Экологический дизайн: принципы, история и современность

Введение

Процесс проектирования

Проектирование окружающей среды – это процесс учета окружающих экологических параметров при разработке планов, программ, политики, зданий или продуктов. Оно направлено на создание пространств, которые улучшают природную, социальную, культурную и физическую среду конкретных территорий. Рациональное проектирование традиционно всегда учитывало экологические факторы, однако экологическое движение, начавшееся в 1940-х годах, сделало эту концепцию более четкой. Проектирование окружающей среды также может относиться к прикладным искусствам и наукам, занимающимся созданием спроектированной человеком среды. К этим областям относятся архитектура, география, городское планирование, ландшафтная архитектура и дизайн интерьера. Проектирование окружающей среды может также охватывать междисциплинарные области, такие как сохранение исторического наследия и световой дизайн. В более широком смысле, проектирование окружающей среды оказывает влияние на промышленный дизайн продукции: инновационные автомобили, ветрогенераторы, оборудование на солнечной энергии и другие виды техники могут служить примерами. В настоящее время термин расширился и применяется к вопросам экологии и устойчивого развития.

Основные принципы

1. Устойчивость – Минимизация воздействия человеческой деятельности на окружающую среду посредством использования возобновляемых ресурсов, энергоэффективных технологий и экологически чистых материалов. 2. Функциональность – Проектирование пространств, которые являются практичными, доступными и адаптированы к потребностям и поведению людей, которые будут ими пользоваться. 3. Эстетика – Включение элементов визуальной привлекательности, сенсорного опыта и эмоциональной связи в дизайн. 4. Целостный подход – Учет взаимосвязанных социальных, экономических и экологических факторов, формирующих окружающую среду.

История

Первые прослеживаемые концепции экологического проектирования были сосредоточены главным образом на солнечном отоплении, которое зародилось в Древней Греции примерно в 500 году до н.э. В то время большая часть Греции исчерпала запасы древесины для топлива, что побудило архитекторов проектировать дома, способные улавливать солнечную энергию. Греки понимали, что положение солнца меняется в течение года. Летом на широте 40 градусов солнце находится высоко в южной части неба, под углом 70 градусов к зениту, а зимой солнце движется по более низкой траектории, достигая зенита в 26 градусов. Греческие дома строили с фасадами, обращенными на юг, которые летом почти не получали солнечного света, но зимой были полностью освещены солнцем, согревая жилище. Кроме того, южная ориентация защищала дом от холодных северных ветров. Эта продуманная планировка зданий повлияла на использование сетчатой планировки древних городов. Благодаря ориентации домов с севера на юг, улицы греческих городов в основном проходили с востока на запад. Практика солнечной архитектуры продолжилась и у римлян, которые к I веку до н.э. также вырубили значительную часть лесов на своем родном Итальянском полуострове. Римский гелиокамин, буквально «солнечная печь», функционировал по тем же принципам, что и ранние греческие дома. Многочисленные общественные бани были ориентированы на юг. Римские архитекторы добавляли стекло в окна, чтобы пропускать свет и сохранять тепло внутри, предотвращая его потерю. Римляне также использовали теплицы для выращивания сельскохозяйственных культур круглый год и для культивирования экзотических растений, поступавших из отдаленных уголков империи. Плиний Старший писал о теплицах, которые снабжали кухню императора Тиберия в течение всего года. Наряду с солнечной ориентацией зданий и использованием стекла в качестве солнечного теплоаккумулятора, древние знали и другие способы использования солнечной энергии. Греки, римляне и китайцы разработали вогнутые зеркала, которые могли концентрировать солнечные лучи на объекте с достаточной интенсивностью, чтобы он воспламенился за секунды. Солнечные отражатели часто изготавливались из полированного серебра, меди или латуни. Ранние корни современного экологического проектирования появились в конце XIX века с писателем и дизайнером Уильямом Моррисом, который отвергал использование промышленных материалов и процессов в обоях, тканях и книгах, производимых его студией. Он и другие, такие как Джон Раскин, считали, что промышленная революция нанесет вред природе и рабочим. В документальном фильме Брайана Даница и Криса Зелова «Экологический дизайн: изобретение будущего» утверждается, что в десятилетия после Второй мировой войны «мир был вынужден столкнуться с темной стороной науки и промышленности». С середины XX века мыслители, такие как Бакминстер Фуллер, стали катализаторами расширения и углубления проблем, стоящих перед экологическими проектировщиками. В настоящее время энергоэффективность, соответствующие технологии, органическое садоводство и сельское хозяйство, восстановление земель, новый урбанизм, а также экологически устойчивые системы энергетики и утилизации отходов признаются важными аспектами или вариантами и могут найти применение. Интегрируя возобновляемые источники энергии, такие как солнечная фотоэлектрическая, солнечная тепловая и даже геотермальная энергия в конструкции зданий, можно создавать здания с нулевым уровнем выбросов, где потребление энергии является самодостаточным и не загрязняет окружающую среду. Также возможно строить «энергоположительные здания», которые производят больше энергии, чем потребляют, а излишки можно продавать в сеть. В Соединенных Штатах система рейтингов LEED Green Building оценивает здания по их экологической устойчивости.

