Формирование устойчивой архитектурной среды с использованием фотобиореакторов в условиях юга Приморского края

Лобачева Мария Андреевна

Формирование устойчивой архитектурной среды с использованием фотобиореакторов в условиях юга Приморского края

магистерская диссертация по направлению подготовки : 07.04.01 - Архитектура

Строительство. Архитектура

Диссертации

Вуз: Дальневосточный федеральный университет (ДВФУ)

ID: 5b8ed0c37966e1073081bc9c

UUID: 6a0a2920-929f-0136-bb6b-525400005860

Язык: Русский

Опубликовано: больше 5 лет назад

Просмотры: 48

Лобачева Мария Андреевна

Источник: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Дальневосточный федеральный университет»

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 13,7 МБ

Поделиться работой

АННОТАЦИЯ выпускной квалификационной работы студентки группы М-3218 кафедры Архитектуры и градостроительства Инженерной школы ДВФУ Лобачевой Марии Андреевны «Формирование устойчивой архитектурной среды с использованием фотобиореакторов в условиях юга Приморского края». Научный руководитель: профессор кафедры архитектуры и градостроительства Инженерной школы ДВФУ Казанцев Павел Анатольевич. Актуальность выпускной квалификационной работы. Процесс индустриализации охватил практически все сферы человеческой деятельности и во многие из них внес существенные изменения. Многим городам пришлось полностью изменить свой облик, чтобы соответствовать потребностям человека в комфорте. Этот процесс не обошел стороной живую природу, а именно элементы живой природы в городе. С ростом урбанизации ресурс парков и зеленых зон города практически исчерпался, и природа почти полностью исчезла из городского ландшафта. В данный момент интересы экологии при проектировании городов практически не учитываются, что приводит к страшным последствиям, таким как снижение уровня здоровья городского населения, ухудшение качества жизни, загрязнение окружающей среды, истощение природных ресурсов. Процесс проектирования зданий без какого-либо учета особенностей места строительства приводит к негативным последствиям, таким как нарушение инсоляционного и ветрового режимов, нарушение температурного баланса территорий, что приводит к снижению уровню комфортности среды, и, как следствие, к снижению уровня жизни. Цель выпускной квалификационной работы - сформулировать принципы формирования архитектуры с учетом использования фотобиореакторов применительно к условиям юга Приморского края и на основе этого разработать экспериментальное проектное предложение по формированию устойчивой городской среды.

Задачи выпускной квалификационной работы: • проанализировать теоретические данные об эксплуатации фотобиореакторов и выявить характерные особенности; • проанализировать фотобиореакторов в современный архитектурной среде опыт и использования выявить характерные особенности; • сформулировать принципы проектирования архитектурной среды, включающей в себя фотобиореакторы, основанные на анализе условий юга Приморского края; • с учетом сформулированных принципов разработать проектное предложение по формированию устойчивой городской среды на примере жилого комплекса. Объект исследования: Архитектурная среда, включающая в себя фотобиореакторы. Предмет исследования: Особенности (инженерные, биологические, технические, экологические), раскрывающие специфику формирования архитектурной среды со встроенными фотобиореакторами. Методологические принципы и методы исследования: Работа включает эмпирические методы (натурное исследование существующей ситуации, сравнения), теоретические (предпроектный анализ и структуризация знаний по данной теме), метод экспериментального проектирования. Теоретической архитектурных основой объектов и исследования исследования послужили специалистов аналоги в области проектирования зданий с использованием фотобиореакторов. Результатом проведённой работы стало экспериментальное проектное предложение по формированию устойчивой городской среды и жилого комплекса на полуострове Шкота в г. Владивостоке. Научная новизна заключается в применении рассматриваемой технологии в условиях юга Приморского края и выявление принципов

формирования архитектурной среды с использованием фотобиореакторов с учетом этих условий. Практическая ценность заключается в возможности использования результатов исследования в реальном проектировании применительно к практике г. Владивостока. Работа представляет собой следующие разделы: введение, три главы, заключение, список использованных источников и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................... 5 Глава 1. Архитектура, интегрирующая микроводоросли, как один из видов регенеративного проектирования........................................................................ 9 1.1 Современное состояние и тенденции развития устойчивой архитектурной среды с использованием фотобиореакторов..................................................... 10 1.2 Эволюционный анализ фотобиореакторов ................................................. 10 1.3 Классификация фотобиореакторов, используемых в архитектурной среде ............................................................................................................................. 11 1.3.1 Трубчатый фотобиореактор. ..................................................................... 12 1.3.2 Плоскопанельный фотобиореактор. ......................................................... 13 1.3.3 Пузырьковый колончатый (барботажный). ............................................. 13 1.3.4 Спиралевидный фотобиореактор. ............................................................ 14 1.3.5 Алмазовидный фотобиореактор. .............................................................. 14 1.3.6 Пленочный фотобиореактор. .................................................................... 15 1.3.7 OriginOil. .................................................................................................... 15 1.4 Условия, необходимые для продуктивной работы фотобиореакторов в архитектурной среде .......................................................................................... 16 1.4.1 Освещенность. ........................................................................................... 16 1.4.2 Температура. .............................................................................................. 18 1.4.3 Газообмен................................................................................................... 18 1.4.4 Вода. ........................................................................................................... 18 1.4.5 Стрессовые условия. ................................................................................. 19 Выводы по Главе 1 ............................................................................................. 20 2

Глава 2. Анализ зарубежного опыта формирования и реализации зданий и городских пространств с использованием фотобиореакторов ........................ 23 2.1 Анализ инженерных систем зданий с фотобиореакторами ....................... 23 2.1.1 Фасадная система на основе фотобиореактора «GrowEnergy»............... 23 2.1.2 Фасадная система на основе фотобиореактора «Solar Leaf» .................. 26 2.1.3 Интегрированная фасадная система на основе фотобиореактора трубчатого типа .................................................................................................. 30 2.2 Особенности архитектурных решений зданий и городских пространств, использующих фотобиореакторы ..................................................................... 31 2.2.1 Здание BIQ House, Гамбург, Германия .................................................... 31 2.2.2 Проект здания AlgaeHouse ........................................................................ 33 2.2.3 Теневой навес Urban Algae Folly / Urban Algae Canopy .......................... 35 2.2.4 Проект реновации здания Marina City, Chicago ....................................... 36 Выводы по Главе 2 ............................................................................................. 38 Глава 3. Формирование устойчивой архитектурной среды с использованием фотобиореакторов (на примере полуострова Шкота) ...................................... 40 3.1 Современное состояние и предпосылки реновации архитектурной среды на полуострове Шкота ....................................................................................... 40 3.1.1 Исторический анализ территории п-ва Шкота. ....................................... 41 3.2 Концепция реновации архитектурной среды полуострова Шкота ............ 45 3.3 Реконструкция растительного покрова п-ва Шкота ................................... 46 3.4 Проектное предложение по формированию устойчивой архитектурной среды на полуострове Шкота ............................................................................ 48 Выводы по Главе 3 ............................................................................................. 53 ПРИЛОЖЕНИЯ.................................................................................................. 61 Приложение А .................................................................................................... 61 3

Приложение Б ..................................................................................................... 62 Приложение В .................................................................................................... 64 Приложение Г ..................................................................................................... 66 4

ВВЕДЕНИЕ Человек тесно связан с окружающей средой происхождением, материальными и духовными потребностями. Масштабы и формы этих связей неуклонно росли от локального использования отдельных природных ресурсов до практически полного вовлечения ресурсного потенциала планеты в общества. жизнеобеспечение Человек, развивая современного промышленно развитого переделывает природу, производство, приспосабливает ее к своим потребностям, и чем выше уровень развития производства, чем совершеннее техника и технология, тем больше степень использования сил природы и загрязнения окружающей среды. На данный момент человечество столкнулось с несколькими глобальными проблемами, такими как истощение топливных ресурсов, загрязнение окружающей среды, парниковый эффект как следствие индустриализации, интенсивное аграрное освоение природных территорий, и, при этом, растущая нехватка продовольствия. Решать эти проблемы нужно начинать уже сейчас. По мнению ученых, в значительной части решить эти проблемы помогут технологии воспроизводства микроводорослей, а их интеграция в высокоплотную урбанизированную среду поможет не только восстановить нарушенный экологический баланс, но и позволит минимизировать антропогенное влияние на сохранившиеся природные территории. Рассматривая опыт проектирования архитектурной среды с фотобиореакторами, в первую очередь необходимо выделить следующих авторов и рассмотреть их исследования. EcoLogic Studio затронула в своих исследованиях тему интеграции фотобиореакторов занимались во внутреннее внедрением пространство «городских ферм» с зданий. Также микроводорослями они в урбанизированную среду. Splitterwerk Architects исследовали здания с интегрированными в 5

фасад фотобиоректороми. Ими был представлен проект здания и инженернотехническое решение фасада. Chezare Griffa занимался исследованием и проектированием полномасштабного прототипа фасада, содержащего в себе микроводоросли. Ермаченко Павел Андреевич развивает новый подход к созданию энергонезависимых систем жизнеобеспечения, интегрированные в архитектурные оболочки зданий методами генеративного проектирования. Рассматривая инженерные аспекты проблемы, в перечисленных исследованиях практически не затрагивались вопросы взаимодействия архитектурной среды и интегрируемых в городские пространства технологий «algaetecture» под влиянием природно-климатических факторов того или иного региона. Исследование проблемы применительно к условиям юга Приморья позволит выявить принципы и предложить практические приемы формирования экологически устойчивой урбанизированной среды г. Владивостока и прилегающих территорий. Цель исследования. Сформулировать принципы формирования архитектуры с учетом использования фотобиореакторов применительно к условиям юга Приморского края и на основе этого разработать экспериментальное проектное предложение по формированию устойчивой городской среды. Задачи: - проанализировать теоретические данные об эксплуатации фотобиореакторов и выявить характерные особенности; - проанализировать фотобиореакторов в современный архитектурной среде опыт и выявить использования характерные особенности; - сформулировать принципы проектирования архитектурной среды, включающей в себя фотобиореакторы, основанные на анализе условий юга Приморского края; - с учетом сформулированных принципов разработать проектное 6

