Во-первых, потому что строительная
индустрия республики, как экономика и промышленность, переживает
кризис. Очевидно, что в ближайшее время строительство жилья в Беларуси
будет являться приоритетной областью. На это выделяется около 800
мрлд.рублей из госбюджета. Опыт выхода из экономического кризиса стран,
его переживших, показывает, что выход из кризиса начинается с
оживления строительной отрасли, и в первую очередь, со строительства
жилья, на которое завязано обычно около 30% национальной экономики
любой страны. Для оживления первичного рынка жилья необходимо, чтобы
квадратный метр стоил не более двух среднемесячных заработных плат
(таков, например, критерий в российской национальной программе "Жилье" и
не только в ней). Для Беларуси это означает, что оживление в
строительстве начнется, если квадратный метр жилья будет стоить не
более 124$/кв.м или средняя зарплата вырастет до 200$, т.к.
себестоимость квадратного метра нового жилья обходится при существующих
технологиях в лучшем случае в 250$/кв.м без коммуникаций. Поскольку
второе (зарплата) нереально, то надо снижать себестоимость до 120$/кв.м с
коммуникациями, что требует применения принципиально новых технологий.
И такие экотехнологии, соответствующие
принципам устойчивого развития (в отличии от созданного недавно проекта
государственной "Стратегии устойчивого развития Беларуси") уже
адаптируются на Беларуси Белорусским отделением Международной Академии
Экологии в совместных проектах с Solar Energy International (НГО из
Колорадо, США) и немецко-белорусской организацией "Дом вместо
чернобыля".
Во-вторых, потому что Беларусь
практически лишена собственных источников ископаемого топлива и
проблема энергоресурсосбережения стоит здесь особенно остро. Жизнь уже
сегодня заставляет строить энергосберегающие дома, а завтра они будут
единственно возможными.
В-третьих, из-за последствий Чернобыля
республика нуждается в принципиально новых концепциях и технологиях
экологически чистого жилья. Многие уже поняли, что кирпичные и
железобетонные бункера, построенные вокруг городов и в селах, которые
невозможно протопить, не решают проблемы жилья, не говоря о его
качестве.
В-четвертых, руководство строительной
отрасли уже осознает, что СНиПы 70-х, ориентированные на затратную
экономику, по-прежнему заставляют проектировщиков - проектировать, а
строителей - строить неэнергоэффективные, материалоемкие сооружения.
СНиПы надо менять, и открывать дорогу новым эффективным строительным
технологиям. Очевидно, что надо нормировать не термосопротивление
ограждающих конструкций, а энергию на отопление квадратного метра, как
это делает весь мир. Тогда станет понятно, почему строительные нормы в
Беларуси (например, вентиляции-3куб.м в час на кв.м жилой площади)
вызывают шок у западных специалистов, а затраты на отопление выше не в
2-4 раза, как считается официально, а в 5-10 раз.
Что такое "народный экодом нулевого энергопотребления"?
Экодом на Западе - это жилище,
соответствующее "устойчивому развитию" цивилизации, т.е. такому
развитию, при котором практически не используются невозобновляемые
источники энергии и вещества с одной стороны, и не наносится вреда
природе и здоровью человека, с другой. В США, Швеции, Германии, Японии и
других странах уже десятилетиями эксплуатируются комфортабельные дома с
низким и даже "нулевым" потреблением энергии, без канализационных
сетей. В Стокгольме более 10 лет успешно эксплуатируется
комфортабельный дом с бассейном и огромным зимним садом, не имеющий не
только канализации, тепло- и электроснабжения, но и водопровода.
Правда, назвать такой экодом "народным" никак нельзя - он стоит слишком
дорого. Фирма ISOMAX уже построила несколько тысяч домов в Польше,
Финляндии, Германии с системами солнечного отопления и аккумулирования и
добилась того, что дома нулевого энергопотребления стоят не дороже
каменных.
"Народный экодом", который мы
разрабатываем, будет иметь себестоимость порядка 90 $/кв.м, причем при
его строительстве используются только местные доступные экологически
чистые природные материалы и энергосберегающие технологии
строительства.
Почему так дешево?
Потому что технологии, переданные нам из
США , Швеции и Германии дешевы, доступны и используют самые дешевые
природные материалы - прессованную солому, либо смесь глиносоломенную
смесь. "Ну вот, опять саман, а мы - то думали..." - произнесет про себя
читатель и будет не прав. Технология не предусматривает использование
самана (80% -глина, 10% -солома и 10%-органика), а используется солома,
смоченная глиняным раствором (90%- солома и 10% -глина). Эта "мокрая"
технология обобщает четырехвековой немецкий опыт "фахтверкового"
(каркасного) строительства в природно-климатических условиях, сходных с
белорусскими. Саман почти в четыре раза тяжелее, не является
теплоизолятором и в условиях Беларуси неприемлем - у нас слишком
влажно.
Суть технологии проста: на фундаменте
ставится деревянный каркас (20куб.м дерева на 200 кв.м жилья в двух
уровнях), который заполняется методом скользящей опалубки
глиносоломенной смесью, причем полностью (фронтоны и межстропильное
пространство тоже). Это занимает менее месяца, после чего накрывается
крыша и дом сохнет (3-12 месяцев в зависимости от погодных условий).
После этого дом штукатурится и отделывается в зависимости от вкуса и
возможностей хозяина. Кстати, стены толшиной 40-45 см обладают такой же
теплоизолирующей способностью как кирпичные толщиной 0,7 м, и рядом
других преимуществ: они легко "дышат" (не путать с инфильтрацией),
решают проблему радона, не эммитируют вредные вещества, связанные с
тепловой обработкой и т.д. Такие дома стоят в Германии 3-4 века и после
своей "смерти" не создают проблем с утилизацией строительного мусора.
Энергии для строительства таких домов тратится в тысячи раз меньше по
сравнению с кирпичными и эксплуатационные затраты на отопление -
меньше. Квалификация нужна только при строительстве каркаса и
отделочных работах. Недостатками технологии являются большая
трудоемкость и большие сроки строительства, связанные с сушкой
самонесущего наполнителя стен.
Этих недостатков лишена другая, более
эффективная индустриальная "сухая" технология, очень популярная сейчас в
США, и использующая те же принципы. Она заключается в использовании
прессованных соломенных блоков (сразу после пресс-подборщика с поля)
как основного конструктивного стенового материала с последующим
оштукатуриванием, то есть блоки могут укладываться на раствор или
использоваться в качестве самонесущего наполнителя каркасных стен
(сухая технология "прошивных матов"). Следует напомнить, что
строительные стандарты США по многим параметрам жестче наших. и эта
технология полностью сертифицирована в США. Например, по огнестойкости
она полностью соответствует требованиям, а по теплопроводности - в 3
раза лучше. Наружная и внутренняя отделка стен в таких домах не
отличается от обычной в США. Такой дом можно построить за неделю и
отделывать сразу, что и было продемонстрировано в августе этого года
Белорусским отделением Международной Академии Экологии и Solar Energy
International из США в п.Занарочь. Стена такого дома при толщине 60 см
имеет сопротивление теплопередаче не менее 10. Стоят такие дома по 100 и
более лет. Например,сейчас в США живут люди в домах из прессованной
соломы, построенных в прошлом веке.
А как насчет огнестойкости?
Согласно международным стандартам DIN
4102 и DIN 18951(21/51) глиносоломенные смеси являются негорючими
материалами вплоть до 5% содержания глины при условии, что минеральное
связующее (глина) равномерно распределено по объему. Объяснить это
легко: глины содержат большое количество калийных соединений,
являющихся антипиренами. По международным нормам оштукатуренные стены,
построенные по "straw-bаlе" технологии, можно отнести к классу F45,
т.е. сопротивляемость огню не менее 45 минут. Соломенные блоки,
положенные на цементный раствор с последующим оштукатуриванием, имеют
еще более высокий класс, вплоть до F120.
Какие коммуникации нужны экодому?
Вообще-то нужны только дороги и
электричество (если не по карману дорогостоящие солнечные батареи с
электроаккумулирующими системами). А канализация? Конечно, нужна,
только не такая, как у нас. Наша, во-первых, она очень дорогая,
во-вторых, не решает проблему утилизации хозбытовых стоков (например,
проблему осадка сточных вод), а только переносит ее из одного места в
другое, и главное - она не является системой локально замкнутого цикла.
При индивидуальной застройке это как бы "теплотрасса наоборот", и вреда
она наносит не меньше, чем наши пресловутые теплотрассы. Вместе с тем,
американское "министерство здравоохраниния" давно сертифицировало и
разрешило использовать даже в городах очень дешевые локальные
биологические системы утилизации хозбытовых стоков, работающие по
принципу "замкнутого цикла" и не создающие проблем ни зимой (до -50С),
ни летом (до +50С), позволяющие пользоваться всеми благами цивилизации
при двух условиях: в туалет нельзя сливать концентрированные яды и
бросать биологически неразлагаемые предметы: пластик, некоторые виды
бумаги и т.д. Площадь биоочистных - около 200 кв.метров, и выглядит как
обычный фруктовый сад и огород; расчетное время эксплуатации на семью
из 8 человек - около 100 лет, причем урожайность на этих двух сотках
необычайно высока. Можно использовать специальные компостные туалеты,
разработанные в Швеции и США и использовать компост как дешевое
органическое удобрение.
Отопление (и кондиционирование) экодома
обычно содержит основную и вспомогательную системы помимо пассивной
солнечной, которая у нас практически не используется. Основная обычно
состоит из солнечного теплового коллектора и теплоаккумулятора,
запасающего тепло по суточным и сезонным циклам. Конструкции могут быть
различными: в Швеции и Норвегии предпочетают твердотельные
аккумуляторы под домом; в США и Германии - жидкостные внутри дома (на
200 кв.м жилой площади - около 15 тонн воды). Обычно такие системы стоят
недешево, однако их можно сделать очень дешевыми, используя местные
материалы и комплектующие: например, тепловой коллектор на крышу
экодома конструкции БО МАЭ стоит всего 50$/Квт установленной мощности и
не боится заморозков. Обязательной является система рекуперации тепла
при вентиляции.
Вспомогательной отопительной системой
является обычно камин или небольшая печь медленного горения. Фирма
ISOMAX использует в качестве вспомогательной или "аварийной" систему
электроподогрева пола с использованием ночного электричества мощностью 2
Вт/кв.м жилой плошади.
Где можно будет посмотреть и "пощупать" экодом?
Первые экодома из соломенных блоков и
глиносоломы (всего 18 домов) можно увидеть в п.Занарочь. Глиносоменные
дома строились немецкой благотворительной организацией "Дом вместо
Чернобыля" силами немецких и белорусских волонтеров для чернобыльцев.
Первый двухэтажный экодом нулевого
энергопотребления из соломенных блоков планируется построить в Минске
весной 1997г и использовать как Центр передачи экотехнологий. Вообще
планируется построить несколько показательных экспериментальных МЖК
-экодеревень на 40 - 100 экодомов, оснащенных альтернативными системами
энергоснабжения как западных, так и отечественных разработок. Жители
экодеревни в течении нескольких лет будут ответственны за сбор данных о
работе различных альтернативных систем энергоснабжения, после чего
будет ясно, что приемлемо для Беларуси, а что нет, и дело тут не только
в технике: "что русскому здорово, то немцу - смерть", и наоборот. Тут
важно то, что практически без специальных инвестиций будет получен
бесценный для Беларуси опыт эксплуатации доступных людям экодомов
нулевого энергопотребления в ее природно-климатических условиях, а
также решены социальные проблемы и сделан первый существенный шаг по
пути устойчивого развития, без которого нет будущего ни у одной страны,
ни у одного народа.
Е.Широков Председатель Правления БО МАЭ, член-корр. Международной Академии Экологии
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 не большая 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.