Ближайшая к Земле звезда, неисчерпаемый источник энергии, света, тепла… Все это сказано о Солнце – удивительном, незаменимом, фантастическом, у которого, между прочим, есть даже свой собственный праздник – Всемирный день Солнца, отмечаемый 3 мая по инициативе Европейского отделения Международного общества солнечной энергии.
Солнце во все века было незаменимым помощником архитекторов, которые сумели использовать эту незаурядную энергию на благо людям. Существует даже специальный термин «солнечная архитектура», обозначающий особый подход к возведению зданий, учитывающий возможности солнечной энергии. Но если раньше взаимодействие с солнцем сводилось в основном к тому, чтобы правильно ориентировать здание, выбрать материалы, накапливающие тепло или отражающие солнечные лучи, то сегодня мы в первую очередь говорим об активных технологиях, заставляющих солнце работать на человека. Подробнее об этом – в нашей статье, рассказывающей о сегодняшнем дне «солнечной архитектуры» и наиболее ярких примерах ее воплощения в жизнь.
Представьте себе энергию, которую излучают четыре триллиона лампочек мощностью 100 ватт. Именно такой поток энергии идет от Солнца на Землю ежесекундно. Не использовать такую мощную силу при сегодняшних технических возможностях было бы неразумно.
В нужное русло научили поворачивать власть солнца еще наши предки. Пассивная солнечная архитектура использовалась еще древними греками, которые строили дома, обращенные на юг, используя камень, долго сохраняющий тепло. Не отставали и древние римляне, которые применяли в окнах прозрачные материалы. А скандинавы использовали черный базальт, «притягивающий» солнечные лучи.
Сегодня же человек гораздо больше способен «потребовать» от Солнца. Наряду с теми принципами, которые веками учитывались при строительстве, настоящий прорыв в солнечной архитектуре связан с появлением в середине 1950-х первых солнечных батарей. А в начале 1970-х появились и первые в мире дома с солнечной батареей.
Теплицы и модули, солнечный трекер, солнечная маска и солнечная парабола – эти и другие элементы сегодня становятся частью возводимых строений. Так, например, солнечная парабола, концентрирующая солнечную энергию, способна обеспечить нагрев, достаточный для того, чтобы расплавить алмаз. В средиземноморских странах широкое распространение получили фототермические модули, за счет которых свет солнца «превращается» в тепло, нагревая воду. Солнечная маска адаптируется к изменениям температур: летом она дарит защиту от солнца, а зимой пропускает лучи.
Пожалуй, единственный недостаток солнечной архитектуры – высокая себестоимость подобных строений. Однако даже критики признают, что эти затраты со временем окупаются.
Расскажем о некоторых зданиях, построенных в разных частях света, которые сочетают как пассивные, так и активные технологии солнечной архитектуры.
Павильон Endesa, Барселона.
В нем используются «солнечные кирпичи», которые защищают внутреннее пространство от солнечного излучения и накапливают информацию об использовании энергии в здании.
Kathleen Kilgour Centre, Tauranga by Wingate + Farquhar.
Своеобразная линия крыши, напоминающая зубчики пилы, оптимизирует эффективность солнечной батареи на крыше площадью 450 квадратных метров.
Дом в биоклиматической экспериментальной урбанизации Jose Luis Rodriguez Gil, Канарские острова.
Наклонная поверхность конструкции позволяет по максимуму использовать энергию солнца.
INES: Французский национальный институт солнечной энергии им. Мишеля Ремона + Agence Frederic Nicolas.
Минимум сорок процентов энергии здания – это использование мощности солнца
Южный Кентерберийский Дом архитектора Джаррода Мидгли.
Энергия для дома аккумулируется сразу несколькими способами, включая ветряные турбины и солнечные батареи.
Центр изучения природы и окружающей среды, Нидерланды, Бюро SLA.
Здание оснащено пассивной солнечной системой отопления и охлаждения, известной как стена Тромба – подобные конструкции представляют из себя стену, покрытую селективно-поглощающим материалом или окрашенную в черный цвет.
Школа Кэтлин Гримм, Стейтен Айленд от SOM.
Здание оснащено множеством солнечных батарей, которые вырабатывают энергию для школы.
Тайваньский национальный стадион от японского архитектора Тойо Ито, 2009 год.
Крыша стадиона в форме дракона площадью 14 155 квадратных метров покрыта впечатляющими 8 844 солнечными батареями.
Кампус института Масдар, Абу-Даби, от Foster + Partners.
Солнечное поле обеспечивает здание энергией, при этом «лишняя» энергия возвращается обратно в сеть Абу-Даби.
Научная пирамида ботанического сада Денвера от BURKETTDESIGN.
30 панелей шестиугольной формы имеют фотоэлектрические коллекторы, которые аккумулируют энергию для внутренних нужд.
Детский сад + E в Марбурге, Германия, OpusArchitekten.
Солнечные панели встроены в складной фасад и идеально выровнены, чтобы генерировать как можно больше энергии.
PIKO Wholefoods в Крайстчерче от Solarchitect Ltd.
Здание, при строительстве которого использовались солнечные и фотоэлектрические солнечные батареи.
Общеобразовательная школа Брэнсона, Калифорния, автор TurnbullGriffinHaesloop.
Навесы и окна с двойным остеклением с низким E-квадратом Solarban-60 повышают тепловую экономичность.
Здание SIEEB, Пекин, архитектор Марио Кусинелла.
Здание разработано так, чтобы по максимуму использовать пассивные солнечные возможности, и при этом оснащено самыми современными активными солнечными элементами.
