маңыздылығы бойынша құрылыс саласымен салыстырғанда төмен.
Құрылыста зерттеулер мен инновациялардың Халықаралық кеңесі 1999 жылы тұрақты құрылыс проблемаларын және шешімдерін детализдеу үшін Күн тәртібінде XXI ғасыр тұрақты құрылыс дайындалды. Құрылыс тұрақты даму проблемаларының арасында орталыққа қойылды, себебі құрылыс саласы кез келген мемлекетте қоғамдық-экономикалық дамудың негізгі мүшесі болып табылады. Мысалы, Еуропада ғимараттар 40 % аса энергияны пайдаланады, ал құрылыс саласы шамамен жасанды қалдықтардың 40 %-ын шығарушы болып табылады. Сондықтан тұрақты құрылыс бағдарламасында қала ортасының сапасы бірінші орында тұр [26].
Тұрақты (жасыл) құрылыс - тұрақты дамудың экологиялық, қоғамдық-экономикалық және мәдени аспектілерінде ат салысатын құрылыс. Тұрақты құрылыс шеңберіне көптеген проблемалар кіреді - экологиялық, қала құрылысы, архитектуралық, құрылыстық, экономикалық және қоғамдық [27].
Тұрақты архитектура жаңа бағыт ретінде түзіліп жатыр. Бастапқыда ол тек энергияны пайдалануы төмен ғимараттардың архитектурасы деп есептелді. Бұл түсінік тұрақты архитектураның даму стратегиясын қысты, бірақ біртіндеп оның шеңберіне басқа да проблемалар қосылды: жайлылық және қала әл-ауқаттылығы; жарық пен вентиляцияда табиғи технологияларды пайдалану; ғимараттардағы микроклимат; биік тұрақты құрылыс; тұрақты архитектура үшін стратегия мен құрал-жабдықтар; өмір тізбегін бағалау материалдары; энергияны пайдалануы нөлдік көрсеткіштегі салынған орта; тұрақты келешекте дәстүрлі шешімдер [28].
Тұрақты архитектура және құрылыс әрдайым дамиды, жаңа идеялармен, бағыттармен толықтырылады. Ғимараттарды және инженерлік құрылыстарды салуда архитектуралық-құрылыстық экологиялық шешімдер адамға ұсынылатын орта сапасының көтерілуіне алып келетін тірі табиғатқа көмектесу бағытында дамиды.
Сау ортасы бар экологиялық қалада тұрғындардың, үйлердегі көршілердің, жасылдандырылған алаңдарда архитектура құралдарымен қарым-қатынасын қолдайды. Барлық тұрғындарды қала ортасының архитектуралық-ландшафттың көмегімен тәрбиелеу сезім мүшелері (көру, есту, түйсік) үшін әдемі және дені сау, таза орта арқылы жүзеге асады. Өз кезегінде тұрғындар сапаны қолдайды [29].
Сау және экологиялық қала ортасын құруда бірінші орынды алатын әдістер ғимараттардың және инженерлік құрылыстардың экологиялық көркемділігі.
Бұл көркемдіктің ерекшелігі антропология мен өмір сүру тарихын дайындаумен байланысты. Экологиялық көркемділік адамға жағымды және визуалды көркем болып келеді. Бұл, мысалы, формалардың қисықсызықтығы және әр түрлілігі (табиғатта абсолютті бірдей жапырақтар, ағаштар, ландшафттарда кеңістік және бұрыштар) жасылдандыруға (адам көзінде көптеген түрлі-түсті сызықтар бар, адам жасылдың ортасында өскендіктен осы түстерді қолданған дұрыс. Адам инстинктивтілігі өзіне және денсаулығына экологиялық көркемділік факторын табиғи ландшафттардың көп болуын білдіреді [30].
Заманауи экологиялық ғимараттарда жеке конструктивті элементтер қала тұрғындары үшін ерекше, себебі олар бұрында салынған әдемі ғимараттар, әдемілік, тепе-теңдік туралы қалалардың үлгісінің алғашқы түсінігін бұзады. Осындай элементтердің пайда болуы ғимараттың өңін өзгертетін жаңа технологиялардың арқасы. Мысалы, күн батареялары және гелиоколлекторлар ғимараттардың шатырларына әрқашан сәйкес келе бермейді. Ғимаратта терезелерді күннің жарығы бөлменің түбіне дейін кіретіндей күннен қорғау және күн батареяларымен қатар қолдандыру. Ғимараттара ерекше көріністі табиғи вентиляция құралдары, сонымен қатар ғимараттармен қатар қолданылған желагрегаттары алады, егер фасадта көрінсе және қалақ жағымсыз визуалды алаң құрып айналса (осындай алаңдарды жою үшін жел аграгаттары арнайы вертикалды құбырларда орналасқан [31].