The first traceable concepts of environmental designs focused primarily on solar heating, which began in Ancient Greece around 500 BCE. At the time, most of Greece had exhausted its supply of wood for fuel, leading architects to design houses that would capture the solar energy of the sun. The Greeks understood that the position of the sun varies throughout the year. For a latitude of 40 degrees in summer the sun is high in the south, at an angle of 70 degrees at the zenith, while in winter, the sun travels a lower trajectory, with a zenith of 26 degrees. Greek houses were built with south facing façades which received little to no sun in the summer but would receive full sun in the winter, warming the house. Additionally, the southern orientation also protected the house from the colder northern winds. This clever arrangement of buildings influenced the use of the grid pattern of ancient cities. With the north–south orientation of the houses, the streets of Greek cities mainly ran east–west. The practice of solar architecture continued with the Romans, who similarly had deforested much of their native Italian Peninsula by the first century BCE. The Roman heliocaminus, literally 'solar furnace', functioned with the same aspects of the earlier Greek houses. The numerous public baths were oriented to the south. Roman architects added glass to windows to allow for the passage of light and to conserve interior heat as it could not escape. The Romans also used greenhouses to grow crops all year long and to cultivate the exotic plants coming from the far corners of the Empire. Pliny the Elder wrote of greenhouses that supplied the kitchen of the Emperor Tiberius during the year. Along with the solar orientation of buildings and the use of glass as a solar heat collector, the ancients knew other ways of harnessing solar energy. The Greeks, Romans and Chinese developed curved mirrors that could concentrate the sun's rays on an object with enough intensity to make it burn in seconds. The solar reflectors were often made of polished silver, copper or brass. Early roots of modern environmental design began in the late 19th century with writer/designer William Morris, who rejected the use of industrialized materials and processes in wallpaper, fabrics and books his studio produced. He and others, such as John Ruskin felt that the industrial revolution would lead to harm done to nature and workers. The narrative of Brian Danitz and Chris Zelov's documentary film Ecological Design: Inventing the Future asserts that in the decades after World War II, "The world was forced to confront the dark shadow of science and industry." From the middle of the twentieth century, thinkers like Buckminster Fuller have acted as catalysts for a broadening and deepening of the concerns of environmental designers. Nowadays, energy efficiency, appropriate technology, organic horticulture and agriculture, land restoration, New Urbanism, and ecologically sustainable energy and waste systems are recognized considerations or options and may each find application. By integrating renewable energy sources such as solar photovoltaic, solar thermal, and even geothermal energy into structures, it is possible to create zero emission buildings, where energy consumption is self generating and non polluting. It is also possible to construct "energy plus buildings" which generate more energy than they consume, and the excess could then be sold to the grid. In the United States, the LEED Green Building Rating System rates structures on their environmental sustainability.

Экологическое проектирование и планирование

Экологический дизайн и планирование – это общее название нескольких докторских программ, применяющих междисциплинарный подход к изучению созданной человеком среды. Как правило, программы экологического дизайна и планирования охватывают историю архитектуры или дизайн (внутренний или внешний), городское или региональное планирование, историю или дизайн ландшафтной архитектуры, экологическое планирование, строительную науку, культурную географию или охрану исторического наследия. Часто используются методы социальных наук, а социология или психология могут быть частью исследовательской программы. Понятие "экологический" в этих программах весьма широко и может включать аспекты природной, созданной, рабочей или социальной среды.

Связанные программы

Университет Миссури, Колумбия: доктор философии (PhD) в области наук об окружающей среде (файл PDF) со специализацией в архитектурных исследованиях. Техасский A&M университет предлагает степень доктора философии (PhD) в области архитектуры с акцентом на проектирование среды обитания.