ДЕУРБАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОУТОПИЯ: СОЗДАНИЕ АВТОНОМНЫХ ПОСЕЛЕНИЙ С САМОСТОЯТЕЛЬНЫМИ СТАНЦИЯМИ БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ

DEURBANIZATION AND TECHNUTOPIA: CREATION OF AUTONOMOUS SETTLEMENTS WITH INDEPENDENT UNINTERRUPTED POWER PLANTS

Valeria Mokhova

Student, Faculty of Architecture, State University of Land Management,

Russia, Moscow

Tatyana Shadskaya

Student, Faculty of Architecture, State University of Land Management,

Russia, Moscow

Andrey Koshkin

scientific adviser, Senior Lecturer, Department of Construction, State University of Land Management,

Russia, Moscow

АННОТАЦИЯ

Современная жизнь в городах сопровождается огромной активностью, информационным потоком и быстрым ритмом, что может оказывать негативное влияние на ментальное и физическое здоровье людей. Однако большинство горожан не рассматривают возможность переезда в деревни из-за их недостаточного развития и отдаленности от цивилизации. В данной статье рассматривается идея создания автономных поселений на основе модульной архитектуры, которая позволяет использовать самодостаточные станции, обеспеченные источниками бесперебойного питания, водоподъёма, водофильтрации, биологической очистки для жилого назначения, а также приведены примеры реализации этой концепции с использованием современных технологий.

ABSTRACT

Modern life in cities is accompanied by enormous activity, information flow and fast pace, which can have a negative impact on people’s mental and physical health. However, most city dwellers do not consider moving to villages due to their underdevelopment and remoteness from civilization. This article discusses the idea of creating autonomous settlements based on modular architecture, which allows the formation of independent uninterruptible power stations, advantages and disadvantages of modular architecture and autonomous settlements, as well as provide examples of the implementation of this concept using modern technologies.

Ключевые слова: город, автономные поселения, модульная архитектура, станции бесперебойного питания.

Keywords: city, autonomous settlements, modular architecture, uninterruptible power stations.

Каким образом можно вернуть жизнь в деревни и разгрузить города?

Одним из вариантов решения этой проблемы является создание автономных поселений с самостоятельными станциями бесперебойного питания — это группа сооружений, которая обеспечивает независимую от внешних источников энергии, поддержку и питание для своих систем и устройств. Автономные поселения могут быть различного масштаба - от крупных городов до небольших деревень или даже отдельных зданий.

В таких поселениях с помощью самостоятельных станций бесперебойного питания возможно создание различных инфраструктурных объектов, таких как школы, центры досуга и медицинские учреждения. Благодаря независимому источнику энергии, эти объекты смогут функционировать независимо от главных сетей электропитания и обеспечивать своим жителям организацию образования, развлечений и медицинского обслуживания. Возрождение жизни и приток людей в автономные поселения может быть основано на привлекательности такого образа жизни, который комбинирует устойчивость, экологическую ответственность и возможность независимого функционирования, что создаёт благоприятные условия для деурбанизации.

Ключевым компонентом таких поселений являются самостоятельные станции бесперебойного питания. Эти станции обеспечивают непрерывный и надежный источник электроэнергии для поддержки функционирования поселения. Они могут базироваться на различных источниках энергии, таких как солнечные панели, ветрогенераторы, гидроэлектростанции, генераторы на биотопливе и т.д. Целью таких систем является обеспечение устойчивости поселения в случае отключений электроэнергии из основных сетей.

Важным элементом в самостоятельных станциях бесперебойного питания являются энергетические хранилища, такие как аккумуляторы или системы для хранения энергии, которые могут собирать и хранить избыточную энергию для использования в неурочные часы или в течение периодов недостатка энергии.

Управление и контроль таких систем может осуществляться с помощью специализированных систем управления, которые регулируют и оптимизируют работу и потребление энергии в поселении.

Конкретный дизайн и конфигурация самостоятельных станций бесперебойного питания зависят от местного климата, доступных ресурсов и потребностей поселения. Важно также учесть энергоэффективность, взаимодействие с другими системами поселения и возможности масштабирования и модернизации в будущем.

Архитектура в автономных поселках также имеет немалое значение. В данном случае предпочтение отдается модульной архитектуре.

Модульная архитектура — это подход в проектировании системы, основанный на разделении функциональности на независимые модули с четко определенными интерфейсами взаимодействия. Каждый модуль выполняет определенную задачу или функцию, и может быть разработан и модифицирован независимо от других модулей. Принцип модульной архитектуры заключается в том, чтобы обеспечить независимость и переиспользование модулей, а также облегчить обновление и расширение системы.

Основные элементы модульной архитектуры включают:

- Модули: Основные строительные блоки системы, которые выполняют конкретные функции. Каждый модуль имеет определенные интерфейсы для взаимодействия с другими модулями.

- Интерфейсы: Спецификации, определяющие методы, параметры и данные, которые могут использоваться для взаимодействия между модулями. Интерфейсы обеспечивают стандартизацию и согласование между модулями.

- Коммуникация: Модули обмениваются информацией и данными через интерфейсы. Это может быть осуществлено с помощью различных методов коммуникации, таких как вызовы функций, передача сообщений или использование общих структур данных.

- Модульная структура: Взаимосвязь и организация модулей определяется модульной структурой. Модули могут быть организованы в иерархические структуры, где верхние модули объединяют субмодули для выполнения более высокоуровневых задач.

Модульная архитектура предлагает ряд преимуществ в автономных поселениях с самостоятельными станциями бесперебойного питания:

Она позволяет легко добавлять, удалять или модифицировать модули, в зависимости от изменяющихся потребностей и условий, что позволяет достичь большей эффективности работы; облегчает обслуживание и замену отдельных модулей без необходимости остановки всей системы.

Модульная архитектура позволяет создавать дублирующиеся или резервные изолированные модули, что обеспечивает более надежное и устойчивое энергоснабжение в случае отказа или повреждения одного из модулей. Модули можно предварительно собирать и тестировать, что ускоряет процесс установки и развертывания системы энергоснабжения. Это особенно полезно для автономных поселений, где быстрая восстановление энергопотребления может быть критически важной.

Итак, использование модульной архитектуры в автономных поселениях с самостоятельными станциями бесперебойного питания обеспечивает гибкость, эффективность, удобство обслуживания, надежность и быстрое развертывание системы.

Проект быстровозводимого легкосборного модульного жилья предназначен для различных чрезвычайных ситуаций. В основе лежит металлический каркас, который может трансформироваться в зависимости от необходимости. Профили имеют различное сечение и вставляются один в другой. Дом может иметь четыре и более варианта комбинаций. Заполнение стен происходит многослойными мембранными панелями, которые имеют небольшой вес и толщину, и отличные теплоизоляционные свойства. Жилье комплектуется трансформируемой мебелью, из которой можно создать необходимые конфигурации. Дом транспортируется в собранном или частично разобранном виде (каркас, панели, механизмы). Дополнительные секции раскладываются на месте.

Рисунок 1. Пример проекта модульного дома [6]

Опыт создания модульной архитектуры

Рисунок 3. OPod Tube House.Арх.: James Law Cubertecture. Гонконг. 2017 [3; с. 71]

Конструктивное решение представляет собой каркас, пространство которого заполнено сборными модулями — капсулами одинакового размера (2,5× 4 ×2,5 м), которые легко можно заменить при необходимости. Цель у проекта простая — максимально эффективно использовать пространство в районе, существующем в состоянии перманентного жилищного кризиса и дефицита земли. Помещения OPod без труда помещаются в пространстве между небоскребами; кроме того, их легко перемещать с места на место. Преимущества применения модульности в проекте: возможность серийного производства; мобильность; возможность повсеместного применения; вариативность архитектурного облика. Каждая капсула представляет собой отдельную независимую, автономную квартиру, где имеется и компактно расположено все для обеспечения максимального (в условиях минимальных размеров) комфорта.

Опыт создания автономных поселений

Рисунок 4. Проект автономных посёлков ReGen Villages [5]

Проект автономных посёлков ReGen Villages, использующих технологии возобновляемой энергии и вертикальные фермы.

По замыслу архитекторов EFFEKT каждый дом имеет свой внутренний сад, в котором можно разбить огород, или высадить деревья, что позволит снизить выбросы углекислого газа. Специальные купола позволяют снизить энергозатраты в холодное время, а солнечные панели обеспечивают дом электричеством. Системы рециркуляции воды питают жилую часть посёлка, а также подключены к вертикальным аквапоническим фермам. Таким образом, посёлок является самодостаточной общиной, обеспечивающей себя практически всем необходимым.

Архитектурная студия W-LAB разработала концепцию автономного поселения для размещения в регионах с экстремальными погодными условиями. Футуристическая деревня способна не просто дать крышу над головой, но и обеспечить жителей всеми необходимыми ресурсами: водой, продовольствием, электричеством, стройматериалами.

Таким образом, автономные поселения с самостоятельными станциями бесперебойного питания предлагают ряд преимуществ. Во-первых, они гарантируют надежность энергоснабжения в случае аварий, естественных катастроф или других сбоев в основной сети электропитания. Во-вторых, поселения могут быть экологически устойчивыми, используя возобновляемые источники энергии и минимизируя негативное воздействие на окружающую среду. В-третьих, автономные поселения обеспечивают независимость от централизованных систем и могут быть устойчивыми даже в удаленных и изолированных областях. Такие поселения могут также стать пилотными проектами для деурбанизации, учитывая важность устойчивого развития и экологической стабильности. Они могут стимулировать инновации в сфере энергетики, строительства и устойчивых технологий, а также служить примером для распространения подобных подходов в массовом масштабе.

Список литературы:

1. Погонин, А. О. принципы формирование автономных жилых зданий в экстремальных условиях природного характера: специальность 05.23.21 «Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности.»: Автореферат на соискание кандидата архитектуры / Погонин, А. О. ; Московский архитектурный институт. — Москва, 2010. — 30 c.
2. Железнова А. Города как стартапы: почему модель компактного проживания победит страхи / Железнова А.  [Электронный ресурс] // РБК Тренды:[сайт].URL:https://trends.rbc.ru/trends/innovation/5f11dca29a79477b447dca0f (дата обращения: 10.12.2023).
3. Люханова М. О. Применение модульности для достижения выразительного архитектурно-строительного облика зданий и сооружений [Текст] / Люханова М. О. // Журнал "Академический вестник УралНИИпроект РААСН". — 2022. — № 3. — С. 70-76.
4. Измайлова А. Автономное эко-поселение в пустыне из агавы и алюминия / Измайлова А. [Электронный ресурс] // Arhi.ru : [сайт]. — URL: https://archi.ru/news/93268/avtonomnoe-eko-poselenie-v-pustyne-iz-agavy-i-alyuminiya (дата обращения: 10.12.2023).
5. Жизнь на самообеспечении в ReGen Villages / [Электронный ресурс] // Arhi.ru : [сайт]. — URL: https://archi.ru/tech/69450/zhizn-na-samoobespechenii-v-regen-villages (дата обращения: 10.12.2023).
6. Кран И. Трансформируемое модульное жилье для чрезвычайных ситуаций / Кран И. [Электронный ресурс] // Строительный эксперт : [сайт]. — URL: https://ardexpert.ru/project/9420 (дата обращения: 10.12.2023).