Экологически чистое жилье, оснащенное автономными и эффективными системами, может полностью обеспечивать себя без вреда для природы. И, что примечательно, построить такой дом с умной техникой вполне возможно.
В этой статье мы поделимся методами, как самостоятельно возвести экодом, применяя только натуральные строительные материалы, такие как глина, песок, солома и древесина. Мы собрали и изучили информацию о самых перспективных вариантах и детально рассмотрели технологии создания экологически чистого жилья.
Для новых строителей мы подготовили полезные советы, чтобы облегчить освоение этой непростой темы. К материалу добавлены фотогалереи, информативные схемы и видеоинструкции для лучшего понимания.
Краткое содержание статьи
Строительство экодома: мечта или реальность
Интерес к строительству экологичных домов приобретает все большую популярность — проекты, которые когда-то казались невероятными, становятся реальностью и демонстрируют впечатляющие результаты. Многие принципы экологичного жилья известны тем, кто провел время в деревне.
В настоящее время за городом продолжают возводить дома, используя такие материалы, как оцилиндрованное бревно, брус и кирпич — все это натуральные компоненты без вредных искусственных добавок.
Пример двухэтажного дома по технологии «двойной брус» включает стены, внутренние перекрытия и потолки, изготовленные из двух слоев профилированного сухого соснового бруса.
Сельчане и дачники давно применяют септики и биологические очистные установки — современные компактные системы для переработки сточных вод. Бытовые сливы естественным образом разлагаются, твердые остатки можно использовать как удобрение, а очищенную (до 98%) жидкость повторно используют для полива сада или ухода за участком.
Схема системы биологической очистки воды включает две камеры — аэробную и анаэробную, а также поле для фильтрации. После обработки очищенная жидкость попадает в почву.
Что касается системы отопления, то здесь все несколько иначе: основными источниками тепла по-прежнему остаются электрические (газовые, бензиновые, угольные) котлы или печи, отапливаемые дровами. В экологических системах использование таких видов топлива, как газ, уголь или нефтепродукты практически исключено.
Солнечные панели способствуют экономии электроэнергии, однако мощности этой альтернативной системы может не хватать для обеспечения работы энергоемких приборов.
Наиболее оптимальными источниками энергии и тепла являются:
- гидродинамические теплогенераторы с кавитаторами;
- солнечные батареи;
- ветряные генераторы;
- биогазовые установки (подходящие для фермерских хозяйств).
Эффективные системы отопления, энергосбережения и переработки отходов объединены, что позволяет обеспечить автономное функционирование дома без загрязнения атмосферы или почвы.
Экодом площадью 48 м², разработанный румынскими специалистами, выполнен из клееного бруса и стеклопакетов, а крыша покрыта деревянной черепицей. Его стоимость составляет 25 тыс. евро.
Получается, при желании любой может построить «чистый» дом, ведь примеры подобных построек встречаются повсеместно: в Скандинавии, Австрии, Германии, Дании и Великобритании разрабатываются сотни проектов экологичного жилья как частными лицами, так и государственными учреждениями. (Напоминаем, что заказать проект современного дома можно на сайте архитектурно-дизайнерской компании chproekt.com.ua).
Принципы устройства экологичных домов
Если вы все-таки решили построить экодом собственными руками, первым делом необходимо создать проект — тщательно спланировать все этапы постройки и подключения систем жизнеобеспечения.
Принцип 1: Среди ключевых характеристик экодома — пространство, пригодное для застройки и проживания. На одного жителя должно приходиться не менее 30 кв. м, а вокруг дома достаточно места для озеленения.
Принцип 2: Внутренние отделочные материалы должны быть экологически безопасны и натуральны.
Принцип 3: Высота потолков в жилых помещениях должна составлять не менее 2,8 м, а в мансардных помещениях — не менее 2,6 м.
Принцип 4: Общая мощность потребляемой энергии не должна превышать 5 кВт/ч. Для снижения потребления электричества рекомендуются тепловые насосы, солнечные панели, ветрогенераторы и другие альтернативные решения.
