Тема альтернативных источников энергии и их применения в архитектуре является недостаточно развитой в Беларуси, но интерес к изучению и освоению новых аспектов, связанных с энергосбережением и экологией, стремительно увеличивается. Зарубежные страны уже вплотную занимаются этими вопросами, решают проблемы с помощью нетрадиционных методов, имеют опыт в разработке путей устранения кризиса. Наша республика делает пока еще первые шаги в восстановлении равновесия среды и деятельности человека.
Установлено, что наиболее отрицательное воздействие на природную среду оказывает сжигание огромного количества топлива в целях энергообеспечения эксплуатации зданий, сопровождающееся крупномасштабными загрязнениями атмосферы целой гаммой химически активных соединений. Применение энергосберегающего жилья помогает в решении этой проблемы, а также создает новые образы в архитектуре, что является немаловажным с точки зрения видеоэкологии и эстетики восприятия.
Важно обозначить основные проблемы и тенденции развития современного архитектурно-строительного процесса, возникшие в последние годы вследствие обострения взаимоотношений человека и природной среды, а также выявить важнейшие приоритеты и перспективы, определяющие выбор принципов и средств решения энергетических и экологических проблем в строительстве и их влияние на архитектуру. Все знают, что Беларусь практически лишена собственных источников ископаемого топлива, и поэтому проблема энергоресурсосбережения стоит здесь особенно остро. Жизнь заставляет уже сегодня строить ресурсосберегающие дома, а завтра они будут единственно возможными. Из-за последствий Чернобыля республика нуждается в принципиально новых концепциях и технологиях экологически чистого жилья. Многие уже поняли, что кирпичные и железобетонные “бункера”, построенные и в городах, и в селах, которые тяжело, а иногда и невозможно обогреть, не решают проблем ни количества, ни качества жилья, ни тем более его экологичности [4].
Наиболее перспективны сегодня два пути повышения энергоэффективности объектов строительства:
– экономия энергии (снижение энергопотребления и энергопотерь);
– привлечение возобновляемых природных источников энергии.
Вторая тенденция имеет большее преимущество, так как рассматривает проблемы экологии, а их правильное сочетание дает наиболее высокий результат, поскольку помогает совместить архитектурно-планировочные приемы с нетрадиционными решениями в области энергоэффективности.
Совет Министров Республики Беларусь издал постановление от 30 декабря 2004 г. № 1680 об утверждении Целевой программы обеспечения в республике не менее 25% объема производства электрической и тепловой энергии за счет использования местных видов топлива и альтернативных источников энергии на период до 2012 г.
К нетрадиционным (альтернативным) источникам возобновляемой энергии относятся:
геотермальная энергия;
солнечная энергия;
ветровая энергия;
энергия, получаемая различными способами из бытовых и промышленных отходов;
энергия, получаемая из биомассы.
Европейский опыт в этой области уже показывает свои первые результаты, постепенно формирует основные принципы по их применению, что дает возможность анализа с целью их усовершенствования для других регионов со своими климатическими, экономическими и другими показателями. Ведущие европейские страны десятилетиями черпают идеи из “океана” энергии, омывающего человечество, и внедряют программу использования ветроэнергетических установок для получения электроэнергии как самого безопасного и экономического на сегодня типа электростанций. Мировыми лидерами по применению энергии ветра являются США, Германия, Нидерланды, Дания, Швеция, Бельгия. Около 5% электроснабжения Германии и 20% в Дании обеспечено именно ветроэнергетическими установками. Немаловажно, что похожие задачи и стремление получить дополнительные мощности электрической энергии для нужд народного хозяйства решаются уже и отечественными специалистами. В докладе Европейской Комиссии 5 научных институтов показали, что в 2050 г. энергопотребление в Европе может выглядеть так: 40% солнечной энергии, 30% энергии из биомассы, 15% энергии ветра, 10% энергии воды и еще 5% энергии нефти. Такие прогнозы будут иметь место в условиях исследования и развития путей в данном направлении почти каждой страной [3].
Где и для чего можно применять “здоровую” энергию? Ответ очевиден. Богатые ценными природными ресурсами земли Беларуси могут разместить небольшие населенные пункты с фермерскими хозяйствами. Это отличный прием для снабжения энергией отдаленных мест, поскольку не нужно прокладывать метры дорогостоящих коммуникаций на обширные территории. Для четкого понимания и верного осмысления данного вопроса следует обозначить понятие экодома.