Жаңа экологиялық технологиялар терең жұмысты қажет етеді, себебі экологиялық архитектура, экологиялық көркемділік жаңа құралдармен бұзылмауын қамтамасыз етуі қажет. Бұл технологиялық құралдар экологиялылық принципқа сәйкес келуі тиіс, сонымен қатар табиғатқа ұқсастық принципіне де сәйкес келуі тиіс. Әйтпесе ғимараттың бір параметрін экологияландырам деп басқа маңызды бөлігін бұзып алмау керек. Сондай-ақ экологияландырудың қарапайым әдістерін қолдану арқылы әдемі емес архитектуралық шешімдер қабылдаса да (мысалы, вертикальды жасылдандыру жұтаң фасадты жабады және ғимараттың жағымсыз көрінісін байқатпайды) ғимараттардың экологиялық көркемділігін жасауға болады [32].
Экологиялық көркем ғимараттар үшін бірінші кезекте сыртқы көрініс, форма және материал маңызды. Осындай ғимараттар ландшафттың негізгі компоненттерін бұзбай жақсы үйлеседі. Егер қала қоршаған ортамен бірге қарастырылса, барлық объектілер, аудандар және қала табиғи ортамен экологиялық теп-теңдікте болады. Экологиялық көркемдік қала ішінде табиғи территориялардың даму жолы арқылы жасалады. Үздіксіз урбоареалдар, мегаполистер экологиялық негізделмеген жасыл аймақтарсыз болса, егер архитектуралық қатынаста керемет және ластанулардан таза болғанның өзінде экологиялық көркем деп есептелмейді. Қалада флора мен фаунаны қорғау және сондай-ақ бірінші орында экологиялық көркемділіктің қамтамасыз етілуі тұр.
Табиғи формаларға ғимараттардың конструкциялары визуалды экологиялыққа жақын болады (сурет 1) [85]. Ғимараттарда кеңістік формаларын кең пайдалану - бұл қалалардың визуалды экологиялылығының маңызды өсу бағыттарының бірі. Үйдің экологиясы және тұрмыс пен үйдің эстетикасымен тығыз байланысты - адамға жақын адамдық мәдениеттің құрамы. Адамның үйі және оның барлық ішкі жұмыстары (пәтердің ішкі сылағы, жиһаз, бөлме өсімдіктері мен жануарлар, әр түрлі үйдің құралдары, ыдыстар, киімдер және т.б.) экологиялық және эстетикалық болуы, пәтердің ішкі сылағын жүргізу үшін тек табиғи, адамға ыңғайлы және әсер етуші материалдар - ағаш, табиғи бояулар, табиғи олифа, керамика элементтері, глазурленген тақталар, қағаз түс қағаздар, табиғи кілемдер және т.б. гүлді гамма көзге әдемі көрінеді. Әдеміліктің белгілі заңдары қолданылады: әр түрлілік және бөліктердің гармониясы.
Сурет 1 - Табиғи формаға жақын бөліктік конструкция, (ғылым мұражайының кешені, Токио)
Ішкі бөлмелердің фитодизайны (үйлер, офистер және т.б.) - бұл сыртқы көрінісіне, адам денсаулығына әсер етуін, орта микроклиматының тұрақтылығын ескере отырып өсімдіктерді безендіруде пайдалану. Безендірулердің ландшафтты жасылдануы табиғи ландшафтқа ұқсас болуы Жапиония және Англиядағы сияқты [33]. Ол сәйкес жағымды ассоциацияны қалыптастырады. Бүкіл әлемде қолданылатын қысқы бақтар да тиімді - архитекторлар мен бағбандар жасаған су қоймалары, су құбырлары, тастар, аздап архитектура элементтері қатысқан, сәйкес жарықтандырылған арнайы жасылдандырылған. Үйлердің ішінде өсімдік себеттер, перделер, жайқалған өсімдіктерден тұратын қабырғалар болады.
