Эко строительство. Его особенности и преимущества
Новинка в строительстве, так называемое «зеленое строительство» уверенно набирает популярность в мире. Вид строительства ЭКО сравнительно молодой, всего 10 – 15 лет, но очень стремительно развивается. Такая стремительная популярность связана с тем, что экология нашей планеты значительно ухудшилась в последнее время и как не прискорбно продолжает ухудшаться. Совсем не способствуют улучшению экологической ситуации и развитие новых технологий. Ученые, строители и инженеры ставят теперь для себя основную задачу — максимально снизить вредное и негативное воздействие своей деятельности на окружающую среду и человека.
Возникновение эко строительства
Самые первые здания, которые строились исключительно из экологически чистых материалов и с помощью безвредных технологий мир увидел еще в семидесятых годах в XX веке в Америке. Но большую популярность эти постройки не завоевали. И лишь после активной поддержки «зеленых» домов на уровне высшей государственной власти строительный рынок признал их огромное преимущество.
В 90х годах успешно были разработаны первые строительные стандарты эко строительства (английские BREEAM и LEED авторство США), ставшие основополагающими этого направления в строительстве.
Среди самых известных объектов «зеленых» зданий можно выделить следующие: башня Hearst Tower, небоскреб «Тайбэй 101», Bank of America Tower и «Pearl River Tower».
Hearst Tower
Башня была создана в 2006 году, на основании старого сооружения 1928 года. Автор проекта Норман Фостер. В высоту башня достигла 46 этажей, на которых вмещается 80 тысяч метров квадратных, отведенных под офисы. Эта башня была самым первым зданием, построенным по канонам экологичной постройки в Нью-Йорке. На крыше башни установлена самая современная установка по сбору и переработке дождевой воды, которая по трубам попадает в подвальный резервуар и потом орошает растения, струится из фонтанов, и используется в системе охлаждения, работая на нужды здания на 100%.
Hearst Tower
Taipei 101
В России так же успешно развивается «зеленое» строительство. Хотя пока Россия скорее новичок в такой архитектуре. Тем не менее, уже достигнуты определенные успехи. В столице при помощи строительной кампании Hines был возведен первый экологичный офис-здание высотой в 14 этажей, в котором располагается гигантский бизнес-центр.
Taipei 101
Эко технологии здания:
1. освещение полностью автоматическое;
2. система кондиционирования, вентиляции, сантехника и лифты максимально оптимизированы;
3. Присутствует закрытый цикл полной утилизации всех отходов, перерабатывается стекло, бумага, металл, пластик, батарейки;
4. Счетчики воды контролируют и максимально улучшают водоснабжение здания.
Все эти девайсы позволили снизить расходы и затраты, нормализировать экологический климат в офисах и уменьшить до предела вредные выбросы углекислого газа.
Это здание не единственное, но оно положило начало совершенствования строительства в России согласно с мировыми экологическими канонами и вывело всю отрасль к новым вершинам.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Экологичный дом своими руками. Технологические принципы и схемы.
Экологические чистое автономное жилье, полностью укомплектованное эффективными системами обеспечения, способно «содержать» себя самостоятельно. Причем без причинения вреда окружающей природе. Попробуем разобраться, существует ли возможность построить экодом своими руками исключительно из натуральных стройматериалов – глины, песка, соломы, древесины.
Строительство экодома: мечта или реальность.
Интерес к строительству экодомов растет с каждым днем – проекты, ранее казавшиеся фантастическими, воплощаются в жизни и показывают поразительные результаты. Некоторые принципы экологичного жилья хорошо знакомы любому, кто жил или отдыхал в деревне. И по сей день за пределами города строят дома из оцилиндрованного бревна, бруса, кирпича – то есть естественных материалов, не содержащих вредных искусственных примесей.
Схема жилого двухэтажного дома по технологии «двойной брус» — стены, внутренние перекрытия, потолки выполнены из двух слоев древесины (профилированного сухого соснового бруса)
Продвинутые сельчане и дачники давно установили септики и биологические станции – компактные современные системы переработки отходов. Хозяйственно-бытовые сливы разлагаются естественным путем, затем твердый осадок используют в качестве удобрения, а жидкость очищают (до 98%) и запускают во вторичное применение – для полива сада или огорода, ухода за территорией.
После очищения жидкость поступает в грунт. Конечно, с системой обогрева все обстоит иначе: по-прежнему главным источником тепла является или электрический (газовый, бензиновый, угольный) котел, или печка, которая отапливается по старинке дровами. В экологичных системах использование природного топлива (газа, угля, дров, продуктов нефтяного происхождения) исключено.
Оптимальными источниками энергии и тепла признаны следующие:
* гидродинамический теплогенератор с кавитатором;
* система на солнечных батареях;
* ветряные домашние генераторы;
* биогазовые установки (для фермерских хозяйств).
Функционирование систем энергоснабжения, отопления и переработки отходов объединено, а результатом является полноценное автономное содержание дома без какого-либо загрязнения атмосферы или почвы.
Экодом площадью 48 м², спроектированный румынскими специалистами, построен из клееного бруса и стеклопакетов, крыша покрыта деревянной черепицей. Стоимость – 25 тыс. евро
Выходит, что при желании можно самостоятельно построить абсолютно «чистый» дом, тем более, что примеров предостаточно – в странах Скандинавии, Австрии, Германии, Дании, Великобритании разрабатываются сотни проектов экологического жилья, причем не только любителями природы и представителями «зеленых», но и государственными структурами.
Принципы устройства экологичных домов.
Если вы все же рискнули и решились на строительство экодома своими руками, начать необходимо с проекта – подробнейшего планирования всех этапов возведения здания и подключения систем жизнеобеспечения.
Первый этап – выбор места строительства. Наиболее благоприятным участком является ровная площадка с близким расположением источника воды, открытая для солнечных лучей и ветра. Если в регионе часто дуют северные ветра, по возможности северную часть дома нужно защитить (например, посадкой высоких хвойных деревьев).
Любопытное проектное решение – частичное строительство дома «в земле». Часть здания защищена и утеплена естественным способом, единственным минусом является обязательное искусственное освещение подземной части
Второй этап – определение нюансов строительства экодома. Важную роль играет теплоизоляция дома – чем эффективнее устроена система естественной защиты, тем меньше энергии пойдет на обогрев. Для увеличения теплоизоляционных свойств используют несколько приемов, например:
* усиление теплозащиты на участках с «мостиками холода»;
* устройство многослойной структуры стен (до 4 слоев с промежутками, заполненными минеральным утеплителем, отходами целлюлозной или хлопковой промышленности);
* дополнительное утепление фундамента и подвала.
Интересное архитектурное решение для северных районов – разделение пространства на «зимнее» и «летнее». Как известно, у наших предков также имелась зимняя изба (с русской печью) и летняя, не отапливаемая.
Много энергии уходит на поддержание работы электролампочек, поэтому следует сделать максимальным естественное освещение. Для этого одну стену главного помещения можно сделать стеклянной, используя тройные стеклопакеты с деревянными рамами и противоударными стеклами.
Вариант дома с круговым остеклением. В течение светового дня практически все помещения здания освещены естественным путем – через стеклянные стены, возведенные по периметру
Герметичность дома будет предельной, поэтому стоит подумать и над вентиляцией. Чем больше полезных качеств будет заложено при строительстве, тем меньше энергии потребуется на обеспечение жилой зоны теплом, светом, чистой водой.
Устройство «зеленых» крыш создает дополнительный эффект утепления здания и задерживает дождевую воду. Для того чтобы трава росла на крыше, разработана технология оборудования инверсионных эксплуатируемых кровель.
Секреты планировки: чертежи и схемы.
Визуализация проекта упрощает его выполнение, а наброски, чертежи, схемы с указанием точного расположения, конкретных параметров и материалов помогают «запустить» процесс выполнения задачи. Помним, что строительство дома (в том числе и с приставкой эко) нельзя начинать без разрешительных документов госинстанций, которые дают «добро» только после тщательного изучения проекта. Рекомендуем «серьезную» документацию составлять вместе с инженерами-проектировщиками, чтобы избежать затяжной волокиты.
Один из вариантов общей схемы строительства зеленого дома с указанием элементов системы водоснабжения, теплоизоляции, вентиляции, освещения и декоративного оформления
Что необходимо отображать на схемах для строительства экодомов? Все, что вызывает хотя бы малейшее затруднение – например, расположение вентиляционной системы.
Возможная схема вентиляции с рекуператором – устройством, представляющим собой теплообменник, использующий теплоту исходящих газов для частичного нагревания отопительной системы
Экономия энергии, вырабатываемой солнечными батареями, также подразумевает оборудование сложного комплекса различных систем, в том числе и горячего водоснабжения.
Ниже на схеме показана система с двойным источником электрической энергии: солнечными батареями, расположенными на скате крыши, и котлом, установленном в нижней части дома (подвале, цокольном этаже). Это решение будет считаться экологическим, если для работы котла использовать биотопливо.
А вот еще один вариант установки солнечных батарей.
Солнечный коллектор закреплен на крыше отдельно стоящего здания, специально построенного для размещения водонагревательной системы. Горячая и холодная вода поступает в дом по подземному трубопроводу
Ветрогенераторы нерационально устанавливать в регионах с лесопосадками или другой защитой от ветра, однако на берегу морей, водохранилищ, в степях и горах они оправдывают расходы на установку.
Работу солнечного коллектора и ветряного генератора можно объединить с помощью гибридного контроллера, который распределяет полученную энергию по точкам потребления или направляет ее в аккумулирующие устройства
Перед возведением дачного или деревенского дома из бруса или бревен необходимо продумать обустройство теплоизолирующего слоя.
В зависимости от расположения используют разные утеплители: минеральную вату, твердые и рыхлые теплоизоляционные материалы на натуральной основе, маты из шерсти или хлопка
Вот такой дом придумали ученые из Уэльса. Он тратит меньше энергии, чем вырабатывает. Миниатюрная «электрическая фабрика» является типовым проектом, то есть дом может приобрести любой желающий. Утверждают, что его стоимость почти такая же, как у обычного дома.
Мощные солнечные батареи, установленные на крыше и части стены, экономные бытовые приборы, «умная» распределяющая автоматика – факторы, обеспечивающие избыточное количество электроэнергии
Готовые схемы можно найти на сайтах компаний, занимающихся строительством экодомов и зданий с пассивным энергосбережением. А сейчас более подробно остановимся на двух проектах – строительстве экодомов из соломы и дров с добавлением глины, играющей роль связующего материала.
Инструкция по строительству экодома из соломы и глины.
Солома, обладающая отличными теплосберегающими качествами, издавна использовалась в крестьянских домах – ею покрывали крыши, набивали матрасы, утепляли пазы между бревен. В южных районах можно встретить хаты, полностью состоящие из соломенных тюков. Зная свойства материала и особенности технологии сборки каркаса, можно возвести «соломенный дом» своими силами.
Саманные дома могут иметь различную этажность, конфигурацию стен или крыши, размер. Из-за глиняной штукатурки порой сложно догадаться, что основным строительным материалом является «соломенный» кирпич.
Плюсы и минусы соломенных блоков.
Первое, что стоит отметить, — доступность основного строительного материала. Его получают в результате выращивания и обработки сельскохозяйственных культур (бобовых, зерновых, конопли, льна и др.). Зерна, соцветия, семена идут в дальнейшую переработку, а стебли с остатками листьев высушивают и отправляют на корм скоту. Также солома годится для изготовления декора в деревенском стиле.
Относительная легкость и компактные размеры материала на руку экономным хозяевам, которые планируют обойтись своими силами, без привлечения рабочей бригады и аренды тяжелой строительной техники
С ростом спроса на экологически чистое сырье появилась целая отрасль производства по изготовленью саманного кирпича (строительного материала из прессованной соломы и глины) и биотоплива. Саман и просто соломенные тюки активно используют для строительства частных домов, так как они обладают следующими качествами:
* обладают низкой степенью теплопроводности;
* не возгораются, а только тлеют (речь идет о прессованном заштукатуренном материале);
* не содержат химических включений;
* имеют бюджетную стоимость.
Минусами считают гигроскопичность и связанную с ней предрасположенность к быстрому загниванию.
Чтобы избавиться от недостатков, увеличивают плотность стройматериала до 300 кг/м³, армируют блоки и покрывают их штукатуркой с добавлением гашеной извести.
Как подготовить материал.
Чтобы быстрее построить дом, можно приобрести готовые соломенные тюки или саманные кирпичи. Оба варианта несложно приготовить своими силами, заранее заготовив достаточное количество материала. Период заготовок приходится на конец лета или осень – время уборки урожая. Только в этот период сухие стебли полностью соответствуют по своим характеристикам. До весны солома без изменений «доживает» редко, так как портится из-за сырости, покрывается плесенью.
Саманные кирпичи (саман) часто готовят самостоятельно: смесь из глины, растительных волокон, навоза и извести помещают в формы, напоминающие ящики без дна, утрамбовывают и дают высохнуть на протяжении 7-10 дней, поворачивая разными сторонами
Для хранения материала необходимо построить большой сарай с прочной изолированной крышей, сухим микроклиматом и хорошей вентиляцией естественного типа. В качестве естественного утеплителя применяют маты, сделанные также из соломы (желательно ржаной, так как именно ее не любят мыши).
Возведение фундамента и каркаса.
Пока «зреет» материал, можно подготовить фундамент. Его оборудуют по обычной схеме для каркасного дома. Мастера рекомендуют облегченный ленточный вариант, потому что тюки имеют небольшой вес. Для фундамента вырывают неглубокий котлован, по периметру сколачивают из досок опалубку и заливают густой смесью глины и песка. Кстати, солому иногда добавляют и в основание дома.
Пока глина не схватилась, по углам и вдоль стен закрепляют металлическую арматуру – для будущей обвязки. Затем, когда фундамент окрепнет, из деревянных брусьев (15 см х 15 см) собирают каркас. В первую очередь фиксируют угловые стойки, затем – вспомогательные опоры для стен. К вертикальным элементам добавляют горизонтальные – доски или бруски меньшего сечения.
Если запланировано устройство цокольного этажа, необходимо фундамент заглубить не менее 45 см, а по ходу строительства произвести гидроизоляцию подвального помещения.
Обвязка соломенными блоками.
Блоки складывают поочередно, рядами, по принципу кирпичной кладки. Швы между рядами конопатят. Каждый блок закрепляют металлическим прутом и обвязкой. После заполнения всего каркаса производят дранкование по диагонали тонкими досками, чтобы придать стенам больше устойчивости. Крышу устанавливают в самом конце, по обычной технологии.
Перед использованием тюков соломы еще раз проверьте ее качество: хороший материал имеет приятный золотистый цвет и запах сушеной травы, сухой на ощупь
Возникшие швы и зазоры герметизируют саманной смесью. Если необходима защита от грызунов, стены по всему периметру обтягивают металлической сеткой с мелкой ячейкой. Иногда для утепления выкладывают второй слой из более тонких соломенных матов. Наружную часть соломенной избы штукатурят известковой смесью (толщиной 2,5-3 см) и декорируют белой или цветной краской. В качестве колера используют ультрамарин, умбру, фиолетовый кобальт, железный сурик и оксид хрома.
Последний этап – внутренняя отделка, одновременной с которой производят оборудование здания и прилегающего к нему участка системами жизнеобеспечения.
Технология возведения здания из дров и глины.
Дрова, которые воспринимаются всеми как традиционный, но уходящий в прошлое вид топлива, можно использовать иначе – в качестве материала для строительства стен. Для технологии возведения зданий из поленьев в России придумали интересное название – «глиночурка», а в Америке, где также известен данный метод строительства, его называют Cordwood. Если дом из дров снабдить умной системой энергосбережения, то его можно смело относить к экологичным, не загрязняющим окружающую среду.
Оригинальный «зеленый» домик, построенный по технологии cordwood masonry. Естественность подчеркнута с помощью различных конструкционных элементов: газонной инверсионной крыши, бревен-подпорок, отделки из натурального камня.
Преимущества метода «глиночурка».
Древние постройки со стенами из деревянных чурок, скрепленных глиняным раствором, находили по всему свету. Некоторым из них несколько сотен лет, а это значит, что технология оправдывает себя, по крайней мере, по качествам прочности и стабильности. Имея толщину стен от 15 см до 45 см, дома не просто сохранили свою форму, но и функционируют до сих пор.
Глина и куски дерева являются не только главными, но и единственными материалами для кладки. Они прекрасно дополняют друг друга, создавая в доме приятный, комфортный для жизни микроклимат. Люди, которым привелось жить в домах типа cordwood masonry, утверждают, что зимой в них достаточно тепло, а в летнюю жару стоит удивительная прохлада. Стены забирают лишнюю влагу и держат в себе.
Еще одно достоинство данного природного материала – низкая стоимость.