Экодом – это система с положительным экологическим ресурсом, состоящая из дома нулевого энергопотребления и приусадебного участка. Участок предназначен для биологической переработки и утилизации всех органических отходов и выращивания сельхозпродукции. Экодом должен быть доступен по цене большей части населения, так как он может обеспечить такое качество жизни, при котором семья будет иметь возможность вырастить здоровое следующее поколение [3].
Положительное влияние экожилья не только снизит ресурсопотребление и улучшит экологические, экономические, культурные параметры, а также повысит архитектурные характеристики. Экодом, после того как на реальных примерах докажет свои преимущества, станет привлекательным для большего количества людей. С распространением знаний о его положительных качествах интенсивнее будет внедряться программа строительства экожилья, а ведь это стратегически важная научно-техническая, архитектурно-строительная, экономическая, социальная и политическая тенденция. К сожалению, проект находится в начальной стадии развития, но перспективы огромны. Достичь стабилизации или даже улучшения экологической ситуации хотя бы в пределах республики – задача трудная. Ясно одно: страны, которые раньше и дальше продвинутся в этом направлении, получат серьезные преимущества уже в близком будущем, найдя решение многих проблем современного общества.
Беларусь отличается выгодным географическим положением, умеренным климатом и располагает высоким потенциалом альтернативных источников энергии (до 20 млн тонн условного топлива могут дать солнечная энергия, ветер и вода). Основным видом “бесплатной” неиссякаемой энергии по справедливости считается Солнце. Установлено, что на широте Минска с апреля по сентябрь на 1 м2 поверхности падает в 10 раз больше солнечной энергии, чем ее бывает необходимо в год. Этой солнечной энергии достаточно для отопления жилья круглый год и горячего водоснабжения летом [5].
Также составлены Атлас ветроэнергетического потенциала Беларуси и банк данных, позволяющий оперативно производить расчеты для строительства ВЭУ и ВЭС (рис. 1). По данной карте видно, что наиболее эффективными районами расположения ветровых электростанций являются центральный и северный регионы республики, где среднегодовая скорость ветра достигает 5–6 м/с. Для первоочередного внедрения ветроустановок мощностью от 100 до 500 кВт в Беларуси определено около 2000 площадок. Ветряки малой мощности, которые можно использовать в автономном режиме в течение 40–45% года, а если снабдить аккумуляторами энергии, то на протяжении двух третей года, следует ставить более чем на половине территории страны [6]. Ветроустановка обслужит 5–10 домов, экономя до 70 % энергии.
Биологическая энергия не имеет четких границ по условиям применения, так как может использоваться в любой местности в виде биотуалетов, инженерных приспособлений для сжигания биотоплива, накопительных и очистительных прудов (рис. 2).
Что же касается геотермальной энергии, то контрастным температурным полем выделяются аномалии Брестской впадины и Припятского прогиба. Эти зоны также могут служить источником недорогой энергии (рис. 3).
Проделанный анализ позволяет сделать следующий вывод: потенциал развития альтернативной энергетики Беларуси велик. Это можно проследить на рис. 1, где видно, что для каждого вида энергии характерна определенная территория.
Нельзя также забывать и об архитектуре энергоактивного дома, нужно стремиться к повышению психофизиологического комфорта жизнедеятельности людей за счет совершенствования функционально-пространственной структуры архитектурно-градостроительных объектов и использованию нетрадиционных приемов. Может, именно таким образом и сформируется облик архитектуры ХХI века, которому будут характерны большие пространства и интересные решения, восхищающие непривычными формами: ветряки, биоозера, зеленые и солнценакопительные крыши? Так как на формирование образа экодома влияет применение альтернативных источников энергии, то можно с уверенностью заявлять о возникновении новых тенденций в архитектуре. Изучение этого вопроса должно получить свое развитие на практике. И это всего лишь наиболее яркие вехи, отдельные штрихи того сценария, который пишется на наших глазах и который можно назвать Завтрашним Днем Энергетики в архитектуре. Рассказ об энергии может быть бесконечен, неисчислимы альтернативные формы ее использования. Возможно, путь будет долгим и нелегким, но “нет простых решений, есть только разумный выбор”, как высказался один неизвестный.
1. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера.
М., 1998.
2. Реймерс Н.Ф. Надежды на выживание человечества: концептуальная экология. СПб., 2002.
3. Экодом/]]>www.bellona.no/ru]]>.
4. Широков Евгений. Экодом из соломы: белорусский вариант // Архитектура и строительство. 2003. №?2. С. 33–35.
5. Провода в соломе // ]]>www.vashdom.ru]]>.
6. Белорусский строительный рынок. 2001. № 6.