Автономное экологичное жилье, обеспеченное современными системами, может функционировать самостоятельно и не наносить ущерба нашей планете. Построить такой дом и оснастить его умными технологиями вполне осуществимо.
В данном материале мы расскажем, как можно реализовать проект экодома своими руками, используя исключительно природные материалы, такие как глина, песок, солома и древесина. Мы собрали и проанализировали информацию о самых перспективных вариантах, подробно изложив процесс строительства экологически ориентированного дома.
Начинающим строителям пригодятся предложенные нами советы. Для удобства усвоения данной темы к тексту приложены фотогалереи, схемы и видеоинструкции.
Краткое содержание статьи
Экодом: миф или реальность
С интересом к строительству экодомов число проектов, которые казались невозможными, растет, и все больше из них становится реальностью, демонстрируя впечатляющие результаты. Принципы экологически чистого жилья известны тем, кто хотя бы раз останавливался или жил в сельской местности.
До сих пор на окраинах городов строятся дома из бревен, бруса и кирпича — натуральных материалов, в которых нет вредных искусственных добавок.
Схема двухэтажного дома, построенного по технологии «двойной брус», предполагает использование две слоя древесины (профилированного сухого соснового бруса) для стен, потолков и внутренних перекрытий.
Современные владельцы загородной недвижимости и дач уже давно внедрили септики и биологические установки — современные компактные системы для переработки отходов. Бытовые сточные воды разлагаются естественным образом, затем твердые остатки применяются в качестве удобрений, а очищенная жидкость (с уровнем чистоты до 98%) используется повторно, например, для орошения сада или ухода за участком.
Схема системы биологической очистки с двумя камерами (аэробная и анаэробная) и полем фильтрации. После обработки жидкость уходит в грунт.
В сфере отопления обстановка иная: по-прежнему основным источником тепла остаются электрические (или газовые, бензиновые и угольные) котлы, либо традиционные печи, работающие на дровах. В экологичных системах использование ископаемого топлива (газа, угля и дров) исключено.
Установка солнечных панелей способствует снижению расхода получаемой электроэнергии, поскольку мощности альтернативных источников недостаточно для обеспечения работы энергоемких приборов.
К оптимальным источникам тепла и энергии относят:
- гидродинамический теплогенератор с кавитатором;
- системы на солнечных батареях;
- внешние ветряные генераторы;
- биогазовые установки (для сельскохозяйственных хозяйств).
Эффективное взаимодействие систем отопления, энергосбережения и переработки отходов позволяет поддерживать полноценное автономное функционирование дома без загрязнения атмосферы или почвы.
Например, экодом площадью 48 м², созданный румынскими архитекторами, построен из клееного бруса и оснащен стеклопакетами, крыша которого покрыта деревянной черепицей. Общая стоимость составляет 25 тысяч евро.
Таким образом, при желании можно самостоятельно возвести абсолютно «чистый» дом, ведь примеры встречаются повсеместно. В таких странах, как Скандинавия, Австрия, Германия, Дания и Великобритания, разрабатываются сотни проектов экологичного жилья, среди которых как любители природы, так и государственные организации. (Кстати, проект современного дома можно заказать у архитектурно-дизайнерской компании chproekt.com.ua).
Основные принципы для проектирования экологически безопасных домов
Если вы готовы начать строительство эко-дома своими руками, первый шаг — это проектирование, подразумевающее детальное планирование всех стадий возведения здания и подключения необходимых систем обеспечения.
Принцип 1: Основным требованием экодома является просторная территория, предназначенная для проживания и благоустройства. На каждого человека должно приходиться не менее 30 кв. м, а вокруг дома достаточно места для озеленения.
Принцип 2: Внутренняя отделка помещений должна быть выполнена из экологически чистых природных материалов.
Принцип 3: Высота потолков в жилых помещениях должна составлять не менее 2,8 м, а в мансардных — не менее 2,6 м.
Принцип 4: Суммарное энергопотребление не должно превышать 5 кВт/ч. Для уменьшения затрат на электричество целесообразно использовать тепловые насосы, солнечные панели и ветряки.
Принцип 5: Приоритет следует отдавать использованию вторичных и натуральных строительных материалов при возведении и отделке экстерьера. Желательно, чтобы они превалировали.
Принцип 6: При ландшафтном и интерьерном дизайне рекомендуются стили эко, кантри, бохо и народные традиции.
Принцип 7: Рекомендуется предусмотреть создание зимнего сада, широких террас и уголков для насаждений.
Принцип 8: Проект должен включать участки для сауны, русской бани, просторной джакузи или бассейна.
Первый шаг — выбор участка для строительства. Идеальным вариантом будет ровный участок с доступом к водоисточнику и хорошей освещенностью. В случае частых северных ветров стоит защитить северную сторону дома (например, высаживая высокие хвойные деревья).
Интересным проектным решением может стать частичное строительство дома «в земле». Часть здания будет защищена и утеплена естественным образом, но придется обязательно предусмотреть искусственное освещение подземной области.
Второй этап — уточнение особенностей строительства экодома. Ключевым моментом является теплоизоляция: чем лучше организована система защиты, тем меньше энергии потребуется для обогрева.
Для увеличения теплоизоляционных свойств можно использовать несколько методов, например:
- усиление теплозащиты в зонах с «мостиками холода»;
- создание многослойных стен (до 4 слоев с промежутками, заполненными минеральной изоляцией или отходами целлюлозы и хлопка);
- дополнительное утепление фундамента и подвала.
Удалось бы также разделить пространство на «зимнее» и «летнее». Как известно, наши предки имели зимние и летние жилища (с печью и без отопления соответственно).
Много энергии тратится на освещение, поэтому важно использовать максимальное количество естественного света. Для этого одну из стен главного помещения можно сделать стеклянной, установив тройные стеклопакеты с деревянным каркасом и ударопрочным стеклом.
Вариант дома с круговым остеклением: в течение светового дня большинство помещений освещены естественным образом благодаря стеклянным стенам по периметру.
Герметичность дома должна быть максимальной, следовательно, важно продумать систему вентиляции. Чем больше полезных функций интегрировано в строительство, тем меньше энергии потребуется для обеспечения теплом, светом и водой.
Устройство «зеленых» крыш способствует дополнительному утеплению и задержанию дождевой воды. Для успешного роста травы на крыше применена специальная технология инверсионных эксплуатируемых кровель.
Секреты планировки: чертежи и схемы
Визуализация проекта поможет упростить его реализацию, а эскизы, чертежи и схемы с указанием расположения, размеров и используемых материалов ускорят процесс.
Не забывайте, что начинать строительство дома (в том числе и экодома) нельзя без получения разрешительных документов от государственных органов, которые дают «добро» только после тщательного изучения проекта. Рекомендуется составлять полноценную документацию совместно с проектировщиками, чтобы избежать недоразумений.
Один из вариантов общей схемы для строительства экологичного дома предусматривает элементы системы водоснабжения, теплоизоляции, вентиляции, освещения и декоративного оформления.
Что важно отражать на схемах для экодомов? Все, что может вызвать затруднения, например, расположение вентиляционной системы.
Схема вентиляции с рекуператором — это устройство, представляющее собой теплообменник, который использует тепло уходящих газов для частичного подогрева системы отопления.
Экономия энергии от солнечных батарей также предполагает установку различных сложных систем, включая горячее водоснабжение.
На схеме представлена система с двумя источниками электроэнергии: солнечными панелями на крыше и котлом, размещенным в подвале. Это решение будет считаться экологически безопасным, если для работы котла используется биотопливо.
Кроме того, есть вариант установки солнечной системы с водяным коллектором. Недостаток таких систем в том, что нагретую воду можно использовать только в качестве теплоносителя или санитарной воды, причём сразу после нагрева.
Для тех, кто хочет накапливать солнечную энергию для зарядки бытовой техники, лучше всего создать гелиосистему с использованием солнечных панелей.
Солнечный коллектор установлен на крыше отдельно стоящего сооружения, специально спроектированного для интеграции системы водонагрева. Горячая и холодная вода поступает в дом через подземные трубопроводы.
Установка ветряных генераторов в областях с лесами или другими барьерами для ветра считается нецелесообразной, тогда как на морских побережьях, в степных и горных регионах затраты на их установку оправданы.
Синхронизировать работу солнечного коллектора и ветряного генератора возможно с использованием гибридного контроллера, который распределяет выработанную энергию между потребляющими устройствами или отправляет её в накопительные устройства (+)
Перед строительством дачного или загородного дома из дерева стоит тщательно спланировать создание теплоизоляционного слоя.
Выбор теплоизоляторов варьируется в зависимости от места: это могут быть минеральная вата, а также твердые и рыхлые утеплители на натуральной основе, маты из шерсти или хлопка.