Тұрмыста пайдаланатын жиһаздар мен заттарды экологияландыру формальдегид және басқа да улы заттар шығаратын ағаш плиталар және пластиктен дайындалған жиһаздардан бас тартып, жер шарында қоры мол (керамика, шыны) қайта қалпына келетін және толық рециклденетін материалдардан жасалған жиһаздарды қолдану керек. Визуалды экология көптеген айқын деталдарды, аксессуарларды (фигуралық қаламдар, инкрустация және т.б.). ұсынады. Экологияландыруда жиһаз санын шектеп, оны ауыстырмай ұзақ уақытты пайдалану маңызды қажеттілік болып табылды.
Шіркеулерде, ескі сарайларда интерьер мен жиһаздар экологиялы болып келеді. Архитектуралық экологиялылық теорияларын білмесе де, оларды салғанда адамның әр түрлілікті, әдемілікті және бай детальдарды, табиғатқа ұқсас формаларды, заттарды ауыстырмай ұзақ пайдалану гармониялы түрде жасалған. Сарай интерьері (сурет 2) визуальды экологияның заманауи талаптарына сай [86].
Сурет 2 - Фредериксборг сарайы, Дания
Адамның психофизиологиялық күйіне иіс үлкен рөл ойнайды екен. Олардың әсерін одоэкология зерттейді. Қала ортасының одорациясы қала тұрғындарының психофизиологиялық күйі қалыпты келесі бағыттарда жүреді:
Фитомелиорация (ауаға пайдалы шығарындылар шығаратын тұрақты өсімдіктерді дайындау) принциптерін пайдаланып табиғи ортаны максималды енгізу.
Ғимараттардың ішінде және қаланың көшелерінде ортаның одорациясы бойынша арнайы құралдарды пайдалану жағымды және сау табиғатқа ұқсас иістер микробтармен күресу және жағымсыз иістерді жою.
Жалпы, архитектуралық-құрылыс экологиясының маңызды міндеті адамның сезім мүшелеріне сау архитектуралық-ландшафттық ортаның жағымды әсерін қамтамасыз ету.
1.3 Жасыл құрылыс урбоэкология ғылым жиынтығының жаңа бөлігі
Жасыл құрылыс урбоэкологияның бөлігі ретінде салынған және игерілген территориялардың - мемлекеттер, облыстар, кварталдар, экологиялық проблемаларын шешуге бағытталған. Оның міндетіне жоғары экологиялық негізделген қала құрылысының өмір сапасы және экологиялық тепе-теңдік, табиғатты қажетті көлемде сақтап қалу сияқты шешімдерін дайындау жатады.
Урбоэкология құрылысына келесі негіздемелер кіреді: экологиялық; табиғи-ресурстық; аймақты-жоспарлау; биологиялық; инженерлі-геологиялық; географиялық; инженерлі-техникалық; индустриалды және транспорттық; гигиеналық; эстетикалық .
Аталған негіздер урбоэкологияның міндеттерін барлық аймақтық деңгейлерде орындай алады. Жаңа жиынтық ғылым - қала ортасының экологиясы - қолданбалы экология, урбоэкология, архитектуралық-құрылыстық экология, экологиялық инфраструктура, экологиялық индустрия, экологиялық мәдениет (экологиялық этика, философия) синтезі болып табылатыны анық .
Бұл ғылым көптеген ғасырлар бойы қалыптасып келе жатыр. Көптеген бұрынғы және заманауи архитекторлар идеалданған экологиялық тұрақтар жобаларын дайындаған.
Тек ХХ ғасырда кейбір жобалар іске асырылды. Архитекторлардың алғашқы ойларымен құрылған қалалар өзіне өзгерістерін енгізсе де, бұл қалалар болашақ экосити ретінде қызығушылық тудырады. Оларға Веллингбю (Стокгольм спутнигі, 1950 ж. жоба), 1200 га-ға 60 мың. адамның өмір сүруі қарастырылған қаланы жатқызуға болады. Ол жерде транспорттық коммуникацияларды айқын бөлу, кварталдар арасында жаяу жүргіншінің қауіпсіздігін қамтамасыз ету қолға алынған. Айналым магистралі көпқабатты үйлер зонасын алып отыр, оның периметрінде тығыздығы 80 адамга үш азқабатты үйлердің шағын ауданы орналасқан. Қисықсызықты көшелер дөңдерді айналып өтеді.