предложение по формированию устойчивой городской среды на примере жилого комплекса. Объект исследования. Архитектурная среда, включающая в себя фотобиореакторы. Предмет исследования. Особенности (инженерные, биологические, технические, экологические), раскрывающие специфику формирования архитектурной среды со встроенными фотобиореакторами. Границы исследования. Архитектурная среда в условиях юга Приморского края. Методологические принципы и методы исследования. Анализ, классификация и систематизация аналогов. Теоретическое моделирование. Экспериментальное проектирование. Научная новизна заключается в применении рассматриваемой технологии в условиях юга Приморского края и выявление принципов формирования архитектурной среды с использованием фотобиореакторов с учетом этих условий. Практическая ценность. Возможность применения результатов научно-исследовательской работы в реальном проектировании. На защиту выносятся: - Гипотеза об исходном природном силуэте ландшафта города и определение высотности модуля застройки на полуострове Шкота; - Принципы формирования устойчивой архитектурной среды с использованием фотобиореакторов; - Экспериментальный проект жилого комплекса на полуострове Шкота в городе Владивостоке. Краткое содержание по главам. Текстовая часть работы состоит из введения, трех глав и заключения. В первой главе рассматривается современное состояние и тенденции развития устойчивой архитектурной среды с использованием фотобиореакторов. Приводится общая классификация фотобиореакторов, 7

используемых в архитектурной среде. Дается описание условий, необходимых для продуктивной работы. Во второй главе проводится анализ инженерных систем зданий с фотобиореакторами, рассматриваются особенности архитектурных решений зданий и городских пространств с фотобиореакторами. На основании проведённого анализа формулируются принципы формирования устойчивой архитектурной среды с использованием фотобиореакторов. В третьей главе проводится анализ истории формирования и современного состояния архитектурной среды полуострова Шкота, г. Владивостока, как примера типичной городской территории для юга Приморья. Формулируется альтернативная концепция устойчивого развития архитектурной среды с использованием фотобиореакторов в условиях региона. На основе реконструкции растительного покрова полуострова Шкота и разработанных принципов формирования устойчивой архитектурной среды предлагается экспериментальное проектное решение жилого комплекса на полуострове Шкота. 8

ГЛАВА 1. АРХИТЕКТУРА, ИНТЕГРИРУЮЩАЯ МИКРОВОДОРОСЛИ, КАК ОДИН ИЗ ВИДОВ РЕГЕНЕРАТИВНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ Рост потребления энергии в мире и глобальная урбанизация ведет к истощению ископаемых топливных ресурсов. В недалеком будущем мы должны будем убедиться, что человечеству гарантирована энергетическая безопасность в то время, когда традиционные источники ресурсов будут исчерпаны. В настоящее время энергия, вырабатываемая из ископаемых источников топлива, выделяет парниковые газы, CO2, что ведет к глобальному потеплению. Энергия транспортируется с мест её выработки на дальние расстояния, что способствует большим потерям. Чтобы решить некоторые из этих проблем существует решение – локальное производство энергии из устойчивого источника для обеспечения энергетической безопасности. Здания потребляют 30% всей вырабатываемой энергии, и поэтому если здания смогут вырабатывать энергию самостоятельно это может оказать большое влияние на энергопотребление [1]. В настоящее время для получения энергии из возобновляемых источников применяются ветрогенераторы и солнечные панели. Но они не могут оказать влияние на факторы, способствующие всемирному потеплению, а именно адсорбировать СО2 и способствовать глобальному уменьшению его концентрации в атмосфере. Высокие темпы урбанизации ведут к тому, что уменьшается количество лесов, в частности, уменьшаются скверы, парки и зеленые зоны в городах. Из-за развития технического прогресса представляется невозможным озеленять города привычным способом – высадкой деревьев. Это приводит к невозможности утилизировать углекислый газ из городского воздуха. Решить данную проблему может использование биотехнологий, в частности интеграция микроводорослей в архитектурную среду. Использование микроводорослей в архитектуре – это новая и еще 9

недостаточно изученная технология. Но известно, что микроводоросли смогут существенно снизить выбросы СО2 и вырабатывать энергию одновременно. 1.1 Современное состояние и тенденции развития устойчивой архитектурной среды с использованием фотобиореакторов Algaetecture (от лат. Algae – водоросли и architecture - архитектура) – направление в архитектуре, в котором в здания интегрируются специальные конструкции, позволяющие культивировать в них микроводоросли. В процессе своей жизнедеятельности микроводоросли посредством поглощения углекислого газа, солнечного света и питательных веществ осуществляют процесс фотосинтеза и превращаются в биомассу. Биомасса в дальнейшем перерабатывается и из нее вырабатывается множество видов продукции, такие как масла, нутрицевтики, корм для скота, удобрения и другие вещества [2]. Использование интегрированных систем с микроводорослями, как компонентов здания, способствует уменьшению энергопотребления, а также дает возможность производить энергию с отдачей ее в энергосеть. Однако такие системы должны быть окружены особыми условиями для обеспечения должных требований, предъявляемых микроводорослями для их комфортного произрастания. Во время культивации микроводорослей здание имеет динамичный внешний вид с «жидким» фасадом, который также является биоадаптивной защитой от перегрева и шумозащитой [1]. Если рассматривать тенденцию Algaetecture в архитектуре в общем, то можно выделить 3 направления в ее развитии, а именно: экспериментальное проектирование, реальное проектирование и футуристические проектные работы. Каждая из них будет рассмотрена в исследовании. 1.2 Эволюционный анализ фотобиореакторов На уровне исследовательских лабораторий микроводоросли культивировались в чашках Петри, пробирках или колбах. В качестве 10

источника света использовались обыкновенные лампы накаливания, расположенные рядом. Но в процессе эксплуатации обнаружилось, что существует эффект неравномерного освещения [8]. Вскоре появились два логически оправданных решения проблемы – следить за симметричным расположением объектов относительно источника света либо же увеличивать освещённость. Позже появилось много конструкций аппаратов с источниками света, расположенными непосредственно внутри рабочих ёмкостей. В этих фотобиореакторах вертикальные трубчатые лампы искусственного света были установлены непосредственно в рабочей ёмкости и дополнительно служат отражательными перегородками. Следующий скачок в эволюции фотобиореакторов связан с появлением светодиодов и их широчайшими потенциальными возможностями. Светодиоды являются реальной альтернативой традиционным источникам света, в том числе и для переноса световой энергии к клеткам микроорганизмов в процессе их культивирования. Предполагается, что эволюция фотобиореакторов продолжится в направлении миниатюризации источников света. Для равномерного подведения света к каждой клетке в требуемом количестве удобно использовать источники, равномерно распределённые в культуральной жидкости. При необходимости можно будет перенастраивать цвет фотобиореакторов, используемых в светодиодов на требуемую длину волны [8]. 1.3 Классификация архитектурной среде Фотобиореактор – это система светопрозрачных конструкций, служащая для культивации микроводорослей. Обычно в этой системе уже присутствует питательная среда для возможности культивации микроводорослей [3]. Выделяют два типа фотобиореакторов: открытый тип и закрытый. В архитектуре зданий применяют в основном только закрытый тип. Выращивание может происходить как внутри здания, так и снаружи, под 11

воздействием естественного или же искусственного света. На рисунке 1 представлена схема работы фотобиореактора. Рис. 1. Схема работы фотобиореактора Закрытые фотобиореакторы подразделяются на несколько видов: трубчатый, плоскопанельный, спиральный, пузырьковый колончатый (барботажный), алмазовидный, пленочный и OriginOil [4]. Каждый из них подробно рассматривается ниже. 1.3.1 Трубчатый фотобиореактор. Эта система для культивации микроводорослей состоит из прозрачных трубок. Преимущество данной системы в том, что она масштабируема, то есть путем добавления дополнительных трубок система может становиться длиннее и выше. Более эффективное использование системы трубчатых фотобиореакторов – укладывание их вертикально друг на друга, и расположение таких систем рядом друг с другом (рис. 2). Но у данной системы есть недостаток – такие конструкции могут отбрасывать тень на рядом стоящие, что может негативно влиять на интенсивность света и уменьшение продуктивности. Циркуляция биомассы осуществляется за счет центробежного насоса и происходит через дегазатор с 12

выпусканием накопившегося кислорода. Рис. 2. Трубчатый фотобиореактор [5] 1.3.2 Плоскопанельный представляет собой плоский фотобиореактор. прозрачный Данный контейнер, тип (рис. 3) в котором микроводоросли культивируются в пространстве между стеклопакетами. Циркуляция осуществляется непосредственно в самой панели, в нижнюю часть которой заходят трубки для подачи сжатого воздуха, воды и СО2. Рис. 3. Плоскопанельный фотобиореактор [6] 1.3.3 Пузырьковый колончатый (барботажный). Такой тип фотобиореактора (рис. 4) имеет цилиндрическую форму. Циркуляция биомассы происходит посредством закачивания пузырьков воздуха снизу и это приводит к смешиванию из-за турбулентного потока пузырьков воздуха. 13

