Собственное строительство экологичного дома: технологии и схемы

Автономные экологические дома, полностью укомплектованные эффективными системами, могут самостоятельно поддерживать свою жизнедеятельность, не причиняя при этом ущерба природе. Реализовать такую идею и оснастить жилье современными техническими средствами вполне возможно.

В данной статье мы расскажем, как изготовить экодом собственными руками, применяя исключительно натуральные материалы, такие как глина, песок, солома и дерево. Мы собрали, изучили и представили вам информацию о наиболее перспективных вариантах. Подробно осветим технологию постройки экологического жилья.

Полезные советы для начинающих строителей помогут вам в этом процессе. Для более удобного восприятия информации в текст включены фото, схемы и видео-инструкции.

Строительство экологичного дома: осуществимая мечта

Интерес к строительству экологичных домов постоянно растет – проекты, ранее казавшиеся невозможными, сегодня становятся реальностью и показывают потрясающие результаты. Основные принципы экологичного жилья знакомы многим, кто когда-либо жил или проводил время в сельской местности.

На сегодняшний день за пределами городов продолжают возводить дома из оцилиндрованного бревна, бруса и кирпича – то есть из натуральных материалов, свободных от вредных искусственных добавок.

Проект двухэтажного жилого дома по технологии «двойной брус» включает стены, внутренние перекрытия и потолки, изготовленные из двух слоев древесины (сухого профилированного соснового бруса).

Заботливые дачники и сельчане уже активно используют септики и биологические станции – современные компактные системы для переработки отходов. Хозяйственно-бытовые сливы разлагаются естественным образом, затем твердые остатки служат удобрением, а очищенная жидкость (до 98%) снова используется для полива сада или ухода за приусадебной территорией.

Схема системы биологической очистки воды включает два камеры (аэробную и анаэробную) и поле фильтрации, где очищенная вода затем поступает в почву.

Однако в случае отопления ситуация иная: традиционно главными источниками тепла остаются электрические (газовые, бензиновые или угольные) котлы или печи, работающие на дровах. В экологически чистых системах исключается использование природного газа, угля, дров и других нефтепродуктов.

Инсталлирование солнечных панелей способствует эффективному использованию электроэнергии, однако мощности альтернативной системы может не хватить для работы энергоемких приборов.

Наилучшими источниками энергии для обогрева признаны:

• гидродинамические теплогенераторы с кавитаторами;
• системы, работающие на солнечных батареях;
• ветряные домашние генераторы;
• биогазовые установки (для фермерских хозяйств).

Интеграция систем отопления, энергосбережения и переработки отходов способствует полноценному автономному существованию дома без ущерба для окружающей среды.

Проект экодома площадью 48 м², разработанный специалистами из Румынии, построен из клееного бруса и стеклопакетов, а крыша покрыта деревянной черепицей. Стоимость составляет 25 тысяч евро.

Таким образом, если есть желание, можно создать абсолютно «чистое» жилище, тем более что таких примеров множество – в Скандинавии, Австрии, Германии, Дании и Великобритании разрабатываются сотни проектов экологичного жилья как любителями природы, так и государственными органами. Кстати, заказать проект современного дома можно на сайте архитектурно-дизайнерской компании chproekt.com.ua.

Основные принципы проектирования эко-домов

Если вы все же решили рискнуть и взяться за строительство экологичного дома своими руками, начните с проекта – тщательного планирования всех этапов возведения здания и подключения необходимых систем.

Принцип 1: Основным противопоказанием экологичного дома является обширная территория, отведенная под строительство и благоустройство. На одного человека должно приходиться как минимум 30 кв. м, и рядом с домом достаточно места для озеленения.

Принцип 2: Внутреннюю отделку пространства следует выполнять с использованием экологически безопасных материалов натурального происхождения.

Принцип 3: Высота потолков в жилых помещениях должна составлять не менее 2,8 м, а в мансардных помещениях – не менее 2,6 м.

Принцип 4: Общее энергопотребление не должно превышать 5 кВт/ч. Чтобы снизить расход электричества, рекомендуется использовать тепловые насосы, солнечные панели и ветрогенераторы.

Принцип 5: Приоритет следует отдавать использованию вторичных и натуральных строительных материалов, применяемых в отделке внешних стен. Чем больше их доля, тем лучше.

Принцип 6: Дизайн интерьеров и ландшафта должен основываться на принципах стилей «эко», кантри, бохо и традиционных народных направлений.

