Солнечная архитектура
Солнечная архитектура — это архитектурный подход к возведению разнообразных зданий, использующих чистую и возобновляемую солнечную энергию. Непосредственное отношение к этому подходу имеют: оптика, термодинамика, электроника, фотовольтаика, материаловедение, энергосбережение.
Для такой архитектуры характерна специфика как пассивного солнечного строительного дизайна, так и активного.
Пассивный солнечный строительный дизайн
Ключевой особенностью является ориентация зданий на солнце, учёт окружающего пространства, выбор материалов с благоприятной тепловой массой и свойствами рассеивания света. Идея [англ.] появилась в Древней Греции около пятого века до нашей эры. До того основным источником топлива в Греции был древесный уголь, но из-за острой нехватки древесины необходимо было найти новый способ отопления жилищ.
Греки начали использовать строительные материалы, поглощающие солнечную энергию, в основном камень, а также ориентировать здания на юг и предусматривать навесы и портики.
Сократ говорил:
«В домах, которые смотрят на юг, солнце проникает в портик зимой, а летом оно светит прямо над головой, создавая тень под крышей.»
Римляне улучшали греческий дизайн, закрывая окна с южной стороны различными видами прозрачных материалов.
Другой пример ранней солнечной архитектуры — это пещерные жилища в юго-западных регионах Северной Америки
Цвет стен также играет немаловажную роль. На греческих островах стены зданий традиционно окрашены в белый цвет, чтобы в жару лучше отражать солнечное излучение и сохранять прохладу внутри помещений. Белые стены, покрытые известью, и голубые крыши — типичный стиль, ценимый приезжающими на юг туристами.
На севере в скандинавских странах наоборот: дома окрашены в чёрный цвет, чтобы стены лучше поглощали солнечное тепло. Подходящим материалом служит базальт, так как он чёрный и обладает высокой теплоёмкостью.
Активный солнечный строительный дизайн
Современное воплощение солнечной архитектуры ознаменовалось использованием фотовольтаики для практических целей преобразования солнечного света в электрическую энергию.
В 1954 году специалисты Bell Labs объявили о создании первых солнечных батарей. В 1973 году Делавэрский университет построил один из первых в мире домов с солнечной батареей.
В 1984 году по проекту [англ.] в афинском пригороде Пефки с соблюдением принципов солнечной архитектуры построена «Илиако-Хорио» («Ηλιακό Χωριό», «Солнечная деревня»).
К элементам активного солнечного строительного дизайна относятся: теплицы, модули, накопители тепловой и электрической энергии, дымоходы, солнечный трекер, солнечная маска и солнечная парабола.
Теплица сохраняет тепло от Солнца. В двойной остеклённой теплице возникают три эффекта: отсутствие конвекции (из-за блокировки воздуха); удерживание луча (земля поглощает фотоны, излучает их с более низкой инфракрасной энергией, стекло отражает это инфракрасное излучение на землю): низкая теплопроводность (при двойном остеклении).
Солнечная парабола (или параболическое зеркало) концентрирует солнечный свет для получения высоких температур. На основе зеркала-параболоида солнечные печи применялись для приготовления пищи с начала XX века.
Солнечная парабола может использоваться и для промышленного строительства. Одейлийская солнечная печь, включающая в себя 63 гелиостата, обеспечивает нагрев до такой температуры, что плавится даже алмаз.
Фототермические модули преобразуют солнечный свет в тепло, нагревая воду в доме. Эти модули стали популярными среди стран Средиземноморья. В Греции и Испании 30-40 % домов оснащают этой системой.
В частных домах популярен летний душ, бак которого нагревается от солнечных лучей.
Фотоэлектрические модули преобразуют солнечную энергию в электричество. Классические кремниевые солнечные модули имеют КПД до 25 %, но они жёсткие. Тонкие плёночные солнечные модули гибкие, но имеют меньшую эффективность и недолгий срок службы.
Накопление электрической энергии обеспечивает гидроаккумулирующая электростанция, но некоторые способы обустройства своего дома возможны по принципу «сделай сам».
[англ.] отслеживает движение Солнца в небе. Поворачиваясь вслед за ним, трекер улавливает свет, который с помощью модулей превращается в электричество и нагревает дом через прозрачное стекло.
Солнечная маска предусматривает сезонные изменения климата, чтобы летом было больше тени, а зимой света. Дом строится таким образом, что крыша защищает от солнца летом во избежание перегрева, но зимой крыша пропускает солнечный свет.
может быть соединена с бадгиром или деревянной дымовой трубой для более сильного эффекта.
Известные архитектурные сооружения
Солнечная архитектура становится постепенно относительно независимым стилем, который формально следует традициям конструктивизма и функционализма, но всё больше вдохновляется органической архитектурой .
Один из первых крупных небоскрёбов Конде-Наст-билдинг со встроенными солнечными панелями и энергоэффективной технологией был построен в 1995 году в Нью-Йорке.
В 2009 году завершилось на Тайване строительство многофункционального стадиона в Гаосюне по проекту известного японского архитектора Тоёо Ито, который активно использовал принципы солнечной архитектуры.
К Олимпийским играм 2016 года в Рио-де-Жанейро планировалось воздвигнуть солнечную городскую башню (англ. Solar City Tower).
Экологические преимущества
Солнечная архитектура требует высоких инвестиций, но цена окупается, поскольку у жителей появляется работающий источник возобновляемой и экологически чистой энергии. При кажущейся выгоде других способов её добычи населению всё чаще приходится слишком дорого платить. Авария на АЭС Фукусима-1 стала экологической катастрофой XXI века.
Глобальное потепление уже стало причиной исчезновения некоторых видов насекомых и млекопитающих.
Критика
В статьях по поводу солнечной архитектуры критически оценивается её высокая первоначальная стоимость. В то же время критики признают, что после погашения кредитов появляются заметные преимущества.
См. также
- Солнечная энергетика
- Солнечный коллектор
- Солнечная печь
- Гелиотермальная энергетика
Литература
- Sandra Leitte, Cosima Strobl, Angelika Hess; Bergische Universität Wuppertal (Hrsg.): SolarArchitektur4 : die deutschen Beiträge zum Solar Decathlon Europe 2010: Wegweisende Solararchitektur im Detail, Detail, Greenbooks, Institut für internationale Architektur, München 2011, ISBN 978-3-920034-48-5 (нем.).
- Jürgen Claus: Kulturelement Sonne. Das solare Zeitalter. Edition Interfrom, Zürich 1997, ISBN 3-7201-5274-X (нем.).
Примечания
- Perlin, J. Passive Solar History California Solar Center. Retrieved March 30, 2015.
- Passive Solar Design — A History GreenBuilding.com Retrieved March 25, 2015.
- Seven ancient wonders of Greek design and technology Архивная копия от 5 ноября 2017 на Wayback Machine Ecoist. Retrieved April 19, 2015
- The History of Solar Архивная копия от 20 ноября 2018 на Wayback Machine (2012, March 8) U.S. Department of Energy. Retrieved March 26, 2015.
- Our Vision (2015, January 1) Oxford PV. Retrieved March 29, 2015.
- Солнечные батареи и модули. ECOTECO. Дата обращения: 2 ноября 2019. Архивировано 6 сентября 2018 года.
- Система слежения за Солнцем — трекер для солнечных батарей. msd.com.ua. Дата обращения: 2 ноября 2019. Архивировано 11 сентября 2018 года.
- Héliodome Youtube. Дата обращения: 30 августа 2018. Архивировано 25 сентября 2020 года.
- Stefan Behling, Sophia Behling: Sol Power — Die Evolution der solaren Architektur. Prestel, München 1996, ISBN 3-7913-1651-6 (нем.)
- Charles Bagli. Taiwan's solar stadium 100% powered by the sun (англ.). The Guardian (3 августа 2010). Дата обращения: 2 ноября 2019. Архивировано 22 мая 2017 года.
- Solar City Tower (англ.). rafaa.ch. Дата обращения: 2 ноября 2019. Архивировано 17 декабря 2019 года.
- Juan Rodriguez. Solar City Tower - Brazil 2016 Olympic Games (англ.). thebalancesmb.com (21 апреля 2018). Дата обращения: 2 ноября 2019. Архивировано 6 сентября 2018 года.
- Зараженную почву Фукусимы будут уничтожать 30 лет. Вести.ру (29 октября 2011). Дата обращения: 2 ноября 2019. Архивировано 2 февраля 2020 года.
- Tokyo, Kyoto et environs (неопр.). — Le Routard, 2016. — С. 98.
- Labouret and Villoz. Установки photovoltaïques (неопр.). — Dunod. — 2012. — С. 13.
- Kaan, H. (2009, June 12). Architects just want to develop attractive buildings ECN. Retrieved April 19, 2015.
- Maehlum, M. (2015, March 23). How Much Do Solar Panels Cost Архивная копия от 31 августа 2018 на Wayback Machine Energy Informative. Retrieved April 19, 2015.
- Labouret and Villoz. Installations photovoltaïques (неопр.). — Dunod. — 2012. — С. 13.
Ссылки
- Вольфганг Файст. Основные положения по проектированию пассивных домов (М.: Издательство Ассоциации строительных вузов. 2008. 70х100, мягк. обл.). Перевод с немецкого с дополнениями под редакцией А. Е. Елохова. passiv-rus.ru. Дата обращения: 2 ноября 2019.
- Использование солнечной энергии: пассивный солнечный дизайн. tridentenergy (16 апреля 2007). Дата обращения: 2 ноября 2019.
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Солнечная архитектура, Что такое Солнечная архитектура? Что означает Солнечная архитектура?
Solnechnaya arhitektura eto arhitekturnyj podhod k vozvedeniyu raznoobraznyh zdanij ispolzuyushih chistuyu i vozobnovlyaemuyu solnechnuyu energiyu Neposredstvennoe otnoshenie k etomu podhodu imeyut optika termodinamika elektronika fotovoltaika materialovedenie energosberezhenie Vrashayushijsya dom medlenno povorachivaetsya k Solncu podobno podsolnuhu Dom geliotrop vo Frajburge Belye steny domov i cerkvi v Santorini Chyornaya stena doma v Norvegii Teplica v Kanade Solnechnaya parabola v Aurovile Fototermicheskie moduli Fotoelektricheskie plitki BIPV Building integrated photovoltaics Konde Nast v Nyu Jorke Nacionalnyj stadion v Gaosyune Dlya takoj arhitektury harakterna specifika kak passivnogo solnechnogo stroitelnogo dizajna tak i aktivnogo Passivnyj solnechnyj stroitelnyj dizajnKlyuchevoj osobennostyu yavlyaetsya orientaciya zdanij na solnce uchyot okruzhayushego prostranstva vybor materialov s blagopriyatnoj teplovoj massoj i svojstvami rasseivaniya sveta Ideya angl poyavilas v Drevnej Grecii okolo pyatogo veka do nashej ery Do togo osnovnym istochnikom topliva v Grecii byl drevesnyj ugol no iz za ostroj nehvatki drevesiny neobhodimo bylo najti novyj sposob otopleniya zhilish Greki nachali ispolzovat stroitelnye materialy pogloshayushie solnechnuyu energiyu v osnovnom kamen a takzhe orientirovat zdaniya na yug i predusmatrivat navesy i portiki Sokrat govoril V domah kotorye smotryat na yug solnce pronikaet v portik zimoj a letom ono svetit pryamo nad golovoj sozdavaya ten pod kryshej Rimlyane uluchshali grecheskij dizajn zakryvaya okna s yuzhnoj storony razlichnymi vidami prozrachnyh materialov Drugoj primer rannej solnechnoj arhitektury eto peshernye zhilisha v yugo zapadnyh regionah Severnoj Ameriki Cvet sten takzhe igraet nemalovazhnuyu rol Na grecheskih ostrovah steny zdanij tradicionno okrasheny v belyj cvet chtoby v zharu luchshe otrazhat solnechnoe izluchenie i sohranyat prohladu vnutri pomeshenij Belye steny pokrytye izvestyu i golubye kryshi tipichnyj stil cenimyj priezzhayushimi na yug turistami Na severe v skandinavskih stranah naoborot doma okrasheny v chyornyj cvet chtoby steny luchshe pogloshali solnechnoe teplo Podhodyashim materialom sluzhit bazalt tak kak on chyornyj i obladaet vysokoj teployomkostyu Aktivnyj solnechnyj stroitelnyj dizajnSovremennoe voploshenie solnechnoj arhitektury oznamenovalos ispolzovaniem fotovoltaiki dlya prakticheskih celej preobrazovaniya solnechnogo sveta v elektricheskuyu energiyu V 1954 godu specialisty Bell Labs obyavili o sozdanii pervyh solnechnyh batarej V 1973 godu Delaverskij universitet postroil odin iz pervyh v mire domov s solnechnoj batareej V 1984 godu po proektu angl v afinskom prigorode Pefki s soblyudeniem principov solnechnoj arhitektury postroena Iliako Horio Hliako Xwrio Solnechnaya derevnya K elementam aktivnogo solnechnogo stroitelnogo dizajna otnosyatsya teplicy moduli nakopiteli teplovoj i elektricheskoj energii dymohody solnechnyj treker solnechnaya maska i solnechnaya parabola Teplica sohranyaet teplo ot Solnca V dvojnoj osteklyonnoj teplice voznikayut tri effekta otsutstvie konvekcii iz za blokirovki vozduha uderzhivanie lucha zemlya pogloshaet fotony izluchaet ih s bolee nizkoj infrakrasnoj energiej steklo otrazhaet eto infrakrasnoe izluchenie na zemlyu nizkaya teploprovodnost pri dvojnom osteklenii Solnechnaya parabola ili parabolicheskoe zerkalo koncentriruet solnechnyj svet dlya polucheniya vysokih temperatur Na osnove zerkala paraboloida solnechnye pechi primenyalis dlya prigotovleniya pishi s nachala XX veka Solnechnaya parabola mozhet ispolzovatsya i dlya promyshlennogo stroitelstva Odejlijskaya solnechnaya pech vklyuchayushaya v sebya 63 geliostata obespechivaet nagrev do takoj temperatury chto plavitsya dazhe almaz Fototermicheskie moduli preobrazuyut solnechnyj svet v teplo nagrevaya vodu v dome Eti moduli stali populyarnymi sredi stran Sredizemnomorya V Grecii i Ispanii 30 40 domov osnashayut etoj sistemoj V chastnyh domah populyaren letnij dush bak kotorogo nagrevaetsya ot solnechnyh luchej Fotoelektricheskie moduli preobrazuyut solnechnuyu energiyu v elektrichestvo Klassicheskie kremnievye solnechnye moduli imeyut KPD do 25 no oni zhyostkie Tonkie plyonochnye solnechnye moduli gibkie no imeyut menshuyu effektivnost i nedolgij srok sluzhby Nakoplenie elektricheskoj energii obespechivaet gidroakkumuliruyushaya elektrostanciya no nekotorye sposoby obustrojstva svoego doma vozmozhny po principu sdelaj sam angl otslezhivaet dvizhenie Solnca v nebe Povorachivayas vsled za nim treker ulavlivaet svet kotoryj s pomoshyu modulej prevrashaetsya v elektrichestvo i nagrevaet dom cherez prozrachnoe steklo Solnechnaya maska predusmatrivaet sezonnye izmeneniya klimata chtoby letom bylo bolshe teni a zimoj sveta Dom stroitsya takim obrazom chto krysha zashishaet ot solnca letom vo izbezhanie peregreva no zimoj krysha propuskaet solnechnyj svet mozhet byt soedinena s badgirom ili derevyannoj dymovoj truboj dlya bolee silnogo effekta Izvestnye arhitekturnye sooruzheniyaSolnechnaya arhitektura stanovitsya postepenno otnositelno nezavisimym stilem kotoryj formalno sleduet tradiciyam konstruktivizma i funkcionalizma no vsyo bolshe vdohnovlyaetsya organicheskoj arhitekturoj Odin iz pervyh krupnyh neboskryobov Konde Nast bilding so vstroennymi solnechnymi panelyami i energoeffektivnoj tehnologiej byl postroen v 1995 godu v Nyu Jorke V 2009 godu zavershilos na Tajvane stroitelstvo mnogofunkcionalnogo stadiona v Gaosyune po proektu izvestnogo yaponskogo arhitektora Toyoo Ito kotoryj aktivno ispolzoval principy solnechnoj arhitektury K Olimpijskim igram 2016 goda v Rio de Zhanejro planirovalos vozdvignut solnechnuyu gorodskuyu bashnyu angl Solar City Tower Ekologicheskie preimushestvaSolnechnaya arhitektura trebuet vysokih investicij no cena okupaetsya poskolku u zhitelej poyavlyaetsya rabotayushij istochnik vozobnovlyaemoj i ekologicheski chistoj energii Pri kazhushejsya vygode drugih sposobov eyo dobychi naseleniyu vsyo chashe prihoditsya slishkom dorogo platit Avariya na AES Fukusima 1 stala ekologicheskoj katastrofoj XXI veka Globalnoe poteplenie uzhe stalo prichinoj ischeznoveniya nekotoryh vidov nasekomyh i mlekopitayushih KritikaV statyah po povodu solnechnoj arhitektury kriticheski ocenivaetsya eyo vysokaya pervonachalnaya stoimost V to zhe vremya kritiki priznayut chto posle pogasheniya kreditov poyavlyayutsya zametnye preimushestva Sm takzheSolnechnaya energetika Solnechnyj kollektor Solnechnaya pech Geliotermalnaya energetikaLiteraturaSandra Leitte Cosima Strobl Angelika Hess Bergische Universitat Wuppertal Hrsg SolarArchitektur4 die deutschen Beitrage zum Solar Decathlon Europe 2010 Wegweisende Solararchitektur im Detail Detail Greenbooks Institut fur internationale Architektur Munchen 2011 ISBN 978 3 920034 48 5 nem Jurgen Claus Kulturelement Sonne Das solare Zeitalter Edition Interfrom Zurich 1997 ISBN 3 7201 5274 X nem PrimechaniyaPerlin J Passive Solar History California Solar Center Retrieved March 30 2015 Passive Solar Design A History GreenBuilding com Retrieved March 25 2015 Seven ancient wonders of Greek design and technology Arhivnaya kopiya ot 5 noyabrya 2017 na Wayback Machine Ecoist Retrieved April 19 2015 The History of Solar Arhivnaya kopiya ot 20 noyabrya 2018 na Wayback Machine 2012 March 8 U S Department of Energy Retrieved March 26 2015 Our Vision 2015 January 1 Oxford PV Retrieved March 29 2015 Solnechnye batarei i moduli rus ECOTECO Data obrasheniya 2 noyabrya 2019 Arhivirovano 6 sentyabrya 2018 goda Sistema slezheniya za Solncem treker dlya solnechnyh batarej rus msd com ua Data obrasheniya 2 noyabrya 2019 Arhivirovano 11 sentyabrya 2018 goda Heliodome Youtube neopr Data obrasheniya 30 avgusta 2018 Arhivirovano 25 sentyabrya 2020 goda Stefan Behling Sophia Behling Sol Power Die Evolution der solaren Architektur Prestel Munchen 1996 ISBN 3 7913 1651 6 nem Charles Bagli Taiwan s solar stadium 100 powered by the sun angl The Guardian 3 avgusta 2010 Data obrasheniya 2 noyabrya 2019 Arhivirovano 22 maya 2017 goda Solar City Tower angl rafaa ch Data obrasheniya 2 noyabrya 2019 Arhivirovano 17 dekabrya 2019 goda Juan Rodriguez Solar City Tower Brazil 2016 Olympic Games angl thebalancesmb com 21 aprelya 2018 Data obrasheniya 2 noyabrya 2019 Arhivirovano 6 sentyabrya 2018 goda Zarazhennuyu pochvu Fukusimy budut unichtozhat 30 let rus Vesti ru 29 oktyabrya 2011 Data obrasheniya 2 noyabrya 2019 Arhivirovano 2 fevralya 2020 goda Tokyo Kyoto et environs neopr Le Routard 2016 S 98 Labouret and Villoz Ustanovki photovoltaiques neopr Dunod 2012 S 13 Kaan H 2009 June 12 Architects just want to develop attractive buildings ECN Retrieved April 19 2015 Maehlum M 2015 March 23 How Much Do Solar Panels Cost Arhivnaya kopiya ot 31 avgusta 2018 na Wayback Machine Energy Informative Retrieved April 19 2015 Labouret and Villoz Installations photovoltaiques neopr Dunod 2012 S 13 SsylkiVolfgang Fajst Osnovnye polozheniya po proektirovaniyu passivnyh domov rus M Izdatelstvo Associacii stroitelnyh vuzov 2008 70h100 myagk obl Perevod s nemeckogo s dopolneniyami pod redakciej A E Elohova passiv rus ru Data obrasheniya 2 noyabrya 2019 Ispolzovanie solnechnoj energii passivnyj solnechnyj dizajn rus tridentenergy 16 aprelya 2007 Data obrasheniya 2 noyabrya 2019
