10454

На правах рукописи

Ал Обайди Ибрахим Каван Таха

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ АРХИТЕКТУРЫ

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

ВСТРАНАХ БЛИЖНЕГО ВОСТОКА

05.23.21– Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепцииархитектурной деятельности

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата архитектуры

Нижний Новгород – 2018

РАБОТА ВЫПОЛНЕНА В ФГБОУ ВО «НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» НА КАФЕДРЕ АРХИТЕКТУРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Научный руководитель

доктор архитектуры, профессор

Гельфонд Анна Лазаревна

Официальные оппоненты:

Ильвицкая Светлана Валерьевна

доктор архитектуры, профессор ФГБОУ ВО «Государственный университет по землеустройству»,

заведующая кафедрой архитектуры

Денисенко Елена Владимировна

кандидат архитектуры ФГБОУ ВО «Казанский государственный архитектурно-

строительный университет», старший преподаватель кафедры теории и практики архитектуры

Ведущая организация

ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»

Защита состоится «11» июня 2018 года в 11-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.162.07 при ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 603950, г. Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65, корпус 5, аудитория 202.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» и на сайте www.nngasu.ru.

Автореферат разослан_____________2018 г.

1

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. В большинстве стран Ближнего Востока политика повышения энергоэффективности общественных зданий стала одной из приоритетных задач современной архитектуры как способа оптимизации имеющихся энергоресурсов, поддержки экономического роста и уменьшения затрат на энергию. Несмотря на неравномерный характер эффективного энергопользования, различия в политическом и социальном укладе,

неоднородность экономических и культурных условий, наличие разнообразных препятствий, факторов, влияющих на формирование энергосберегающей архитектуры, многие страны региона заинтересованы в реализации проектов эффективного использования энергии. Большинство арабских стран сталкиваются с проблемами низкой энергоэффективности, в то время как в их экономике заложены огромные резервы повышения энергоэффективности и экологичности.

Для раскрытия этого потенциала и создания благоприятного инвестиционного климата необходим системный подход к определению особенностей формирования энергосберегающей архитектуры.

Отсутствие национальных строительных стандартов, низкое развитие местной строительной базы, противоречия между национальными приоритетами,

направлениями и инновационными инженерными технологиями, низкая популярность идей энергосбережения, неактуальность традиционных форм энергосберегающих мероприятий, и как результат, невысокий уровень развития энергосберегающей архитектуры Республики Ирак обусловили необходимость проведения исследований в области способов повышения энергоэффективности общественных зданий. Разработка комплекса энергосберегающих архитектурно-

планировочных, конструктивных, инженерно-технологических мероприятий в виде алгоритма мероприятий по обеспечению энергосбережения в общественных зданиях в условиях Ирака позволит сократить объем энергозатрат, повысить инвестиционную привлекательность объектов. В связи с этим одним из приоритетных направлений Ирака должно стать широкое использование

2

комбинированных энергосберегающих мероприятий с последовательным рациональным включением альтернативных источников энергии.

Все это определило актуальность настоящего исследования.

Теоретическая база исследования. Вопросы экономической эффективности при оптимизации уровня теплозащиты, повышения энергоэффективности домов изучены в работах Л.Ю. Анисимовой, А.А.

Арутюнян, В.Н. Белоусовой, А.М. Береговой, М.М. Бродач, А.А. Брума, Г.П.

Васильева, В.В. Гранева, Е.В. Денисенко, В.И. Иовлева, Л.Б. Кологривовой, В.Н.

Куприянова, А.П. Михеева, А.Л. Наумова, Г.Н. Нурмиева, И.А. Огородникова,

Б.С. Пайлеванян, Я. Ржеганек, Н.А. Сапрыкиной, П.А. Семикина, С.Н.

Смирновой, С.Н. Смородина, Ю.А. Табунщикова, Л.В. Хихлуха, Н.В. Шилкина.

Исследования пассивных методов энергосбережения и использования нетрадиционных источников энергии освещены в работах Бассам Бужаллед, В.С.

Беляева, Абдин Мустафа Омер, Р.Н. Яковлева. Проблемы создания экологической эффективности рассмотрены Осой Нюстедт, Мари Сеппонен, Микко Виртанен,

Пекка Лахти.

Теоретические вопросы формирования архитектуры общественных зданий в условиях засушливого климата изучены в работах Аль-Лефдауи Махди Мухамед Закария, В.Л. Ворониной, Джавахериан Мерхдат, Джедид Мурада, А.Н.

Дмитриева, Иншаси Ахмед, Ли Расмей, В.М. Фирсанова, М.З. Хамед Халид, В.М.

Шувалова. Проблемы формирования устойчивой архитектуры в засушливых районах рассмотрены в работах Хезла Айуба. Исследованию энергоэффективности энергетических систем применительно к условиям Ирака посвящены работы А.В. Седина, Н.К. Хоссене. Проблемы внутреннего рынка Ирака рассмотрены в работе Халиль Ибрагим Рушди.

Принципам энергосбережения при формировании общественных и административных зданий посвящены работы А.В. Антонова, Г.С. Асланян, О.К.

Афанасьева, М.М. Бродач, А.М. Демидова, А.М. Дмитриева, С.В. Ильвицкой,

В.Н. Куприянова, С.А. Молодкина, Мохамед Абдельхади Ибрагим, Н.А.

Сапрыкиной, П.А. Семикина, Ю.А. Табунщикова, В.В. Щербакова. Проблемы

3

развития энергоэффективной архитектуры сооружений транспорта сформулированы в работах А.В. Татаринцевой.

Проблемы взаимодействия исторической застройки городов с инновационными архитектурными и технологическими решениями рассмотрены в работах Г.В. Есаулова, А.В. Коротича, М.А. Коротича, А.С. Кузьмина.

Теоретические проблемы формирования и развития мусульманской архитектуры

вкультурно-историческом аспекте изучены в работах Мухамед Забен Хамед Халид, В.М. Предтеченского. Проблемам конструктивных схем пространственных покрытий для стран Ближнего Востока посвящена работа Шабан Халед Ахмад.

Процессы становления и формирования высотной архитектуры разработаны

висследованиях В.П. Генералова, Е.М. Генераловой, А.В. Коротича, М.А.

Коротича, Е.А. Тележниковой. Проблемы изучения имиджа города рассмотрены в работах Ю.С. Большаковой, И.В. Вакуновой, О.М. Калиевой, В.Н. Марченко, Т.А.

Морозовой.

Выбранное направление исследования является малоизученным в архитектурной науке. Работы, посвященные определению типологических особенностей формирования архитектуры энергосберегающих общественных зданий в странах Ближнего Востока, отсутствуют. Вопрос формирования особенностей энергосберегающей архитектуры общественных зданий Республики Ирак ранее не рассматривался.

Цель исследования – выявить особенности формирования архитектуры энергосберегающих общественных зданий в странах Ближнего Востока.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе были поставлены задачи:

-выполнить анализ современных тенденций развития энергосберегающих общественных зданий в странах Ближнего Востока;

-определить факторы, влияющие на формирование объемно-

планировочных и конструктивных решений энергосберегающих общественных

зданий Республики Ирак;

4

- выявить типологические особенности энергосберегающих общественных зданий различных типов в странах Ближнего Востока по архитектурно-

планировочным, конструктивным и инженерно-технологическим признакам;

-разработать метод анализа целевой функции энергосберегающего зданияв рамках определения тенденций развития энергосберегающей архитектуры в условиях Ирака;

-сформировать комплекс энергосберегающих инструментов по группам общественных зданий для Ирака.

Объектом исследования являются энергосберегающие общественные

здания стран Ближнего Востока.

