Умный дом определение википедия: Умный дом — Википедия – Умное здание — Википедия

Содержание

Умный замок — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 22 января 2018; проверки требуют 4 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 22 января 2018; проверки требуют 4 правки. умный замок и смартфон

Умный замок (англ. Smart lock, смартлок) — это электронный замок, который открывается и закрывается благодаря беспроводному взаимодействию со смартфоном владельца. Вторая основная функция смартлока — возможность со смартфона открывать и закрывать его удаленно. Большинство смартлоков устанавливаются на механические замки (одни из самых простых типов замков) и по сути являются накладкой на них. В последнее время также стали появляться умные замки, которые монтируются на электрические и электромеханические запорные механизмы и выполняют роль контроллера. Таким образом, их можно установить не только на входную дверь, но и на ворота, в том числе и гаражные, офисную дверь или даже шлагбаум

[1].

Умные замки появились сравнительно недавно на волне широкого распространения смартфонов, однако за несколько лет заняли значительную нишу на рынке, прежде всего в США и странах Западной Европы[2]. В 2014 году умные замки были установлены уже в 1 миллионе домов в США[3]. Эксперты ожидают в ближайшие годы бурного распространения умных замков, прежде всего в АТР c ежегодным ростом на 70 %[4].

Первым успешным проектом стал американский стартап August в 2013 году[5]. Другой пример — датская компания Bekey, начавшая с подъездных замков, которые смогли бы открывать не только жильцы, но и социальные работники и почтальоны. По данным компании, ее замками оснащены 40 % домов Копенгагена.

Ключом, то есть средством подтверждения прав доступа, в умном замке служит смартфон. Смартлок распознает попадающие в зону покрытия его беспроводных сигналов смартфоны и определяет, какие из них имеют право управлять замком. Если уполномоченный смартфон отдает команду, умный замок затем исполняет ее, например открывается или закрывается.

По умолчанию право на управление принадлежит владельцу замка, но он может дать такое же право (виртуальный ключ) другим пользователям, например членам своей семьи или друзьям. Виртуальный ключ как правило можно настроить, например сделать его постоянным или ограничить время его действия определенными днями или часами[6].

Как правило, смартлоки используют для взаимодействия со смартфонами Bluetooth или Bluetooth Low Energy (BLE), который действует на небольших расстояниях (в пределах нескольких метров), что делает его одновременно удобным для использования дома и непригодным для больших пространств. Кроме того, BLE потребляет немного энергии (в отличие, например, от Wi-Fi), что позволяет замку достаточно долго работать от батареи

[7].

Большинство смартлоков поддерживает также в той или иной форме взаимодействие по Wi-Fi, что позволяет управлять ими удаленно[8]. Поскольку интегрировать Wi-Fi в сам замок нерационально из-за высокого потребления этого стандарта, обычно используется устройство-посредник, например включаемый в розетку Wi-Fi-мост: замок связывается с мостом по Bluetooth, а мост в свою очередь связывается со смартфоном по Wi-Fi[7].

Умные замки имеют четыре главные функции:

  • возможность открывать и закрывать замок со смартфона, находящегося в пределах домашней Bluetooth-сети,
  • автоматическое открывание при приближении владельца,
  • возможность со смартфона выдавать и отзывать виртуальные ключи для других пользователей,
  • удаленное управление со смартфона через Wi-Fi.

И несколько дополнительных функций, которыми оснащены большинство смартлоков:

  • уведомления о том, что замок был открыт,
  • хранение данных о том, кто и когда открывал замок,
  • уведомления о попытке взлома.

Умный замок как правило способен встраиваться в систему домашней автоматизации, что позволяет ему автоматически взаимодействовать с другими интеллектуальными устройствами. Кроме того, смартлок дает возможность голосового управления со смартфона, например через Siri[9].

Система управления освещением — Википедия

Система управления освещением — это интеллектуальная сеть, которая позволяет обеспечить нужное количество света, где и когда это необходимо[1]. Эта система широко применяется в коммерческой и жилой недвижимости, в промышленности и для внутренней и наружной рекламы.

Большинство таких систем способны автоматически регулировать освещение. Автоматизация представляет собой один из трех основных механизмов оптимизации освещения, наряду с использованием энергоэффективных ламп и грамотным расположением светильников.[2]

Системы управления освещением используются для максимизации экономии энергии, в том числе с учетом строительных норм, стандартов зеленого строительства и энергосберегающих программ. Системы автоматического управления освещением часто встречаются под названием умное освещение.

Если термин «управление освещением» обозначает отдельные светильники, выключаемые и выключаемые вручную, или иногда оборудованные встроенными датчиками света или движения, то понятие «система управления освещением» предполагает светильники, датчики и прочие вспомогательные устройства, объединенные в единую интеллектуальную систему, которая при необходимости может работать самостоятельно.

Система управления освещением может включать:

  • умные выключатели, способные включаться и выключаться автоматически,
  • умные диммеры, способные автоматически менять мощность освещения,
  • умные лампы, способные автоматически включаться, выключаться, менять мощность, цветовую температуру и цвет,
  • светодиодные ленты (с теми же возможностями, что и умные лампы) и RGB-контроллеры для управления ими,
  • датчики движения,
  • датчики присутствия,
  • датчики открытия двери, окна, дверцы и так далее,
  • датчики света,
  • дополнительные дистанционные выключатели.

Она также может взаимодействовать с другими системами здания (такими как пожарная сигнализация или ОВК).

Управлять светом при этом можно как обычным способом (локально), так и специальные центральные пульты, сенсорные экраны, веб-интерфейсы и мобильные приложения (управление проходит через контроллер).

Контроль за эффективностью управления освещением в жилых помещениях осуществляется Консорциумом по энергоэффективности[3].

Основным преимуществом системы управления освещением над автономным управлением освещения или над обычным ручным переключением света является способность контролировать отдельные световые приборы или группы приборов из Единого пользовательского интерфейса устройства.

Возможность одновременно контролировать несколько источников света из одного устройства позволяет создать нужную световую атмосферу, в зависимости от предназначения помещения в тот или иной период времени.

Одним из важнейших преимуществ системы управления освещением является снижение энергопотребления.

Ещё одно преимущество — это увеличение продолжительности срока службы электрических ламп, за счет энергосбережения.

Беспроводные системы управления освещением также позволяют снизить затраты на установку и предполагают больше вариантов размещения датчиков и выключателей.

[4]

Системы управления, как правило, предоставляют возможность автоматической регулировки освещения в зависимости от внешних условий, например автоматическое включение света по движению или по расписанию.[2]

Во многих случаях пользователь может сам настроить алгоритмы срабатывания света: условия включения и выключения, изменения цвета и мощности, скорость изменения параметров и так далее. В таких алгоритмах можно использовать сразу несколько условий, например поддерживать вечером приглушенное освещение в гостиной, если в ней кто-то есть и если естественного света мало (расписание + датчик света + датчик присутствия).