Принцип 7: В проекте рекомендуют предусмотреть зимний сад, просторные террасы и уголки с зелеными насаждениями.

Принцип 8: В планировке должно быть предусмотрено место для сауны, русской бани, большой гидромассажной ванны или бассейна.

Первый этап – выбор места для строительства. Оптимальным вариантом станет ровный участок, расположенный вблизи водоисточника, хорошо освещенный солнцем и открытый для ветров. Если в регионе часто дуют северные ветры, желательно защитить северную часть дома (например, высадив высокие хвойные деревья).

Интересное проектное решение – частичное строительство дома «в земле», когда часть здания защищена и утеплена естественным образом. Единственный недостаток – необходимость установки искусственного освещения в подземной части.

Второй этап – уточнение деталей строительства экодома. Ключевой задачей является теплоизоляция – чем качественнее она организована, тем меньше энергии потребуется на обогрев.

Для улучшения теплоизоляционных свойств применяются следующие методы:

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

Любопытным архитектурным решением для северных регионов является разделение объекта на «зимнее» и «летнее» пространство, так как у наших предков были как зимние, так и летние избы.

Чтобы сократить расходы на освещение, важно сделать максимальное естественное освещение. Для этого одну из стен главного помещения можно сделать стеклянной, используя тройные стеклопакеты с деревянными рамами и противоударными стеклами.

Вариант дома с круговым остеклением предоставляет возможность естественного освещения всех помещений на протяжении всего светового дня через стеклянные стены.

При этом герметичность дома будет повышенной, поэтому стоит уделить внимание вентиляции. Чем больше полезных качеств будет заложено в процессе строительства, тем меньше энергии понадобится для обогрева, освещения и обеспечения дома чистой водой.

Создание «зеленых» крыш добавляет дополнительный уровень утепления и задерживает дождеваю воду. Для этого разработаны технологии обустройства инверсионных эксплуатируемых кровель.

Секреты планирования: чертежи и схемы

Визуализация проекта значительно упрощает его реализацию, а наброски, чертежи и схемы с указанием точного расположения, параметров и материалов способствуют успешному запуску процесса.

Не забывайте, что начинать строительство дома (включая экодома) нельзя без согласования документации с государственными органами, которые дают разрешение после тщательной проверки проекта. Рекомендуется составлять основную документацию совместно с инженерами-проектировщиками, чтобы избежать затяжных процедур.

Типовая схема строительства зеленого дома с указанием элементов систем водоснабжения, теплоизоляции, вентиляции, освещения и декоративного оформления.

На схемах для строительства экодомов следует отображать все элементы, которые могут вызвать затруднения, например, расположение систем вентиляции.

На схеме может быть показана вентиляция с рекуператором – устройством для теплообмена, использующим теплоту отработанных газов для частичного подогрева отопительной системы.

Экономия энергии, вырабатываемой солнечными батареями, также подразумевает необходимость создания совокупности различных систем, включая горячее водоснабжение.

На одной из схем представлена система с двойной подачей электроэнергии: солнечными батареями на скате крыши и котлом, установленным в подвале или цокольном этаже. Это решение считается экологичным при использовании биотоплива для работы котла.

Также существует возможность монтажа солнечной системы с водяным коллектором. Однако недостатком подобных систем является то, что нагретую воду можно использовать только в качестве теплоносителя или для санитарных нужд, и то лишь сразу после нагрева.

Для тех, кто хочет накапливать солнечную энергию для зарядки бытовых приборов, лучше всего подойдет гелиосистема из солнечных панелей.

Солнечный коллектор установлен на кровле отдельно стоящего сооружения, созданного специально для размещения системы водонагрева. Горячая и холодная вода поступает в здание через подземные трубы.

Монтаж ветряных генераторов в зонах с лесами или другими препятствиями для ветра не является эффективным решением. Напротив, на побережье, в степных и горных местностях эти устройства окупаются с водяными затратами.

Эффективность работы солнечного коллектора и ветряного генератора можно улучшить с помощью гибридного контроллера, который распределяет собранную энергию между местами потребления или направляет её в аккумуляторные системы (+)

Перед строительством дачного или загородного дома из бревен или бруса рекомендуется продумать создание теплоизоляционного слоя.

В зависимости от климатических условий применяются различные утеплительные материалы: минеральная вата, жесткие и рыхлые утеплители на натуральной основе, а также маты из шерсти или хлопка.

Такой дом разработали исследователи из Уэльса. Он потребляет меньше энергии, чем производит. Эта компактная «электрическая фабрика» является типовым проектом, который может быть закуплен любым желающим. Утверждается, что его цена сопоставима с ценой обычного жилья.

Эффективные солнечные панели, установленные на крыше и наружной стене, энергосберегающие бытовые приборы и «умные» системы автоматизации – условия, способствующие избытку электроэнергии (+)

Готовые архитектурные схемы можно найти на ресурсах компаний, занимающихся строительством экодомов и зданий с низким энергопотреблением.

Установка автономного водоснабжения с учетом источника воды обычно предусмотрена в проекте экодома.

Система отопления для экодома может состоять из нескольких комбинаций: газовый котел с солнечными коллекторами или батареями, а также ветряными генераторами.

Принципы энергосбережения закладываются в структуру таких зданий. Теплоаккумулятор является обязательной частью.

Технические системы должны обеспечивать прилегающую к экодому территорию. Для больших участков требуется автоматизированная система полива.

Для предотвращения перебоев в энергоснабжении понадобится установка электрического или газового генератора.

Для отдельностоящего строения необходимо внедрение системы интеллектуального контроля доступа на территорию.

Автоматизированная климатическая система обеспечит комфортный и здоровый микроклимат в помещениях экодизайнерского дома.

Система управления освещением, которая установлена как на улице, так и внутри помещений, работает на солнечных батареях и нуждается всего в 12 В.

Автономное водоснабжение обеспечивается скважиной или колодцем.

Солнечные панели могут служить дополнением к отоплению.

Теплоаккумулятор является важным элементом в хозяйственной системе экодома.

Автоматизированный полив поможет в уходе за территорией.

Заведомо наличие электрического или газового генератора.

Внедрение системы интеллектуального управления доступом.

Контроль системы, отвечающей за микроклимат.

Умный механизм управления уличным и внутренним освещением.

Теперь давайте подробнее рассмотрим два проекта — строительство экодомов из соломы и древесины с использованием глины в качестве связующего вещества.

Строительство экодома из соломы и глины

Солома, обладая выдающимися теплоизоляционными свойствами, долго использовалась в крестьянских хозяйствах — ей покрывали крыши, наполняли матрасы и утепляли швы между бревнами. В южных регионах встречаются хаты, полностью собранные из соломенных тюков.

Зная характеристики материала и особенности технологии сооружения каркаса, можно построить «соломенный дом» самостоятельно.

Саманные дома могут иметь различное количество этажей, конфигурацию стен и крыши, а также размеры. Из-за глиняной штукатурки иногда сложно увидеть, что основной строительный материал — это «соломенный» кирпич.

Плюсы и минусы соломенных блоков

Одним из основных достоинств является доступность строительного сырья. Его получают при выращивании и обработке сельскохозяйственных культур (бобовых, зерновых, конопли и льна).

Зерна и семена подлежат дальнейшей переработке, а стебли с остатками листьев высушивают и используют как корм для скота. Также солома может быть использована для создания декора в стиле «кантри».

Относительная легкость и компактные размеры этого материала полезны для экономных владельцев, которые хотят осуществить строительство без привлечения рабочих или аренды тяжелой техники.

С увеличением интереса к экосырью возникла целая индустрия, связанная с производством саманного кирпича (материала из прессованной соломы и глины) и экологически чистого топлива.

Саман и обычные соломенные тюки активно применяются для строительства частных домов благодаря своим качествам:

• низкая теплопроводность;
• не горят, а лишь тлеют (это касается прессованного заштукатуренного материала);
• отсутствие химических примесей;
• приемлемая стоимость.

Минусами можно считать гигроскопичность и связанные с ней проблемы, такие как быстрая порча. К тому же, соломенные тюки привлекают грызунов, которые также ценят экологическую чистоту.

Для устранения данных недостатков плотность строительного материала увеличивают до 300 кг/м³, армируют блоки и покрывают штукатуркой с добавлением гашеной извести.

Спрессованная солома в виде панелей — это великолепный строительный материал, позволяющий быстро возводить безопасные с экологической точки зрения конструкции.

Панели из соломы можно без проблем транспортировать на место установки без помощи грузоподъемной техники; они подходят для сооружения архитектурных форм любой сложности.

Соломенные панели являются превосходным стеновым материалом с высоким качеством теплоизоляции, что позволяет сократить расходы на строительство.

Гигроскопичность соломенных панелей позволяет создавать конструкции, подверженные потенциальному намоканию.

Правила подготовки материала

Чтобы ускорить процесс строительства, вы можете приобрести готовые соломенные тюки или саманные кирпичи. Оба варианта достаточно просто изготовить самостоятельно, заранее подготовив необходимое количество сырья. Период заготовки обычно приходится на конец лета или осень — время сбора урожая.

Только в этот период содержание сухих стеблей идеально соответствует требованиям. До весны солома редко сохраняется без изменений — она обычно портится из-за влаги и покрывается плесенью.

Саманные кирпичи (саман) часто изготавливаются самостоятельно: смесь из глины, растительных волокон, навоза и извести заполняется в формы, похожие на ящики без дна, уплотняется и оставляется для сушки на 7-10 дней, периодически переворачивая.

Чтобы хранить материал, потребуется построить большой сарай с прочной и изолируемой крышей, оптимальными условиями для хранения и хорошей естественной вентиляцией. В качестве природного утеплителя используются маты из соломы (предпочтительно ржаной, так как её не любят грызуны).

Возведение фундамента и каркасной конструкции

Пока материал «созревает», можно приступить к подготовке фундамента. Он может быть сделан по стандартной схеме для каркасного дома; рекомендуется облегченная ленточная основа, так как тюки имеют небольшой вес.

Для фундамента необходимо выкопать неглубокий котлован, вокруг которого из досок соорудить опалубку и залить густую смесь из глины и песка. Кстати, иногда солому добавляют в основание дома.

Пока глина не застыла, по углам и вдоль стен устанавливают металлическую арматуру для последующей обвязки. После застывания фундамента из деревянных брусьев (15 см х 15 см) формируется каркас. Вначале фиксируются угловые стойки, а затем устанавливаются дополнительные поддерживающие конструкции для стен. К вертикальным элементам добавляются горизонтальные доски или бруски меньшего сечения.

Если планируется подвал, глубина фундамента должна составлять не менее 45 см, и в процессе строительства нужно выполнить гидроизоляцию подземного помещения.

Обвязка из соломенных блоков

Блоки складываются в ряды по принципу кладки кирпичом. Швы между рядами необходимо заделывать. Каждый блок закрепляется металлическим прутом и обвязочным материалом. После того, как каркас будет заполнен, стены укрепляются с диагональным крестом тонкими досками для большей устойчивости. Крыша устанавливается в последнюю очередь, по стандартной технологии.

Перед использованием тюков соломы стоит вновь проверить их качество: хороший материал имеет приятный золотистый цвет и запах высушенной травы, сухой на ощупь.

Образовавшиеся швы и щели заполняют саманной смесью. Если требуется защита от грызунов, наружные стены обтягивают металлической сеткой с мелкими ячейками. Иногда верхний слой утепляется вторым слоем более тонких соломенных матов.

Внешнюю часть соломенного дома выполняют с использованием известковой штукатурки (толщиной 2,5-3 см) и красят белой или цветной краской. В качестве красителя применяются ультрамарин, умбра, кобальт, железные соли и оксид хрома.

Последним этапом станет внутренняя отделка, в ходе которой осуществляется установка всех систем жизнеобеспечения как в самом здании, так и на прилегающей территории.

Технология постройки дома из древесины и глины

Древесина, которая воспринимается как традиционное, но уходит в прошлое топливо, может использоваться как строительный материал для стен.

В России создали интересное понятие для технологии возведения зданий из поленьев — «глиночурка», в то время как в США этот метод известен под названием Cordwood. Если дом из древесины дополнить умной системой экономии ресурсов, его можно эффективно классифицировать как экологически чистое строение, не загрязняющее окружающую среду.

Уникальный «зеленый» дом, возведённый с использованием технологии cordwood masonry. Натуральный стиль акцентируется разнообразными строительными элементами: крышей с инверсионным газоном, бревнами в качестве опор и облицовкой из камня.

Преимущества технологии «глиночурка»

Древние строения со стенами из деревянных чурок, связанных глиняным раствором, можно встретить в различных уголках мира. Некоторые из данных объектов уже насчитывают несколько сотен лет, что свидетельствует о надёжности этой технологии с точки зрения прочности и долговечности. Толщина стен варьируется от 15 до 45 см, и они продолжают успешно функционировать, сохраняя первоначальные формы.

Глина и древесина выступают не только как основные, но и единственные материалы для кладки. Вместе они создают в доме приятный и уютный микроклимат.

Согласно отзывам людей, проживающих в домах, построенных по методу cordwood masonry, зимой в них достаточно тепло, а в летнюю жару приятно освежает прохлада. Стены обладают способностью поглощать излишнюю влажность и удерживать её.

Интерьер таких домов также выполнен из натуральных материалов: стены открытой кладки, столешницы из массива, деревянные полы и оконные рамы.

Природный материал обладает ещё одним преимуществом — доступной ценой. Жители удалённых от городов деревень, стремящиеся к экономии, охотно используют древесину для строительства, включая «глиняные» дома.

Особенности возведения чурочных домов

Метод укладки «глиняной поленницы» напоминает традиционную кирпичную кладку, но с той разницей, что чурки могут иметь различные размеры и форму. Длина каждой чурки должна соответствовать ширине стены.

Рекомендуется использовать чурки длиной 50-60 см для средней полосы России, а для северных районов – до 80 см. Более длинные чурки необходимы из-за того, что продольная теплопроводность древесины в два раза выше, чем поперечная.

Процесс строительства стен включает в себя укладку поленьев разной формы с цементным раствором: снаружи создаётся жёсткий цементный каркас, внутри размещается утеплитель из прессованных опилок.

Глиняный раствор готовят так:

• смешивают глину с песком, добавляя воду;
• вводят измельчённую солому для армирования;
• достигают нужной консистенции;
• укладывают получившуюся массу на древесину как строительный раствор.

Для повышения прочности вместо глины иногда используется цемент с известью, что превращает технологию в «чуркобетон». В этой версии цементная смесь укладывается только по краям поленьев, а середина заполняется утеплителем — саманным раствором или опилками с известью.

При коллективной постройке здания круговой формы по технологии «глиночурки» каждый слой поленьев выравнивается, а чурки слегка выступают из глиняной массы.

В качестве последнего слоя применяется штукатурка, созданная из природных компонентов. Чтобы улучшить структуру отделочного раствора, в глину добавляется навоз как естественный антисептик.

Глиняный раствор затвердевает не менее полутора месяцев, на протяжении этого времени стены должны находиться в сухих условиях. Для этого на крыше здания устанавливают большой навес. В процессе высыхания глина может трескаться, поэтому важно постоянно заделывать образующиеся трещины и следить за целостностью конструкции.

Советы для начинающих мастеров

Если вы планируете построить дом из чурок, начните заготовку древесины примерно за год до начала работ. Древесину необходимо сушить не менее 10 месяцев, чтобы избежать деформации в дальнейшем.

Для небольшого дачного домика площадью 40 м² вам потребуется около 30 м³ древесины. Рекомендуется использовать не круглые чурки, которые могут расколоться по волокнам во время укладки, а колотые дрова без коры. Длина заготовок должна составлять 50-60 см.

Можно легко добиться одинаковой длины поленьев с помощью слесарного станка, однако некоторые делают это, располагая бревна на козлах. С одной стороны они фиксируют упор, с другой — ставят отметку на определённом расстоянии для последующего распила.

При создании объёмных двухэтажных конструкций обязательно нужно использовать деревянный каркас из больших опор, балок и перекрытий, так как нагрузка на стены будет возрастать.

Алгоритм построения дома:

• создание ленточного фундамента;
• сооружение каркаса (при круговой укладке он не требуется);
• пошаговая укладка «поленницы» с отверстиями для окон и дверей;
• перерыв для затвердевающего процесса глины (не менее 2 месяцев);
• возведение кровли;
• штукатурка и внутренняя отделка.

В процессе строительства стен можно использовать традиционные методы. Например, для угловой обвязки подходит брус. Чтобы дрова укладывались ровно, с одной стороны устанавливают большой щит — он служит ограничителем. Для повышения устойчивости конструкции по горизонтали рекомендуется встраивать колючую проволоку после каждого четвёртого ряда.

Заключение и полезные видео на тему

Тематика видео поможет лучше понять нюансы строительства экодомов.

Видео #1. Обзор экологически чистых домов:

Видео #2. Фильм о процессе возведения саманного дома в северном экопоселении:

Видео #3. Технология «глиночурка» своими руками:

Как вы видите, можно построить дом, следуя одной из популярных экологических технологий своими силами. Начать можно с небольшого подсобного помещения, летней кухни или садового декора. Постарайтесь внедрить принципы создания энергосберегающего жилья — это окажется небольшим шагом в будущее и станет замечательным личным опытом.

Хотите поделиться ещё одним необычным методом строительства и оформления экодома? У вас возникли вопросы при ознакомлении с представленным материалом? Пишите свои комментарии в нижнем блоке.

Видео:

Самоделки для дома, которые стоит повторить