Концепция автономного дома (экодома)

/ Просмотров: 29552

Концепция автономного дома


 

После поездки в США, концепция экодома была мной существенно изменена. На основании данной концепции, будет разработано техническое задание на проектирование автономного дома.

Концепция автономного дома (экодома)

  • тепловой и электрической энергии. Для этого необходимо обеспечить для стенового материала коэффициент сопротивления теплопередаче не менее 10 (м2град/Вт).

    Поселение Ауровиль глазами туриста
    Поселение Ауровиль глазами туриста

  • При строительстве дома, преимущественно использовать природные возобновляемые материалы с минимальными затратами на их производство и доставку. В первую очередь, соломенные блоки и древесину.

  •  Для получения электрической энергии, использовать только возобновляемые ресурсы: солнечную энергию (фотоэлектрические батареи), энергию ветра (ветроэнергетическая установка), энергию древесины (отходов древесины) (генератор Стирлинга или аналоги).

  •  Для получения тепловой энергии и подогрева воды, максимально использовать энергию солнца (солнечные коллекторы).

    Экопоселения Подмосковья
    Экопоселения Подмосковья

  •  Для сохранения тепловой энергии использовать накопители с недельным месячным ресурсом (в перспективе — сезонный накопитель на селективных сорбентах воды СВС).

  •  Для создания благоприятной ауры дома, практически исключить использование металла, пластмассы и других искусственных изделий. Использовать преимущественно изделия из дерева.

  •  В архитектурном проекте дома максимально использовать элементы солнечного дизайна.

    Закончилась очередная ежегодная конференция по созданию экопоселений состоящих из Родовых поместий.
    Закончилась очередная ежегодная конференция по созданию экопоселений состоящих из Родовых поместий.

  •  Полная утилизация органических отходов, в виде компоста в теплице и на приусадебном участке.

Получение питьевой воды

В зависимости от места нахождения участка, можно выделить следующие основные системы для получения чистой питьевой воды:

Для очистки воды использовать угольный сорбент (активированный уголь и микрофильтрационные установки с металлокерамическими мембранами).

При строительстве дома в экопоселении, возможно централизованное получение чистой питьевой воды, с помощью аппаратов обратного осмоса.

Утилизация отходов
  • В автономном доме (без канализации) использовать компостирующие туалеты (на первом и мансардном этаже). Утилизация компоста — в теплице и в саду.

  •  Для переработки серых стоков используется биологическая очистка и повторное использование воды в технических целях, после фильтрации. Используется очищенная вода для полива растений в теплице и в саду, в зимнее время запасается в накопительной ёмкости и частично отводится в дренажную систему.

  • Органические отходы перерабатываются на компост.

  • Бумага, картон и другие производные древесины утилизируются, при сжигании в печи.

  • Полиэтиленовые бутылки сдаются в приёмные пункты.

  • Полиэтиленовые пакеты и пластмасса утилизируются по действующей схеме в городе.

  • Стеклотара сдаётся в приёмные пункты.

  •  Битое стекло, металлический лом и другие компоненты утилизируются по действующей схеме в городе.

       Сортировка мусора производится по десяти позициям.

Вентиляция

Обязательно использовать двойную систему вентиляции: естественную и принудительную.

Естественная система вентиляции организуется следующим образом: приточная труба укладывается на глубине около двух метров. Летом это обеспечивает охлаждение входящего воздуха, а зимой подогрев до положительной температуры. Длина трубы не мене пяти метров, диаметр 15-20 см.

Принудительная система вентиляции изготавливается с теплообменником для подогрева входящего воздуха сбросным воздухом из помещения. Для эффективного теплообмена используются щелевые теплообменники.

В системе вентиляции обязательно предусматриваются устройства для сбора конденсата и устанавливаются кварцевые лампы с ультрафиолетовым излучением для обеззараживания воздуха и вентиляционной системы (для предотвращения образования грибка и плесени).

 

Потребительское отношение к окружающей природе, ресурсам в России в последнее десятилетие уходящего тысячелетия, на мой взгляд, усугубилось. Как ни печально, в строительстве по-прежнему преобладают затратные технологии. Вокруг города Красноярска возник «пояс» коттеджей, построенных по расточительным проектам, расположенных бездарно и существенно усугубляющих промышленный пейзаж города.Стремление к комфорту, увеличение жизненного пространства вполне обоснованно, но, какой ценой? По оценкам, в среднем, на обогрев двух-трёх этажного дома требуется, в холодное время года, (5 месяцев) не менее 100 кВт·ч тепловой энергии в сутки, а пиковые нагрузки, при –40°С для поддержания комфортной температуры в доме (20°С), достигают 500 кВт·ч. Тепловые потери за год составят порядка 100-250 тысяч кВт·ч. (10-25 тонн солярки или 20-50 тонн угля). Очевидно, что обеспечение теплом такого жилья будет доставлять много хлопот и многим будет недоступно в зимнее время. В чём же проблема? Дело в том, что в стране давно уже налажено производство строительных материалов для ограждающих конструкций зданий и сооружений, которые не обеспечивают необходимую теплоизоляцию — кирпич, брус, бетон. Дома, построенные из этих материалов без утеплителя, остаются достаточно энергоёмкими. Традиционные проекты коттеджей, домов практически не используют солнечный дизайн, в вентиляционных системах отсутствует рекуперация тепла, не используются накопители тепловой энергии…

 

Уже несколько десятилетий за рубежом развивается индивидуальное строительство в направлении экономичного экологически чистого жилья: строятся тёплые дома из безопасных строительных материалов с солнечной энергетикой и ветроэнергетикой. В США, в настоящее время, насчитывается около пятисот экологических поселений. В них люди, шаг за шагом, уменьшают свою зависимость в электроэнергии, продуктах питания от глобальной экономики страны. Постоянно уменьшают своё отрицательное воздействие на окружающую среду. В отдельных поселениях, например, отходы делятся по пятнадцати позициям и полностью утилизируются. При этом, они не отказываются от достижений цивилизации — напротив, максимально используют солнечную энергетику, очистные сооружения, где систематически осуществляют контроль сточных вод, начинают использовать электромобили. Конечная цель таких экопоселений: обеспечить устойчивое развитие в условиях возрастающего дефицита ресурсов.

 

Нам внушили, что Россия имеет огромные топливно-энергетические ресурсы, да и прочие ресурсы — тоже. На самом деле, по оценкам экономистов, в России ресурсов, добыча и использование, которых будет рентабельна, не более, чем на полтора триллиона долларов. Эта цифра сравнима с годовым бюджетом США. Конечно, можно продолжать тратить и проедать их дальше. На мой взгляд, необходимо срочно менять стратегию развития. Каждый из нас может решить эту проблему на индивидуальном уровне, построив комфортный энерго-эффективный дом, не наносящий окружающей среде никакого вреда и не потребляющий не возобновляемых ресурсов (угля, солярки, газа) — экодом.

 

В Красноярске разрабатывается проект полностью автономного дома и экопосёлка, с учётом российского и зарубежного опыта. Одна из проблем, которые возникают, при строительстве автономного жилья, связана с обеспечением электроэнергией и теплом. Мы живём в регионе, где среднегодовая температура — около нуля градусов, поэтому, необходимо строить заведомо тёплое жилье с сопротивлением теплопередаче ограждающих конструкций не менее 10 м2К/Вт. Какие материалы могут обеспечить необходимую теплоизоляцию. Один из вариантов дома, когда, в качестве конструкционного материала, используется ячеистый бетон (автоклавный или неавтоклавный). Теплопроводность ячеистого бетона такая же, как у дерева, а стоимость — существенно ниже (у неавтоклавного бетона себестоимость 400 руб. за кубометр.) Стена строится в виде слоёного пирога с утеплителем, в качестве которого можно использовать минеральную плиту или импортные аналоги. Лучшим утеплителем на сегодняшний день по всему спектру качеств являются блоки из прессованной соломы. В Сибири трудно найти примеры использования данного материла.

 

В Белоруссии же построен целый посёлок — Занарочь, в котором блоки из прессованной соломы используются не только в качестве утеплителя, но и в качестве основного конструкционного материала (одноэтажные дома). Стена такого дома имеет сопротивление теплопередаче не менее 10. Стоят эти дома по 100 и более лет. Например, в США живут люди в домах из прессованной соломы, построенных в прошлом веке.

 

Для окон необходимы тройное остекление и тёплые ставни. Система вентиляции обязательно должна иметь теплообменник для отбора тепла у сбросного воздуха. Применение кратковременных и сезонных накопителей тепловой энергии, солнечного дизайна в архитектуре дома, существенно снижает потребление тепловой энергии. В этом случае, тепловые потери экодома общей площадью 200 кв. метров и отапливаемым объёмом 500 кубометров за год, не превысят 5.000 кВт·ч.

 

Среднее потребление электрической энергии семьёй из четырёх человек в месяц составляет 300 кВт·ч или 3600 тыс. кВт·ч в год. Практически вся эта энергия превращается в тепло и обогревает дом, причём, в зимнее время потребление электроэнергии возрастает. За пять холодных месяцев года потребляется порядка 2 тыс. кВтч электрической энергии.

 

Возникает вопрос, где взять недостающее тепло. Его может обеспечить тепловой генератор, работающий на дровах. При достаточно высоком КПД печи (более 60%) понадобится не более двух тонн дров на всю зиму. В перспективе, применение сезонных накопителей тепловой энергии на обратимых химических реакциях позволит существенно сократить и это незначительное потребление твёрдого топлива.

 

В настоящее время можно использовать сезонное нак