Мегаполисы вводят требования к городской подсветке
Власти стали внимательнее подходить к вопросам устройства архитектурной подсветки фасадов и ландшафтных зон. Москва и Санкт-Петербург уже ввели обязательные согласования проектов, чтобы объекты не создавали световой шум, а рождали ощущение безопасности и красоты.
С появлением электричества в начале ХХ века города получили иллюминацию. И сейчас виды светящихся вечерних фасадов жилых комплексов и бизнес-центров, общественных пространств, парков и скверов все чаще превращаются в отдельный вид искусства. По сути, становятся новой достопримечательностью того или иного района. Казалось бы, технологии продлили активный день горожан на период и после захода солнца, позволили ориентироваться в темное время суток, обеспечили безопасность и эстетику. Но в обществе все больше растет запрос на этичность ночного освещения.
До недавнего времени в России не было единых правил в части подсветки городского пространства. Каждый собственник имел право оформить фасад по-своему, без учета общего облика населенного пункта. В результате города зачастую становились объектами светового загрязнения, когда чрезмерное количество света не достигает своего целевого назначения. Для оценки такого показателя ученые используют либо данные измерительных приборов, установленных на земле, либо информацию от спутников. Последние позволили создать мировую карту светового загрязнения, на которой можно посмотреть показатели прироста яркости каждого мегаполиса с динамикой по годам и общий фон распространения света.
Впечатляющее сияние
Для разрешения возникшего вопроса Москва и Санкт-Петербург первыми в России ввели обязательное согласование проектов вечерней иллюминации на уровне города. «Архитектурная подсветка — это важная часть любого проекта на сегодняшний день. Такое требование у нас есть в АГР (архитектурно-градостроительном решении. — Примеч. ред.), и мы всегда смотрим за этим разделом», — подчеркивает главный архитектор Москвы Сергей Кузнецов.
Сегодня в столице реализуются совершенно различные сюжеты вечернего освещения. Уникальная концепция архитектурно-художественной фасадной подсветки, отсылающая к историческому прошлому местности, разработана для жилого комплекса в Басманном районе на Большой Почтовой ул., вл. 18. Систему освещения продумали с учетом удобства для жителей: исключена засветка в окна соседних домов, а теплый спектр гарантирует уютную атмосферу. Антибликовое покрытие и автоматическая регулировка интенсивности обеспечат визуальный комфорт в любое время суток. Все 502 светильника интегрируют в геометрически сбалансированные фасады. Авторы проекта бережно сохранили память о промышленном бэкграунде в бетонных фасадах с фрагментами из стекла и металла.
Клубный дом «Чистые Пруды» в центре столицы по завершении реконструкции получит более 630 элементов освещения, которые подчеркнут строгую красоту фасадов здания постройки 1915 года авторства Отто фон Дессина.
Также недавно Москомархитектура согласовала фасадную подсветку многофункционального комплекса LAKES, интегрированную в общий архитектурный контур района. Положительные оценки получил проект элегантной и довольно активной архитектурной подсветки на Садовнической набережной, а также янтарная иллюминация жилого комплекса на Лужнецкой набережной, которая подобно теплому солнечному свету наполнит пространство первой береговой линии и станет, по замыслу авторов, объединяющим кодом визуальной составляющей.
Не оставляет без внимания вопросы подсветки городских пространств и Северная столица. Отсутствие согласования может грозить штрафом, требованием демонтировать или перенести оборудование, особенно если соседи, ТСЖ или управляющая компания направят жалобу о дискомфорте в ночное время суток. Под пристальным вниманием — памятники архитектуры, фасады зданий в центральной части города и иллюминация, просматриваемая с улиц и проспектов.
Тренд только мегаполисов?
Представитель девелоперской компании FORMA Антон Валявин уверен, что контроль за проектами ночного освещения со стороны властей положительно сказывается на качестве организации подсветки. «Это шаг в правильном направлении, но эффект станет заметен через 10–15 лет, когда выйдут новые поколения проектов», — говорит эксперт.
Впрочем, общероссийский уровень качества архитектурной подсветки и систем уличного освещения пока остается невысоким. В регионах ситуация особенно неоднородная: чем дальше от Москвы, тем чаще подсветка реализуется без системного подхода.
«Качество архитектурного освещения в системах уличного освещения в России значительно варьируется в зависимости от региона и подходов к планированию, — соглашается светодизайнер QPRO, к. т. н., исследователь Светлана Колгушкина. — Поскольку Москва задает тон в этой сфере, остальные города зачастую перенимают тренд на увеличение числа освещенных фасадов зданий. Однако это может привести к дисбалансу: при наличии запроса на архитектурную подсветку центральных районов спальные кварталы могут оставаться без достаточного функционального освещения, особенно в условиях ограниченного городского бюджета. Приоритет должен отдаваться интересам жителей. Важно в первую очередь обеспечить комфортный и безопасный базовый уровень освещения, необходимый для перемещения по городу. А уже затем "по слоям" на эту основу накладывать другие типы освещения — архитектурное, декоративное, ландшафтное, — количество и характер должны определяться на основе анализа городской структуры и сложившегося визуального облика в темное время суток».
Одним из успешных региональных проектов комплексного и многослойного проекта можно назвать новый Театр им. Г. Камала в Казани. Команда светодизайнеров QPRO разработала световые решения для фасада, интерьеров и экстерьера, при этом особое внимание уделялось взаимосвязи внутреннего и внешнего освещений. Световой сценарий для театра и его территории — это единая система, где каждое решение влияет на общее восприятие объекта в городской среде. Ключевым принципом работы стало движение от архитектурных особенностей здания — они диктовали характер и логику освещения. Специалисты стремились подчеркнуть масштаб, ритм фасада, структуру, отделку и их восприятие при разном типе освещения. При этом было важно не просто осветить здание, а раскрыть его культурный код, усилить идентичность и сделать свет неотъемлемой частью языка архитектуры.
На всем жизненном цикле
Однако одно дело — создать, и совсем другое — поддерживать качество освещения в предстоящие периоды таким образом, чтобы оно и работало максимально эффективно, и гармонично вписывалось в городскую среду. И главной проблемой в этой части является замена оборудования. «После ухода европейских производителей многие светильники невозможно восстановить: аналоги не совпадают по характеристикам, а их установка требует пересмотра проекта. Управляющие компании не всегда располагают такими бюджетами. Поэтому отрасли необходима унификация: светильники и комплектующие должны быть взаимозаменяемыми. Только так можно сохранить архитектурную выразительность объектов и обеспечить долгосрочную устойчивость систем подсветки», — обращает внимание Антон Валявин.
Высокое качество подсветки и систем уличного освещения требует вложений. Не всегда у муниципальных учреждений есть возможность использовать собственные ресурсы на приобретение современной энергосберегающей продукции. Для привлечения средств в энергосберегающие проекты федеральным законом № 261 «Об энергосбережении и повышении энергоэффективности» предусмотрена возможность заключения энергосервисных контрактов, что позволяет бюджетным организациям осуществлять модернизацию систем освещения, не вкладывая собственных денежных средств. Инвестиции, необходимые для осуществления проекта, привлекаются энергосервисной компанией.
«Производители светотехники для архитектурной подсветки и систем уличного освещения понимают эту потребность и готовы предложить комплексное решение: оборудование, программное обеспечение для расчета проектов иэнергосервисные контракты. В частности, такой подход реализует IEK GROUP, — рассказывает генеральный директор IEK GROUP Андрей Забелин. — Энергосервисный контракт — это инструмент реализации энергоэффективных мероприятий, позволяющий проводить их за счет энергосервисной компании и сохранить средства заказчика. Инвестор получает возмещение своих затрат за счет достигнутой экономии средств, получаемой после внедрения энергосберегающих технологий».
Компания LEDEL, входящая в IEK GROUP, имеет большой опыт работы по системе энергосервисных контрактов. Среди реализованных проектов можно назвать обновление системы освещения в Нижнекамске — здесь установили 6879 светильников Street X1, а также освещение целого города Нязепетровска в Челябинской области — здесь установлены 897 светильников L-street 24. В Кингисеппе Ленинградской области в 2014 году по энергосервисному контракту была проведена модернизация уличного освещения и установлены 1825 светильников Super Street 150. В Стерлитамаке заменили устаревшие лампы 15 769 энергоэффективными светильниками Street X1 LEDEL.
Также энергосервисный контракт позволил заменить 7000 светильников вдоль дорог в Московской области. В Алапаевске Свердловской области замена 3000 светильников позволила с 2021 года сэкономить городу 75% электроэнергии. А в Дзержинске Нижегородской области модернизация наружного освещения и применение системы дистанционного управления «Умный город» обеспечили 77% экономии электроэнергии (5577 светильников в городе заменили светодиодными, на улицах стали светлее — освещенность выросла на 50%).
Отметим, что сегодня поставщики предлагают современное светодиодное оборудование для интеграции в систему «Умный город». В настоящее время для уличного освещения используются экономически неэффективные и устаревшие, но используемые в настоящее время светильники с лампами ДРЛ и ДНаТ. Однако они крайне неудачны для уличного освещения, поскольку неудовлетворительно запускаются при низких температурах от -15 ºС.
Избежать сбоев, опасности перегрузки городских и муниципальных электросетей при включении освещения, а также существенно сэкономить финансовые средства муниципалитетам позволяет эксплуатация светодиодных офисных светильников и светодиодного уличного освещения. Такие светильники обеспечивают мгновенное зажигание при подаче питающего напряжения и стабильную работоспособность при любой температуре на всей территории Российской Федерации (в том числе в условиях Крайнего Севера). Также отсутствует опасность перегрузки городских и муниципальных электросетей в момент включения светодиодных светильников, что легко увидеть из их технических характеристик, где потребляемый ток равен 0,1÷0,9 А, в отличие от традиционных светильников с газоразрядной лампой, где потребляемый ток 2,2 А, а пусковой ток — 4,5 А. Эксперты подчеркивают: у светодиодных светильников очень много преимуществ — в три раза ниже электропотребление по сравнению с люминесцентными и газоразрядными лампами, в 12 раз ниже ламп накаливания, а ресурс их работы составляет 100 000 часов, или 25 лет. При сроке окупаемости от восьми месяцев до трех лет они дают естественное свечение, близкое к солнечному (5000 К) без вредного эффекта низкочастотных пульсаций. При этом светильники отличаются высокой механической прочностью, надежностью и вандалоустойчивостью.
Испытания подтвердили, что ползучесть при сжатии XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP не превышает 1,5 %
Специалисты лаборатории строительной физики НИИСФ РААСН провели исследование теплоизоляции XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP и выяснили, что ползучесть материала при сжатии не превышает 1,5 %.
«В европейских странах производители строительных материалов обязаны указывать значения данного параметра. В России исследование ползучести на сжатие является добровольным, хотя оно имеет ключевое значение для материалов, которые в течение всего срока эксплуатации находятся под воздействием больших нагрузок. Речь прежде всего о теплоизоляции, применяемой в фундаментах, полах и других конструкциях, соприкасающихся с грунтом», — рассказывает Кирилл Парамонов, руководитель технической службы направления «Полимерная изоляция» ТЕХНОНИКОЛЬ.
В ходе испытаний теплоизоляционные плиты в течение определенного времени подвергаются воздействию нагрузки, после чего эксперты оценивают изменения толщины. Максимальный период исследования составляет 608 суток, почти два года, что при проведении интерполяции (пересчета на более долгий срок) соответствует 50 годам эксплуатации. В России подобные испытания практически не проводят, что связано с высокой стоимостью исследования, их долговременностью и риском получить неподходящие результаты.
«Ползучесть при сжатии экструзионного пенополистирола марки CARBON ECO SP не превышает 1,5%, общее уменьшение толщины не превышает 1,5% после 30-кратной экстраполяции на период 50 лет при заданной нагрузке 120 Па, т.е. декларируемый уровень соответствует СС(1,5/1,5/,50)120 согласно ГОСТ 32310-2020», - комментирует Павел Пастушков, руководитель сектора испытаний теплофизических характеристик строительных материалов НИИСФ РААСН, к.т.н.
XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP применяется в качестве теплоизоляционного слоя в конструкциях плитных фундаментов. В этой сфере надежность, прочность и минимальное водопоглощение являются ключевыми показателями для теплоизоляции.
С учетом того, что заменить теплоизоляцию под фундаментной плитой практически невозможно, важно сохранить ее толщину в течение всего срока эксплуатации.
Испытание на ползучесть при сжатии показало, что в условиях нагрузки от здания надежность и долговечность марки XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP составляет не менее 50 лет.
Ветровые электростанции
Созданные ветряные электростанции в качестве источника энергии используют силу ветра. В результате обеспечивается выработка дешевой электроэнергии. Применение таких конструкций имеет высокую эффективность, поскольку перемещение воздушных масс идет постоянно, и этот источник энергии является возобновляемым. С течением времени использование ветровых генераторов становится все популярнее, что влечет за собой развитие данного направления. Выражается это в появлении новых разновидностей ветровых агрегатов, используемых в промышленности и для частных нужд.
Основные характеристики и принцип работы
Работа ветряных электростанций характеризуется следующими показателями:
- Мощностью. Это основной параметр ветровой электростанции. Мощность установки зависит от способности генератора вырабатывать электроэнергию при стандартной скорости ветра равной величине 12 м/с.
- Номинальным напряжением. Данная величина, которая также вырабатывается генератором, может изменяться в широких пределах. Она бывает 220 В, 12 В и 24 В.
- Мощности турбины. Данная величина зависит от диаметра турбины,
- Производительностью. Этот параметр позволяет определить количество вырабатываемой ветроустановкой электроэнергии в год.
При выработке электроэнергии важной величиной является диаметр турбины, которая должна выдержать сильные порывы ветра. Ее расчет ведется с учетом особенностей региона, поскольку в каждой местности перемещение воздушных масс обладает разной силой. При этом за базовую величину берется максимальная сила ветра.
Производителями выпускается большое разнообразие ветроустановок. При этом принцип действия у них всех одинаковый. Заключается он в следующем:
- В верхней части установки располагаются лопасти, задача которых состоит в захвате перемещающихся воздушных масс.
- При соприкосновении ветра с лопастями последние приводятся во вращение, которое передается на ротор генератора.
- Как только генератор начинает вращаться, между магнитами статора тут же происходит формирование электромагнитного поля, с последующим появлением в обмотках статора переменного электрического тока. Его создание происходит на основе физического явления электромагнитной индукции.
- На следующем этапе происходит образование постоянного тока путем прохождения его сквозь выпрямитель.
- Затем он снова преобразуется в переменной ток, частота которого составляет 50-60 Гц. Достигается это путем прохождения его через инвертор. Выработанная энергия поступает в электрические сети.
Из-за разного рельефа местности часто ветряные электростанции устанавливаются на высоких мачтах, поскольку близко к земле потоки воздуха не отличаются стабильностью, а также их сила уменьшается. При этом на высоте они дуют равномерно, что обеспечивает оптимальную эксплуатацию установки.
Разновидности по конструкции
Существует несколько видов ветрогенераторов, которые разделяются по конструкции и месторасположению. Каждая из них отличается своей особенностью и применяется с учетом конкретных условий. При этом принцип действия у всех ветряных электростанций одинаковый, основанный на использовании силы ветра.
Горизонтальные
Особенностью данного типа ветрогенераторов является расположение оси вращения в горизонтальном направлении. Это сложные устройства, отличающиеся высокой эффективностью. Такой конструкции ветрогенераторы выпускаются нескольких видов:
- С фиксированным углом наклона лопастей. Такого типа ветровые электрогенераторы можно встретить чаще всего. Их особенностью являются лопасти, расположенных с наиболее эффективным углом наклона, что позволяет их использовать при любой силе и скорости ветра.
- С регулируемым углом наклона лопастей. В таких ветровых установках есть возможность изменять расположение наклона лопастей. Это увеличивает универсальность оборудования и дает возможность подстраиваться под любую ветровую нагрузку.
- Саблевидной формой лопастей. Такие лопасти имеют особую геометрию, специально приспособленную под высокую скорость ветра.
Горизонтальные ветровые электростанции нашли наиболее широкое применение среди других типов оборудования.
Вертикальные
Это ветровые устройства, ось вращения в которых установлена вертикально. В результате у них отсутствует зависимость от направления ветра. Такие изделия имеют упрощенную конструкцию, но обладают меньшей эффективностью. Вертикальные агрегаты выпускаются следующих видов:
- С ротором Савониуса. Геометрия лопастей выполнена в виде синусоиды, что способствует формированию подъемной силой при попадании на них воздушных масс.
- Ветровая электростанция Дарье. В состав конструкции входит ряд лопастей, которые устанавливаются вдоль вертикальной оси. Они также имеют особую изогнутую форму, которая обеспечивает создание подъемной силы.
- Ветрогенераторы Фена. Лопасти устанавливаются на цилиндрической турбине и приводят ее во вращения под воздействием силы ветра.
Вертикальные ветровые электростанции также находят широкое применение в местах, где ветер может часто менять направление.
Роторные и карусельные
В роторных устройствах используются специальные узлы для улавливания ветра с дальнейшим превращением его в энергию. Оборудование имеет усложненную конструкцию, но обладает большой эффективностью. Такие ветрогенераторы могут работать в плохих погодных условиях. При этом их монтаж не вызывает сложности. Рассматривая недостатки, можно выделить небольшую высоту башни, что увеличивает риск разрушения лопастей. Также аппараты издают повышенный шум.
Высокой надежностью обладает и карусельное оборудование, принцип работы которого заключается в следующем:
- Движущийся воздух попадает через патрубок во вращающийся барабан ветрогенератора.
- При вращении барабана за счет центробежной силы вся присутствующая в воздухе пыль отбрасывается к боковым стенкам, а затем попадает в пылесборник. В результате воздух очищается и не загрязняет оборудование
Роторные и карусельные ветровые электростанции относятся к наиболее качественному оборудованию. Оно выполнено в соответствии со всеми технологическими требованиями, а почему необходимо придерживаться разработанных норм, не отклоняясь от стандарта, вы можете узнать здесь.
Типы ветровых электростанций
Важным моментом является место установки ветровых электростанций. В зависимости от этого они разделяются на виды:
- Прибрежные. Устанавливаются на некотором расстоянии от берега моря или океана. Именно в этом месте регулярно дует бриз, способствующий стабильности работы установки. Его присутствие обеспечено разностью температур между морской водой и поверхностью суши. В результате формирование ветра происходит днем и ночью, поскольку перемещение воздушных масс постоянно чередуется с морского побережья в сторону водоема, а затем в обратном направлении.
- Наземные. Установка таких ветровых электростанций ведется на возвышенных участках земли. Желательно, чтобы высота территории превышала 50 м. Очень удобными местами являются холмы. Формирование нужной площадки ведется на протяжении 7-10 дней. Основная сложность заключается в выборе местности, поскольку необходимо обеспечить подъезд строительной техники, а это связано с наличием дорог. Кроме того, длительность процедуры монтажа ветрогенераторов увеличивается за счет необходимости согласования всей документации в различных организациях.
- Шельфовые. Такие ветрогенераторы располагаются в море на расстоянии от берега в районе 60 км. К достоинству установок относится их месторасположение, когда не занимается полезная территория земли. Также они не видны с берега и при работе показывают хорошую эффективность. Их строительство ведется в местах, где присутствует небольшая глубина. Это необходимо для закладки свайного фундамента на глубину 30 м. Также под землей прокладываются подводные кабеля. Строительство шельфовых электростанций обходятся намного дороже, чем их наземные варианты. Для изготовления используются качественные материалы, поскольку в соленой водной среде они быстро покрываются коррозией. При строительстве таких сооружений специально используются самоподъемные корабли.
- Парящие. Особенностью конструкции таких ветровых электростанций является их расположение над землей. С помощью специальной оболочки, наполненной гелием, ветрогенератор поднимается на высоту несколько сотен метров. Внутри агрегатов расположены турбины мощностью до 40 кВт. Оборудование имеет множество преимуществ, но применяется редко из-за сложности его изготовления и монтажа.
- Плавающие. Это ветровые генераторы, выполненные в виде платформы с башней. Устройство опускается под воду на десятки метров, а верхняя часть возвышается над морской гладью. Для стабилизации системы внутри водоема используется специальный балласт, сделанный из гравия или любых камней. Для удержания оборудования на месте применяются якоря.
- Горные. Такое оборудование представляет собой обычные ветровые генераторы, только установленные в горах. Они характеризуются большой эффективностью, поскольку в горной местности всегда присутствуют сильные ветры.
Каждый тип ветрогенератора обладает своими особенностями и применяется в той местности, где от него можно получить максимальную отдачу.
Правила выбора
При выборе ветрогенератора нужно учитывать множество параметров оборудования:
- Мощность. Для этого необходимо рассчитать, какое количество электроэнергии необходимо для обслуживания данной территории. К полученному результату следует обязательно прибавить запас на случай возможных потерь.
- Тип оборудования. Обычно вопрос стоит перед выбором горизонтального или вертикального аппарата. В первом случае производительность агрегата будет выше, но это произойдет только при нужном направлении движения воздушных масс. Вертикальный вариант имеет меньшую эффективность, но занимает небольшое пространство и не зависит от направления ветра.
- Размер ротора. Здесь все зависит от необходимой производительности оборудования. Большого размера ротор значительно эффективнее, но требует наличия значительного пространства. Чтобы сделать правильный выбор, необходимо предварительно провести расчеты.
- Материал лопастей. Такие изделия могут изготавливаться из пластика, стали или алюминия. Металлические лопасти обладают большей прочностью, но и выше по цене. Оптимальным вариантом является пластик. По своим характеристикам он прочный и долговечный.
- Инвертор. Это прибор, в задачу которого входит преобразование переменного тока с целью зарядки аккумуляторов. Устройство может быть в составе ветрогенератора или установлено отдельно.
- Производитель. Здесь нужно выбирать надежного хорошо известного поставщика. При покупке такого дорогостоящего оборудования обязательно следует проверять гарантию и возможность его ремонтирования в сервисных центрах.
- Стоимость оборудование. Это обстоятельство также играет не последнюю роль и во многом зависит от бюджета хозяина.
Кроме перечисленных факторов обязательно нужно заранее определиться с местом установки оборудования. Здесь следует ориентироваться на территорию, насколько стабильно дуют ветры, и меняют ли они свое направление движения. Для этого необходимо выбрать возвышенность, где сила перемещения воздушных масс будет максимальной. В том случае, когда ветры дуют слабо, требуется подбирать соответствующее оборудование с высоким КПД.
Использование силы ветра как альтернативного возобновления источника энергии относится к перспективному направлению. Установленные в ряд ветрогенераторы дают хороший результат, но при изготовлении оборудования следует обращать внимание на качество его производства и ответственность работников. Об этом можно почитать здесь.