Никола Григоров
Зелен дом (29)

3.1. Строителна биология и екология

Building Biology — строителна биология или в по-свободен превод „строителство за живот“ е наука, която изучава връзката между човека и заобикалящата го строителна среда и приложението на тези знания в практиката. Тя обединява методи за проектиране и строителни технологии, необходими за създаване на здравословни домове, като същевременно търси решения за предотвратяване на възникващи проблеми в резултат от непрекъснатото навлизане в живота на иновативни техники, обзавеждания и предмети за бита — в повечето случаи източници на вредни излъчвания. В полезрението на строителната биология са и недоброто функциониране на една сграда в процеса на експлоатация като задържане на влага, генериране на въздух с лошо качество, лоша питейна вода и др.

Институтът в Германия за строителна биология и екология — IBE (Institut fuer Baubiologie & Oekologie) формулира някои от биологичните, екологичните и психологичните принципи, които следва да се спазват при строителството на екологични домове:

• Използване на естествени местни и безвредни за здравето и околната среда материали.

• Намалено и ефективно потребление на енергията и използване на ВЕИ, където е възможно.

• Осигуряване на добър микроклимат в помещенията.

• Пасивно регулиране влажността на въздуха.

• Баланс на топлоизолирането и задържането на топлината на сградата.

• Оптимизиране на температурата на въздуха и повърхностите в помещенията — „усещането на комфорт“.

• Постигане на добро качество на въздуха.

• Осигуряване на естествени светлини и цветове.

• Изследване и ограничаване на въздействието на електромагнитните полета и излъчвания.

• Осигуряване възможно най-доброто качество на питейна вода.

• Хармонични размери, пропорции и форми на сградата и вътрешните пространства.

Домът и средата, която обитаваме, рефлектират върху здравето ни основно по два начина:

1. Как е построена една сграда: физическата й структура с функционална взаимосвързаност, така че да създава и поддържа здравословна среда.

2. Как обитаваме сградите: различни механизми и навици на обитаване, които влияят силно на средата и определят качеството й.

Институтът IBE е разработил и стандарт HHS — Healthy Home Standard, с помощта на който резултатите се оценяват по класове — А, В, C, D и F, които са в зависимост от степента на влияние на една сграда върху здравето на обитателите.

Приложението на този стандарт е уникално, защото изисква проверка чрез тестване с оборудване за изпитване и лабораторен анализ в три основни насоки: качество на въздуха в помещенията (Indoor Air Quality — IAQ), Електромагнитни излъчвания (Electromagnetic Radiation — EMR) и Качество на водата (Quality Water). Този стандарт запълва една празнина, недостатъчно застъпена от съществуващите стандарти, а именно условията, при които е изложен обитателят вътре в сградата и помещенията, и доколко те са здравословни за него. Отговорът се получава по обективен, количествен начин, независимо дали сградата е стара, нова, „зелена“ или в коя част на света се намира.

Биомимикрия

Биомимикрията е наука, която се използва в дизайна и при проектирането, изследвайки и подражавайки на доказали се с времето модели в природата и търсейки устойчиви решения. Понятието биомимикрия идва от латинското наименование bios — живот и memesis — подражание. Растителният и животинският свят в продължение на милиони години са открили кое как работи в природата, кое е подходящо и най-важното — кое продължава и устоява тук, на земята.

Биомимикрията е нова наука, която изучавайки модели от природата, се стреми да приложи тези форми, системи и взаимодействия за устойчиво решаване на човешките проблеми. Тя въвежда нов подход в разбирането, което се основава не на това, което ние можем да извлечем от природния свят, а на това, какво можем да научим от него. Като мярка биомимикрията използва екологичен стандарт, за да прецени иновативността и устойчивостта на вземаните решения.

Биоклиматично проектиране

В основата си биоклиматичното проектиране в съвременното строителство отразява връзката между архитектурата, дизайна и технологиите с биологията и климатологията, като се акцентира на терена и биоклиматичните особености на мястото, концепциите за пасивно използване на слънчевата енергия, постигане на топлинен и въздушен комфорт в сградата. Факторите, които влияят на комфорта на обитаване, зависят от взаимовръзката сграда — климат — микроклимат. Ако в конкретни сгради доминират дейности, които произвеждат топлина — обитатели, готвене, работа с компютри и машини и др., то чрез дизайна може да се намалява или противодейства на топлинното натоварване, като се създават буферни пространства от зеленина, места за рекреация, атриуми и др.

При сгради в зони с доминиращи климатични условия, ролята на сградната обвивка е да смекчи тези външни натоварвания на климата в зависимост от сезонните и денонощни колебания, вятър, валежи, растителност и др. и да се погрижи за отоплението, охлаждането, изсушаването и овлажняването. Изискването в случая е сградите така да бъдат проектирани, че да приемат пасивно околната среда и климата.

Важен фактор, с който трябва да се започне, това е планировката на терена. При нея трябва да се отчете важността на ориентацията на сградата спрямо географските посоки и слънчевото греене, препятствията за достъпа на слънчевите лъчи, засенчването, наклонът на терена и др.

Формата на сградата също е от значение при биоклиматичното планиране. От нейната компактност — съотношението сградна обвивка/обем, зависят топлинните печалби и загуби, охлаждането от вятъра, износването и увреждането на сградата и др.

Друг важен фактор това е т.нар. термична маса на елементите на сградата (стени, под, тавани), тъй като тя балансира топлинните загуби и печалби. През деня в елементите на сградата се акумулира енергия, а през нощта се отдава. Влияние върху този процес оказва както дебелината и материалът, от който са изградени стените, подът, тавана, така и от цветовете. Необходимо е да се посочи, че стените поглъщат от 20 до 40% повече топлина от пода. За ефективността на термичната маса от значение е цялостната конфигурация — слънчевите пространства, концентрация на термичната маса, дебелина на стените и вида на материала, период на експлоатация.

Биотектура

Биотектурата се определя като набор от принципи, които определят симетрията или това качество на електрическото поле, което позволява на всички биологични структури да са жизнени. В основата на твърдението е убедеността, че всички живи единици си взаимодействат и отговарят на дизайна, който е в съответствие с природата и избягва вредни материали (вещества) и геометрия, която създава негативен заряд. Целта на Биотектурата е да създаде фрактални (нещо, което е подобно на цялото и едновременно го копира във всяка своя съставна част) полета със заряд, който е в синхрон с природата и насърчава живота.

Практически Биотектурата е проектиране на многофункционални растителни постройки с интегрирани принципи за съхраняване и генериране на енергиен капацитет. С подобни функции се използва и понятието Urbiotecture — процес на създаване на жив слой растителност и живот на външните стени на сградите или на определени места в тях.

При създаване на жизнено пространство се спазват някои прости правила:

• използване на естествени геометрични форми, съотношения и растящи модели при проектирането на пространствата с цел да се създаде живот и истинска устойчива система;

• използване предимно на биологични материали — за създаване на фрактални ефекти на зареждане, както и на растителни структури за запазване на потенциала на отрицателните йони на околната среда, открояващи „лечебното място“, а не това с разрушаващо въздействие;

• елиминиране на електрическия смог — неблагоприятните последици от електрическото замърсяване, със сериозни вредни последици върху биологията.

Изучавайки и усвоявайки знания за симетрията на електрическите полета, които причиняват заболявания и вируси, ние разбираме, защо дизайнът на живите пространства създава електрически жизнено пространство.

Естествените материали — желаната необходимост в строителството

Ако биоенергетиката на човешкото тяло се приеме като една отворена система в средата, в която живеем, то сградата като посредник към околната среда също следва да се разглежда като отворена система посредством нейното функциониране и влагани в нея естествени строителни материали. Именно това е и причината в последните десетилетия все повече производители, строители и архитекти да се обръщат към използването на естествени материали в строителството на жилищни домове и сгради.

Дървото в исторически аспект е един от първите естествени материали, използвани в строителството на жилища. Столетия то се е използвало в строителството след примитивна обработка, което е предопределяло и ограничените му строителни възможности, които обаче са съответствали на тогавашния бит и култура на човечеството.

Към края на ХІХ век, след промишлената революция, стоманата и бетонът в голяма степен изместват неговото приложение в строителството. Понастоящем дървото като естествен екологичен и възобновяем природен източник, отново се възражда чрез използването му в строителството, под формата на ламперия, обшивки, конструктивен материал като панели и елементи от т.нар. инженерна дървесина — шперплат, композитни материали на основата на дървесина и др.

Не в по-малка степен започват да се използват и другите естествени материали като сламата, камъкът, конопът, глината, вълната, гъшият пух и др. Като типичен пример може да се посочи изграденият дом за три поколения от австрийска дизайнерска фирма, който е направен от комбинация от трамбована глина, дървен материал и конопени плочи. Конопените плочи са биокомпозитен материал, изработен от вътрешната дървесна сърцевина на конопа, смесена със слепващ материал на основата на вар. Конопените стени имат порьозни повърхности, които регулират влажността и позволяват на пространството да „диша“.

Пример за използването на конопа като строителен материал е построената къща в Белчински извор — България. Основните строителни материали — конопени тухли и варо-конопена мазилка поддържат постоянно ниво на относителна влажност в сградата, абсорбирайки всяка кондензация и предотвратявайки образуването на мухъл. Този строителен материал създава топлинен и акустичен комфорт, устойчив е на огън, на студ, на насекоми и гризачи. Няма токсични изпарения в случай на пожар. Има нисък разход на енергия по време на строителството и експлоатацията на сградата и може да се рециклира в края на жизнения си цикъл.

Примери за използване на естествени строителни материали има и в екоселището Извос, Белоградчишка община, в което са изградени 6 броя къщи за туристически дестинации, в които основните строителни материали са глина, камък и дърво. Подобно е и екоселището Омая, разположено между селата Нова Ловча и Гайтаниново, на няколко километра от Гърция и на 20 км от гр. Гоце Делчев.

На българския пазар в края на 2007 г. в гр. Луковит е извършена реконструкция и модернизация на керамичния завод и усвоено производството на монолитни пълнени тухли на фирмата Wienerberger, основани през 1819 г. във Виена и притежаваща над 200 предприятия и заводи в 30 държави.

Пълнените тухли Porotherm съчетават керамика и вата в едно изделие, като спестяват много операции и средства по полагането на допълнителна топлоизолация, а същевременно запазват и ценните преимущества на еднослойните стени. Така се осигуряват подобрени топлоизолационни показатели на зида, без да се лишава от отличителната за керамиката акумулираща способност. Това прави тухлите изключително подходящи за сгради с почти нулево потребление на енергия. Зидането им се извършва без мокри процеси, а със специално полиуретаново лепило, което се нанася върху свързващите канали на тухлите. Избягването на термомостове в зоната на фугата осигурява максимална топлоизолационна способност на блоковете.

Тези отделни примери са илюстрация на възможностите, които използването на естествените материали имат в строителството. Защо? Защото те са екологични, влияят положително на жизнената среда на обитателите на жилищата и са рециклируеми след края на експлоатационния им срок.

И това е причината вече масово в строителството на жилища, използването на естествените материали и композитите от тях да определят степента на провеждане на линията към енергоспестяваща и екологична икономика в областта на строителството, за създаване на здравословен климат и уют на обитателите в новоизградените жилища.