Предметом исследования являются градостроительные, объемно-

планировочные, конструктивные и инженерно-технологические особенности формирования архитектуры энергосберегающих общественных зданий в странах Ближнего Востока.

Границы исследования: географические – страны Ближнего Востока,

типологические – общественные здания, хронологические – конец XX в. – XXI в.

с исследованием в исторической главе народной архитектуры.

Гипотеза исследования базируется на предположении о том, что развитие архитектуры энергосберегающих общественных зданий в странах Ближнего Востока имеет определенные особенности, обусловленные рядом внешних и внутренних факторов, а также характером использования комплекса традиционных для региона и инновационных энергосберегающих мероприятий в зависимости от типа общественного здания.

Научная новизна работы заключается в следующем: на основании анализа опыта проектирования энергосберегающих зданий в странах Ближнего Востока выявлены и впервые сформулированы типологические – градостроительные,

объемно-планировочные, композиционно-художественные, конструктивные,

инженерно-технологические – особенности формирования их архитектуры;

систематизированы группы энергосберегающих общественных зданий стран Ближнего Востока по функционально-технологическому назначению, системе

5

обслуживания; исследован комплекс энергосберегающих инструментов по каждой группе общественных зданий Республики Ирак; разработана принципиальная модель оптимизации энергосберегающих общественных зданий в условиях Республики Ирак.

Теоретическая и практическая значимость работы определена возможностью применения результатов исследования как на стадии предпроектного анализа, так и на стадии проектирования, при разработке местных строительных стандартов и нормативов не только для Республики Ирак,

но и в других странах Ближнего Востока.

Методология и методы исследования состоят в анализе и обобщении научных исследований в области энергосберегающей архитектуры общественных зданий, нормативно-рекомендательной литературы, проектных материалов в аспекте исследуемой области, натурном обследовании общественных зданий Ирака, в анализе целевой функции энергосберегающего здания, разработке метода построения принципиальной модели с последующей систематизацией и обобщением результатов исследования.

На защиту выносятся:

-типологические особенности формирования архитектуры энергосберегающих общественных зданий в странах Ближнего Востока;

-рекомендации по применению комплекса энергосберегающих инструментов по каждой разработанной группе общественных зданий в условиях Ирака;

-особенности формирования энергосберегающей архитектуры в условиях

Ирака;

-принципиальные модели оптимизации энергосберегающих решений в условиях Ирака.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения диссертации отражены в 10 публикациях, 5 из них – в периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ, а также апробированы в учебном процессе на кафедре архитектуры и кафедре архитектурного проектирования ННГАСУ в

6

ходе педагогической практики, в реальном проектировании – при проектировании энергосберегающих лечебных и административно-офисных зданий в строительной компании «AL-SADIR» Co. For General Contracts Ltd. (республика Ирак). По всем объектам имеются акты внедрения.

Перспективы дальнейшей разработки темы. Результаты диссертационного исследования могут быть использованы для дальнейших исследований в области формирования архитектуры, основанной набиоподходах,

объектов «зеленой архитектуры», архитектуры энергосберегающих и энергоэффективных зданий различных типов в странах с жарким и сухим климатом.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из двух томов:

первый том включает введение, три главы с выводами, заключение,

библиографический список из 171 источников, общий объем – 166 страниц, акты внедрения; второй том иллюстративный, состоит из графоаналитических таблиц на 42 страницах.

Краткое содержание работы

В первой главе «Анализ теоретического и практического опыта

развития энергосберегающей архитектуры в странах Ближнего Востока»

рассматриваются концепции формирования архитектуры энергосберегающих,

экономичных и экологичных общественных зданий. Опыт проектирования и строительства в странах Ближнего Востока позволил выявить следующие предпосылки развития энергосберегающей архитектуры: проблема жаркого сухого климата – природно-климатические условия, возможность и экономическая выгодность повышения энергоэффективности многоэтажных общественных зданий, неактуальные, устаревшие архитектурно-планировочные решения общественных зданий, низкая популярность идей энергосбережения у местного населения.

