Энергоэффективный дом киев

Энергоэффективный дом киев

В обозримом будущем экологичная и энергосберегающая архитектура войдет в практику как рядовое явление в частной и общественной застройке. Но уже сегодня российские проектировщики создают недешевые концептуальные объекты активных, пассивных и натуральных домов, а слово «энергоэффективность» в разговорах строителей с потенциальными заказчиками звучит все чаще.

Согласно принятым в ЕС стандартам с 2002 года в Европе не разрешается строительство жилых домов, которые тратят на поддержание комфорта (отопление, освещение, кондиционирование) больше 60 кВт•ч/кв. м в год. А с 2010 года, к примеру, в Финляндии перешли к возведению домов с низким энергопотреблением (low energy houses), к которым предъявляются еще более жесткие требования (40-45 кВт•ч/кв. м в год). Между тем это не предел.

Современный пассивный дом потребляет около 15 кВт•ч/кв. м в год, а современное поколение европейских разработок в области энергоэффективного домостроения – это уже не пассивные, а активные дома. Такие коттеджи не только тратят, но и производят энергию, причем в объемах больших, нежели потребляют: за счет солнечных батарей и коллекторов, тепловых насосов и грунтовых теплообменников. Сегодня практически любая строительная организация может возвести для своего заказчика коттедж, в котором потери тепла через ограждающие конструкции стремятся к нулю. Но будет ли он по-настоящему комфортным?

Один хороший знакомый всю позапрошлую морозную зиму гордился, что ему построили «современный дом­термос» – именно так было обозначено сие произведение инженерностроительной мысли в рекламной листовке. «Энергоэффективный» дом оказался дешевым и в строительстве, и в эксплуатации, но только в те периоды, когда в нем никто не жил. Коттедж площадью 140 кв. м все лютые морозы простоял закрытым, обогреваясь маломощным электроконвектором в холле, но не замерз. Строение из «заводских» сэндвич­панелей действительно оказалось «домомтермосом, надежно хранящим тепло». Но вот жить в нем оказалось невозможно. Приезжая зимой, коттедж приходилось натапливать модной буржуйкой с панорамным стеклом. Но через пару часов в помещениях становилось нестерпимо душно, нужно было открывать все окна. Холодными ночами хозяин включал конвекторы, жаркими – кондиционеры, но при этом также все время вынужден был держать открытыми окна.

Проектировщики современных домов, ориентированных на низкое энергопотребление, должны предложить такую конструкцию здания, в которой и солнечный свет, и тепло земли также работают на домовладельца. Сам коттедж может быть из любых материалов – традиционных или каких-либо экзотических. Но, в любом случае, ему необходимы качественное дополнительное утепление, энергосберегающие стеклопакеты и продуманная система вентиляции, не конфликтующая с отопительными приборами.

Разработки, в которые вкладываются инженерная и архитектурная мысль, оказываются недешевыми, но позволяют экономить долгие годы. Из чего же складывается современное энергоэффективное проектирование?
Основные правила энергоэффективного проектирования

Правило первое
 

ВЫБОР УЧАСТКА, ПРАВИЛЬНОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ ДОМА

Проектирование любого дома, в том числе и рассчитанного на низкое энергопотребление, начинается с выбора участка. Многие, наверное, замечали, что в старинной деревеньке часто чувствуют себя комфортнее, нежели в садоводстве или в некоторых коттеджных поселках. Секрет здесь именно в выборе участка под строительство. Все проще: садоводство появилось там, где власти выделили бросовую землю, коттеджный поселок возник на месте приобретенного девелопером совхозного поля, а деревню начали строить там, где легко дышится и комфортный микроклимат.

Для средней полосы Украины такой участок – это, прежде всего, сухое место на возвышенности с небольшим уклоном в южную сторону. На территории с таким уклоном весна приходит раньше, чем на северные склоны. К тому же участок с таким понижением выгоден и с точки зрения будущих инженерных систем: здесь легче организовать дренаж, «ливневку», сброс талых вод. С точки зрения энергоэффективного проектирования, дом также имеет смысл располагать на южном склоне, который работает как естественный кондиционер, прогревается солнцем и по нему стекает холодный влажный воздух. Тем не менее, с точки зрения специалистов по ландшафтным работам, южный склон – не догма.

Им приходится учитывать более сложные климатические и гидрогеологические составляющие: преобладающие направления ветров (они могут меняться из-за складок микрорельефа), характер почвы, уровень грунтовых вод и т. п. По мнению дендрологов, порой более предпочтительными оказываются не постоянно палимые солнцем южные, а юго-западные или юго-восточные склоны, обеспечивающие более комфортный режим для растений, которым также отводятся ключевые роли в ветро и шумозащите, а также при создании микроклимата на участке.

Правило второе

ОПТИМАЛЬНОЕ СООТНОШЕНИЕ ПЛОЩАДИ И ОБЪЕМА

И в Украине, и в Европе жители новых коттеджных поселков и массивов частной застройки все чаще отказываются от коммунальных удобств в виде общественных бассейнов, бань, поселковых объектов спортивной инфраструктуры. «Безразмерные» коттеджи, которые трудно протопить и дорого содержать, также уходят в прошлое.

Энергоэффективное строительство подразумевает отказ от лишних отапливаемых площадей и объемов, и, в первую очередь, от тех помещений и объектов, которые эксплуатируются от случая к случаю. Современные тенденции в проектировании показывают: объемы «ничейных» (коммунальных) площадей уменьшаются, размеры индивидуальных пространств – растут. Сегодняшние домовладельцы все чаще готовы отказаться от встроенных гаражей, требующих отопления и вентиляции, а также от просторных залов со вторым светом, зато «спальничуланы» по 6-8 кв. м уступили место просторным индивидуальным комнатам. Во всем остальном, объемнопланировочные решения современных энергоэффективных домов вполне традиционны: на первом этаже располагаются открытые планировочные пространства кухни и гостиной, на втором (в мансарде) – приватная зона, со спальнями всех членов семьи.

Правило третье
 

РАЦИОНАЛЬНЫЙ ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

В первую очередь речь идет о стенах, кровле и прочих ограждающих конструкциях. Они могут возводиться как из экзотических, так и из традиционных материалов, но просто обязаны быть теплыми, надежными и долговечными.

