Тема 9. УРБАНІСТИКА

матеріал 5

146. Доступне житло – технічний аспект. Частина 2

Матеріал

Для вчителя

Для учня

Завантажити матеріал (PDF)

Урок №146. Доступне житло – технічний аспект. Частина 2

Очікувані результати навчання:

ідентифікує, формулює та аналізує самостійно або у співпраці з іншими життєву/навчальну проблему [12 ПРО 4.2.1]
розробляє самостійно або у співпраці з іншими стратегії ефективного розв’язання життєвої/навчальної проблеми [12 ПРО 4.3.1]
планує, здійснює пошук, опрацьовує, порівнює, аналізує, оцінює самостійно або у співпраці з іншими надійність джерел і достовірність інформації для розв’язання життєвої/навчальної проблеми [12 ПРО 2.1.1]
застосовує самостійно або у співпраці з іншими наукове знання і власний досвід для розв’язання життєвої/ навчальної проблеми [12 ПРО 4.3.2]
інтерпретує самостійно або у співпраці з іншими інформацію природничого змісту, представлену в різний спосіб [12 ПРО 2.2.2]
презентує самостійно або у співпраці з іншими результати дослідження в обраний спосіб [12 ПРО 1.5.3]
оцінює самостійно або у співпраці з іншими значення природничих наук, техніки і технологій для суспільного прогресу і сталого розвитку [12 ПРО 3.4.1]

Мета уроку: Сформувати в учнів розуміння того, яким може бути доступне, комфортне та екологічне житло в сучасному світі, навчити критично аналізувати технічні характеристики домів та обирати оптимальні рішення для різних умов життя.

Цілі сталого розвитку:

Які цілі сталого розвитку (в порядку пріоритетності) опрацьовуємо на уроці:

ЦСР 11: Сталий розвиток міст та спільнот
ЦСР 7: Відновлювальна енергія
ЦСР 13: Боротьба зі зміною клімату
ЦСР 12: Відновлювалье споживання та виробництво

Ключові слова: житло, урбаністика, енергоефективність, екологічні матеріали, автономність, ЦСР

План уроку:

Мотивація.
Теоретичний блок.
Життєва ситуація.
Самостійна практика.
Рефлексія.
Додаткові джерела (після уроку).

Очікувані результати для вчителя:

Отримає зворотний зв’язок про рівень розуміння учнями техніко-екологічних критеріїв житла.
Сформує в учнів міжпредметні зв’язки (екологія + технології + суспільствознавство)
Підтримає в учнів цінності сталого розвитку та відповідального ставлення до довкілля.
Виявить учнів з аналітичним мисленням і навичками практичного узагальнення

Очікувані результати для учнівства:

Аналізувати різні типи житла за критеріями: будівельні матеріали, джерело енергії, екологічність, доступність і рентабельність.
Визначати, які типи житла підходять для різних соціальних та географічних умов.
Формулювати власну думку про те, яким має бути житло майбутнього.
Працювати в групі, дискутувати та аргументувати свої вибори.
Формують власну думку щодо проблеми та шукають можливі рішення.
Застосовувати знання з екології, географії, економіки, технологій та громадянської освіти на практиці.
Виховати відповідальне ставлення до навколишнього середовища.

1. Мотивація:

Чому в одних країнах люди живуть у комфортних будинках, а в інших – у неналежних умовах?
Які наукові знання можуть допомогти розв’язати проблему доступного житла?
Як пов’язані між собою вартість житла, його якість та екологічність?
Посилання: 10 неймовірних будинків, побудованих з перероблених матеріалів
У Данії створили будинок, який виробляє більше енергії, ніж споживає.
Це будинок категорії energy-plus, який більше виробляє, ніж споживає
Посилання: en.wikipedia.org+1dpaonthenet.net+1.
Обладнаний сонячними фотоелектричними панелями (~50 м²) та сонячними тепловими колекторами (~6,7 м²), комп’ютерною системою для автоматичного регулювання вікон і жалюзі.
В Індії будують будинки з переробленого пластику – це на 40% дешевше звичайних матеріалів
У Японії розробили “дихаючі” стіни, які автоматично регулюють вологість

Будівельна галузь споживає 40% світової енергії та відповідає за 36% викидів CO₂
У Нідерландах створюють будинки з 3D-друку, що коштують на 70% дешевше традиційних
Бамбук росте в 35 разів швидше за дерево і може витримати навантаження як сталь

Тобі може знадобитися:

Новітні матеріали й технології у проєктуванні й будівництві:

Аерогель – найлегший твердий матеріал у світі (на 99,8% складається з повітря)
Самозалікуючий бетон може “жити” до 200 років
Біоміметичні матеріали копіюють структуру крил метелика для покращення теплоізоляції

3D-друк будинків знижує вартість будівництва на 50-80%
Модульні будинки можна збирати за 1 день
Енергоефективні будинки економлять до 90% енергії

Корисні онлайн-ресурси:

PassivHaus Institute – стандарти енергоефективного будівництва https://passivehouse.com
Green Building Council – сертифікація зелених будівель https://worldgbc.org/
UN-Habitat – програми доступного житла ООН https://unhabitat.org

Життєва ситуація:

Завдання 1. Учні заповнюють таблицю:

Порівняння типів житла

Завдання 2. Розрахунок вартості житла

Розрахуйте вартість енергоефективного будинку площею 100 м²:
- Традиційні матеріали: 1500 $/м²
- Енергоефективні матеріали: 2000 $/м² (але економія 60% енергії)
- Тарифи на електроенергію: 0,15 $/кВт·год
- Річне споживання: традиційний дім – 15000 кВт·год, енергоефективний – 6000 кВт·год
Знайдіть термін окупності інвестицій в енергоефективні технології
Створіть графік залежності загальних витрат від часу для обох типів будинків

Формули для роботи:

Термін окупності = (Додаткові інвестиції) / (Річна економія)
Загальні витрати = Початкові витрати + Річні витрати × Кількість років

Завдання 3.
Синтез знань “Проєктне бюро майбутнього” (25 хвилин)

Командний проєкт: Розробка концепції доступного екобудинку

Клас ділиться на 4-5 команд по 4-5 учнів. Кожна команда отримує різні умови:
Команда 1: Будинок для молодої сім’ї з обмеженим бюджетом (до 50 000 $)
Команда 2: Багатоповерхівка для соціального житла в місті
Команда 3: Заміський будинок з автономними системами
Команда 4: Реконструкція старого будинку з підвищенням енергоефективності
Команда 5: Тимчасове житло для біженців або постраждалих від стихій

Шаблон для роботи команд:

Наукове обґрунтування (фізика):
- Вибір теплоізоляційних матеріалів
- Розрахунок енергопотреб
- Схема вентиляції та опалення
Інноваційні матеріали (хімія):
- Опис обраних будівельних матеріалів
- Їх переваги та недоліки
- Екологічність та переробка
Здоровий мікроклімат (біологія):
- Системи очищення повітря
- Освітлення та його вплив на здоров’я
- Боротьба з шкідливими мікроорганізмами
Економічна ефективність (математика):
- Розрахунок загальної вартості
- Термін окупності
- Порівняння з альтернативамиКожна команда представляє свій проєкт.

Попрактикуймо самостійно:

Відео

Таблиця: Які матеріали краще зберігають тепло?

№	Назва матеріалу	Зовнішній вигляд / з чого зроблений	Наскільки добре зберігає тепло? (слабо/ середньо/ добре)	Де використовується
1	Скло	Прозоре, тверде, гладке	Слабо	Вікна
2	Пінопласт	Легкий, білий, як пінка	Добре	Утеплення стін, дахів
3	Мінеральна вата	М’яка, волокниста	Добре	Утеплення стін, дахів, труб
4	Аерогель	Дуже легкий, прозорий або білий порошок	Дуже добре (один з найкращих)	Космос, дорогі будівлі
5	Дерево	Тверде, з волокнами, природне	Середньо	Стелі, стіни, підлоги
6	Корок (пробка)	Легкий, з пор, коричневий	Добре	Підлоги, стіни, звукоізоляція
7	Ековата	Як подрібнений папір	Добре	Стелі, стіни
8	Скловата	Схожа на мінеральну вату, з скляного волокна	Добре	Стелі, горища
9	Газобетон	Сірий, пористий блок	Середньо	Будівництво стін
10	Метал	Твердий, блискучий	Слабо	Каркаси, дахи
11	Солом’яні панелі	З соломи, жовтуваті, природні	Добре	Екобудинки

Вчитель дає зразки (попросити зазадалегідь принести) чи фото — учні в групах заповнюють таблицю.
Обговорення: Чому скло слабо зберігає тепло? Чому пінопласт легкий, але теплий?
Додаткове завдання: створити “рейтинг утеплювачів”.

Додаткова інформація:
Втрати тепла в будівлях:

30-40% – з вентиляційним повітрям
20-30% – через стіни
15-25% – через вікна
10-25% – через дах
3-6% – через підвал

Посилання на джерело: tke.if.ua

Рефлексія:

Гра «Вгадай технологію»: 

«Цей матеріал виготовляють із залишків сільськогосподарських культур, і він добре утримує тепло.»
«Ця технологія дозволяє зберігати електроенергію з природного джерела.»
«Це дах, який не лише захищає будинок, а й може затримувати вологу та очищати повітря.»
«Цей тип будинку легко перевезти з місця на місце й зібрати за кілька днів.»
«Цей матеріал може бути зроблений власноруч зі звичайної глини, соломи та піску.»
«Цей тип будинку легко перевезти з місця на місце й зібрати за кілька днів.»
«Цей матеріал може бути зроблений власноруч зі звичайної глини, соломи та піску.»
«Цей тип опалення не залежить від міських мереж і може працювати на гранулах.»
«Цей будинок майже не витрачає енергії завдяки хорошому утепленню й орієнтації до сонця.»
«Це найпоширеніший тип багатоповерхівки в українських містах.»

Інтерактивна рефлексія “Будинок знань”:

Метафора: Учні “будують” свій “будинок знань” з уроку

Фундамент – які базові наукові принципи лежать в основі доступного житла?
Стіни – які конкретні технології та матеріали ви запам’ятали?
Дах – як ці знання можна застосувати в реальному житті?
Вікна – які нові перспективи відкрились для вас у цій темі?

У вільний від відпочинку час:

Дослідіть енергоефективність свого власного будинку.
Проведіть “енергоаудит”: виміряйте температуру в різних кімнатах, знайдіть місця втрат тепла, запропонуйте 3 способи покращення.
Створіть бізнес-план стартапу з виробництва доступного екологічного житла. Врахуйте наукові, технічні та економічні аспекти.

Завантажити матеріал (PDF)

Урок №146. Доступне житло – технічний аспект. Частина 2

Очікувані результати навчання:

Мета уроку: Сформувати в учнів розуміння того, яким може бути доступне, комфортне та екологічне житло в сучасному світі, навчити критично аналізувати технічні характеристики домів та обирати оптимальні рішення для різних умов життя.