Чаще всего используются следующие механизмы:

механизм примеры использования пусковое устройство
расписание включить свет в 7 утра,
приглушить свет в 8 вечера,
выключить в полночь весь свет, кроме ночника
астрографик (рассвет / закат) выключить свет через час после рассвета
включить свет за час до заката
таймер выключить свет через 3 минуты после включения
количество естественного света включить свет, когда слишком темно, чтобы читать
поддерживать постоянный уровень освещенности
датчик света
присутствие / отсутствие людей включить свет, когда в комнату кто-то вошел,
выключить свет, когда в комнате никого нет
датчик движения,
датчик присутствия
открывание / закрывание двери
включить свет, когда открылась входная дверь датчик открытия
сигналы от внешней системы
(пожарной, охранной и так далее)
включить весь верхний свет при пожаре,
заставить лампы мигать при взломе
датчик дыма,
пожарная сигнализация,
охранная сигнализация

Классификация систем управления освещением[править | править код]

В 1980-х техническое освещение стало модернизироваться. Оно должно было стать более управляемым и энергоэффективным. Изначально, был создан аналог современной системы, который позволял контролировать флуоресцентный баланс и интенсивность освещения. Это был первый шаг к созданию полноценной системы управления освещением, однако аналог требовал большое количество кабельной проводки, что было экономически неэффективно. Tridonic[5] стала первой компанией, которая сделала цифровой протокол передачи данных в 1991 году (DSI). DSI стал основным интерфейсом для передачи команд по изменению освещения всех подключенных световых приборов. В отличие от его аналогового, данный интерфейс предполагал упрощенную систему использования кабеля. Таким образом, существует два типа систем:

Применение системы управления освещением в театре[править | править код]

Архитектурные системы управления освещением включают в себя двухпозиционный переключатель, контроль над интенсивностью освещения, и используются в основном для регулировки света на сцене. Системы управления могут быть расположены в различных частях одного здания и представляют собой как простую систему из нескольких переключателей, так и сложный интерфейс с сенсорным экраном.

Основное преимущество такой системы освещения для работников театра заключается в возможности управлять и регулировать свет на сцене, не прибегая к использованию пульта управления освещением. Таким образом, световые сигналы меняются и контролируются с помощью всего одной системы.

Интернет вещей — Википедия

Коллаж об «интернете вещей» в быту

Интернет вещей (англ. internet of things, IoT) — концепция вычислительной сети физических предметов («вещей»), оснащённых встроенными технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой[1], рассматривающая организацию таких сетей как явление, способное перестроить экономические и общественные процессы, исключающее из части действий и операций необходимость участия человека[2].

Концепция сформулирована в 1999 году как осмысление перспектив широкого применения средств радиочастотной идентификации для взаимодействия физических предметов между собой и с внешним окружением. Наполнение концепции многообразным технологическим содержанием и внедрение практических решений для её реализации начиная с 2010-х годов считается устойчивой тенденцией в информационных технологиях

[3], прежде всего, благодаря повсеместному распространению беспроводных сетей, появлению облачных вычислений, развитию технологий межмашинного взаимодействия, началу активного перехода на IPv6[4] и освоению программно-определяемых сетей.

Концепция и термин для неё впервые сформулированы основателем исследовательской группы Auto-ID (англ.) при Массачусетском технологическом институте Кевином Эштоном (англ. Kevin Ashton)[5] в 1999 году на презентации для руководства Procter & Gamble. В презентации рассказывалось о том, как всеобъемлющее внедрение радиочастотных меток сможет видоизменить систему управления логистическими цепями в корпорации[6].

В 2004 году в Scientific American опубликована обширная статья[7], посвящённая «интернету вещей», наглядно показывающая возможности концепции в бытовом применении: в статье приведена иллюстрация, показывающая как бытовые приборы (будильник, кондиционер), домашние системы (система садового полива, охранная система, система освещения), датчики (тепловые, датчики освещённости и движения) и «вещи» (например, лекарственные препараты, снабжённые идентификационной меткой) взаимодействуют друг с другом посредством коммуникационных сетей (инфракрасных, беспроводных, силовых и слаботочных сетей) и обеспечивают полностью автоматическое выполнение процессов (включают кофеварку, изменяют освещённость, напоминают о приёме лекарств, поддерживают температуру, обеспечивают полив сада, позволяют сберегать энергию и управлять её потреблением). Сами по себе представленные варианты домашней автоматизации не были новыми, но упор в публикации на объединении устройств и «вещей» в единую вычислительную сеть, обслуживаемую интернет-протоколами, и рассмотрение «интернета вещей» как особого явления способствовали обретению концепцией широкой популярности[2].

В отчёте Национального разведывательного совета США (англ. National Intelligence Council) 2008 года «интернет вещей» фигурирует как одна из шести подрывных технологий, указывается, что повсеместное и незаметное для потребителей превращение в интернет-узлы таких распространённых вещей, как товарная упаковка, мебель, бумажные документы, может заметно повысить риски в сфере национальной информационной безопасности[8].

Период с 2008 по 2009 год аналитики корпорации Cisco считают «настоящим рождением „интернета вещей“», так как, по их оценкам, именно в этом промежутке количество устройств, подключённых к глобальной сети, превысило численность населения Земли[9], тем самым «интернет людей» стал «интернетом вещей».

С 2009 года при поддержке Еврокомиссии в Брюсселе ежегодно проводится конференция «Internet of Things»[10][11], на которой представляют доклады еврокомиссары и депутаты Европарламента, правительственные чиновники из европейских стран, руководители таких компаний как SAP, SAS Institute, Telefónica, ведущие учёные крупных университетов и исследовательских лабораторий.

С начала 2010-х годов «интернет вещей» становится движущей силой парадигмы «туманных вычислений» (англ. fog computing), распространяющей принципы облачных вычислений от центров обработки данных к огромному количеству взаимодействующих географически распределённых устройств, которая рассматривается как платформа «интернета вещей»[12][13].

Начиная с 2011 года Gartner помещает «интернет вещей» в общий цикл хайпа новых технологий на этап «технологического триггера» с указанием срока становления более 10 лет, а с 2012 года периодически выпускается специализированный «цикл хайпа интернета вещей»[14].

Средства идентификации[править | править код]

Задействование в «интернете вещей» предметов физического мира, не обязательно оснащённых средствами подключения к сетям передачи данных, требует применения технологий идентификации этих предметов («вещей»). Хотя толчком для появления концепции стала технология RFID, но в качестве таких технологий могут использоваться все средства, применяемые для автоматической идентификации: оптически распознаваемые идентификаторы (штрихкоды, Data Matrix, QR-коды), средства определения местонахождения в режиме реального времени. При всеобъемлющем распространении «интернета вещей» принципиально обеспечить уникальность идентификаторов объектов, что, в свою очередь, требует стандартизации.

Для объектов, непосредственно подключённых к интернет-сетям, традиционный идентификатор — MAC-адрес сетевого адаптера, позволяющий идентифицировать устройство на канальном уровне, при этом диапазон доступных адресов практически неисчерпаем (248 адресов в пространстве MAC-48), а использование идентификатора канального уровня не слишком удобно для приложений. Более широкие возможности по идентификации для таких устройств даёт протокол IPv6, обеспечивающий уникальными адресами сетевого уровня не менее 300 млн устройств на одного жителя Земли.

Средства измерения[править | править код]

Особую роль в интернете вещей играют средства измерения, обеспечивающие преобразование сведений о внешней среде в машиночитаемые данные, и тем самым наполняющие вычислительную среду значимой информацией. Используется широкий класс средств измерения, от элементарных датчиков (например, температуры, давления, освещённости), приборов учёта потребления (таких, как интеллектуальные счётчики) до сложных интегрированных измерительных систем. В рамках концепции «интернета вещей» принципиально объединение средств измерения в сети (такие, как беспроводные датчиковые сети, измерительные комплексы), за счёт чего возможно построение систем межмашинного взаимодействия.

Как особая практическая проблема внедрения «интернета вещей» отмечается необходимость обеспечения максимальной автономности средств измерения, прежде всего, проблема энергоснабжения датчиков. Нахождение эффективных решений, обеспечивающих автономное питание сенсоров (использование фотоэлементов, преобразование энергии вибрации, воздушных потоков, использование беспроводной передачи электричества), позволяет масштабировать сенсорные сети без повышения затрат на обслуживание (в виде смены батареек или подзарядки аккумуляторов датчиков).

Средства передачи данных[править | править код]

Спектр возможных технологий передачи данных охватывает все возможные средства беспроводных и проводных сетей.