Активный дом в подмосковном коттеджном поселке «Западная долина» возведен в 2011 году, и уже второй год собирает награды архитектурных конкурсов. Основной его принцип - использование тепла земли и солнечного света для снижения эксплуатационных издержек. Но с точки зрения строительства, это очень дорогой объект.

Сегодня, благодаря производителям пенопластов и пенополистиролов, уже всем известно, что десять-пятнадцать сантиметров «чудодейственного» дешевого материала заменяют едва ли не метровую толщу кирпичной кладки. С другой стороны, поставщики кирпича и материалов на основе вспененных бетонов, утверждают, что благодаря большой массе именно каменные стены зимой сохраняют накопленное в летнее время тепло, холодят в жару и – тем самым – снижают нагрузки на системы отопления и вентиляции.

Конечно, прослойка современного экологичного энергоэффективного утеплителя в стене позволяет экономить кирпич и бетон, но – все хорошо в меру. Если же в качестве основного стенового материала выбраны стены облегченных конструкций, правильный дом все равно нуждается в хорошем теплоаккумуляторе. В качестве такового может выступить, к примеру, монолитное бетонное основание с системой жидкостного теплого пола или массивная кирпичная печь, расположенная по центру.

Правило четвертое
 

ПРОДУМАННЫЕ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ

Следующая составляющая правильного дома – качественная вентиляция. Она в значительной степени отвечает за комфорт. Почему в одном доме мы чувствуем себя отлично, а в другом – всегда с тяжелой головой? Причина часто кроется в вентиляции. Но до недавнего времени, пока не появилось поколение загородных жителей, страдающих головными болями, ее проектированию отводили третьестепенные роли.

Правильная вентиляция должна обеспечивать приток свежего воздуха с улицы, но при этом не должна конфликтовать с отопительными приборами. При этом, подогрев входящего воздуха встроенными в приточную систему электрокалориферами, с точки зрения энергосбережения, – уже позавчерашний день. Производители и поставщики инженерного оборудования готовы оснастить коттедж продвинутыми приточными установками, оснащенными фильтрами для очистки входящего воздуха от гари и пыли, канальными глушителями шумов, калориферами для подогрева.

Тренд «энергосберегающего» периода – системы рекуперации (переноса тепла), использующие тепло от нагретого воздуха в помещениях для подогрева свежего – с улицы. Не менее сложны управляемые автоматикой устрой¬ства принудительной вытяжки. Все это – удовольствие не дешевое, но без него современный дом не был бы энергоэффективным.

Правило пятое
 

ПРАВИЛЬНОЕ ОТОПЛЕНИЕ

В том, что касается систем отопления, то сегодня им отводится иная, нежели раньше, роль. Производительность системы сегодня ничто, по сравнению с ее экономичностью. А экономичность зависит в первую очередь от того, насколько данное устройство поддается автоматизации и распределяет тепло, не тратя драгоценные энергоносители на «перетоп» помещений.

Программируемая автоматика снижает издержки, позволяя отказаться от прогрева комнат, которые в данный момент не эксплуатируются (например, все ушли на работу или в школу). К печам в домах, претендующим на энергоэффективность (а какой же загородный дом без печи или камина), также предъявляются особые требования: здесь производительной конвекционной «буржуйке» имеет смысл предпочесть менее мощный, но массивный камин, который будет не только поставщиком, но и хранителем тепла. Следует отметить, что расхожее в прежние годы убеждение, что энергоносители бывают дорогими и дешевыми, в наше время уже не работает. Мировые тенденции показывают, что рыночные цены на гигокалорию тепла, которую можно получить от разных энергоносителей, уравниваются.

Природный газ – по-прежнему самый доступный вид топлива. Но цены на него растут, да и стоимость подключения к сетям «кусается». Но кто бы еще десять лет назад мог подумать, что солярка, считавшаяся в наших краях бросовым топливом, сравняется по цене с автомобильным бензином! Сегодня не нужно быть экспертом, чтобы прогнозировать, что подобная судьба в условиях топливного монополизма уготована и природному газу.

Разработчики современного отопительного оборудования предлагают не держать яйца в одной корзине. Оно экономично, поскольку легко коммутируется с системами домашней автоматики, кроме того, часто может работать на нескольких видах топлива (дизельное, природный или сжиженный газ), а в качестве резерва использовать электроподогрев. И если в традиционном доме котел – это «сердце» системы, то в современной концепции энергоэффективного домостроения его роль заметно скромнее: не протапливать помещения, что называется, от души, а мягко и ненавязчиво подогревать их, компенсируя неизбежные для любого, даже энергосберегающего дома теплопотери. А раз так – то уже не столь важно, какой энергоноситель предпочесть: это может быть и электричество, и дизельное топливо, и баллон сжиженного газа (если подключение к газовой магистрали неоправданно дорого), и геотермальные источники. Одно из «бюджетных» решений для отопления част¬ного коттеджа или дачи – гибридное: например, теплые полы плюс хороший дровяной камин с системой воздуховодов, доставляющих теплый воздух в жилые помещения.

При этом теплый пол может быть как водяным (точнее, жидкостным), так и использовать прямой электроподогрев (греющие кабели). В первом случае домовладелец получит широкие возможности выбора, замены или резервирования отопительных приборов – от электрокотла до теплового насоса, во втором– исключительную легкость монтажа и обслуживания. Но важно, что во всех случаях это не радиаторы, до которых порой не дотронуться, а низкотемпературный подогрев.

Правило шестое
 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО СВЕТА И ТЕПЛА

И еще один важный момент, без которого невозможно строительство энергоэффективных зданий. Проектировщики таких домов стремятся заставить тепло солнца и земли работать на домовладельца. Солнечные батареи и коллекторы для подогрева воды, широко распространенные на юге Европы, в наших краях малоэффективны, но если окна с энергосберегающими стеклопакетами выходят на южную сторону, а полы окрашены в темные цвета, то в зимний солнечный день ощутимая прибавка тепла владельцу продуманного в этом отношении дома будет обеспечена. При этом в летнее время ему не нужно включать на полную мощность кондиционеры: справляться с палящим солнцем им должны помогать солнцезащитные жалюзи и маркизеты, управляемые электроприводами и системами автоматики.

Об архитектурных вкусах спорить не будем, объект выдержан в не слишком привычных россиянам традициях скандинавского зодчества. Главная «фишка» объекта – энергосбережение и снижение коммунальных расходов. И это на сегодняшний день тоже европейский, а не российский подход к решению насущной проблемы домашнего энергосбережения.

От теорий – к практике

Одной из первых отечественных разработок в области разумной частной архитектуры стал «Активный дом» архитектурного бюро «Полигон», реализованный в подмосковном коттеджном поселке «Западная долина». Объект в жанре современной экоархитектуры был построен в 2011 году, а в 2012-м – активно тестировался (в него поселили семью с тремя детьми), собирал награды архитектурных конкурсов, но так и остался своего рода «концептом».

Под занавес 2012 года в районе Киевской области состоялось торжественное открытие первого в Нижегородской области энергоэффективного односемейного дома. По данным разработчиков, расчетные затраты на все виды энергии в нижегородском доме должны составлять меньше 1300 грн. в месяц в сегодняшних ценах. То есть они сопоставимы с теми суммами, которые платят владельцы малогабаритных однокомнатных квартир. Реализация пилотного проекта обошлась в 12 млн. грн.

Энергоэффективные дома возводят не только в киеве. Пассивный дом, построенный в районе области, – первый в регионе энергоэффективный односемейный дом.

В обоих проектах применены сходные технические решения. В частности, системы вентиляции с рекуперацией тепла в значительной степени удорожают проекты, без них дома могли бы получиться теплыми, но не были бы энергоэффективными и комфортными. В «Активном доме» отопление осуществляется за счет теплового насоса. Особенность второго проекта – низкотемпературные электроконвекторы и мощный грунтовый теплообменник без теплового насоса, расположенный на глубине 4,5 м, за счет которого поступающий в дом воздух охлаждается летом и подогревается зимой. Такое решение разработчики сочли более экологичным. Оно существенно удорожает проект, но если бы не этот теплообменник, то данный коттедж был бы обычным каркасным домом.

Как обстоит дело с энергоэффективным строительством в общегосударственном масштабе? По официальным данным Государственной корпорации «Фонд содействия реформированию жилищнокоммунального хозяйства», с 2010-го по 2012 год на бескрайних российских просторах в рамках проекта по переселению граждан из аварийного и ветхого жилищного фонда введено в эксплуатацию 27 энергоэффективных домов.

В лидерах – Во всех случаях речь идет преимущественно о малоэтажных объектах с квартирами. В этих вариантах также применены решения, призванные снизить эксплуатационные расходы: от солнечных коллекторов и тепловых насосов – до энергоэффективного остекления. Подвести эти строительные дебюты к общему знаменателю непросто: здесь есть и постройки, напоминающие бараки, и нарядные домики с застекленными лоджиями. Никакого намека на высокую архитектуру, зато расчетное снижение коммунальных платежей – по сравнению с обычными домами – составляет от 9 до 40%.

Энергопассивный экодом.

Важнейшим практическим следствием идеи пермакультуры для строителя и архитектора является концепция “энергопассивного жилища”.

Этот термин нуждается в объяснении. Проблема энергосбережения при эксплуатации дома хорошо известна. Однако в понятие энергопассивного жилища она входит как небольшая составная часть. Названная концепция включает в себя не только эксплуатацию дома, но также производство строительных материалов, само строительство, процесс разрушения здания по истечении нормативного срока эксплуатации и утилизацию строительного мусора.

Энергопассивное жилище не только экономит потребляемую энергию и другие материальные ресурсы на всех этапах описанного жизненного цикла. Оно также должно минимально загрязнять окружающую среду различными отходами вредными веществами, энергетическими излучениями и полями.

1.Солнечный коллектор.

2.Грунтовой сезонный тепловой аккумулятор.

3.Трубы каркаса с вентиляционными каналами.

4.Соломенные блоки.

5.Вентиляторы системы принудительной вентиляции.

6.Теплообменник-рекуператор.

7.Канал в грунте.

8.Армированное стекло

9-10.Полимерная гофрированная трубка.

11.Теплоизолированный бак горячей воды.

12,14,15,20.Воздушно-дренажные каналы.

13.Теплоизолированный гравийный фундамент.

16,17,18.Задвижки.

19.Локальная система биообработки и утилизации стоков для повышения плодородия приусадебного участка.

Круговорот вещества и энергии в энергопассивном экодоме

1.Круг воздухообмена.

2.Тепловая энергия.

3.Превращение отходов жизнедеятельности в продукты питания и обратно.

Таким образом, энергопассивное жилище стремится к состоянию, близкому к термодинамическому равновесию с окружающей средой.

Энергонассивный экодом это жилище, соответствующее такому пути развития цивилизации, при котором, с одной стороны, практически не используются невозобновляемые источники энергии и материалы, а с другой – не наносится вред природе и здоровью человека. В США, Швеции, Германии, Японии и других странах уже давно строятся комфортабельные дома с низким и даже нулевым потреблением энергии, а также без канализационных сетей. В Стокгольме уже более 20 лет успешно эксплуатируется комфортабельный дом с бассейном и огромным зимним садом, не имеющий не только канализации, тепло и электроснабжения, но и водопровода. Фирма ISOМАХ уже построила несколько тысяч домов в Польше, Финляндии, Германии с системами солнечного отопления и аккумулирования тепла и добилась того, что дома нулевого энергопотребления стоят не дороже каменных.

При создании энергопассивного экодома встают три главные проблемы: строительные материалы, теплообеспечение и утилизация отходов жизнедеятельности.
Материалы

Очевидно, что жилье XXI века должно строиться из доступных и экологически чистых материалов. При рассмотрении вопроса об их применении должны учитываться три группы параметров энергоемкость, экологичность и жизненный цикл.

Под энергоемкостью подразумевается совокупность энергозатрат на производство, транспортировку, укладку, эксплуатацию в течение жизненного цикла того или иного материала. При этом нужно учитывать, являются ли материалы возобновляемыми и используются ли возобновляемые источники энергии для их производства, существуют ли альтернативные материалы с меньшей энергоемкостью.

Под экологичностью материала подразумевается совокупность ответов на следующие вопросы: вреден ли сам материал или его выделения для здоровья, требует ли он покрытия и насколько оно вредно; вредны ли отходы производства, строительства и эксплуатации материала, насколько экологичны и экономичны технологии утилизации материала и его отходов, относится ли он к категории местных материалов.

Жизненный цикл включает сроки службы материала, оцененные по критерию равного износа в сооружении, его ремонтопригодности и взаимозаменяемости, возможность повторного использования или безвредной дешевой утилизации

Таким идеальным утеплителем и одновременно конструкционным материалом является прессованная солома, широко используемая в экологическом строительстве в разных странах мира.

Теплообеспечение

Считается, что отопление жилища за счет солнечной энергии возможно только в жарких странах, близких к экватору. Однако это мнение ошибочно. По многолетним наблюдением метеорологов на широте Минска с апреля по сентябрь на квадратный метр поверхности падает 297600 МДж солнечной энергии. При завышенной норме энергопотребления на квадратный метр отапливаемого помещения 70 кВт-ч/год/кв. м (для сравнения в Швеции норма 30-60 кВт-ч/год/кв. м) годовое потребление энергии составит всего 25200 МДж. Таким образом, солнечной энергии вполне достаточно для отопления круглый год и для горячего водоснабжения летом. При этом система сезонного аккумулирования солнечного тепла может иметь КПД всего 10%.

Экодом предлагаемой конструкции имеет скатную крышу выраженной южной ориентации. Крыша покрыта сплошным водовоздушным солнечным коллектором конструкции Белорусского отделения международной академии экологии. Под домом находится твердотельный суточный и сезонный тепловой аккумулятор. Такие аккумуляторы распространены в Швеции и Норвегии. Другая возможная конструкция – жидкостный аккумулятор внутри дома (15 тонн воды на 200 кв. м жилой площади).

В качестве вспомогательной отопительной системы можно использовать камин или небольшую печь медленного горения Фирма 150МАХ использует в качестве вспомогательной или “аварийной” систему электроподогрева пола с использованием ночного электричества мощностью 2 Вт/кв.м жилой площади.

Дом оборудован принудительной системой вентиляции, обеспечивающей воздухообмен и обогрев жилых помещений (основные технические решения запатентованы). Обязательной является система рекуперации тепла при вентиляции.

Отходы жизнедеятельности

Таким образом, экодому нужны только дороги и электричество, если не по карману дорогие солнечные батареи и электроаккумуляторы. Система канализации – автономная. Американское министерство здравоохранения давно сертифицировало и разрешило использовать даже в городах дешевые локальные биологические системы утилизации хозбытовых стоков, работающие по принципу замкнутого цикла, не создающие проблем ни зимой, ни летом. Площадь биоочистных сооружений 200 кв. м и выглядят они, как обычный фруктовый сад и огород. Расчетное время эксплуатации на семью из 8 человек -100 лет. Причем урожайность на этих двух сотках необычайно высока. Можно также использовать специальные компостные туалеты, разработанные в Швеции и США, и использовать компост как дешевое органическое удобрение.

Энергопассивный экодом использует такую локальную пермакультурную биосистему утилизации хозбытовых стоков.

Создавая систему “дом и участок – единое целое”, мы переходим на принципиально новый уровень развития архитектурно-строительной мысли. Мы не только экономим деньги, время, энергию, другие ресурсы и снижаем антропогенную нагрузку на окружающую среду. Мы рассматриваем дом как искусственную экосистему, обеспечивающую автономное существование. Только такое жилище полностью соответствует принципам устойчивого развития цивилизации.

Как построить энергопассивный дом из соломы.

Во всем мире в настоящее время находится в эксплуатации более 2 тысяч соломенных домов построенных в последние 3 года.

Вот некоторые данные по Германии:

Дом – общежитие Штрополис

Начало строительства: март 2004

Завершение строительства: 2005,

530 кв.м полезной площади, 3 этажа, соломенные тюки плашмя, глиняная штукатурка.

- Проектирование, руководство строительством: инженер-архитектор Дирк Шармер

- Место сооружения: экодеревня Семь Лип в земле Заксен-Анхальт

В социально-экологическом экспериментальном поселении » Экодеревня Семь Лип»  было запланировано сооружение жилья для 20-ти поселенцев. Этим проектом планировалось доказать, что здание, построенное из соломенных тюков в деревянной конструкции и оштукатуренное, есть экологичное, недорогое, надежное и здоровое жилье, соответствующее современным требованиям.

Здание сооружалось объединением застройщиков. Строительные работы проводились местными строительными фирмами, жителями экодеревни, приходящими специалистами и ремесленниками.

Работы по монтажу соломенных тюков и работы с глиной ( грунтовка, штукатурка) организовывались в виде семинаров и «строительных недель», в которых заинтересованные участники изучали в теории и на практике процесс возникновение строения на основных его этапах.

Источник информации: www.fasba.de – Веб-страница немецкого Профобъединения строителей из соломенных тюков (Fachverband Strohballenbau Deutschland e.V.)

Переведено на русский с согласия Профобъединения в лице господина Шармера.

План

План дома это не просто план дома. План дома это ПЛАН ДОМА. В нем отражается мировоззрение человека,  который его сочинял и естественно человека, который по этому плану строит себе дом.  Идеально если ты сам  имеешь представление о проектировании дома и попытаешься реализовать свои мысли, неплохо, если есть толковый архитектор, которому ты сможешь объяснить свои представления о доме, в котором ты хочешь жить.  К сожалению, в нашем городе-«герое»  Черновцы, архитекторы с которыми ты захочешь пообщаться на тему пассивного дома, когда слышат слова «строительство из соломенных блоков», «стена Тромба»,  «дом Сократа», начинают в лучшем случае материться, в худшем, продолжают разговор с применением физической силы. Ясно, что в обоих случаях дельного совета не получишь.   Поэтому план мы составляли сами. Нам он нравится. Это не значит, что он должен нравиться вам, но может описание его принципов поможет вам создать ВАШ ПЛАН ДОМА.

Каким мы хотим видеть наш дом

1. Минимальное потребление  энергоресурсов (пассивный дом).

2. Экологически чистым,  не только и не столько на этапе строительства (материалы, технологии), как на этапе эксплуатации (минимальная нагрузка на среду продуктами жизнедеятельности).

3. Достаточно недорогим. Минимальное использование энергоемких и привозных материалов. Данная технология  должна быть привлекательной и для  обычного человека (которому экологические проблемы до лампочки).

4. Достаточно комфортным, чтобы в нем хотелось жить не только аскетам.

5. По возможности, максимально независимым  от цивилизации.

Требования достаточно жесткие и часто взаимоисключающие. Наша модель оптимального решения выглядит следующим образом.

Двухэтажный дом на деревянном каркасе,  три внешние стены (северная, западная и восточная)   из соломенных блоков, южная  – набивная глиняно-гравийная с внешним остеклением  (стена  Тромба),  несущая внутренняя стена набивная глиняно-гравийная, внутренние перегородки – гипсокартонные на деревянном каркасе.

Водопровод локальный,  колодезь и  насос постоянного давления.

Канализация раздельная (серая вода и компостный туалет).

Отопление печное.

Для неподготовленного читателя звучит, наверное, страшновато, но на самом деле ничего страшного нет.

Стена Тромба  – термин, возникший в архитектуре пассивных домов.  Тромб в своем проекте пассивного дома предложил  южную стену использовать как солнечную печку. Он запроектировал ее как железобетонную стену толщ. 25 см. с внешним остеклением         (5-7 см. от стены) под выступающим мин. на 0.8 м. свесом крыши.  Стена представляет собой своего рода вертикальный парник.  

Летом  солнце ходит высоко и прямые солнечные лучи не попадают на стену за счет выступа крыши.  Зимой солнце освещает вертикальный парник и греет днем стену, которая отдает ночью тепло в дом. Стена должна быть выкрашена в темный цвет для максимального поглощения солнечной энергии. Толщина бетонной стены рассчитана из условий 6 часового освещения стены. То есть за это время стена должна прогреться полностью и после захода солнца отдавать накопленное тепло внутрь дома. Остекление служит днем тепловой ловушкой, а ночью теплоизолятором.

В нашем случае, поскольку теплопроводность  глиняно-гравийной смеси ниже, чем бетона, а теплоемкость выше, толщина стены, по нашим расчетам,  должна быть порядка 20 см.

Несущая внутренняя стена, выполненная из глиняно-гравийной смеси, + кирпичная печка служат для увеличения термической массы дома.  Как известно низкая термическая масса соломенных домов, является одной из основных проблем которую нужно решать. Массивная  внутренняя глиняная стена и кирпичная печь является аккумулятором тепла (прохлады) и стабилизирует  температуру и влажность в помещении.

Двухэтажное решение дома выбрано по многим причинам.

1. Расчеты показывают, что при данной технологии строительства, это решение дешевле одноэтажного, за счет меньшей площади крыши и меньшей суммарной длине ленточных фундаментов.

2.  Двухэтажные строения,  позволяют разделять в разные уровни помещения совместного пользования (куда пускают гостей и где должно быть всегда убрано) и приватную сферу, где царит атмосфера легкого (или не очень) беспорядка.

3.  Двухэтажное строение  теплее одноэтажного при прочих одинаковых  условиях, поскольку имеет лучшее отношение внутреннего объема к внешним поверхностям  дома.

О раздельной канализации и компостных туалетах много материалов в Интернете

Далее представлены различные планы дома.

План второго этажа

Как видно на рис.1,2  на практике редко удается точно ориентировать стороны дома по сторонам света (по возможности к этому нужно стремиться), поскольку нужно привязываться к участку и окружающим дорогам.

Итак, рассмотрим детальней план первого этажа 

Веранда  с юго-восточной стороны служит входом со стороны дороги, в ней же размещается лестница на второй этаж.  На первом этаже запроектирована кухня и гостиная, а также ванна и туалет.  Комната и кухня обогреваются общим камином-печкой, которая встроена в капитальную стенку между ними. Окна выходят на юго-западную сторону остальные стены глухие.  Юго-западная стена глиняно-каменная, остекленная (стена Тромба).  Обогреваемые помещения по возможности окружены не отапливаемыми помещениями,  что обеспечивает дополнительную теплоизоляцию.

На втором этаже (рис.6) запроектировано две комнаты, ванна и туалет.  В случае необходимости большую комнату можно разделить гипсокартонной перегородкой получив, таким образом, на втором этаже 3 комнаты.

Веранды  опоясывают дом с юго-восточной и юго-западной стороны. Они обеспечивают достаточную затененность соответствующих сторон в летнее время и служат солнечными ловушками в зимнее время.

Юго-восточная веранда закрытая, служит первым коридором, а также соединяет лестницей первый и второй этажи дома.

Юго-западная веранда может быть как открытой, так и закрытой. На теплообмен дома это практически не влияет, поскольку юго-западная  стена  уже остекленная (5-7 см от стены).

Наверно оптимально будет сделать легкие съемные окна, которые устанавливаются только на зиму.

Фундамент и канализация

Итак, мы начинаем строить. Для этого очень желательно обеспечить доступ к электричеству и воде. Лучше всего провести линию на свой участок и вырыть колодец. Рано или поздно это все равно нужно будет делать.

Установление фундаментов начинается с нанесения размеров дома на избранном Вами  участке земли.  Прямые углы проще всего устанавливать с помощью веревочного треугольника со сторонами 3,4,5 м.  По теореме Пифагора  3х3 + 4х4 = 5х5,  то есть треугольник с такими сторонами является прямоугольным.

На практике берется кусок веревки длиной 12 м и завязывается  в кольцо. От полученного узла на расстоянии 3 м в одну сторону и 4 м – в другую, делаются узлы или отметки. Используя узлы и отметки на веревке в качестве вершин треугольника, вы всегда сможете точно отложить прямой угол, нанося  размеры фундамента.

Большое значение в планировании дома и в частности фундаментов играет уклон участка. Разность уровней в различных точках вашего участка проще всего определять водяным уровнем. Водяной уровень представляет собой тонкий (диаметр – 0.5-1 см) прозрачный пластиковый шланг 10-15 м длиной.  Заполнив его водой, Вы легко сможете  определить разность уровней поверхности земли в различных точках вашего участка.  Если разность высот участка, в пределах размера дома, превышает 1м, то есть смысл подумать об обустройстве под частью дома подвальных и полуподвальных помещений.

Какими должны быть основные характеристики (ширина и высота) фундамента под соломенный дом?

Ширина

Ширина фундамента определяется  размерами соломенного блока. Обычные наши тюковщики соломы тюкуют соломенные блоки размерами 50х90х35 см.

Как правило, все авторы соломенных домов,  чьи проекты нам удалось разыскать в Интернете,  укладывали тюки на широкою сторону и получали стену дома 50-60 см толщиной. Это требует широкого фундамента и захватывает много пространства под стены дома.  Нами успешно опробована методика строительства, с установкой соломенного блока на узкую сторону 35 см, имеющая ряд преимуществ по сравнению с классической установкой. Это:

А. Экономия земли под дом.

Б. Меньшие материальные и трудозатраты на  фундамент. Меньшее количество тюков соломы.

В.  При такой установке тюка, стебли соломы в тюке располагаются вертикально, согласно направлению естественного роста. Поскольку стебель соломы выдерживает в вертикальном направлении гораздо более высокую нагрузку по сравнению с горизонтальным, то и стена имеет гораздо более высокие показатели по допустимой вертикальной нагрузке.

Таким образом,  в нашем проекте  ширина фундамента для внешних стен из соломы 35 см.

Ширина фундамента под внешнюю и внутреннюю глиняно-гравийную стенку 25 см.

Под гипсокартонные перегородки фундамент  не закладывался.

Под веранды закладывался фундамент шириной 20 см.

Высота

Как показывают расчеты различных авторов под соломенный дом достаточно армированного ленточного фундамента высотой 30-40 см.  Достаточно подробно об этом написано, например в 1).

Возникает вопрос, как быть с возможным повреждением фундамента при «вспучивании»  грунта от мороза?

В литературе описано много вариантов, как решить эту проблему. Остановимся на двух, которые нами испытаны.

1.  Роется траншея на глубину 60 см и засыпается гравием, бутовым камнем, щебенкой.

2.  Роется траншея на глубину 40 см и засыпается гравием, бутовым камнем, щебенкой.

Сверху в опалубке засыпается 30-40 см слой бетона с арматурой.

В обоих случаях результат был одинаково хороший.   Физически это объясняется тем, что материалы, которыми производится засыпка траншеи, не задерживают воду, поэтому на мороз не реагируют.   Возможные вздутия ниже уровня засыпки либо незначительны, либо компенсируются в слое сыпучих материалов.  Также нужно отметить, что вес данного строения в 100 раз меньше чем вес дома из кирпича, поэтому  требования к фундаменту совершенно другие.

После того как вырыта траншея, не забудьте, перед засыпкой подумать, как пройдет канализация, и оставить окно, через которое пройдет труба.  Это может быть либо кусок трубы большего диаметра, либо из обрезков досок сколоченное окошко, которое засыпается гравием.

Армирование

Мы обычно закладываем в низ бетона 2 линии арматуры 12 мм.

При установке фундаментов под соломенный дом с несущей деревянной конструкцией необходимо выпустить из бетона вертикальные штыри из арматуры высотой 15-20 см в местах установки деревянных столбов.  Как правило, несущие столбы каркаса устанавливаются через 2-3 м. Также необходимо выпустить вертикальные штыри высотой 50-80 см через 90 см, на которые будут насаживаться соломенные тюки. Более детальное описание  будет дано в соответствующих  разделах.

Р.S.  Когда начинаешь писать о фундаменте, понимаешь, что писать нужно очень много и понятней не будет. Поэтому мы описывали только особенности связанные с использованными нами материалами.  Для начинающих строителей можно дать следующий совет. Свой первый фундамент нужно  выполнять под руководством  человека, который имеет опыт.  Дальше можно делать самостоятельно или руководить другими.

Каркас

Каркас дома мы выполняли из следующих материалов.

Внешние угловые столбы дома и угловые столбы внутренней капитальной стенки  изготовлены из бруса 150х150 мм (рис. 8) , промежуточные столбы – брус 150х100 мм (рис. 8,9), верхняя стяжка – брус 150х100 мм (рис. 8,9), перекрытия выполнены из чередующегося бруса 150х50 мм, и 150х100 мм, уложенных через 70-75 см (рис.10).   Ниже представлены несколько схематических изображений основных элементов каркаса первого этажа (вид с юго-западного направления) и последовательности установки, что не нужно воспринимать чересчур буквально.

К сожалению, нам не удалось отобразить одного важного элемента конструкции, а именно, в каждой стене необходимо установить один большой или несколько небольших «косяков». «Косяк» в данном контексте представляет собой дополнительную балку,    установленную  под углом 45 град.  между стойкой и  верхней балкой и образующей большой треугольник.

Как видно из рис. 9, мы установили дополнительную линию столбов, разделив большой пролет пополам с целью усиления конструкции.   Под два столба, которые не стоят на фундаменте мы залили бетонные столбики шириной 40х40 см. и глубиной 50 см.

В отличие от фундамента, с нашей точки зрения, каркас может делать каждый без предварительной подготовки.  Обязательное условие – продуманный план, хороший инструмент и один, два помощника.

Торцы столбов обязательно обработать веретенным маслом или отработкой.

Столбы нижнего ряда крепятся к фундаменту.  Мы выпускали арматуру из бетона в месте установки столба.  Поскольку мы используем столбы 150х150 или 150х100 мм, арматурные штыри выпускались на расстоянии 75 мм от края бетона. Просверлив  отверстие в торце столба, обработав его маслом, мы надевали столб на арматуру. От бетона столб отделяется куском рубероида. Балки верхней стяжки на углу соединяются между собой в замок. Замков существует великое множество.  Самый простой и достаточно надежный - это прямоугольный замок схематически изображенный на  рис.12.

Крепилось все это с помощью гвоздей 120-200 мм и скобами из арматуры (10 мм) длиной 60-80 см.  Потом ложатся балки перекрытия (рис.10). В веранде  с юго-восточной стороны оставлен проем под лестничную клетку размером 1.8 х 2.5 м.

Каркас второго этажа полностью повторяет каркас первого.  Те же столбы, те же  балки верхней стяжки, те же косяки. Перекрытие чердака выполнялось балками 50х150 мм, уложенных  через 85 см. Перед тем как начинать крышу нужно полностью выполнить перекрытие и утепление чердака (описано ниже), иначе, после того как поставлена крыша это будет выполнить крайне трудно.

Крыша

После того как выполнено перекрытие и утепление чердака, можно начинать ставить крышу.  Безусловно, неплохо, когда к этому времени уже готов дымоход. Постарайтесь так запроектировать дымоход, чтобы он проходил как можно ближе к коньку крыши.

Проектирование крыши не сложнее от проектирования каркаса при условии, что вы выберете достаточно простую модель крыши.

Начните с двускатной крыши, ее выполнение является самым простым.

Обычно ab > cb и ab/2 < cb . Для нормальной крыши cb чуть больше ab/2.

Когда мы проектировали крышу первый раз,  мы залезли на чердак крыши похожей по форме на наш проект, перемеряли все пропорции,  рассмотрели все соединения, что всем и советуем. Один раз увидеть то, что ты хочешь повторить, полезней сотни советов.

Но один рискнем дать. Он касается не только крыши, но и многих других аспектов строительства. Следите за соблюдением линий и углов.  Везде, где у вас появилась линия  (линия стены, конька крыши, стропил и т.п.) выполните начальный и конечный элемент, а все промежуточные выполняйте под шнурок, без расчетов, это намного надежней.

Мы использовали под крышу те же материалы что и для каркаса, поскольку крыша является естественным продолжением каркаса. А именно: Внешние угловые столбы каркаса крыши изготовлены из бруса 150х150 мм, промежуточные столбы – брус 150х100 мм, верхняя стяжка – брус 150х100 мм , стропила – брус 150х50 мм,  уложенный через 85 см. После того, как поставлены стропила,  накройте крышу пленкой, лучше всего специальной, паропропускной. После этого сверху, по пленке, поперек стропил, бейте рейку. Рейку обычно используют шириной 7 см и толщиной 2.5 см.  Бейте через 50 см, так чтоб было удобно ходить по крыше.   Основное покрытие крыши для начинающих строителей нужно выбирать обдуманно.

Во-первых, от выбора цвета крыши зависит общее цветовое решение дома, поэтому цвет крыши нужно выбирать в композиции с решением о внешней отделке дома.

Во-вторых,  советуем хотя бы для первой крыши не пробовать покрывать дом с помощью материалов с жестко определенными линиями горизонтального и вертикального стыков как, например металочерепица. Такие покрытия требуют очень точного выполнения  прямых углов крыши и высокого качества пиломатериалов.  Поэтому  попробуйте сначала аналоги шифера, такие как ондулин или профнастил.

В Интернете  существуют прекрасные описания технологии выполнения «зеленых» крыш. Сами делать пока не пробовали, но обязательно попробуем. Нам кажется логичным зеленая крыша над одноэтажным, односкатным зданием  с относительно невысокой северной стороной (гараж, погреб, сарай). К явным преимуществам относится цена и возможность постоянных экспериментов с зелеными насаждениями.

Стены

После того, как поставлены  стропила и крыша накрыта хотя бы пленкой, можно начинать ставить стены из соломенных блоков.  Как было описано ранее, мы будем заполнять стену дома соломенными блоками, поставленными на узкую сторону. Стандартный соломенный блок имеет размеры 35х50х90 см.   Нужно иметь в виду, что при каркасном строительстве мы просто заполняем соломенными блоками промежутки между несущими столбами конструкции. Рассмотрим подробней, как это происходит. Изолируем соломенные блоки от фундамента с помощью полосы рубероида или толстой полиэтиленовой пленки положенной предварительно на фундамент.  

Прибиваем к опорным столбам «лопухи» (будет понятно в конце главы).  Первый ряд соломенных блоков мы надеваем на  предварительно выпущенные из фундамента  арматурные штыри высотой 70-80 см. Естественно между столбами может поместиться не целое число блоков и вам нужно будет один блок укорачивать. Просто разрежьте соединяющие блок  веревки, заберите лишнюю часть соломы, оставшуюся хорошенько прижмите коленом, завяжите веревки и нужный вам размер блока готов. После этого прижимаем блоки сверху планкой шириной 6-7 см., толщиной 3-4 см и прибиваем планку к опорным столбам.  Втыкаем в каждый соломенный блок  деревянные колышки толщиной 3-4 см, длиной 50-60 см, так чтоб он торчал над поверхностью на высоту 20-30 см.  Прибиваем колышки к прижимной планке. В результате получим нечто напоминающее рис.15.

На рисунке не изображен фундамент и арматурные штыри для простоты понимания остальных элементов конструкции.

Прибиваем к опорным столбам «лопухи» 3-го уровня (будет понятно в конце главы).  Аналогично ставим второй ряд соломенных тюков, надевая их на деревянные колышки первого ряда. Сместите укороченный тюк на противоположную сторону так, чтоб  целым верхним тюком вы перехватывали  два нижних (рис 16).

Установив тюки второго ряда, поставьте на них доску и походите по ним, чтоб они жестко сели на тюки первого ряда. После этого бейте прижимную планку и деревянные колышки. В результате получим конструкцию аналогичную рис.17

Чтоб соломенные тюки не выходили за линию стены мы использовали ограничительные планки 7х2.5см., которые бились на внешнюю сторону опорных столбов и фиксировали соломенные блоки c внешней стороны (рис 18). В дальнейшем мы их использовали в качестве «маяков» при внешней отделке дома.  «Маяками» в штукатурных и отделочных работах называется  совокупность металлических или деревянных планок, прикрепленных к стене и  которые являются ориентирами будущей плоскости стены (либо оштукатуренной либо отделанной каким- либо отделочным материалом).  

Естественно в будущем будет проще, проводить отделку внутренних поверхностей стен, если мы позаботимся о том чтоб создать «маяки» и на внутренних поверхностях стен состоящих из соломенных тюков.  Поскольку у нас единственной ровной поверхностью является поверхность образованная внешней стороной опорных столбов, к которой мы и крепили «маяки» внешней стены, нам нужно придумать, как создать параллельную поверхность внутри.  

Поскольку  толщина  тюка составляет 35 см, а толщина опорных столбов 15 см, то нам нужно как-то «расширить»  столб. Для этой цели служат «лопухи», о  которых выше уже упоминалось. В нашем случае «лопухами» служат отрезки планки длиной 37 см, которые прибиты горизонтально к опорным столбам и торчат внутрь дома. К этим планкам после установки тюков прикручиваются в торец горизонтальные планки, которые ограничивают тюки с внутренней стороны и служат «маяками» для внутренней отделки стен.  «Лопухи» мы ставили следующим образом, первый ряд – на уровне пола, второй – чуть ниже высоты тюка, порядка 40 см от пола, все остальные выше на 50 см от предыдущего.

Может возникнуть вопрос почему «лопухи» имеют длину 37 см., если соломенный тюк шириной35 см.? На самом деле соломенные тюки это не кирпичи и их размеры немножко отличаются друг от друга. Чтоб не деформировать боковую планку, которая будет нужна нам для отделки, сделан небольшой допуск.

Для расчетов следует отметить, что высота стены из четырех рядов соломенных тюков выходит порядка 214-215 см. Далее следует балка верхней стяжки каркаса 15 см, таким образом, высота потолков в нашем случае составила 230 см.

Положив 4 ряда тюков, мы дошли до балки верхней стяжки (толщина 15 см) к которой прибиты балки перекрытия (еще 15 см вверх).  Эти 30 смнам нужно заполнить соломой, чтоб выйти на уровень пола второго этажа, где мы сможем продолжить стену соломенными тюками аналогично первым 4 рядам.

Мы поступали следующим образом. Мешали солому с небольшим количеством глины залитой водой, далее укладывали ряд (7-8 см) из этой смеси и ряд сухой соломы.  Предварительно к поперечной балки прибиваются деревянные колышки, высотой 50-60 см, на которые после того как стена поднята слоями глины с соломой и сухой соломой до уровня пола второго этажа, надеваются соломенные тюки.    В дальнейшем повторяются шаги описанные выше.

Стена Тромба выполнялась по другой технологии, аналогичной методу скользящей опалубки. Замешивалась глина с небольшим количеством соломы (не больше 10-15%) , при загрузке  готового раствора в ведра или тачку добавлялось 20-25% гравия. Полученной смесью заполнялась опалубка, поставленная на ширину опорных столбов (15 см.) и прибитая к опорным столбам.  Через сутки опалубка снималась,  стена укреплялась боковыми планками 6х2.5 см., прибитыми к опорным столбам через 40 см., опалубка переставлялась вверх и так до потолка.

Перекрытия

После сооружения каркаса первым выполняется перекрытие второго этажа и утепление чердака, поскольку после установки крыши выполнение этих работ будет сильно затруднено.  Мы поступали следующим образом. К балкам перекрытия снизу шурупами прикручивались планки 7х2.5 см через 40 см. На эти планки в будущем будут крепиться гипсокартонные плиты (рис.19)

Сверху на планки ложатся через 20 см любые некондиционные обрезки пиломатериалов, так чтоб образовалась решетка (рис. 20), на которую мы сверху укладываем слой соломы 15 см вровень с верхним краем  балок  перекрытия  чердака.

Сверху балок укладываем через 20-30 см любые не кондиционные планки, но уже поперек балок, чтоб создать упор на балки. Сверху небольшой слой соломы 5-7 см.  Сверху на солому наносим слой глины с опилками 5- 7 см.

Перекрытия между этажами выполнялись аналогично.  На образованную планками решетку ложилась солома до уровня с балками, сверху солома накрывалась гипсокартонной плитой, сверху по балкам бьется пол, снизу к планкам крепяться гипсокартонные плиты.

Внешняя штукатурка и отделка

Поскольку тюкованная солома чувствительна к влаге, необходимо сразу после установки стен выполнить внешнюю штукатурку и отделку стен.  Ее можно разделить на 2 этапа.

1. Заделка крупных неровностей и швов между тюками с помощью глиносоломенной смеси. Заглаживание поверхности стены сметанообразной смесью глины с опилками толщиной 2 см. Приготовление смеси делается таким образом. Копаем яму глубиной 30 смразмером 1,5 на 1 м. В яму на дно укладываем слой соломы,  далее – слой  глины и так далее пока яма не наполниться. Потом заливаем яму водой и оставляем на 15-20 минут для набухания. Тем временем надеваем резиновые сапоги и начинаем топтать и перемешивать  содержимое ямы.

Можно под музыку – будет веселее и выглядит как самба J. Таким же образом готовим и смесь опилок с глиной (в другой яме). Смеси после перемешивания ведрами, носилками  или тачкой возим к стенам и заделываем дыры(глина с соломой) и замазываем всю поверхность (глина с опилками). Эта процедура  важна и полезна. Дело в том, что глина  отличный консервант и поддерживает низкую влажность воздуха внутри обработанной поверхности ( 7%) вследствие своих уникальных капиллярных свойств.Поскольку глина долго сохнет, есть смысл сразу обработать глиной и внутреннюю поверхность стен сложенных из соломенных тюков.

2. После высыхания стен, обработанных глиняными смесями можно приступать к окончательной отделке стен. Нижнюю часть внешнихповерхностей стен дома мы обтягивали сеткой - рабицей (это та, которой заборы городят) на высоту 1,5 метра от фундамента ( т.е. на полную высоту сетки). Оббитую сеткой поверхность стены оштукатуриваем цементным раствором с добавлением жидкого стекла для влагонепроницаемости. 

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане

Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам

Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону

Статьи Все о заборах

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)

Статьи Все о Фундаменте

Статьи по газобетону ( газоблоку ), газобетонных блоков, газосиликатнных блоков

Новости, статьи, слухи, факты, разное и по чу-чуть

Статьи по кирпичу ( рядовому, лицевому,облицовочному,клинкерному, шамотному, силикатному,)