Сибирский ЭКОДОМ
- жилье, доступное всем

Елена Дубынина

Дом-"теплица" эффективно использует энергию солнца для обогрева помещений, уменьшая расходы на топливо в полтора - два раза.

Один из проектов экодома, разработанных группой Огородникова

Теплоизоляционные свойства окон нового поколения в 8 раз выше чем у обычных "двойных" окон. Но высокая цена, ограничивает их распространение.

Новые технологии используются в экодомах повсеместно. Так, для традиционных в районах с холодным климатом окон с тройным остеклением предлагается еще и специальное покрытие для стекол, задерживающее тепловое излучение внутри помещения.

В скандинавских странах идея энергоэффективного жилища давно реализуется на практике

Правильное расположение дома на местности, ориентация его по сторонам света и использование возможностей окружающего ландшафта позволяют уменьшить потери тепла с минимальными затратами.

Пример формирования "солнечной ловушки" - зоны, которая активно усваивает солнечную радиацию.

Структура экодома

Один из вариантов конструкции стен

Солома - прекрасный теплоизолятор. Дешевые и легкие соломенные блоки традиционно используются в США и Канаде для строительства "экологического" жилья. И.А.Огородников планирует адаптировать "соломенные технологии" и для наших условий.

Солнечный коллектор устанавливается на южном скате крыши

Солнечный коллектор в общей схеме вентиляции дома

Обогрев помещения снизу воспринимается человеком более комфортно. В экодоме предполагается система "теплого пола".

Летом теплицу можно использовать для вентиляции дома

Схема компостирующего биотуалета

Это - настоящая сенсация! Нынешним летом под Новосибирском начнется строительство необычного поселка. Его застройщики смогут возвести себе удобные современные коттеджи из экологически чистых материалов. Дома поселка практически не будут отапливаться, но даже в самые суровые морозы в них сохранится тепло. Их жильцы станут питаться экологически чистыми продуктами с приусадебных участков и теплиц. Все это хозяйство будет безотходным. В денежном выражении такой дом обойдется будущим хозяевам дешевле рядовой городской квартиры.

Вы скажете, что это - фантастика?!

... А вот директор ЗАО "Экодом", кандидат физических наук Игорь Александрович Огородников утверждает - реальность! И пытается убедить нас в том, что экологические проблемы устранимы через решение проблем бытовых _ где жить и что есть. И что решения эти известны и просты, а обучать этим самым решениям надо всех и как можно раньше (начиная с детского сада).

Е.Д.: Что побудило вас, физика, заняться проблемой экологического домостроения?

И.О: Жильё - это сейчас главный фактор, приводящий к деградации окружающей среды: 40% всего потребления энергии, 70% выбросов окислов азота, горы мусора. По существу получается, что если мы и дальше будем развивать цивилизацию таким интенсивным методом, то все наши попытки сохранить не только дикую природу, но и просто приемлемую для человечества среду обитания бесполезны. А начинать "исправляться" надо с жилья. Важно ещё и другое: три четверти населения планеты имеют неудовлетворительные жилищные условия, а некоторым вообще негде жить. Ну в Африке ладно, но - в Сибири! У нас людей, не имеющих жилья, _ около 46%. Но в настоящее время есть возможности, организационные и технологические, которые бы позволили радикально их жилищную проблему решить. И сейчас процесс самостоятельного решения населением жилищного вопроса медленно, но верно развивается. Жилищная проблема, это единственная проблема, кроме ещё производства продуктов питания, которая оказывает большую нагрузку на экосистему. Проблема продуктов питания в экологическом смысле существует потому, что необходимо вести интенсивное земледелие, а это монокультуры, производство химических удобрений и т.д. Получается, что эти две проблемы - еда и жильё - и есть причина уничтожения экосистемы.

Важность, первоочередность этих вопросов осознается сейчас во всём мире, активно ищутся пути их решения, происходит переориентация позиций. Ответ на экологический вопрос очень простой: если мы сконцентрируем усилия государства и людей на строительстве экодомов и поселении в них людей, и сделаем это доступным для тех трёх четвертей населения, которые иначе эту проблему не решат, то тогда они могли бы обеспечить себя питанием и жильем без ущерба для природы. Образ жизни, который люди сейчас поддерживают, просто противоречит организации экосистемы. Если мы устроим дома, которые будут не просто вписаны в экосистему, но и будут увеличивать ее биологическую продуктивность, то их жители будут работать как биологический вид, развивать и настраивать систему.

Е.Д.: В каком смысле?

И.О: Наша цивилизация должна стать не техногенной, а биологически ориентированной. Конечно, искусственная система с её телефонами, машинами так быстро не впишется, и на экодома так быстро все не перейдут, но технологию, которая обеспечит массовый переход к этому, нужно сделать. И вот какова история этого процесса: в разных странах, 20 лет назад, практически одновременно (мы занялись этим на 10 лет позже) эти экодома стали строить. Получается, что когда популяции грозит опасность, возникает обратная связь, кто-то начинает искать пути выживания. Это действие биологических законов, ведь мы остаёмся биологическими объектами, и никуда от этого не деться. И поэтому хочешь _ не хочешь, а популяция начинает порождать процессы, которые противодействуют уничтожению. То, что я сейчас говорю, это следствие анализа этой проблемы. А когда мы этим начинали заниматься экодомом, была абсолютно другая мотивация.

Е.Д.: Просто людям хотелось улучшить свои жилищные условия?

И.О: Ситуация была еще хуже. В моей лаборатории перед сотрудниками остро встала жилищная проблема, и мы решили построить дом для лаборатории, на четыре семьи, на время, пока они не найдут жильё. И тогда мы стали думать, какой дом сделать. Я начал ездить, выбирать площадку в соседних деревнях, выбрал, но когда мы стали смотреть. какие дома строят, то нам они не понравились. Мы стали думать и изобрели экодом, примерно за месяц. А уже потом, на разных конференциях по физике мы стали рассказывать, что мы придумали.

Е.Д: То есть, это реально существующий дом и там жили люди?

И.О: И да, и нет. Мы построили два дома с элементами экодома. Это заняло несколько лет, так что те, кто нуждался в жилье, успели получить его обычным для того времени способом - через институт. В конце концов выяснилось _ все, что мы изобретали, уже описано. Мы обрадовались, что это - общепринятая тенденция. Дальше мы стали уже систематически изучать, как же в мире всё это дело устроено.

Бум возник на примере дома Бента Варна: это, грубо говоря, теплица, а внутри другой дом построен. Этот экодом оказался очень энергоэффективным в шведских условиях, практически не топился. Там была система утилизации отходов, стоки, которые после переработки отправлялись на приусадебный участок. Это был экодом, ещё простой, ещё не для всех людей подходящий, но все применённые принципы были верными. После этого начался бум во многих странах, все давай эти экодома строить, кто какие. Называли их по разному: "Биоклиматический дом", "Экологический дом", "Натуральный дом". У нас в России прижилось понятие экодом. Придумал я его совершенно случайно, когда меня заставили сказать, что мы такое изобретаем, я ляпнул, что это "экодом", и так оно и прилипло. Дальше лингвисты начали говорить что "эко" - в переводе "дом", а дальше - снова "дом". То есть "дом в доме" - тавтология. Тогда мы стали трактовать это как "дом домов".

Е.Д.: В России еще кто-нибудь занимался этой проблемой?

И.О.: На тот момент к ее продумыванию подошли многие. Например, московский физик Юрий Лапин начал раньше задумываться над этими вопросами, но он теоретезирующий человек, на начальном этапе изобретал экзотические дома, но все основные идеи были правильными.

Теперь я расскажу, а как же у нас развивается этот процесс. Сейчас, при маленьком бюджете, государство стало в два раза меньше строить, поэтому многие и не имеют жилья. Раньше строили в основном большие дома с огромным вложением средств. Затем крупные строительные конструкции не стали строить из-за недостатка денег, а маленькие дома не строили из-за ограничений на строительство. Что делает население, у которого нет денег? Как только в 1993 году приняли принципиальное решение, сняв ограничение со строительства, так сразу "тигром" экономики страны стало индивидуальное строительство.

Второе - как только разогнали колхозы, и производство продуктов питания сократилось, люди сразу же это скомпенсировали на собственных садах и огородах.

Когда мы это всё осознали, то поняли, что единственный способ строительства экодомов -- массовый, иначе нет смысла этим заниматься.

Наш экодом _ это система, адаптированная под наши нужды. Мы его делаем для нашего среднестатистического человека. Чтобы дом был дешёвый, лёгкий при строительстве, чтобы отапливался без потребления топлива, за счёт аккумулирования солнечной энергии. В Сибири это всё возможно. Сейчас в институте теплофизики будет строится экодом-лаборатория. И задача аспиранта, который там работает, сделать базовую модель дома для всего диапазона климатических условий в России, который характеризовался нулевым потреблением энергии на отопление.

Е.Д.: Как в термосе?

И.О.: Не совсем. Представьте, что вы залезли в термос, закрыли его пробкой, а дальше что? Нормальный человек должен жить на свежем воздухе, насыщенном микробами, с которыми он в симбиозе и не в симбиозе. Должно быть "термо" - с точки зрения аккумуляции и сохранения энергии, а воздухообмен, влажностный обмен должны быть как для нормального дома. В этом основа экодома и для этого существуют технические решения. Вторая компонента дома _ это обязательно замкнутый на приусадебный участок цикл. Я не ретроград, не призываю жить в пещере и натуральное хозяйство понимаю на совершенно новом уровне. Человеку всё равно нужно заниматься физкультурой, пусть он прилагает свои силы к хозяйству. Человек должен работать в природной системе потому, что выдержать другой организации природа не в состоянии, она медленно деградирует, благодаря негармоничной деятельности людей. Этот процесс мы должны остановить другим _ медленным, но массовым процессом восстановления, другого в природе не бывает.

Дом по устройству обязательно предполагает земледелие около него, потому что именно за счёт этого земледелия человек организует замкнутый цикл, заставляет энергию солнца работать на наращивание биомассы в почве. И это надо делать обязательно. Земледелие - это удел большей части населения, не 3% фермеров на интенсивных технологиях! Придётся вернуться к натуральному хозяйству и занятость населения формировать за счёт производства продуктов питания.

Е.Д.: То есть вы предлагаете новые, "экологичные", технологии в натуральном хозяйстве? Речь идет о пермакультуре?

И.О.: И не только. Всё основано на знании. Формально вы выращиваете почву, а как следствие получаете продукты питания. А сейчас доктрина немножко другая. Вы выращиваете продукты питания, запихивая в почву определённые химические вещества, а КПД химических технологий достаточно низкий (20-30%), поэтому тратится дикое количество энергии, чтобы произвести маленькое количество еды. Всё это можно сделать и без всех этих глупостей. Вторая обязательная компонента - использование технологий нового уровня. Она нужна на физиологическом уровне, но нельзя людей заставлять это делать неправильно организованным способом. 30-40% людей не будет этим заниматься. А вот при интенсивных технологиях 3% прокармливают 97%. И вот это как раз и явилось вторым фактором мощного уничтожения почвенных ресурсов.

Е.Д.: А не окажется ли так, что людей, неспособных заниматься сельским хозяйством в силу своей психики, окажется много, больше этих 30-40%.

И.О: Нет. Объективно их 30%. Человечество - устойчиво, у него распределение функций и ролей. И то, что генетически заложено, мы мало можем изменить. Это, конечно, вульгарная трактовка, социальные процессы гораздо сложнее и управляют поведением человека. Вот мы сейчас и перейдём к организационному процессу. Для того, чтобы запустить массовый процесс "экодомизации", надо было вписаться в государственные программы. И мы вошли в государственную программу "Свой дом". Кроме того, мы добились, чтобы с нами заключили контракт на выполнение Проекта Центра ООН по населенным пунктам (Хабитат) "Развитие энергоэффективного, экологического индивидуального домостроения в Сибири". Мы теперь руководители этих программ, денег нам конечно не дают, но мы имеем статус и, если надо, мы его можем использовать. Но над каждой программой есть начальник и снизу вверх ты на него не повлияешь. Поэтому мы стали сразу искать пути сделать именно ООНовский проект. Давить сверху, чтобы мы со своими идеями вышли на правительство. Мы выиграли соответствующий грант, хотя и маленький. Начали думать, как его использовать. Мы запустили программу, проанализировали проблему с точки зрения состояния жилья, создали концепцию этого дома, а потом на примере одного Новосибирского района, там, где у нас экопосёлок будет делаться, приняли программу на уровне района, проведя её через местный совет и через администрацию. И таким образом у нас теперь есть вертикаль от ООНовского проекта до конкретного района со всеми её уровнями. И для того, чтобы её реализовать, был предпринят следующий организационный шаг. Нам нужно привлечь большое количество собственных строек, но нас интересуют только те фирмы, которые занимаются индивидуальным строительством. Проблема в том, чтобы они строили то, что нам надо. И для этого мы разработали норматив, когда все застройщики, которые реально строят, придут к нам. Это добровольно-принудительный механизм. Принудительность ненасильственная, мы просто должны показать. как нужно строить, а с точки зрения добровольности нужно сделать такой проект, который застройщику дешевле обойдётся. И поэтому он спокойно в это русло пойдёт. Техническая часть нашей программы _ это устройство дома и способы его строительства, которые должны конкурировать с существующими ценами.

Цену можно понизить за счёт многого. Первое - это снижение цены для застройщика в проекте и в оборудовании. Второе - за счет собственных трудозатрат. Значит, им нужно дать в аренду оборудование, технологию. Они себе изготовят в течении сезона дом, а уже ту часть, которую нельзя сделать своими руками, они будут докупать, но в рассрочку. Проект такое предусматривает. В одиночку это делать никогда не нужно, а для этого человечество пользовалось всегда одной традиционной схемой вне зависимости от культуры - это объединение и кооперация. Для этого уже есть законодательство. Нужно людей объединить, и когда их больше десяти, всё получится. Товарищество способно приобрести или взять в аренду заводик. У нас есть завод, который производит такие заводики. Инфраструктура фактически уже организована, и мы с весны планируем строительство экопоселка.

Для того, чтобы все эти технологии запустить, мы создали ассоциацию устойчивого развития, в которую войдут производители, образовательные системы и общественные организации. Эта ассоциация занята развитием и отработкой механизмом строительства вот такого жилья для массового потребителя, имеющего минимум денег. Речь идет о понижении цены для молодёжи. То есть для 60% - активной части населения, которая обеспечивает выживание страны.

Теперь скажу про образование, это самая главная проблема. Когда мы начали заниматься экологическим домостроением, то поняли, что специалистов, которые решали бы эту задачу, просто нет. По логике не мы, физики, должны её решать, а архитекторы, строители, инженеры. Тем более, что к моменту, когда мы этим занялись, они уже эти книги читали. Мало того, некоторые из них даже писали на эту тему.

Е.Д.: А почему так?

И.О.: А дело с том, что они не достигли синтетического уровня в этих областях. В "официальном" проектировании больше инерции, определённых канонов, будущих специалистов обучают принципам, методам тотального строительства. Было соответствующее законодательство, выработался стереотип. И молодёжь учат те, у которых стереотип этот сидит. Сформирована образовательная линия, которая не позволяет комплексно видеть объект. Раньше были зодчие, они строили всё, они знали инженерную часть, технологию, рисовали, разрабатывали дизайн, а сейчас готовят узких специалистов. Наше строительство "упёрлось" в эту проблему.

В этом смысле образование - это ключевой момент. И вот люди типа Тихонова* вопреки здравому смыслу что-то пытались делать. Они приходили к нам. Пять лет назад у нас была мысль создать собственную кафедру, мы много сделали для этого, а потом поняли, что это бессмысленно. Это неправильный подход, потому что бюрократическую машину не перебороть. И тогда мы поняли, что нужно делать программу - "прививку экодомом". Это должно быть сквозное образование. Очень хорошо было бы, если бы эта программа началась уже в детском садике. Прекрасно, если возникнет в начальных классах. Я и туда и туда пойду, если надо. Тихонов это делает в старших классах. Идёт работа в четырёх вузах: НГАСУ, НГТУ, СГУПС, НГАЭУ. И со всеми с ними прорабатывается использование всех наработанных нами материалов. На примере экодома развивают экологические темы. Для этих занятий не надо переделывать или специально утверждать какой-либо курс, просто нужно ввести тематику в родственные курсы. У нас есть три аспиранта, занимающихся этой темой.

У нас была конференция, на которую пришёл директор строительного училища №55, выслушал и сказал, что готов сделать с нами эту программу. Сейчас уже приняли две группы по 20 человек, которых они будут обучать строительству экожилья.

Е.Д.: Эти парни через два - три года заканчивают училище. У них уже будет место работы?

И.О.: Мы надеемся.

Е.Д.: Если посёлок начнёт строиться, это будут как раз его первые строители?

И.О.: Первыми строителями будут не они, а они будут практиковаться в этом деле. Мы постараемся их организовать, чтобы они развивали собственный бизнес.

Е.Д.: А кто будет осуществлять дальнейшее обслуживание построенного экопосёлка?

И.О.: Те же самые сантехники, только образованные. Многие системы в нашем доме автономные, требуют минимум трудозатрат, почти как в обычных квартирах. Так же и ремонтные бригады будут обычные как и везде, только они будут в каждом посёлке, как ЖЭУ. Питание, магазины, больницы и школы будут как и везде.

В разных местах, разные люди занимаются созданием экопоселков. Наше отличие в том, что мы взяли один элемент - экодом и стали запускать его через государственные структуры и общественность. Россия на экономическом переломе. В этом случае идёт смена политики в отношении жилья. И у нас единственная страна, где есть логика и идея с одной стороны, а с другой стороны есть возможность осуществить массовый процесс на государственном уровне. Ни в какой другой стране не сложился такой набор факторов. И поэтому у нас не с экопоселения началось. Мы шли от микроуровня к коллективному эффекту, где эти самые экопоселения будут порождаться, как естественное следствие этого массового процесса.

Е.Д.: Учителя, которые заинтересуются этой темой, могли бы брать у вас материалы?

И.О.: Да, но в печатном виде проблематично, так как нет средств, а в электронном, - пожалуйста! Есть еще библиотека "Экодома", приезжайте, смотрите, пригласите рассказать к себе - обязательно приду.

***

ОТ РЕДАКЦИИ

Ниже мы приводим выдержки из доклада "Развитие энергоэффективного, экологического индивидуального домостроения в России", подготовленного ЗАО "Экодом" и мэрией Новосибирска на региональную конференцию ООН, проведенную Центром ООН по населенным пунктам в конце ноября 1999 г., дающие представление об экодоме.

Экодом _ здоровые условия для проживания

Экодом _ благоприятное для здоровья человека жилье, построенное из нетоксичных, не вредных для здоровья человека, материалов. Это современный благоустроенный дом, требующий на его эксплуатацию усилия и затраты, сопоставимые с содержанием квартиры в многоквартирном доме. Системы жизнеобеспечения, материалы, из которых выполнен дом, обеспечивают в нем среду, соответствующую санитарнным нормам. Приусадебный участок предоставляет возможность вести здоровый образ жизни.

Из каких частей состоит экодом

Экодом состоит из трех основных частей. Прежде всего, это теплая коробка дома. Экономически и технически целесообразно обогревать его за счет солнца при условии шестикратного увеличении теплозащиты здания по сравнению с традиционным домом. В этом случае с февраля до лета и осенью до начала ноября его можно практически не топить и лишь при необходимости подогревать.

Второй составляющей частью экодома являются его системы жизнеобеспечения (отопление, вентиляция, переработка органических отходов и бытовых стоков):

- система отопления состоит из небольшого отопительного котла, дополнительной системы солнечного обогрева с водяным или воздушным распределением тепла (пилотный вариант солнечного коллектора хорошо зарекомендовал себя в сибирском климате).

- вентиляция выполнена в виде теплообменника; она возвращает до 70% энергии, содержащейся в выходящем из дома теплом воздухе.

- оборудование по переработке органических отходов и бытовых стоков превращают их методами компостирования, аэробного и анаэробного сбраживания в биологически полезный продукт.

Третьей составляющей экодома является приусадебный участок с биоботанической площадкой. Площадка, кроме своего прямого назначения для утилизации отходов, может быть эффективно использована для выращивания овощей по биоинтенсивной технологии. Огород представляет органичную часть хозяйства экодома в целом.

Энергоэффективность экодома

Энергоэффективность - основная характеристика экодома, поскольку главные эксплуатационные затраты в сибирском климате связаны с отоплением дома. Энергоэффективность экодома достигается использованием утеплителей в конструкциях стен, основании дома, герметичными окнами с тройным или четверным остеклением. Энергозатраты снижаются за счет правильной ориентации экодома по отношению к господствующему направлению ветра, продуманных объемно-планировочных решений, создания буферных зон, а также благодаря пассивному и активному использованию солнечной энергии и аккумуляторов тепла.

Солнечная архитектура экодома

Использование при строительстве дома приемов солнечной архитектуры, обеспечение компактности и индивидуального архитектурного облика предполагает необходимость соблюдения следующих условий. Южная сторона дома (в северном полушарии) должна обеспечивать максимальное использование солнечного излучения. В этой части дома располагаются теплица, солнечные коллекторы, солнечные батареи фотоэлектрической установки, нагревательные элементы солнечного водонагревателя.

Компактность, теплосберегающие объемно-планировочные решения

В сибирском климате большую часть года традиционный дом приходится отапливать. С одной стороны, он должен обеспечивать комфортные условия семьи, когда каждый ее член имеет свою комнату. В то же время, он не может быть слишком большим, поскольку такой дом требует больших затрат на отопление и обслуживание.

Дом должен иметь разумные размеры и быть компактным. С точки зрения теплопотерь оптимальная его форма приближается к кубу. Но, если учитывать требования солнечной архитектуры, то желательно увеличить в 1,5 раза размеры дома в направлении восток-запад. При таком решении он поглощает максимальное количество солнечной энергии. Эффективным приемом экономии энергии являются неотапливаемые буферные зоны вокруг жилой части дома.

Теплоэффективные ограждающие конструкции и материалы

Основным способом обеспечения энергоэффективности экодома являются теплые ограждающие конструкции (основание дома, фундамент, наружные стены, кровля, окна). Приемы солнечной архитектуры, солнечный обогрев могут дать экономический эффект только при 5-6-кратном увеличении теплозащиты ограждающих конструкций по сранению с теплозащитой существующих домов. Обеспечить такую энергоэффективность только за счет кирпича или газобетона невозможно, так как в этом случае стены нужно возводить примерно 1.5 м толщиной. Поэтому в конструкции стен из этих и других материалов необходимо использовать эффективные утеплители.

В современном строительстве используются теплоизоляционные материалы, производимые промышленными методами (пенопласты, утеплители на основе различных типов минеральной ваты). При выборе утеплителя необходимо иметь в виду и предельный срок его службы. Например, стекловата и некоторые пенопласты могут разрушаться в течение 2 - 3 десятилетий. Утеплители на основе базальтового волокна служат значительно дольше.

Существует множество естественных утеплителей. К наболее приемлемым относятся солома, отходы льна, камыш (традиционный для Сибири материал). Они имеют высокую эффективность и существенно более низкую стоимость. При этом устойчивы к поражению вредителями. При наличии такой проблемы утеплители обрабатываются естественными средствами для борьбы с вредителями (например, порошок из кедровой хвои). Правильно выполненные конструкции стен, защита от грызунов с помощью мелкоячеистой металлической сетки, защита от влаги обеспечивают срок эксплуатации такого дома до 100 лет (примеры таких домов имеются в Северной Америке).

"Растущий" дом

Многие люди не в состоянии построить себе большой дом. С другой стороны, когда семья небольшая и дети маленькие, такой дом не требуется. Проблемы возникают со временем, когда вырастают дети, старятся родители. Поэтому в базовом проекте экодома заложена возможность расширения дома до больших размеров (идея "растущего" дома) без реконструкции жилого объема.

Концептуальный проект энерго-эффективного экологического дома

По существу, во всех природно-климатических условиях и странах экологические дома должны удовлетворять одним и тем же требованиям:

- создание комфортных условий для жизни в нем людей, минимальное потребление энергии при строительстве и эксплуатации дома;

- использование солнечной энергии, как дополнительного источника;

- полная переработка органических отходов в компост до существующих санитарных норм и их утилизация на приусадебном участке;

- возможность рециркуляции материалов, используемых при строительстве дома;

- доступность строительства экодома для каждого;

- оптимальная организация приусадебного участка с целью выращивания сельскохозяйственных продуктов для нужд семьи.

Проект экодома для сибирских условий должен отвечать следующим требованиям:

- максимальное снижение стоимости строительства дома, в том числе, за счет труда семьи;

- сезонность и поэтапность строительства дома;

- использование в строительстве местных материалов и конструкций;

- исключение дальних транспортных перевозок и применения тяжелой строительной техники;

- применение автономных инженерных систем для жизнеобеспечения экодома;

- сочетание традиционной архитектурной и строительной практики с современными научными и техническими достижениями в области экологического домостроения, производства строительных материалов, инженерного оборудования.

Подбор инженерного оборудования для экодома осуществлялся с учетом традиционного образа жизни сибиряков. Все инженерные системы, хозяйственные постройки экодома спроектированы с учетом возможности строительства и монтажа оборудования в несколько этапов. Достройка и основной объем отделочных работ может выполнятся силами семьи в процессе проживания в доме.

Энергообеспечение, аккумуляция тепла и вентиляция

Экодом в автономном режиме отапливается водогрейным котлом и системой дополнительного солнечного обогрева, включающей воздушный солнечный коллектор. Солнечная энергия распределена неравномерно как в течение суток, так и в течение года. Для ее эффективного использования необходимы суточный и сезонный аккумуляторы тепла. Наиболее простой и доступный суточный аккумулятор тепла - водяной. Он обеспечивает тепловую инерцию дома, равномерный обогрев и запас горячей воды для бытовых нужд.

Для поддержания стабильной температуры в доме в течении суток необходимо несколько кубометров воды. Например, при сопротивлении теплопередачи ограждающих конструкций R, м2 оС/Вт, равном 6, перепаде температур в помещении и за его пределами 60 оС, достаточно бака емкостью 3.2 куб. м. В доме площадью 100 м2 комфортная температура будет поддерживаться примерно 10 часов. Температура воды в аккумуляторе за это время упадет с 70 до 50 оС.

Сезонный тепловой аккумулятор накапливает энергию летом для использования ее зимой (с ноября по февраль). Традиционные тепловые аккумуляторы накапливают энергию за счет теплоемкости материала, из которого они состоят (вода, грунт, щебень и др.) и скрытой теплоты фазового перехода. Такие аккумуляторы не позволяют запасать энергию на длительный срок и неэффективны для Сибири.

Перспективными для сезонного аккумулирования энергии являются аккумуляторы, использующие обратимые химические реакции, протекающие с поглощением и выделением теплоты (разработка Института катализа СО РАН). Для этих аккумуляторов используются недорогие и широко распространенные соли. Поглощение энергии в химических реакциях в десяток раз превосходит поглощение и выделение энергии при фазовых переходах. Такие аккумуляторы значительно меньше всех других типов аккумуляторов тепла. Это делает их существенным элементом, определяющим развитие солнечной энергетики для теплоснабжения жилищ.

Высокая степень энергоэффективности экодома обеспечивается его герметичностью. Для поступления свежего воздуха в экодоме оборудуется вытяжная вентиляция с теплообменником (рекуператором тепла). При герметичных окнах система вентиляции создает здоровый микроклимат и комфортность в доме.

Переработка и утилизация органических отходов и бытовых стоков

В экодоме предусмотрено разделение бытовых отходов на этапе их образования. Благодаря этому, неорганические отходы становятся сырьем для вторичного использования. Органические отходы методом компостирования перерабатываются в удобрения и используются на приусадебном участке.

Оборудование для компостирования органических отходов (компостеры, компостирующие биотуалеты) широко известно. Специфика использования биотуалетов в Сибири - в необходимости размещения их в отапливаемых помещениях. Это создает благоприятные условия микроорганизмам, перерабатывающим в компост органические отходы, но требует хорошей вентиляции помещений.

Бытовые сточные воды достаточно легко очищаются биологическими методами. В экодоме применяется комбинированная система, состоящая из инженерных сооружений очистки жидких стоков в специальных аэробных и анаэробных биореакторах и последующей обработки в грунте. Очистные сооружения местной канализации должны обеспечивать уменьшение загрязнителей в сточных водах до санитарных норм. В этом случае допускается их бесперебойная фильтрация в водопроницаемый грунт или дренажные кассеты.

Возможно применение обычных смывных туалетов, а для переработки твердых кухонных отходов используются обычные компостеры.

Теплица в экодоме, огород

Теплица является важным элементом экодома и, кроме прямого назначения, выполняет функции пассивного накопителя солнечной энергии и защитной буферной зоны экодома от зимнего холода и ветра. Солнечная энергия накапливается в стене дома, около которой она размещена, и в земляном аккумуляторе под теплицей. Биоботаническая площадка выполняет роль промежуточного звена между домом и приусадебным участком. Она состоит из почвенных фильтров для вторичного компостирования отходов из биореакторов.

Заготовка и сохранение продуктов

Погреб со входом из дома и люком для загрузки овощей со стороны приусадебного участка имеет типовую конструкцию и используется по традиционному назначению. Ледник выполняется аналогично погребу, но используется для поддержания низких температур в весенне-летний период. В помещении ледника в течении зимы намораживается примерно два кубометра льда из подсоленной воды. Ледники с хорошей теплоизоляцией практически до новых холодов поддерживают отрицательную температуру.

В экодоме предусмотрен зимний холодильник в стене кухни, который в Сибири может заменить обычный холодильник в течение 5 месяцев.

Все оборудование экодома предусматривает возможность его изготовления в типовых конструкциях на небольших заводах и в мастерских. Многие конструкции экодома могут быть выполнены силами семьи.