Рис. 4. Барботажный фотобиореактор [4] 1.3.4 Спиралевидный фотобиореактор. Данный тип фотобиореактора (рис. 5) состоит из гибких полупрозрачных трубок, овитых вокруг цилиндрической рамы, которая может быть использована в качестве источника света. Микроводоросли перекачиваются из резервуара снизу вверх по трубкам, и оттуда биомасса стекает посредством силы тяжести в нижнюю часть фотобиореактора. Рис. 5. Спиралевидный фотобиореактор [4] 1.3.5 Алмазовидный фотобиореактор. Является подвидом спирального типа фотобиореактора. Резервуар с биомассой находится на крыше (рис. 6). По методы циркуляции соответствует спиралевидному типу. 14

Рис. 6. Алмазовидный фотобиореактор [4] 1.3.6 Пленочный фотобиореактор. Особенностью данного типа является способность принимать любые формы и располагаться на разнообразных поверхностях. Микроводоросли культивируются в пластиковых пленочных панелях, изготовленных из ETFE пленок (рис. 7). По методу циркуляции биомассы пленочные фотобиореакторы сходны с трубчатыми, биомасса циркулирует посредством турбулентного потока газа, выпускаемого центробежным насосом. Рис. 7. Пленочный фотобиореактор [7] 1.3.7 OriginOil. Система представляет собой большую прозрачную цилиндрическую емкость с центральной осью, которая подсвечена LED 15

источниками света (рис. 8). Ось вращается и тем самым перемешивает биомассу. Специфика данного типа состоит в источнике света, настроенного на определенную частоту. Рис. 8. Фотобиореактор OriginOil [4] 1.4 Условия, необходимые для продуктивной работы фотобиореакторов в архитектурной среде Микроводоросли, как и любые живые организмы, предъявляют ряд требований к среде их обитания. Для того чтобы добиться наибольшей продуктивности от их жизнедеятельности, нужно регулировать некоторые параметры, рассмотренные ниже. 1.4.1 Освещенность. Микроводоросли используют свет в качестве источника энергии для синтеза протоплазмы. Скорость роста клеток максимальна тогда, когда достигается интенсивное насыщение по свету и уменьшается, если она больше или меньше. Оптимальная интенсивность освещения зависит от штамма микроводорослей [9]. Свет может быть разной природы (естественный или искусственный), интенсивности, разной длины волны и эти параметры могут улучшать либо ухудшать условия для произрастания. На рисунке 9 показан оптимальный спектр поглощения для микроводорослей [10]. 16

Рис. 9. Оптимальный спектр поглощения для микроводорослей и растений По мнению ученых оптимальным для произрастания микроводорослей является естественный свет. Но солнечный свет попадает на землю не только в необходимом спектре. С видимым спектром излучения также попадают ультрафиолетовый и инфракрасный волны. Для создания идеальных условий для произрастания спектры излучения требуется разделять. В архитектурной среде это можно сделать посредством применения особого остекления, использования жалюзийных систем или же других архитектурных решений. Каждая фототрофная культура имеет две критических «точки» в процессе жизнедеятельности. Одна из них - точка компенсации. Она наступает во время нулевой активности света (ночью), в это время рост микроводорослей прекращается. Темп роста снижается с уменьшением световой активности и также фотосинтетическая активность снижается, когда достигается точка максимального светового поглощения. Микроводоросли насыщаются и не могут адсорбировать больше солнечного света (точка светового насыщения.). Если точка светового насыщения превышена, микроводоросли не будут расти быстрее, вместо этого рост ухудшится и наступит процесс фотооксидации. Фотооксидация – это причинение урона световым рецепторам, вследствие чего продуктивность будет снижена. 17

1.4.2 Температура. Повышение температуры увеличивает темп роста микроводорослей [9]. Если температура превышает критическое значение, темп роста идет на спад. Очень важно поддерживать определенный уровень температуры и контролировать его. В утреннее время интенсивность света возрастает очень быстро, следовательно, биомасса начинает стремительно нагреваться. Дневные смены температуры накладывают негативный эффект на продуктивность микроводорослей. Для избегания негативных последствий следует постоянно перемешивать слои биомассы. Оптимальная температура для роста микроводорослей составляет +17…+30 градусов, но это зависит от выбранного штамма водоросли. Рост прекращается при температуре ниже +5 градусов и выше +30 градусов. Для охлаждения биомассы используется вода. Она имеет свойство сохранять стабильную температуру и долгую ответную реакцию на изменение температуры воздуха. Избыток нагретой воды может храниться и использоваться в более холодные погодные условия для поднятия температуры биомассы. 1.4.3 Газообмен. Биомасса в процессе роста адсорбирует посредством фотосинтеза около 40-50% углекислого газа. Концентрация углекислого газа в воздухе(0,033%), но этого мало для роста микроводорослей, поэтому необходимо дополнительно снабжать микроводоросли для их питания. Углекислый газ может подаваться из производственных зданий заводов, или из выхлопных газов автомобилей. Превышение концентрации СО2 не критично для микроводорослей, наоборот, это повышает их рост. Также концентрация О2 не должна превышать точку перенасыщения, иначе это приведет к фотоокислению. Эта проблема решается путем установки газообменных камер в систему фотобиореактора. 1.4.4 Вода. Микроводоросли могут произрастать в любой воде: пресной, солёной, технической и фильтрованной сточной. Выбор водной среды зависит от штамма [1]. Вода может быть использована, в закрытых фотобиореакторах для 18

охлаждения. Для этого создаются системы теплообмена. Оптимальный уровень pH для роста микроводорослей различен, но для основных штаммов он колеблется между 7 и 9 [1]. Уровень pH можно регулировать путем добавления СО2, который снижает pH (это необходимо в культурах с высокой плотностью). Содержание питательных веществ не влияет на рост микроводорослей. В качестве питательных веществ используют неорганические элементы: фосфор, азот, калий, сера, кремний. На рисунке 10 представлена схема, иллюстрирующая условия, влияющие на микроводоросли. Рис. 10. схема, иллюстрирующая условия, влияющие на микроводоросли 1.4.5 Стрессовые условия. В стрессовых условиях темп роста 19

микроводорослей снижается. Стрессовыми являются: высокая интенсивность солнечного света, слишком высокая концентрация О2, низкий уровень pH. Выводы по Главе 1 Одним из направлений экологической реновации урбанизированной среды в современной архитектурной практике является интеграция зеленых систем, формируемых на основе микроводорослей, в структуру городских пространств. Эффективность таких систем по отдельным показателям в 4 раза превышает эффективность традиционных систем озеленения. Инженерным средством обеспечения жизнедеятельности микроводорослей в данном случае выступает фотобиореактор. Данное направление в современной мировой архитектуре определяется термином «algaetecture» - архитектурная экологически устойчивая среда, интегрирующая зеленые системы на основе фотобиореакторов в структуру открытых и закрытых городских пространств (определение авт.). Рассматривая теорию и практику «algaetecture», можно выделить три основных направления в ее развитии: − экспериментальное проектирование; − реальное проектирование; − футуристические проектные работы. Поэтому последующий подробный анализ теории и практики «algaetecture» будет структуирован по данным трем направлениям. Также в первой главе приведена классификация фотобиореакторов, пригодных для использования в архитектурной среде. Выделены их следующие типы: 1. Трубчатый фотобиореактор. Преимущество данной системы в том, что она масштабируема. 2. Плоскопенельный фотобиореактор. Данный тип представляет собой плоский прозрачный контейнер, в котором микроводоросли культивируются в пространстве между стеклопакетами. 20

3. Пузырьковый колончатый (барботажный) фотобиореактор. Такой тип фотобиореактора имеет цилиндрическую форму. 4. Спиралевидный фотобиореактор. Данный тип фотобиореактора состоит из гибких полупрозрачных трубок, овитых вокруг цилиндрической рамы, которая может быть использована в качестве источника света. 5. Алмазовидный фотобиореактор. Является подвидом спирального типа фотобиореактора. Резервуар с биомассой находится на крыше. 6. Пленочный фотобиореактор. Особенностью данного типа является способность принимать любые формы и располагаться на разнообразных поверхностях. Микроводоросли культивируются в пластиковых пленочных панелях, изготовленных из ETFE пленок. 7. OriginOil. Система представляет собой большую прозрачную цилиндрическую емкость с центральной осью, которая подсвечена LED источниками света. Для наиболее эффективного применения фотобиореакторов в архитектурной среде необходимо учитывать следующие условия: 1. Освещенность. Свет может быть разной природы (естественный или искусственный), интенсивности, разной длины волны и эти параметры могут улучшать либо ухудшать условия для произрастания. 2. Температура. Повышение температуры увеличивает темп роста микроводорослей. Оптимальная температура для роста микроводорослей составляет +17…+30 градусов, но это зависит от выбранного штамма водоросли. 3. Газообмен. Биомасса в процессе роста адсорбирует посредством фотосинтеза около 40-50% углекислого газа. Углекислый газ может подаваться из производственных зданий заводов, или из выхлопных газов автомобилей. 4. Вода. Микроводоросли могут произрастать в любой воде: пресной, солёной, технической и фильтрованной сточной. Выбор водной среды зависит от штамма. 21

5. Стрессовые условия. Ими являются: высокая интенсивность солнечного света, слишком высокая концентрация О2, низкий уровень pH. 22

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ЗАРУБЕЖНОГО ОПЫТА ФОРМИРОВАНИЯ И РЕАЛИЗАЦИИ ЗДАНИЙ И ГОРОДСКИХ ПРОСТРАНСТВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФОТОБИОРЕАКТОРОВ В работе были рассмотрены проекты зданий, имеющие фотобиореакторы в своей структуре. Проанализированные архитектурные объекты были спроектированы для разных стран, а значит и для различных климатических условий. Предпочтение отдавалось уже реализованным зданиям и сооружениям, а также детально проработанным проектам, победившим в проводимых тематических конкурсах. 2.1 Анализ инженерных систем зданий с фотобиореакторами Для сравнительного анализа было решено выбрать три разных по конструктивному решению типа фотобиореакторов. 2.1.1 Фасадная система на основе фотобиореактора «GrowEnergy» Пространственные характеристики. Фасадная система данного типа представляет собой совокупность фотобиореакторов размером 2м*1м, объединенных в замкнутый контур (рис.11). Данная фасадная система выполняет функцию ограждающих конструкций здания – стен и остекления. Рис. 11. Плоскопанельный тип фотобиореактора «GrowEnergy» Конструктивные особенности. Внутреннее пространство панели имеет перегородки, направляющие поток биомассы по зигзагообразному 23

пути. В панелях микроводорослями. непрерывно Они циркулирует снабжены питательная датчиками уровня среда с освещенности, температуры и значений pH. Также каждая из панелей снабжена «оптическими призмами» c торцевых поверхностей для обеспечения необходимого уровня освещенности в среднем слое биомассы. Отличительная особенность данного типа фотобиореакторов заключается в том, что в конструкции предусмотрены специальные системы для сбора водорода, который может быть использован для местного энергообеспечения здания. Использование водорода на месте производства исключает потерю энергии при передаче, что позволяет снизить количество отходов [14]. Снабжение. Данная система фасадных фотобиореакторов имеет последовательное соединение и непрерывную циркуляцию биомассы. Водород собирается в верхней части панели и с помощью труб, проложенных в конструктивном алюминиевом профиле, транспортируется газовый котёл. Система «GrowEnergy» преобразовывает часть поглощенной двуокиси углерода в полезную энергию в виде водорода. Процесс преобразования занимает две недели, из которых четыре дня микроводоросли проводят в нормальных для фотосинтеза условиях (поглощают углекислый газ, а кислород выбрасывается в атмосферу). Оставшееся время биомасса находятся в модифицированных фотосинтетических условиях. После того, как культуру погружают в анаэробные условия, подвергают сероголоданию, нормальный рост микроводорослей в процессе фотосинтеза входит в дисбаланс, в результате него активизируется потребление клеточного кислорода, в результате чего вызывает производство водорода. Проект жилого комплекса с использование фотобиореакторов «GrowEnergy» (рис. 12) отличается от обычных зданий тем, что он может производить больше ресурсов, чем потребляет. 24

На рисунке 13 показаны инженерные системы в структуре здания. Системы обеспечивают автономность здания посредством производства электричества и очистки сточных и дождевых вод, а также функционирования фасадных фотобиореакторов. Здания с фотобиореакторами можно объединять в целые комплексы с общей сетью коммуникаций (рис.14). Рис.12. Вариант здания с фасадными панелями «Grow Energy» [17] Технико-экономические характеристики. Расчет производства на 1 кг биомассы: 1 кг Н2 = 33вВт/ч 1 кг Н2 = 9 литров воды произведено в процессе горения Дневное производство энергии районом: 100 человек*1/3 кг/день на человека 33 кг Н2=11 кВт/ч на человека в день 33 кг=99 литров воды Для обеспечения данных результатов необходимо всего 35% фасада здания, чтобы покрыть его фотобиореакторами (рис. 12). 25

Рис.13. Схема, иллюстрирующая инженерные системы Рис.14. Вариант здания с фасадными панелями «Grow Energy» [17] 2.1.2 Фасадная система на основе фотобиореактора «Solar Leaf» Данный тип фотобиореакторов применен в реализованном проекте жилого здания – BIQ House. Оно было построено в 2013 году для международной выставки строительства в Германии. Проектированием 26

инженерных систем здания занималась фирма международного инженерного консалтинга Arup. Пространственные характеристики. Вертикальные элементы фасадной панели имеют размер 2,5 м х 0,7 м., они могут занимать высоту всего этажа. Кроме того они способны вращаться вдоль вертикальной оси, чтобы отслеживать положение солнца и подстраиваться под него. Когда фасадные панели примыкают друг к другу, «Solar Leaf» образует непрерывную наружную оболочку, представляющую собой тепловой буфер, располагающийся между основным фасадом здания и внешней оболочкой из панелей. Конструктивные особенности. Функцию несущей конструкции для панели фотобиореактора выполняют стальные рамы (рис.15, 4), образующие несущий контур на каждом этаже здания [15]. Данный контур выполнен из швеллера и прикреплен кронштейнами к стене здания через термальные разграничители (рис. 15, 2). Внутри несущего контура расположены магистрали для подачи воздуха и питательной среды. Каждая панель фасадной системы данного типа состоит из двух стеклопакетов, заполненных инертным газом – аргоном, пространство между которыми имеет ширину 18 мм и емкость 24 литра. Именно в этой полости и содержится культуральная среда для выращивания микроводорослей. Полость заполняется средой чуть менее, чем полностью с целью сохранения возможности циркуляции потоков биомассы и воздуха для перемешивания. Также внутри фасадной панели находятся скрабберы – пластмассовые шары диаметром 5 мм. При подаче воздуха внутрь панелей скрабберы поднимаются вверх вместе с пузырями и соскребают осевшую биомассу на внутренних стенках панели. Снабжение. Подача воздуха и жидкости осуществляется через нижнюю часть панели. Удаление жидкости осуществляется через нижнюю часть, а удаление воздуха через верхнюю часть. Вся система регулируется автоматической системой управления. 27

Подача осуществляется в определенные временные интервалы с помощью электромагнитных клапанов. Газ визуализируется на фасаде как большие воздушные пузыри и создает течения воды а также завихрения, стимулирующие поглощение СО2 и света водорослями. Максимальная температура в фотобиореакторов составляет около 40 градусов по Цельсию. Перегрев культурной среды приведет к повреждению микроводорослей. Температура воды в каждой панели контролируется датчиками тепла. При нагреве панели от солнечного излучения до определенной температуры происходит смена жидкости. Нагретая жидкость перекачивается через теплообменник и, отдав часть тепла, возвращается в панели. Это тепло передается жидкости, находящейся в теплоаккумуляторе, которая, в свою очередь, через второй теплообменник передает тепловую энергию воде в систему отопления и водоснабжения. 28

Рис.15. Конструктивные особенности системы «Solar Leaf» Обслуживание фасадной системы «Solar Leaf» минимально. Все работы по обслуживанию труб для притока и оттока культурной среды и воздуха интегрированы в подструктуры элементов системы и контролируются автоматикой в главном энергетическом центре здания. Технико-экономические показатели. Система может эксплуатироваться в течение всего года. Эффективность преобразования света для биомассы составляет 10% и преобразование тепла - 38%. Для сравнения, у фотовольтических панелей КПД составляет 12-15%, а у солнечных коллекторов 60-65%. На данный момент производительность фасадов с фотобиореакторами можно считать низким. Однако, данный тип фасада способен не только вырабатывать электрическую и тепловую энергию, но и поглощать СО2 из выхлопных газов, в количестве эквивалентном приросту биомассы и снизить тем самым выбросы СО2 зданий и помочь улучшить общий баланс. По результатам работы, фасадная система «Solar Leaf» производит из биомассы 30 кВтч/м2а и тепловой энергии 150 кВт/м2. В общей сложности фасад позволит сократить выбросы CO2 на 6 тонн/год и дополнительно устранит 2,5 тонны СО2 в год. Здание специально предназначен для получения синергии между фасадом и другими системами (строительные технологии, распределение энергии и тепла ,системы циркуляции воды) и минимизировать выбросы CO2. Ключевые показатели: - производит довольно высокие значения биомассы - 10% ECT; - производит из солнечной энергии тепловую 38% ECT; - обеспечивает динамическое затенение; - увеличивает тепловую и звуковую изоляцию. ECT – коэффициент преобразования энергии, который показывает процент поступающей световой энергии к биомассе/нагреву. 29

Оптимальные условия для интеграции здания: - наличие постоянного потока газа или источник СО2; - потребности в тепле на протяжении всего года; - расположение на южной стороне фасадов(>200 м2). 2.1.3 Интегрированная фасадная система на основе фотобиореактора трубчатого типа Проект AlgaeHouse (рис. 16) был разработан студентами- архитекторами и инженерами из института Кембриджа. Рис.16. Схема элементов фасадной системы [13] Пространственные характеристики. Фотобиореакторы выполнены в виде трубок, объединенных в секции по 3-9 штук в каждой. Они имеют размеры в высоту 3 метра, диаметр 5 см и расположены под углом. Конструктивные особенности. Фотобиореакторы расположены внутри помещения за панорамным остеклением оконного проема. Каждая из трубок в секции соединена с остальными последовательно. Снабжение. Питание системы фасадных фотобиореакторов аналогично ране рассмотренным системам. Технико-экономические показатели Здание проектировалось в месте расположения крупнейших и наиболее загруженных авторазвязок города Бирмингем. Высокое содержание СО2 в 30

этом районе благотворно способствует работе систем здания. Биоадаптивный фасад (рис. 16) с интегрированными в него трубчатыми фотобиореакторами, использует окружающий воздух, перенасыщенный выхлопными газами. СО2 подается в фасадную систему, где он питает микроводоросли, которые в свою очередь производят биотопливо для дальнейшего использования. 2.2 Особенности архитектурных решений зданий и городских пространств, использующих фотобиореакторы В данной части диссертации проведен подробный разбор проектов и реализованных зданий с применением микроводорослей. 2.2.1 Здание BIQ House, Гамбург, Германия Здание было построено в рамках всемирной архитектурной выставки, проходящей в Гамбурге в 2013 году. Оно включает в себя 14 квартир и одну квартиру-дуплекс в двух этажах. Здание было спроектировано архитектурным бюро Splitterwerk Architects, разработкой инженерных системам занимались Colt GmbH, Arup GmbH. ТЭП: Средняя площадь квартиры от 50 м2 до 100 м2. Площадь жилая 1850 м2 Площадь участка 1300 м2 В качестве архитектурного решения была принята концепция перетекающего пространства, когда нет четкого распределения функций между помещениями, возможности назначены приблизительно (во встраиваемой мебели). Поведение человека определяет структуру поведения интерьера. Фотобиореакторы используются в здании в качестве двойного фасада и несут в себе несколько различных функций. Адсорбция солнечной энергии. Фотобиореакторы занимают значительную часть фасада здания, а именно юго-восточный и юго-западный фасады. Что составляет приблизительно 200 м2. Такое расположение обеспечивает сильный нагрев в течение дня, что пагубно может сказаться на 31

микроводорослях. Для этого был предусмотрен ряд инженерных решений. Каждая фасадная панель содержит датчик температуры. При его срабатывании запускается циркуляция жидкости, находящейся в полостях фотобиореактора через центральный энергетический узел (рис.17). Там происходит процесс теплообмена: жидкость проходит через теплообменное устройство. Остывая, она снова возвращается в систему фасадных панелей. Нагретая таким образом вода может использоваться для обслуживания систем здания, таких как отопление и т.д. Избытки горячей вод могут быть собраны и накоплены в подземных хранилищах для последующего применения при необходимости или могут быть отданы в городские сети. Рис.17. Продукция, получаемая из фотобиореакторов Культивация биомассы. Фасад здания состоит из 129 панелей емкостью 24 литра каждая, что вмещает примерно 3000 литров биомассы. Сбор биомассы осуществляется каждые 7-10 дней. Он осуществляется одновременно, путем циркуляции биомассы в центральный узел здания. Там проходит процесс флокуляции, то есть осаждения клеток микроводорослей и разделения их культуральная с среда культуральной возвращается средой. в После системы отделения здания, тем массы самым 32

осуществляется замкнутый цикл в фотобиореакторах. Собранную биомассу используют для последующей переработки в биотопливо, биогаз, нутрицевтики и т.д. (рис. 18). Использование СО2 и сточных вод. Для продуктивной жизнедеятельности микроводоросли требуют питательные вещества в виде СО2 и химических элементах, содержащихся в сточных водах. В данном проекте СО2 поставляется для здания с близлежащей мини ТЭЦ, также забирается воздух из квартир. Также сточная вода после фильтрации может быть использована в фотобиореакторах. Рис.18. Концепция обслуживания здания 2.2.2 Проект здания AlgaeHouse Проект данного здания был создан студентами архитекторами и инженерами университета Кэмбриджа. Этот проект был выбран для анализа из-за неординарного расположения фотобиореакторов. Фасад ориентирован на юг, над ним расположен большой козырёк крыши (рис.19), предотвращающий попадание излишних солнечных лучей при летнем высоком солнце. Также учтено и 33

зимний угол падения солнечных лучей. Для этого перед фасадом с фотобиореакторами находится бассейн со специальным покрытием. Оно способно отражать солнечное излучение, а вода в свою очередь задерживает тепловое излучение, не допуская перегрева биомассы внутри фасада. Рис.19. Вариант здания с фасадными панелями «Grow Energy» Преимущества использования этой системы (рис.20) включают естественную очистку выбросов CO2 от бытовых систем и бытовых сточных вод с использованием возобновляемых водорослей. Водоросли размножаются клеточным делением. Расход в системе таков, что количество клеток водорослей удваивается до того, как оно достигнет фильтра. Затем половина водорослей удаляется, а остальная часть рециркулируется вместе с водой обратно в систему роста. Концентрированную биомассу водорослей можно переработать для извлечения липидов для превращения в биодизель, а оставшаяся масса сухого водорослей подается в анаэробный варочный котел для производства биогаза для нагрева воды в домашних условиях. Твердые вещества из блока котла могут затем использоваться в качестве удобрения растений, корма для животных или в качестве корма для водорослей. - Водоросли первоначально выделяют чистый кислород по мере роста их размеров и количества. - Как только сера истощается водоросли вырабатывают водород вместо кислорода. - После водорослеобразования водоросли получают больше серы, чтобы стимулировать рост липидов и биомассы [16]. 34

Рис.20. Конструктивные особенности трубчатого типа 2.2.3 Теневой навес Urban Algae Folly / Urban Algae Canopy Биоцифровой навес Urban Algae Folly (рис. 21) был спроектирован и построен для ЭКСПО в Милане в 2015 году архитектурной студией ecoLogicStudio [18]. Главной особенностью является то, что этот навес подстраивается под окружающую среду. Датчики, находящиеся снаружи, замеряют уровень СО2 в окружающем воздухе и передают информацию на пульт управления. Там решается как в данный момент времени должна циркулировать биомасса в системе. От этого зависит количество поглощаемого СО2 и выделяемого О2. Рис.21. Urban Algae Folly Ключевые показатели: 35

- В среднем теневой навес производит 2 кг кислорода в день (что соответствует потреблению кислорода для 3 взрослых людей); - Количество вырабатываемого кислорода эквивалентно 25 большим городским деревьям; - Производится эквивалент белка 2кг мяса (что соответствует потреблению 12 взрослых людей); - поглощается 4 кг СО2 в день. 2.2.4 Проект реновации здания Marina City, Chicago Марина Сити – это многофункциональный комплекс, состоящий из двух 65 – этажных башен. Первые 19 этажей занимает парковка в виде закрученной по спирали рампы. Проект реновации башен Марина Сити был сделан для того чтобы ввести устойчивую модель здания, позволяющую иметь замкнуты энергетический цикл, уменьшать выбросы и поглощать СО2 [19]. Основная цель проекта реновации состоит в том, чтобы продемонстрировать потенциал микроводорослей, соединяющихся с новыми зелеными технологиями, и создать совершенно новую интегрированную систему очистки CO2, которая включает в себя: очистить загрязненный воздух, создать энергию на месте, позволить производство продуктов питания и переработать все сточные воды, которые будут использоваться повторно. Используя биоинженерные процессы (рис. 22) , синергетический замкнутый контур объединяет три различных уровня сокращения выбросов углерода: прямое связывание углерода с воздухом (используется для питания биореактора водорослей), поглощение вегетативным фотосинтезом (водоросли, вертикальное земледелие и фиторемедиация) и сокращение за счет экономии энергии (внедрение солнечной и ветровой энергии). Здание обеспечивает эффективное улавливание CO2 из окружающего воздуха устойчивым и экономичным способом. Для этого две системы трубчатых фотобиореакторов, расположенные на верхней части башен, 36

захватывают CO2 из воздуха, фильтруя его, выпуская кислород и поглощая CO2.Завершая углеродный цикл, создается ценный продукт для полезного использования в производстве биомассы. В верхней части обеих башен ветроэнергетические турбины усиливают воздушный поток, направленный в фотобиореакторы. 37

Рис.22. Схема концепции проекта Марина Сити Фотобиореактор должен вырабатывать энергию, достаточную для удовлетворения всех энергетических потребностей здания. Модульная система труб из водорослей, расположенная в верхней части башни и в одном из парковочных пандусов, будет адаптирована для размещения между парковочными сооружениями и поглощает солнечное излучение для получения биотоплива. Выводы по Главе 2 На основе проведенного анализа зданий спроектированных с использованием фотобиореакторов, можно сделать следующие выводы об особенностях их проектирования: - Фасадные системы фотобиореакторов как правило имеют замкнутый характер, что обеспечивает высокую степень автономности системы; - При проектировании систем здания должны применяться адаптивные технологии, обеспечивающие формирование интегрированной среды зданиечеловек-фотосистема микроводорослей; - При проектировании в первую очередь должно быть учтено влияние годового хода инсоляционного режима, и при необходимости солнечный спектр должен быть преобразован. Принципы формирования архитектурной среды с использованием фотобиореакторов. При проведении анализа существующих видов фотобиореакторов и при подробном рассмотрении условий для жизнедеятельности микроводорослей были выявлены следующие принципы формирования устойчивой архитектурной среды: 1. Принцип многослойной оболочки. Данный принцип раскрывает конструктивные особенности, которые должны соблюдаться при проектировании зданий с фотобиореакторами. Материалы, используемые для фасадных и кровельных конструкций, содержащих фотобиореакторы, 38

должны быть многослойными, чтобы иметь возможность модифицировать спектр солнечного излучения. 2. Принцип корреляции территории участка и оболочки здания. Показывает взаимосвязь объектов на прилегающей к зданию территории и компонентов самого здания (его фасадов и кровли). Окружающие пространства и поверхность здания, содержащего фотобиореакторы, должны проектироваться как единая система. 3. Принцип архитектурной адаптивной формы здания, Характеризует формы. содержащего реакцию фотобиореакторы, на окружающие условия. Связующим звеном в данном случае являются ограничения на среду, оптимальную для воспроизводства микроводорослей, при сохранении всех функциональных характеристик здания. 4. Принцип климатической обусловленности. Зависимость архитектуры фотобиореакторов и их систем, а следовательно и архитектуры здания, от ориентации по сторонам света. 5. Принцип адаптивности оболочки. Сезонная или суточная трансформация оболочки – фасадов и кровли здания, как наиболее оптимальный способ обеспечения жизнедеятельности систем фотобиореакторов. 6. Принцип непрерывности внешней и внутренней среды зданий. Принцип совместной работы систем фотобиореакторов на фасадах и кровлях здания, и систем фотобиореакторов в его внутренних пространствах. 7. Принцип комбинирования оболочек. Необходимость использования комбинированных систем на основе нескольких типов фотобиореакторов для более эффективного использования открытых и закрытых пространств здания, сохраняя их функционально-типологические характеристики 39

ГЛАВА 3. ФОРМИРОВАНИЕ УСТОЙЧИВОЙ АРХИТЕКТУРНОЙ СРЕДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФОТОБИОРЕАКТОРОВ (НА ПРИМЕРЕ ПОЛУОСТРОВА ШКОТА) 3.1 Современное состояние и предпосылки реновации архитектурной среды на полуострове Шкота Изучение региональных особенностей юга приморского края проведено на примере комплексного анализа территории полуострова Шкота. Проведённое исследование включает в себя обзор исторических и климатических особенностей выбранного района, а так же анализ рельефа местности и проблем экологического характера. Выбор района проектирования обусловлен тем фактом, что Владивосток является крупнейшей городской агломерацией юга приморского края, это позволяет предположить значительную актуальность применения фотобиореакторов в плотной городской застройке из-за сопутствующих проблем с экологией. Из-за своего географического расположения и общей остановке в целом, полуостров Шкота можно назвать «мини-моделью» всего города Владивосток. Владивосток – город с подорванной экологией. Качество воды в бухте Золотой рог признано самым худшим в стране и из-за отсутствия очистных сооружений оно только ухудшается. Качество воздуха также находится в плохом состоянии. Большую роль в этом играют выбросы в атмосферу выхлопных газов от автомобилей. Также современный подход к застройке территорий ухудшает сложившуюся экологическую ситуацию путем уничтожения природных ландшафтов, игнорирования розы ветров и неразумному использованию территорий побережий. Однако город Владивосток и южная часть полуострова Шкота в частности все еще располагают необходимыми экологическими и земельными ресурсами для развития города. Но чтобы избежать ошибок прошлого и вывести городскую среду на новый уровень потребуется использование современного подхода к проектированию городских 40

пространств. 3.1.1 Исторический анализ территории п-ва Шкота. Градостроительную деятельность на полуострове Шкота можно условно разделить на 3 этапа: 1 этап 1860 – конец XIX века – период освоения бухты Золотой Рог [20, 22]. Укрепление обороны и строительство военных постов и фортификационных сооружений (рис. 23А). Строительство первых дорог. Также в этот временной отрезок был построен маяк на Токаревской кошке. Развитие застройки располагается преимущественно по нижнему ярусу рельефа. Темпы урбанизации низкие, и основная часть полуострова покрыта смешанными лесами. 2 этап конец XIX века – начало XX века – характеризуется развитием морского порта (рис. 23Б).. На побережье начинают устанавливать причальные стенки [20, 22]. Начинается этап урбанизации, вырубается большая часть лесного покрова. Застройка носит линейно-очаговый характер и по функциональному назначению относится к складским, военным и хозяйственным постройкам. Наблюдается развитие улично-дорожной сети и появляется железная дорога . А Б В Рис. 23. Схема этапов урбанизации полуострова Шкота 3 этап середина XX века – настоящее время. С развитием порта в восточной части полуострова стали строиться дома для сотрудников и 41

рабочих. К 1965 году городская структура приобретает более разветвлённый характер, происходит интенсификация застройки (рис. 23В). Преобладают здания средней этажности, развивается улично-дорожная сеть [20, 22]. На данный момент на полуострове сформированы жилые и общественно-деловые зоны. Укрупняется объёмно-пространственный модуль застройки, преобладает многоэтажное строительство (рис. 24 А,Б). Это приводит к несоответствию антропогенного ландшафта природным формам. Также можно отметить неравномерность застройки. Это характеризуется большой площадью отчужденных территорий, пустырей и неорганизованных складских зон. Наблюдаются проблемы с качеством жилой среды, общественных пространств и придомовых территорий. А Б Рис. 24. Схема этапов урбанизации полуострова Шкота По данным на 2011 год, на территории полуострова только 5 тысяч парковочных мест для автомобилей — и это почти на 40 тысяч местного населения [22]. По данным на 2014 год общая протяженность улично-дорожной сети Эгершельда — 36,5 км, из них городские магистрали — 12 км, остальное — районные улочки и проезды. При этом протяженность маршрута общественного транспорта по территории района — всего 6 км. Из вышеописанного можно сделать вывод, что скорость 42

антропогенного вмешательства в природную среду полуострова Шкота растёт с каждым годом. Нынешний подход к городскому проектированию показывает свою несостоятельность по отношению к сохранению природных ландшафтов и поддержанию экологии в целом. Если не снизить темпы застройки или не изменить подход, то можно утратить немногие оставшиеся участки незатронутой человеком природной среды. 3.1.2 Экологический предполагаемого анализ. проектирования При стояла рассмотрении задача места проанализировать территорию и выявить характерные проблемные зоны. Выявлять проблемные зоны целесообразно образом рассмотрения характеристик территории через призму возможностей фотобиореакторов. Рассмотренные возможности приведены в таблице 1. Таблица 1 Возможности фотобиореакторов Морской Сточной 2. Очистка воздуха Придорожные пространства 3. Очистка воздуха закрытых Жилые, пространств общественные пространства Биогаз 4. Получение энергии из биомассы Биотопливо Биоконверсия солнечной энергии Для корма марикультуры 5. Производство биомассы Для производства нутрицевтиков Для производства фармацевтики 1. Очистка воды, акватории При натурном обследовании, рассмотрении данных и сопоставлении их с возможностями фотобиореакторов были выявлены проблемы городской среды, которые необходимо будет решить в процессе экспериментального проектирования. Проблемы городской среды отражены в таблице 2. 3.1.3 Анализ рельефа местности. Полуостров Шкота имеет две выраженные доминанты - в северной части гору Крестовую с расположенным на ней мысом Эгершельда и в южной мыс Тигровый. 43

Занимая всю протяженность полуострова, между указанными высотами растянулась седловина. На рисунке 8 б приводятся схемы структурноморфологического анализа рельефа, ориентации склонов и схема структуры рельефа (рис. 25 А). Таблица 2 Проблемы городской среды, решаемые фотобиореакторами Проблема 1 Загрязнение воды в бухте Золотой Рог 2. Дефицит питьевой воды, воды для полива, воды для технических нужд 3. Сброс неочищенных ливневых вод, отсутствие местных очистных сооружений 4. Качество жилой среды 5. Дефицит озелененных территорий 6. Загрязнение воздуха вдоль объектов дорожной сети 7. Деградация территории побережья Амурского залива 8. Устаревшая промышленная зона 9. Транспортно - складские территории 10. Железнодорожная развязка Предполагаемое решение Реновация побережья Очистка и повторное использование дождевой воды Применение местных очистительных сооружений на основе фотобиореакторов Возвращение утраченных природных экосистем в городскую среду, создание городской среды нового типа Возвращение утраченных природных экосистем в городскую среду Усовершенствование придорожных пространств посредством фотобиореакторов Развитие объектов марикультуры Реновация территорий, функциональное перепрофилирование Изменение функции под общественные нужды Усовершенствование придорожных пространств посредством фотобиореакторов Как с южной, так и с северной стороны остров имеет обрывистые берега за исключением расположенной на северо-востоке насыпной платформы портового контейнерного терминала. Южная часть полуострова имеет выраженное террасирование территории. Также можно отметить то, 44

что рельеф полуострова был очень сильно изменен во время массовой застройки. 3.1.4 Климатический анализ. Климатическая обстановка на полуострове Шкота имеет два выраженных ветровых режима (рис. 25 Б). Так в зимний период преобладают сильные северные и северо-восточные ветра. В летнее время силу приобретают юго-западные ветра. В силу ориентации вытянутого полуострова в этом направлении, ветра встречаются с возвышенностью на его южной оконечности, и их влияние на полуострове ощущается в значительно меньшей степени, чем зимой. Юго-восточная часть полуострова особенно подвержена их влиянию в северной части побережья. В это же время восточная часть полуострова, закрытая от ветров протяженной возвышенностью, находится в умеренных условиях На рисунке 25В показана оценка благоприятности климата. А Б В Рис. 25. Схема анализатерритории полуострова Шкота 3.2 Концепция реновации архитектурной среды полуострова Шкота Проведя комплексный анализ территории полуострова Шкота, был выявлен ряд проблем, которые возникли из-за нерациональной застройки и не совсем верного подхода к проектированию. Пространственные характеристики полуострова Шкота в доурбанистический период были результатом взаимодействия факторов 45

климата, акватории, рельефа полуострова и произраставших на территории древесных пород. Совокупность этих факторов формировала комфортные климатические условия. Выход современной застройки за «природные» пространственные характеристики лесного массива существенно исказил комфортность городских территорий. Остановить урбанизацию не представляется возможным, но для создания устойчивой городской среды с комфортными условиями для жизни необходимо восстановить былой баланс влияющих на это факторов. Это можно пространственных осуществить путём характеристик модуля определения застройки. Для оптимальных пределения высотной составляющей модуля застройки необходимо рассматривать территорию в доурбанистический этап. Для этого необходимо воссоздать растительный покров территории полуострова Шкота, который описан ниже. Результатом этого будет являться линия лесного массива в пределах которой необходимо выстраивать высотность будущей застройки. Выход за эту линию допускается, но только если конструкции зданий не будут влиять на ветровой и инсоляционный режимы, то есть будут ажурными или обтекаемой аэродинамической формы. При данном подходе к проектированию возможно отдавать под застройку примерно 3/4 территории и при этом полностью сохранить продуктивный потенциал отчуждаемых территорий. Интеграция в застройку фотобиореакторов позволит зданиям самостоятельно вырабатывать кислород и фильтровать воздух, что сделает их эквивалентом лесного массива. 3.3 Реконструкция растительного покрова п-ва Шкота Обзор источников с описанием растительности полуострова Муравьёва-Амурского. С целью установления структуры растительного покрова полуострова Шкота, был проведён анализ литературных источников, написанных современниками освоения территории полуострова Шкота людьми. Определён самый ранний из доступных источников – книга Джона М. Тронсона [23]. В этой книге фигурирует описание порта Мэй (бухта 46

Золотой рог). Тронсон описал густые дубовые леса с включением массивов дикой сосны и пихты, небольшое количество корабельного леса, наличие ореха и кустарников орешника. Так же на берегах бухты произрастал дикий виноград и шиповник. Далее была рассмотрены материалы А. Ф Будищева [24] – полковника корпуса лесничих, первооткрывателя исследователя лесов Дальнего Востока. Он описывал растительность на рассматриваемой территории и указал, наличие хвойно-широколиственных лесов, корабельного кедрового и дубового леса, а так же дубово-широколиственных лесов на самых крутых склонах. Им зафиксировано произрастание поделочного, строевого, орехового, ясеневого, кленового, пихтового, елового и ильмового леса на ряду с кедровым и еловым лесом высотой до 15-18 саженей (32-38м). Будищев отмечал, что спуск с одного из склонов бухты покрыт дубовым корабельным лесом, атак же то, что на теневых склонах полуострова Муравьёв-Амурский растёт пихта белокорая и пихта цельнолистная [24]. Третьим источником стала книга Б. П. Колесникова [25] 30-х годов, в которой упоминается граб, два вида актинидий, ольха японская, вишня сахалинская, пихта цельнолистная, дуб зубчатый, береза Шмидта, лиана аристолохия маньчжурская и ряд других видов. Грабовые кедровники, пихтово-широколиственные леса с пихтой цельнотистной и производные от них различные широколиственные. Местами по сухим скалам и на известняках встречаются рощи сосны могильной и редколесья можжевельника твёрдого. Была проведена реконструкция растительного покрова на основании данных из книги В. М. Урусова (рис. 26) [26]. Было установлено что на месте исследуемой территории исходная растительность - липово-грабовая с разнообразнейшими широколиственными породами при доминировании пихты цельнолистной на северных склонах и сосны густоцветковой на крутых южных склонах, а так же мелкоплодниково-калопаноксовые леса с черной пихтой и тисом на менее крутых инсолируемых южных и западных 47

склонах. Результатом явилась схемы растительного покрова полуострова Шкота. При помощи этой схемы было установлено максимальное значение высотности модуля застройки. Рис. 26. Ареалы экологических оптимумов хвойных растений 3.4 Проектное предложение по формированию устойчивой архитектурной среды на полуострове Шкота Проанализировав территория полуострова Шкота, был выявлен ряд проблем разного характера. Сопоставив их с возможностями технологии фотобиореакторов, было принято решение реализовать решение в виде жилого комплекса. Выбор места был продиктован географическим расположением и историческим контекстом. Немаловажным оказались такие факторы, как несоответствие этажности существующей застройки исходному природному силуэту местности, ландшафтно-архитектурный облик существующей застройки, природно-климатические особенности, развитая улично-дорожная сеть. Местом проектирования был выбран участок в южной части полуострова Шкота, ограниченный с юго-востока улицей Крыгина и с 48

северо-запада улицей Леонова (рис. 27). Рис. 27. Место проектирования Здания, расположенные на месте проектирования будут образовывать морской фасад города со стороны Золотого Рога. Поэтому важно сразу смоделировать верное отношение к особенному характеру города и передать его дух и настроение с помощью художественно-архитектурного образа. Также нужно учитывать высотные характеристики застройки, чтобы они не превышали высоту выявленной линии природного силуэта территории. Концепция формирования устойчивой жилой среды была сформирована на основе выявленных выше принципов. Экспериментальный проект жилого комплекса должен за счет своих пространственных характеристик сформировать вокруг себя комфортные условия для жизни. Также за счет примененных технологий внедрения фотобиореакторов жилой комплекс можно назвать устойчивым, так как он частично обеспечивает свои потребности в воде, энергии и питании для проживающих. Объемно-планировочное решение здания исходит из природноклиматических условий местности. Комплекс учитывает условия характерные для приморского климата: неравномерное распределение осадков, туманы, муссонные ветра. Эти условия дают огромные возможности 49

для использования возобновляемых ресурсов с целью обеспечения здания водой и энергией. Экспериментальный проект представляет собой жилой комплекс, состоящий из 3 многоквартирных зданий с включениями общественных пространств разной конфигурации (рис. 28). Комплекс имеет сложную и в то же время лаконичную пространственную композицию, состоящую из множества объёмов, взаимосвязанных между собой. Все здания имеют криволинейную форму в плане и разную этажность. Из-за перепада рельефа в стилобатной части зданий располагается парковки и общественные пространства. Рис. 28. Общий вид жилого комплекса Жилое здание состоит из множества блоков, которые соединены в квартиры. Квартиры располагаются преимущественно в 2-х этажах. Вход в квартиры производится из помещения общего холла – входной группы. Данная входная группа является двухсветным пространством, содержащим вертикальные зеленые фермы и фотобиореакторы. В структуру зданий интегрированы фасадные системы фотобиореакторов различных видов. Фотобиореакторы взаимодействуют со зданиями и окружающей средой на нескольких уровнях: уровень жилого 50

модуля, уровень жилого этажа и уровень секции. Уровень жилого модуля. Квартирные блоки в проектируемом жилом комплексе имеют двустороннюю ориентацию. Квартиры расположены в двух этажах, имеют вход на первом этаже. Квартирный блок несет в себе роль «буферного пространства» между загрязненным участком улицы, расположенным в близости к автомобильным дорогам и дворовой территорией (рис. 29). Рис. 29. Уровень жилого модуля При ориентации жилого модуля север-юг, на северной стороне здания располагаются системы фотобиореакторов с микроводорослями вида Хлорелла (Chlorella). Воздух с улицы поступает в фотобиореактор, в нем происходят фотосинтетические процессы, вырабатывается кислород, который подается в квартиры. Созревшие водоросли можно использовать в качестве удобрений для городских ферм, расположенных в структуре здания, либо же перерабатывать их. В квартире воздух снова наполняется углекислым газом, и с помощью специальной системы попадает в фотобиореактор, расположенный на северной стороне здания. В нем содержатся микроводоросли вида Дуналиелла солоноводная (Dunaliella salina). Выбор данного вида обусловлен особыми способностями к 51

выживанию – данный вид может подвергаться воздействию экстремально низких температур, что вполне вероятно при нахождении на северном фасаде здания. После фильтрации воздуха в фасадной системе он попадает в пространство двора. Также фасадные системы с фотобиореакторами играют роль: - отвечают за солнечное отопление; - охлаждение; - сбор влаги из осадков и туманов; - как тепловой буфер. Уровень жилого этажа. Данный уровень состоит из двух блоков квартир и общего входного уровня (рис. 30). Нижний уровень представляет собой входную площадку с доступом в квартиры и на лестнично-лифтовый узел. Второй уровень входного холла является уровнем обслуживания городских ферм. Квартиры имеют дополнительное раскрытие на этот уровень. Рис. 30. Уровень жилого этажа Уровень секции. Базовая секция жилого блока содержит 18-21 квартиру, составляет три жилых уровня и один общественный (рис. 31). 52

Рис. 31. Уровень секции С северной стороны располагается пространственная конструкция с фотобиореакторами, обусловлено расположенными ориентацией конструкции каскадом. на Такое север. Для расположение того чтобы фотобиореакторы получали достаточно света в течение дня зимой, необходимо расположить их каскадом по возрастанию, чтобы они могли поглощать рассеянное зимнее освещение. Также эта конструкция способствует естественной вентиляции жилого блока. Рис. 32. Уровень здания Выводы по Главе 3 Введение зеленых систем на основе фотобиореакторов в структуру 53

городских пространств во многом меняет подход к их проектированию, да и сами принципы формирования городской среды. При этом принципы формообразования архитектурной среды подвергаются существенной корректировке, сохраняя типологические характеристики открытых и закрытых пространств. На основе исследований специалистов Ботанического сада-института ДВО РАН был реконструирован первоначальный природный силуэт полуострова, и показано, что его пространственные характеристики были результатом взаимодействия факторов климата, акватории, рельефа полуострова и произраставших на территории древесных пород. Выход современной застройки за «природные» пространственные характеристики первоначального лесного массива п-ва Шкота существенно исказил комфортность городских территорий. Восстановленная линия силуэта городских сопок, существенно отличается от современной, которая до сих пор являлась определяющей в проведении диссертационных исследований архитектурной тематики посвященных силуэту и пространству Владивостока. Исследование специфики формирования интегрированной архитектурной среды и зеленых систем на основе фотобиореакторов применительно к условиям юга Приморья позволило предложить практические способы и приемы формирования экологически устойчивой урбанизированной среды для населенных мест юга Приморья. Исходя из сформулированных принципов (глава 2) предложена региональная модель формирования устойчивой архитектурной среды с использованием фотобиореакторов в условиях юга Приморского края, разработано проектное предложение экологической реновации жилой среды с использованием фотобиореакторов на примере полуострова Шкота, г. Владивосток. При проектировании жилого комплекса на полуострове шкота были использованы принципы, выведенные в главе 2. 54

