, Истории

Как архитекторы охлаждают дома без кондиционеров

Автор: Зоя Алексеева

Кондиционеры — одна из главных угроз климату: они отвечают за 14 % мирового потребления электроэнергии. Согласно прогнозу Международного энергетического агентства, к 2050 году на охлаждение помещений будет приходиться 37 % энергопотребления. Вместе с КБ Стрелка Strelka Mag разбирается, можно ли сегодня построить дом без кондиционера.

 

Как справлялись с жарой до кондиционеров

Дома, построенные из земляного кирпича, Йемен. Фото: depositphotos

В Израиле, странах Африки и Средней Азии, а также в американском штате Аризона традиционно строят дома из земляного кирпича. Это локальный, дешёвый, доступный материал. В разных странах его называют по-разному. В Аризоне — mud brick, в Средней Азии — саман или адоба. В Узбекистане глину для кирпича называют пахса, а сами кирпичи — гувалля.

Изготовление земляных кирпичей (этап просушки). Фото: depositphotos

У земляного кирпича высокая термомасса. Ночью, когда в таких регионах холодно, он поглощает холод и отдаёт его днём. Днём же собирает тепло и отдаёт к вечеру. Таким образом, днём в помещении прохладно, а ночью тепло. Традиционные методы работают со зданиями без систем кондиционирования. Сегодня эти принципы применяются в устойчивом строительстве.

 

Как перестать зависеть от кондиционирования

Сигрем-билдинг из бетона и стекла, Нью-Йорк. Фото: depositphotos

Архитекторы эпохи модернизма строили здания из стекла, стали и бетона, думая, что энергия бесконечна. Они также не задумывались о последствиях её использования, часто не обращали внимания на особенности местного климата и надеялись на кондиционеры. Помещения в стеклянных небоскрёбах нагреваются крайне быстро: солнечные лучи проходят через панорамные окна и создают в комнатах парниковый эффект. В США и Великобритании — странах, где модернистская традиция развивалась активнее всего, — даже предлагают принять законы, запрещающие строить сооружения из бетона и стекла.

Современные архитекторы предлагают следовать принципам пассивного дизайна: изначально строить дома так, чтобы они не перегревались. Кроме того, пассивные здания могут охлаждаться естественным способом, например, с помощью ветра.

Классические shotgun houses в Новом Орлеане. Фото: depositphotos

Один из таких методов — перекрёстная вентиляция. При этом способе окна в доме располагаются таким образом, чтобы ветер проходил сквозь здание, охлаждая его. Подобный приём применяли в классических постройках Луизианы под названием shotgun houses. Комнаты в них помещаются по оси одна за другой, а двери устанавливаются на противоположных сторонах дома. Благодаря этому в помещениях всегда сохраняется небольшой сквозняк.

Вытяжная вентиляция помогает справиться с жарой. Благодаря ней горячий воздух поднимается к потолку и выходит через проёмы.

В традиционной архитектуре Катара используют элемент под названием бадгир. Конструкция на крыше здания направляет ветер во внутренние замкнутые пространства, обеспечивая в помещениях естественную циркуляцию воздуха. Чтобы жара поднималась кверху постройки, в домах также проектируют купольные крыши и высокие арочные перекрытия.

Бадгир. Фото: flickr / Muneera

Навесы или козырьки на зданиях — это тоже пассивный дизайн. Некоторые архитекторы рассчитывают длину и угол наклона козырька над окнами южного фасада так, чтобы летом защитить помещения от солнечных лучей. В холодное время года козырьки не должны мешать свету попадать внутрь.

Охладить здание можно при помощи озеленения. Например, фасад посольства Финляндии в Вашингтоне летом зарастает зеленью и не пропускает солнечные лучи. Зимой, когда листья облетают, свет легко проникает в помещение.

Посольство Финляндии в Вашингтоне. Фото: https://finlandabroad.fi/

Использовать материалы светлых оттенков — ещё один метод пассивного охлаждения. В Нью-Йорке крыши зданий красят в белый цвет. Такое покрытие отражает больше солнечных лучей. Таким образом крыша не поглощает тепло, и оно не попадает в дом. Помимо этого, крышу можно облицевать светоотражающей плиткой или настилом. Обычная крыша в жаркий день может нагреться до 65 °C. Светлая в таких же условиях может достичь температуры лишь в 10 °C.

 

Какие идеи можно почерпнуть у живой природы

ТЦ «Истгейт» в Зимбабве, вдохновлённый термитником. Фото: wiki.commons

Поддерживать в зданиях комфортную температуру помогает биомимикрия. Этот метод строительства подражает уже существующим экосистемам. Один из самых показательных примеров — здание центра «Истгейт» в Зимбабве.

У заказчиков было недостаточно денег на установку в небоскрёбе системы кондиционирования. В поисках альтернативы архитектор Мик Пирс стал изучать, как подобная проблема решается в живой природе. Пирс позаимствовал технологию строительства у термитов: они возводят башни из земли и встраивают в них маленькие отверстия для циркуляции воздуха.

Внутри ТЦ «Истгейт». Фото: wiki

Комплекс «Истгейт» состоит из двух зданий, соединённых стеклянной крышей. В основании постройки — бетонные плиты, пространство между которыми заполнено кирпичом. На крышах зданий расположены 48 кирпичных воронок, соединяющихся с вытяжками на семи этажах. По мере того как температура в корпусах растёт, горячий воздух поднимается и выходит через 48 воронок.

Под землёй находится технический этаж с вентиляторами. Они работают по ночам, перегоняя в постройку прохладный ночной воздух. Благодаря этой системе дневная температура в здании сохраняется на уровне 28 °C, ночная составляет 14 °C.

 

Как избавить от жары российские города

Начать бороться с последствиями жары в Москве и других городах России можно с простых и сравнительно дешёвых решений. Уменьшить температуру в московских домах мог бы белый цвет крыши или даже некоторых улиц. Светлые цвета городских поверхностей лучше отражают солнечные лучи. Благодаря этому поверхность асфальта поглощает меньше тепла, которое потом нагревало бы городской воздух.

Фото: бюро уличных услуг Лос-Анджелеса

Однако подобные приёмы помогают лишь на короткое время. В долгосрочной перспективе городам необходимо развивать зелёную инфраструктуру и водно-зелёный каркас. КБ Стрелка провела исследование на тему зелёных кровель, которое показало, что озеленение крыш не только позволяет снизить температуру в домах, но и решает проблему затопления улиц во время сильных ливней.

Прочитать исследование полностью можно здесь.

А тут мы подробнее рассказываем, зачем городам зелёные крыши.

Нашли опечатку или ошибку? Выдeлите фрагмент и отправьте нажатием Ctrl+Enter.

Поделиться в соцсетях

По теме