Для беспроводной передачи данных особо важную роль в построении «интернета вещей» играют такие качества, как эффективность в условиях низких скоростей, отказоустойчивость, адаптивность, возможность самоорганизации. Основной интерес в этом качестве представляет стандарт IEEE 802.15.4, определяющий физический слой и управление доступом для организации энергоэффективных персональных сетей, и являющийся основой для таких протоколов, как ZigBee, WirelessHart, MiWi, 6LoWPAN, LPWAN.

Среди проводных технологий важную роль в проникновении «интернета вещей» играют решения PLC — технологии построения сетей передачи данных по линиям электропередачи, так как во многих приложениях присутствует доступ к электросетям (например, торговые автоматы, банкоматы, интеллектуальные счётчики, контроллеры освещения изначально подключены к сети электроснабжения). 6LoWPAN, реализующий слой IPv6 как над IEEE 802.15.4, так и над PLC, будучи открытым протоколом, стандартизуемым IETF, отмечается как особо важный для развития «интернета вещей»[15].

Средства обработки данных[править | править код]

По оценкам компании Ericsson, в 2018 году число датчиков и устройств интернета вещей должно было превысить количество мобильных телефонов, совокупный среднегодовой темп роста данного сегмента в период с 2015 по 2021 год ожидался на уровне 23%, к 2021 году прогнозируется, что из приблизительно 28 млрд подключённых устройств по всему миру, около 16 миллиардов будут так или иначе связаны в рамках концепции интернета вещей.

По данным IDC, общий мировой объём капиталовложений в направления, связанные с интернетом вещей, в 2016 году составил $737 млрд, в 2017 — более $800 млрд; к 2021 году прогнозируются инвестиции порядка $1,4 трлн[16].

  1. ↑ Internet Of Things (англ.). Gartner IT glossary. Gartner (5 May 2012). — «The Internet of Things is the network of physical objects that contain embedded technology to communicate and sense or interact with their internal states or the external environment.». Дата обращения 30 ноября 2012. Архивировано 24 января 2013 года.
  2. 1 2 Эштон, 2009.
  3. Hung LeHong, Jackie Fenn. Key Trends to Watch in Gartner 2012 Emerging Technologies Hype Cycle (англ.). [[Forbes (журнал)|]] (18 September 2012). Дата обращения 30 ноября 2012. Архивировано 24 января 2013 года.
  4. ↑ Черняк, 2012, «…распространение беспроводных сетей, активный переход на IPv6 и плюс к этому рост популярности облаков и появление группы технологий межмашинного взаимодействия (Machine to Machine, M2M) постепенно перемещают Интернет вещей в практическую плоскость».
  5. ↑ Черняк, 2012, «Этот термин предложил в 1999 году Кевин Эштон, один из первых энтузиастов, увлекшихся RFID, а сейчас возглавляющий исследовательский центр Auto-ID Center в Массачусетском технологическом институте».
  6. ↑ Эштон, 2009, «Linking the new idea of RFID in P&G’s supply chain to the then-red-hot topic of the Internet was more than just a good way to get executive attention».
  7. Neil Gershenfeld, Raffi Krikorian, Danny Cohen. The Internet of Things (англ.). Scientific American, Oct, 2004 (1 October 2004). Дата обращения 30 ноября 2012. Архивировано 24 января 2013 года.
  8. ↑ NIC, 2008, «Individuals, businesses, and governments are unprepared for a possible future when Internet nodes reside in such everyday things as food packages, furniture, paper documents, and more… But to the extent that everyday objects become information-security risks, the IoT could distribute those risks far more widely than the Internet has to date».
  9. Dave Evans. The Internet of Things. How the Next Evolution of the Internet Is Changing Everything (англ.). Cisco White Paper. Cisco Systems (11 April 2011). Дата обращения 30 ноября 2012. Архивировано 24 января 2013 года.
  10. ↑ The 2nd Annual Internet of Things 2010 (англ.). Forum Europe (1 January 2010). Дата обращения 30 ноября 2012. Архивировано 24 января 2013 года.
  11. ↑ The 3rd Annual Internet of Things 2011 (англ.). Forum Europe (1 January 2011). Дата обращения 30 ноября 2012. Архивировано 24 января 2013 года.
  12. Flavio Bonomi, Rodolfo Milito, Jiang Zhu, Sateesh Addepalli. Fog Computing and Its Role in the Internet of Things (англ.). SIGCOMM’2012. ACM (19 June 2012). Дата обращения 30 ноября 2012. Архивировано 24 января 2013 года.
  13. ↑ Черняк, 2012.
  14. Hung LeHong. Hype Cycle for the Internet of Things, 2012 (англ.) (недоступная ссылка). Hype Cycles. Gartner (27 July 2012). Дата обращения 30 ноября 2012. Архивировано 24 января 2013 года.
  15. Zach Shelby, Carsten Bormann. 6LoWPAN: The wireless embedded Internet — Part 1: Why 6LoWPAN? (англ.). EE Times (23 May 2011). Дата обращения 1 января 2013. Архивировано 24 января 2013 года.
  16. Алексей Лагутенков. Тихая экспансия интернета вещей // Наука и жизнь. — 2018. — № 5. — С. 38—42.

Умный выключатель — Википедия

Умный выключатель (англ. smart switch) — выключатель света, способный действовать автоматически и управляться со смартфона.

Это одно из наиболее востребованных и одновременно наиболее гибких исполнительных устройств в домашней автоматизации.[1]

Умный выключатель замыкает и размыкает электрическую цепь (соответственно включая и выключая свет) так же, как обычный клавишный выключатель.

При этом умный выключатель оборудован радиоприемником, который позволяет ему получать команды и отправлять информацию о своем состоянии (включен / выключен) на контроллер домашней автоматизации или напрямую на смартфон владельца (строго говоря, в обоих случаях для беспроводной связи используется интернет-роутер).

Как правило умный выключатель — не полноценный выключатель с рамкой и клавишами, а небольшой управляющий модуль, который устанавливается в подрозетник позади обычного выключателя.

Таким образом выключатель сохраняет свою обычную функциональность с возможностью управлять светом при помощи клавиш, но одновременно приобретает «умные» функции. Владелец получает возможность управлять им со смартфона или настроить автоматическую работу, например включение и выключение по расписанию или при срабатывании нужного датчика.[2][1]

В то же время ряд производителей, например Belkin и Lutron в США, выпускают умные выключатели с клавишей, которые ставятся вместо обычного выключателя.

Особенность конструкции умных выключателей — некоторые из них подключаются только к сети, в которой есть нейтральный провод. Тем не менее существуют умные выключатели, для которых нейтральный провод не нужен, в том числе большинство умных диммеров.[3]

В зависимости от радиоволн, на которых они работают, различают умные выключатели на Wi-Fi, Z-Wave, ZigBee, Bluetooth и некоторые другие.[1]

Умный выключатель с функцией диммирования, то есть возможностью не только включать и выключать свет, но и регулировать его яркость, называется умным диммером. В остальном их функции совпадают: умный диммер так же способен работать автоматически и управляться со смартфона.

Диммер значительно расширяет сферу применения умных выключателей, например позволяет использовать свет для создания настроения или в качестве подсветки. С другой стороны, диммеры корректно работают не со всеми типа ламп, подходящие лампы специально помечают как «диммируемые».[4][2]

Умные выключатели без клавиш, то есть представляющие собой лишь управляющий модуль, можно устанавливать в подрозетник не только за обычный выключатель, но и за обычную розетку. В таком случае модуль автоматизирует розетку, превращая ее в умную розетку.

Дистанционный выключатель — устройство, которое выглядит как обычный выключатель, но фактически представляет собой пульт дистанционного управления. Как и обычный выключатель, он имеет рамку и клавишу, но не требует подключения к электросети, что позволяет установить его в любом удобном месте.

Поскольку дистанционный выключатель лишь отдает радиокоманды другим устройствам, он может работать только в паре с другим интеллектуальным устройством, например с умным выключателем, который получит сигнал и непосредственно включит или выключит светильник, или с умной розеткой, которая по команде дистанционного выключателя обесточит включенный в нее прибор.

Взаимодействие с другими устройствами[править | править код]

Автономность умного выключателя зависит от его конструкции. Работающий на Wi-Fi выключатель может получать команды со смартфона владельца через обычный интернет-роутер, без устройств-посредников. Для удаленного управлении выключателями на Z-Wave и ZigBee дополнительно используется контроллер — управляющее устройство, которое служит посредником между смартфоном и выключателем, а также хранит пользовательские алгоритмы автоматизации (например, об автоматическом включении света в 7 утра) и обеспечивает их исполнение (соответственно, в 7 утра отдает выключателю команду зажечь свет).[5][2]

Технологии домашней автоматизации позволяют настроить взаимодействие умного выключателя с другими устройствами, например включение и выключение света при срабатывании датчика движения или датчика открытия двери, при изменении яркости естественного света, при возгорании или протечке.

Включение света (например, если пользователь включает его клавишей) в свою очередь также может активировать работу других устройств, например климатической техники или динамиков с музыкой.

Применения умных выключателей и диммеров основываются на трех их основных возможностях:

  • обычное управление светом с помощью клавиш,
  • удаленное управление светом с помощью смартфона,
  • автоматическая работа светильников по указанным владельцем правилам.

Таким образом умные выключатели используются, чтобы:

  • удаленно проверять, какие светильники остались включенными, и выключить их,
  • автоматически включать или выключить свет по расписанию,
  • автоматически включать свет, когда кто-то входит, и выключать, когда выходит,
  • автоматически включать свет, когда в помещении темнеет, и наоборот,
  • автоматически изменять яркость света по расписанию или по датчикам движения и света.[3][6][7]

Пассивный дом — Википедия

Пассивный дом, энергосберегающий дом или экодом (нем. Passivhaus, англ. passive house) — сооружение, основной особенностью которого является низкое энергопотребление за счёт применения пассивных методов энергосбережения.[1] Пассивный дом потребляет среднем примерно 10 % от удельной энергии на единицу площади, потребляемой большинством традиционных зданий.

В условиях роста цен на электричество и тепло, остро стоит вопрос эксплуатационных затрат на жилье. Показателем энергоэффективности объекта служат потери тепловой энергии с квадратного метра (кВт·ч/м²) в год или в отопительный период. В среднем обычное здание в условиях Германии потребляет 100—120 кВт·ч/м². Энергосберегающим считается здание, где этот показатель ниже 40 кВт·ч/м². Для пассивных домов этот показатель ещё ниже — порядка 10 кВт·ч/м².

Достигается снижение потребления энергии в первую очередь за счет уменьшения теплопотерь здания.

Архитектурная концепция пассивного дома базируется на принципах: компактности, качественного и эффективного утепления, отсутствия мостиков холода в материалах и узлах примыканий, правильной геометрии здания, зонировании, ориентации по сторонам света. Из активных методов в пассивном доме обязательным является использование системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией.

В идеале, пассивный дом должен быть независимой энергосистемой, вообще не требующей расходов на поддержание комфортной температуры. Отопление пассивного дома должно происходить благодаря теплу, выделяемому живущими в нём людьми и бытовыми приборами. При необходимости дополнительного «активного» обогрева, желательным является использование альтернативных источников энергии. Горячее водоснабжение также может осуществляться за счёт установок возобновляемой энергии: тепловых насосов или солнечных водонагревателей. Решать проблему охлаждения/кондиционирования здания также предполагается за счет соответствующего архитектурного решения, а в случае необходимости дополнительного охлаждения — за счет альтернативных источников энергии, например, геотермального теплового насоса.

Иногда определение «пассивный дом» путают с системой «умный дом», одной из задач которой является обеспечение контроля энергопотребления здания. Также отличается система «активного дома», которая помимо того, что мало тратит энергии, ещё и сама вырабатывает её столько, что может не только обеспечивать себя, но и отдавать в центральную сеть (дом с положительным энергобалансом).

Развитие энергосберегающих зданий[править | править код]

Развитие энергосберегающих построек восходит к исторической культуре северных и сибирских народов, которые стремились построить свои дома таким образом, чтобы они эффективно сохраняли тепло и потребляли меньше ресурсов. Материало- и энергосберегающая круглая форма жилищ (чум, юрта и т.п.), а также оболочка из эффективных теплоизоляционных материалов (шкуры животных, войлок) являются прообразами технологии пассивного дома. Классическим примером техники повышения энергосбережения дома является русская печь, отличающаяся толстыми стенками, хорошо сохраняющими тепло, и оснащённая дымоходом с системой оборотов.

К современным экспериментам повышения энергосбережения зданий можно отнести сооружение, построенное в 1972 году в городе Манчестер в штате Нью-Гэмпшир (США). Оно обладало кубической формой, что обеспечивало минимальную поверхность наружных стен, площадь остекления не превышала 10 %, что позволяло уменьшить потери тепла за счёт объёмно-планировочного решения. По северному фасаду отсутствовало остекление. Покрытие плоской кровли было выполнено в светлых тонах, что уменьшало её нагрев и, соответственно, снижало требования к вентиляции в тёплое время года. На кровле здания были установлены солнечные коллекторы.

В 1973—1979 годах был построен комплекс «ECONO-HOUSE» в городе Отаниеми, Финляндия. В здании, кроме сложного объёмно-планировочного решения, учитывающего особенности местоположения и климата, была применена особая система вентиляции, при которой воздух нагревался за счёт солнечной радиации, тепло которой аккумулировалось специальными стеклопакетами и жалюзи. Также, в общую схему теплообмена здания, обеспечивающую энергосбережение, были включены солнечные коллекторы и геотермальная установка. Форма скатов кровли здания учитывала широту места строительства и углы падения солнечных лучей в различное время года.

Интересную схему оборудования пассивного дома предложили в мае 1988 года доктор Вольфганг Файст, основатель «Института пассивного дома» в Дармштадтe (Германия), и профессор Бу Адамсон из Лундского университета (Швеция). Концепция разрабатывалась в многочисленных исследовательских проектах, финансируемых землёй Гессен, Германия.

В 1996 году создан «Институт пассивного дома» в городе Дармштадт.

Конструкция[править | править код]

Понятия «зелёный» и «пассивный дом» часто смешиваются и под пассивным и экологичным домом часто подразумеваются дома, построенные из традиционных природных материалов или переработанных отходов — газобетон, дерево, камень, кирпич, хотя каменные дома холодные, а некоторые современные утеплители не являются природными материалами. В последнее время часто строят пассивные дома из продуктов переработки неорганического мусора — бетона, стекла и металла. В Германии построены специальные заводы по переработке подобных отходов в строительные материалы для энергоэффективных зданий.

Теплоизоляция[править | править код]

Фотография в инфракрасных лучах показывает, насколько эффективна теплоизоляция пассивного дома (справа) по сравнению с обычным домом (слева).

Ограждающие конструкции (стены, окна, крыши, пол) стандартных домов имеют довольно большой коэффициент теплопередачи. Это приводит к значительным потерям: например, тепло-потери обыкновенного кирпичного здания — 250—350 кВт·ч с 1 м² отапливаемой площади в год.

Технология пассивного дома предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей — не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента. В пассивном доме формируется высокоэффективная наружная теплоизоляция ограждающих поверхностей. Внутренняя теплоизоляция нежелательна так как это снижает термическую инерционность помещений и может привести к значительным внутрисуточным колебаниям температуры, например, при поступлении солнечного тепла через окна. С точки зрения теплофизики также наиболее эффективно применять теплоизоляцию снаружи, так как в этом случае несущие конструкции находятся всегда в зоне положительных температур и оптимальной влажности, что выводит точку росы за их пределы. Также производится устранение «мостиков холода» в ограждающих конструкциях. В результате в пассивных домах теплопотери через ограждающие поверхности не превышают 15 кВт·ч в год на 1 м² отапливаемой площади — практически в 20 раз ниже, чем в обычных зданиях.

Окна[править | править код]

Профиль окна пассивного дома обязан соответствовать теплотехническим стандартам. Конструкции окон проектируются, как правило, не открывающимися или с автоматической функцией открывания/закрывания для проветривания.

Потери тепла через окна делятся на радиационный (излучение в инфракрасном диапазоне из дома наружу), конвекционный (газ в межстёкольном промежутке) и теплопроводный (газ, стёкла и переплёт) перенос тепла. На долю радиации приходится две трети потерь тепла, остальное на долю конвекции и теплопроводности. В пассивном доме используются усовершенствованные энергосберегающие окна. Герметичные стеклопакеты, 1-камерные (два стекла) или 2-камерные (три стекла), заполнены низкотеплопроводным аргоном или криптоном с тёплой дистанционной рамкой (полимерная или пластиковая вместо металлической, являющейся мостиком холода). Одно из стёкол стеклопакета с внутренней стороны покрыто селективным покрытием (I-стекло или K-стекло) сокращающим радиационные потери. Применяются более тёплые многокамерные профили для изготовления переплёта. Также стёкла в ряде случаев закаливаются с целью избежания разрушения при тепловом шоке. Иногда для дополнительной теплоизоляции на окнах устанавливают ставни, жалюзи или шторки.

Установка рольставень (роллет) позволяет увеличить тепловое сопротивление оконного блока на 20-30 % (сопротивление теплопередаче роллетной конструкции может быть 0,18 — 0,27 м2К/Вт).

Самые большие окна направлены на юг (в северном полушарии) и приносят зимой в среднем больше тепла, чем теряют. Ориентирование окон на восток и запад сводится к минимуму для снижения затрат энергии на кондиционирование летом.

Регулирование микроклимата[править | править код]

На сегодняшний день технология строительства пассивных домов далеко не всегда позволяет отказаться от активного отопления или охлаждения, особенно в регионах с постоянно высокими или низкими температурами, или резкими перепадами температур, например, в зонах с континентальным климатом. Тем не менее, органичной частью пассивного дома является система обогрева, кондиционирования и вентиляции, расходующая ресурсы более эффективно, чем в обычных домах.

Вентиляция[править | править код]
Пассивный дом использует комбинацию низко-энергетических строительных техник и технологий В дополнение к теплообменнику (в центре), небольшой тепловой насос вытягивает тепло из выходящего наружу воздуха (слева), а горячая вода нагревает воздух, проходящий через вентиляцию (справа). Возможность контролировать температуру в здании, используя только обычный объём воздуха для вентиляции, является одной из базовых

В обычных домах вентиляция осуществляется за счёт естественного побуждения движения воздуха, который обычно проникает в помещение через специальные пазы (иногда через оконные проветриватели — клапаны приточной вентиляции) в окнах и удаляется пассивными вентиляционными системами, расположенными в кухнях и санузлах.

В энергоэффективных зданиях используется более сложная система: вместо окон с открытыми пазами используются звукоизолирующие герметичные стеклопакеты, а приточно-вытяжная вентиляция помещений осуществляется централизованно через установку рекуперации тепла. Дополнительного повышения энергоэффективности можно добиться, если воздух выходит из дома и поступает в него через подземный воздухопровод, снабжённый теплообменником. В теплообменнике нагретый воздух отдаёт тепло холодному воздуху.

Зимой холодный воздух входит в подземный воздухопровод, нагреваясь там за счёт тепла земли, и затем поступает в рекуператор. В рекуператоре отработанный домашний воздух нагревает поступивший свежий и выбрасывается на улицу. Нагретый свежий воздух, поступающий в дом, имеет в результате температуру около 17 °C.

Летом горячий воздух, поступая в подземный воздухопровод, охлаждается там от контакта с землёй примерно до этой же температуры. За счёт такой системы в пассивном доме постоянно поддерживаются комфортные условия. Лишь иногда бывает необходимо использование маломощных нагревателей или кондиционеров (тепловой насос) для минимальной регулировки температуры.

Освещение[править | править код]

Могут использоваться светодиодные блоки.

Стоимость[править | править код]

В настоящее время стоимость постройки энергосберегающего дома примерно на 8-10 % больше средних показателей для обычного здания. Дополнительные затраты на строительство окупаются в течение 7-10 лет. При этом нет необходимости прокладывать внутри здания трубы водяного отопления, строить котельные, ёмкости для хранения топлива и т. д.

В Европе существует следующая классификация зданий в зависимости от их уровня энергопотребления:

  • «Старое здание» (здания построенные до 1970-х годов) — они требуют для своего отопления около трехсот киловатт-часов на квадратный метр в год: 300 кВт·ч/м²год.
  • «Новое здание» (которые строились с 1970-х до 2000 года) — не более 150 кВт·ч/м²год.
  • «Дом низкого потребления энергии» (с 2002 года в Европе не разрешено строительство домов более низкого стандарта) — не более 60 кВт·ч/м²год.
  • «Пассивный дом» — не более 15 кВт·ч/м²год.
  • «Дом нулевой энергии» (здание, архитектурно имеющее тот же стандарт, что и пассивный дом, но инженерно оснащенное таким образом, чтобы потреблять исключительно только ту энергию, которую само и вырабатывает) — 0 кВт·ч/м²год.
  • «Дом плюс энергии» или «активный дом» (здание, которое с помощью установленного на нём инженерного оборудования: солнечных батарей, коллекторов, тепловых насосов, рекуператоров, грунтовых теплообменников и т. п. вырабатывало бы больше энергии, чем само потребляло).

Директива энергетических показателей в строительстве (Energy Performance of Buildings Directive), принятая странами Евросоюза в декабре 2009 года, требует, чтобы к 2020 году все новые здания были близки к энергетической нейтральности.[2]

В США стандарт требует потребления энергии на отопление дома не более 1 BTU на квадратный фут помещения.

В Великобритании пассивный дом должен потреблять энергии на 77 % меньше обычного дома.

С 2007 года каждый дом, продаваемый в Англии и Уэльсе, должен получить рейтинг энергоэффективности. Сертификат Энергетической Эффективности будет обязательной частью Информационного Пакета Дома. Каждый продающийся дом будет осматривать независимый инспектор, который определит рейтинг эффективности дома с точки зрения потребления энергии и выбросов СО2.

В Ирландии пассивный дом должен потреблять энергии на 85 % меньше стандартного дома, и выбрасывать в атмосферу СО2 на 94 % меньше обычного дома.

Новые дома Испании с марта 2007 года должны быть оборудованы солнечными водонагревателями, чтобы самостоятельно обеспечивать от 30 % до 70 % потребностей в горячей воде, в зависимости от места расположения дома и ожидаемого потребления воды. Нежилые здания (торговые центры, госпитали и т. д.) должны иметь фотоэлектрическое оборудование[3].

В России также существует ряд документов (постановления, рекомендации, указы, нормативы, территориальные нормы) регулирующих энергопотребление зданий и сооружений. Например, ВСН 52-86, определяющий расчёт и требования для системы горячего водоснабжения с использованием солнечной энергии.

Во всём мире к 2006 году построено более 6000 пассивных домов, офисных зданий, магазинов, школ, детских садов. Большая их часть находится в Европе.

В ряде европейских стран (Дания, Германия, Финляндия и др.) разработаны специальные целевые государственные программы по приведению всех объектов регулярной застройки к условно-пассивному уровню (дома ультра-низкого потребления — до 30 кВт·ч/м² в год).

В странах СНГ[править | править код]

В России энергопотребление в домах составляет 400—600 кВт·ч/год на квадратный метр. Этот показатель предполагается снизить к 2020 году на 45%.

