Экология в строительстве истомин
Издательство: Вузовское образование
Автор: Скобелева Е.А., Черняева И.В.
Издательство: Лаборатория знаний
Автор: Мэтью Халл, Диана Боумен
Издательство: Астраханский государственный архитектурно-строительный университет, ЭБС АСВ
Издательство: Вузовское образование
Автор: Ерофеева В.В., Глебов В.В., Яблочников С.Л.
Автор: Стадницкий Г.В.
Издательство: Московская государственная академия водного транспорта
С этой книгой также читают
Автор: Перхуткин В.П., Перхуткина З.И., Овчарук Т.А., Недух Е.Н., Панюкова М.Л.
Просмотр оглавления издания
Просмотр списка использованных источников
Бесплатная горячая линия
Доступ к фондам ЭБС IPRbooks предоставляется круглосуточно.
410012, г. Саратов, ул. Вавилова, 38/114, офисы 425, 428, 1019
Тел./факс: 8 800 555 22 35
Мы в социальных сетях:
Отдел комплектования ЭБС IPRbooks:
Отдел продаж и внедрения ЭБС IPRbooks:
доб. 206, 213, 144, 145
Сетевое издание «www.iprbookshop.ru» зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 7 декабря 2018 года. 16+
Установите баннер на ваш сайт:
Инструкция по установке кнопок электронно-библиотечной системы «IPRbooks»
Для установки одного из баннеров ЭБС «IPRbooks» на свой сайт, скопируйте код из соответствующего поля и поместите его в необходимом месте на вашем сайте.
Неисчерпаемыми принято считать космические (солнечная радиация, энергия морских приливов и отливов), климатические (атмосферный воздух, энергия ветра, осадки), водные ресурсы (запасы воды на земле). Однако вода и атмосферный воздух не исчерпаемы только количественно, а качественно – исчерпаемы.
Лесные ресурсы играют большую роль в улучшении окру жающей среды, выполняя почвозащитные, полезащитные, клима тообразующие функции, участвуя в процессе фотосинтеза. Дре весина – практически единственный возобновляемый ресурс для целей строительства.
В последние годы в мире энергетические ресурсы пересматри ваются с точки зрения региональной и глобальной экологии. Из вестно, что энергетика на невозобновляемых ресурсах приводит к дополнительному нагреву атмосферы, поэтому ее называют до бавляющей (она добавляет энергии к энергии нагрева Земли Солнцем). Возобновляемые ресурсы при их использовании прак тически не приводят к дополнительному нагреву, поэтому их энергия называется недобавляющей, безотходной, не загрязняю щей геосферу.
Экономия энергии как одна из главных задач архитектора и строителя-эколога достигается экономическими (высокие налоги на энергопотребление, государственный контроль неэкономного расходования энергии, поощрение использования возобновляе мых источников и др.), социальными (инициатива граждан по борьбе с расточительством энергии, разработка различных кодек сов и заповедей по экономии энергии каждым членом общества), технологическими (применение энергосберегающих конструкций, использование нетрадиционных источников энергии) и др. мерами.
Таким образом, невозобновляемые ресурсы ограничены в объ еме, и их необходимо экономить при проектировании, строитель стве и эксплуатации зданий. Возобновляемые ресурсы значи тельно более экологичны, необходимо расширять их применение, понимая в то же время необходимость их экономии и наличие пределов их использования. Одним из стратегических направле ний экономии ресурсов является сокращение объема отходов и их вторичное использование.
3.3.2. Энергосберегающие здания Здания с максимальным использованием выделяемой внутри них тепловой энергией и с максимальной защитой от потерь теп ла через наружные поверхности и вентиляцию называются энер госберегающими или энергоэкономичными (иногда – энергоэф фективными). Обычно энергоэффективность решается комплексно.
Для достижения экономии энергии предусматривают:
• эффективные объемно-планировочные решения, облег чающие экономию энергии;
• использование эффективной дополнительной теплоизоля ции наружных стен с целью снижения передачи теплоты наружу здания;
• применение энергосберегающих окон, форточек, жалюзи;
• устройство на всю высоту стены светопрозрачной теплицы, зимнего сада;
• обваловку части здания грунтом;
кровлю – оранжерея, зимний сад;
• герметичную заделку всех стыков и щелей, исключение утечек теплоты;
• устройство окон только с одной или двух (смежных) сторон здания для исключения сквозного проветривания;
• утилизацию всей теплоты от внутренних источников (быто вые приборы, люди, теплая вода после употребления и др.) с по мощью тепловых насосов и аккумуляторов;
• пассивные системы утилизации солнечной энергии. В них используется светопразрачное покрытие стен, за которым распо ложен нагревающийся воздушный промежуток;
• динамическую теплоизоляцию наружных стен (с системой воздушных каналов внутри стены, сквозь которые проходит воз дух, нагревается и отапливает помещение).
Перспективными способами, которые в настоящее время при меняются сравнительно редко или только изучаются, являются:
126 светопрозрачная и вакуумная теплоизоляция;
применение в систе мах пассивного отопления стекол, пропускающих солнечную ра диацию в наиболее энергоемкой части спектра;
использование се лективных светопоглощающих покрытий;
применение системы электронной автоматики, согласующей действие систем энергосбе режения с температурными режимами снаружи и внутри здания.
Идеальное энергоэкономичное здание требует очень высоких технологий. Экономию энергии начинают с разработки объемно планировочных решений, направленных на максимальное сниже ние потерь теплоты через ограждающие конструкции: окна в до ме лучше всего расположить с одной (двух) солнечных сторон;
здание в плане должно иметь простую форму, а площадь окон должна быть минимально необходимой для освещения;
здания – протяженные в плане;
при возможности рекомендуется обваловка наружных стен с северной стороны. Для зданий в 1-2 этажа целе сообразно устройство светопрозрачных оранжерей, зимних садов, теплиц с южной стороны на всю высоту стены. Желательно не допускать сквозного проветривания через дверные и оконные проемы, устраивая теплые глухие стены, главным образом, с се верной стороны. Эти мероприятия требуют высококачественных конструкций стен, перекрытий, особенно высококачественных окон и дверей, а также высокого качества работ при строительст ве. Наиболее простой и широко применяемый метод теплосбере жения – устройство дополнительной теплоизоляции снаружи или внутри здания. Наружная теплоизоляция эффективнее, поскольку:
• более благоприятны температурно-влажностные условия материала стены – значительно меньше температурный перепад в ней и более долговечен материал;
• энергосберегающая реконструкция возможна без выселения жителей;
• сохраняется площадь внутренних помещений;
• декоративные панели изоляции или новая высококачест венная штукатурка значительно улучшают внешний облик здания;
• возможно совмещение с пассивной системой утилизации солнечной энергии.
Для теплоизоляции применяются готовые панели из искусст венного (пенополистирол, пенополиуретан, пенополивинилхло рид, легкие бетоны и др.) или естественного (древесно волокнистые плиты, войлок, пробка, минеральная вата и др.) ма териалов. Используют последующее оштукатуривание утеплите ля по синтетической сетке.
Весьма перспективно нанесение теплоизоляционного штука турного покрытия, состоящего из теплоизоляционного заполни теля.
Интересны проблемы вторичной утилизации теплоты: при точный воздух в системе вентиляции подогревается теплотой вы тяжного воздуха из помещений в теплообменниках, утилизирует ся также теплота печных газов. В индивидуальных домах предла гается применять систему воздушного отопления, в которой вы тяжной воздух дополнительно подогревается в газовой установке и, проходя через теплообменник, нагревает приточный воздух. С целью снижения теплопотерь лучше использовать замкнутую систему вентиляции с очисткой воздуха без притока холодного воздуха снаружи (если это допустимо по санитарным нормам).
Наилучшие энергосберегающие здания в развитых странах обычно проектируют с использованием следующих решений:
• нагретый гелионагревателями на кровле воздух поступает на обогрев здания через воздушные вертикальные каналы в сте нах или через специальную вертикальную шахту;
• стены здания дополнительно утеплены, причем в качестве утеплителя широко используется бумажная вата или вата из от ходов ткани (это, во-первых, позволяет утилизировать отходы и, во-вторых, дает возможность получить экологичную изоляцию);
• в нижних этажах устраивается теплица, защищенная гнутой светопрозрачной пластмассой;
• специальная система зеркальных отражателей и зеркальных потолков служит для направления солнечного света в глубь по мещения;
• специальные меры (козырьки, озеленение и др.) служат для защиты помещений от сильной летней инсоляции и для свобод ного освещения помещений в зимнее время;
• предусматривается хорошая защита от ветра и сквозняков.
После утилизации всей энергии и при идеальном проектиро вании энергосберегающего дома, как показывают расчеты и опытная эксплуатация, не потребуется дополнительной энергии в течение всего года для отопления здания.
128 3.3.3. Возобновимая энергия и энергоактивные здания Здания с активными системами, предназначенными для выра ботки тепло- и холодоснабжения, принято называть гелиоэнерго активными. При проектировании к ним предъявляются требова ния незатеняемости, рациональной формы и ориентации, исходя из свойств поля солнечной радиации.
Солнечная энергия – один из самых доступных источников, практически неисчерпаемый, не загрязняющий природу. Однако плотность энергии низка, а излучение – прерывисто, зависит от метеорологических условий. Солнечную энергию используют для непосредственного преобразования в электрическую, для на гревания теплоносителя и преобразования его энергии в электри ческую, для нагревания теплоносителя и снабжения зданий горя чей водой без преобразования в другие виды энергии, для нагрева массивных конструктивных элементов здания.
Критерий энергооблученности зданий – приведенная солнеч ная облученность, определяемая относительно эталона – абсо лютно черного куба с гранью 1 м, установленного на открытой незатеняемой площадке и ориентированного по сторонам света.
Солнечная энергооблученность зависит от района расположения здания, его ориентации по сторонам света. Целесообразность ис пользования гелиоэнергоактивных зданий выявляется с учетом комплексной актино-климатологической характеристики регио на, в которую входит солнечная радиация, суточный сезонный ход облачности, температура и влажность воздуха, скорость вет ра, осадки и туман. Должна быть выявлена статистически досто верная взаимосвязь поступления солнечной радиации с темпера турой наружного воздуха и ветра.
С целью повышения энергетической экономичности целесо образно создание зданий с энергетически активной формой. Для этого делают отражатели (внешние или внутренние), концентри рующие солнечную энергию на гелиоприемники;
устраивают до полнительные отражатели на трасформируемых защитных створ ках фонарей, на смежных зданиях;
выносят коллектор большей площади за пределы здания на склон;
применяют слежение (вра щение) энергоактивного здания или коллектора за солнцем.
Интересным направлением в гелиоэнергетике является приме нение ламп ночного освещения, работающих на аккумуляторах, которые днем заряжаются от гелиобатарей. На вершине опор размещается круглая в плане плоская солнечная батарея, а в столбе – экономичные аккумуляторы. Под батареей располагают ся две лампы: одна – слабая, которая светит непрерывно, и вторая – более мощная, включающаяся только при приближении чело века к лампе.
Гелиокомплексы – это следующий шаг в направлении поли функциональности сооружений, создания среды обитания в до мах с учетом природно-климатических условий. Гелиокомплексы состоят из нескольких взаимосвязанных локальных комплексов, в которые могут входить жилые здания, гелиосистемы (например, располагаемые на прилегающих склонах), промышленные и на учные объекты. В состав научно-производственного гелиоком плекса включают возвышающуюся технологическую башню сол нечной печи: многоэтажные здания выполняют с криволинейны ми фасадами-концетраторами. Применяют универсальную сис тему солнцезащитного экранирования, в которой к несущим кон струкциям из пространственных блоков прикреплены панели – солнечные батареи или другие преобразователи энергии.
Ветер как носитель кинетической, а также тепловой энергии на правлен в сторону понижения атмосферного давления. Одновре менно на формирование ветровых потоков влияют некоторые ме стные факторы – рельеф местности, водоемы, прибрежные зоны моря и суши, общие и местные циркуляционные процессы. Энер гия ветра зависит от солнечной энергии, часть которой преобра зуется в ветровую.