Принцип 5: Приоритет отдается использованию вторичных и натуральных стройматериалов, использованных в строительстве и внешней отделке, чтобы они составили наибольшую часть.
Принцип 6: При оформлении интерьеров и ландшафта следует придерживаться направлений эко, кантри, бохо и традиционных стилей.
Принцип 7: В проекте рекомендуется предусмотреть зимний сад, просторные террасы и уголки с растительностью.
Принцип 8: Необходимо выделить место для сауны, русской бани, широкой гидромассажной ванны или бассейна.
Обширная территория для проживания и благоустройства
Экологически чистая внутренняя отделка
Высота потолков в жилых помещениях и мансардном пространстве
Использование источников возобновляемой энергии
Натуральные строительные материалы и отделка
Соблюдение экологических стилистических направлений в интерьере
Зимний сад в проекте с экологическим уклоном
Наличие в планировке бассейна, сауны или джакузи
Первым шагом станет выбор участка для строительства. Идеальным вариантом является ровная площадка, близко расположенная к источнику воды, которая хорошо освещается солнцем и продуваемая ветром. Если в вашем регионе часто дует северный ветер, стоит защитить северную сторону дома (например, высадив высокие хвойные деревья).
Интересным решением может стать частичное строительство дома «в земле». Это позволит защитить и утеплить часть здания естественным образом, но единственным минусом будет необходимость установки искусственного освещения в подземной части.
Второй этап — уточнение особенностей возведения экодома. Теплоизоляция играет важную роль: чем качественнее будет реализована система естественной защиты, тем меньше энергии понадобится для обогрева.
Для повышения теплоизоляционных свойств можно применить несколько методов, такие как:
- улучшение теплоизоляции в местах с «мостиками холода»;
- создание многослойных стен (до 4 слоев с промежутками, заполненными минеральным утеплителем или отходами целлюлозной или хлопковой промышленности);
- дополнительное утепление фундамента и подвала.
Интересным архитектурным решением для северных регионов является зонирование пространства на «летнее» и «зимнее». У наших предков также были зимняя изба (с русской печью) и летняя, не подлежащая отоплению.
Значительное количество энергии уходит на работу электрических ламп, поэтому следует максимально использовать естественное освещение. Одну стену основного помещения можно сделать стеклянной, используя тройные стеклопакеты с деревянными рамами и закаленными стеклами.
Пример дома с круговым остеклением позволяет на протяжении всего светового времени пользоваться естественным светом — через стеклянные стены, собранные по периметру.
Герметичность конструкции будет на предельном уровне, следовательно, стоит предусмотреть вентиляцию. Чем больше полезных свойств заложено на этапе строительств, тем минимум энергии потребуется для обеспечения жилых помещений теплом, светом и чистой водой.
Устройство «зеленых» крыш позволяет обеспечить дополнительное утепление здания и аккумулирование дождевой воды. Для того чтобы трава могла расти, была разработана технология инверсивных эксплуатируемых кровель.
Секреты планировки: чертежи и схемы
Визуализация проекта помогает упростить его реализацию, а чертежи и схемы с указанием точного размещения, параметров и используемых материалов способствуют эффективному выполнению задачи.
Не стоит забывать, что строительство дома (включая экологичные постройки) нельзя начинать без получения соответствующих разрешений от государственных инстанций, которые будут даны только после тщательного анализа проекта. Рекомендуем разрабатывать «серьезную» документацию совместно с проектировщиками, чтобы избежать задержек в процессе согласования.
Один из вариантов общей схемы строительства зеленого дома иллюстрирует элементы супейного обеспечения, теплоизоляции, вентиляции и освещения, а также декоративного дизайна (+)
Что важно отметить на схемах для строительства экодомов? Весьма актуально обозначить все, что может создать затруднение, например, стратегическое расположение вентиляционной конструкции.
Возможная схема вентиляции вместе с рекуператором — тепловым обменником, который использует тепло выдыхаемых газов для частичного подогрева отопительной системы (+)
Экономия энергии, которая вырабатывается солнечными батареями, подразумевает установку сложного комплекса систем, включая горячее водоснабжение.
На схеме представлен подход с двухсторонним источником электроэнергии: солнечными панелями, размещенными на крыше, и котлом, расположенным в нижней части дома (в подвале или цокольном этаже). Это решение можно считать экологическим, если котел функционирует на биотопливе (+)
Вот еще один пример установки солнечной системы с водяным коллектором. Недостатком таких систем является то, что нагретую воду можно использовать лишь как теплоноситель или для водоснабжения, и только сразу по завершении ее нагрева.
Если вы хотите аккумулировать солнечную энергию и использовать ее для зарядки каких-либо бытовых приборов, лучше всего создать гелиосистему на основе солнечных панелей.
Солнечный коллектор установлен на крыше специально построенного здания, предназначенного для размещения теплоснабжающей системы. Горячая и холодная вода транспортируются в дом по подземному трубопроводу.
Нецелесообразно размещать ветряные генераторы в местах с лесополосами или другой растительностью, обеспечивающей защиту от ветра. В то же время, установка таких устройств оправдана на побережьях, в степных и горных районах, где затраты на их размещение покрываются полученной энергией.
Солнечный коллектор и ветрогенератор можно интегрировать с помощью гибридного контроллера, который распределяет производимую энергию между потребителями или направляет ее на зарядку аккумуляторов. (+)
Прежде чем начать строительство дачного или загородного дома из бруса или бревен, необходимо тщательно продумать создание теплоизоляционного слоя.
В зависимости от конкретного местоположения рекомендуется использовать различные утеплительные материалы: минеральную вату, жесткие и мягкие теплоизоляторы на натуральной основе, а также маты из шерсти или хлопка.
Этот дом был разработан учеными из Уэльса и потребляет меньше энергии, чем производит. Его можно назвать миниатюрной «электрической фабрикой», и он является типовым проектом, доступным для покупки любому желающему. Утверждается, что его стоимость не намного выше, чем у обычного жилья.
На крыше и стенах установлены мощные солнечные батареи, использованы экономичные бытовые приборы, а также современная автоматизация распределения энергии, что позволяет получать избыток электроэнергии. (+)
Схемы экодомов можно найти на сайтах компаний, занимающихся строительством экологически чистых домов и зданий с низким энергопотреблением.
Галерея изображений
Обычно экодома снабжены системой автономного водоснабжения, которая включает источник воды.
Отопление в таких домах совмещает несколько взаимозависимых систем: газовый котел, солнечные батареи или коллекторы, а также ветряные генераторы.
В подобные конструкции заложены принципы энергоэффективности. Теплоаккумулятор становится наиболее важным элементом системы.
Заботиться о техническом обеспечении прилегающей территории экодома также необходимо. Для больших участков рекомендуется установить автоматическую систему полива.
Чтобы избежать неполадок с подачей энергии, необходимо иметь газовый или электрический генератор.
Для отдельно стоящих зданий важно установить интеллектуальную систему управления доступом на территорию.
Комфортный и здоровый микроклимат в помещениях экологически чистого дома обеспечивается специальной климатической системой.
Умные системы управления освещением, как в помещении, так и на улице, питаются от солнечных панелей, для работы которых достаточно 12 В.
Автономное водоснабжение из скважины/колодца
Солнечные батареи как дополнение к отопительной системе
Наличие теплоаккумулятора в экодоме
Автоматическая система полива для ухода за территорией
Электрический или газовый генератор
Установка интеллектуальной системы управления доступом
Система контроля за микроклиматом
Умное управление освещением
Теперь давайте более подробно рассмотрим два проекта – строительство экодомов из соломы и древесины с добавлением глины в качестве связывающего элемента.
Строительство экодома из соломы и глины
Солома, обладая прекрасными теплоизоляционными свойствами, использовалась в крестьянских домах на протяжении многих веков: ею утепляли крыши, делали матрасы и заполняли промежутки между бревнами. В южных областях можно встретить дома, целиком построенные из соломенных тюков.
Зная все характеристики материала и особенности технологии создания каркаса, можно самостоятельно возвести «соломенный дом».
Саманные дома могут иметь разнообразную этажность, форму стен и кровли, а также размеры. Из-за наличия глиняной штукатурки иногда трудно идентифицировать, что основным строительным материалом является кирпич из соломы.
Плюсы и минусы соломенных блоков
Первое, что стоит отметить – это доступность основного строительного материала. Его получают путем возделывания и обработки сельскохозяйственных культур (бобовые, зерновые, конопля, лен и др.).
Зерна, соцветия и семена подвергаются дальнейшей переработке, а стебли с остатками листьев сушатся и идут на корм животным. Кроме того, солома используется для создания деревенского стиля в декоре.
Относительная легкость и компактные размеры материала помогут экономным хозяевам, которые планируют делать все своими силами, без привлечения рабочих и аренды тяжелой строительной техники.
С увеличением спроса на экологически чистые материалы возникла новая отрасль, занимающаяся производством саманного кирпича (строительного материала из прессованной соломы и глины) и биотоплива.
Саман и соломенные тюки активно используются для строительства индивидуальных домов и имеют следующие преимущества:
- имеют низкую теплопроводность;
- не горят, а только тлеют (если речь идет о прессованном, заштукатуренном материале);
- не содержат химических добавок;
- обладают доступной ценой.
К недостаткам относят гигроскопичность и связанную с ней склонность к быстрой гнилью. Кроме того, соломенные тюки привлекательны для грызунов, которые тоже ценят экологически чистые материалы.
Для устранения недостатков увеличивают плотность стройматериала до 300 кг/м³, армируют блоки и покрывают их штукатуркой с добавлением гашеной извести.
Галерея изображений
Сденализированная солома в панелях – это отличный строительный материал, который позволяет быстро возводить экологически безопасные здания.
Для перемещения соломенных элементов к месту установки не нужна подъемная техника. Они подходят для создания самых разнообразных архитектурных форм.
Панели из соломы являются превосходным стеновым материалом и обладая отличной теплоизоляцией, помогают сократить расходы на строительство.
Гигроскопичность соломенных панелей позволяет использовать их в конструкциях, подверженных воздействию влаги.
Сооружение экологичного дома из соломенных панелей
Технологичность и легкость соломенных элементов
Изоляционные преимущества стройматериала
Гигроскопичность экологически чистых панелей
Правила подготовки материала
Для ускорения строительства можно приобрести готовые соломенные тюки или саманные кирпичи. Оба варианта легко изготовить самостоятельно, завершая заготовку необходимого количества материала. Период сбора урожая приходится на конец лета и осень.
В этот период сухие стебли соответствуют всем необходимым характеристикам. К весне солома, как правило, портится, теряя свои свойства из-за влаги и образования плесени.
Саманные кирпичи (саман) часто делают самостоятельно: смесь глины, растительных волокон, навоза и извести помещают в формы, которые напоминают ящики без дна, утрамбовывают и оставляют сохнуть на 7-10 дней, поворачивая кирпичи разными сторонами.
Для хранения материалов следует построить большой сарай с прочной крышей, обеспечивающим сухой микроклимат и хорошую естественную вентиляцию. В качестве утеплителя можно использовать маты, сделанные тоже из соломы (ржаная лучше, так как мыши её не любят).
Возведение фундамента и каркаса
Пока материал высыхает, необходимо подготовить фундамент. Его делают по стандартной схеме для каркасного дома. Рекомендуется легкий ленточный вариант, поскольку тюки достаточно легкие.
Для фундамента выкапывают неглубокую яму, из досок собирают опалубку, затем заливают смесью глины и песка. Кстати, солому иногда добавляют и в основание дома.
Пока глина не застыла, в углах и вдоль стен устанавливают металлическую арматуру – для будущей обвязки. Затем, как только фундамент окрепнет, из деревянных брусьев (размером 15 см х 15 см) собирают каркас. Сначала фиксируют угловые стойки, а потом устанавливают вспомогательные опоры для стен. К вертикальным элементам добавляют горизонтальные – доски или бруски меньшего сечения.
Если планируется строительство цокольного этажа, нужно углубить фундамент не менее чем на 45 см и обеспечить гидроизоляцию подвала.
Обвязка соломенными блоками
Блоки укладываются по очереди рядами, используя принципы кирпичной кладки. Швы между рядами заполняют. Каждый блок фиксируется металлическим прутом и обвязкой. После того как вся конструкция будет собрана, выполняется дранкование по диагонали с использованием тонких досок для повышения устойчивости стен. Установка крыши осуществляется в конце, по традиционной технологии.
Перед использованием соломенных тюков следует еще раз проверить их качество: хороший материал должен иметь приятный золотистый оттенок и аромат сушеной травы, а также быть сухим на ощупь.
Появившиеся швы и зазоры заполняют саманной смесью. Если требуется защита от грызунов, стены обтягивают металлической сеткой с мелкими ячейками. Дополнительно для утепления можно уложить второй слой более тонких соломенных матов.
Внешнюю часть соломенного дома штукатурят известковой смесью (толщиной 2,5-3 см) и красят в белый или цветной. Для колеровки используются ультрамарин, умбра, фиолетовый кобальт, железный сурик и оксид хрома.
Заключительный этап – внутреннее оформление, во время которого также устанавливаются системы жизнеобеспечения для здания и прилагаемой к нему территории.
Технология возведения здания из дров и глины
Древесина, которую многие считают традиционным, но устаревающим топливом, может использоваться иным способом – для строительства стен.
Для технологии постройки домов из поленьев в России придумали интересное название – «глиночурка», а в Америке, где этот метод также известен, его называют Cordwood. Если дом из дров оснастить умной энергосберегающей системой, его можно смело классифицировать как экологически чистый, не наносящий вреда окружающей среде.
Оригинальный «зеленый» домик, построенный по технологии cordwood masonry, подчеркнут естественными элементами: инверсионной крышей из газонов, бревнами в качестве подпорок и отделкой из натурального камня.
Преимущества метода «глиночурка»
В разных уголках мира встречаются древние строения, стены которых состоят из деревянных чурок, соединенных глиняным раствором. Некоторые из этих сооружений насчитывают уже несколько сотен лет, что свидетельствует о надежности используемой технологии в плане прочности и устойчивости. Толщина стен варьируется от 15 до 45 см, благодаря чему дома не только сохраняют свои очертания, но также продолжают функционировать и по сей день.
Глина и древесина выступают основными и единственными строительными материалами для подобного возведения. Эти компоненты гармонично дополняют друг друга, создавая в сооружении уютный и комфортный микроклимат.
Люди, имевшие возможность жить в домах, построенных по технологии cordwood masonry, отмечают, что зимой в них достаточно тепло, а в летние знойные дни сохраняется приятная прохлада. Стены способны абсорбировать лишнюю влагу и удерживать ее.
Внутреннее оформление таких домов также характеризуется использованию натуральных материалов – открытая кладка стен, столы из массива дерева, деревянные полы и оконные рамы.
Еще одним немаловажным преимуществом природного материала является его доступность. Жители удаленных общин, которые далеко от крупных городов и стараются экономить, охотно используют древесину для своего жилья, включая «глиняные» дома.
Особенности строительства домов из чурок
Метод сборки таких «глиняных поленниц» напоминает привычную кирпичную кладку, только здесь чурки могут отличаться по диаметру и форме. Длина древесины должна равняться ширине стены, что обеспечивает равномерность.
Для центральной части России рекомендуется использовать поленья длиной 50-60 см, а в северных областях допускаются длиной до 80 см. Это связано с тем, что теплопроводность древесины в продольном направлении в два раза выше, чем в поперечном.
Процесс сооружения стен из различных по форме поленьев и цементного раствора выглядит следующим образом: по краям формируется прочный цементный каркас, а внутренняя часть заполняется утеплителем из прессованных опилок.
Приготовление глиняного раствора осуществляется следующим образом:
- сначала смешивают глину с песком и водой;
- затем добавляют мелко нарезанную солому для усиления;
- выводят до необходимой консистенции;
- наносится на дрова как строительный материал.
Для повышения прочности вместо глины иногда используется цемент с добавлением извести, таким образом получается «чуркобетон». Этот метод немного отличается от предыдущего: цементная смесь наносится только по краям чурок, а центральная часть заполняется утеплителем, например, саманным раствором или опилками с известью.
Совместное строительство круглых зданий по технологии «глиночурки» предполагает выравнивание каждого слоя дров, при этом чурки слегка выступают из слоя глины.
Финишный слой отделки изготавливается из природных компонентов, в том числе с добавлением навоза для смягчения структуры глиняной штукатурки, что выполняет роль естественного антисептика.
Глиняный раствор застывает в течение полутора месяцев, и на время отверждения стены следует содержать в сухом состоянии. Для этого над зданием устанавливается большой навес. В процессе высыхания глина может трескаться, поэтому необходимо регулярно заделывать появившиеся трещины и следить за целостностью конструкции.
Советы начинающим строителям
Если вы задумали построить дом из чурок, стоит заранее заняться подготовкой древесины за год до начала работ. Древесину необходимо сушить минимум 10 месяцев, чтобы избежать дальнейшей деформации.
Для небольшого домика площадью 40 м² потребуется около 30 м³ древесины. Рекомендуется использовать не круглые чурки, которые могут треснуть во время укладки, а колотые дрова, очищенные от коры. Длина заготовок должна составлять 50-60 см.
Добиться одинаковой длины поленьев можно при помощи слесарного станка, однако некоторые используют обычные козлы для распила: с одной стороны делают упор, а с другой — по отметке производят распил.
Для возведения многоэтажных конструкций обязательно нужно применять деревянный каркас из прочных опор, балок и перекрытий, так как нагрузка на стены увеличивается.
Порядок возведения дома включает в себя:
- создание ленточного фундамента;
- сборку каркаса (при круговом методе укладки он не требуется);
- поэтапную кладку «поленницы» с проемами для окон и дверей;
- обязательная пауза для «созревания» глины (не менее 2 месяцев);
- монтаж кровли;
- штукатурку и внутреннюю отделку.
При строительстве стен можно применять традиционные технологии. Например, для угловой обвязки используют брус. Для ровного укладывания дров с одной стороны ставят большой щит в вертикальном положении – он выполняет функцию ограничителя. Для дополнительной устойчивости конструкции рекомендуется прокладывать колючую проволоку после каждых четырех рядов.
Выводы и полезное видео по теме
Тематические видеоролики помогут вам лучше разобраться в нюансах строительства экодомов.
Видео #1. Обзор экологически ориентированных домов:
Видео #2. Фильм о строительстве саманного дома в северном экопоселении:
Видео #3. Самостоятельная работа по технологии «глиночурка»:
Как видно, возвести дом по одной из известных экотехнологий вполне возможно своими силами. Начать можно не с жилого пространства, а с небольшого хозяйственного помещения, летней кухни или дачного декора. Постарайтесь внедрить принципы создания энергосберегающего дома – это станет небольшим шагом в будущее и ценным личным опытом.
Хотите поделиться информацией о другом необычном методе строительства и обустройства экодома? Есть вопросы по прочитанному материалу? Оставляйте комментарии в блоке ниже.