В Москве уже построено несколько[сколько?] экспериментальных зданий с использованием технологии пассивного дома (жилой дом в Никулино-2). Система горячего водоснабжения этого дома использует тепло грунта и вытяжных газов, что позволяет сократить расход тепловой энергии на 32%[1]. Демонстрационный проект такого дома также реализован под Петербургом. Начато строительство первого посёлка пассивных домов под Санкт-Петербургом.

В Нижнем Новгороде построен демонстрационный пассивный дом с использованием солнечных коллекторов, теплового насоса, вертикальных ветрогенераторов, системы воздухообмена с рекуперацией.

На Украине первый пассивный дом был построен в 2008 г.[4] На сегодняшний день[уточнить] в разных городах Украины возводятся ещё 3 пассивных частных жилых дома.

С 2010 года экспериментальное строительство малоэтажных энергоэффективных домов для расселения ветхого и аварийного жилья финансирует Фонд ЖКХ. На начало 2011 года несколько энергоэффективных зданий с участием Фонда уже построено в разных регионах России.

Первый сертифицированный пассивный дом построен в России в 2011 году компанией «Мосстрой-31» по проекту Томаса Кнехта. Удельный расход тепловой энергии на отопление составляет 24 кВт·ч/м²год.[5]

Средний канадский коттедж производит ежегодно 5-7 тонн парниковых газов. Дома США производят ежегодно около 278 млн тонн парниковых газов. Пассивные дома могут существенно сократить эти выбросы.

Технологии пассивного домостроения позволяют существенно сократить потребление энергии. Например, в 1990-е годы в Германии энергопотребление в жилищно-коммунальной сфере снизилось на 3 %. А домохозяйства Великобритании потребляют около 30 % всей энергии страны.

  • Габриель И., Ладенер Х. Реконструкция зданий по стандартам энергоэффективного дома = Vom Altbau zum Niedrigenergie und Passivhaus. — С.: БХВ-Петербург, 2011. — С. 478. — ISBN 978-5-9775-0574-1.

Человек разумный — Википедия

Эта статья о людях вида Homo sapiens; о палеоантропологическом термине «люди современного типа» см. Homo sapiens sapiens.

Челове́к разу́мный (лат. Homo sapiens[К 1]; преимущественно лат. Homo sapiens sapiens[К 2]) — вид рода Люди (Homo) из семейства гоминид в отряде приматов. В начале верхнего палеолита, около 40 тысяч лет назад, его ареал уже охватывает почти всю Землю (кроме Американского континента, который был заселён позже, примерно 15 000 лет назад)[4][5]. От остальных современных человекообразных, помимо ряда анатомических особенностей, отличается относительно высоким уровнем развития материальной и нематериальной культуры (включая изготовление и использование орудий труда), способностью к членораздельной речи и крайне развитому абстрактному мышлению[К 3]. Человек как биологический вид является предметом исследования физической антропологии. И на сегодняшний день не осталось ни одной стороны или свойства человека как особи, индивида или члена человеческой популяции, которые бы не были охвачены специальными научными исследованиями. Основные дисциплины, изучающие человека и человечество:

Тем не менее с древних времён и до наших дней природа и сущность человека являются предметом философского и религиозного диспута.

Систематическое положение и классификация[править | править код]

Вместе с рядом вымерших видов человек разумный образует род люди (Homo). От ближайшего вида — неандертальцев — человек разумный отличается рядом особенностей строения скелета (высокий лоб, редукция надбровных дуг, наличие сосцевидного отростка височной кости, отсутствие затылочного выступа — «костного шиньона», вогнутое основание черепа, наличие подбородочного выступа на нижнечелюстной кости, «кинодонтные» коренные зубы, уплощённая грудная клетка, как правило, относительно более длинные конечности) и пропорциями отделов головного мозга («клювовидные» лобные доли у неандертальцев, широко округлённые у человека разумного). В настоящее время идёт работа по расшифровке генома неандертальцев, которая позволяет углубить представления о характере отличий этих двух видов.

Во второй половине XX века ряд исследователей предложили считать неандертальцев подвидом Homo sapiens — Homo sapiens neanderthalensis. Основанием для этого послужили исследования физического облика, образа жизни, интеллектуальных способностей и культуры неандертальцев. Кроме того, неандертальцев часто рассматривали как непосредственных предков современного человека. Однако сравнение митохондриальной ДНК людей и неандертальцев позволяет предположить, что расхождение их эволюционных линий произошло около полумиллиона лет назад[6]. Эта датировка несовместима с гипотезой о происхождении современных людей от неандертальцев, поскольку эволюционная линия современных людей обособилась позднее 200 тысяч лет назад. В настоящее время большинство палеантропологов склонны считать неандертальцев отдельным видом в составе рода Homo — Homo neanderthalensis.

В 2005 году были описаны останки, возраст которых составляет около 195 тысяч лет (плейстоцен). Анатомические отличия экземпляров побудили исследователей выделить новый подвид Homo sapiens idaltu («Старейшина»)[7].

В 2017 году учёные, исследовавшие находки из марокканского Джебель-Ирхуд возрастом ок. 300 тыс. лет, включили их вместе с черепом из Флорисбада (Homo helmei), отличающимся мозаикой переходных черт, в особую группу ранних представителей человека разумного Homo sapiens clade[8][9].

Самый древний череп представителя вида Homo sapiens за пределами Африки Манот 1 был обнаружен в начальный период исследования карстовой пещеры Манот в 2008 году[10][11]. Черепная коробка достоверного представителя Homo sapiens, найденная в Израиле, датируется возрастом 51,8 ± 4,5 или 54,7 ± 5,5 тыс. лет[12][13].

Самая древняя кость Homo sapiens, из которой удалось выделить ДНК, имеет возраст примерно 45 тыс. лет. Согласно данным исследования, в ДНК усть-ишимца не было обнаружено генетических вариантов денисовского человека, а доля неандертальских генетических вариантов оказалась минимальна[14][15][16].

Типификация[править | править код]

С точки зрения зоологической номенклатуры лектотипом вида Homo sapiens является выдающийся шведский натуралист Карл Линней (1707—1778). В 10-м издании «Системы природы», условная дата опубликования которого, 1 января 1758 года, принята в качестве даты исходного пункта зоологической номенклатуры, Линней описал как сам вид Homo sapiens, так и несколько групп, относящихся к этому виду. Он, однако не указал типовых экземпляров ни для вида, ни для описанных им подвидов, поскольку в тот период учёные не занимались типификацией описываемых ими таксонов. До 1959 года ни один человек не был признан в качестве типового экземпляра вида человека разумного — пока английский профессор Уильям Томас Стерн в своей статье, посвящённой вкладу Линнея в номенклатуру и систематику, не написал, что «Линней сам должен стать типом своего Homo sapiens». Поскольку до этого в научной литературе предложений относительно типификации современного человека как таксона не было, публикации Уильяма Стерна было достаточно для назначения Карла Линнея лектотипом вида Homo sapiens и номинативного подвида этого вида Homo sapiens sapiens[17][18]. Впервые же специальная попытка описания лектотипа H. sapiens была предпринята позже Луи Психойосом (англ.) — он использовал останки американского палеонтолога Эдварда Копа, позаимствованные из Пенсильванского музея археологии и антропологии, результаты были опубликованы в 1994 году[19]. Однако попытка не соответствовала всем правилам зоологической номенклатуры[18].

Происхождение и эволюция[править | править код]

Схема расселения популяций человека разумного в пределах современного ареала. Буквы в кружках обозначают МтДНК-гаплогруппы

Сравнение последовательностей ДНК показывает, что самыми близкими родственниками человека из ныне живущих видов являются два вида шимпанзе (обыкновенный и бонобо)[20][21][22]. Филогенетическая линия, с которой связано происхождение современного человека (Homo sapiens) отделилась от других гоминид 6—7 млн лет назад (в миоцене)[20][23][24]. Другие представители этой линии (главным образом, австралопитеки и ряд видов рода Homo) до настоящего времени не сохранились.