Ученые из Уэльса разработали уникальный дом, который потребляет меньше энергии, чем производит. Этот компактный «электрический завод» представляет собой стандартный проект, доступный для покупки любому желающему. Уверяют, что его цена близка к стоимости обычного жилья.
На крыше и части стен располагаются мощные солнечные панели, присутствуют энергоэффективные бытовые приборы и «умная» система автоматизации, обеспечивая избыток электроэнергии (+)
Готовые проекты можно найти на сайтах компаний, которые занимаются строительством экодомов и зданий с минимальным потреблением энергии.
Экологические объекты обычно оборудованы автономной системой водоснабжения с источником, создающим воду.
Отопительная система экодома может комбинировать несколько эффективных решений, таких как газовый котел, солнечные батареи или коллекторы, и ветряные генераторы.
Основные принципы энергосбережения являются основой таких строений. Теплоаккумулятор должен быть обязательным элементом.
Территория, окружающая экодом, должна быть оснащена необходимыми техническими средствами. Для больших участков желательно организовать автоматическую систему полива.
Для предотвращения перебоев с электроснабжением требуется установить газовый или электрический генератор.
Отдельные здания нуждаются в установке интеллектуальной системы контроля доступа на свою территорию.
Для создания комфортного и здорового микроклимата в помещениях экодома необходимо использовать климатическую систему.
Умная система управления освещением, как на улице, так и внутри, питается от солнечных батарей, потребляя всего 12 В.
Автономное водоснабжение из колодцев или скважин.
Солнечные панели как дополнение к системе отопления.
Теплоаккумулятор в экодомах.
Автоматический полив для ухода за участком.
Электрический или газовый генератор.
Интеллектуальная система контроля доступа.
Умная система управления климатом в помещениях.
Управление освещением с помощью умной системы.
Теперь давайте подробнее рассмотрим два проекта – строительство экодомов из соломы и дров с использованием глины как связующего элемента.
Строительство экодома из соломы и глины
Солома, отличающаяся высокими теплоизоляционными свойствами, исторически использовалась в крестьянских домах – ею покрывали крыши, делали наполнители для матрасов и утепляли пазы между бревнами. В южных регионах можно встретить разнообразные хаты, полностью возведенные из соломенных тюков.
Осознавая свойства этого материала и особенности технологии сборки каркаса, можно самостоятельно построить «соломенный дом».
Саманные дома могут отличаться по этажности, форме стен и крыши, а также размерам. Из-за глиняной отделки иногда трудно понять, что основным строительным материалом является «соломенный» кирпич.
Преимущества и недостатки соломенных блоков
Первым важным аспектом является доступность основного строительного сырья. Его получают в результате обработки сельскохозяйственных культур, таких как бобовые, зерновые, конопля или лен.
Зерна и семена перерабатываются, в то время как стебли, оставшиеся после сбора урожая, высушиваются и используются для кормления животных. Кроме того, солома подходит для создания декора в деревенском стиле.
Легкость и компактные размеры материала будут полезны тем, кто планирует выполнять строительные работы самостоятельно, без использования тяжелой техники или помощи работников.
С увеличением спроса на экологически чистые материалы появилась целая индустрия, занимающаяся производством саманного кирпича (из прессованной соломы и глины) и биотоплива.
Солома и саман активно применяются в частном строительстве благодаря следующим характеристикам:
- обладают низкой теплопроводностью;
- не подвержены воспламенению, а только тлеют (речь идет о прессованном и заштукатуренном материале);
- не содержат химических добавок;
- доступны по цене.
К недостаткам относятся гигроскопичность и, как следствие, предрасположенность к быстрому гниению. Кроме того, соломенные тюки могут привлекать грызунов, которые тоже ценят экологичность.
Чтобы устранить эти недостатки, плотность строительного материала увеличивается до 300 кг/м³, блоки армируются и покрываются специальной штукатуркой с добавлением гашеной извести.
Спрессованная в панели солома – превосходный строительный ресурс, позволяющий быстро возводить экологически безопасные конструкции.
Для перемещения соломенных элементов на место установки не требуются подъемные механизмы. Они подходят для реализации различных архитектурных решений.
Соломенные панели служат идеальным стеновым материалом и отличной теплоизоляцией, что ведет к снижению строительных затрат.
Гигроскопичность соломенных панелей позволяет применять их в конструкциях, которые могут подвергнуться намоканию.
Подготовка материала
Чтобы ускорить процесс строительства, можно приобрести готовые соломенные тюки или саманные кирпичи. Обе эти опции можно подготовить самостоятельно, заранее запасившись достаточным количеством сырья. Сбор материала лучше планировать на конец лета или осень – в период уборки урожая.
Именно в этот период сухие стебли отвечают необходимым характеристикам. Солома редко доживает до весны без повреждений, так как подвергается гниению и покрывается плесенью из-за влажности.
Саманные кирпичи обычно изготавливаются самостоятельно: смесь из глины, растительных волокон, навоза и извести помещается в формы, напоминающие ящики без дна, и утрамбовывается. Затем их необходимо оставить сохнуть на 7-10 дней, периодически переворачивая.
Материал следует хранить в большом сарае с прочной крышей, защищенной от влаги, с хорошей естественной вентиляцией. Для утепления можно использовать маты, сделанные также из соломы (рекомендуется ржаная, так как ее не любят мыши).
Строительство фундамента и каркаса
Пока «зреет» материал, можно подготовить фундамент. Он создается согласно стандартной схеме для каркасных домов. Специалисты советуют применять облегченный ленточный вариант, так как тюки имеют небольшой вес.
Для фундамента выкапывается неглубокий котлован, по периметру устанавливают опалубку из досок и заливают густой смесью глины и песка. Впрочем, солому также иногда добавляют в основание дома.
Пока глина сохнет, по углам и обрамляющим стенам устанавливают металлическую арматуру для будущей обвязки. После того как фундамент затвердеет, из деревянных брусьев (15 см х 15 см) собирается каркас. В первую очередь устанавливаются угловые стойки, затем – дополнительная поддержка для стен. К вертикальным элементам добавляются горизонтальные – доски или бруски меньшего сечения.
Если планируется создание цокольного этажа, еще на стадии фундамента необходимо углубить его не менее чем на 45 см и осуществить гидроизоляцию подвального пространства.
Обмазка соломенными блоками
Блоки укладываются по очереди в ряды, как при кирпичной кладке. Швы между рядами заполняются. Каждый блок фиксируется металлическими прутьями и обвязкой. После заполнения каркаса производится дранкование по диагонали тонкими досками для повышения устойчивости стен. Крыша устанавливается в самом конце, по традиционной технологии.
Перед тем как использовать соломенные тюки, еще раз необходимо проверить их качество: хороший материал будет иметь приятный золотистый цвет и аромат сушеных трав, а также быть сухим на ощупь.
Во всех образовавшихся швах и зазорах следует использовать саманную смесь для герметизации. Для защиты от грызунов стены следует обтянуть металлической сеткой с мелкими ячейками. Иногда для утепления укладывают второй слой из более тонких соломенных матов.
Снаружи стены из соломы покрываются известковой штукатуркой (толщиной 2,5-3 см) и декорируются цветной или белой краской. В качестве колера можно использовать ультрамарин, умбру, фиолетовый кобальт, железный сурик и оксид хрома.
Завершающим этапом становится внутренняя отделка, совмещенная с оборудованием здания и прилегающей территории системами жизнеобеспечения.
Технология строительства из дров и глины
Древесина, которая сегодня воспринимается как традиционное, но отодвигающееся на второй план топливо, может быть использована иным образом – как материал для создания стен.
В России для технологии строительства из бревен придумали интересное название – «глиночурка», в то время как в Америке данный метод известен как Cordwood. Если дом из дров обеспечен интеллектуальными системами энергосбережения, его можно смело считать экологически чистым и не загрязняющим природу.
Уникальный «зеленый» дом, созданный с применением технологии cordwood masonry. Естественный вид акцентирован за счет различных архитектурных особенностей: инверсионная крыша с газоном, бревна в качестве опор и отделка из натурального камня.
Плюсы технологии «глиночурка»
Старинные строения с деревянными стенами, скрепленными глиняным раствором, встречаются по всему миру. Некоторые из них существуют уже несколько сотен лет, что свидетельствует о надежности данной технологии в контексте прочности и долговечности. Стены толщиной от 15 до 45 см сохранили свою форму и продолжают функционировать до сегодняшнего дня.
Глина и бревна занимают центральное место в кладке и идеально дополняют друг друга, создавая в доме комфортный и приятный микроклимат.
Люди, имевшие возможность жить в домах по технологии cordwood masonry, отмечают, что зимой здесь тепло, а в летние знойные дни поддерживается прохлада. Стены способны поглощать избыточную влагу и удерживать её внутри.
Интерьер домов из дров также выполнен с использованием натуральных материалов – стены оставлены в виде открытой кладки, столешницы изготовлены из массива дерева, а полы и оконные рамы сделаны из древесины.
Еще одной важной характеристикой природных материалов является их доступная стоимость. Жители отдалённых сел, далеких от городов и стремящихся экономить, охотно используют древесину для строительства, включая «глиняные» дома.
Особенности возведения домов из чурок
Метод сборки глиняной «поленницы» схож с традиционной кирпичной кладкой, но поленья могут различаться по диаметру и форме. Их длина соответствует ширине стены, поэтому должна быть одинаковой.
Для средней полосы России рекомендуется использовать бревна длиной 50-60 см, а для северных регионов – до 80 см. Увеличенная длина обусловлена тем, что продольная теплопроводность древесины в два раза выше поперечной.
Процесс строительства стены из поленьев различной формы и цементного раствора: по периметру устанавливается жесткий цементный каркас, а внутри помещается утеплитель из прессованных опилок.
Приготовление глиняного раствора проходит по следующему процессу:
- смешиваются глина с песком и водой;
- добавляется измельчённая солома для армирования;
- замешивается до нужной консистенции;
- выкладывается на дрова в качестве строительного раствора.
Для прочности вместо глины иногда используют цемент с добавлением извести, благодаря чему технология трансформируется в «чуркобетон». В этом случае цементная смесь укладывается только по краям поленьев, а средина заполняется утеплителем — саманным раствором или опилками, смешанными с известью.
Совместное строительство круглого здания с использованием технологии «глиночурки»: каждый слой дров выравнивается, а чурки немного выступают над глиняным раствором.
Для отделки применяется штукатурка, приготовленная на основе природных компонентов. Для улучшения структуры отделки в глину добавляется навоз — натуральный антисептик.
Глиняный раствор затвердевает минимум полтора месяца — в течение этого времени стены должны сохраняться в сухости. Для этого над зданием устанавливают широкий навес. При высыхании глина начинает трескаться, поэтому необходимо регулярно заделывать трещины и следить за целостностью конструкции.
Советы для начинающих строителей
Если вы планируете построить дом из чурок, рекомендуется начать подготовку древесины за примерно год до начала работ. Древесину нужно сушить не менее 10 месяцев, чтобы избежать деформации.
Для небольшого дачного домика площадью 40 м² потребуется около 30 м³ древесины. Лучше использовать не круглые чурки, которые могут треснуть во время кладки, а колотые дрова без коры. Длина заготовок составит 50-60 см.
Для получения одинаковой длины поленьев можно использовать токарный станок, но некоторые справляются и на обычных козлах. С одной стороны устанавливается упор, с другой — делается отметка на необходимом расстоянии — по этой линии и ведётся распил.
При возведении крупных двухэтажных зданий обязательно нужно использовать деревянный каркас из толстых опор, балок и перекрытий, так как нагрузка на стены возрастает.
Этапы строительства дома:
- закладка ленточного фундамента;
- сборка каркаса (при круговой укладке он не требуется);
- поэтапная кладка «поленницы» с проемами для окон и дверей;
- перерыв для сушки глины (не менее 2 месяцев);
- строительство крыши;
- штукатурка и внутренняя отделка.
При возведении стен можно использовать традиционные методы. К примеру, для угловой обвязки применяется брус. Чтобы обеспечить ровное укладывание дров, устанавливается большой ограничивающий щит с одной стороны. Для повышения горизонтальной стабильности конструкции рекомендуется прокладывать колючую проволоку через каждые четыре ряда.
Выводы и полезные видеоролики
Тематика видеоконтента поможет разобраться в особенностях строительства экодомов.
Видео №1. Обзор экологически чистых домов:
Видео №2. Фильм о сооружении саманного дома в северном экопоселении:
Видео №3. Технология «глиночурка» своими руками:
Как видно, построить дом по одной из известных экотехнологий собственными силами вполне осуществимо. Начать можно не с жилого пространства, а с небольшого подсобного помещения, летней кухни или декоративного объекта для дачи. Постарайтесь внедрить принципы строительства энергосберегающего дома — это станет небольшим шагом в будущее и интересным опытом.
Хотите поделиться интересным способом строительства экодома или задать вопросы по изложенной информации? Пишите комментарии в блоке ниже.
