Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Хартия экологических прав и обязанностей человека 11 страница




В стенах или на их наружных поверхностях можно сделать "домики" для птиц (собственно, это решение издавна используется птицами для устройства своих гнезд под карнизами зданий - в относительной безопасности от хищников). Оригинальное решение скворечника в стене сделано в Англии одним из энтузиастов экоадаптивного строительства - главой небольшой строительной фирмы; устройство гнезд за вертикальным озеленением стены, выполненным на относе, предложено в ФРГ [88]. Б. Молисон предложил устраивать коллективные гнезда (как это делают, например, стрижи) для небольших колоний птиц, летучих мышей и даже на земле для полевых мышей. В последнем случае "домик" выполняется в виде соединенных трубок [85].

Однако этим не ограничивается приспособленность (биоадаптивность) биопозитивных зданий для создания условий жизни различных растений и животных. Человек в устойчивом городе должен предоставить животным и растениям экологические объемы (площади), которые были заняты искусственными объектами. Поэтому необходимо проанализировать вопрос о способах урбоэкологической помощи живой природе:

1. Синантропизируемые животные могут жить в укрытиях, созданных в зданиях и сооружениях или непосредственно рядом с ними (певчие птицы, дятлы, белки, летучие мыши, кролики, ежи, и др.). Для мелких животных можно устроить искусственные норы на малопосещаемой территории участка или с входом с безопасной для животного территории зеленого коридора. Входы в эти норы должны быть скрыты в густом кустарнике. Для более теплолюбивых животных эти искусственные норы можно частично расположить под зданием, обеспечив невозможность доступа животного в здание (каменная или железобетонная оболочка вокруг норы).

2. В зеленых "коридорах" и специально выделенных территориях леса внутри города, соединенных коридорами с естественным лесом за городом, в искусственных или естественных норах и укрытиях, совмещенных по мере надобности с инженерными сооружениями - подпорными и шумозащитными стенами и др. - могут жить кролики, зайцы, белки, лисы, черепахи, барсуки, фазаны, лягушки, змеи и др. Для этого должен быть разработан широкий комплекс специальных полифункциональных биоадаптивных инженерных сооружений, изготовленных из природоподобного субстрата и имеющих ниши (укрытия) для животных.

3. На естественных нетронутых природных территориях на достаточном удалении от города могут жить дикие животные - как растительноядные, так и хищники - волки, медведи, косули, лоси, кабаны и др. Очень важным требованием здесь является соединение всех озелененных пространств "зелеными коридорами", то - есть создание зеленого каркаса, в котором животные могли бы свободно мигрировать, не опасаясь уничтожения со стороны машин и человека. Для этого устраивают непрерывные зеленые полосы, которые в местах пересечения с транспортными магистралями проходят над- или под магистралями, или их соединяют небольшими тоннелями, соответствующими размерам мигрирующих по ним животных: для лягушек и черепах- 0,5...1,0м, для зайцев и лис- 1м, для косуль -1,5- 2м, и т.д. Тоннели под магистралями должны быть выполнены как продолжение того ландшафта, в котором живут эти мигрирующие животные: грунт с озеленением, болото, речная вода с грунтовым дном и др.

Ввиду недостаточно экологичного мышления подавляющего большинства жителей планеты нельзя надеяться на то, что в соответствии с концепцией инвайронментализма и экологической этики будет соблюдаться биосправедливость - право животных и растений или уникальных природных ландшафтов оставаться без контактов с людьми (в буквальном переводе - оставаться без приставания).

Поэтому для сохранения животного мира необходимы определенные границы между поселениями и местами обитания животных. Эти границы могут совпадать с географическими границами [6] и могут быть, как и географические границы, охраняемыми и непреодолимыми (горы, реки, пустыни). Им могут быть свойственны препятствующая или фильтрующая функции. Возможно, в ряде случаев потребуется возведение специальных "экологических заборов" для ограничения или исключения доступа людей в места обитания животных и наоборот.

" Экологические заборы" могут быть выполнены из непреодолимого кустарника (густого, с шипами, посаженного в несколько рядов) в сочетании с деревьями, или как лесополосы с дополнительным устройством между деревьями прозрачных или непрозрачных щитов; могут быть использованы различные железобетонные конструкции с их последующим озеленением. К "экологическим заборам" предъявляются требования непреодолимости с обеих сторон (для людей и крупных животных), биопозитивности (чтобы они как любые искусственные сооружения включались в экосистемы). В то же время в нижней части этих ограждений нужно выполнить проходы для мелких животных и насекомых. В отдельных случаях, если необходимо в определенные моменты пропускать некоторые виды животных, можно выполнить автоматические ворота с акустическими или запаховыми датчиками, которые будут реагировать на звуки или запахи этих животных, и открывать ворота во время их появления. Перед "экологическими заборами" должны быть выполнены защитные зеленые зоны, которые нельзя застраивать или использовать.

Уровень биопозитивности зданий и сооружений может быть существенно повышен путем использования биопозитивных материалов, учета требований сенсорной экологии, сокращения энергопотребления и повышения теплозащитных свойств, устройства в конструкциях здания установок для утилизации возобновимой энергии, сбора и использования дождевой воды с кровли, и т.д.

Описанные системы зданий и сооружений называют пассивно -биопозитивными, т.е. не требующими энергии для обеспечения функционирования. Интересное направление в конструировании - создание активно - биопозитивных зданий и сооружений, в которых усилены природоохранные функции за счет использования энергии. Они могут очищать воздух или воду через контактирующие с ними поверхности путем устройства по всей поверхности фильтров с принудительной прокачкой загрязненной среды. В перспективе возможно создание здания, которое через систему датчиков постоянно контролирует состояние внешней и внутренней среды и при отклонении показателей от нормы включает устройства, очищающие, например, среду от загрязнений, или улучшающие другие показатели. Пределы активной биопозитивности зданий и сооружений поистине безграничны. Возобновимую энергию для таких зданий можно получать с помощью специальных приспособлений, органично соединенных с конструкциями.

Таким образом, активно-биопозитивное здание или инженерное сооружение должно быть многофункциональным (полифункциональным) и наряду с основной функцией (жилой дом, производственное здание, берегоукрепительное сооружение и др.) должно выполнять одну или несколько природоохранных функций, связанных с устойчивостью рельефа или с очисткой атмосферного воздуха и воды от загрязнений и с другими возможными природоохранными функциями.

Ценность биопозитивности зданий и сооружений определяется ее ролью в восстановлении экологического равновесия. Природа отступает под антропогенным воздействием, и для восстановления экологического равновесия и природной среды имеется только один способ: нужно сократить площадь антропогенно измененных земель, возвратить значительную часть (называется огромная цифра - около трети используемых земель) «освоенных» и загрязненных территорий в естественное состояние. Простой возврат земель может быть чрезвычайно сложен или вообще невозможен при наблюдающемся росте урбанизированных территорий и возрастании численности человечества. Однако нам представляется возможной замена этого возврата устойчивым строительством, экологизацией урбанизированных территорий, устойчивой биопозитивной реконструкцией мест расселения, зданий и инженерных сооружений, что позволит создать принципиально новые биопозитивные объекты, родственные природе, не отторгаемые природой и включаемые в естественные экосистемы. Природа будет воспринимать биопозитивные объекты (здания, сооружения, поселения, страны) как естественные природные объекты, что постепенно приведет к достижению устойчивости, восстановлению нарушенного равновесия и исключению отступления природы под антропогенным давлением человека. Негэнтропийные здания будущего дадут возможность создать города, включаемые природой в свои экосистемы как обычные природные объекты.

Ряд дополнительных привлекательных свойств города может создать пермакультура (permanent agriculture - постоянная агрокультура). Пермакультура - сравнительно новое направление в агрокультуре города и в архитектуре. Она начала развиваться как многоцелевой подход к каждому участку территории для создания высокопродуктивной экологичной системы, в том числе и для производства пищи. В городе пермакультура может помочь объединить застройку, ландшафт, многолетние и однолетние растения, размещенные на всех возможных поверхностях, в стабильную высокопродуктивную систему[83-85].

Одно из основных положений пермакультуры для города - использование всех поверхностей зданий и сооружений для крепления или роста различных высокопродуктивных растений, урожай которых в экологически чистом городе используется в пищу. Для выращивания растений, дающих урожай и к тому же очищающих воздух в городе и создающих привлекательный облик зданий, используют стены и кровли. Поступающую с покрытий дождевую воду собирают и используют в хозяйстве для полива и др.

Вертикальное озеленение в районах с жарким климатом располагают на относе от наружных стен, чтобы обеспечить защиту от солнца и устроить тенистые проходы вдоль стен здания; Б. Молисон предложил использование деревьев и кустарника в качестве несущих и ограждающих частей здания (надо отметить, что эти разработки ранее были выполнены под руководством Отто Фрая в IL [88]. Нами предлагается грунтозаполненный ("зеленый") дом, в котором стены и перекрытия заполнены растительным грунтом, сообщающимся с естественным массивом грунта под зданием. В любом месте стен или перекрытий (снаружи стен и на кровле, внутри стен, на полу) можно выполнить декоративные проемы с открытым естественным грунтом, в котором высажены растения, кустарник, деревья. В пермакультуре принято "золотое правило ": использовать любые, даже небольшие площади для выращивания разнообразных растений. В соответствии с этим правилом на всех допустимых поверхностях зданий и сооружений (стены, покрытия, инженерные сооружения) а также на прилегающих территориях вместе с расположенными на них инженерными сооружениями (заборы, опоры освещения, площадки для транспорта и пр.) необходимо создать условия для роста растений.

Одно из важнейших направлений экологизации в строительстве - сохранение естественной поверхности земли вместе с почвенным слоем, растительностью и другими компонентами ландшафтов, и сохранение естественного сложившегося в течение миллионов лет рельефа (то - есть в итоге незаполнение (сокращение строительной экспансии) и сохранение для живой природы территории Земли).

Здесь нужно выделить особую ценность почвенно - растительного слоя: именно в нем происходит ряд важнейших процессов экологического цикла, связанных с кругооборотом веществ - переработка всех попадающих в почву биоотходов, именно в нем живут многочисленные животные, перерабатывающие эти отходы, в результате чего здесь зарождается ветвь регенерации естественных отходов. Через почву происходит обмен веществ - воды и пр., в почвенно - растительном слое укореняются все растения. Поэтому роль почвенно - растительного слоя в городе невозможно переоценить. Увеличивая площадь этого слоя в городе, не занимая его при застройке и освобождая от застройки при реконструкции, строители «возвращают» часть застроенной природной среды в более естественное состояние. Для этого можно применить ряд решений.

Строительство на неудобъях. Использование так называемых неудобий для нового строительства (участков территории, которые не могут служить сельскохозяйственными угодьями, рекреационными территориями, заповедниками, лесохозяйственными или иными участками, требующими небольших уклонов местности), позволяет сохранить более пологие территории с продуктивными экосистемами. При этом можно получить оригинальные архитектурно выразительные решения, вписать здания в рельеф, повысить их стойкость к ряду внешних воздействий (сейсмика, оползни и др.).

В зависимости от инженерно-геологической характеристики грунтов площадки строительства, а также от угла наклона территории возможны различные варианты конструктивных решений: обычные здания, применяемые для ровных участков (при небольших уклонах - до 10 о), террасные здания разнообразных типов (при уклонах 20...50 о), здания на столбовых опорах и прикрепляемые к крутому склону напряженными анкерами при значительных уклонах.

Террасные здания из монолитного железобетона целесообразно устраивать на участках с уклонами более 20...25 о, сложенных любыми грунтами, в том числе с оползнями, используя приведенные ниже конструктивные решения (рис. 8.2).

Здание, устраиваемое без подрезки склона. После планировки склона на его поверхности монтируют перекрестные ленты фундаментов, на которые можно опирать стены, а в местах пересечения - колонны. Система перекрестных лент передает на основание только нормальную силу, а наклонная составляющая воспринимается специальным упором в нижней части склона. Упор выполняют в виде свайного ростверка из буронабивных свай диаметром 0,6...1 м или в виде подземного эксплуатируемого удерживающего сооружения (оно может быть использовано, например, для гаражей).

Здание, устраиваемое с подрезкой склона уступами и с фундаментами на естественном основании в пределах каждого уступа. При этом вся нагрузка от здания передается на склон. Возможна частичная передача нагрузки на подземную удерживающую конструкцию (например, в виде подземного эксплуатируемого сооружения).

Здание, устраиваемое без подрезки склона при прочных грунтах основания и отсутствии оползней. Фундаменты выполняют в виде железобетонных лент с уступами, ориентируя их в направлении уклона. Выше фундаментов располагают продольные железобетонные стены в виде наклонных диафрагм, к которым крепят поперечные вертикальные диафрагмы и плиты перекрытий, причем поперечные диафрагмы и перекрытия расположены выше поверхности откоса, находящегося в естественном состоянии.

Подземное строительство издавна привлекало внимание строителей как возможность размещения разнообразных объектов с временным или длительным пребыванием людей. Первыми подземными сооружениями были естественные пещеры, служившие для обитания людей и из защиты от непогоды и нападения зверей и враждебных племен. Затем это были объекты для хранения продуктов, использующие постоянство температуры под землей, для добычи полезных ископаемых, для защиты ценностей.

Много лет подземное пространство использовали в сравнительно редких случаях, например, для размещения транспортных и других коммуникаций; в подземных выработках после добычи полезных ископаемых обычно не размещали какие-либо объекты, кроме складов. В современном строительстве на первый план выдвинулись сложные противоречивые проблемы, которые сделали актуальным рациональное использование подземного пространства:

  • восстановление почвенно-растительного слоя в городах, экологичная реставрация природной среды;
  • необходимость нового строительства в условиях исключительного дефицита незастроенных территорий;
  • сохранение окружающей природной среды, создание биопозитивных сооружений;
  • экономия энергии при эксплуатации зданий и сооружений;
  • необходимость реконструкции исторических центров с возведением новых зданий и устройством современных коммуникаций;
  • использование неудобных для наземной застройки территорий;
  • необходимость размещения прецизионных производств, требующих отсутствия вибраций, колебаний температуры;
  • обеспечение защиты населения в особый период.

Во многих странах специалисты предлагают решать указанные проблемы, размещая здания под землей при мелком или глубоком заложении. При этом, с одной стороны, специально разрабатывают котлован или делают выработки с использованием способов подземной разработки грунта (горный и щитовой способы; опускные колодцы и др.). С другой стороны, используют имеющиеся горные выработки. Подземное строительство жилых, общественных и производственных зданий в последние годы получило большое распространение, а постоянное появление новых патентов и авторских свидетельств на конструкции и способы сооружения подземных зданий позволяет судить о большой перспективности этого направления строительства.

Современные подземные здания можно классифицировать по назначению, глубине заложения, этажности, освещению. По глубине заложения подземные здания и сооружения делятся на полузаглубленные (обвалованные), мелкого заложения (обычно не ниже 10 м от дневной поверхности грунта) и глубокого заложения (как правило, глубже 10 м). У полузаглубленных зданий крыша расположена не ниже дневной поверхности грунта, основными нагрузками являются боковое давление грунта и вес засыпки на кровле. Чем больше глубина заложения, тем большую роль играет давление грунта, от которого зависят типы конструкций и размеры пролетов. Конструктивные решения подземных зданий определяются способами производства работ, а также глубиной заложения и назначением зданий. Работы можно производить открытым и закрытым способами.

По условиям расположения подземные здания могут быть отдельно расположенными под незастроенными участками, под застроенными участками, а также входящими в состав наземных зданий. По этажности они могут быть одно- и многоэтажными, по числу пролетов - одно- и многопролетными, по конструктивным решениям - каркасными и бескаркасными. В качестве материала конструкций чаще всего применяют железобетон, бетон. Частично используют прочный грунт.

По назначению здания делятся на такие виды:

  • жилые дома (только обвалованные);
  • производственные объекты, особенно требующие защиты от вибрации, пыли, переменных температур;
  • складские объекты - холодильники, овощехранилища, склады, резервуары, книгохранилища, архивы;
  • зрелищные, спортивные здания - кинотеатры, выставочные залы, музеи, клубы, спортзалы, тиры, плавательные бассейны, общественные центры;
  • административные здания и центры;
  • объекты коммунально - бытового обслуживания - мастерские, бани, прачечные, почты, сберкассы, ателье, комбинаты бытового обслуживания;
  • торгово-бытовые центры;
  • транспортные объекты - станции и тоннели подземного транспорта, вокзалы, гаражи, стоянки, транспортные центры;
  • объекты торговли и общественного питания - столовые, рестораны, магазины, рынки, торговые центры;
  • учебно- воспитательные сооружения - детские сады, школы, училища, вузы, учебные центры.

По способу освещения здания могут быть: с естественным боковым освещением, устраиваемым через окна с приямками, внутренние дворики и др.; с верхним зенитным освещением через проемы или фонари в кровле; с комбинированным естественным и искусственным освещением иногда в сочетании со световодами и рассеивателями; с полностью искусственным освещением.

Основные типы подземных обвалованных, мелкого и глубокого заложения жилых, общественных и производственных зданий можно размещать на территории с крутыми уклонами, со спокойным рельефом местности, на свободных или застроенных участках, отдельно стоящими или являющимися подземной частью всего объекта.

Биопозитивные надземно - подземные «умные» здания. Биопозитивные здания могут иметь озеленяемые: кровлю; кровлю и стены; кровлю, стены и лоджии; то же, со скворечниками для мелких птиц, а также активные стены, содержащие фильтры для очистки атмосферного воздуха от загрязнений; активные кровли с фильтрами для очистки атмосферных осадков от загрязнений перед их стоком на землю. Надземно – подземное здание дает возможность максимально сохранить от застройки почвенно-растительный слой в городе. "Умные" здания содержат элементы "мозга" в виде ЭВМ, позволяющие автоматизировать ряд систем и служб и создать сети коммуникаций с доступом к банкам данных крупнейших ЭВМ.

Очищающую функцию озеленяемых стен и кровель можно повысить, проектируя активно - биопозитивные с подпиткой от источников энергии (НВИЭ и др.), чтобы дополнительно всасывать воздух из окружающей среды с целью его очистки. Для этого в стене или кровле устраивают всасывающие проемы, устанавливают съемные очищающие фильтры, закрытые решетками. Для создания энергии всасывания воздуха могут служить ветровые колеса, устанавливаемые на здании. Аналогичная пассивная система очистки может быть установлена на пути стока вод с кровли-газона в водосточные трубы.

Например, одним из предлагаемых нами решений биопозитивного здания может быть конструкция, в которой атмосферный воздух, атмосферная влага и подземные грунтовые воды, всасываемые через большие поверхности надземной и подземной частей, постоянно очищаются от загрязнений (рис. 8.4). Цель достигается тем, что, с одной стороны, весьма эффективно использование для забора воздуха и воды больших поверхностей надземной и подземной стен здания; с другой - воздух и вода после очистки выбрасываются в наиболее эффективных местах для дыхания (воздух) и для подачи к корням растений (вода).

Воздух и вода всасываются через многочисленные отверстия в стенах надземной и подземной частей, а атмосферная влага самотеком поступает в тот же трубопровод, куда всасывается грунтовая вода. После поступления воздуха и воды они проходят через сменные фильтры и затем очищенные поступают в окружающее пространство: воздух - на уровне примерно 2 м над поверхностью земли через выхлопные отверстия, вода - на уровне примерно 1 м ниже поверхности земли через перфорированные трубы. Сменные фильтры располагаются таким образом, чтобы их было удобно периодически сменять. После очистки возможна добавка в воздух и воду небольшого количества веществ, оказывающих положительное влияние на окружающую среду: в воздух - влаги для поддержания оптимальной влажности, ароматических добавок; в воду - микроудобрений, не загрязняющих окружающую среду.

Биопозитивное здание состоит из подземной части (подземного помещения) и надземной, поднятой над уровнем озелененной поверхности (территории) под зданием на высоту деревьев, кустов (высота одного этажа) и опирающейся на подземную часть колоннами. По всей площади стен надземной и подземной частей выполнены многочисленные отверстия, позволяющие эффективно всасывать воду и воздух при малом (слабом) напоре. Для всасывания воздуха используется вентилятор с приводом от ветроколеса на кровле, а в период отсутствия ветра - с приводом от электросети, в том числе и от гелиоэлектростанции. Отверстия выполнены в тонком жестком покрытии, которое вместе с воздушной прослойкой за ним утолщает стену, имеющую расчетную толщину, что не дает возможности охлаждать помещения в здании в зимнее время и не вызывает дополнительных теплопотерь. На пути воздуха установлен сменный фильтр, и затем выхлопное отверстие. Для очистки грунтовой воды предусмотрены отверстия в подземной стене, от которых идет трубопровод для очищаемой воды к фильтру, насосу и перфорированной трубе для подачи очищенной воды в грунт. К фильтру воды присоединены и водосточные трубы с озеленяемой кровли.

Воздух с загрязнениями (его путь показан стрелками на рис. 8.4) поступает через отверстия в стене под слабым напором, создаваемым вентилятором с приводом, например, от ветронасоса. Далее воздух концентрируется в единичных полостях внутри стены и проходит через сменный фильтр (или систему фильтров), а затем в очищенном состоянии выбрасывается в атмосферу через выхлопные отверстия 14 на уровне около 2 м над поверхностью земли.

Атмосферная влага (осадки) с озеленяемой кровли через водосточные трубы течет к фильтру воды, туда же идет грунтовая вода через отверстия по трубопроводу. Насос создает напор, причем очищенная вода через перфорированные трубы, расположенные на глубине около 1 м в грунте, поступает к корням растений и деревьев на озеленяемой территории. В случае отсутствия грунтовых вод система очистки воды будет работать только при поступлении осадков и поверхностных грунтовых вод.

Биопозитивное здание обладает одним существенным преимуществом, особо ценным в настоящее время: позволяет постоянно очищать воздух, атмосферную воду (осадки) и грунтовую воду, а затем выбрасывать их в наиболее рациональных местах в окружающее пространство. Это улучшает состояние природы, позволяет поддержать экологическое равновесие урбанизированной и природной среды. Оно подобно дереву занимает минимальную площадь земли.

В настоящее время наметился постепенный переход к возведению зданий и сооружений с рудиментами "мозга", так называемых "умных", цель которых - резкое повышение качества жизни. Представляет интерес опыт разработки и проектирования новых типов "умных" зданий в Японии. "Умные" здания (по-японски "интери-биру", по-английски - "софт-хауз") или здания с элементами "мозга", здания-роботы, запрограммированные дома, оборудуются системами:

  • -освещения, кондиционирования и службы безопасности (противопожарная, антисейсмическая, охрана дома и др.);
  • -телекоммуникационными - сети связи, оптико-волоконные кабельные сети, спутниковой связи, подключение к банкам данных;
  • -автоматизации учреждений (офисов);
  • -автоматизации транспорта (лифтов, автотранспорта и др.);
  • -централизованными (на микрорайон) сбора и утилизации отходов.
  • -в последних решениях предлагаются машины церебральной релаксации, посылающие человеку через наушники и очки звуковые и световые сигналы с комбинацией различных частот по специальным программам против бессонницы, стресса, невроза и др.

"Умное" биопозитивное здание должно создавать наиболее благоприятные условия для находящихся в нем людей. К известным устройствам для кондиционирования воздуха, для автоматического включения и выключения света, автоматического затенения окон, слежения здания (его поворота) за солнцем, устройством для коммуникационных связей в будущем могут быть добавлены автоматические устройства для поддержания нормального физического и психофизиологического состояния людей. Система датчиков (дистанционных и контактных) улавливает разнообразные поля и выделения людей (температурное поле, выдыхаемый воздух и др.) и после их анализа с помощью медицинской экспертной системы ЭВМ дает сигнал на исполнительные устройства, которые подают необходимые лечебные добавки в воздух внутри помещений, в питьевую воду, включают музыку в сочетании с голографическими пейзажами и т.д.

Интересно изобретение под названием "Умный туалет" (Япония), в котором автоматически анализируются содержание белка, сахара и другие компоненты путем изучения оптическими датчиками лакмусовых бумажек, что дает возможность определить состояние здоровья человека.

Идея создания в местах работы "стимулирующих центров" и в жилых кварталах - "центров расслабления" принадлежит Н. Шефферу. Он предлагал перед началом работы или учебы посетить "стимулирующий центр", в котором бы путем создания возбуждающих воздействий люди подготавливались бы к продуктивной работе. После работы в "центрах расслабления" напряженное состояние после работы было бы снято.

Предлагаемое нами "Умное здание" более широкого назначения - это здание, которое содержит устройства (датчики, преобразователи), расположенные в местах наилучшего отбора информации о показателях физического и психофизиологического состояния людей (определяющие кровяное давление, частоту дыхания и работу сердца, тембр и громкость голоса, состояние и цвет радужной оболочки глаз, вес и рост человека и др.) и передающие эти показатели в персональную ЭВМ. На основе медицинских экспертных систем ПЭВМ анализирует нормальное и текущие (замеренные во время измерений) показатели и, при отклонении от нормы, сигнализирует о начале или течении определенных болезней. На основании заложенных в память данных ПЭВМ выдает сигналы на исполнительные механизмы, подающие в помещения лечебные аэрозоли и соответствующие добавки для запахов, в питьевую воду, в воду для душа или ванны - лекарственные добавки; создающие необходимые (повышенную или пониженную) температуру и влажность внутри помещения, выдающие на табло в кухне рекомендации по питанию, включающие соответствующую (успокоительную или возбуждающую музыку, соответствующие голографические или другие картины на стенах; что позволяет своевременно поддерживать здоровье человека, снимать психологическое напряжение. При проживании или постоянном нахождении в "умном доме" нескольких людей все лечебные воздействия подаются в комнаты их индивидуального проживания или нахождения (рабочие кабинеты, спальни), а в воду для душа и ванн, питьевую воду - в местах общего пользования после нажатия каждым проживающим личной кнопки или после идентификации личности жителя по его голосу через ПЭВМ.

Состояние человека (физиологическое и психофизиологическое) определяется: тепловое поле - термовизионной установкой, высокочастотное поле - по методике Кирлиан (фиксация этого поля предусмотрена в ванной комнате, возможна через полупрозрачное зеркало); масса - датчиками любой конструкции, в том числе тензорезистором (фиксация - через сиденье кресла или кровать); рост - фоторезисторами в паре с источниками света, установленными в дверных проемах; частота дыхания - высокочувствительным остроориентированным микрофоном, направленным на лицо; частота сокращений сердца, кровяное давление - через электроды и датчики, прикрепленные постоянно к ручкам кресла; спектральная характеристика голоса - микрофоном; состояние и цвет радужной оболочки глаз - передающей камерой, воспринимающей данные через полупрозрачное зеркало; воздух - датчиком, находящимся в спинке кровати у изголовья; данные о белке и сахаре - в туалете; качество походки (соотношение между нормальной и касательной составляющей давления ноги на пол) - тензорезисторами на одной из ступенек лестницы или половицы пола




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-07-13; Просмотров: 293; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.047 сек.