Ближайшим относительно надёжно установленным предком Homo sapiens был Homo erectus. Homo heidelbergensis, прямой потомок Homo erectus и предок неандертальцев, по всей видимости, не был предком современного человека, а был представителем боковой эволюционной линии.[25][26] Большинство современных теорий связывают возникновение Homo sapiens с Африкой, тогда как Homo heidelbergensis возник в Европе.

Появление человека было связано с рядом существенных анатомических и физиологических модификаций, в том числе:

  1. Структурные преобразования мозга
  2. Увеличение мозговой полости и головного мозга
  3. Развитие двуногого передвижения (бипедализм)
  4. Развитие хватательной кисти
  5. Опущение гортани и подъязычной кости
  6. Уменьшение размера клыков
  7. Появление менструального цикла
  8. Редукция большей части волосяного покрова.

Сравнение полиморфизмов митохондриальной ДНК и датирование окаменелостей позволяют заключить, что Homo sapiens появился ок. 200 000 лет назад (это примерное время, когда жила «Митохондриальная Ева» — женщина, которая была последним общим предком всех ныне живущих людей по материнской линии; общий предок всех ныне живущих людей по отцовской линии — «Y-хромосомный Адам» — жил несколько позже)[27].

Включение останков из Джебель-Ирхуд и Флорисбада в группу ранних представителей человека разумного Homo sapiens clade указывает, по мнению авторов публикации в журнале «Nature», на то, что данный вид 300 тысяч лет назад был распространён по всему африканскому континенту, а не появился позже в Восточной или Южной Африке. Данные останки Homo sapiens имеют более продолговатый череп и слегка увеличенные зубы по сравнению с современным Homo sapiens, тем не менее не относятся к другому виду Homo[9].

В 2009 году группа учёных под руководством Сары Тишкофф из Университета Пенсильвании опубликовала в журнале «Science» результаты комплексного исследования генетического разнообразия народов Африки. Они установили, что самой древней ветвью, испытавшей наименьшее количество смешиваний, как раньше и предполагалось, является генетический кластер, к которому принадлежат бушмены и другие народы, говорящие на койсанских языках. Скорее всего, они и являются той ветвью, которая ближе всего к общим предкам всего современного человечества[28].

Считалось до недавнего времени, что 60 000—40 000 лет назад люди мигрировали в Азию, и оттуда в Европу (40 000 лет), Австралию и Америку (35 000—15 000 лет)[27].

В 2019 году в Греции исследователи обнаружили самый ранний образец останков современных людей из тех, что были найдены за пределами Африки, найденному в Греции фрагменту черепа, по мнению исследователей, не менее 210 тыс. лет[29]

Вместе с тем, эволюцию специфических человеческих способностей, таких как развитое сознание, интеллектуальные способности и язык, проблематично исследовать, поскольку их изменения невозможно прямо отследить по останкам гоминид и следам их жизнедеятельности, для изучения эволюции данных способностей учёные интегрируют данные различных наук, в том числе физической и культурной антропологии, зоопсихологии, этологии, нейрофизиологии, генетики.

Вопросы о том, как именно эволюционировали упомянутые явления (речь, религия, искусство), и в чём состояла их роль в появлении сложной социальной организации и культуры Homo sapiens, остаются по сей день предметом научных дискуссий.

Помимо главенствующих теорий антропогенеза, существует и немало менее известных, непроверенных гипотез происхождения человека (вплоть до откровенно фантастических). Например, гипотеза о южноамериканском происхождении человека. Большинство альтернативных гипотез являются достоянием паранауки, и академическая наука их опровергает.

Становление цивилизации[править | править код]

Первые люди были кочевыми охотниками и собирателями. Приблизительно в 10 тысячелетии до н. э. люди стали осваивать сельское хозяйство, произошла Неолитическая революция. С развитием сельского хозяйства произошёл рост численности населения и становление первых цивилизаций Древнего мира[30].

Неотъемлемые составляющие человеческой цивилизации возникли в различные эпохи. Часть из них появилась задолго до возникновения Homo sapiens.

Древние люди создали богатую позднепалеолитическую культуру (разнообразные орудия из камня, кости и рога, жилища, шитую одежду, полихромную живопись на стенах пещер, скульптуру, гравировку на кости и роге).

Каменные инструменты. Наиболее древними на сегодняшний день являются инструменты, найденные в ущелье Олдовай (Танзания). Их возраст оценивается в 2,6 млн лет.

Освоение огня. Ряд археологических находок демонстрирует, что гоминиды использовали огонь по крайней мере 1,6—1,5 и 1 млн лет назад[31][32].

Искусство. К наиболее ранним образцам искусства относится рубило с украшением из окаменевших останков морского ежа. Его возраст оценивается в 200 000 лет. Некоторые исследователи считают древнейшим образцом искусства обработанную гальку, найденную в Израиле. Этот камень, возможно, представляет собой изображение женщины. Возраст артефакта составляет 330 000—230 000 лет.

Язык и речь. Время появления языка и речи у человека или его предков может быть выведено лишь приблизительно только на основании косвенных археологических или анатомических данных. Развитие областей мозга человека, связанных с регуляцией речи (зона Брока и зона Вернике) прослеживается в черепе Homo habilis, возраст которого составляет 2 млн лет.

Реконструкция черепа «Пекинского человека» («синантропа»). В современной антропологии классифицируется как Homo erectus

В развитии материальной культуры выделяют несколько археологических культур, которые отличаются друг от друга типом артефактов (прежде всего инструментов) и технологиями их создания.

Всю совокупность людей на планете, вне зависимости от того, в составе уже возникшей цивилизации они или нет, называют человечество. Иными словами, человечество — совокупность всех человеческих индивидов. Разнообразие культур, форм общественной жизни и социальной организации является предметом изучения социальных и гуманитарных наук (социальной и культурной антропологии, социологии, экономики, истории и др.).

Историю человечества принято для удобства описания разделять на этапы:

См. также: Город, Малый город, Поселение, Кочевник, Кэмпинг, Ферма, Дом, Плавсредство, Инфраструктура, Архитектура, Здание и Инженерия

Человек заселяет практически всю Землю. На 31 октября 2011 года население мира составило 7 млрд человек[34][35]. В начале нашей эры на Земле было уже 230 млн, к концу 1-го тыс. н. э. — 275 млн, в 1800 — 1 млрд, в 1900 — 1,6 млрд, в 1960 — 3 млрд, в 1993 — 5,5 млрд. 12 октября 1999 года население Земли составило ровно 6 млрд человек, в 2003 — 6,3 млрд, в 2006 — 6,5 млрд, в 2011-м — 7 млрд, прогноз на 2050 год — 9,2 млрд. Вплоть до 1970-х годов численность населения мира росла по гиперболическому закону; в настоящее время наблюдается прогрессирующее замедление темпов роста населения Земли.

Внешность, анатомия и физиология[править | править код]

Анатомическое строение человека аналогично анатомии других приматов. Наиболее явными внешними различиями являются соотношения размеров костей скелета, объём головного мозга и оволосение кожных покровов.

Мозг[править | править код]

Человек обладает крайне развитым мозгом. Отношение массы мозга к массе тела больше, чем у многих других животных (за исключением, например, мелких птиц[36], коатов или паукообразных обезьян[37]), а абсолютная масса мозга больше лишь у слонов и китообразных[36]. Степень развития мозга может быть оценена, в частности, по соотношению массы спинного мозга к головному. Так, у кошек оно — 1:1, у собак — 1:3, у низших обезьян — 1:16, у человека — 1:50. У людей верхнего палеолита мозг был заметно (на 10—12 %) крупнее мозга современного человека[38].

У человека хорошо развиты области мозга, отвечающие за равновесие и координацию движений, что позволяет ходить на двух ногах. Обонятельные области, напротив, развиты слабо, что соответствует чрезвычайно слабому обонянию. С другой стороны, человек, как и все приматы, обладает стереоскопическим зрением.