Ветроэнергоактивное здание – это жилое, производственное, сельскохозяйственное здание, выполняющее дополнительную функцию производства полезной энергии (электрической, механи ческой, тепловой) преобразованием энергии ветра ветровыми ко лесами, размещенными в здании. Здание может служить опорой для размещения ветровой установки над его кровлей. Ветроуста новка вместе с кровлей может быть полифункциональна, т.е. кров 130 ля – с гелиоколлектором, а ветроустановка через привод перекачи вает энергоноситель (воду, воздух и др.) в энергосистему здания.
Основной рабочий орган ветроэнергоактивного здания – ро тор, который через механическую передачу приводит во враще ние генератор. Ввиду непостоянства действия ветра ветроэнерго активные здания следует предусматривать с какими-либо устрой ствами (электрическими, тепловыми и др.), аккумулирующими энергию для ее постоянного употребления.
При проектировании ветроэнергоактивных зданий предусмат ривается защита зданий и жителей от механических колебаний, генерируемых ветроустановкой. Известно, что низко- и высоко частотные колебания при определенных параметрах ограничива ются как с целью придания прочности конструкции, так и с це лью соблюдения санитарных норм. Ветроколеса с лопастями большой площади и низкой скоростью вращения генерируют ин фразвуковые колебания, опасные для человека, поэтому необхо димы разнообразные способы виброизоляции и шумозащиты.
Тепловые насосы («холодильники наоборот») в энергоактивных зданиях должны максимально широко применяться для утилиза ции разных видов тепловой энергии, повышения ее потенциала (например, при организации систем геотермального отопления или при утилизации внутреннего тепла в зданиях). Высокая эф фективность тепловых насосов совершенно несопоставима по сравнению с небольшими затратами электроэнергии на их работу.
Гидро- и геотермальная энергия является низкопотенциальной тепловой энергией со слабым сезонным и суточным изменением температуры и энтальпии. Колебания температуры уменьшаются с глубиной от верхней (дневной) поверхности. Ресурсы этой энергии, по-видимому, эквивалентны 100 млн т условного топлива в год.
Другой способ использования теплоты недр – бурение глубо ких скважин, достигающих пород с высокой температурой, и от бор теплоты с помощью воды – теплоносителя. Однако указан ные способы применимы не для всех площадок строительства.
Теплоэнергоресурсы участков земли, прилегающих к зданию, зависят от геологического строения, водосодержания пород (рост теплоемкости грунта пропорционален увеличению водосодержа ния), теплоемкости и теплопроводности грунтов, экологически безвредных масштабов извлечения теплоты из грунта.
4. Строительная экология 4.1. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ 4.1.1. Директивные положения о мероприятиях по охране окружающей среды при градостроительном проектировании В настоящее время, в соответствии с нормами СН202-81, утвержденными и введенными Министерством архитек туры, проектирование предприятий, зданий и сооружений про мышленного назначения осуществляют с учетом требований ох раны окружающей природной среды.
На всех этапах разработки проектной документации прини маемые решения должны соответствовать требованиям рацио нального использования земель, рекультивации земельных участ ков после строительства объекта и т.д.
Проектная документация для промышленных объектов вклю чает раздел по охране окружающей природной среды. Проект на строительство предприятия разрабатывается при двухстадийном проектировании, содержит материалы по охране природы.
Технологическая документация содержит обоснования, расче ты и чертежи по комплексному использованию сырья;
проектные решения по предотвращению загрязнения природной среды, вне дрению безотходных процессов, применению средств очистки выбросов. Также приводятся данные по отдельным цехам о коли честве выбрасываемых твердых отходов, по методам их перера ботки и утилизации.
В строительной документации дается краткое описание архи тектурно-строительных решений по охране окружающей природ ной среды. Также здесь приводятся проектные решения и мате риалы по способам снятия и хранения плодородного слоя почвы, транспортировке его к месту временного хранения, по использо ванию растительного покрова, сводимого в связи со строительст 132 вом предприятия, по восстановлению земельного участка и при ведению его в состояние, пригодное для использования по назна чению.
Состав проектных материалов по восстановлению земельного участка в проекте уточняют в соответствии с «Основными поло жениями по восстановлению земель, нарушенных при разработке полезных ископаемых, проведении геологоразведочных, строи тельных и других работ», утвержденными в 1977 г.
При проектировании промышленных зданий в раздел «Охрана окружающей среды» входят:
• Данные о мощностях предприятий.
• Данные о существующих уровнях загрязнения атмосферно го воздуха.
• Данные о водных ресурсах, используемых предприятием, и уровнях их загрязнения.
• Перечень и характеристика источников производственных шумов и вибраций, превышающих допустимые нормативные уровни.
• Наименование, характеристика и объемы твердых отходов производства, способы их утилизации.
• Краткая характеристика мероприятий по благоустройству и озеленению территории предприятия.
• Мероприятия по рекультивации земельного участка, ис пользованию плодородного слоя почвы, утилизации растительно го покрова, сводимого в связи со строительством предприятия.
• Комплексная оценка оптимальности технических решений по рациональному использованию природных ресурсов.
• Разрешение на выброс загрязняющих веществ в атмосфер ный воздух (выдается Министерством экологии и природных ре сурсов).
Рабочий проект на возведение промышленного объекта преду сматривает типовые и повторно применяемые решения и содер жит материалы по охране окружающей природной среды.
Рабочий проект на техническое перевооружение включает в себя пояснительную записку с мероприятиями по охране приро ды, сводный сметный расчет и рабочую документацию (рабочие чертежи, сметы).
4.1.2. Экологическая экспертиза проектов Экологическая экспертиза проектов – это система комплекс ной оценки всех возможных экологических и социально экономических последствий осуществления проектов строитель ства и реконструкции крупных народнохозяйственных объектов, направленная на предотвращение их отрицательного влияния на окружающую среду и на решение намеченных задач с наимень шей затратой ресурсов и минимальными нежелательными по следствиями.
Хорошо известно, что в экологии активно используют методы экспертных оценок. Они позволяют решать многие проблемы управления охраной природы, обеспечивая при этом сочетание отраслевого и территориального принципов. Экологической экс пертизе должны подвергаться все проекты хозяйственной и иной деятельности, могущей оказывать вредное воздействие на со стояние окружающей среды. Заключения экспертов опираются на материалы по оценке воздействия на окружающую природную среду. Эта оценка проводится заказчиком проекта и включает анализ, обобщение и распространение информации о таком воз действии, а также описание необходимых мер по охране окру жающей природной среды. Оценка воздействия на окружающую природную среду производится с учетом экологического состоя ния окружающей среды в месте планируемого размещения объ екта. Учитываются перспективы социально-экономического раз вития региона, мощности и виды воздействия рассматриваемого объекта на окружающую природную и антропогенную среду, а также требования действующего природоохранного законода тельства.
Экологические экспертизы делятся на государственные и об щественные. Задачей государственной экологической эксперти зы является определение уровня экологической опасности от на мечаемой или осуществляемой хозяйственной, научной или иной деятельности, которая может в настоящем или будущем прямо или косвенно оказать воздействие на состояние окружающей среды и здоровье населения. Кроме того, проводится проверка соответствия проектируемой хозяйственной и иной деятельности 134 требованиям природоохранительного законодательства, а также определяется достаточность и обоснованность предусматривае мых проектом мер по охране природы. Государственная экологи ческая экспертиза организуется специально уполномоченным федеральным государственным органом в области экологической экспертизы или его территориальными отделениями.
Перечень объектов государственной экологической эксперти зы постоянно расширяется государственными органами. Экспер тизе подвергаются не только инвестиционные проекты в про мышленности. Это и проекты различных государственных пла нов, программ, концепций, основных направлений и схем разме щения производительных сил страны и отраслей народного хо зяйства, другая предплановая документация по развитию хозяй ственной и иной деятельности, реализация которой может ока зать воздействие на состояние окружающей среды. Это могут быть проекты инструктивно-методических и нормативно технических документов, регламентирующих хозяйственную деятельность. Экспертизе подлежит документация по созданию новой техники, технологий, материалов и веществ, в том числе закупаемых за рубежом. Ввозимая в Россию и вывозимая из Рос сии продукция также подвергается экспертизе. Целесообразно проводить экспертизу экологической ситуации в регионе в целом, а не только действующих предприятий и других объектов, оказы вающих влияние на состояние окружающей среды.
Общественная экологическая экспертиза организуется и про водится по инициативе граждан и общественных организаций (объединений), а также по инициативе органов местного само управления. Она осуществляется общественными организациями (объединениями), которые зарегистрированы в установленном законодательством РФ порядке. Основным направлением дея тельности экологической экспертизы (в соответствии с ее уста вом) должна являться охрана окружающей среды, в том числе организация и проведение экологических экспертиз. Таким обра зом, организатором общественной экологической экспертизы может быть не любая общественная организация (объединение), а только экологическая, причем зарегистрированная в соответствии с законодательством. Общественная экологическая экспертиза может проводиться независимо от государственной экологиче ской экспертизы тех же объектов.
Заключение (итоговый документ) общественной экологиче ской экспертизы направляется федеральному органу, отвечаю щему за государственные экологические экспертизы, и соответ ствующим территориальным органам, заказчику, органам, при нимающим решение о реализации объектов экологической экс пертизы, органам местного самоуправления, а также может пере даваться другим заинтересованным лицам. Целесообразна публи кация основных положений заключения в средствах массовой информации.
Процедурные правила экологической экспертизы заключаются в следующем.
Правительство Российской Федерации осуществляет меры по обеспечению законов, а также прав граждан и юридических лиц в области экологической экспертизы. К ведению субъектов Рос сийской Федерации относится делегирование экспертов для уча стия в качестве наблюдателей в заседаниях экспертных комис 136 сий, информирование населения о намечаемых и проводимых экологических экспертизах и их результатах.
Федеральный специально уполномоченный государственный орган в области экологической экспертизы (Госкомэкология или Министерство охраны природы, или Министерство природных ресурсов) и его территориальные отделения уполномочены полу чать бесплатно от государственных органов независимо от их принадлежности информацию, необходимую для выполнения задач в области экологической экспертизы. Они имеют доступ к находящимся в распоряжении государственных органов базам данных о состоянии окружающей среды и возможных последст виях негативного воздействия на нее хозяйственной и иной дея тельности.
В обязанности заказчиков документации, подлежащей эколо гической экспертизе, входит передача государственным органам экспертизы и общественным объединениям, организующим про ведение экспертизы, необходимых материалов, сведений, расче тов, дополнительных разработок относительно объекта эксперти зы. Кроме того, они должны оплатить проведение государствен ной экологической экспертизы и осуществлять намеченную дея тельность исключительно в соответствии с документацией, полу чившей положительное заключение государственной экологиче ской экспертизы.
В Законе РФ «Об экологической экспертизе» постоянно упо минаются специально уполномоченные государственные органы в области экологической экспертизы. Федеральный специально уполномоченный государственный орган в области экологиче ской экспертизы и его территориальные органы имеют исключи тельное право на проведение государственной экологической экспертизы. Они осуществляют эту функцию через свои подраз деления, специализированные в области организации и проведе ния государственной экологической экспертизы (ст. 13 закона РФ «Об экологической экспертизе» от 23 ноября 1995 г.).
Конкретные методы сбора и анализа экспертных оценок со держатся в нормативно-технических и инструктивно методических материалах органов, руководящих проведением экологических экспертиз. Общие методы организации и проведе ния экспертных исследований получили имеющую правовую си лу конкретизацию в конкретной области – в экологических экс пертизах. В других крупных областях применения экспертных оценок (при оценке качества, при проведении врачебно-трудовой экспертизы и др.) действуют свои нормативные акты.
4.1.3. Экологические требования к объемно-планировочным решениям зданий Мероприятия по охране окружающей природной среды при определении объемно-планировочных решений в ходе архитек турно-строительного проектирования должны быть направлены на сокращение затрат материалов и энергоресурсов при строи тельстве и эксплуатации зданий и сооружений, предотвращение загрязнения окружающей среды, сокращение площадей нару шенных земель.
Определение номенклатуры и количества помещений, их раз мера и объема, характер их использования (круглогодично или сезонно), наличие или отсутствие летних помещений, этажность здания, использование подземного пространства (вообще, будет ли здание полностью подземным или часть его (и какая) размес тится под землей), принятые принципы общей композиции (па вильонная и компактная), возможности использования нетради ционных источников энергии (гелиосистемы, ветры, термальные воды и др.), предполагаемое оснащение здания инженерным обо рудованием (канализация, водопровод, газ), предполагаемая сис тема эксплуатации, придомовое благоустройство – все это опре деляет будущие экологические качества проектируемого здания.
Выбор этажности играет существенную роль в обеспечении экологичности проекта строящегося здания.
Стремление сократить затраты на строительство жилья (с уче том только тех затрат, которые относятся непосредственно к зда нию) привело к ограничению этажности в городском строитель стве в нашей стране.
Для экономии земельных участков, сокращения площадей на рушенных земель следует максимально использовать подземные пространства, применять строительство заглубленных зданий, а также использовать при возможности пространство мелководных шельфов морей.
Большое значение с экологической точки зрения имеет прин ципиальное решение объема здания.
Необходимый общий функциональный объем здания может быть запроектирован или в виде нескольких корпусов, или в виде одного компактного. Расход материалов для ограждающих кон струкций для второго случая может быть меньше почти в два раза. Большое влияние на количество необходимых материалов для ограждающих конструкций может оказать и принятая форма здания. При равных объемах наименьшей будет площадь ограж дающих конструкций (а значит, и расход материала на них) у зда ния шарообразной формы, а среди наиболее часто встречающих ся зданий прямоугольной формы – у здания в виде куба.
При дроблении объекта на мелкие здания увеличиваются об щие объемы фундаментов, цоколей, парапетов и соответственно расход материалов на них. При компактном, едином здании эти расходы сокращаются. Правильно выбранная (обтекаемая) форма здания снижает ветровые нагрузки и, следовательно, дает воз можность уменьшения расчетных сечений несущих элементов.
Общие потери тепла зданием зависят также и от его ориента ции по ветру. Правильно ориентированная компактная застройка снижает на 50…70% скорость ветра у здания, что соответственно снижает его теплопотери.
Устройство двойных тамбуров, теплых чердаков, вынесенных за пределы обогреваемого объема лоджий также сокращает теп лопотери. Так, например, устройство в девятиэтажных зданиях теплого чердака снижает расход тепла на 1 м площади на 3,5…4%, пристроенная лоджия вместо включенной в теплый объем дома – на 4…6%;
сокращение наружного периметра зда ния снижает на 1…2% затраты тепла при уменьшении удельного периметра наружных стен на 0,01 м/м общей площади.
Потери зданием тепловой энергии во многом зависят от раз мещения и площади оконных проемов. Чем меньше площадь окон, тем меньше площадь остекления. А сопротивление тепло передаче остекления в 1,5…4 раза слабее, чем сопротивление ма териала остальной стены. Если бы окон в стене не было, то зда ние в ночные часы теряло бы тепловой энергии на 18…35% мень ше. Уменьшение площади проемов на 1% снижает удельный рас ход тепла на 0,5…1%. При этом, существенную роль играет ори ентация оконных проемов по ветру и солнцу. Устройство окон ных проемов с наветренной стороны зданий повышает расход тепла. Ориентация окон на южные и юго-восточные стороны гори зонта позволяет экономить тепло за счет использования энергии солнечных лучей. Как известно, на этом принципе основаны реше ния пассивных гелиосистем в энергосберегающих зданиях. Боль шое значение имеют конструкция светопрозрачного заполнения, его вид и количество слоев, качество уплотнения притворов и т.д.
Затраты тепловой энергии будут зависеть от системы отопле ния и возможностей ее регулирования. Существенная экономия тепла может быть достигнута применением автоматического ре гулирования отопления, а также автономного пофасадного регу лирования отопительных приборов.
Объемно-планировочное решение здания включает в себя и разработку соответствующих инженерных сетей, и в том числе 140 вентиляционных, отопительных, канализационных и мусороуда ляющих систем, поэтому от него в значительной степени зависит предотвращение загрязнения окружающей природной среды в результате эксплуатации здания.
Чем больше внимания уделено при проектировании здания его благоустройству и выше уровень проектирования, тем меньше опасность загрязнений. Замена местного печного отопления или отопления объектных котельных центральным отоплением от районных ТЭЦ исключает или резко снижает загрязнение воз душной среды, воды и почвы отходами отопительных устройств.
Замена в кухнях газовых плит электрическими снижает за грязнение воздуха. Оборудование домов водопроводом и канали зацией улучшает санитарное состояние урбанизированных терри торий, позволяет создать систему очистки загрязненных комму нально-бытовых стоков, не допустить загрязнение воды и почвы.
Установки по обеспыливанию и мусороудалению решают вопро сы сбора, переработки, утилизации и обезвреживания твердых отходов в населенных пунктах. Вместе с рациональной организа цией удаления дождевых осадков, уборкой и вывозом снега, пре дотвращающих загрязнение окружающих водоемов и рек, все эти мероприятия позволяют максимально сократить загрязнение ок ружающей природной среды в результате строительства и экс плуатации зданий и сооружений.
Размеры здания и участка территории, примыкающего к нему, определяет площади нарушенных земель в ходе строительства.
Чем больше по своей площади здание и массивнее его конст рукции, тем значительнее нарушения состояния почвенного по крова и грунтов основания, растительного покрова на участке строительства. Сокращение площади застройки, уменьшение массы здания снижают отрицательное воздействие здания на ок ружающую природную среду, затраты на рекультивацию. Этому же способствуют квалифицированное благоустройство, озелене ние и обводнение прилегающих к зданию территорий, создание культурного антропогенного ландшафта.
При благоустройстве придомовой территории в настоящее время широко используется асфальтобетонное покрытие, которое имеет малый срок службы (особенно в северных районах стра ны), быстро покрывается трещинами и деформируется, требует частых ремонтов. В жарком климате непроницаемое асфальтобе тонное покрытие способствует перегреву воздуха, его запыле нию, предотвращает доступ воздуха и влаги в почву, нарушает жизненные условия микрофлоры, ухудшает микроклимат участка.
