Главная ->  Экология 

 

Экологические дома. Переработка и вывоз строительного мусора

Законы сохранения (или симметрии,как их иногда называют), частным случаемкоторых являются законы классическоймеханики Ньютона, сохранения энергии, массыи т.д., являются принципами отбора .Они отбирают среди виртуальных (возможных)движений те, которые реализуются, т.е.существуют в том понимании этого термина, окотором я уже говорил. К числу такихфундаментальных принципов отбораотносится и второй закон термодинамики.Очень важно зафиксировать, что этот законне является следствием законов сохранения.Это новое самостоятельное правило отбора,отличающее реальный ход событий от мыслимовозможных. Он не может быть доказан, т.е.сведен логической процедурой к другимизначальным принципам отбора.

 

Его самостоятельность,независимость вывода от законов сохранения,т.е. законов взаимодействия и свойствэлементов системы, является одной изважнейших особенностей нашего мира,имеющей множество разнообразнейшихследствий.

 

Связь второго началатермодинамики и законов классическоймеханики - одна из волнующих (и самыхактуальных) проблем физики. Уже болееполутора веков она привлекает вниманиеисследователей и философов. Правда, в связис развитием ядерной физики и открытиеммножества элементарных частиц она, кажется,отошла на периферию научной мысли. Но факт,что одна из основополагающих проблемклассической физики до сих пор остаетсянепонятой: все время снова и сновапоявляются попытки ее теоретическогоосмысления или экспериментальноговыяснения ее связей с классическоймеханикой, и прежде всего с законамиНьютона.

 

Одна из совсем недавних попытокпринадлежит С.И. Яковленко, который провелмашинную имитацию динамики соударяющихсячастиц с целью проследить характерэволюции такой системы (см. Яковленко С.И. Оборганизующем и разрушающемстохастизирующем воздействии в Природе //Вопросы философии. 1992. љ 2).

 

Результат эксперимента можнобыло предсказать заранее: состояниемаксимального хаоса (т.е. максимумаэнтропии) не рождается само по себе какследствие эволюции системы частиц,следующих классической механике. Поэтомунаиболее интересным мне представляютсядругие результаты эксперимента С.И.Яковленко. Он считает, что достаточноввести тем или иным способом некотороестохастизирующее начало, чтобы в численномэксперименте получить картину, качественноотвечающую тому, что наблюдается в Природе.Последнее обстоятельство уже даетоснование предположить, что возможна связьмежду стохастическим началом, присущиммикромиру, и тем свойством системы, котороемы отождествляем с ростом энтропии, аследовательно, принадлежащим макромиру.

 

Гипотеза С.И. Яковленко - одна извозможных, объясняющих появление у системысвойств, невыводимых из свойств элементов.Следует иметь в виду, что могут быть идругие подходы для интерпретации этогофеномена.

 

Мы далеко не всегда отдаем себеотчет в том, что второй закон термодинамикиявляется типичным системным законом. Онимеет смысл лишь для больших совокупностейчастиц. И уже поэтому он невыводим иззаконов механики - законов парныхвзаимодействий. Может быть, самого фактаувеличения взаимодействующих частицдостаточно для появления нового качестваих совокупности, подобно тому как, например,понятие плотности жидкости или поляскоростей потока газа имеет смысл лишь втом случае, когда число частиц газа весьмавелико и длина свободного пробега молекул,составляющих этот поток, стремится к нулю.

 

Все системные особенностиначинают проявляться лишь на определенномуровне сложности систем. Может быть, сампроцесс формирования системы можнорассматривать как своеобразныйдинамический процесс, а рост ее сложностиинтерпретировать как увеличение нагрузки?Если такая интерпретация имеет смысл, томожно ожидать и появления критическогопорога сложности и соответствующей точкибифуркации. В этом случае движение теряетустойчивость и движение частиц начинаетвсе больше хаотизироваться и напоминатьстохастический процесс, лишенный памяти.Однако и здесь не обойтись безвмешательства случайности, которая ислужит причиной разрушения порядка. Это ещеодна гипотеза, которая не противоречитнашему эмпирическому знанию.

 

Я думаю, что нам предстоитотказаться от примитивной интерпретацииредукционизма, и ныне царствующего в мире, идействительно предположить существованиееще каких-то серьезных причин, побуждающихсистемы по мере их усложнения обретатькачественно новые свойства. Такоепредположение находит особо благоприятнуюпочву, когда мы переходим к анализуэволюционных процессов, протекающих вживом веществе. Мы обнаруживаем не толькопрямое усложнение организации, но ивозникновение в рамках системы качественноновых структур и новых законоввзаимодействия.

 

Так, например, способностьмыслить - разумность в современномпонимании этого слова - возникает лишь наопределенном уровне сложности организациисистемы нейронов, которую мы называеммозгом, как результат своеобразнойбифуркации. Этот факт почти очевиден, и егоможно принять без особой натяжки.

 

Обдумывая и сопоставляя все темногочисленные факты, которые показываютограниченность метода редукции от сложногок простому, невольно оказываешься в сферегипотез и предположений, имеющих под собойвесьма шаткую основу. И тем не менее, как мнекажется, не следует избегать их обсуждения.Оно может оказаться весьма продуктивным. Ине только для физикалиста, стремящегося невыходить за рамки принципа Оккама - неупотребляй сущностей без надобности .Любой исследователь, даже если он не отдаетсебе в этом отчета, стремится создатьнекоторую системную конструкцию слогически связанными звеньями - теориями игипотезами, совокупность которых я иназываю картиной мира. Она помогаетработать, выбирать и оправдыватьнаправления исследований, с ней легче житьв науке и искать ответы на вопросы,непрерывно возникающие в практике. Нопостроить ее невозможно без предположений,основанных скорее на интуиции, чем нафактах. И такие замыкающие гипотезыиграют в сознании исследователя в любойобласти знания, если он действительноисследователь, - важнейшую роль.

 

Игорь Огородников,Владимир Карюкин

 

Экодом - это энергоэффективноекомфортное жильё с независимыми системамижизнеобеспечения и регенерацией отходов.Строительство таких экологических домовначалось в разных странах практическиодновременно, как реакция на назревающиеэкологический и энергетический кризисы.Наибольшего успеха в экологическомдомостроении добились Европейские страны иСША. Настоящий бум строительства экодомовначался после того, как в серединевосьмидесятых годов Бент Варн (Bent Warn)построил в Швеции свой стеклянный дом.

 

Экодом должен иметь вшесть раз лучшую теплоизоляцию, чемпривычные для нас дома. Если так утеплитьдом, то можно будет использовать воздушнуюсистему солнечного обогрева, котораяпозволит сократить количествоиспользуемого топлива более, чем в два раза.Однако, такая теплоизоляция дома означает,что он будет иметь непродуваемые стены,окна и двери, и его будет необходимооборудовать хорошей вентиляционнойсистемой. Чтобы через эту систему из дома неуходило много тепла, следует применятьрекуперацию, которая при помощитеплообменника теплым выходящим воздухомнагревает холодный входящий воздух. Приприменении рекуперации для обогрева такогодома площадью 200 м2 в наиболеехолодный период достаточно 4,5 кВт тепла.Например, двигатель внутреннего сгорания сэлектрогенератором мощностью 2 кВтполностью обеспечит такой дом тепловой иэлектрической энергией даже в самыйхолодный период.

 

Возобновляемыеисточники энергии, прежде всего, энергиясолнца, в принципе, могут полностьюобеспечить энергопотребление экодома. Так,энергия солнца, падающая на поверхностьплощадью 40 м2 в условиях г. Новосибирска, втри раза превышает годовую потребность втепловой энергии для дома общей площадью 200м2. Только использование известныхсолнечных коллекторов покрывает 30%теплопотребления экодома и на 2 - 3 месяцасокращает отопительный период.

 

Конструкция экодомапредусматривает комплекс инженерногооборудования: суточные и долгосрочныеаккумуляторы тепла и электроэнергии,рекуператор тепла вентиляции, солнечныеколлекторы и электробатареи, традиционныетепло- и электрогенератор, устройствабиологической очистки сточных вод ипереработки твёрдых органических отходов,буферные зоны и подсобные сооружения (теплица,погреб, ледник и т.д.). На прилегающейтерритории размещены устройствабиологической очистки и регенерацииотходов (растительный фильтр, ботаническаяплощадка и т.д.).

 

В настоящее время стоитзадача создать экодом, доступный широкомукругу людей, готовых своим трудомучаствовать в его строительстве. Стоимостьэкодома должна быть сравнима со стоимостьюгородской квартиры. Архитектура экодомовдолжна гармонировать с традиционнымпривычным стилем застройки. При этом экодомдолжен обеспечивать максимальноеиспользование солнечной энергии,количества которой для большинстварегионов России оказывается достаточно,чтобы существенно сократить потребность втопливе для производства тепла или дажепрактически исключить её.

 

Инженерные системы,разрабатываемые для реализации этой задачи,подчинены одному принципу: максимальнаяпростота решения при достаточнойэффективности. Главное здесь - не допуститьнеоправданного роста стоимости дома прииспользовании этих инженерных систем.Важным для комфортного проживания вэкодоме становится вопрос об использованииэкологически совместимых с человекомматериалов и строительных конструкций.Недостаточное внимание к этим вопросамможет свести на нет все теплотехнические идругие преимущества экодома, если, вконечном счете, человек в нем будетчувствовать себя неуютно. Это всёнакладывает существенные ограничения наспектр инженерных и конструкционныхрешений, которые окажутся приемлемыми врамках проекта Экодом . Далеко невсякий материал или конструкционноерешение, будучи пригодным для решениятеплотехнических, архитектурных и другихзадач, оказывается приемлемым с точкизрения создания экологически приемлемыхусловий для человека.

 

В настоящее времяразработаны принципиальные решения по всемаспектам экодома: архитектурные ипланировочные решения, эффективныестроительные материалы и конструкции,системы жизнеобеспечения и инженерноеоборудование, организация и эксплуатацияэкопоселений, рассчитаны энергетический,биологический и ботанический балансы и т.д.

 

Разработаны проектыдемонстрационного экодома и дома-лабораториидля климатических условий Сибири,предусматривающие весь комплексинженерного оборудования. Логически,следующим этапом должно быть строительствонескольких демонстрационных домов в разныхрегионах России, которые, прежде всего,позволят осуществить подбор комплектацииэкодомов на базе местного производства и изместных материалов.

 

В Новосибирске намеченостроительство экодома-лаборатории. Онпредназначен для отработки элементовстроительных конструкций и инженерногооборудования следующего поколения,разработанных и разрабатываемыхстроительных материалов, конструкций иинженерного оборудования, ориентированныхна местную промышленность.

 

Некоторые разработкиэкодомов и его элементов уже можноиспользовать на практике. В Россиискладываются благоприятные условия длямассового строительства экологическогожилья, так как благодаря сменеэкономического устройства сворачиваетсястроительство многоквартирных домов иначинает интенсивно развиватьсяиндивидуальное строительство. Надонаправить усилия на то, чтобы те, кто может истроит себе дома, начали строить именноэкодома.

 

Игорь Огородников -кандидат физико-математических наук,старший научный сотрудник Институтатеплофизики Сибирского ОтделенияРоссийской Академии Наук, координаторпрограммы Социально-экологического Союза Экопоселения 21 века , инициаторпрограммы Экодом (1989 год).

 

Владимир Карюкин -аспирант Института теплофизики СибирскогоОтделения Российской Академии Наук,работает над созданием экодома,использующего только солнечную энергию дляобогрева в климатических условиях югаСибири.

 

ознакомьтесь - выгодный вывоз строительного мусора

 

Энергосбережение как путь к безо. Использование механизмов киотскогопротокола для повышения экономическойэффективности проектов электроэнергетики. Публикации с сайта. Турбогенератор малой мощности -. Ооо.

 

Главная ->  Экология