Альтернативные источники энергии, которые возможно использовать в Японии

зеленый архитектура электроэнергия строительство

1. Что такое Зелёная Архитектура

2. Примеры Зелёной Архитектуры в Японии

3. Альтернативные источники энергии, которые возможно использовать в Японии Заключение Список источников информации Введение

В настоящее время идея «зелёной» архитектуры как никогда актуальна. Численность людей на Земле растёт, запасы полезных ископаемых уменьшаются, воздух загазован из-за активной человеческой деятельности, всё это заставляет людей придумывать альтернативные источники получения энергии, тепла, очищения воздуха и воды.

В данном исследование я хочу рассмотреть примеры «зелёной» архитектуры в городах Японии. И изучив Европейские аналоги, попытаться понять, что же ещё могут сделать японцы, чтобы обеспечить себе комфортную жизнь, без ущерба для окружающей среды.

1. Что такое Зелёная Архитектура

Зеленая архитектура известна под несколькими другими названиями, вроде зеленого строительства, экологически чистой архитектуры, экологически ориентированной архитектуры, природной архитектуры и экологической архитектуры.

Ключевым фактором зеленой архитектуры является то, что начиная с прорастания идеи, планирования, исполнения, последующего технического обслуживания и ремонта, до точки разрушения, осуществляется с помощью экологически чистых технологий и ресурсов.

Факторы в зеленой архитектуре строительства сосредоточены таким образом, что природные ресурсы могут быть эффективно использованы, чтобы защитить здоровье владельца дома, снизить воздействие отходов, деградации и загрязнения окружающей среды и обеспечить все необходимые вещи, которые нужны в строительстве, не влияя на растительный мир. Зеленая архитектура включает:

· Органический материал.

Материалы, которые используются в строительстве зеленого архитектурного проекта, произведены из органического материала, а не синтетических видов. Критерием для их использования является то, что они нетоксичны, изготовлены с помощью вторичной переработки и повторного использования. Это соединения, которые являются естественными и имеют наименьшее негативное влияние на окружающую среду. Вместе с тем, этот метод также сосредоточен на сборе материала из мест и зданий, которые были снесены. Популярные примеры этого вида материала включают — лесное дерево, овечья шерсть, сизаль, водоросли, пробковое дерево, глина и т. д.

· Минимизация использования электроэнергии.

Зеленый дизайн архитектуры будет сосредоточен на использование энергоресурсов, которые имеют минимальное негативное воздействие на окружающую среду, а также снижают избыточное использование энергии. Это осуществляется с помощью установки солнечных панелей так, чтобы естественная солнечная энергия могла быть использована, а также рассчитана на расположение окон вокруг здания так, чтобы было оптимальное использование естественного света, а не в зависимости от неестественного электроосвещения. Кроме того, установка солнечного водонагревателя или использование биомассы, ветра и гидроэнергии, снижает общее воздействие электроэнергии на окружающую среду.

· Минимизация использования воды.

Еще одной важной особенностью зеленой архитектуры является ее концентрация на минимизацию потерь воды. Это делается с помощью сбора дождевой воды. Эта вода затем очищается и повторно используется. Вместе с тем, существует ряд особенностей, также сосредоточенных на том, чтобы сократить потери воды. Это включает в себя переработку воды, которая используется в туалете или установки таких приборов, которые минимизируют расход и давление воды.

· Окружающая среда в помещении и качество воздуха в здании.

Имеют общее воздействие на здоровье жильцов. Есть определенные материалы, которые выделяют токсичные газы и летучие органические соединения и представляют угрозу для их благополучия. Таким образом, должны быть выбраны такие строительные материалы, которые не выделяют летучих органических выбросов, а также предотвращают загрязнение воздуха внутри помещений. Когда это будет сделано, качество экологической обстановки в помещении увеличивается. Помимо материала, используемого для строительства, там должен быть надлежащий контроль внутренней влаги, плесени и пыли. Таким образом, концентрация, находящаяся в большом количестве влаги и других загрязняющих веществ, не имеет возможности оказывать воздействие.

· Утилизация отходов.

Наряду с этими важными факторами, утилизация отходов при строительстве также является важным аспектом, который должен быть изучены. Обращение с отходами, является практикой переработки материалов и их оптимальное использование, в то время как размещение здания занимает оптимальную область, т. е. не имеет негативного влияния на растительный мир, а также полезно для владельца дома.

Теперь понятно, что такое зеленая архитектура. Зеленая архитектура — очень уникальная и ответственная концепция, которая оказалась наименее ущербной и наименее требовательной к окружающей среде. Нет никаких сомнений в том, что зеленая архитектура является концепцией будущего.

Электроэнергетика Японии. Основные мощности.

Суммарная установленная мощность электростанций Японии достигает 241,5 млн кВт. Из них 60% составляют ТЭС (в т.ч. ТЭС, работающие на газе — 25%, мазуте — 19%, угле — 16%). На АЭС приходится 20%, на ГЭС — 19% суммарных электрогенерирующих мощностей.

В Японии функционирует 55 ТЭС установленной мощностью свыше 1 млн кВт. Крупнейшими из них являются газовые Кавагое (Chubu Electric) — 4,8 млн кВт, Хигаши (Tohoku Electric) — 4,6 млн кВт, мазутная Касима (Tokyo Electric) — 4,4 млн кВт и угольная Хекинан (Chubu Electric) — 4,1 млн кВт.

Установленная мощность 11 ГЭС в Японии превышает 1 млн кВт. Крупнейшими из них являются Окутатараги (Kansai Electric Power Company) — 1,9 млн кВт и Окумино (Chubu Electric Power Company) — 1,5 млн кВт. В течение последних 10 лет прослеживается тенденция уменьшения выработки электроэнергии на ГЭС, составившее в целом за период 26%.

86% электрогенерирующих мощностей Японии контролируют 10 частных компаний, являющихся фактически региональными монополиями и объединенных в Federation of Electric Power Companies (FEPC).

В структуре производства электроэнергии ведущая роль принадлежит ТЭС, доля которых составляет 60,0% (в т.ч. газовых ТЭС — 29%, угольных — 25%, мазутных — 7%). На АЭС приходится 30,6%, ГЭС — 9,2%. Доля ВИЭ не превышает 0,3%.

Основными потребителями электроэнергии в Японии являются: промышленность (43%), в т. ч. машиностроение — 10%, черная металлургия — 8%; население — 27%; сфера услуг — 27%.

· Сравним выработку/потребление энергии Японии относительно других стран.

Карта мирового потребления энергии на душу населения, основанная на данных МЭА (Международное энергетическое агентство) .

Структура мирового потребления электроэнергии в 2009 году.

Гидроэнергетика в цифрах.

2. Примеры Зелёной Архитектуры в Японии

· Биоклиматическое гнездо в Японии

Франко-японское архитектурное бюро Ciel Rouge выполнило проект жилого дома с частным музеем недалеко от Токио. Дом, построенный на скалистом берегу моря, похож на панорамную вышку с живой крышей. Необычная круглая форма здания была избрана по причине топографических особенностей участка: северный ветер, жаркое лето, незащищённый с запада склон. Круглый дом с двойным фасадом с отверстиями позволяет проникать солнечным лучам внутрь здания и проветривать его с помощью дозированных воздушных потоков. Отсутствие углов снижает сопротивление, повышая обтекаемость здания, а внутренний дворик создаёт благоприятный микроклимат благодаря эффекту конвекции, распределяющей воздух за счёт естественной вентиляции по помещениям.

Расположенный частично под землёй дом отличается высокой термической инерцией, которая способствует сохранению освежающей прохлады летом и приятного тепла зимой. Пассивное использование геотермальной энергии заключается в постоянном тепловом обмене между зданием и накопленным под землёй теплом или прохладой в зависимости от времени года. Живые насаждения на крыше толщиной 40 см выполняют функцию теплоизоляции и защищают белое здание от перегрева в летнее время года. Кроме того, на крыше расположены солнечные батареи, производящие электроэнергию, и солнечные коллекторы, нагревающие воду для эко-дома.

· Правительственное здание в Японии. ACROS — уникальный дом-сад.

Огромное здание под офис, которое находится на территории японского города Фукуоке, является, пожалуй, самым уникальным во всем мире. Конечно, японцы всегда умели создавать необычные сады, которые радуют глаз. Но этот дом-сад стал воистину самым неповторимым, ведь деревья здесь растут на высоте шестидесяти метров.

ACROS с северной своей стороны ничем не отличается от других похожих зданий, но вот его восточная часть более, чем просто экзотическая. На ней выращен необычный сад, который стоит на небольших террасах. Здесь можно найти более тридцати тысяч разнообразных растений, насекомых и экзотических птиц.

Главной особенностью можно назвать тот факт, что за всей этой красотой находятся стандартные офисы. Кроме великолепия природы, такой сад приносит огромную пользу, ведь нет необходимости в использовании кондиционирования.

Создавали такой яркий проект потому, что население портового городка было против сооружения еще одного здания из металла на последней зеленой территории. Эта работа принадлежит американскому архитектору Эмилио Амбашу. Эффект увеличивается благодаря использованию стекла, которое, как бы, сливается с природой.

· Городская ферма по производству продуктов питания в Японии

Городские вертикальные фермы могли бы решить проблему обеспечения свежими продуктами жителей мегаполисов и минимизировать использование транспорта. Многие подобные проекты являются лишь концепциями, а вот в офисном здании Pasona HQ в Токио проект выращивания продуктов питания для сотрудников уже реализован. Проект преобразил здание, спроектированное компанией Kono Designs, теперь здесь можно выращивать продукты питания от риса до брокколи, кабачков, томатов и многое другое. Живая зеленая стена здания — это не только красивый фасад, но и часть сложной системы городского хозяйства, а также возможность сократить потребление энергии. Кроме развития городской фермы и штаб-квартиры, компания проводит образовательные курсы для нового поколения японских фермеров, которые здесь стажируются и узнают больше о производстве продуктов питания в условиях городской среды.

Девятиэтажное здание рекрутинговой компании Pasona HQ расположено в центре Токио. Вместо того чтобы строить новый офис, компания выбрала здание, возведенное 50 лет назад, отремонтировала его и начала развивать в нем городское хозяйство — получился прекрасный экологичный офис. Pasona выделила значительное пространство внутри здания под системы гидропоники и системы выращивания растений на почве — они расположены даже в конференц-залах и офисах. Фасад здания очень преобразился благодаря размещению на его балконах сезонных цветущих растений и апельсиновых деревьев. Преимущества такой системы очевидны — затенение, уменьшающее использование энергии, и улучшение качества воздуха для сохранения здоровья сотрудников. Реконструкция внутренних помещений позволила улучшить энергоэффективность и создать комфортные условия для сотрудников, здесь была установлена новая система освещения и климат-контроля.

Pasona создала эту городскую ферму отчасти из-за растущей зависимости страны от импортных продуктов питания. Нехватка пахотных земель в Японии вызывает неустойчивое продовольственное снабжение страны. Используя эту продовольственную ферму, компания стремится поощрять и воспитывать новых фермеров. Сотрудникам тоже предлагается принять участие в уходе за растениями, которые они затем съедят в офисе или кафе. Сотрудники могут наблюдать за ростом риса-сырца и полей брокколи, обрезать фруктовые деревья, ухаживать за салатом и убирать созревшие растения. В здании создано 43 000 квадратных футов сельскохозяйственных угодий с 200 видами фруктов, овощей и риса. Эти невероятные офисные помещения представляют картину далекого будущего, когда каждый офис будет похож на эту городскую ферму.

· Пригородный район города Ёсикава.

В этом пригородном районе города Ёсикава, префектура Сайтама, возле Токио, владельцы домов с расположенными на крыше солнечными батареями получают своё собственное электричество, всего около 200 кВт электроэнергии. Продажи домов с солнечными батареями растут.

Глядя на картинку можно сделать вывод, что солнечные батареи очень популярны у японцев.

3. Альтернативные источники энергии, которые возможно использовать в Японии

Ознакомившись с Европейскими аналогами, я хочу представить ещё несколько альтернативных источников энергии, которые, на мой взгляд, могут «прижиться» в Японии, учитывая все климатические и территориальные особенности.

· Ветряные турбины

Международный торговый центр в Бахрейне стал первым крупным зданием с установленными на нем ветряными турбинами. В 2008;м году во время завершения строительства между двумя 50-этажными небоскребами повесили три таких турбины. Комплекс находится на берегу моря, где постоянно дует ветер, а между высотками он усиливается. Это позволяет тридцатиметровым турбинам вырабатывать за год примерно гигават-час электроэнергии, что покрывает некоторую часть потребности здания. Так как в крупных городах Японии, таких как Токио, полным ходом идёт строительство небоскрёбов, вполне возможно установить подобные ветряные турбины.

· Приливная электростанция

Особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли.

Шотландские специалисты планируют использовать приливную волну для стрительства одной из самой мощной электростанции основанной на этом способе добыче энергии. 1 электростанция будет обладать 10 мощными турбинами, которые будут выделять 10 мегаватт электричества. Этого было бы вполне достаточно для обеспечения электроэнергией около пяти тысяч домов.

Япония со всех сторон окружена водой. Возможно использовать эту территориальную особенностью, установив приливные и волновые электростанций в местах защищённых от цунами.

· Волновая электростанция

Волновая электростанция — установка, расположенная в водной среде, целью которой является получение электричества из кинетической энергии волн.

Плюсы:

· Волновые электростанции могут выполнять роль волногасителей, защищая порты, гавани и берега от разрушения.

· Маломощные волновые электрогенераторы некоторых типов могут устанавливаться на стенках причалов, опорах мостов, уменьшая воздействие волн на них.

· Поскольку удельная мощность волнения на 1−2 порядка превышает удельную мощность ветра, волновая энергетика может оказаться более выгодной, чем ветровая.

Минусы:

· С точки зрения социально-экономических проблем, волновая энергетика (а точнее некоторые типы генераторов) может привести к вытеснению рыбаков из продуктивных рыбопромышленных районов и может представлять опасность для плавания.

· Идея получения энергии от механических движений

Кафе Natuurcafe La Port в Нидерландах установило генератор энергии во входной двери-вертушке.

Роттердам, клуб WATT.

Освещение танцпола, состоящего из многочисленных светодиодов, происходит полностью за счет генерирования кинетической энергии посетителей.

Новый клуб имеет также ряд эффективных функций, помогающих сократить до 30% потребления энергии, до 50% потребления воды, уменьшить выделение CO2 на 30% и сократить мусорные отходы до 50%. Основные эко-стратегии WATT это использование светодиодного освещения, установка системы сбора дождевой воды, обеспечивающей туалеты, а также специальные писсуары без сливов, которые экономят 1000 кубических метров воды в год.

Заключение

На основе информации, которую я собрала для своего исследования, могу сделать вывод, что несмотря на тяжёлые условия проживания, японцы отлично приспособились и адаптировались к местности, на которой живут. Многие климатические и территориальные особенности обернули в свою пользу.

Не совсем благоприятные условия проживания играют им на руку, провоцируют создавать что-то новое, инновационное, не боясь формы.

Из-за постоянного увеличения населения и небольшой территории их города растут вверх. Их дома не просто бетонные коробки, это «вертикальные сады», несущие эстетическую и эмоциональную гармонию, так как формы близки к природным, а брокколи и рис можно выращивать прямо у себя в офисе, постоянно взаимодействуя с природой.

Список источников информации

· http://www.4ne.ru/stati/poleznye-sovety/stroitelstvo/zelenaya-arxitektura-stroitelstva.html

· http://crustgroup.livejournal.com/30 785.html?thread=310 593

· http://www.eprussia.ru/gallery/gallery.cgi?gallery=showal&album=133&startrec=8&bim=4

· http://shalash.dp.ua/index.php/interesnosti/892-zelenaya-arkhitektura

· http://hvoyanavet.ru/2013/08/20/ciel-rouge/

· http://www.demaksl.ru/novosti/prilivnaya-elektrostanciya-v-shotlandii.html

· https://ru.wikipedia.org/wiki/%C2%EE%EB%ED%EE%E2%E0%FF_%FD%EB%E5%EA%F2%F0%EE%F1%F2%E0%ED%F6%E8%FF

· http://www.zoomex.ru/chudesa-sveta/acros-unikalnyy-dom-sad

· http://www.fresher.ru/2013/12/09/progulka-po-tokio/?replytocom=441 583

· http://energy-fresh.ru/greenhouse/ecofood/?id=5846

· http://gmftor.ru/view_post.php?id=144

· http://gmftor.ru/view_post.php?id=10

· http://www.cdu.ru/articles/detail.php?ID=298 849