Технология вертикального озеленения, интегрированная в «умный дом» как способ создания благоприятного микроклимата в доме
The technology of Green wall is integrated into the “smart house” as a way to create a favorable indoor microclimate
В статье приведён анализ функционала фитостен в интерьере как технологии, благоприятно воздействующей на человека на эмоционально-психологическом уровне, и практический расчёт монтажа системы вертикального озеленения в помещениях разной типологии с возможностью интеграции системы «умный дом»
The article provides an analysis of the functionality of phytowalls in the interior as a technology that favorably affects a person at an emotionally psychological level and practical calculation of installing a Green wall system in rooms of different typologies with the possibility of integrating the «smart house» system
Поставив перед собой цель разработать частный жилой дом для семьи из 4 человек с двумя детьми 7 и 12 лет (рис.1), предложено решение максимально снабдить “умным” оборудованием, доступным на рынке на конец 2019 года.
На глобальном уровне основными качественными характеристиками, на которые влияет умное оборудование, являются доступность и интуитивность управления, которые упрощают жизнь пользователя.
Не все измеряется выгодой в денежном эквиваленте. Поставленные задачи при создании умного дома функции системы могут затрагивать и эстетические качества, а также влиять на здоровье жильцов и в целом повышать качество жизни людей.
Нами разработана верхняя граница дооснащения оборудованием, не приводящим к материальной выгоде в виде экономии каких-либо ресурсов и выходу на самоокупаемость в долгосрочной перспективе. Тем не менее, приносит большую пользу здоровью, повышает удобство и доставляет эстетическое удовольствие.
Существует большое количество статей на тему фасадного озеленения в разных климатических условиях. Так, например, Д.А. Ефимов в своей статье “Вертикальное озеление”[5] пишет, что вертикальное озеленение дает возможность интеграции живой природы в городскую среду без выделения дополнительных площадей для формирования клумб, газонов, посадки деревьев. Для фасадного озеленения используются вьющиеся растения, основными преимуществами которых являются: регуляция теплового режима, снижение уровня проникновения пыли, силы ветра и шума, увлажнение воздуха.
Безусловно, данная технология очень важна и имеет большие перспективы, но, учитывая климатические особенности в большинстве регионов нашей страны, фасадное озеленение имеет определенные ограничения. Несмотря на это, есть способ получить все эти плюсы и даже больше размещая вертикальное озеленение не снаружи здания, а установив фитопанели в интерьере.
В этой статье мы рассмотрим вариант интерьерного озеленения вертикальными озеленительными конструкциями с функцией автоматического капельного полива, а также возможностью интеграции с системой умного дома.
Вертикальное озеленение на практике
В качестве примера проект частного дома, под который будет адаптироваться предложенная нами технология вертикального озеленения. На рисунке 2.1, 2.2 и 2.3 представлена развертка внутренних стен с изображением схематичных чертежей расстановки фитостен в помещениях.
Озеленение из живых растений нужно предусмотреть в помещениях, выполняющих разные функции, и в каждом из них оно будет давать свой эффект. Так, в спальне настенное озеленение будет обеспечивать благоприятный микроклимат, что повысит качество сна.
В гостиной зеленая стена выступит в роли эстетического акцентного элемента, дав нам положительное воздействие на психологическом и физическом уровне.Так как дом со свободной планировкой между кухней и гостиной, мы создаем перегородку из живых растений, тем самым визуально разделяя помещение и обеспечивая легкую шумоизоляцию.
В мокрых зонах, таких как ванная комната, мы устанавливаем фитостену для абсорбирующего эффекта и удаления лишней влаги, но так как в этом помещении не предусмотрено естественное освещение и не выполняются необходимые свето-климатические характеристики, тут будут установлены специальные фитолампы для поддержания здоровья растений.
Чтобы конструкция радовала вас на протяжении всего срока эксплуатации учитываются несколько факторов при проектировании фитостены.
Важно не располагать на пути сквозняков и обеспечить продолжительность освещения прямыми солнечными лучами в течение дня, а в случае нехватки инсоляции установить фито-лампы для здоровья и быстрого роста растений.
Полезные свойства зеленых стен
Основополагающие причины для принятия решения людьми об установке системы озеленения в свой дом это:
1. Увлажнение воздуха и создание благоприятного микроклимата.
Относительная влажность и температура в помещении являются основными характеристиками, влияющими на наши ощущения в помещении. Так, в книге “Технологии строительства и реконструкции энергоэффективных зданий” Бадьин Г.М. Сычев С.А. и Макаридзе Г.Д. [4] изложили материал о технологиях пассивного дома и основных характеристиках энергоэффективных зданий. Они пишут, что в пределах относительно комфортного диапазона температур ощущаются меньшие значения относительной влажности как более комфортные (рис. 3) Одним из эффективных способов поддержания благоприятного уровня влажности в помещении явлется выращивание разнообразных комнатных растений.
2. Естественная очистка воздуха от вредных химических соединений
Исходя из исследования под названием “Interior Landscape Plants for Indoor Air Pollution Abatements” [2] выполненным учеными NASA, внутри помещения воздух застаивается из-за слабой вентилируемости и несет в себе еще больше угроз, чем снаружи ввиде вредных химических компонентов, таких как формальдегид, аммиак, углекислый газ, бензол, ксилол и трихлортилен.
В статье А.Гераймович и Н.Шилкина упоминается данная характерная черта закрытого пространства: “Растения обладают свойством менять химический состав и ионизировать молекулы воздуха. При слабой вентиляции помещения количество лёгких ионов внутри помещения уменьшается на фоне роста концентрации тяжёлых ионов, углекислого газа, бактерий. Содержание ионов в замкнутых помещениях с большой концентрацией людей составляет 25 000 –100 000/см3, в то время, как в городских озеленённых территориях значение достигает 800 000–1 200 000/см3 ” .[3]
Ученые в своем заключении изложили, какое растение благоприятно влияет и какие полезные функции выполняет, а также раскрыли схему, как очистить жилье от вредных газов и создать среду в который приятно дышать чистым и увлажненным воздухом с помощью разнообразных видов доступных на рынке растений. Конечно, одну из основных ролей в данной рекомендации отводят системе вертикального озеленения
3. Экономия полезного пространства в сравнении с горшочными растениями
Доказано, что вертикальное озеленение с капельным поливом имеет ряд плюсов в сравнении с привычными напольными горшками. Так как современные фитомодули имеют толщину всего 7-10см и монтируются прямо к стене, то в сравнении с обычными растениями в горшках они экономят полезную площадь пола, не затрудняя проход жильцов.
Также важно, что в горшке помещается только одно растение, а в фитомодуле легко добиться высокой плотности озеленения. На 1кв.м стены приходится 25-35 кустов разных видов растений, что позволяет создать необходимую композицию и комбинировать растения по их полезным свойствам и уровню влияния на качество воздуха.
Также растения за счет своей неоднородности обладают хорошими шумоизоляционными свойствами, поэтому использование в качестве перегородки между смежными по функции помещениями сохраняет единство пространства, но при этом создать акустическую камерность.
4. Автоматический капельный полив, интегрируемый с “умным домом” и работающий на основе данных с датчиков или по таймеру
Современные технологии осуществляют автоматический полив на основе данных. В более продвинутых системах устанавливается датчик анализа состава и увлажненности почвы, который передает данные на пульт управления системы “умный дом” и осуществляет капельный полив исходя из потребностей растений в данный момент времени. А в случае нехватки удобрений в почве посылает сигнал о необходимости вмешательства специалиста для подкормки почвы.
Упрощенные версии автоматического полива также отлично справляются с капельным поливом грунта, но осуществляют эту операцию по таймеру в заданное сценарием временем.
Разобравшись с целью использования данной технологии, приступим к расчету монтажных вариантов и обслуживанию установленной озеленительной системы.
Раньше было принято использовать войлочные конструкции, но сегодня такая технология не применяется, так как ее минус это высокий риск заражения и сплошного вымирания растений, а также нет возможности пересадки новых растений вместо старых - только полный демонтаж. Наше мнение, что лучшей является модульная система, представляющая собой гидроизолированные пластиковые контейнеры с проведенными внутри полимерными трубками капельного полива. Внизу конструкции расположен бак для воды, таймер или блок управления датчиками и насос.
Из-за кажущейся дешевизны войлочной системы логично предположить, что она будет востребованнее и привлекательнее, но учитывая факт того, что мы делаем фитостену для семейного дома важно быть уверенными в надежности и практичности конструкции, а также предусмотреть возможность бесперебойной и продолжительной эксплуатации не один десяток лет без ограничений фантазии в будущих видоизменениях зеленой стены
Выбрав модульную систему для реализации на расчетном объекте составим приблизительную смету 5 крупных фитостен разных по типологии пространств дома общей площадью зеленого полотна Сроки реализации, трудоемкость установки и необходимый уход
Трудоемкость установки предложенной технологии минимальна. Нужно лишь правильно выбрать стену, которая выдержит нагрузку модулей. Так как вес конструкции достаточно велик, то перегородка из гипсокартона может не выдержать (Вес 1кв.м фитостены до 70кг). Два обученных монтажника на саморезы прикручивают фитопанели размером 600x600мм к стене соединяя с установленными металлическими каркасными рейками ,выстраивая их друг под другом согласно проекту, как правило, от пола и до потолка. Снизу устанавливается емкость для воды, из которой будет осуществляться полив, либо, в более продвинутых и полностью автоматизированных системах, подключается водопровод. От контейнера разводят трубки капельного полива с подключением к компрессору, который будет подавать воду до верха конструкции и устанавливается системный компьютер на который приходят данные с датчиков по анализу почвы.
После установки каркасно-конструктивных элементов приглашаются садовники-озеленители, которые пересаживают растения в грунт вертикальной системы. (процент прижившихся растений составляет 80-90%, что является хорошим показателем).
Что касается ухода за живыми растениями, то пользователям требуется только время от времени добавлять воду в систему полива, а основной уход за зеленой стеной лучше доверить специалистам по флористическому дизайну, которые раз в 2 месяца будут проводить все необходимые манипуляции обеспечивающие здоровый рост растениям.
Заключение и выводы
Выполняя заказ, команда “Зеленый дом” за 2 недели обеспечит заказчику все работы под ключ: от оформления и заказа у производителя фитомодулей до последующего монтажа конструктивной системы и пересадки растений общей площадью зеленого полотна в 30,2 кВ.м.
1. Было доказано, что технологию вертикального озеленения целесообразно применять в любых замкнутых помещениях с постоянным пребыванием людей. Помимо жилья, важно задумываться о том, чем мы дышим в офисах, на производствах и, конечно, в общественных пространствах.
Например, как сказано в статье, в частном доме для молодой семьи было предложено к установке 64 модуля закрытого типа «BOXSAND 12», монтируемых к стене на конструктивных металлических рейках, с последующей пересадкой растений и подключением автоматического капельного полива, синхронизированного с общедомовой системой “умного дома”.
2. Применяя современные технологии с использованием зеленых стен, мы создаем микроклимат помещения, оказывающий благоприятное воздействие на человека, очищая вдыхаемый воздух от вредных микроэлементов и насыщая его влагой.
3. Целесообразно полагаться не только на сухой расчет экономичности и энергоэффективности, а создавая экологичное и энергоэффективное строение важно учитывать и эмоциональную составляющую, воздействующую на состояние потребителя.
Естественная среда обитания человека — природа. Технологии вертикального озеленения возвращают природу в городскую жизнь людей.
Библиографический список
[1] Материалы по установке вертикального озеленения «Зелёный Дом»
[2] “Interior Landscape Plants for Indoor Air Pollution Abatements” 1989 NASA
[3]“Озеленение как инструмент экологических решений”
Гераймович А., Шилкин Н.
[4] Технологии строительства и реконструкции энергоэффективных зданий Г.М. Бадьин, С.А. Сычев, Г.Д. Макаридзе
[5] “Вертикальное озеленение” Ефимцев Д.А.
[6] Патрик Бланк “Вертикальный сад. От природы к городу” 2008
[7] “Технология вертикального озеленения”
А.И. Хуснутдинова, О.П. Александрова, А.Н. Новик
[8] “Плюсы и минусы вертикального озеленения” Кулик Е.А.
[9] “Вертикальное озеленение в интерьерах квартир” Задорожная Е.А. Ярмош Т.С.
[10] “Воздух закрытых помещений и его корректировка методом фитотехнологий (часть 2)” Тимофеева С.С.
[11] “Современные фитотехнологии очистки воздуха. Часть 2. Фитотехнологии очистки воздуха в городах” Тимофеева С.С.
[12] “Влияние растений на микроклимат помещений и организм человека” Дорожкина Е.А.
[13] Фитомодули производства boxsand
[14] “Urban Jungle. Как создать уютный интерьер с помощью растений” Джудит де Граф, Игорь Йосифович
[15] Wood A. Bahrami P. Safarik D. Green Walls in High-Rise Buildings – HK: Everbest Printing Co Ltd – 2014.
[16] Экологические аспекты выбора строительных материалов в архитектурном проектировании: учеб. пособие. М. – Архитектура-С – 2006. Князева В.П.