В процессе исследования было выявлено, что социально-экономические

потребности общества, глобальные экономические, политические,

7

информационные изменения стимулировали стремление к созданию архитектуры экологичных, энергосберегающих общественных зданий арабских стран посредством использования как традиционных, так и инновационных инженерных технологий.

Обзор этапов формирования энергосберегающей архитектуры, концепции

«зеленого строительства» позволил определить, что уменьшение затрат на энергопотребление производится за счет внедрения альтернативных источников энергии: солнечной энергии, ветровой энергии, тепловой энергии земли,

лучистых систем отопления, высокоэффективных биопозитивных строительных материалов, теплоэффективных ограждающих конструкций.

В ходе исследования было установлено, что в ряде таких стран, как Ирак,

Сирия, Турция современные энергосберегающие мероприятия общественных зданий в наибольшей степени представлены в качестве интерпретации комбинаций или уже существующего набора традиционных энергосберегающих решений, характерных для исторически сложившихся объектов: высокая плотность застройки; преимущественно горизонтальное развитие объемов;

ориентация зданий на юг и юго-восток; компактность объема; наличие центрально-осевой симметрии; использование разнообразных геометрических форм с минимальными параметрами наружных стен; размещение галерей по периметру внутренних дворов; устройство элементов «шанашиль» или

«машрабия»; включение купольных пространств, ниш, арок, айванов, водоемов,

узких оконных и дверных проемов; устройство небольших «оазисов» и

озелененных покрытий; использование экологичных строительных материалов.

Архитектурное проектирование в странах с благоприятной экономической ситуацией – в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) и Саудовской Аравии –в

отличие от других стран Ближнего Востока направлено на активное использование инновационных технологий, возобновляемых источников энергии,

развитие программ государственного стандарта в сфере сбережения холода и повышения энергоэффективности зданий. Применение нестандартных энергосберегающих решенийстало основополагающим концептуальным

8

направлением этих стран: расположение вращающихся и динамичных сооружений; образование волнообразного, кинетического и управляемого солнцезащитного фасада здания; размещение сетчатых конструкций; установка управляемого солнцезащитного стекла; размещение управляемых раскрывающихся «зонтиков-навесов»; использование обтекаемых форм,

имитирующих формы ландшафта, для проветривания; внедрение альтернативных источников энергии (ветротурбин, солнечных батарей, фотогальванических панелей и элементов в ограждениях, на кровле).

В работе рассмотрен экономический аспект развития энергосберегающего строительства общественных зданий. Определено, что «зеленый дом» энергоэффективен, экологичен и экономичен в эксплуатации, несмотря на его повышенную себестоимость. Экономический эффект достигается за счет кумулятивного возрастания комплекса энергосберегающих мероприятий при их эксплуатации в течение нескольких лет, к которым отнесены: теплозащита,

энергонезависимые системы отопления, охлаждения, вентиляции и кондиционирования воздуха. Использование энергосберегающих архитектурно-

планировочных решений, улучшение теплозащитных свойств ограждающих конструкций вокруг конструкций зданий (стен, пола, оконных проемов,

герметизации стыков и швов), внедрение современных инженерных систем и альтернативных источников энергии, применение системы управления инженерными системами энергии позволяют снизить затраты на энергоресурсы.

Сделан вывод о том, что комплексный подход при выборе эффективного варианта и сравнительный анализ энергосберегающих мероприятий, адаптированных к условиям стран Ближнего Востока, позволяют оценить экономический эффект исследуемых общественных зданий.

В исследовании было определено влияние двух групп значимых факторов на формирование объемно-планировочных и конструктивных решений архитектуры энергосберегающих общественных зданий стран Ближнего Востока.

Первая группа включает внешние факторы – природно-климатические,

экологические, социально-экономические, градостроительные. Ко второй группе