Расположение зданий в жилом комплексе было продиктовано принципом климатической обусловленности. Для того чтобы грамотно в последующем располагать фотобиореакторы на фасадах зданий необходимо изначально создать для этого условия, а именно ориентировать здание по сторонам света особым образом. Это было необходимо для образования фасадов , расположенных на южной, восточной и западной сторонах. Принцип адаптивной формы выразился в проектном решении в виде изогнутых форм здания, что является реакцией архитектурной формы здания на окружающие условия. Такой подход к формообразованию позволил сделать здания обтекаемой формы, что обеспечило ветрозащиту в дворовых пространствах. Принцип комбинирования оболочек прослеживается в конструктивном решении кровель зданий. При проектировании учитывались материалы, способные модифицировать солнечный спектр, а также материалы и покрытия с фотовольтическими возможностями. Принцип многослойной оболочки прослеживается в решении конструкций содержащих фотобиореакторы на фасадах зданий. При проектировании солнечный учитывались спектр для материалы, создания способные условий модифицировать подходящих для жизни микроводорослей. 55

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Проведен сбор и анализ информации по тематике «algaetecture». Пока в отечественной науке в области архитектурного проектирования нет эквивалентного термина. Данное направление еще недостаточно изучено, но может стать актуальным в применении в проектировании устойчивой городско среды приморских городов. 2. Определены факторы, являющиеся необходимыми для создания комфортных условий произрастания микроводорослей. Установлено, что необходимыми являются верная ориентация по сторонам света, температура, окружающие условия, загрязнение окружающей среды. Наиболее показательными климатическими характеристиками для юга Приморского края являются: - повышенная инсоляция южных наклонных поверхностей в осеннезимний период; - высокая амплитуда колебаний температуры в дневное и ночное время; Данные климатические характеристики условно можно применить к ориентации объектов по сторонам света. Моделирование формы объекта предусматривает влияние на формирование конструктивных особенностей и расположение фотобиореакторов. 3. Проведено исследование предпосылок и современного зарубежного опыта экологической реновации архитектурной среды с использованием фотобиореакторов. 4. Рассмотрены особенности применения фотобиореакторов в архитектурной среде в региональных условиях. 5. Рассмотрены основные аспекты взаимного влияния: - систем фотобиореакторов на микроклимат зданий; - адаптации формы здания к размещаемым в нем фотобиореакторам. 6. Сформулированы принципы формирования устойчивой 56

архитектурной среды с использованием фотобиореакторов в условиях юга Приморского края: - Принцип многослойной оболочки; - Принцип корреляции территории участка и оболочки здания; - Принцип отзывчивости оболочки; - Принцип климатической обусловленности. - Принцип функциональной взаимосвязи; - Принцип адаптивной формы; - Принцип комбинирования оболочек. - Принцип перфорированной оболочки; - Принцип непрерывности среды. 7. Исследовано положение об исходном природном силуэте городского ландшафта, который определяется видами произраставших древесных пород. Реконструирован первоначальный силуэт полуострова Шкота. Предложены пространственные характеристики рекомендуемого модуля застройки. 8. Предложена модель формирования устойчивой архитектурной среды с использованием фотобиореакторов в условиях юга Приморского края, 9. Разработано проектное предложение реновации жилой среды с использованием фотобиореакторов на примере полуострова Шкота, г. Владивосток. 57

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 1. Qiu, F., Algae Architecture, Магистерская диссертация по программе Архитектурное проектирование университета Делфт [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://repository.tudelft.nl/islandora/object/uuid:b0b6e05d-49d84cc0-9e28-f510b0a8b215?collection=education (Дата обращения: 18. 05. 2017). 2. Основные возможности получения продукции из микроводорослей [Электронный доступа: ресурс]. Режим - (Дата http://www.oilgae.com/blog/consulting/algae-products обращения: 12. 12. 2016). 3. Определение понятия «Фотобиореактор» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.oilgae.com/ref/glos/photobioreactor.html (Дата обращения: 15. 12. 2016). 4. Архитектура и дизайн: история, теория, инновации. Материалы второй международной научной конференции, 25–27 апреля 2017, Владивосток.Вып. 2 / Инженерная школа ДВФУ. – Владивосток: Дальневост. федерал. ун-т, 2017. – 248 с. 5. Трубчатый фотобиореактор [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Photobioreactor_PBR_4000_G_IGV _Biotech.jpg (Дата обращения: 19. 01. 2017). 6. Плоскопанельный фотобиореактор [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.energy-fresh.ru/tech/building/?id=5077 (Дата обращения: 19. 01. 2017). 7. Пленочный фотоиореактор [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.carloratti.com/project/algaetecture/ (Дата обращения: 19. 01. 2017). 8. Очерк эволюции фотобиореакторов [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://cbio.ru/page/43/id/3433 (Дата обращения: 01. 03. 2017). 9. Лукьянов В.А., Стифеев А.И., Горбунова С.Ю. Научно 58

обоснованное культивирование микроводорослей // Теоре-тический и научно-практический журнал «Вестник». - Курск: Изд-во Курская ГСХА.-№9 , 2013.-С.55-57. 10. Оптимальный спектр поглощения для микроводорослей и растений [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://topuch.ru/1-vvedenie(Дата jizne-na-zemle-predstavlyaet-soboj-formu-sushestvov/index17.html обращения: 21. 04. 2017) 11. Sara Wlkinson, Paul Stoller, Peter Ralph, Brenton Hamdor. The Feasibility of Algae Building Technology. University of technology Sydney, 2016 [Электронный доступа: ресурс]. Режим - https://repository.tudelft.nl/islandora/object/uuid:b0b6e05d-49d8-4cc0- 9e28-f510b0a8b215?collection=education (Дата обращения: 18. 05. 2017). 12. доступа: Здание BIQ House [Электронный ресурс]. - Режим http://www.archilovers.com/projects/103626/gallery?783713 (Дата обращения: 10. 04. 2018) 13. Конкурс биоадаптивных зданий, проводимый журналом «eVolo» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.evolo.us/competition/biocity/ (Дата обращения: 12. 12. 2016). 14. Grow [Электронный Energy ресурс]. Режим - доступа: http://www.growenergy.org/research/ (Дата обращения: 15. 12. 2017) 15. “Solar [Электронный Leaf” доступа: http://www.arup.com/projects/solarleaf ресурс]. Режим - (Дата обращения: 26. 05. 2017). 16. Проект Algae House [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.eng.cam.ac.uk/news/students-algae-house-wins-internationaldesign-competition (Дата обращения: 15. 12. 2017) 17. Инженерные системы Hydral House[Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://archinect.com/firms/project/13520100/hydral/15887093 (Дата обращения: 19. 01. 2018). 59

18. Сайт компании ecoLogicStudio [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ecologicstudio.com/v2/project.php?idcat=3&idsubcat=71&id proj=147 (Дата обращения: 19. 05. 2017). 19. Сайт Аrchdaily [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.archdaily.com/191229/algae-green-loop-influx-studio (Дата обращения: 19. 05. 2017). 20. Моор В. К., Ерышева Е. А. Формирование арххитектурно- художественного облика приморскиъ городов: Учеб. Пособие. – Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 1997. – 88с. 21. Застройка Эгершельда [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://primamedia.ru/story/egersheld/ Дата обращения: 12.07.2017 22. Планы территориального развития п-ва Шкота [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://prim25.ru/эгершельд-район-первого-ранга/ Дата обращения: 17.06.2017 23. Tronson, J.M. Personal narrative of a voyage to Japan, Kamtschatka, Siberia, Tartary, and various parts of coast of China, in H.M.S. Barracouta : with charts and views / by J.M. Tronson. - Smith, Elder, & Co., 1859. - 414 с. [https://dlib.rsl.ru/viewer/01004495533#?page=1] 24. Будищев А.Ф. Описание лесов Приморской области: Сб. Главнейш. Офиц. Док. По управл. Вост. Сиб. Т. 5. Леса Приморского края . Вып. 1. Иркутск, 1883, 537 с. 25. Колесников Б. П. Кедровые леса Дальнего Востока //Тр. ДВФ АН СССР. Сер. Бот. Т. II (IV). М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1956, 264 с. 26. Урусов В. М., Варченко Л. И. Врищ Д. Л., Прокопенко С. В., Чипизубова М. Н., Петропавловский Б. С. Владивосток – юг. Приморья: вековая и современная динамика растительности. Владивосток: Дальнаука, 2010. 420 с. 60

ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение А Проектное предложение ВКР на тему «Формирование устойчивой среды с использованием фотобиореакторов в условиях юга Приморского края» Рис. А.1. Компоновка ВКР на тему «Формирование устойчивой среды с использованием фотобиореакторов в условиях ю га Приморского края» 61

Приложение Б Предпосылки использования микроводорослей в городской среде Рис. Б.1. Использование загрязнений и производство из микроводорослей 62

Рис. Б.2. Проблемы, решаемые технологией микроводорослей в городской среде 63

Инженерно-технические основы формирования Algaetecture Приложение В Рис. В.1. Эволюционный анализ фотобиореакторов 64

Рис. В.2. Основные типы фотобиореакторов для условий регионов 65

Приложение Г Особенности формирования архитектурной среды с использованием фотобиореакторов Рис. Г1. Основные способы расположения фотобиореакторов на фасаде зданий 66

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв