Строим экодом: подходящие материалы, коммуникации и пошаговая инструкция

В последние годы тенденция экологически чистого жилья все больше входит в моду, так как в основном материалы, применяемые для строительства «обычных» домов, содержат вредные химические соединения, которые негативно влияют на здоровье человека. И действительно: в природе предостаточно натуральных материалов, которые могут быть использованы для возведения стен и крыш, а также внутренней и наружной отделки домов.

Кроме того, природа имеет в своем «арсенале» и источники снабжения человека всеми необходимыми для жизни энергоресурсами. Многие городские жители, мечтающие о загородном доме, выбирают именно экологически чистые постройки, но не имеют информации о том, с чего начать. Поэтому в данной публикации будут представлены варианты экодомов, а также сведения о материалах, из которых они возводятся.

Строим экодом: подходящие материалы, коммуникации и пошаговая инструкция

Экодом — что это такое?

Экодом — это не просто веяние моды: за такими строениями будущее. Поэтому во многих европейских странах существуют государственные программы, направленные на разработку проектов строений, возводимых из экологически чистых материалов, в которых активно используются альтернативные источники энергии. Например, в Германии еще в 1996 году первый такой проект был воплощен в жизнь. Для России это направление на сегодняшний день является новинкой, однако многие владельцы загородных участков, узнав о нем, пытаются применить его элементы в своем доме.

Экодом, имеющий форму мансардной крыши, выстроенный в Румынии

Экодом — это максимально автономное строение, которое позволяет экономить энергоресурсы за счет теплоемкости используемых для строительства материалов, а также устройству инженерных систем обеспечения жизнедеятельности для одного или нескольких жилищ.

Важно! Водоснабжение осуществляется из скважин и колодцев, нагрев воды происходит за счет возобновляемой энергии, полученной от солнечных батарей, тепловых геотермальных насосов и т.п. Экодома, полностью отключенные от внешних источников электроэнергии или же снабжаемые ими только на 10%, по-другому называют пассивными.

Основные требования, предъявляемые к постройке экодома:

• энергоэффективный и простой дизайн строения;
• применение экологически чистых материалов;
• обустройство автономной системы отопления и кондиционирования;
• применение для обеспечения нормальной жизнедеятельности человека альтернативных источников энергии;
• автономность всех инженерных систем;
• разработка энергоэффективной планировки строения, например, минимальное количество или же полное отсутствие окон, выходящих на северную сторону.

Как обеспечивается энергосбережение и автономность дома?

Одна из характерных особенностей экологического коттеджа заключается в последовательном использовании энергосберегающих технологий. Основа энергосбережения — хорошая теплоизоляция стен, потолка и пола. Утепляют фундамент и кровлю. Она позволяет сохранить тепло, сэкономить внутреннюю энергию, не допустить попадания снаружи холодного воздуха.

Важно обеспечить правильное функционирование систем отопления, вентилирования (устройство централизованной системы) и кондиционирования. Дополнительно сэкономит энергоресурсы рекуперация тепла. В окнах устанавливаются энергосберегающие стеклопакеты, используются полимерные пленки, способные отражать инфракрасные лучи.

Последовательное применение энергосберегающих технологий может привести к тому, что загородный коттедж станет полностью автономным от источников извне. То есть он не будет зависеть от поселковой инфраструктуры, включающей централизованные водоснабжение и канализацию, газовые магистрали, электросети. Главные достоинства такого жилища заключаются в отсутствии необходимости платить за электричество и тепло, в доступном обслуживании и минимальном влиянии на окружающую среду.

В целом автономный дом в условиях нашего климата имеет следующие особенности:

• отсутствие или минимальное количество окон на северной стороне;
• расположение в северном крыле технических и подсобных помещений;
• наличие рекуперации тепла в вентиляционной системе (возвращает тепло в помещение);
• хорошее утепление и герметичность;
• очистка от внутренних загрязнений.

Где взять тепло, свет и воду в автономном коттедже?

Электроэнергию привыкли получать централизованно — по линии электропередач. В обществе сформировалось мнение, что производство электроэнергии — дело крупных компаний, электричество вырабатывается исключительно на гидро-, атомных и теплоэлектростанциях. Однако в масштабах экологического дома электричество вполне можно получать самостоятельно, используя один из альтернативных способов:

• ветряк — актуально в местностях, где постоянно дуют ветры достаточной силы;
• солнечные панели — применяются в регионах с большим количеством солнечных дней в году, на участках с хорошей экспозицией;
• мини-гидроэлектростанции — хороший вариант для домовладения, по территории которого протекает река или ручей.

Все эти альтернативные способы пригодны для производства электроэнергии в небольших объемах. Но потребности одного домовладения можно перекрыть полностью.

Экодом с его высокими показателями по энергосбережению прекрасно сохраняет тепло. Некоторые passive houses, в которых технология доведена до совершенства, вообще не нуждаются в отоплении — для поддержания оптимальных температурных условий достаточно того тепла, которое попадает в окна с солнечными лучами и производится обитателями. Важно только, чтобы площадь остекления была максимальной.

При необходимости устраивается отопительная система, в которой в качестве источника тепла используется биотопливо, производимое прямо на участке, или электричество от собственного ветрогенератора или солнечных батарей.

Еще один способ получить тепло в дом — тепловой насос. Это направление технологии весьма перспективное, но устройство теплонасоса — предприятие весьма затратное. Зато технология позволяет получить полностью бесплатное тепло и не зависеть от внешних факторов.

Воду получают путем сбора в специальный резервуар атмосферной влаги, используют родники, скважины, колодцы. Устраивается автономная канализационная система на основе современного септика. Стоки очищаются в ней до 90%, а это дает возможность использовать их для полива или технических нужд.

Материалы для постройки экодома

Для постройки экологически чистых домов применяются такие материалы, как древесина и солома, камень и стекло, глина, грунт и гипс.

1. Древесина — это наилучший материал для экодома, так как она обладает природной теплотой, а многие считают, что и положительной энергетикой. Для возведения стен могут быть использованы бревна или брус. Из них возводится сруб, который утепляется льняной паклей или мхом.

   
   Бревенчатый сруб проверен на прочность веками, поэтому не будет ошибкой выбрать именно древесину
   Кроме того, дом, имеющий каркасную конструкцию и комбинированный с натуральными утеплителями, будет теплым в зимний период и сохранит прохладу в летнюю жару.

2. Глинобитные стены или же возведенные из грунта, перемешенного с камнями, глиной и песком, — тоже отличный вариант. Как правило, дома, выстроенные из этих материалов, имеют толщину стен 600 и более миллиметров, и отличаются хорошим сохранением тепла и прохлады. При этом материал будет иметь доступную стоимость.

   
   Саман тоже проверен временем и, несмотря на то, что сегодня разрабатываются и поступают в продажу инновационные стройматериалы, от блоков из глины и соломы строители не спешат отказываться

3. Саманные блоки также являются хорошим проверенным строительным материалом, изготавливаемым из глины и соломы. Дом из них получается теплым и долговечным. Конструкция также держит прохладу летом и тепло зимой.

   
   Соломенные блоки применяются как самостоятельный материал для возведения стен или же в качестве утепляющего материала в каркасной конструкции

4. Соломенные блоки обладают высокими теплоизоляционными возможностями, с ними легко работать, материал имеет доступную стоимость. При выборе блоков из соломы как основного материала для стен их скрепляют между собой брусом, что придает прочность конструкции. Применяется этот материал и для укладки в каркасные стены, что делает их более теплыми и долговечными, нежели при применении минеральной ваты.
5. Кирпич и камень — это надежные и, безусловно, долговечные материалы, но они имеют один существенный минус — это высокая теплопроводность. Поэтому стены, возведенные из них, требуют хорошего утепления.

Для покрытия крыши в экодомах хорошо подходит керамическая черепица, металл, имеющий красочное покрытие или камыш.

Камыш — это уникальный материал, который способен сохранить внутри дома тепло в самые суровые зимы и прохладу в жаркие летние дни

Выше названы основные экологически чистые материалы для стен и крыши экодома. Конечно, работать с этими материалами несколько сложнее, чем с готовыми блоками, но все труды будут не напрасны. После того как фасад стен будет выровнен и окрашен, никто даже не подумает, что дом возведен из «подручных» материалов.

Материалы, не применяемые в экодомах

Начиная разработку архитектурного проекта экодома, нужно сразу же отказаться от использования для постройки и отделки материалов, содержащих токсичные вещества. К таким популярным сегодня материалам относятся пенополистирол, винил, а также утеплители, содержащие формальдегиды.

Европейскими стандартами названы четыре конкретных вещества, которые не должны быть в составе материалов, используемых при постройке экодома — это ЛОС, фталаты, формальдегиды и нефтепродукты. Чтобы разобраться подробнее, что они собой представляют, следует рассмотреть их некоторые характеристики.

ЛОС (летучие органические соединения)

ЛОС — это органические загрязнители, которые, к большому сожалению, содержатся сегодня в большинстве бытовой продукции. Они содержатся в лаках и красках, моющих и чистящих веществах, канцелярских товарах и материалах для изготовления мебели. Находясь в помещениях, эти вещества негативно влияют на микроклимат, что может привести к плохому самочувствию, головокружению, тошноте, а в худшем случае – к поражению таких внутренних органов.

Маркировка, устанавливаемая на товарах, которые обладают сертификатом безопасности для применения в быту

Чтобы избежать таких последствий, при покупке различных изделий и материалов стоит внимательно изучить маркировку и выбирать товары с «малым содержанием ЛОС» или «без ЛОС». Однако российскому потребителю более знакомо обозначение СЕ, которое говорит о безопасности продукта.

Важно! Если они уже присутствуют в доме или существует необходимость их применения, то использовать их следует в нежилых или же хорошо проветриваемых помещениях.

Фталаты

Фталаты – химические вещества, также содержащиеся во многих бытовых изделиях, начиная от парфюмерии и занавесок в ванной комнате и заканчивая клеями и препаратами для борьбы с различными насекомыми (инсектицидами). В связи с этим семью достаточно трудно оградить от соприкосновения с ними. Следует учитывать, что по данным ВОЗ, фталаты способны проникать в организм человека воздушно-капельным путем, через воду и еду. Нужно отметить, что по проведенным исследованиям многие ученые склоняются к тому, что фталаты следует отнести к канцерогенам.

Стеклянная посуда является экологически чистой продукцией, безопасной для человека

Чтобы минимизировать воздействие на человека этих веществ, первое, с чего нужно начать, — это отказаться от хранения продуктов в пластиковых упаковках, отдав предпочтение стеклянной посуде.

Формальдегиды

Формальдегиды – это химические вещества, которые содержатся в большинстве строительных материалов, в том числе и в изделиях из прессованной древесины — фанера, ДВП и ДСП. Сегодня большое количество мебели выполнено именно из этих материалов, покупатели же, доверяя производителям, пользуются ими, не задумываясь о последствиях, к которым может привести их эксплуатация. Формальдегиды, согласно проведенным исследованиям, выделяют испарения в окружающую среду на протяжении всего времени использования подобных материалов, вызывая слезливость, тошноту и общее плохое самочувствие. Кроме того, лабораторные эксперименты выявили связь между этими веществами и возникновением рака у лабораторных животных.

Деревянная мебель является неотъемлемой частью экодома

Чтобы защитить свой дом от этих веществ, в идеале использовать мебель, изготовленную из массивной древесины, не применять для утепления дома минеральную вату, в которой использовались формальдегидные смолы. Кроме того, дом должен иметь качественную вентиляционную систему, с помощью которой из помещений будут отводиться все вредоносные испарения.

Нефтепродукты

Нефтепродукты сегодня присутствуют практически во всех изделиях и продуктах, используемых в быту, например, в парафине и широко разрекламированном тефлоне, пластике, красках, лаках для ногтей и т.п.

Изучив представленный фотоколлаж, можно сделать вывод, что полностью исключить из применения изделия, содержащие нефтепродукты, не получится, но минимизировать их использование вполне реально

Если поставлена цель минимизировать использование этих веществ в своем доме, следует внимательно относиться к приобретаемым изделиям и материалам. Решив приобрести ту или иную вещь, достаточно открыть нужную страницу интернета и поинтересоваться составом материала, из которого она произведена. После этого можно сделать выводы о необходимости ее покупки.

Кроме того, нужно обращать на наличие вышеназванной маркировки, установленной общеевропейскими стандартами.

Какие материалы используются в строительстве экодома

В процессе проектирования и строительств применяются только безопасные и энергоэффективные материалы. Наиболее распространены в России:

• Дерево. Используется брус, бревно. На них наносится пропитка против плесени, насекомых, а также против других видов угроз.
• Кирпич. Применяется стандартный клинкерный кирпич, как с пустотами, так и без.
• Блоки. В частном строительстве становятся востребованы такие материалы, как соломенные и саманные блоки. Они дают хорошую изоляцию, оказывают малую нагрузку на фундамент.

Самым доступным вариантом при создании пассивного дома остается каркасная технология. Прочный каркас обшивается панелями или листами, дополнительно утепляется и изолируется. Скорость возведения значительно увеличивается, внутри здания будет тепло и комфортно.

Существует и черный список материалов, которые нельзя использовать в частном домостроении. Ограничено применение продукции с формальдегидами, нефтепродуктами, фталатами и летучими органическими соединениями в составе.

Форма и дизайн постройки

Как отмечают разработчики проектов экодомов, их форма и цветовое решение имеет немаловажное значение, и не из-за эстетической, а из-за рациональной стороны вопроса:

• способность сохранять тепло;
• способность противостоять природным воздействиям;
• создание просторных помещений в небольших по площади строениях;
• цветовое решение экстерьера дома также влияет на сохранение тепла — оптимальным вариантом для экодомов являются близкие к белому оттенки;
• внешняя отделка дома должна обладать теплоизоляционными возможностями, то есть сохранять тепло в холодное время года и прохладу в жаркие летние дни.

Что такое бионика?

Когда пытаешься разобраться, что означают понятия «экодом» и «зеленый дом», обязательно сталкиваешься с термином «бионика». Это наука на стыке техники и биологии, решающая инженерные задачи посредством анализа структуры и жизнедеятельности организмов.

Если говорить об архитектурной бионике, то это отрасль бионической науки, решающей задачи воссоединения архитектурных объектов с окружающей природой. Проще говоря, она предполагает заимствование бионических принципов из окружающего мира и у живых организмов для строительства.

При этом бионика не только копирует формы из природы и делает дома продолжением окружающего мира, она предполагает использование принципов экономии материалов, экологичности и экономии энергии, что очень близко к понятию экодома.

Освещение в экодоме

Освещение — это еще один фактор, которому следует уделить внимание, так как задача его обустройства должна быть направлена на сокращение энергозатрат. Для экодомов не подойдут привычные для россиян лампы накаливания – оптимальным вариантом станут экономные светильники с достаточно высоким КПД. Например, идеальным вариантом станут светодиодные лампы, которые не выделяют большого количества тепла при горении. Кроме того, этот вид ламп просто утилизировать, не причинив вреда окружающей среде.

Помещения должны иметь оконные проемы больших размеров и в то же время быть надежно защищенными от ветра и холода

Обязательным при обустройстве освещения является использование естественного света. Поэтому большинство окон в экодомах проектируется с южной стороны, а также в крыше. При выборе такого их расположения комнаты наполнятся не только светом, но и естественным теплом.

Важно! На нижнем этаже строения, с южной его стороны, оптимальным вариантом станут панорамные окна, то есть остекленная стена.

Для сохранения тепла и прохлады в разные периоды года в оконные рамы таких домов устанавливаются двух-, а иногда и трехкамерные стеклопакеты, оснащенные криптоновым или аргоновым наполнителем, а также имеющие покрытие из энергосберегающей пленки.

Энергоснабжение в экодоме

Сегодня даже в условиях экодома человек не может обойтись без электроснабжения, но оно должно быть автономным. Для добычи энергии можно использовать разные способы — это солнечные батареи или коллекторы и ветряки, которые накапливают природную энергию, благодаря которой происходит электроснабжение дома.

Солнечные коллекторы должны быть повернуты в южную сторону – тогда они будут накапливать энергию практически целый день

О том, как сделать солнечный коллектор, подробно описано в статье нашего сайта «Как сделать солнечный коллектор своими руками».

Ветряки, или ветровые генераторы, способны обеспечивать дом электричеством до 75-80 %. В комплексе с солнечными батареями или коллекторами жилье будет полностью обеспечено электричеством.

На отопления дома потребуется тепловая энергия — ее можно получить, обустроив геотермальное отопление или тепловые насосы, которое рассчитано на добычу тепла из грунтовых слоев или воды, если рядом с домом расположен водоем.

Правильно устроенное геотермальное отопление, способно обеспечить теплом определенную площадь дома

При обустройстве пленочного отопления, не требующего большого количества электроэнергии, могут быть задействованы те же солнечные коллекторы или ветряки.

Экодом — тепловая крепость

Ученых и писателей-фантастов всегда волновал вопрос о домах будущего… Сегодня очень актуален разговор о жилище, отвечающем новым условиям и стилю жизни современного человека. Природные ресурсы планеты иссякают, глобальное потепление нарастает, а всеобщий энергетический и экономический кризис охватил все страны. Поэтому так важно беречь энергоресурсы. Вэтой статье мы начнем разговор об энергосберегающих домах.

В октябре 1973г. разразился мировой энергетический кризис, впервые обнаживший накапливаемые десятилетиями негативные последствия хищнической добычи ископаемого топлива. Искрой, зажегшей кризис, явилось то, что арабские производители нефти прекратили ее поставку странам, поддерживавшим Израиль в вооруженном конфликте против Египта и Сирии. Мировая цена за 1 баррель нефти возросла в 4 раза. Именно тогда ученые объявили о размерах разведанных запасов энергоресурсов Земли. Оказалось, что нефти, газа, урана хватит лишь на 50-70 лет. Кроме того, стали проявляться катастрофические результаты начинавшегося глобального потепления из-за постоянного увеличения концентрации парниковых газов в атмосфере. Жилые дома и по сей день вносят сюда свой разрушительный вклад: антропогенная нагрузка, оказываемая ими на окружающую среду, составляет около 40% от общей. В70-хгг. ХХв. ученые и архитекторы начали разрабатывать проекты первых в мире экодомов.

В декабре 1997г. в Японии при участии более чем 120 стран был подписан Киотский протокол к Рамочной конвенции ООН об изменении климата. Цель- в период с 2008 по 2012г. снизить совокупный уровень выбросов парниковых газов на 7% за счет развития альтернативной энергетики без сжигания ископаемого топлива и снижения теплопотерь. Россия 4 ноября 2004г. подписала Федеральный закон о ратификации Киотского протокола. Всоответствии с этим законом предписывается ограничить суммарный средний уровень выбросов шести типов газов, перечисленных в Киотском протоколе: двуокиси углерода (СО2), метана (СН4), закиси азота (N2O), гидрофторуглеродов (ГФУ), перфторуглеродов (ПФУ), элегаза (SF6). Последние три типа газов не только создают парниковый эффект, но и активно разрушают озоновый слой атмосферы.

Экодома, или пассивные дома (от англ. passive house), назвали так потому, что они не требовали расходов на отопление. Первый дом по проекту архитекторов Николаса и Эндрю Исааков был построен в 1972г. в Манчестере (штат Нью-Хэмпшир, США). Здание имело кубическую форму, благодаря чему площадь поверхности наружных стен была минимальной, а площадь остекления не превышала 10% от нее. Таким образом, потери тепла снизили именно за счет объемно-планировочного решения. Чтобы добиться комфортных параметров микроклимата (температура и влажность), сооружение оптимально сориентировали по сторонам света и функционально зонировали все помещения. Стеклянные витражи южных фасадов удачно сочетались с массивными внутренними стенами и перекрытиями. Была предложена защита от солнца в виде выступающих навесов. Соотношение длины и ширины комнат составляло 3:2. Так как кровлю сделали плоской и покрыли светоотражающим алюминием, это снижало ее нагрев и уменьшало потребность в вентиляции в жаркое время года. На крыше дома установили солнечные коллекторы для подогрева воды в системе ГВС.

1-2.Экодома порой выглядят нарочито скромно или, наоборот, авангардно. Но главное- они позволяют беречь энергоресурсы. 3-4.Установка фотоэлектрических панелей- экомодернизация с целью повышения энергонезависимости.

История экодома в России

В 1972г. в Академгородке Красноярска, в Институте биофизики, было построено герметичное помещение объемом 315м3 для испытания замкнутой экотехнологии длительного жизнеобеспечения человека в экстремальных земных и космических условиях. Его разделили на четыре блока: оранжерея, жилые каюты, кухня, рабочая зона. Было проведено 10 экспериментов с экипажами, в которые входило по 1-3 человека. Самый продолжительный длился 180 дней. Ученые применяли специальные патроны для поглощения углекислого газа и систему регенерации воды, очищавшую жидкие отходы до состояния питьевой воды. Чтобы удовлетворить до 80% потребности команды в пище, в оранжерее при искусственном освещении выращивали пшеницу, сою, салат, чуфу (последнюю- для получения растительного масла). Использовали растения определенных сортов с укороченными стеблями в целях экономии пространства оранжереи. Продукты животного происхождения употребляли в виде консервов. После этого эксперимента в наши дни в 5км от Академгородка строят первый в стране экологический коттеджный поселок. При этом поставлена задача: опробовать на практике экотехнологии, испытанные в Институте биофизики. Уже возведено пять домов, ведут строительство еще 20. Экотехнологии применяют пока только в некоторых зданиях и не в полном объеме. Летом 2009г. планируется воздвигнуть еще 10 домов, которые оснастят современным экооборудованием. Поселок расположен в одном из наиболее холодных регионов России, но ученые надеются добиться абсолютной энергонезависимости зданий, полной переработки органических отходов в удобрения и биотопливо, а также самообеспечения свежими, экологически чистыми продуктами питания. Такой дом имеет смысл рассматривать вместе с участком, а называть его корректнее не пассивным, а, скорее, активным, ведь вырабатываемого тепла должно хватить не только на собственное отопление, но и на обогрев оранжереи и работу биологической системы утилизации отходов. Если эксперимент удастся, будет доказана целесообразность строительства подобных экопоселений в любом регионе России.

Принцип экодома

Впервые принцип sustainable design («проектирование устойчивой системы») сформулировали в мае 1988г. доктор Вольфганг Файст (основатель Института пассивного дома в Дармштадте, Германия) и профессор Бо Адамсон (Лундский университет, Швеция). Экологичный дом (экодом)- это здание, комфортное для жизни человека, не загрязняющее окружающую среду, энергонезависимое (использующее возобновляемые источники энергии), ресурсосберегающее (экономящее расход воды и тепла) и ресурсонакапливающее (производящее экологичные продукты питания и биотопливо).

Никакая городская квартира, никакой загородный дом не способен дать человеку такое чувство свободы и независимости, как собственный экодом. Безусловно, правительства многих стран понимают, что для устойчивого развития цивилизации понадобится перевести жилой фонд на энергосберегающие технологии. Концепцию экодома разрабатывают и совершенствуют в многочисленных исследовательских институтах по всему миру, и сегодня на ее основе построено более 2 тыс. сооружений в Германии, Дании, Швеции и других стра- нах Западной Европы, а также в США.

5.Ингрид Холм- хозяйка энергосберегающего дома в поселении Стенлесе (Дания). 6.Обстановка в доме семьи Холм- очень простая, практичная и уютная. 7.Общий вид дома с летней остекленной пристройкой. 8.Из кухни можно пройти в постирочную; в стиральную машину поступает дождевая вода из бака, расположенного в подвале. 9.Семья Холм, проживающая в доме площадью 138м2, платит за электричество в 3 раза меньше, чем пришлось бы в обычном доме. Здесь нет радиаторов, в редкие холодные дни супруги включают теплые электрические полы, смонтированные под ламинатом. 10.Летняя пристройка служит для отдыха и чаепитий. Вхолодное время года двери в нее закрывают. 11.Продолжение кухни- мини-постирочная. 12.Водонагреватель. 13.Гостиная обладает хорошей вентиляцией и инсоляцией. 14.Ни капли дождевой воды не пропадает- для садовой лейки сделан специальный вывод. 15.Толщина стен этого энергоэффективного дома равна 410мм. 16.Небольшое чердачное помещение дома занято рекуператором приточно-вытяжной вентиляции. Благодаря ему в доме поддерживается здоровый микроклимат, что так важно для супругов почтенного возраста.

Съемка дома в Стенлесе (Дания) проведена компанией Rockwool

Актуальность экодома в России

Специфика нашей страны заключается в суровом климате, при котором экодом практически не может обойтись без дополнительного отопления. Кроме того, в России, в отличие от Запада, пока нет государственных программ и нормативных документов по строительству экодомов. Однако некоторые энтузиасты надеются решить эти проблемы, создавая экопоселения. Экомодернизация домов в России вызвана в основном тем, что тарифы на энергоресурсы начали расти (по прогнозам, в 2009г. они увеличатся на 20%). Вряд ли глобальный экономический кризис, исчерпание мировых запасов нефти, газа и угля сами по себе вынудят россиян инвестировать средства в экодома. Но экомодернизация жилищ (пусть и не в полном объеме) в перспективе может стать достаточно выгодным мероприятием: это возможность не только экономить на электроэнергии, ГВС и отоплении, но и зарабатывать, продавая излишки биотоплива, компоста и сельхозпродукции.

Ксожалению, рынка альтернативной электроэнергии в России пока нет, как нет и налоговых льгот за использование таких источников. Абез них строительство систем электроснабжения на возобновляемых ресурсах малопривлекательно. Возведение экодомов (как и любая новая технология) на данном этапе обходится значительно дороже, чем традиционных жилых зданий. Однако отказ от масштабных инженерных сетей и теплокоммуникаций делает массовое строительство экодомов дешевле возведения других типов жилья, что уже доказал западный опыт. Взимнее время случаются аварии теплосетей, в результате которых тысячи людей лишаются тепла. На ремонт изношенных труб в мерзлой земле требуются большие материальные затраты.

17-18.Материалы из каменной ваты наиболее часто применяют для утепления домов. 19-20.Важно решать проблему энергосбережения в жилище комплексно. Использование энергосберегающих ламп вместо обычных очень скоро станет ощутимым для вашего кошелька: они редко перегорают и потребляют мало электроэнергии.

Преимущества экодомов

Благодатный микроклимат без радиаторов и кондиционеров (их роль выполняют теплые полы и грунтовой рекуператор); независимость от теплосетей за счет использования солнечной энергии и альтернативных источников тепла в автономной системе ГВС; благодаря автономной биологической очистке сточных вод можно отказаться от отравляющих природу и выделяющих метан (он рождает парниковый эффект) полей орошения; биогенераторная система утилизации биологических отходов, превращения их в биогаз и удобрения даст возможность сократить полигоны ТБО (твердых бытовых отходов), которые являются источником «парникового» метана; биогаз и пиролизный газ позволяют добиться энергонезависимости и остаться в гармонии с природой; сбор и использование дождевой воды уменьшают зависимость от водоснабжения (плюс экономия драгоценного природного ресурса- питьевой воды).

Специалисты Института пассивного дома в Дармштадте рассматривают экодом как тепловую крепость: теплоизоляционные качества стен, крыши и фундамента, энергоэффективность окон и система вентиляции позволяют такому зданию удерживать тепло подобно термосу.

Надежные стены

Хорошо утепленные толстые стены, безусловно, первое и главное условие существования экодома. Специалисты Института пассивного дома в Дармштадте рекомендуют следующие величины коэффициентов сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций экодома: наружные стены- 9-12; крыша- 14-16; фундамент- 8-10См2/Вт. Указанных параметров не удастся достигнуть, возводя стены традиционными методами из большинства теплоизоляционных материалов. Например, стена из блоков «Дюрисол» толщиной 375мм имеет величину коэффициента сопротивления теплопередаче лишь 3, См2/Вт, а стена из газосиликатных блоков (ячеистого бетона) толщиной 400мм- и того меньше: 2, См2/Вт.

Способ изготовления толстых глиносоломенных блоков, из которых выстроены некоторые американские экодома, не получил распространения в Европе. Впродвинутых западноевропейских экодомах «прижилась» система, состоящая из несущего деревянного или каменного каркаса, утепленного толстым (не менее 500мм) слоем жестких или полужестких плит из каменной ваты. Отолщине стен обычно можно судить по глубине оконных проемов. ВРоссии наиболее часто в качестве утеплителей применяют материалы таких марок, как Rockwool (международный концерн с штаб-квартирой в Дании), Paroc (Финляндия), «Кнауф», Ursa XPS (обе — Россия). Сточки зрения экологичности для экодома наиболее привлекательными можно считать плиты, изготовленные из каменной ваты. Они обладают следующими преимуществами: нетоксичны и неканцерогенны, в отличие, например, от такого материала, как асбестовое волокно; базальтовое волокно не ломается, не колется и не сыплется, как стекловолокно; негигроскопичны (водопоглощение составляет не более 1,5%) при одновременной хорошей паропроницаемости; с течением времени плиты из каменной ваты не сжимаются в объеме в отличие от стекловатных или шлаковатных плит; материал не подвержен действию грибков и насекомых; негорючи и термостойки- плиты из каменной ваты выдерживают температуру до 1000С.

Rockwool производит различные теплоизолирующие материалы из каменной ваты «на все случаи жизни». Легкие плиты Rockwool Лайт Баттс небольшой плотности (37кг/м3) предназначены для перегородок, перекрытий, утепления мансард, скатных кровель, сооружения полов по лагам, каркасных стен. Этот материал не оказывает большой нагрузки на стены и перекрытия хорошо пропускает через себя пар, выводя излишки влаги. Преимущества жестких гидрофобизированных теплоизоляционных плит Rockwool Флор Баттс (плотность составляет 125кг/м3), предназначенных для утепления полов и фундамента, заключаются в том, что сверху на них можно заливать битумную или цементную стяжку.

Роль метана в парниковом эффекте

Парниковый эффект- поглощение атмосферными газами тепла, излучаемого Землей. ВКиотском протоколе отмечается, что именно метан виноват в глобальном потеплении, хотя его выбросы в атмосферу намного меньше, чем двуокиси углерода. Мотивировано это тем, что для одинакового парникового нагревания атмосферы требуется в 21 раз меньше метана, чем углекислого газа. Кснижению парникового эффекта ведет даже простое сжигание метана вместо его выброса в атмосферу. Вотличие от углекислого газа, поглощаемого растениями, метан, попав в атмосферу, существует в ней десятки лет, медленно расщепляясь солнечной радиацией. Эффективное решение проблемы глобального потепления- сбор и использование метана как альтернативного возобновляемого топлива.

«Правильные» окна

Коэффициент сопротивления теплопередаче окон должен составлять не менее 1,5См2/Вт- это второе необходимое условие тепловой герметичности экодома. Требования к окнам предъявляются следующие: конструкция оконного профиля должна обладать низкой теплопроводностью и не иметь «мостиков холода»; предпочтительны трехкамерные или пятикамерные профили толщиной 62-130мм; желательно, чтобы двухкамерный герметичный стеклопакет был заполнен инертным газом (криптоном или аргоном), а на стекла нанесено металлооксидное низкоэмиссионное напыление (например, с оксидом титана); окна с большой площадью остекления должны выходить на южную сторону; для снижения потерь тепла через окна в зимнее время на ночь их лучше закрывать ставнями, рольставнями или плотными шторами.

Окна, отвечающие этим требованиям, даже зимой обеспечивают приток в дом солнечного тепла, так как специальное покрытие на стеклах не препятствует проникновению солнечных лучей, но отражает значительную часть тепла, идущую из помещения (парниковый эффект). Когда солнца нет и этот эффект отсутствует, окна следует закрывать ставнями во избежание потерь тепла.

Вэкодомах применяют деревянные или комбинированные (деревоалюминиевые или пластиковые окна с алюминиевыми накладками). Пластиковые окна имеют пустотелые рамные профили с большим количеством перегородок, например трех- или пятикамерные: Deceuninck (Бельгия), KBE, Rehau, VEKA (все- Германия).

Наиболее удачные конструкции- это оконные системы, полностью соответствующие нормам сопротивления теплопередаче даже для самых холодных районов России. Трехкамерный стеклопакет должен иметь толщину не менее 46мм. Монтажная глубина профиля- не менее 70мм. Значительное число камер в оконном профиле обеспечивает минимальную теплопроводность и сводит к минимуму «мостики холода».

Впоследнее время снова становятся популярными деревянные окна (лучший материал для них- сибирская лиственница). Причины этого: они не накапливают статическое электричество и не притягивают пыль; на них образуется меньше изморози и не конденсируется влага; твердость сибирской лиственницы близка к твердости дуба и с годами даже увеличивается; непропитанное дерево специально склеенного оконного профиля умеет «дышать» и поэтому создает в доме здоровый климат.

Для экодома лучше всего подходят деревянные окна с двухкамерными стеклопакетами (три низкоэмиссионных стекла, межстекольные камеры заполнены криптоном). Стеклопакет должен иметь теплоизоляцию с коэффициентом сопротивления теплопередаче 2См2/Вт.

Фото 25 Фото Ю.Евдокимовой21-22.Деревянные энергосберегающие окна: Lammin Ikkuna с раздельными створками (монтажная глубина- 130мм); Rudupis с одинарными створками (монтажная глубина- 104мм). 23-24.Пластиковые «теплые» окна: из профиля Trocal InnoNova (5камер, монтажная глубина- 70мм); из профиля EXPROF AeroSuprema (5камер, монтажная глубина- 118мм). 25.Деревянное окно в экодоме.

Без потерь!

Третье важнейшее условие сохранения теплового контура здания- наличие приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором тепла (теплообменником). Принцип ее действия заключается в том, что наружный холодный воздух поступает в противоточный теплообменник, в котором движется по трубам, омываемым снаружи теплым воздухом, идущим из дома в противоположном направлении. Врезультате на выходе из теплообменника уличный воздух стремится приобрести температуру комнатного, а последний, напротив, перед выходом из теплообменника стремится к уличной температуре. Так решается задача достаточно интенсивного воздухообмена в доме без потерь тепла.

Мнение специалиста

Утеплять свой дом надо в строгом соответствии со строительными нормами, чтобы экономить на отоплении. Эффективная теплоизоляция сохраняет тепло зимой и прохладу летом, она экологична, негорюча и негигроскопична. Так, через стены уходит до 40% тепла. Их эффективнее утеплить снаружи. Современные фасадные системы, например негорючая система Rockwool Rockfacade (ее монтируют и на фасаде со сложными архитектурными элементами), позволяют одновременно утеплить стены и оформить фасад.

Татьяна Смирнова, технический специалист компании Rockwool

ВРоссии, где климат более суровый, чем, например, в странах Европы, к основному рекуператору следует добавить еще и грунтовой. Его целесообразность доказана тем, что в некоторых западных экодомах применение грунтового рекуператора позволило отказаться от кондиционера. Температура грунта на глубине 8м более постоянная и составляет около 8-12С. Поэтому нужно заглублять рекуператор именно на эту величину, чтобы уличный воздух, проходя в грунте, независимо от времени года стремился принять соответствующую температуру. На улице могут стоять либо июльская жара, либо январский мороз, но в дом всегда будет поступать свежий воздух, температура которого оптимальна- около 17С.

26-27.ВПодмосковье уже есть поселки, дома в которых отвечают принципам поддержания здорового микроклимата: летом «зеленая» кровля не нагревается, а зимой она не позволяет помещениям остывать. 28.Схема устройства грунтового рекуператора (теплообменника) в загородном доме (Rehau): 1-грунтовой теплоколлектор Awadukt Thermo; 2-рекуператор тепла; 3-дренаж конденсата. 29.Рядом с домом расположена воздухозаборная труба грунтового теплообменника.

ВРоссии возможно приобрести приточно-вытяжные установки различных зарубежных компаний (на заказ) с рекуператором производительностью до 1000м3/ч и даже более. Стоимость системы пока достаточно высока- от 225тыс.руб. Некоторые компании, например Rehau и другие, выпускают специальный комплект деталей для монтажа грунтового теплообменника, значительно увеличивающий стоимость последнего.

Гелиосистемы

Солнечные коллекторы (или батареи)- гелиосистемы- четвертое условие существования экодома. Работа солнечного коллектора основана на парниковом эффекте: поглощаемое тепловое излучение солнца значительно превосходит обратное тепловое излучение коллектора. Существует два типа солнечных коллекторов: плоские и вакуумные. Ввакуумном парниковый эффект усилен тем, что обратное тепловое излучение коллектора не может пройти сквозь вакуум- так же, как в вакуумной колбе бытового термоса. Врезультате вакуумный коллектор, в отличие от плоского, нагревает теплоноситель до высокой температуры даже в мороз, что является решающим фактором в пользу его выбора для нашей страны. Но зимой, при коротком световом дне и облачности, количество тепла, вырабатываемого солнечным коллектором, значительно снижается. Всредней полосе России выгодна солнечная система ГВС, имеющая запасной источник тепла, ведь для сбора скудного зимнего тепла нужно много дорогостоящих коллекторов. Концепции экодома в качестве такого источника тепловой энергии лучше соответствует газогенератор, сблокированный с накопительным баком ГВС и работающий на дровах- возобновляемом топливе.

Особенности эксплуатации гелиосистем

Можно нагревать накопительный бак только солнечной энергией до 10 мес в году. При очень сильной облачности и морозе, а также для стирки и мытья легко нагреть воду в накопительном баке до нужной температуры, запустив газогенератор, ведь затраты на топливо для газогенератора существенно ниже, чем при использовании только котла (экономия средств может достигать 90%). При этом в периоды работы газогенератора подземное газохранилище интенсивно пополняется газообразным топливом.

Появляется возможность отапливать теплицу круглый год, обеспечивается круглогодичное функционирование биологической системы утилизации отходов.

Можно пользоваться открытым бассейном с марта до октября (вода в бассейне нагревается энергией солнца). Для обогрева экодома метражом 200м2 нужно 8-10 коллекторов общей площадью 32-40м2. Иэто с учетом нагревания с их помощью воды для семьи из четырех человек, а также их использования для отопления теплицы и работы системы биологической утилизации отходов. Правда, при этом необходим накопительный бак (или два бака) для горячей воды объемом 1,5-2тыс.л.

30-31.Вакуумные солнечные коллекторы, смонтированные на кровле. 32.Фотоэлектрические панели, вырабатывающие альтернативную электроэнергию, являются элементом конструкции кровли. 33.Стеклянные вакуумные трубки коллектора Vitosol 300-T (Viessmann).

Вместо заключения

Дом с описанными свойствами не случайно называют тепловой крепостью. Внем при мягком климате не нужны ни система отопления, ни кондиционеры, нет сквозняков, не ощущается холод, так как разница температур комнатного воздуха и внутренних поверхностей ограждающих конструкций пренебрежительно мала. Дом обогревает тепло, выделяемое бытовыми приборами, телами обитателей- хозяев и домашних животных, а также солнечная энергия. Поскольку в здании нет высушивающих воздух отопительных приборов, микроклимат можно сравнить с благодатной летней погодой где-нибудь на курортах горной Швейцарии. Это благоприятно воздействует, например, на тех, кто страдает от аллергии.

Вдомах, построенных в России, с ее короткими зимними днями, когда солнечные коллекторы не могут дать достаточно тепла, приходится монтировать дополнительные системы отопления. Чтобы минимизировать их влияние на микроклимат дома, целесообразно отдавать предпочтение теплым полам. Водном из следующих номеров журнала мы расскажем об оборудовании для замкнутой системы «энергосберегающий дом- участок».

Редакция благодарит компанию Rockwool и лично Полину Кулешову, а также фирмы Viessmann и Rehau за помощь в подготовке материала.

Водоснабжение и канализация

Вода и ее отведение является жизненно важными факторами, поэтому следует продумать, откуда будет поступать в дом вода и куда она будет отводиться. Здесь используются те же схемы, что и в обычном частном доме, не оснащенном центральными системами канализации и водопровода.

На участке пробуривается скважина для добычи питьевой воды, которая подается в дом при помощи насоса.

Септики могут иметь разную конструкцию и выполняются из разных материалов

Важно! Для отведения сточных вод обустраивается септик.

Отличным подспорьем для любого частного дома станет система сбора дождевой воды, ее очистка и использование для стиральной и посудомоечной машины, полива, мытья автомобиля и даже для душа.

Система сбора дождевой воды

Такая система поможет сэкономить достаточно большое количество питьевой воды, а главное – семья будет всегда иметь запас воды в случае пересыхания скважины или же на период ее очистки.

Вентиляционная система

В любом доме важнейшим вопросом является обустройство вентиляционной системы, так как от нее зависит здоровье микроклимата.

Регулирует вентиляцию в экодоме рекуператор

Рекуператор — это устройство, которое обеспечивает циркуляцию воздух и в то же время удерживает тепло внутри строения. То есть оно работает по принципу рекуперации тепловых потоков из вентиляции. Поэтому не происходит тепловых потерь через вентиляционные каналы, так, как если бы в них были установлены вытяжные вентиляторы. Приточные же вентиляторы приносят в помещения холодный воздух, требующий энергии на его нагрев. Благодаря своим возможностям рекуператор становится все популярнее среди владельцев частных домов.

Резюме

«Зеленые» дома (иди экодома) — новое и очень интересное явление в строительной индустрии нашей страны. Их строительство представляет огромный интерес для экономики и общества. А для жильцов — это хороший способ сэкономить на коммунальных услугах и обеспечить себе и своим близким здоровую и долгую жизнь.

Была ли эта статья для вас полезной? Пожалуйста, поделитесь ею в соцсетях: Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.

Система «Умный дом»

Чтобы все добытые ресурсы использовались рационально, как правило, в экодоме устанавливается управляющая система «умный дом».

Чем больше будет площадь солнечных батарей, тем больше поступит в дом возобновляемой энергии

Система контролирует оптимальную температуру и влажность в помещениях, работу вентиляции, расход воздуха и другие параметры. При отсутствии людей в помещениях «Умный дом» переводит работу всех климатических приборов в режим экономии, что и позволяет правильно использовать энергию.

Кроме климатических приборов, система может регулировать подачу горячей воды и температуру отопительных приборов.

Важно! В случае отсутствия умной системы будет сложно уследить за всеми параметрами и сэкономить добытую энергию.

Сегодня и в России появляются компании, занимающиеся разработкой проектов экодомов, в которые входят все системы коммуникаций. Если планируется в ближайшем будущем заняться строительством своего дома и есть желание освободиться от материалов, которые негативно влияют на здоровье человека, стоит подумать о экологически чистом строении. Однако следует понимать, что постройка и обустройство такого дома обойдутся недешево.

Можно ли построить в России экологичный дом

Остается ответить на последний вопрос: можно ли построить экодом в России сегодня? Сначала хочется сказать, что это практически невозможно из-за климатических особенностей. Сделать дом не нуждающимся в качественном отоплении где-нибудь на побережье Средиземного моря в Италии намного проще, чем под Тулой или в Ленинградской области.

Однако не все так плачевно. Современные технологии позволяют создать дом, который будет отвечать всем требованиям и принципам экодома на многих территориях РФ. Главное — обратиться за помощью к людям, которые знают, что и как делать, а не просто копируют западные решения, которые у нас могут и не работать.

Компания Render House занимается проектированием и строительством домов. Ознакомиться с типовыми проектами вы можете в каталоге на сайте.

Мастер-класс: строим недорогой энергоэффективный экодом

Построить такой дом можно самостоятельно, причем необязательно на это придется потратить много денег. Пошаговая инструкция ниже поможет вам построить энергоэффективный экодом из соломы.