Экологически более благоприятными являются покрытия из штучных материалов, особенно из природного камня – брусча тые, плитные. Ремонт их значительно проще, а межремонтные сроки длиннее. Они не создают плотного, непроницаемого ковра на участке, сохраняют дыхание почвы, доступ к ней воздуха и влаги, благоприятно влияют на микрофлору, грунтовые воды. В процессе эксплуатации такие покрытия мало истираются, не пы лят. Следует также помнить, что от объемно-планировочного ре шения во многом зависят организация и производство работ по возведению здания и воздействию процесса строительства на ок ружающую природную среду.
Нормами экологического права следует считать правила пове дения, регулирующие отношения людей по поводу охраны и ис пользования окружающей природной среды.
142 Нормы экологического права делятся на три группы:
• комплексные (охрана и использование природных комплек сов, природной среды в целом);
В экологическом праве выделяются по содержанию юридиче ского предписания следующие виды норм:
Экологические императивы по своему содержанию подразде ляются на следующие виды: предупредительные;
Субъектами экологических правоотношений являются:
• физические лица, воздействующие на природную среду с целью ее потребления, использования, воспроизводства либо ох раны;
По содержанию прав и обязанностей все субъекты экологиче ского правоотношения подразделяются на четыре категории:
• органы представительной и исполнительной власти, специ ально уполномоченные органы государства, имеющие право на регулирование использования природных ресурсов и на контроль за охраной природной среды;
• общественные объединения экологического профиля;
• органы судебно-прокурорского надзора, осуществляющие надзор за законностью экологических правоотношений.
Объектами экологических правоотношений являются природ ные объекты и комплексы.
4.2.2. Источники экологического права Нормативные правовые акты являются одним из источников права в науке юриспруденции наряду с другими источниками (правовые обычаи, судебные прецеденты). Нормативные акты подразделяются на две основные группы: законы и подзаконные акты.
Источниками права являются: международные документы, Конституция РФ;
акты Президента РФ (указы, распоряжения);
акты Правительст ва РФ (постановления, распоряжения);
нормативные правовые акты федеральных министерств и ведомств;
законодательство субъектов РФ (конституции, уставы субъектов РФ);
законы субъ ектов РФ;
акты глав субъектов РФ;
акты органов исполнительной власти субъектов РФ;
акты местного самоуправления.
Среди относящихся к экологическому праву законов России нужно отметить федеральный закон «Об охране окружающей среды». Он определяет правовые основы государственной поли тики в области охраны окружающей среды, обеспечивающие сбалансированное решение социально-экономических задач, со хранение благоприятной окружающей среды, биологического разнообразия и природных ресурсов в целях удовлетворения по требностей нынешнего и будущих поколений, укрепления право порядка в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности.
Этот закон регулирует отношения в сфере взаимодействия общества и природы, возникающие при осуществлении хозяйст венной и иной деятельности, связанной с воздействием на при родную среду как важнейшую составляющую окружающей сре ды, являющуюся основой жизни на Земле, в пределах территории Российской Федерации, а также на континентальном шельфе и в исключительной экономической зоне Российской Федерации.
Данный закон содержит понятия, являющиеся основными по нятиями экологического права, и основные принципы охраны окружающей среды. Законом установлены полномочия органов государственной власти РФ и субъектов РФ в сфере отношений, связанных с охраной окружающей среды, полномочия органов местного самоуправления, права и обязанности граждан, общест венных объединений и иных некоммерческих объединений в об ласти охраны окружающей среды. Федеральный закон «Об охра не окружающей среды» определил методы экономического регу лирования в области охраны окружающей среды, нормативы в области охраны окружающей среды и порядок их установления:
нормативы качества окружающей среды, нормативы допустимого воздействия на окружающую среду, нормативы допустимых вы бросов и сбросов веществ и микроорганизмов, нормативы обра зования отходов производства и потребления и лимиты на их размещение, нормативы допустимых физических воздействий на окружающую среду, нормативы допустимого изъятия компонен тов природной среды, нормативы допустимой антропогенной на грузки на окружающую среду. Законом установлены требования в области охраны окружающей среды при осуществлении хозяй ственной и иной деятельности, условия охраны редких и находя щихся под угрозой исчезновения растений, животных и других организмов, зеленого фонда городских и сельских поселений, редких и находящихся под угрозой исчезновения почв, задачи государственного экологического мониторинга и экологического контроля. Отдельные главы закона посвящены научным исследо ваниям в области охраны окружающей среды, основам формиро вания экологической культуры, ответственности за экологиче ские правонарушения, международному сотрудничеству в облас ти охраны окружающей среды.
Данный закон имеет также немаловажное значение в вопросе соотношения экологического права с другими смежными отрас лями права. Согласно его ст. 2 отношения, возникающие в облас ти охраны окружающей среды как основы жизни и деятельности народов, проживающих на территории Российской Федерации, в целях обеспечения их прав на благоприятную окружающую сре ду регулируются международными договорами Российской Фе дерации, настоящим Федеральным законом, другими федераль ными законами и иными нормативными правовыми актами Рос сийской Федерации, законами и иными нормативными правовы ми актами субъектов Российской Федерации.
Отношения, возникающие в области охраны и рационального использования природных ресурсов, их сохранения и восстанов ления, регулируются международными договорами Российской Федерации, земельным, водным, лесным законодательством, за конодательством о недрах, животном мире, иным законодатель ством в области охраны окружающей среды и природопользования.
Отношения, возникающие в области охраны окружающей сре ды в той мере, в какой это необходимо для обеспечения санитар но-эпидемиологического благополучия населения, регулируются законодательством о санитарно-эпидемиологическом благополу чии населения и законодательством об охране здоровья, иным направленным на обеспечение благоприятной для человека ок ружающей среды законодательством.
22 августа 2004 г. федеральным законом № 122-ФЗ «О внесе нии изменений в законодательные акты Российской Федерации и признании утратившими силу некоторых законодательных актов 146 Российской Федерации в связи с принятием федеральных законов «О внесении изменений и дополнений в Федеральный закон «Об общих принципах организации законодательных (представи тельных) и исполнительных органов государственной власти субъектов Российской Федерации» и «Об общих принципах орга низации местного самоуправления в Российской Федерации», а также федеральным законом от 29 декабря 2004 г. «О внесении изменений в законодательные акты Российской Федерации в свя зи с расширением полномочий органов государственной власти субъектов Российской Федерации по предметам совместного ве дения Российской Федерации и субъектов Российской Федера ции, а также с расширением перечня вопросов местного значения муниципальных образований» были внесены изменения в закон РФ «О недрах», федеральный закон «Об особо охраняемых при родных территориях», в Водный кодекс Российской Федерации, в федеральный закон «Об экологической экспертизе», в Лес ной кодекс Российской Федерации, в федеральный закон «Об от ходах производства и потребления», в федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха», в федеральный закон «Об охране окружающей среды» и во многие другие законы. Изменения ка сались в первую очередь компетенции между федеральными, ре гиональными органами государственной власти, а также органа ми местного самоуправления, в том числе в области охраны ок ружающей среды и природопользования.
4.2.3. Ответственность за экологические правонарушения Система мер, направленная на предотвращение, выявление и пресечение нарушения законодательства в области охраны окру жающей среды, обеспечение соблюдения субъектами хозяйст венной и иной деятельности требований, в том числе нормативов и нормативных документов, в области охраны окружающей сре ды, является контролем в области охраны окружающей среды (экологическим контролем) (ст. 1 федерального закона «Об охра не окружающей среды»).
Экологический контроль может быть не только государствен ным. В соответствии с законодательством выделяются следую щие виды экологического контроля:
• государственный экологический контроль;
• производственный экологический контроль;
• муниципальный экологический контроль;
• общественный экологический контроль.
Любой из указанных видов контроля должен проводиться в целях:
• обеспечения соответствующими органами, юридическими и физическими лицами исполнения законодательства в области ох раны окружающей среды;
• соблюдения требований, в том числе нормативов и норма тивных документов, в области охраны окружающей среды;
• обеспечения экологической безопасности.
Экологический контроль является одним из средств управле ния охраной окружающей среды.
Основные признаки государственного экологического контро ля следующие:
• осуществляется от имени государства;
• осуществляется специально уполномоченными на то орга нами и должностными лицами;
• носит вне- и надведомственный характер;
• представляет собой одну из функций государственного эко логического управления;
• сопряжен с применением в необходимых случаях мер ад министративного принуждения.
Деяния, представляющие собой повышенную общественную опасность, входят в составы экологических преступлений, за ко торые установлена уголовная ответственность уголовным зако нодательством РФ.
148 Заключение Н а основании достижений прошлого и современности, сбалансированного сочетания основных функций об щественного здоровья у различных групп населения необходимо всемерно добиваться повышения уровня социально психологического здоровья (оптимума) как каждого отдельного человека, так и всего населения любого города (соответственно, конечно, и сельской местности). При этом необходимо учитывать концентрированные, в сущности уникальные, возможности раз вития психологического здоровья, которые создает городская среда. Но наряду с этим, важно исследовать и негативные факто ры, определяемые влиянием некоторых явлений массовой куль туры, снижающих возможности творческого труда (культурно физическое здоровье, самозамыкание индивида), аномалии соци ального поведения, влияние моды, субкультурных тенденций (в частности, среди молодежи). Здесь же могут обнаруживаться глубокие связи с теневой экономикой.
Развитие психологического здоровья, сбалансированность общественного здоровья в городе основываются на использова нии новых достижений науки и техники. Этим целям служат ин тенсивные технологии, обладающие высокой положительной со циально-экономической эффективностью. При их применении существенно снижается объем используемых ресурсов (энергии, металла и т.п.) на единицу продукции, а следовательно и загряз нение окружающей среды. Использование интенсивных техноло гий резко сокращает потребность в промышленном оборудовании и производственных площадях и, соответственно, предотвращает деградацию среды, возникающую при производстве данного обо рудования и при строительстве. Интенсивные технологии значи тельно уменьшают потребность в рабочей силе, что дает весьма заметный социальный и экологический эффект.
На основе анализа особенностей интенсивных технологий разработаны нормативы экологичности производства той или иной продукции, которые должны стать важной характеристикой модернизации предприятий, а также экологической эффективно сти технологических процессов.
Для городов очень важна проблема гибкого сочетания различ ных типов антропоэкологических микросистем (производствен ных, информационных, социально-культурных, ландшафтно архитектурных и т.д.). Концентрировать и сосредоточивать для выполнения крупных социальных целей материальные, энергети ческие, информационные потоки, осуществляя в то же время и определенное их рассредоточение, необходимое для реализации функций общественного здоровья, удастся лишь при условии создания в городах маршрутов здоровья, включающих разнооб разные рекреационные зоны, соответствующие генофенотипиче ским особенностям определенных групп людей. Это означает, с одной стороны, необходимость проведения локальных социаль но-диагностических исследований, а с другой — потребность в комплексном проектировании, минимизирующем спектр антро поэкологических форм утомления и напряжения городской попу ляции. В отечественной науке уже формируются научно практические представления, которые позволяют оптимизировать функции здоровья населения в городе. Среди них может быть названа концепция естественно-искусственного поселения. Раз рабатывается представление о городе будущего как экополисе (метафорически определяемом как город-лес и сад, т.е. симбиоз первой, естественно-биосферной, и второй, созданной людьми, искусственной природы).
150 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Вернадский В.И. Биосфера. М.: Мысль, 1967.
Вишаренко В.С. Принципы управления качеством окружающей сре ды городов // Урбоэкология. М., 1990.
Владимиров В.В. Расселение и экология. М.: Стройиздат, 1996.
Владимиров В.В. Урбоэкология: курс лекций. М.: МИЭПУ, 1999.
Горбовский В.В., Рыбальский Н.Г. Экологическая безопасность в го роде. М., 1996.
Дубров А.П. Экология жилища и здоровье человека. М., 1995.
Журавлев В.П., Серпокрылов Н.С., Пушенко С.Л. Охрана окружаю щей среды в строительстве. М.: АСВ, 1995.
Истомин Б.С. Новая концепция комплексной переработки промыш ленных и бытовых отходов и воспроизводство естественной среды // Промышленное и гражданское строительство. 1998. №10.
Истомин Б.С. Проблемы архитектуры и строительства в условиях прогнозируемого экологического кризиса: сб. научн. тр. Всероссийск.
научно-техн. конференции. Орел, 2000.
Истомин Б.С. Путь к спасению человечества – воспроизводство раз рушенной им же природной среды // Вестник МГСУ. 1997. №1.
Истомин Б.С. Экологичность – важные критерии оценки качества любых проектных решений // Промышленное и гражданское строитель ство. 2002. №10.
Казначеев В.П., Прохоров Б.Б., Вишаренко В.С. Экология человека и экология города: комплексный подход // Экология человека в больших городах. Л., 1988.
Одум Ю. Экология. В 2 тт. М.: Мир, 1986.
Потапов А.Д., Теличенко В.И., Кононович Ю.В., Богомолова Т.Г.
Экологические понятия и термины. М.: МГСУ, 1999.
Потапов А.Д. Экология. М.: Высш. шк., 2000.
Ревич Б.А., Сает Ю.Е. Эколого-геохимическая оценка окружающей среды промышленных городов // Урбоэкология. М., 1990.
Реймерс Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды: сло варь-справочник. М.: Просвещение, 1992.
Слепян Э.И., Реген В. Архитектура. Строительство. Экология. М., 2006.
Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология. М.: Высш. шк., 1988.
Сугробов Н.П., Фролов В.В. Строительная экология. М., 2004.
Тетиор А.Н. Архитектурно-строительная экология. М., 2003.
Тетиор А.Н. Устойчивое строительство. М., 2003.
Шевцов К.К. Архитектура гражданских и промышленных зданий.
Шевцов К.К. Охрана окружающей природной среды в строительстве.
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие………………………………………………………………… 1. ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ………………………………………………….. 1.1. Введение в экологию………………………………………………. 1.1.1. Основные экологические проблемы современного мира….. 1.1.2. Краткий исторический очерк развития экологии…………. 1.1.3. Разделы современной экологии……………………………… 1.1.4. Экологические теоремы………………………………..…….. 1.1.5. Значение экологии в современном мире…………………. 1.1.6. Экология и строительство…………………………………. 1.2. Популяции и экосистемы.……………………….………………… 1.2.1. Популяции…………………………………………………… 1.2.2. Экосистемы.……………………………………………….… 1.2.3. Пищевые цепи и экологические пирамиды………………. 1.2.4. Фотосинтез…………………………………………………. 1.3. Биосфера…………………………………………………….……… 1.3.1. Биогеохимические циклы…………………………………. 1.3.2. Биохимические циклы кислорода, азота и воды………….. 1.3.3. Учение В.И. Вернадского о биосфере……………………. 1.3.4. Понятия биогеоценоза и биотопа………………………….. 2. УРБОЭКОЛОГИЯ (ГРАДОСТРОИТЕЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ)………. 2.1. Понятие об урбоэкологии…………………………………………. 2.1.1. Методы и область применения урбоэкологии…………….. 2.1.2. Научные основы урбоэкологии и подходы к ее изучению.. 2.2. Биопозитивный устойчивый город (экосити)……………………. 2.2.1. Концепция создания экосити………………………………. 2.2.2. Направления стратегии создания экосити………………… 2.3. Взаимодействие городов с окружающей средой………………… 2.4. Взаимодействие городов с абиотическими компонентами окружающей природной среды…………………………………. 2.4.1. Города и литосфера………………..…………………. 2.4.2. Города и гидросфера………………………………………. 2.4.3. Города и атмосфера………..………………………………. 2.5. Влияние физических факторов на городскую среду…………….. 2.5.1. Тепловое загрязнение……. ………………………………. 2.5.2. Электромагнитное загрязнение…………………………….. 2.5.3. Шумовое загрязнение……. ………………………………. 2.5.4. Радиоактивное загрязнение………………………………… 2.5.5. Эстетическое загрязнение…………………..……………. 3. АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ………………. 3.1. Понятие об архэкологии…………. ……………………………. 3.1.1. Экскурс в историю архэкологии………………………….. 3.1.2. Научные основы и связь с другими разделами экологии.. 3.1.3. Экология жилищ………….………………………………. 3.2. Экологичные здания и инженерные сооружения………………. 3.2.1. Основы экологичности…………………………………. 3.2.2. Экологичные материалы…………………………………. 3.2.3. Экологичные и «умные» здания…………………………. 3.3. Ресурсо- и энергосберегающие здания………………………….. 3.3.1. Природные ресурсы и их устойчивое потребление……. 3.3.2. Энергосберегающие здания……………………………….. 3.3.3. Возобновимая энергия и энергоактивные здания………. 4. СТРОИТЕЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ…….………………………………. 4.1. Охрана окружающей природной среды в строительстве. …. 4.1.1. Директивные положения о мероприятиях по охране окружающей среды при градостроительном проектировании. 4.1.2. Экологическая экспертиза проектов……………………… 4.1.3. Экологические требования к объемно-планировочным решениям зданий……………….……………….………………. 4.2. Организационные и правовые основы охраны окружающей природной среды……………………….………………………………. 4.2.1. Нормы экологического права и экологические правоотношения………….……………….…..…………………. 4.2.2. Источники экологического права….……………………. 4.2.3. Ответственность за экологические правонарушения……. Заключение…………………………. …………………………………. Библиографический список………………………….…………. ……. Научное издание Борис Семенович Истомин, Николай Алексеевич Гаряев, Татьяна Алексеевна Барабанова ЭКОЛОГИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ Редактор А.К. Смирнова Технический редактор С.М. Сивоконева Корректор В.К. Чупрова Компьютерная правка и верстка О.В. Суховой Лицензия ЛР № 020675 от 09.12.97 г.
Редакционно-издательский отдел. Тел. (499) 183-97-95, е-mail rio@mgsu.ru Подписано в печать 20.12.2010 г. Формат 6084 1/16 Печать офсетная И-214 Объем 9,75 п.л. Т. 100 Заказ ГОУ ВПО. Московский государственный строительный университет.
Типография МГСУ, 129337, Москва, Ярославское шоссе, ДЛЯ ЗАМЕТОК ДЛЯ ЗАМЕТОК