ХХ ғасырдың аяғы мен ХХI ғасырдың басында терең зерттеулер және тұрақтардың экологияландыруын, тұрақты құрылыс, қалдықтардың утилизациясы, сонымен қатар ғимараттардың құрылысы мен эксплуатациясын (құрылыс материалдарын, жылумен, энерготасымалдағыштармен қамтамасыз ету) дайындау басталды. Соңғы жылдары тұйық технологиялы, табиғатпен үйлесімді, қайта қалпына келетін энергия көздерін пайдаланатын және барлық қалдықтарды өңдейтін экологиялық таза ғимараттар пайда болды. Көптеген мемлекеттерде ғимаратты салу кезінде жеңіл және көркем шешімдер қабылданған аздаған экологиялық тұрақтар бар. Мысалы, Лейпциг (Германия) қаласында орналасқан экологиялық тұрақ (сурет 3) [34].
Сурет 3 - Лейпциг қаласында жасыл құрылыс принциптері негізінде салынған үй
Ғимарат экологиялық таза материалдардан салынған, баламалы энергия көздері пайдаланылады (сурет 4) (суды жылыту үшін және ғимаратта жылуды сақтап тұру үшін күн батареялары); суды жинау, тазарту және шаруашылық қажеттіліктерге және суғаруға екінші реттік пайдалану технологиясы енгізілген; органикалық қалдықтарды тыңайтқыш ретінде пайдалануға мүмкіндік беретін қайта өңдейтін жүйесі бар.
Сурет 4 - Үйдің шатырына орнатылған күн батареялары
Экологиялық құрылыс саласында барлық зерттеулердің және жұмыстардың ішінде қалыптасқан қаланы экологиялық реконструкциялау нәтижесінде мінсіз экологиялық қаланы (экосити) жасау ең беделдісі болып табылады.
Жалпы мінсіз қаланың талаптары келесідей [35]:
1. Сырты және іші сау өмір сүру ортасын құру: өмірдің экологиялық ортасы, таза ауа, су, жасылдандыру; ғимарат пен жердің экологиялық көркемдігі; ғимаратта және оның жанында табиғиға жақын дыбыстар; табиғи ортаға ұқсас иістер; бір тұрғынға шаққанда экологиялық негізделген ішкі және сыртқы орта көлемі (ғимарат тұрғынының жеке экологиялық ізі); ғимаратта және сыртында ортаның сапасын бақылау үшін ақылды жүйелерді орнату; тұрғындардың денсаулығын бақылау үшін ақылды жүйелердің болуы шарт.
2. Табиғатты сақтау және қолдау, салу аймағын азайту:
Барлық қол жетімді вертикальды және горизонтальды жерлерді жасылдандыру; ғимараттарда грунтпен толтырылған жасанды жерлерді жасылдандыру; грунттың бетіне жасылдандырылған бір қабатты ғимараттар құрылысы, оның астында жер үсті-жер беті ғимараттарын салу; сырылған ғимараттар бетін жасылдандыру; ыңғайсыз жерлерге де ғимараттар салу (жарларға, қырларға және т.б.); құстар мен майда жануарларға үй салу; пермамәдениет, қала мен ғимараттардың бетіндегі барлық жасылдандырулардан экологиялық таза биоөнімдерді өндіру.
3. Экологиялық және экономикалық тепе-теңдігі сақталған құрылыс материалдарын таңдау: қайта қалпына келетін материалдар; рециклденетін материалдар; өзгертуге және қайта пайдалануға болатын конструкциялар; өмір сүру барысында ортаны ластамайтын материалдар; ауа құрамын жақсартатын материалдар; өндіруге аз энергия қажет ететін материалдар.
4. Ресурстық тиімділік, эксплуатацияның экономикалық тиімділігі, сыртқы жүйелерден тәуелсіздігі.
А. Энерготиімділікті және қайта қалпына келетін энергияны пайдалануды қамтамасыз ету: ғимараттың жақсы инсоляцияға, көлеңкелікке және жақсартылған табиғи жарыққа бағытталуы; ғимараттарға күннің жарығын жақсы енгізу жүйесі; ғимаратта микроклимат құру; жылуды сақтау қасиеттері бар тиімді қоршау конструкцияларын пайдалану; табиғи жылыту, желдету, кондиционерлеу жүйелерін пайдалану; баламалы энергия көздерін, пассивті жүйелерді пайдалану; құралдардың, жарықтың электрлік жүктемесін минимизациялау; эксплуатацияны нашарлататын жағымсыз эффектілерден (көшелерді жылы аралдардан, каньондардан, алаңдардың құдықтарынан және т.б. ) арылту.
Б. Суды пайдаланудың және суды қолданудың тиімділігін қамтамасыз ету: сұр (жаңбырдан, жуынғаннан кейінгі) суды ирригация және әжетхананы шаю үшін жинау, сақтау және пайдалану; сұр (жаңбырдан, жуынғаннан кейінгі) суды қайта пайдалану және суды үнемдейтін құралдары арқылы судың санитарлық өңделуіне шығынды азайту; ғимаратты эксплуатация кезінде суды сақтау және тазарту жүйесін пайдалану; сыртқа ағынды суларды шығармай ластанған ағындарды тазартудың баламалы әдістерін пайдалану (қара суды - әжетхананың ағынды суы), сонымен қатар тірі машиналар (өсімдіктері қою батпақ); бірнеше ғимараттар суды жинауға және ортақ пайдалануға (ортақ кір жуатын орын, жүзу бассейндері және т.б.) ортақ жүйе орнату.
В. Материалдардың пайдаланылу, сақталу және өңделу тиімділігін қамтамасыз ету: экологиялық және экономикалық тиімді материалдарды пайдалану; материал жинақтаушы конструктивті шешімдерді (дөңгелектер, структуралар, мембраналар, композиттер және т.б.) пайдалану; бөлшектеуге және аздаған шығынмен қайта монтаждауға жарамды конструкцияларды пайдалану; ғимарат, құрал, жиһаз бөлігін қайта пайдалану; материалдарды қайта пайдалану арқылы шығынын азайту; бөлшектеуде аз энергияны және еңбекті қажет ететін материалды пайдалану.
5. Ғимараттардың, қалдықтардың экологиялық зиянды әсерін азайту: ғимарат пен жерлердің барлық қалдықтарын утилизациялау жүйесін құру; құрылыс, эксплуатация және бөлшектеу кезінде зиянды әсер етпеу; жер мен өсімдіктердің ландшафтты толықтығын сақтау; мәдени ландшафттарда жергілікті өсімдіктерді пайдалану; зиянкестермен химиялық күресу әдістерінен бас тарту; жасыл дәліздерді қолдау.
6. Ішкі ортаның экологиялық сапасын көтеру: құрылыс материалдарда зиянды ұшқыш заттардың мөлшерін азайту; микробтардың өсуіне жол бермеу; таза ауаның түсуін қадағалау; қызмет көрсететін материалдарда ұшқыш заттарды азайту; тұрғындардың ластануларын азайту; қалыпты акустикалық бақылау; қоғамдық жайлылыққа, күннің жарығына қол жетімділігін қамтамасыз ету.
7. Кешенді үйдің (ауыл, қала кварталы, қала), экологиялық және басқа проблемлемаларын шешу, оның апаттарға тұрақтылығы: ғимараттар кешені үшін жалпы жүйені (су пайдалану, сұр суды жинау, күн батареялары, жел агрегаттары, тазарту); бірлік архитектуралық-ландшафттық ансамблін құру; жұмыс орындарына, оқуға массалы транспорт, жаяу жүргінші, велосипед жолдарына жақындығын қамтамасыз ету; ғимараттарды және архитектуралық ансамблдерді жобалау кезінде мәдениетті және тарихи қауымдастық; ғимараттардың жобалауына және құрылыс материалдарға әсер ететін климаттық сипаттамалар; жасыл жобалауды әр түрлі тәсілдермен ынталандыру және қаланың тұрақты ортасын құру; бұзылудан кейін рециркуляция үшін инфраструктура құру; құралдардың аймақтық экологиялылығын қамтамасыз ету; ғимараттардың және қаланың апаттық жағдайларға тұрақтылығын қамтамасыз ету.
1.4 Архитектуралық-құрылыстық бионика
Архитектуралық-құрылыстық бионика тірі ұлпаларды құратын конструктивті жүйе, материалды, энергияны үнемдеу принципі және сенімділікті қамтамасыз ететін тірі организмдердің анализімен айналысады.
Архитектуралық-құрылыстық бионика экологиялық қаланы құруда жақсы қала ортасы тек ғимараттың сыртқа ортасының жақындауы және адамға жайлы табиғи формалар ретінде қызмет етеді, сонымен қатар ғимаратты және олардың техника-экономикалық көрсеткіштерін визуальды қабылдауды жақсартуға мүмкіндік береді.
Архитектуралық-құрылыстық бионика архитектуралық-құрылыстық экологиямен тығыз байланысты. Олар қолайлылықты, табиғатпен шығарылған көп ғасырлық шешім периодын архитектура мен құрылыста пайдалануды негіздейді.
Зерттеулердің қатарына архитектуралық, қала құрылысы және құрылыс бионикасы: бөліну орындарының генеральды жоспарлары; табиғи конструкциялардың негізгі принциптерін құру; табиғаттағы конструктивті жүйелер және оларды архитектурада және құрылыста (қысылған, созылған және қисаятын элементтер, фундаменттер, айналымдар, структуралар, мембраналар, торлар) пайдалану; пассивті және активті табиғи материалдар; жасанды ғимараттардың биоморфтылығы; ландшафтпен органикалық байланыс; табиғи конструкциялардың өсу процедуралары және функцияны орындаудан кейін ыдырау; грунтты ауыстыру және дайындау механизмдерін жүргізу.
Тірі организмдерде және олардың қауымдастықтарында табиғи принциптер тұрақтылығын және функционалдануын құрылыста пайдаланатын тиімді бағыттар құрылысты дамыту - табиғи материалдарды пайдалану ғимараттың табиғатпен байланысын қалыптастыру (кесте 1) [36].
Кесте 1 - Табиғи және құрылыстық-экологиялық принциптер
Көрсеткіш
Принциптер
Табиғатта
Құрылыста
Орналасу орны
Популяция параметрлері экологиялық факторлармен анықталады
Ландшафттың барлық элементтерінің байланысы
Ландшафт ерекшеліктерін ескере отырып тіршілік ортасын таңдау (экологиялық қуыс)
Экологиялық тепе-теңдікте жетістікке жеткізу
Ғимараттардың және ландшафт элементтерінің байланысы
Қала құрылыста ландшафт ерекшеліктерін есепке алу
Ландшафтпен қарам-қатынасы
Гомеостаз (қозғалмалы-тұрақты жүйе тепе-теңдігі)
Ярустарға вертикалды қабат
Метаболизм
Биотикалық факторлар (тірі организмдердің әсері)
Ландшафттың масштабтылығы (өлшемдердің сәйкестігі)
Рельефке, ландшафтқа әсердің жоқтығы
Заттардың айналым табиғаты
Технологиялық құралдарда тепе-теңдікке жетуге ұмтылу
Әзірше қолданылмайды
Метаболикалық үй салу (бірінші үлгілер)
Әзірге қолданылмайды (негіздерді және құрылыс биотикалық орын)
Барлық ғимараттар ландшафты масштабты жасауға ұмтылу
Рельефке араласпау, ландшафттың ластанбауы
Табиғи заттардың айналымына араласпау
Ақпараттық жүйелер
Ақпараттық-өлшегіш жүйелер (датчиктер, анализаторлар)
Кері байланыс (өзгерістерге жауап қайтару)
Жыл мезгілдеріне, қауіпсіздікке реакция және т.б.
Биологиялық мониторинг
Ақпараттық-өлшегіш жүйелер
Кері байланыс принциптерін қолдану
Жыл мезгілдеріне, қауіпсіздікке ғимаратта автоматты реакция жасау
Мониторингты қолдану
Энергия
Табиғи қайта қалпына келетін энергия көздері (күн, жел және т.б.)
Энергияны үнемдеу
Табиғи түс, люминесценция және т.б.
Аккумуляторлар
Дәстүрлі емес энергия көздерін қолданатын ғимараттар салу
Энергоүнемді ғимараттар жасау
Жарықтың жаңа биологиялық көздерін пайдаланатын ғимараттар салу
Ғимараттарда экологиялық таза жаңа биоаккумуляторды қолдануы
Даму, ыдырау
Бағдарламада өзін-өзі дамыту
Бағдарлама бойынша эксплуатация кезінде өзгерістерді жөндеу
Өмір сүру уақыты аяқталған соң ыдырап табиғи айналымға қосылу
Өзі өсетін ғимараттарды салу
Бағдарлама бойынша қажетті өзгерістер және өзін-өзі реттеу
Құрамындағылардың материалдарды өндіру процесі Өзін-өзі бұзу
Ресурстарды пайдалану
Суды және ауаны тұрақты тазарту
Жағымды дыбыс (шу) фоны
Жағымды толқын фоны (жел жылдамдығының ауысуы)
Өңделмейтін ластағыштар (абсорбция)
Ғимараттарда, қалаларда суды және ауаны тазарту жүйесін пайдалану
Қалаларда жағымды дыбыс құру фоны
Толқын ластағышының, жел бағытының өзгеруін қамтамасыз ету
Қалдықтарды утилизациялау, қалдықты технология.
Конструкциялар
Кеңістіктік конструкциялар, бұтақтану
Гексагоналдылық
Тургор (клетка ұлпаларындағы ішкі қысым), ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz