Проблема формирования природоинтегрированной архитектуры высотных зданий в ландшафтно-климатических условиях побережья юга Дальнего Востока

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проблема формирования природоинтегрированной архитектуры высотных зданий в ландшафтно-климатических условиях побережья юга Дальнего Востока

Татьяна Александровна Коваль, магистрант департамента архитектуры и дизайна, Павел Анатольевич Казанцев, кандидат архитектуры, профессор департамента архитектуры и дизайна, Валерий Александрович Савостенко, доцент департамента архитектуры и дизайна, ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет»

Абстракт

В данной статье рассматриваются возможные направления формирования природоинтегрированной архитектуры высотных зданий в условиях муссонного климата юга Дальнего Востока. В современных условиях сокращения продуктивной поверхности планеты решение проблемы интеграции природных систем в городскую застройку является основным способом восстановления необходимого для существования человека объема экосистемных услуг. Одним из направлений восстановления продуктивной поверхности является высотная застройка с интегрированными зелеными системами. Цель данной работы заключается в выявлении архитектурно-градостроительной проблемы формирования высотных экоустойчивых структур, как способа экологической реновации городской среды в условиях юга Дальнего Востока. Выявлены природно-климатические особенности региона, влияющие на формирование подобных структур, специфика существующей среды в г. Владивосток. Предложена программа исследования, определены цель и задачи, границы, методы, определены основные этапы исследовательской работы.

Ключевые слова: Зеленый небоскреб, интеграция растений, экологичность, климат, технология проектирования.

Abstract

This article discusses possible directions for the formation of a naturally integrated architecture of high-rise buildings in the monsoon climate of the south of the Far East. In modern conditions by reducing the productive surface of the planet, solving the problem of integrating natural systems into urban development is the main way to restore the volume of ecosystem services necessary for human existence. One of the directions of restoration of the productive surface is the high-rise buildings with integrated green systems. The purpose of this work is to identify the architectural and urban planning problem of the formation of high-rise eco-resistant structures as a way of ecological renovation of the urban environment in the conditions of the south of the Far East. The natural and climatic features of the region that influence the formation of such structures are revealed. The specifics of the existing environment in Vladivostok. The research program is proposed, the purpose and objectives, boundaries, methods are defined, the main stages of research work are determined.

Keywords: Green skyscraper, plant integration, environmental friendliness, climate, design technology.

Актуальность

Постоянный рост размеров урбанизированных территорий вызывает деградацию экологического состояния среды обитания человека, выражающейся в исчерпывании природных ресурсов и дезинтеграции репродуктивной поверхности земли. Вытеснение природы из пространства города в процессе изменения ландшафтов, микроклимата и водного баланса городских территорий, как следствие, деградация растительных систем, ведут к увеличению экологического следа городского населения и сокращению продуктивной, предоставляющей экосистемные услуги, поверхности земли. Концепция формирования высотных экоструктур, сохраняющих продуктивную поверхность земли, и интегрирующих природные системы, в этих условиях может рассматриваться как один из вариантов перехода городских территорий к устойчивому развитию.

Решение проблем экологии в рамках концепции эко-небоскреба должно быть представлено комплексным подходом в формировании архитектурно-природного пространства, базирующимся на применении современных технологий проектирования и организации пространства, повышении комфортности среды, включающим природные системы, в нашем случае в соответствии с учетом особенностей региональных и климатических условий Юга Дальнего Востока. В контексте регионального подхода до сих пор не рассмотрена специфика проектирования высотных экоструктур в условиях умеренно-мусссонного климата и сложного рельефа. Также практически полностью отсутствует опыт интеграции зеленых систем в проектировании и строительстве зданий. Поэтому важно выявить современные тенденции формирования подобной застройки, и особенности регионального подхода, учитывающие специфику побережья Дальнего Востока.

1. Региональные особенности, влияющие на формирование высотных экоустойчивых структур

Отличительными особенностями г. Владивостока являются низко высотный гористый рельеф полуострова Муравьева-Амурского и акватория Японского моря. Данные характеристики имеют свою специфику природно-климатических и ландшафтных условий, и придают уникальность планировочной структуре города. Как результат, дефицит равнинных местностей полуострова способствовал массовой застройке склонов во второй половине XX в., и деградации природного каркаса. В сочетании с исчерпанием сроков эксплуатации жилого фонда 60-80-х годов, в том числе и в следствии воздействия морского температурно-влажностного режима, перед городом открывается возможность выбора устойчивой стратегии реновации селитебной территории.

К особенностям местного климата, влияющего на формирование высотных эко-структур, следует отнести инсоляционный режим и муссонные ветра. Наблюдаемая зимой в Приморье температура воздуха значительно ниже, чем на тех же широтах в европейской части страны. Но значительные гелиоресурсы территории восполняют ее низкий" температурный" фон. Приморский край благодаря своей южной широте и особенностям муссонного климата отличается высоким потенциалом для развития тепловой солнечной энергетики. Радиационный баланс на севере края составляет 1885 МДж/м2, на юге - 2010,2 МДж/м2, продолжительность наблюдаемого на территории края солнечного сияния 1900-2500 ч в год [3, с. 9]. При этом большая часть солнечных дней приходится именно на холодный период года.

Климат региона также отличается наличием пары противоположных по направлению интенсивных муссонных ветровых потоков. Средняя скорость ветра зимой 9.8 м/с, летом 5,7 м/с.

2. Основные тенденции формирования высотных экоустойчивых структур

Имеющиеся предпосылки формирования высотных экоструктур, как способа восстановления природных систем на городской территории, необходимость полной замены основной массы жилого фонда, специфика местных климатических условий определяют рамки анализа современных концепций эконебоскребов. Рассмотрены варианты небоскребов, интегрирующих зеленые системы, иначе говоря содержащих в себе симбиотические разработки для формирования нового варианта комфортного и экологичного типа жилья. Данная проблема рассмотрена в исследованиях и проектах Кена Янга, Ренцо Пиано, ей посвящены конкурсы EVOLO, 3D Nature.

Кен Янг рассматривал концепцию небоскребов для муссонного тропического климата. Архитектор является одним из пионеров внедрения зеленых растений в свою архитектуру небоскребов. Он назвал этот тип строительства экологической архитектурой. Согласно его взглядам, зеленая архитектура или природоинтегриющие здания -- это использование принципов и стратегий экологического подхода для - проектирования застроенной среды и образа жизни таким образом, чтобы они гармонично и органично интегрировались с природной средой, включающей биосферу, которая содержит все формы жизни, существующие на земле. Эта цель должна стать фундаментальной основой для проектирования всех наших созданных человеком сред.

В отечественном опыте данная тема не рассмотрена, а в Приморском крае с учетом того, что соединяется ландшафт с муссонным климатом, это будет обладать рядом особенностей, которые требуют детального изучения.

Концепция Кена Янга включает:

В основе идеи «экологического небоскреба» лежит принцип сохранения контакта человека с природой при развитии застройки по вертикали, независимо от высоты строения. Центральное открытое зеленое пространство, развивающееся по спирали от основания до кровли здания, создает на каждом из этажей эффект «зеленых террас» на склоне холма, обеспечивая одновременно интенсивную аэрацию и затенение окружающих открытый атриум помещений. В здании используется фотоэлектрические панели в качестве автономного источника энергоснабжения, солнечные коллекторы горячего водоснабжения, оно оснащено системой сбора и использования воды, выпадающей на кровлю. Вместе с тем идея Кена Янга разработана для условий тропического климата и не затрагивает проблему энерго- и теплоснабжения в холодных климатических условиях, оставляя простор для студенческих новаций.

3. Основные направления исследования высотных экоустойчивых структур в условиях региона

Специфика региона, а именно сложный пересеченный рельеф в сочетании с муссонным климатом и прибрежной акваторией предопределяет следующие направления исследования. Требуется выявить архитектурно-градостроительные особенности формирования зеленых небоскребов в условиях юга Дальнего Востока. Для этого необходимо:

- определение недостатков, противоречий и преимуществ основных концепций формировании природоинтегрированной структуры высотной застройки в условиях региона;

- выявление особенности формирования сортамента зеленых систем в природно-климатических условиях Приморского края

- разработка теоретической модели высотного здания, интегрирующего зеленые системы для условий Приморского края.

Исследование проводится в границах современной городской среды Владивостока.

На стадии постановки проблемы и определения ее связи с важными научными и социальными задачами, касающимися формирования благополучной жилой среды, необходимо проанализировать современные литературные источники по теме исследования, посвященные формированию высотным зданиям, включающими в себя природоинтегрированные системы, а также пространства и специализированные учреждения.

На стадии определения степени знаний по проблеме необходимо использовать метод систематизации теоретических источников. Для определения основных подходов к формированию зеленых небоскребов - использовать следующие методы исследования:

- методы эмпирического исследования: наблюдение, сравнение, измерение на стадии выбора темы исследования, выполнения предпроектного анализа;

- выявление принципов и приемов формирования высотных зданий с применением зеленых систем в архитектуре на основе анализа существующих теоретических концепций и практического отечественного и зарубежного опыта;

- анализ литературных источников, включая интернет-источники использовался на стадии составления теоретической модели исследования;

- архитектурно-градостроительный анализ. Применен на стадии предпроект- ного анализа и разработки концептуальной модели исследования;

- экспериментальные методы на стадии разработки проектного предложения.

Предварительно, к региональной специфике формирования высотных экоструктур, интегрирующих природные системы, следует отнести:

1. Использование спиралевидного зеленого пространства высотного здания как основного накопителя солнечного тепла зимой, с прямым солнечным обогревом термального массива - конструкций каркаса и перекрытие террас, укрытого энергосберегающим витражом.

2. Обтекаемая для холодных северных ветров V-образная в плане форма высотного здания, развернутого продольной осью вдоль меридиана, внутренним углом на солнечную сторону горизонта.

3. Использование технологии «двойного фасада» высотного здания с северной, наветренной стороны: дополнительный, отражающий лучистое тепло в помещениях витраж вдоль фасада с ветробойным козырьком у основания.

4. Использование двойного фасада для естественной подсветки помещений, ориентированных на север, отраженными солнечными лучами.

5. Размещение решеток для сбора влаги от мороси, туманов и косого дождя на юго-восточном фасаде, по направлению летнего муссона.

6. Трансформируемый южный витраж, позволяющий раскрыть спиралевидный зеленый атриум летом.

архитектурно-градостроительный экоустойчивый владивосток

Заключение

Таким образом, предлагаются следующие основные этапы исследования особенностей формирования высотных экоструктур в условиях юга ДВ.

1. Провести ландшафтно-климатический и градостроительный анализ южного побережья Дальнего Востока, и, в первую очередь, территории г. Владивостока, как модельного города юга ДВФО.

2. На основе анализа теоретического и практического мирового опыта выявить принципы и приемы проектирования высотных структур с интегрированными природными системами.

3. Разработать теоретическую модель высотных, интегрирующих природжные системы структур, с учетом специфики региональных ландшафтно-климатических и градостроительных факторов.

4. Разработать экспериментальный проект экологического небоскреба в г. Владивосток.

В данной работе будут впервые рассмотрены принципы и приемы формирования интегрирующих зеленые системы высотных зданий с учетом особенностей региона, влияние их внедрения на архитектуру в условиях юга Дальнего востока. Выявлены принципы формирования зеленых систем являются допустимыми и как их введение в архитектуру высотных зданий изменит образ, а именно пространственное решение эконебоскребов. Рассмотрены основные вопросы по учету климата и микроклимата региона при планировании систем озеленения в структуре высотных зданий. Предполагаемая научная новизна работы будет состоять в разработке индивидуальных приемов и решений формирования архитектурно-пространственной среды, в высотной застройке с интегрирующими зелеными системами, в условиях региона.

Библиографические ссылки

1. Галимов А. Когнитивное моделирование развития малого города. - Региональный экономический журнал, №3-4 (11-12), с. 45-49, 2015.

2. Вулвертон Б.С., Дж.Д. Вулвертон (1996). Внутренние растения и их влияние на воздушно капельные - микробы внутри энергоэффективных зданий . - Журнал Академии наук Миссисипи, 1996, 41(2): 99-105. (США).

3. Валвасори Джо и др. (1999). Живая стена Городская биофильтрация Электронный журнал

4. Тейлор А и др., (2001) ADD: Справляясь с Удивительное подключение к настройкам зеленого воспроизведения. Окружающая среда и поведение Том, 33, № 1, 54-77.

5. Смит Т.М. и др., (2006), LEED Системы оценки зеленого строительства

сравнение и Системы в США Промышленный совет Плотников Извлечено Green Globe,(CIC).

6. SenStadtUm (Senatsverwaltung fur Stadtentwicklung, Umweltschutz und Technologies (2004b). BAF - Коэффициент площади биотопа

7. Шемпп Дитер, (2009), Зеленая архитектура Растения в зданиях Цикл природы Со-здание вдохновляющий Здоровый Климат В Помещении. Tubingen, Germany

8. Ричи Уоррен (1998). Новая волна зданий, устремляющихся к облакам Христианская наука Монитор.

9. Рейчел Джеймисон, (2005), Движение за зеленое строительство Департамент эко-логии штата Вашингтон

10. Пауэлл Роберт, (1999), Переосмысление небоскреба Полная архитектура Кена Йанга Великобритания, Thames & Hudson Ltd., ISBN 0823045536

Размещено на Allbest.ru