Транспорт 1 страница

Жильё

На протяжении многих тысячелетий человек постоянно застраивал и совершенствовал окружающее его пространство. Он придавал пространству нужное направление и тем самым создавал особую категорию обустроенных территорий.

Если в первоначальный период это были только разнообразные сельскохозяйственные угодья, окружавшие места его обитания, то в настоящее время нас окружают огромные урбанизированные районы, промышленно-транспортные узлы, крупные агропромышленные и лесохозяйственные комплексы.

Основные принципы строительства жилища для современного человека долгое время не менялись со времен дольменов и мегалитов. Опора и перекрытие – суть строительного бытия. Стены – опоры, перекрытые сверху плитами – потолком.

Строительство такой архитектуры отличается высокой трудоёмкостью, долговременностью, дороговизной и материалоёмкостью. Кирпич, бетон, металл, бревна – тяжелые материалы, требующие мощных фундаментов, опор и механизмов. Мощные механизмы требуют много металла, мощных двигателей, большого количества топлива.

Основной целью строительства является при этом ограждение части воздушного пространства и создание в ней соответствующей микросреды, систем тепло, водоснабжения и другие системы жизнеобеспечения.

Жилищное строительство – это одно из приоритетных направлений Стратегии развития Казахстана до 2030 года, которое является одной из наиболее важных задач общенационального характера.

Подъем экономики Казахстана, а также стремление большей части населения к улучшению своих жилищных условий обусловили актуальность жилищного строительства в республике. Повышение конкурентоспособности экономики Казахстана в среднесрочной перспективе требует новой политики в жилищном строительстве.

В Послании Главы государства Н.А. Назарбаева народу Казахстана от 28 февраля 2007 года «Новый Казахстан в новом мире» определены такие направления жилищного строительства, как: развитие строительной индустрии, строительство комплексов доступного арендного жилья, обеспечение прозрачности процедур выделения земельных участков, стимулирование развития индивидуального жилищного строительства.

В настоящей действительности на развитие строительной индустрии влияют не только конструктивно-технологические решения и инвестиционно-экономические характеристики здания, но и экологические последствия его строительства и функционирования.

Может показаться, что в нынешние времена человеку совсем не до экологических проблем. Удержать бы экономические показатели и социальную стабильность. Но что интересно: наиболее развитые страны мира не откладывают экологические программы, а наоборот, видят в них ценное зерно для борьбы с кризисом.

Например, в США в 2009 году планируется выделить 210 миллиардов долларов на новую экологическую инфраструктуру, создать за счет этого пять миллионов «зеленых» рабочих мест, в Японии принят огромный стимулирующий бюджет, и расходы на экологию увеличены на 17 процентов.

В ОАЭ выделяется 15 миллиардов долларов на программу, которая позволит этой стране достичь лидерства в сфере возобновляемой энергетики.

В Объединенных Арабских Эмиратах началось строительство в Абу-Даби нового города Масдар, в котором будут сведены до минимума эмиссии вредных для климата парниковых газов и который должен стать первым автономным и экологически чистым населенным пунктом планеты.

Что представляет собой проект строительства экологически чистого города Масдар и каким целям он служит?

Заказчиком проекта выступает эмират Абу-Даби, где находится одноименная столица государства. Это самый большой из семи эмиратов ОАЭ, ответственный за 60% ВВП всей страны. Постройкой руководит команда архитекторов под руководством лорда Нормана Фостера^[2].

Во вновь построенном городе она собирается расположить свою штаб-квартиру и новый университет, специализирующийся на новых технологиях получения энергии.

Город, площадью около 7 кв. км и численностью населения в 50 тыс. человек, можно назвать наиболее амбициозным проектом последних лет.

План Масдара напоминает о старинных европейских городах. Сами проектировщики говорят, что город похож на центр Венеции (только без каналов). В Масдаре большинство улиц будут шириной всего 3 м и протяженностью не более 70 м, они соединят многочисленные площади, украшенные колоннадами и фонтанами. В высоту дома не превысят пяти этажей.

Движение по городу планируется распределить на трех уровнях. Поезда легкой железной дороги, расположенной на первом уровне, соединят Масдар и Абу-Даби. Второй уровень выделен для пешеходов. А на третьем будут курсировать «персональные скоростные транспортные средства», напоминающие такси без водителя, которые передвигаются по маршрутным линиям или с помощью магнитных дисков на дороге.

Город не разделен на какие бы то ни было зоны. Дорога в детский сад или в магазин займет три-четыре минуты. Вы сможете вызвать магнитный транспорт, и он встретит вас. Нет никакого загрязнения и никакой опасности попасть под машину.

В Масдаре необходимы узкие улицы для создания собственного микроклимата. В городе использован опыт традиционных поселений, которые всегда были компактными и плотно застроенными, чтобы создавать тень. Масдар сориентирован в направлении с северо-востока на юго-запад, чтобы баланс между солнечным светом и тенью был оптимальным (рис. 16.). Крыши почти всех домов в городе планируется сделать раздвижными, чтобы они могли отражать солнечный свет в жаркие дни, но в случае необходимости могли и пропускать его.

Рис. 16. Проект города Масдар, ОАЭ

Основное строительство начнется с возведения штаб-квартиры проекта в центре Масдара. В конкурсе на его проектирование участвовали более 150 дизайнерских бюро. Победу одержала американская компания «Adrian Smith + Gordon Gill». Ее инженеры предложили возвести огромное сооружение, которое представляет собой несколько конусовидных колонн из стекла и металла, поддерживающих крышу из фотоэлектрических элементов. Собственно, крышу решили построить в первую очередь, чтобы обеспечить электроэнергией строительство остального здания. После того как штаб-квартира будет закончена в 2010 году, она станет первым в мире зданием, которое производит больше энергии, чем потребляет. Вместе с тестируемой сейчас электростанцией она будет питать Масдар электричеством. В строительстве будут использоваться материалы из переработанных отходов, например сертифицированная древесина. Строительство Масдара планируется завершить уже к 2016 году.

Авторы проекта подсчитали, что для функционирования города потребуется около 200 МВт электричества, то есть в четыре раза меньше, чем нужно обычному городу таких же размеров. За снижением потребления электричества будут следить даже во время производства строительных материалов.

Таким образом, Масдар сможет самостоятельно производить всю необходимую энергию. Но по замыслу заказчиков город должен стать полностью автономным.

Масдар оснастят и источником питьевой воды. Для этого будет построен специальный завод по опреснению и очищению морской воды из Персидского залива. Потребление воды также планируется снизить по сравнению с обычным городом по крайней мере вдвое – до 8000 кубометров воды в день.

Большая часть продуктов питания также будет производиться в теплицах и хозяйствах неподалеку от Масдара. А все отходы планируется перерабатывать, в связи с чем в городе не предусмотрено места под свалку.

Все технологии, которые команда Нормана Фостера планирует реализовать, вовсе не революционны, однако еще никто не применял их в масштабе целого города.

Никакого производства в Масдаре не предусмотрено, поэтому его экономика будет основана только на научно-исследовательской деятельности и доходе от предприятий, которые захотят снимать там офисные помещения. Сам город задуман как центральная часть программы под названием «Masdar Initiative», посвященной исследованию альтернативных источников энергии. В нем, к примеру, будет открыт единственный в своем роде Масдарский институт науки и технологии (МИНТ), выпускники которого получат образование в области возобновляемых источников энергии. В его создании примет участие один из самых уважаемых технических вузов планеты — Массачусетский технологический институт. Предполагается, что уже в следующем году МИНТ начнет прием первых студентов, которые в процессе обучения смогут участвовать в разработке технологий для города.

В глазах мировой общественности проект Масдара, безусловно, улучшит экологический имидж Арабских Эмиратов, которые занимают второе место в мире (после Катара) по уровню вредных выбросов в атмосферу на душу населения.

Сейчас не называют даже предварительную стоимость жилья в Масдаре, очевидно, что она будет намного выше, чем в Абу-Даби – в столице ОАЭ цена квадратного метра жилья сейчас достигает примерно 4 000 $.

Фантастика? …

Рассмотрим прорывной проект ресурсосберегающего жилого дома общей площадь 200 - авторы В.Тайсаева, Н.Лобарев, В.Малых и другие, который получил приз на конкурсе ООН в 2007 году [7].

Общие сведения

Пятикомнатный жилой дом с мансардой и цокольным этажом, с пристроенным гаражом под 2-е машины.

Дом может эксплуатироваться как жилой, так и офис. Цокольный этаж может быть как техническим, так и жилым. Дом оснащён нестандартным оборудованием: тепловой водогрунтовой аккумулятор (ТВГА); теплонасосная установка (ТНУ) для систем вентиляции, теплоснабжения и горячего водоснабжения; «солнечная крыша» с водяными солнечными коллекторами (СК); водогрейная колпаковая печь-камин 2-х стадийного горения на дровах; установка по очистке канализационных стоков «Maтpёшкa», система очистки питьевой воды из скважины; освещение на светодиодах.

В доме устанавливается общая автоматическая система управления исполнительным обо­рудованием (водяными и воздушными насосами системы теплоснабжения и вентиляции).

В перспективе дом оснащается автономным источником электроснабжения: микро-ГЭС; ВЭС; газогенератор на природном и угарном газе (или этанол; биогаз); фотоэлектростанция; термо-ЭДС; бинарная ЭС на фреоне, водородная энергетика на топливных элементах. При эксплуатации дома на этих источниках электроснабжения устанавливается система бесперебой­ного питания на химических аккумуляторах.

Наружные стены самонесущие, многослойные: эффективный утеплитель 200 мм (полужёсткие базальтовые или пенополистирольные плиты) и лёгкие бетоны (арболит, керамзито­бетон, пенобетон и неавтоклавный газобетон с объёмовым весом 400+500кг/ ). Наружная и внутренняя облицовка стен дома под заказ.

Например:

1. Наружная отделка: облицовочный кирпич (1/2 кирпича), или цилиндрованное бревно (1/2 бревна), или сайдинг (краспан, винипласт).

2. Внутренняя отделка: обшивка деревом (цилиндрованиые полбревна, доска, вагонка) или гипсоволокнистые и гипсокартонные листы (ГВЛ и ГКЛ) или штукатурка.

Юго-восточные, юго-западные наружные стены запроектированы со встроенными сотовыми полупрозрачными панелями. Принцип работы «полупроводниковой» панели: непосредственно пропускать вовнутрь помещения коротковолновое излучение, а длинноволновое задерживать, теплопередача конвекцией внутри такой панели подавляется.

3-х скатная крыша выполнена как экологическая и энергосберегaющая. На южном скате крыши с уклоном в 45º размещены солнечные водяные коллекторы площадью 25м², на двух других скатах крыши уложена травяная кровля.

Пластиковые окна с раздельными рамами в каждой раме по стеклопакету. Между оконными рамами установлен задвижной теnлозащиmный экран (фольгированный с 2-х сторон пенополистиролом толщиной 50 мм).

Конструктивные решения здания, цокольная и надземная его части, рассчитаны на сейсмичность в 8 баллов. Это позволяет строить дома в туристко-рекреационных зонах.

Расчетные условия ^[3]

Наименование расчетных параметров Обозначения Ед. изм. Величина

1. Расчётная тем-ра внутрен. воздуха tвн ºС 18

2. Расчётная тем-ра наружн. воздуха tн ºС -39

3. Расчётная температура теплого чердака tчерд. ºС 5

4. Продолжит. отопительного периода Zht сут. 230

5. Средняя тем-ра наружного воздуха за tht ºС -8,7

отопительный период

6. Градусосутки отопительного периода Dd 'ºС сут. 6831

Функциональное назначение, тип и конструктивное решение здания

1. Назначение – коттедж.

2. Размещение в застройке – отдельно стоящее.

3. Тип – мансардное с цокольным этажом.

4. Конструктивное решение - металлокаркас с самонесущими стенами.

План дома и планы этажей представлен на рис. 17. – 21.

Рис. 17. Южный фасад дома Рис. 18. Юго-восточный фасад дома

Рис. 19. Северо-западный фасад ресурсосберегающего дома

Рис. 20. План 1-го этажа

Рис. 21. План 2-го этажа

Системы жизнеобеспечения

Система принудительно-приточной вентиляция представлена на рис. 22.

Рис. 22. Система принудительной приточно-вытяжной вентиляции

Система теплоснабжения дома представлена на рис. 23.

Рис. 23. Система теплоснабжения дома

Очистка сточной воды

Запатентованная разработка по очистке канализационных сбросов в индивидуальных домах, носит название «Поплавок». Эта система эффективно очищает серые стоки и доводит их очистку до качества речной воды, что позволяет строить коттеджи, индивидуальные гостиницы и дома отдыха в природоохранной зоне.

Данное сооружение представляет собой герметичный цилиндр объёмом V =5 м³, который условно разделён на 4-е отсека по принципиальным характеристикам в переработке серых стоков:

1. Периферийная верхняя зона колодца, куда поступают по трубе фекальные воды из дома. Эта вода ещё незараженная бактериями, за счёт стратификации воды, не смешивается с нижним придонным слоем воды. Фекалии, после удаления из них газов, падают через зазоры на дно колодца.

2. Нижний отсек колодца – это зона анаэробного сбраживания. Здесь органические отходы перерабатываются метанобразующими бактериями в твёрдый осадок в виде ила, который накапливается на дне, а удаляется из колодца раз в год. Образующиеся газы (сероводород и др.) удаляются в верхнюю безводную часть колодца.

3. Верхняя серединная часть колодца, ограниченная усечённым конусом – это зона аэробного сбраживания. В этом отсеке находится специальная плавающая конструкция (поплавок), на которой абсорбируют растворённые в воде частицы (жиры, белки, углеводы и другие органические соединения). Эта зона обильно аэрируется мелкими пузырьками воздуха с помощью мембранного компрессора. Мощность компрессора W =4 Вт.

4. Пройдя двухстадийную очистку, вода поступает в накопительную емкость из 2-х полиэтиленовых труб d =315 мм, V ≈100 л. Отсюда она, по мере наполнения, автоматически откачивается в летний бассейн (вода из которого используется на полив земельного участка) или в дренажную кассету, уложенную на глубину 1,2÷1,5 метра. В отсутствии энергии или поломки насоса вода через переливную трубку выливается по кругу за периметр цилиндра по перфорированной пластиковой трубе.

Технология изготовления цилиндрического контейнера

Цилиндрический корпус имеет следующие габариты: D =1720 мм; H =2200 мм. Он сваривается из 3-х листов ребристого полиэтилена размером 1880×2200 мм на хлест в 40 мм по направлению его ребер (ПВД, рулон шириной 1880 мм, толщина стенки 1 мм, высота и шаг ребер соответственно 4 и 40 мм). Для производства этих работ, изготавливается оснастка с прижимными роликами, к ней крепится сварной пистолет со специальной насадкой-соплом. На одном торце цилиндра, к внутренней стороне стенки, крепится на болтах (болты с плоской шляпкой: d =4 мм, l =25 мм) обруч из стального уголка ∟50 с толщиной полки 3 мм. В полке уголка заранее высверливаются отверстия с потаем под болты. Это будет являться верхним оголовком цилиндра.

Сваренный пластиковый корпус одеваем и закрепляем на цилиндрическом барабане, который имеет габариты: D=1710 мм, H=2200 мм. На торцах он имеет два обруча из стального уголка ∟50 с толщиной полки 3 мм, которые связаны с осью цилиндра спицами в количестве 6 штук (ось и спицы изготовляются из стальных труб соответственно d =51 мм и d =32 мм). Ось направлена горизонтально и на концах опирается на опоры с подшипниками. Вращение барабана вокруг его оси производится электродвигателем мощностью 1,5 кВт, 750 об/мин., ремённая передача. Таким образом, механизируется намотка по спирали стальной проволоки (Вр-1, d =3 мм) на пластиковый корпус.

Система очистки сточных вод «Поплавок» сваривается из полиэтилена (ПВД) в рулонах в заводских условиях. Заводское изделие состоит из следующих сборных частей:

1. Корпус очистки (габариты цилиндра D =1720 мм, H =2200 мм) сварен из ребристого полиэтилена толщиной 1 мм и армирован в радиальном направлении (спираль) стальной проволокой d =3 мм (Вр-I) с внешней стороны по полиэтилену. Вес неоштукатуренного цилиндра составляет Q =25 кг, оштукатуренного Q =730 кг (оштукатуривание боковых стенок производится намести). Монтаж колодца на проектную отметку устанавливается методом подкопа. Выемка грунта производится в ручную при помощи треноги, блока с верёвкой и ёмкости для насыпки грунта. Установив колодец, производится врезка сливной полиэтиленовой трубы D =100 мм (ПНД).

2. После установки корпуса очистки в земле, к его боковой поверхности и перегородке крепится накопительная ёмкость для воды из двух полиэтиленовых труб D =300 мм (ПНД) и заливается днище корпуса бетоном вместе с днищем накопительной ёмкости. В верхней зоне ёмкости проходит переливная трубка d =20 мм (ПНД), через неё поступает очищенная вода.

3. С внутренней стороны цилиндра, к его боковой поверхности крепится на сварке (ручная сварка на месте) 1-й усеченный конус-отсекатель, изготовленный из плоского листа полиэтилена толщиной 1 мм (ПВД).

4. К анкеру, закреплённому в центре бетонного дна цилиндра, крепится капроновой верёвкой 2-й конус-отсекатель, выполненный из плоского листа полиэтилена толщиной 1 мм (ПВД).

5. 3-й усечённый конус-отсекатель крепится в верхнем оголовке цилиндра ручной сваркой. Конус изготовлен из плоского листа полиэтилена толщиной 1 мм (ПВД).

6. После закрепления всех конусов, через отверстия в 1-ом, 3-ем конусах и крышке цилиндра, заводится труба из ПНД (d =150 мм, для удаления накопившегося ила со дна колодца ассани-заторной машиной). Труба не доходит до дна на расстоянии 100мм.

7. После монтажа основной водной части колодца, производим верхнюю часть колодца в форме усечённого конуса. Из листа оргалита изготавливается опалубка, к ней крепится стальная сетка (Вр -1, d =3 мм, 50×50) и по ней производится оштукатуривание (толщина δ =30 мм, цементно-песчаный раствор М-100). В оголовок верха колодца бетонируется стальное кольцо из ∟50 (для укладки крышки колодца).

8. В колодце устанавливаются 2-е крышки, изготовленных на предприятии в виде спирали Архимеда из полиэтиленовых труб (d =40 мм, ПНД).

9. В накопительную ёмкость вставляется пластиковая труба d =20 мм до самого дна, соединяется с насосом «Кама». От насоса пластиковая труба направляется в дренажную систему поверхностного бассейна или в подземную дренажную систему на участке. Включение, выключение насоса производится автоматически, по мере наполнения ёмкости в колодце.

Бассейн на участке представляет собой искусственный водоём глубиной 1÷1,5 м, в него поступает вода из очистной системы «Поплавок» через дренажную систему на дне водоёма. Она представляет собой многорядную сеть параллельных труб из перфорированных полиэтиленовых труб (ПНД, d =60 мм), объединённых коллекторами. Трубы лежат в толще песка, слой песка над трубами должен составлять не менее 100 мм. Летом вода в бассейне прогревается солнцем, насыщается кислородом, в воде заводятся микроорганизмы, водоросли, водные растения. Все вместе они превращают мертвую воду в живую. Вода из водоёма используется как техническая вода (полив растений, пешеходных дорожек, машины). Бассейн возле дома – есть часть ландшафтной архитектуры земельного участка.

Система очистки сточных вод «Матрешка» и «Поплавок» представлены на рис. 24, 25.

Рис. 24. Система очистки сточных вод «Матрешка»

Рис. 25. Система биологической очистки стоков «Поплавок»

Система солнечного нагрева и схемы работы солнечных коллекторов представлены на рис. 26. – 28.

а) Система солнечного нагрева б) Южный фасад крыши

с солнечными коллекторами

Рис. 26. Система солнечного нагрева

Рис. 27. Солнечный коллектор горячего водоснабжения

Рис. 28. Опытный образец солнечного коллектора
Энергосбережение в освещении

Энергосбережение в освещении происходит за счет замены ламп накаливания и включает:

• снижение электропотребления - 3,974 кВт

• экономия электрической энергии - 5802,04 кВтч в год

• Уменьшение платы за эл.эн. - 6034,12 руб.

• Затраты на покупку ламп - 13984руб.

• Срок окупаемости - 2,3 года

• Экономический эффект - 5677,4 руб.

Сравнение потребления электроэнергии разными источниками света представлено на рис. 29.

Рис. 29. Потребление электроэнергии разными источниками света

Сметный расчет стоимости дома

По данным агентства Республики Казахстан по статистике, средняя фактическая стоимость строительства 1 кв. м. общей площади многоквартирных жилых домов за май 2007 года составила 76,6 тыс. тенге ($627), а стоимость реализации — 145,5 тыс. тенге ($1 192). То есть стоимость реализации построенного жилья превышает стоимость его строительства в 1,9 раза^[4].

Наибольшая стоимость строительства 1 кв. м. жилья в регионах:

г. Астане — 82,5 тыс. тенге ($676), реализация — 170,1 тыс. тенге ($1 393);

г. Алматы — 91,3 тыс. тенге ($748), реализация — 319,0 тыс. тенге ($2 614);

г. Атырау — 78,8 тыс. тенге ($646), реализация — 118,8 тыс. тенге ($ 974).

Наименьшая стоимость строительства 1 кв. м. жилья в регионах:

г. Петропавловске — 32,2 тыс. тенге ($264), реализация — 95,6 тыс. тенге ($ 783);

г. Шымкенте — 34,7 тыс. тенге ($284), реализация — 111,3 тыс. тенге ($ 912);

г. Караганде — 46,3 тыс. тенге ($379), реализация — 121,1 тыс. тенге ($ 992).

Сметная стоимость ресурсосберегающего дома В.В. Тайсаевой общей площадью 200 составляет 1 908 527,93 руб. или 73 404,92 $.. Сметная стоимость 1 - 367 $ (табл. 3.).

Табл. 3. Сметный расчет стоимости

№ пп	Номера сметных расчетов (смет)	Наименование работ и затрат	Сметная стоимость, руб.
строительных работ	монтажных работ	оборудования, мебели, инвентаря	прочих	всего
1. Локальные сметные расчеты
	Земляные работы	-		-	-	-
	Тех.этаж	-		-	-	-
	Надземная часть	-		-	-	-
	Кровля	-		-	-	-
	Солнечное теплоснабжение	-		-	-	-
	Система теплоснабжения	-		-	-	-
	Автономная система водоснабжения (скважина)	-		-	-	-
	Автономная канализация	-		-	-	-
Итого по Главе 1		-	-	-
Временные здания и сооружения
	Временные здания и соорудения	Объекты подсобного назначения 1,1%	17117,93	-	-	-	17117,93
Итого по Главе 2	17117,93	-	-	-	17117,93
Непредвиденные затраты
	Непредвиденные затраты	Затраты, связанные с районом строительства 2%	-	-	-	31123,5	31123,5
Итого по Главе 3	-	-	-	31123,5	31123,5
Дополнительные затраты в текущих ценах
	Дополнительные затраты в текущих ценах	Аренда бортовых автомобилей (600 руб./час)	-	-
Итого по Главе 4	-	-	-
Налоги и обязательные платежи
	Налоги и обязательные платежи	НДС 18%	280111,5	-	-		280111,5
Итого по Главе 5	280111,5	-	-		280111,5
Всего по смете	1853404,43	-	-	55123,5	1908527,93

Другие прорывные идеи и технологии

Жесткость конструкции, закостенелость каркаса, неважно какого, молекулярного, биологического, физического, зачастую является причиной, приводящей к дальнейшему разрушению, гибели данных структур.

Более прочные конструкции те, которые способны воспринять максимальную нагрузку на изгиб, деформироваться, но затем вернуть свою форму и прочностные характеристики, нежели жесткие конструкции, лишенные данных возможностей.

Дата добавления: 2014-11-07