Идея строительства демонстрационных энергоэффективных районов или поселков родилась и развивалась практически одновременно с идеей строительства отдельных демонстрационных энергоэффективных зданий. Достаточно вспомнить поселок Керава в Финляндии или молодежные поселки вблизи города Сакроменто (штат Калифорния, США), построенные в конце 1970х – начале 1980х годов.

Район VIIKKI (Хельсинки, Финляндия) представлял из себя экологически чистую территорию сельского типа площадью 1132 га, которая частично использовалась для научных и экспериментальных целей Технологическим университетом Хельсинки. Строительство демонстрационного энергоэффективного района EKOVIIKKI осуществлялось в соответствии с программой Европейского сообщества Thermie, которая включает в себя девять различных европейских экспериментальных проектов. Руководство финским проектом было возложено на Технологический университет Хельсинки.

На территории экологического района VIIKKI располагается новый университетский район, научноисследовательский центр, жилой район на 13 000 жителей, научный центр и городская библиотека, Парк науки, общественные службы и коммерческие предприятия ( .

Экспериментальный жилой район VIIKKI (Lotakortano)
Lotakortano – это большая территория, расположенная к востоку и северовостоку от Парка науки ( . Здесь будет проживать около 9000 жителей. Жилой район включает в себя помимо разнообразных жилых зданий здания общественного назначения: школы, больницы, магазины, клубы, сауны и прачечные.

Инициаторы проекта пришли к заключению, что не легко убедить клиента в необходимости сохранения энергии, т. к. обычно это требует дополнительных затрат. Даже если эти затраты окупятся в 10летний период, клиенту это кажется слишком долго. Поэтому к новому экспериментальному жилому району VIIKKI применили новый подход: речь идет не только об экономичности энергии, но и об экологическом и социальном аспектах, о долговременности строительства, его влиянии на окружающую среду, т. е. о так называемом жизнеподдерживающем (sustainable) строительстве. Целью строительства демонстрационного жилого района VIIKKI являлось выявление эфф. энергосберегающих технологий в реальных условиях во взаимосвязи с экологическими и социальными аспектами.

Проектированию района предшествовал конкурс. Городским советом Хельсинки были разработаны социальные, экологические и энергетические требования, которым должны отвечать проекты:

Социальные требования:
создание городской архитектуры, обеспечивающей высокое качество среды обитания людей;

сохранение окружающей среды;

создание разнообразных функциональных особенностей жизнедеятельности района;

экономичность при поддержании жизненного цикла.

Экологические и энергетические требования:
отказ от использования технологических циклов и источников энергии, загрязняющих окружающую среду;

сокращение использования природного топлива;

увеличение объема использования возобновляемых источников энергии;

повышение качества микроклимата помещений;

утилизация тепла и повторное использование водных ресурсов.

в основе концепции строительства демонстрационного жилого района VIIKKI лежала идея не только выявить возможности энергосберегающих технологий, но и идея более высокого уровня: качество окружающей нас среды оказывает непосредственное влияние на качество нашей жизни как дома, так и на рабочем месте или в общественных местах, составляющих основу современных городов. Это выделение социальных аспектов является признанием того факта, что градостроительство и архитектура развиваются и должны развиваться на основе как духовных, так и материальных потребностей людей.

Для оценки проектов был разработан метод, основанный на рассмотрении главных факторов, включенных в понятие «sustainable building»: влияние проекта на окружающую среду, степень загрязнения и затраты энергии за 50летний период.

Были повышены общие требования безопасности зданий для здоровья людей, а также требования по степени озеленения. Метод оценки ( табл. включал в себя обязательные и добровольные показатели проекта. В обязательные показатели проекта вошли оценка влияния проекта на окружающую среду и затраты энергии. Было определено главное требование так называемой реализуемости проекта: стоимость строительства не должна увеличиться больше чем на 5 %.

В табл. 1 приведены экологические и энергетические критерии оценки проектов. Каждый фактор оценивается определенным количеством баллов по степени весомости, например, загрязнение окружающей среды оценивается в 10 баллов и включено в число обязательных; использование природных ресурсов – в 8 баллов. Контрольные данные показывают уровень существующих норм, требуемый минимум демонстрирует необходимость и обязательность улучшения существующих норм. Достижение более высокого уровня по сравнению с требуемым минимумом оценивается одним или двумя баллами. максимальное количество баллов, которое может набрать проект, равно 30.

Общая информация о районе VIIKKI
Общая площадь: 1 132 га

Жилая и торговая зона: 292 га

Зоны отдыха, природные и водные зоны: 840 га

Общая площадь помещений: 1 080 000 м2

Жилая площадь: 680 000 м2

Парк науки: 171 000 м2

Общественные службы: 69 000 м2

Другие коммерческие предприятия: 149 000 м2

Учреждения районного управления: 15 000 м2

Жилые помещения: 175 000 м2

относящиеся к VIIKKI: 13 000 м2

к другим районам: 4 500 м2

Рабочие места: 6 000

относящиеся к VIIKKI: 5 500

к другим районам: 500

Учет местных климатических особенностей
При проектировании района учитывались местные климатические особенности, способствующие повышению комфортности в застройке и снижению энергетической нагрузки на тепло и энергоснабжение зданий. Ориентация здания выбиралась так, чтобы максимально использовать тепло и свет солнечной радиации, т. е. ориентация фасадов и большой площади остекления на юг ( 4, 1 . Размещение галерей для прохода на южной стороне здания улучшало защиту от ветра ( . Изучалось влияние формы и расположения зданий на ветровые потоки ( .

Энергоснабжение и системы вентиляции и отопления жилых домов
Энергоснабжение района обеспечивается комбинацией районного тепло, электроснабжения Хельсинки и солнечного теплоснабжения. На балконах некоторых многоэтажных домов планируется установка фотоэлектрических панелей ( .

При проектировании систем отопления и вентиляции жилых домов были применены следующие технические решения, повышающие их энергетическую эффективность:

Использование тепла обратной воды системы теплоснабжения для напольного отопления.

Утилизация тепла удаляемого воздуха.

Индивидуальная механическая вентиляция с рекуперацией тепла раздельно для каждой отдельной квартиры.

Повышение эфф. систем естественной вентиляции за счет специальной конструкции дефлекторов.

Вентиляция помещений при помощи предварительного подогрева наружного воздуха, подаваемого через окна специальной конструкции ( или остекленные балконы.

Использование низкотемпературных отопительных систем.

Использование солнечных коллекторов, подключенных к магистралям горячей воды.

Использование счетчиков тепла и индивидуальный контроль температуры в каждом помещении.

Жилые дома оборудованы центральными и поквартирными системами механической вентиляции с эффективными теплообменниками и системами естественной вентиляции. В центральной механической системе вентиляции ( теплообменник располагается на чердаке здания, в поквартирной – теплообменник устанавливается в каждой квартире ( 1 . Часть зданий оборудована системой естественной вентиляции. Приток воздуха осуществляется через специальные приточные устройства в стене, расположенные за отопительными приборами ( 11, 1 , или через окна со специальным устройством для забора наружного воздуха ( . Наружный воздух протекает м. оконными стеклами и подогревается. Вытяжка осуществляется через вытяжной канал, оборудованный на конце дефлектором особой конструкции ( 1 .

Отопление в зданиях – центральное, с подключением к районному теплоснабжению Хельсинки. Отопительные приборы – радиаторы и теплые полы. Солнечные коллекторы в основном используются для приготовления горячей воды. Использование солнечных коллекторов, подключенных к магистралям горячей воды системы централизованного теплоснабжения, обеспечивает экономию энергии на нагрев горячей воды на 61 %.

Теплозащита ограждающих конструкций
В соответствии с повышенными требованиями к теплозащите ограждающие конструкции были выполнены из энергосберегающих материалов с эффективной теплоизоляцией: наружные стены – из изготовленных в заводских условиях деревянных элементов, слоистая фасадная облицовка выполнена с использованием бумаги, изготовленной из бумажных отходов. Конструкция пола представляет собой комбинацию системы напольного отопления с сохраняющим тепло бетонным основанием.

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций:

наружных стен – 4,76 м2.°C/Вт;

покрытия – 7,7 м2.°C/Вт;

перекрытия 1го этажа – 5,5 м2.°C/Вт;

окон – 1,0 м2.°C/Вт.

Использование тепла солнечной радиации для теплоснабжения жилых домов
Система тепло и энергоснабжения жилого района VIIKKI помимо подключения к городским сетям централизованного тепло и электроснабжения включает в себя крупнейшую в Финляндии установку по использованию солнечной энергии. При разработке этого проекта были применены новейшие концепции использования солнечной энергии и интеграции солнечных систем в здание.

Система солнечного теплоснабжения состоит из восьми установленных на зданиях солнечных коллекторов общей площадью 1248 м Эти солнечные

нагревательные системы обеспечивают централизованное теплоснабжение и в некоторых случаях производят также обогрев помещений при помощи систем подогрева пола. В жилом районе VIIKKI демонстрируются новые солнечные комбинированные системы, интеграция коллектора с крышей, системы пассивного использования солнечной радиации, параллельное использование систем солнечного обогрева и систем централизованного теплоснабжения, в солнечных коллекторах используются модули большой площади (с размером блока коллектора 10 м2).

Солнечные коллекторы встроены в конструкцию крыши жилого дома. Эти коллекторы установлены под углом 47–60° ( 1 . Такие углы оптимальны, т. к. они соответствуют наклону солнца осенью, зимой и весной, когда имеется наибольшая потребность в энергии.

В табл. 2 представлены восемь видов систем солнечного теплоснабжения, используемых для отопления жилых домов.

Водопровод и канализация
Дома и отдельные площадки подключены к городскому водопроводу и канализационной сети. Жилища оборудованы устройствами экономичности воды и раздельными счетчиками расхода воды. Дождевая вода с крыш фильтруется и направляется в резервуары для полива. В малом масштабе применяется разделение и использование сточных вод. Согласно требованиям охраны здоровья, перед повторным использованием сточные воды очищаются. м. домами прокладывается сеть биологических каналов, включающая фильтрационные пруды для сточных вод и резервуары для полива ( 1 .

Методы снижения расхода воды:
Индивидуальная плата за потребляемую воду.

Санитарнотехническое оборудование, экономящее расход воды.

Использование раздельных счетчиков расхода воды.

Общие сауны и прачечные вместо индивидуальных.

Удаление и повторное использование отходов
В экологической жилой зоне отходы рассматриваются как вид ресурса, поэтому удаление отходов там заменено на технологию повторного их использования. Повторное использование биологических отходов производится в самой жилой зоне благодаря наличию больших участков, предназначенных для применения компостного гумуса. Имеется примыкающий к общей площади центр повторного использования отходов всего района площадью 70 м2; крытый сборный пункт площадью 25 м2 с открытой площадкой площадью 10 м Не допускается образование дополнительных отходов, поощряется повторное использование отходов на месте. Отходы сортируются на месте и собираются чтобы причинить минимум вреда окружающей среде.