Органы чувств[править | править код]
Физиология[править | править код]
График скорости бега на разные дистанции
  • Нормальная температура тела человека составляет около 36,6 °C. При постоянной температуре тела более 42 °C человек погибает.
  • Максимальная температура твёрдых предметов, с которой люди могут долго контактировать — около 50 градусов Цельсия (при более высокой температуре возникает ожог)[источник не указан 3740 дней].
  • Самая высокая зарегистрированная температура воздуха в помещении, при которой человек может провести две минуты без вреда для организма — 160 градусов Цельсия (опыты британских физиков Благдена и Чентри[39]).
  • Жак Майоль без дыхательных аппаратов погружался на глубину 105 метров[40]. Спортивный рекорд в свободном нырянии без ограничений установил Герберт Нич, нырнув на 214 метров.
  • 27 июля 1993 года Хавьер Сотомайор прыгнул в высоту на 2,45 метра.
  • 30 августа 1991 года Майк Пауэлл прыгнул на 8,95 метров в длину.
  • 16 августа 2009 года Усэйн Болт пробежал 100 метров за 9,58 секунды.
  • 14 ноября 1995 года Патрик де Гайардон без герметичного костюма и кислородного оборудования установил рекорд высоты спортивных прыжков в 12700 метров.

Внешний вид[править | править код]

Голова большая. На верхних конечностях по пять длинных гибких пальцев, один из которых несколько отстоит от остальных, а на нижних — пять коротких пальцев, помогающих балансировать при ходьбе. Помимо ходьбы, люди также способны к бегу, но, в отличие от большинства приматов, способность к брахиации развита слабо. Чаще всего люди передвигаются на двух ногах. Тем не менее, люди — не единственные современные млекопитающие, способные к прямохождению. Кенгуру, которые относятся к примитивным млекопитающим, используют только задние ноги для передвижения. Анатомия людей и кенгуру системно изменилась для поддержания прямохождения — несколько ослаблены задние мышцы шеи, перестроен позвоночник, увеличены бёдра, существенно оформлена пятка. Некоторые приматы и полуприматы также способны к прямохождению, однако лишь в течение короткого времени, поскольку их анатомия почти не помогает этому. Так на двух конечностях полубоком прыгают некоторые лемуры и сифаки. Медведи, сурикаты, некоторые грызуны периодически применяют «прямостояние» в социальных действиях, но в такой позе практически не ходят.

Основные антропологические особенности человека, отличающие его от палеоантропов и архантропов — объёмистый мозговой череп с высоким сводом, вертикально поднимающийся лоб, отсутствие надглазничного валика, хорошо развитый подбородочный выступ. Ископаемые люди имели несколько более массивный скелет, чем современные люди.

Размеры и масса тела[править | править код]

Средняя масса тела мужчины составляет 70—80 кг, женщины — 50—65 кг, хотя встречаются как более крупные, так и более мелкие люди. Средний рост мужчин составляет около 175 см, женщин — около 165 см[41]. Средний рост человека менялся с течением времени.

Последние 150 лет наблюдается ускорение физиологического развития человека — акселерация (увеличение среднего роста, продолжительности репродуктивного периода)[42][43].

Размеры тела человека могут меняться при различных заболеваниях. При повышенной продукции гормона роста (опухоли гипофиза) развивается гигантизм. Например, максимальный достоверно зафиксированный рост человека — 272 см (Роберт Уодлоу), а незарегистрированный — 284 см (Махнов Фёдор) . И наоборот, низкая продукция гормона роста в детском возрасте может приводить к карликовости.

Волосяной покров[править | править код]

Тело человека обычно мало покрыто волосами, за исключением областей головы, а у половозрелых особей — паха, подмышек и, особенно у мужчин, рук и ног. Рост волос на шее, лице (борода и усы), груди и иногда на спине характерен для мужчин. (Отсутствие волос встречается также у некоторых других млекопитающих, в частности у слонов и голых землекопов.)

Как и у других гоминид, волосяной покров не имеет подшёрстка, то есть не является мехом. К старости волосы человека седеют.

Пигментация кожи[править | править код]

Кожа человека способна изменять пигментацию: под действием солнечного света она темнеет, появляется загар. Эта особенность наиболее заметна у европеоидной и монголоидной рас. Кроме того, в коже у человека под воздействием солнечного света происходит синтез витамина D.

Половой диморфизм[править | править код]

Половой диморфизм выражается рудиментарным развитием молочных желёз у мужчин по сравнению с женщинами и более широким тазом у женщин, более широкими плечами и большей физической силой у мужчин. Кроме того, взрослым мужчинам свойственно более сильное оволосение лица и тела.

Внутривидовой полиморфизм[править | править код]

В пределах вида Homo sapiens выделяют несколько рас — внутривидовых групп популяций, имеющих сходный набор наследуемых морфологических и физиологических признаков, варьирующих в определённых пределах и обусловленных долговременными адаптационными процессами популяций людей, обитавших в различных ареалах.

У вида наблюдается непрерывное распределение типов телосложения (мускульного, костного, жирового), пигментации кожи и других признаков; таким образом, раса или этнорасовая группа в терминах популяционной генетики определяется как группа со специфическим распределением частот генов, отвечающих за эти признаки. Комплексы признаков, характерных для этнорасовых групп, отражают не только адаптационную реакцию на условия обитания, но и миграционную историю популяций и историю генетического взаимодействия с другими популяциями.

Рацион[править | править код]

Для поддержания нормального течения физиологических процессов жизнедеятельности человеку необходимо питаться, то есть поглощать пищу. Люди всеядны — в их рацион входят плоды и корнеплоды, мясо позвоночных и многих морских животных, яйца птиц и рептилий, молочные продукты. Разнообразие пищи животного происхождения ограничивается главным образом специфической культурой. Значительная часть пищи подвергается термической обработке. Большим разнообразием отличаются и потребляемые жидкости — напитки.

Новорождённые дети, как и детёныши других млекопитающих, питаются материнским молоком.

Жизненный цикл[править | править код]

Продолжительность жизни[править | править код]

Продолжительность жизни человека зависит от ряда факторов и в развитых странах составляет в среднем 79 лет.

Максимальная официально зарегистрированная продолжительность жизни составляет 122 года и 164 дня, в таком возрасте умерла француженка Жанна Кальман в 1997 году. Возраст более старших до

Активный дом — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 9 февраля 2016; проверки требуют 7 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 9 февраля 2016; проверки требуют 7 правок. Дом по стандарту «энергия плюс» в Германии

Активный дом (англ. active house, energy plus house), также дом с положительным энергобалансом, дом по стандарту «энергия плюс» представляет собой здание, которое производит энергии для собственных нужд более, чем в достаточном количестве. Общий годовой объем энергопотребления является отрицательным в отличие от дома с низким энергопотреблением.

Базовым параметром Активного дома является объединение решений, разработанных институтом Пассивного дома (Германия), и технологий «Умного дома». Благодаря этому, удаётся создать дом, который не только тратит мало энергии, но ещё и грамотно распоряжается той незначительной, которую вынужден потреблять.

Вторым важным аспектом является создание благоприятного микроклимата в помещениях — правильная вентиляция, поддержка температурного режима и др.

Активный дом — это дом, способный снабдить энергией и теплом не только себя, но и гостевой дом, баню и нагреть бассейн.

Первый в мире активный дом построен в Дании, и он, помимо того, что потребляет мало энергии, как Пассивный дом, так ещё и вырабатывает её столько, что может отдавать её в центральную сеть, за что в большинстве стран можно получать деньги. Таким образом, дом становится источником дохода, а не затрат. К примеру, в Дании разработчики утверждают что дом окупит себя за 30 лет.[1]

Первый активный дом в России возведён в 2011 году в Подмосковье.[2]

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *