Строительство экодома своими руками: технологические принципы и схемы

Экология потребления.Усадьба:Автономное экологическое жилье, полностью укомплектованное эффективными системами обеспечения, способно «содержать» себя самостоятельно. Причем без причинения вреда окружающей природе. Попробуем разобраться, существует ли возможность построить экодом своими руками исключительно из натуральных стройматериалов – глины, песка, соломы, древесины.

Автономное экологическое жилье, полностью укомплектованное эффективными системами обеспечения, способно «содержать» себя самостоятельно. Причем без причинения вреда окружающей природе. Попробуем разобраться, существует ли возможность построить экодом своими руками исключительно из натуральных стройматериалов – глины, песка, соломы, древесины.

Строительство экодома: мечта или реальность

Интерес к строительству экодомов растет с каждым днем – проекты, ранее казавшиеся фантастическими, воплощаются в жизни и показывают поразительные результаты. Некоторые принципы экологичного жилья хорошо знакомы любому, кто жил или отдыхал в деревне. И по сей день за пределами города строят дома из оцилиндрованного бревна, бруса, кирпича – то есть естественных материалов, не содержащих вредных искусственных примесей.

Продвинутые сельчане и дачники давно установили септики и биологические станции – компактные современные системы переработки отходов. Хозяйственно-бытовые сливы разлагаются естественным путем, затем твердый осадок используют в качестве удобрения, а жидкость очищают (до 98%) и запускают во вторичное применение – для полива сада или огорода, ухода за территорией.

Конечно, с системой обогрева все обстоит иначе: по-прежнему главным источником тепла является или электрический (газовый, бензиновый, угольный) котел, или печка, которая отапливается по старинке дровами. В экологичных системах использование природного топлива (газа, угля, дров, продуктов нефтяного происхождения) исключено.

Оптимальными источниками энергии и тепла признаны следующие:

• гидродинамический теплогенератор с кавитатором;
• система на солнечных батареях;
• ветряные домашние генераторы;
• биогазовые установки (для фермерских хозяйств).

Функционирование систем энергоснабжения, отопления и переработки отходов объединено, а результатом является полноценное автономное содержание дома без какого-либо загрязнения атмосферы или почвы.

Экодом площадью 48 м², спроектированный румынскими специалистами, построен из клееного бруса и стеклопакетов, крыша покрыта деревянной черепицей. Стоимость – 25 тыс. евро

Выходит, что при желании можно самостоятельно построить абсолютно «чистый» дом, тем более, что примеров предостаточно – в странах Скандинавии, Австрии, Германии, Дании, Великобритании разрабатываются сотни проектов экологического жилья, причем не только любителями природы и представителями «зеленых», но и государственными структурами.

Принципы устройства экологичных домов

Если вы все же рискнули и решились на строительство эко дома своими руками, начать необходимо с проекта – подробнейшего планирования всех этапов возведения здания и подключения систем жизнеобеспечения.

Первый этап – выбор места строительства. Наиболее благоприятным участком является ровная площадка с близким расположением источника воды, открытая для солнечных лучей и ветра. Если в регионе часто дуют северные ветра, по возможности северную часть дома нужно защитить (например, посадкой высоких хвойных деревьев).

Любопытное проектное решение – частичное строительство дома «в земле». Часть здания защищена и утеплена естественным способом, единственным минусом является обязательное искусственное освещение подземной части

Второй этап – определение нюансов строительства экодома. Важную роль играет теплоизоляция дома – чем эффективнее устроена система естественной защиты, тем меньше энергии пойдет на обогрев. Для увеличения теплоизоляционных свойств используют несколько приемов, например:

• усиление теплозащиты на участках с «мостиками холода»;
• устройство многослойной структуры стен (до 4 слоев с промежутками, заполненными минеральным утеплителем, отходами целлюлозной или хлопковой промышленности);
• дополнительное утепление фундамента и подвала.

Интересное архитектурное решение для северных районов – разделение пространства на «зимнее» и «летнее». Как известно, у наших предков также имелась зимняя изба (с русской печью) и летняя, не отапливаемая.

Много энергии уходит на поддержание работы электролампочек, поэтому следует сделать максимальным естественное освещение. Для этого одну стену главного помещения можно сделать стеклянной, используя тройные стеклопакеты с деревянными рамами и противоударными стеклами.

Герметичность дома будет предельной, поэтому стоит подумать и над вентиляцией. Чем больше полезных качеств будет заложено при строительстве, тем меньше энергии потребуется на обеспечение жилой зоны теплом, светом, чистой водой.

Устройство «зеленых» крыш создает дополнительный эффект утепления здания и задерживает дождевую воду. Для того чтобы трава росла на крыше, разработана технология оборудования инверсионных эксплуатируемых кровель

Секреты планировки: чертежи и схемы

Визуализация проекта упрощает его выполнение, а наброски, чертежи, схемы с указанием точного расположения, конкретных параметров и материалов помогают «запустить» процесс выполнения задачи. Помним, что строительство дома (в том числе и с приставкой эко) нельзя начинать без разрешительных документов госинстанций, которые дают «добро» только после тщательного изучения проекта. Рекомендуем «серьезную» документацию составлять вместе с инженерами-проектировщиками, чтобы избежать затяжной волокиты.

Один из вариантов общей схемы строительства зеленого дома с указанием элементов системы водоснабжения, теплоизоляции, вентиляции, освещения и декоративного оформления 

Что необходимо отображать на схемах для строительства экодомов? Все, что вызывает хотя бы малейшее затруднение – например, расположение вентиляционной системы.

Возможная схема вентиляции с рекуператором – устройством, представляющим собой теплообменник, использующий теплоту исходящих газов для частичного нагревания отопительной системы

Экономия энергии, вырабатываемой солнечными батареями, также подразумевает оборудование сложного комплекса различных систем, в том числе и горячего водоснабжения.

На схеме показана система с двойным источником электрической энергии: солнечными батареями, расположенными на скате крыши, и котлом, установленном в нижней части дома (подвале, цокольном этаже). Это решение будет считаться экологическим, если для работы котла использовать биотопливо

А вот еще один вариант установки солнечных батарей.

Ветрогенераторы нерационально устанавливать в регионах с лесопосадками или другой защитой от ветра, однако на берегу морей, водохранилищ, в степях и горах они оправдывают расходы на установку.

Работу солнечного коллектора и ветряного генератора можно объединить с помощью гибридного контроллера, который распределяет полученную энергию по точкам потребления или направляет ее в аккумулирующие устройства

Перед возведением дачного или деревенского дома из бруса или бревен необходимо продумать обустройство теплоизолирующего слоя.

В зависимости от расположения используют разные утеплители: минеральную вату, твердые и рыхлые теплоизоляционные материалы на натуральной основе, маты из шерсти или хлопка

Вот такой дом придумали ученые из Уэльса. Он тратит меньше энергии, чем вырабатывает. Миниатюрная «электрическая фабрика» является типовым проектом, то есть дом может приобрести любой желающий. Утверждают, что его стоимость почти такая же, как у обычного дома.

Мощные солнечные батареи, установленные на крыше и части стены, экономные бытовые приборы, «умная» распределяющая автоматика – факторы, обеспечивающие избыточное количество электроэнергии 

Готовые схемы можно найти на сайтах компаний, занимающихся строительством экодомов и зданий с пассивным энергосбережением. А сейчас более подробно остановимся на двух проектах – строительстве экодомов из соломы и дров с добавлением глины, играющей роль связующего материала.

Инструкция по строительству экодома из соломы и глины

Солома, обладающая отличными теплосберегающими качествами, издавна использовалась в крестьянских домах – ею покрывали крыши, набивали матрасы, утепляли пазы между бревен. В южных районах можно встретить хаты, полностью состоящие из соломенных тюков. Зная свойства материала и особенности технологии сборки каркаса, можно возвести «соломенный дом» своими силами.

Плюсы и минусы соломенных блоков

Первое, что стоит отметить, — доступность основного строительного материала. Его получают в результате выращивания и обработки сельскохозяйственных культур (бобовых, зерновых, конопли, льна и др.). Зерна, соцветия, семена идут в дальнейшую переработку, а стебли с остатками листьев высушивают и отправляют на корм скоту. Также солома годится для изготовления декора в деревенском стиле.

Относительная легкость и компактные размеры материала на руку экономным хозяевам, которые планируют обойтись своими силами, без привлечения рабочей бригады и аренды тяжелой строительной техники

С ростом спроса на экологически чистое сырье появилась целая отрасль производства по изготовленью саманного кирпича (строительного материала из прессованной соломы и глины) и биотоплива. Саман и просто соломенные тюки активно используют для строительства частных домов, так как они обладают следующими качествами:

• обладают низкой степенью теплопроводности;
• не возгораются, а только тлеют (речь идет о прессованном заштукатуренном материале);
• не содержат химических включений;
• имеют бюджетную стоимость.

Минусами считают гигроскопичность и связанную с ней предрасположенность к быстрому загниванию. Кроме того, соломенные тюки – привлекательное место для грызунов, которые также ценят экологическую чистоту.

Чтобы избавиться от недостатков, увеличивают плотность стройматериала до 300 кг/м³, армируют блоки и покрывают их штукатуркой с добавлением гашеной извести.

Как подготовить материал

Чтобы быстрее построить дом, можно приобрести готовые соломенные тюки или саманные кирпичи. Оба варианта несложно приготовить своими силами, заранее заготовив достаточное количество материала. Период заготовок приходится на конец лета или осень – время уборки урожая. Только в этот период сухие стебли полностью соответствуют по своим характеристикам. До весны солома без изменений «доживает» редко, так как портится из-за сырости, покрывается плесенью.

Для хранения материала необходимо построить большой сарай с прочной изолированной крышей, сухим микроклиматом и хорошей вентиляцией естественного типа. В качестве естественного утеплителя применяют маты, сделанные также из соломы (желательно ржаной, так как именно ее не любят мыши).

Возведение фундамента и каркаса

Пока «зреет» материал, можно подготовить фундамент. Его оборудуют по обычной схеме для каркасного дома. Мастера рекомендуют облегченный ленточный вариант, потому что тюки имеют небольшой вес. Для фундамента вырывают неглубокий котлован, по периметру сколачивают из досок опалубку и заливают густой смесью глины и песка. Кстати, солому иногда добавляют и в основание дома.

Пока глина не схватилась, по углам и вдоль стен закрепляют металлическую арматуру – для будущей обвязки. Затем, когда фундамент окрепнет, из деревянных брусьев (15 см х 15 см) собирают каркас. В первую очередь фиксируют угловые стойки, затем – вспомогательные опоры для стен. К вертикальным элементам добавляют горизонтальные – доски или бруски меньшего сечения.

Обвязка соломенными блоками

Блоки складывают поочередно, рядами, по принципу кирпичной кладки. Швы между рядами конопатят. Каждый блок закрепляют металлическим прутом и обвязкой. После заполнения всего каркаса производят дранкование по диагонали тонкими досками, чтобы придать стенам больше устойчивости. Крышу устанавливают в самом конце, по обычной технологии.

Возникшие швы и зазоры герметизируют саманной смесью. Если необходима защита от грызунов, стены по всему периметру обтягивают металлической сеткой с мелкой ячейкой. Иногда для утепления выкладывают второй слой из более тонких соломенных матов. Наружную часть соломенной избы штукатурят известковой смесью (толщиной 2,5-3 см) и декорируют белой или цветной краской. В качестве колера используют ультрамарин, умбру, фиолетовый кобальт, железный сурик и оксид хрома.

Последний этап – внутренняя отделка, одновременной с которой производят оборудование здания и прилегающего к нему участка системами жизнеобеспечения.

Технология возведения здания из дров и глины

Дрова, которые воспринимаются всеми как традиционный, но уходящий в прошлое вид топлива, можно использовать иначе – в качестве материала для строительства стен. Для технологии возведения зданий из поленьев в России придумали интересное название – «глиночурка», а в Америке, где также известен данный метод строительства, его называют Cordwood. Если дом из дров снабдить умной системой энергосбережения, то его можно смело относить к экологичным, не загрязняющим окружающую среду.

Оригинальный «зеленый» домик, построенный по технологии cordwood masonry. Естественность подчеркнута с помощью различных конструкционных элементов: газонной инверсионной крыши, бревен-подпорок, отделки из натурального камня

Преимущества метода «глиночурка»

Древние постройки со стенами из деревянных чурок, скрепленных глиняным раствором, находили по всему свету. Некоторым из них несколько сотен лет, а это значит, что технология оправдывает себя, по крайней мере, по качествам прочности и стабильности. Имея толщину стен от 15 см до 45 см, дома не просто сохранили свою форму, но и функционируют до сих пор.

Глина и куски дерева являются не только главными, но и единственными материалами для кладки. Они прекрасно дополняют друг друга, создавая в доме приятный, комфортный для жизни микроклимат. Люди, которым привелось жить в домах типа cordwood masonry, утверждают, что зимой в них достаточно тепло, а в летнюю жару стоит удивительная прохлада. Стены забирают лишнюю влагу и держат в себе.

Еще одно достоинство природного материала – низкая стоимость. Жители уединенных общин, живущие вдали от городов и привыкшие экономить на всем, охотно используют древесину для строительства жилья, в том числе и «глиняного».

Особенности строительства домов из чурок

Способ сборки глиняной «поленницы» напоминает обычную кирпичную кладку, с той разницей, что поленья могут иметь различный диаметр и форму. Длина их равняется ширине стены, поэтому должна быть одинаковой. Для средней полосы России рекомендуют использовать поленья длиной 50-60 см, для северных регионов – до 80 см. Большая длина объясняется тем, что продольный показатель теплопроводности древесины в 2 раза выше, чем поперечный.

Процесс возведения стены из поленьев различной формы и цементного раствора: по краям – жесткий цементный каркас, внутри него – утеплитель из прессованных опилок

Глиняный раствор готовят следующим образом:

• берут глину и песок, замешивают на воде;
• добавляют измельченную солому в качестве армирующего элемента;
• доводят до нужной консистенции;
• выкладывают на дрова, как строительный раствор.

Для крепости вместо глины иногда применяют цемент, добавляют известь, и тогда технология превращается в «чуркобетон». Она немного отличается от предыдущей. Цементную смесь выкладывают только по краям поленьев, а середину заполняют утеплителем – саманным раствором или опилками, смешанными с известью.

В качестве финишного слоя используют штукатурку, также приготовленную из природных компонентов. Чтобы смягчить структуру отделочного раствора, в глину добавляют навоз – естественный антисептик.

Глиняный раствор схватывается не менее полутора месяцев – на протяжении всего периода стены необходимо держать в сухости. Для этого над корпусом здания возводят большой навес. Высыхая, глина будет трескаться, поэтому необходимо регулярно замазывать трещинки и следить за целостностью конструкции.

Рекомендации начинающим строителям

Если вы решили обзавестись домом из чурок, примерно за год до начала строительства займитесь подготовкой древесины. Ее необходимо сушить не менее 10 месяцев, чтобы структура в дальнейшем не деформировалась. Для небольшого дачного домика площадью 40 м² потребуется около 30 м³ древесины. Лучше брать не круглые чурки, которые в процессе кладки могут треснуть вдоль волокон, а колотые дрова, освобожденные от коры. Длина заготовок – 50-60 см.

Одинаковой длины поленьев легко добиться, используя слесарный станок, но некоторые легко справляются с задачей, располагая бревна на обычных козлах. С одной стороны делают упор, с другой, на определенном расстоянии, отметку – по ней и производят распил.

Порядок возведения дома:

• устройство ленточного фундамента;
• сборка каркаса (при круговом принципе укладки он не нужен);
• поэтапная кладка «поленницы» с проемами для окон и дверей;
• пауза для созревания глины (не менее 2 месяцев);
• строительство кровли;
• штукатурка и внутренняя отделка.

При строительстве стен можно использовать традиционные технологии. Например, для угловой обвязки применяют брус. Чтобы дрова ложились ровно, с одной стороны вертикально ставят большой щит – он играет роль ограничителя. Для увеличения стабильности конструкции по горизонтали после каждого 4 ряда рекомендуют прокладывать колючую проволоку.

Видео по строительству экологических домов

Тематические видеоролики помогут разобраться в нюансах строительства экодомов.

Видео обзор экологичных домов:

Как видите, построить дом по одной из известных эко технологий своими силами вполне реально. Начать можно не с жилого здания, а маленького подсобного помещения, летней кухни или дачного декора. Постарайтесь применить принципы устройства энергосберегающего дома – это будет небольшой шаг в будущее и замечательный личный опыт. опубликовано econet.ru