|
Элементарный расчет показывает что в средней
полосе России двухэтажный коттедж занимающий в
плане 100 м[2] за год получает от солнца более
160 мегаватт*час энергии, что превышает всю его
годовую потребность даже при нынешнем
расточительном потреблении энергии.
Тепловые гелиоприемники
Тепловые солнечные коллекторы превращают
энергию солнечного излучения непосредственно в
тепло. Достоинством тепловых солнечных
преобразователей является высокий КПД. У
современных коллекторов он достигает 45 - 60%.
Эффективность термальных гелиоприемников
повышается если они снабжены теми или иными
концентрирующими излучение зеркальными
поверхностями. Весьма перспективными для
экодомов обещают стать плоские солнечные
элементы с линейными концентраторами излучения -
фоконы. Однако потребности в низкотемпературном
тепле летом в доме невелики, поскольку в связи с
трудностью его длительного хранения, до зимы,
когда оно главным образом нужно, его сохранить
сложно. Этим объясняется относительно
ограниченное их использование в
энергоэффективных домах.
В зависимости от этого тепловые коллекторы
разделяются на плоские и концентраторные.
Плоские коллекторы наиболее просты и дешевы,
однако дают лишь низкотемпературное тепло, сфера
применения которого в домовом энергохозяйстве
ограничена. Концентраторные коллекторы более
эффективны, но достаточно сложны в т.ч. в
эксплуатации, и дороги из-за необходимости
поворотных систем слежения за солнцем. Поэтому
их использование в автономной энергосистеме
жилищ пока проблематично.
Промежуточное положение занимают появившиеся
сравнительно недавно фоконы - плоские солнечные
элементы составленные из полос линейных
концентраторов лучистой энергии. Концентраторы
в сечении имеют V - образную форму (плоскую или
параболоидную, последняя дороже, но эффективнее)
которые в широком диапазоне углов нахождения
солнца концентрируют всю или большую часть
излучения в своей сужающейся части где
располагаются теплосъемные трубки. Фоконы
совмещают в себе преимущества плоских и
концентраторных коллекторов - они не требуют
строгой ориентации на солнце и в тоже время
позволяют получить более высокую температуру
теплоносителя, что увеличивает их эффективность.
Теплоулавливающие стены
В последнее время стали популярны стены с
прозрачной теплоизоляцией которые хорошо
улавливают солнечное тепло и передают его внутрь
зданий. Они представляют интерес для домов
переходного типа, для экологических домов
эффективнее использовать все же солнечные
батареи.
Фотоэлектрические преобразователи
солнечной энергии
Электроэнергия относится к качественным видам
энергии поскольку может легко преобразовываться
и успешно сохраняться, поэтому потребность в ней
экодома достаточно велика. Вот почему
экспериментальные дома имеют несмотря на низкий
по сравнению с тепловыми батареями КПД большие
площади покрытые фотоэлектрическими солнечными
приемниками.
Общим недостатком солнечных приемников
энергии является нерегулярность поступления
энергии и несовпадение этих поступлений с
графиком основных потребностей жилища в энергии,
в связи с чем они могут успешно применяться
только в сочетании с теми или иными
энергоаккумуляторами.
Размещение гелиоколлекторов
При отсутствии затеняющих сооружений вся
площадь восточных южных и западных фасадов дома,
за исключением окон, может быть занята
солнечными коллекторами. В первую очередь это
относится как к наименее затеняемым
поверхностям крыш, всвязи с чем уже появился
термин "энергетическая крыша". Сейчас все
больше появляется в продаже солнечных батарей
выполненных как кровельные элементы.
Проблема доступа к солнцу
Еще в древней Греции незатеняемость дома и
прилегающего участка гарантировалась
законодательно. В связи с развитием малой
солнечной энергетики аналогичное право должно
быть введено и в современных поселениях.
При плотной городской застройке может
возникнуть проблема взаимного затенения
гелиоприемников деревьями , домами или другими
сооружениями. На этот случай должны быть приняты
нормативные акты и проектировочные правила
защищающие определенный сектор солнечного
облучения домовладения от затенения высокими
деревьями или другими объектами на соседних
участках. Опыт законодательного регулирования
доступа к солнцу домовладений имелся еще в
древней Греции. Расчеты показывают что при
достаточно плотном, например шахматном
расположении домов, затенение остается в
допустимых пределах. Футурологи предсказывают
что типичный городской пейзаж близкого будущего
будет включать тысячи расположенных на крышах
домов накопителей солнечной энергии, которые
станут таким же элементом повседневности, как и
телевизионные антенны сегодня.
В будущем предстоит создать для районов
подверженных стихийным бедствиям
солнцеприемные устройства достаточно
устойчивые к их воздействию, подобно тому как это
уже сделано для ветроустановок мачты и ли
лопасти которых автоматически складываются при
опасном ветре.
Ветровые энергоисточники
Ветровая энергия являясь разновидностью
солнечной используется человеком с древнейших
времен. Особенную ценность ей придает то, что во
многих регионах она имеет зимний максимум,
компенсируя недостаток прямой солнечной
энергии. В некоторых районах ветроресурсы
оказываются столь велики что ими можно
удовлетворить энергопотребности дома с
избытком. Избыточная энергия может
использоваться для производственных целей или
продаваться во внешнюю сеть. Стоимость
ветроэнергии в некоторых случаях уже сейчас
оказывается ниже стоимости энергии полученной
на тепловых станциях.
Энергия биомассы
Существуют породы быстрорастущих однолетних и
многолетних растений которые уже сейчас
рентабельно выращивать для топливных нужд. Важно
то что при сжигании специально выращенной
биомассы в атмосферу не попадает дополнительный
углекислый газ, поскольку в процессе роста такое
же количество его поглощается. Таким образом
суммарное количество двуокиси углерода
относящейся к парниковым газам, в атмосфере не
увеличивается и тем самым не вносится вклад в
глобальное потепление.
Тепло окружающей среды
Можно отапливать дома отбирая тепло от
холодного воздуха, воды, льда или грунта. Это
может быть осуществлено с помощью тепловых
насосов - устройств в принципе идентичных
обычному холодильнику, с той лишь разницей что
полезным эффектом является тепло выделяемое
радиатором. На привод теплонасоса затрачивается
электрическая энергия, однако получаемая
тепловая энергия оказывается в 3-5 раз больше.
Отсюда в частности следует нерациональность
прямого использования электроэнергии для
этопления.
Использование теплонасосов для отопления
зданий является выгодным, во многих странах
имеются действуют программы стимулирующие
использоание теплонасосов имеющие
государственную поддержку.
Аккумулирование энергии
Энергия от возобновляемых источников
поступает нерегулярно и иногда непредсказуемо,
более того от солнечных коллекторов она
поступает как правило в противофазе к графику
потребности дома в ней. Действительно, энергии
больше требуется в течении года зимой и в течении
суток в темное время. В связи с этим возникает
задача аккумулирования энергии, последующего
преобразования ее и выдачи в нужное время в
нужной форме и количестве потребляющим
устройствам. Эта задача остается пока технически
более сложной чем просто получение энергии и не
имеет еще хорошо отработанных решений. Задача
заключается в создании достаточно эффективных
сезонных (месяцы), среднесрочных (недели), и
маневренных (дни, часы) аккумуляторов. Наибольшую
важность и трудность представляет создание
сезонных аккумуляторов, от которых требуется
сохранение энергии в течение нескольких месяцев
для обеспечения зимнего пика потребления.
На сегодня наиболее перспективным способом
длительного сохранения энергии в доме
представляется хранение ее в иде водорода,
получаемого гидролизом воды, в металлгидридных
аккумуляторах. Преимущества последних
заключаются в низкой взрывоопасности и малом
объеме. Обратное преобразование водорода в
энергию (электрическую и тепловую) возможно с
помощью топливных элементов. По ценовым
критериям водородный энергетический цикл для
дома в ближайшее время обещает стать вполне
доступным.
Схемы использования
энергоисточников
В умеренном климате наиболее целесообразной
схемой энергоснабжения дома представляется
следущая. Летом избыток тепловой энерггии
направляется на зарядку сезонных грунтовых
аккумуляторов, электрической - на получение
водорода. В холодный период, при малом
поступлении энергии от ВИЭ можно использовать
водород и запасенное в груте тепло для
энергоснабжения дама (электроснабжение, горячее
водоснабжение, тепло для системы
терморегулирования и т.д.).
Пристроенная теплица
Пристроенная к дому с южной стороны теплица
может выполнять много полезных функций - служить
местом отдыха, игровой площадкой для детей,
оранжереей и т.д. Одновременно она является одним
из самых дешевых и эффективных
солнцеулавливающих устройств, что делает ее
наличие в экодоме желательным.
Экономичность ВИЭ для экодома
В настоящее время стоимость электроэнергии
вырабатываемой на тепловых станциях
использующих ископаемое топливо составляет
около 7 центов за киловатт*час. Данные о цене
солнечной электроэнергии приводимые различными
авторами в настоящее время характеризуются
значительным разбросом. По одним данным они лишь
незначительно превышают цены ТЭС, по другим -
превышают их в несколько раз. Лучше обстоят дела
с экономичностью ветроисточников,
вырабатываемая ими энергия по стоимости
приближается к "тепловой" или даже, по
отдельным сообщениям, спускается ниже. Так, по
одному из источников, за восьмидесятые годы цена
ветроэлектро-энергии вырабатываемой в США
уменьшилась в десять раз и составила 7 центов. Это
было достигнуто на морально устаревших
установках. В США прогнозируется в связи с
внедрением новых ветроустановок снижение
стоимости их энергии до 3.5 цента за киловатт час.
В существующих сейчас ценах на энергию от ТЭС и
АЭС не учитыватся цена наносимого производством
энергии экологического ущерба, поэтому прямое
сопоставление стоимости энергии возобновляемых
и традиционных источников неправомерно. С учетом
же экологической компоненты стоимости,
солнечная и ветровая энергия экономически
выгоднее традиционной уже сейчас и в будущем
этот разрыв будет только увеличиваться.
Бытовое потребление энергии
Бытовые приборы и процессы на потребляющие
энергию с современной точки зрения непомерно
расточительны. В последнеевремя некоторые
производители переходят к выпуску
энергоэффективных бытовых приборов. Их
энергопотребление при тех же функциях может быть
многократно ниже чем у обычных. Так известно, что
на освещение в домах тратится 20-35%
электроэнергии. В последнее время появились
новые экономичные лампы, которые потребляют в 6-7
раз меньше энергии чем привычные лампы
накаливания. Аналогичнве примеры можно привести
по холодильникам, стиральным машинам и т.д.
Экономи энергии в доме можно достичь также
усовершенствованием энергозатратных бытовых
процессов, таких как стирка или приготовление
пищи, использованием автоматического управления
бытовыми приборами и т.д.
Резюме по энергоэффективности
По степени энергоэффективности дома можно
классифицировать следующим образом. Дома
переходного типа - потребляют на отопление
значительно меньше энергии чем в
среднестатистические дома. Далее следуют Дома
нулевого теплопотребления - утепленные
настолько хорошо, что им не нужна система
отопления. За ними следуют энергоавтономные или
энергосамодостаточные дома - удоалетворяющие
все свои энергетические потребности за счет
индивидуальных или коллективных ВИЭ и тем самым
не получпющие энергии извне. Наконец возможны и
энергоизбыточные дома, экспортирующие энергию.
Примеры таких домов уже существуют.
Ресурсосберегающий и малоотходный дом
Дом неагрессивный к окружающей среде должен
быть не только энергоэффективным, но и
ресурсоэффективным в целом. В него помимо
электричества и энергоносителей поступает вода,
с другой стороны он генерирует отходы - сточные
воды и бытовой мусор. В частности, очистку, подачу
в дома воды и отведение стоков работают крупные
технические системы наносящие значительный вред
окружающей среде.
Водоэффективный дом
Недостатки сложившейся системы
водоиспользования
Современные системы очистки воды и подачи ее в
дома, а также водоотведения и очистки сточных вод
превратились в огромные и протяженные
сооружения являющиеся пожирателями природных
ресурсов. В том числе и потому что на их
строительство и эксплуатация требуют работы
множества промышленных предприятий. Целые реки в
окрестностях больших городов исчезают в трубах,
чтобы потом появиться где-то в виде отравленных
растворов.
Водоснабжение и канализация экодома
В современных городах бытовое потребление воды
составляет 300-400 литров на человека в день. Уже
сейчас путем применения водоэкономных бытовых
процессов и водосберегающей сантехники возможно
сокращение этого показателя в несколько раз. При
таком сниженном водопотреблении в большинстве
районов Земли реальным становится водоснабжение
домов от индивидуальных или коллективных
источников. Воду из природных источников нет
надобности очищать до высоких питьевых
стандартов. Рационально подавать в дом воду с
разной степенью очистки для, соответственно,
разных видов ее использования. Индивидуальные
стокоочистные установки также целесообразно
делать дифференцированными входами по различным
видам загрязненных вод. Стоки на них могут
очищатьнся до поливного качества и
использоваться для полива на придомовом уастке.
С одной стороны проходя через почву вода будет
доочищаться, с другой - обогащать ее полезными
веществами. Эффективным средством доочистки
также могу служить специальные биологические
пруды и площадки.
Горячую воду для бытовых целей целесообразно
получать в теплый период от солнечных
водонагревателей, в холодный - дополнительно с
помощью теплонасосов и сбросного тепла
электрогенератора и других энергоприборов.
Органические отходы и проблема
сохранения почв
Ежегодно несколько миллиардов (3-5) тонн
сельхозпродуктов и различного растительного
сырья поступает в города где превращается в
отходы и в виде загрязнений возвращается в
окружающую среду. Часть превращается в
зараженный тяжелыми металлами и другими
токсичными веществами ил со станций очистки
сточных вод, часть попадает на свалки бытовых
отходов, вызывая их гниение. Невосполняемый унос
питательных веществ из почвы приводит к
прогрессирующей потери плодородного слоя почвы,
что является одной из острейших экологических
проблем.
Биотуалеты
Эффективным способом восстановления
плодородия почв и сокращения количества бытовых
отходов являются биотуалеты. Следует отличать
настоящие биотуалеты от химических, которые в
рекламных целях также называют биотуалетами. В
последних фекалии обрабатываются химическими
реактивами, после чего они становятся опасными
для окружающей среды и должны поступать на
очистные сооружения.
Одним из перспективных для
ресурсоэффективного дома биотуалетов является
Кливус Мультрум (КМ). Он представляет собой
наклонную камеру для компостирования (так и
переводится его название) в которой аналогичные
природным процессы перегнивания органических
остатков идут в интенсифицированном виде. Туалет
безводный, не имеет движущихся частей, не
потребляет энергии. Санитарныя безопасность его
засвидетельствована Шведским министерством
здравоохранения. Раз в 1.5 - 2 года через
специальный люк из него забирается готовое к
применению концентрированное удобрение. Этот
биотуалет правильнее было бы называть
биореактором, поскольку в него через отдельное
отверстие могут сбрасываться кухонные отходы и
растительные остатки. При наличии в доме
установки очистки стоков осадки образующиеся в
ней также могут утилизироваться в биотуалете.
Поскольку биотуалет безводный, общее
водопотребление в доме может быть понижено на
порядок, дополнительно сточные воды
освобождаются от компонены, создающей
наибольшие трудности для их очистки.
Рециклирование бытовых отходов
Существующее сейчас общество ориентированное
на одноразовое использование товаров можно
назвать "отбросным обществом". Л. Браун,
директор института всемирного наблюдения,
считает что: "Историки будущего вероятно
оценят наше одноразовое использование
материалов как помешательство".
Жилые дома помимо загрязненных сточных вод,
являются источниками огромного количества
твердых бытовых отходов (ТБО) которые по объему и
вредности сопоставимы с общим валом
промышленных отходов. Проблемы удаления ТБО и
проблемы свалок в развитых странах входят в
число острейших. Значение фактора ТБО еще
возрастет если мы обратим внимание на то, что
значительная доля промотходов является
результатом производства товаров и услуг для
населения и может быть сокращена при переходе на
более экологический стиль потребления.
Сжигание ТБО является паллиативом и в конечном
итоге неудовлетворительным с экологической
точки зрения.
Рециклирование
Кардинальным и наиболее приемлемым
экологически и экономически, решением проблемы
бытовых отходов является их использование в
качестве вторичного сырья. Это направление
получило название рециклирования.
Оно имеет три основные составляющие - учет
требований рециклирования на стадии
проектирования и производства, раздельный сбор
отходов в местах их образования (в т.ч. в жилом
секторе), система сбора вторичных ресурсов и
возврата их в производство. В результате такого
подхода бытовой мусор в перспективе исчезнет как
таковой.
Безотходность
Задача достижения безотходности промышленного
производства как проблема сформулирована
некорректно, поскольку шкала отходности
относительна и не имеет нуля. Можно говорить лиль
о большей или меньшей отходности данной
технологии относительно других. По крайней мере
в настоящее время безотходность есть не что иное
как отвлекающий пропагандистский миф. При
анализе любого объявленного случая
безотходности, оказывается что отходы всего лишь
несколько снижены или уменьшена их вредность.
Отсюда следует что не может быть и экологически
чистых товаров, ведь их производство неизбежно
сопровождалось экологическим ущербом. Также как
и в случае производств можно говорить только о
сравнительной экологической чистоте.
Раздельный сбор ТБО в местах
образования
Бытовые отходы целесообразно сразу собирать
отдельно в местах их образования - жилом и
торговом секторах. Это требует изменения бытовых
привычек, но это неизбежно и как показывает уже
накопленный во многих странах опыт, население к
этому в достаточной степени готово
Состав ТБО
В составе ТБО приблизительно треть стставляют
пищевые отходы, около половины - бумага, картон,
текстиль. Остальные фракции, такие как полимеры,
кожа, резина, керамика, металл, камни, стекло
составляют по нескольку процентов. В промышленно
развитых странах тара и упаковка составляют 30%
веса всего мусора и 50% объема. Помимо
сравнительно мелких составляющих ТБО, заметную
величину составляют крупногабаритные бытовые
отходы (КБО), это мебель, холодильники и т.д.
Раздельный сбор отходов в экодоме
В экодоме уже на уровне конструкции должен быть
предусмотрены специальные помещения для
первичной обработки, раздельного сбора и
безопасного хранения мусора. Санитарная
безопасность хранения в доме бытовых отходов
между периодическими его сдачами, будет
обеспечиваться помимо прочего отсутствием в нем
способной к гниению органики, которая уйдет в
биотуалет.
Мусор может быть разделен на различное число
градаций или, как говорят, "корзин".
Увеличение числа "корзин" облегчает
дальнейшую переработку, но усложняет сбор. В
настоящее время известны системы сбора
содержащие от трех до тридцати "корзин". В
экодоме должны быть обеспечены достаточно
большое градаций разделения мусора и
определенная первичная его обработка.
Экологический стиль потребления
Сейчас многие экологические организации
развивают практику экологической экспертизы
товаров и услуг. В полном варианте такая
экспертиза включает в себя не только оценку
безвредности товара для потребителя, но и
пригодность его для рециклирования и степень
экологичности его производства. Таким образом
оценивается весь жизненный цикл товара. В
результате оценки возможен призыв к бойкоту
товара и фирмы его производящей, или, напротив,
рекомендация его. Следование таким
рекомендациям есть путь к экологическому стилю
потребления который естественно будет присущ
обитателям экодомов.
Во многих странах и отдельных муниципальных
образованиях рециклирование успешно внедряется.
В Сиэтле, например, 77% бытовых отходов
используются как вторичное сырье, в одном из
городов штата Нью Йорк этот показатель доведен
до 84%.
В СССР также осуществлялись программы по
рециклированию отдельных видов бытоаых отходов,
однако в последующий кризисный период они
практически были свернуты.
Резюме по рациклированию
Отсутствие бытового мусора является не
индивидуальным, а системным свойством экодома,
т.е. оно проявится в полной мере в
"экодомовых" поселениях в условиях
соответствующей адаптации коммунального
хозяйства и промышленного производства. Однако и
на уровне собственно экодома количество и
токсичность бытовых отходов может быть резко
снижено.
Ресурсосбережениие и жизненный
цикл экодома
Выше была обоснована ресурсоэффективность
экодома в фазе эксплуатации. Однако высокая
степень экологичности в силу определенных
конструктивных особенностей может быть
достигнута и на этапах его строительства,
реконструкции или утилизации. Таким образом
экодом оправдывает свое название и с позиций
оценки всего его цикла жизни.
Резюме
Проблема экологизации материального
потребления, вопреки сложившемуся мнению,
представляется более вжной чем сокращение
потребления ресурсов и продуцирования
загрязнений промышленностью, поскольку
потребительский сектор и в т.ч. жилье
"обслуживается" как минимум половиной всего
производственного потенциала и, соответственно,
отходы, загрязнения и другой экологический ущерб
этой "половины" должен быть отнесен за счет
жилого сектора. Иначе говоря современные дома
являются причиной образования большого объема
промышленных отходов и загрязнений. Причем
промышленность связанная с обслуживанием жилья
и быта является как правило наиболее
технологически отсталой и, следовательно,
ресурсоемкой и загрязняющей.
Для обслуживания всего жизненного цикла
экожилья потребуются значительно меньшие
производственные мощности и среди них будут
преобладать высокотехнологичные малоотходные
предприятия (в частности приборостоительные).
Тем самым будет значительно снижена
"производственно-инфраструктурнуя" часть
связанных с ним отходов.
Отходы должны рассматриваться не только
количественно, но и с качественной стороны. В
случае когда не подлежащий рециклированию
остаток ТБО достаточно мал и состоит из
биоразложимых и инертных веществ он может не
превышать порогов безопасной переработки или
депонирования местных буферных природных
систем. В таком случае экодом можно будет считать
практически безотходным.
Биоклиматический дом
В прошлом строители пользуясь либо народными
сттроительными традициями либо старыми
архитектурными приемами как правило удачно
вписывали постройки в окружающий ландшафт,
достигали хорошего соответствия жилищ
окружающим природным условиям. Дома были как
правило тесно связаны с окружающими природными
системами, были построены из местных материалов,
зависели от местной энергии, продуктов питания и
воды, ближайшие природные системы, выполняя
буферную роль, перерабатывали их отходы.
В последние 100 - 150 лет в связи с
индустриализацией строительства и
возобладанием техноэкстремистских
градостроительных концепций, дома утратили
связь с природным ландшафтом, строительство
многоэтажных зданий стало как правило приводить
к полному уничтожению естественного ландшафта.
В отличие от этого малоэтажная застройка может
быть значительно легче вписана в природный
ландшафт без его значительных нарушений.
Возможностей для того чтобы гармонично
вписаться в ландшафт у экологического дома
больше чем у просто малоэтажной застройки и даже
больше чем у традиционного народного жилища
благодаря современной ресурсосберегающей
технике, которая снижает давление на окружающие
природные системы. Например не требуются дрова
или другое топливо для обогрева и приготовления
пищи, не сбрасываются неочищенные сточные воды и
т.д. Экодом вообще подобен живому существу,
например в северном климате он подобно многим
животным летом запасает энергию за счет которой
существует в зимние месяцы. У него как и у
растений есть способность использовать
солнечную энергию и т.д.
В древности люди считали, что существуют места
благоприятные лоя строительства дома или
поселения, или неблагоприятные. В настоящее
время существуют исследователи продолжающие
изыскания на эту тему, ими разработаны новые
методики по выбору благоприятных для
стороительства мест или коррекции геопатогенных
полей. При строительстве экодомов можно
пользоваться этими рекомендациями.
Терминами экодом, энергоэффективное жилище,
часто пользуются архитекторы имея в виду
применение к обычному жилью того или иного
комплекса архитектурно композиционных
мероприятий, уменьшающих его теплопотери. Это
может быть придание дому закругленных форм,
выделение внутри здания буферно-тепловой зоны,
защита здания от господствующих холодных ветров
посадками деревьев и т.д. Однако потенциал
энергосбережения этих методов невелик, он
составляет не более 20 -30 процентов от среднего
уровня. Поэтому построить только с помощью этих
методов действительно энергоэффективное жилище
нельзя, можно говорить только о доме переходного
типа.
Зеленый дом
Полезность и желательность растений в доме и
вокруг него не требует доказательств. Как
показали исследования архитекторов у людей
разных эпох и национальностей понятие рая
устойчиво ассоциируется с образом сада. Сад это
первое что создал Бог после звездного неба.
Следовательно чтобы поднять качество жилья надо
разместить его в саду, а в северном климате
желательно дополнительно устроить зимний сад в
доме.
Растения в доме могут улучшать гигиенические
условия, эстетические качества жилища,
плодоносить и урожай при этом может быть далеко
не символический. Таким образом экодом будет
предоставлять своим обитателям большие
возможности для занятием растениеводством как в
доме, так и на прилегающем участке. Внутри дома
предполагаются пристроенная теплица и зимний
сад, возможны и специальные биокультивационные
установки для круглогодичного выращивания
овощей, водорослей и т.д.
Растения вокруг дома
Даже в городе экодом должен иметь свой хотя бы
небольшой в 2-3 сотки участок земли который будет
использоваться преимущественно под сад, огород,
оранжерею и т.д. Такой характер использования
участка должен носить нормативный характер. Уже
сейчас регламентация использования
приусадебных и приквартирных участков является
обычной практикой во многих городах и
поселениях. Таким образом и в городе экодом может
быть микрофермой. С другой стороны наличие
озелененных придомовых участков улучшит
качество среды города и позволит экономить
городскую площадь за счет некоторого сокращения
зеленых насаждений общего пользования.
Сейчас разработано немало интенсивных
биотехнологий выращивания сельхозпродуктов в
т.ч. на минимальных площадях. Так например
французский дизайнер Л. Пуассон бросив работу в
Париже, купил участок в шесть соток и вдвоем с
женой собирает на нем урожай способный
прокормить 20 человек. Таким образом продукты для
одного человека собираются с площади 30 м[2].(
Журнал "Техническая эстетика" 1988,
"Экологический дизайн - поиски и
результаты", стр. 1 - 8.)
В 1972 американская общественная организация
"Эколоджи Экшн" начала совершенствовать
методику биоинтенсивного выращивания овощей без
использования ядохимикатов. При использовании
этой методики требуется в 100 раз меньше энергии, в
восемь раз меньше воды и более чем вдвое меньше
азотных удобрений (в некоторых случаях возможен
отказ от них) на единицу продукции чем в товарном
сельскохозяйственном производстве США.
Пермакультура
Весьма интересную с точки зрения использования
в комплексе с экодомами агротехнологию
представляет собой пермакультура. В переводе это
означает долговременное, устойчивое земледелие.
Основная идея пермакультуры это создание
человеком собственных экосистем которые
включали в себя как можно больше полезных для
людей видов. Таким образом основным различием
между культивируемой, сконструированной
экосистемой и естественной экосистемой является
то, что блоьшинство видов и биомассы в
культивируемой системе являются съедобными или
иным образом полезными для человека.
Пермакультурные системы обладают всеми
признаками естественных экосистем -
биологическим разнообразием, устойчивостью,
способностью к восстановлению. Им свойственна
ярусность и многообразие полезных видов.
Увязка с инженерными системамами
Все технические и биологические системы в
экодоме тесно взаимоувязаны, не является в этом
смысле исключением и внутреннее и внешнее
озеленение. Так для полива растений могут
использоваться очищенные до определенного
предела (поливного качества) сточные воды, с
другой стороны вода фильтруясь через почву может
доочищаться. В компостирующем биотуалете
экодома могут утилизироваться и растительные
отходы с участка и из теплицы, увеличивая выход
концентрированного органического удобрения.
Использование последнего будет повышать как
плодородие придомовой земли, так и отдаленных
сельхозугодий куда могут отправляться его
излишки.
Производство сельхозпродукции на приусадебных
участках и в теплицах в т.ч. в городах, по
интенсивным и экологичным биотехнологиям с
одной стороны будет способствовать ослаблению
агропромышленного прессинга на природную среду,
с другой - частичному продовольственному
самообеспечению живущих в экодомах семей.
Натурализация хозяйства
Современная сугубо товарная экономика
является своеобразной крайностью и не свободна
от недостатков, по крайней мере таких как потери
при транспортировке и хранении продуктов,
расходы на упаковку и т.д. Таким образом экожилье,
в котором многие жизненно важные товары и услуги
могут производиться на месте, может
способствовать определенной
"натурализации" хозяйства и это следует
считать его достоинством.
Здоровый дом
Как уже отмечалось современное жилье можно
охарактеризовать как терминальное и в том
смысле, что оно не способствует здоровому образу
жизни. С одной стороны оно отдаляет человека от
благоприятной для него природной среды и
помещает его во все более ухудшающиеся
искусственную городскую среду, с другой - само по
себе способствует повсеместному ухудшению
экологических условий. Здесь можно
процитировать академика АМН С.С.Шварца
:"Единственная привычная (в эволюционном
смысле) среда человека , обеспечивающая ему
оптимальное психофизическое состояние - это
природа, которая не может быть заменена даже
самой лучшей имитацией". В современных городах
человек все более оказывается изолированным от
естественной среды обитания и все более
подвержен воздействию ухудшающейся городской
среды, что отрицательно сказывается на его
физическом и психическом здоровье.
Химическая революция и быт
За последние десятилетия домашний быт людей
подвергся нашествию множества химических
препаратов, пластиков, синтетических веществ.
Большинство людей знают об опасном загрязнении
окружающей среды, однако серьезно недооценивают
уровни загрязнения внутри дома. По данным ООН
сейчас в мире выпускается около 100 тысяч
различных химических веществ. По оценкам
экспертов ООН приведенным на всемирном форуме в
Рио из всего массива информации об их опасности
нам достоверно известно 5%, частично - 12%, и 83% -
неизвестно. Таким образом когда мы имеем дело с
новыми веществами, то информацию об их опасности
мы по большей части не знаем.
Известно много примеров того как вещество
считавшееся первоначально относительно
безвредным, впоследствии признавались очень
опасным. Хрестоматиен пример с ДДТ который после
его открытия применялся неограниченно, а спустя
многие годы был запрещен как чрезвычайно
токсичный. Специалистами признано, что на
сегодня у них нет надежных методов оперативного
определения степени опасности новых химических
веществ. Некоторые опасности обнаруживаются
спустя десятилетия. Еще меньше они знают об
опасности совместного действия на организм
смесей химических веществ. В то же время человек
обычно подвергается действию сразу множества
загрязнителей хотя бы и в малых дозах, и что при
этом происходит современной науке в подавляющем
большинстве случаев неизвестно.
Детоксикация дома
Строительные и отделочные материалы
Строительные материалы могут представлять
опасность для здоровья людей. С точки зрения
влияния на здоровье материалы можно расположить
в следующей последовательности - наименее
желательны в качестве конструкционного
материала металлы, в следующую группу входят
бетон, камни с кристаллическими компонентами,
стекло, различные пластики, более
предпочтительны глиняный кирпич, мягкие камни
осадочного происхождения. Наилучшими являются
материалы биогенного происхождения - дерево,
солома и другие растительные материалы,
необожженые грунтоблоки и т.д.
Интерьеры и мебель
Выше, в главе о качестве воздуха, говорилось что
отделка помещения, мебель и т.д. могут служить
источниками тех или иных вредных воздействий. В
особенности это присуще различным пластикам,
синтетическим и многокомпонентным материалам.
Очевидно что в экодоме должны присутствовать
только достаточно безопасные для здоровья
материалы.
Бытовая химия
Заметную токсическую дозу жильцы получают
из-за пользования многочисленными инсектицидами
и зооцидами - ядами предназначенными для борьбы с
домашними насекомыми и грызунами. Все эти
препараты хотя и в разной мере, ядовиты для людей,
в особенности для детей.
Использование некоторых химикатов в
современном быту часто дань моде и агрессивной
рекламе. Так в книге "Как защитить себя от
опасных веществ в быту" приводится множество
простых старых рецептов которые позволяют с
успехом обходиться без многих современных
химикатов.
Приготовление пищи
Существующие методы домашнего приготовления
пищи с энергетической и экологической точки
зрения далеки от совершенства. Процессы
приготовления пищи, иногда мало изменившиеся с
легендарных времен энергорасточительны,
сопровождаются значительными загрязнениями
воздуха и воды, нередко значительно снижают
пищевую ценность продуктов. Следовательно
существует актуальная задача для конструкторов
сделать их энергетически эффективными, в т.ч. с
использованием возобновляемых источников
энергии, минимально загрязняющими и
соответствующими критериям здорового питания.
Электромагнитный смог
По оценкам Всемирной организации
здравоохранения одним из важных факторов
влияющих на здоровье людей стало воздействие
электрических и магнитных полей. Источником
электромагнитных полей в домах является
электропроводка и многочисленные
электроприборы. С помощью комплеса мероприятий
их уровень в экодоме может быть существенно
понижен.
Безопасный дом
Современный многоэтажный дом - объект который
целиком опирается на коммунальную инженерную
инфраструктуру и полностью от нее зависит. Без
нее он беспомощен и практически непригоден для
жизни. Помимо прочего это определяет его высокую
уязвимость - достаточно фигурально выражаясь
отключить или вывести из строя один рубильник и
район или город останутся без электричества или
воды и нормальная жизнь в них будет парализована.
Принципиальное отличие экодома состоит в том,
что он опирается на природную инфраструктуру,
такую как солнце, ветер, плодородие почв которые
отключить сложно. В этом отношении жилые
образования состоящие из экодомов будут в
высокой степени устойчивыми как в отношении
природных так и техногенных катаклизмов.
Поскольку экодом отличается повышенной
технической сложностью, то возникает
правомерный вопрос о его надежности и с этой
стороны. Анализ показывает что в наличии уже
имеются средства обеспечения достаточно
надежного и безопасного функционирования
инженерных систем жизнеобеспечения экодома.
Таким образом экодом сможет обеспечить своим
обитателям значительно большую безопасность чем
существующее жилье.
Творческий дом
Образ жизни современного горожанина - продукт
длительного процесса отчуждения его от природы и
видов деятельности и творчества доступных
сельскому жителю. Из за чрезмерной скученности
современные городские жилища во многом
ограничивают своих жильцов.
В индивидуальном доме человек может быть сам
себе архитектором, строителем, конструктором,
фермером и т.д. У него гораздо больше
возможностей заниматься какими либо творческими
видами деятельности. Ввиду повышенной
технической вооруженности и других преимуществ,
экодом для подобной самодеятельности
представляет более благоприятные условия чем
обычный индивидуальный дом.
Право на экофильный образ жизни
Выше было показано насколько современный стиль
жизни и потребления далеки от элементарных
требований экологии. Однако всей сложившейся
современной социально-технической системой он
навязывается человеку, вне зависимости от его
желания.
В конституциях многих стран уже
продекларировано право граждан на здоровую
среду обитания, но право вести не наносящий вести
природе образ жизни и иметь возможность получить
такую же работу отсутствует. Экожилье могло бы
предоставить человеку такое право, но для этого
оно должно стимулироваться государством и иметь
соответствующее юридическое обеспечение.
Образовательная роль экодома
Современному человеку экодом может показаться
весьма сложным, однако для того кто в нем
вырастет, напротив, нынешние дома покажутся
слишком примитивными. Для ребенка сама жизнь в
экодоме будет помимо прочего естественным
техническим и экологическим университетом. Для
развития детей экодом предоставит неизмеримо
большие возможности, чем например, обычная
бетонная камера с перегородками, именуемая
городской квартирой.
Экодом может сыграть большую роль и в
экологическом просвещении населения. Первые
образцы экодомов, или точнее говоря домов
приближающихся по своим свойствам к
экологическим, часто являются одновременно
образцами служащими и для демонстрационных
целей. Так например "дом будущего"
построенный в Голландии за 5 лет посетило 2.5
миллиона человек. В экспериментальном
энергоэффективном доме во Фрейбурге специалисты
столкнулись с повышенным расходом
электроэнергии из за паломничества в дом
телеоператорных групп. Таким образом интерес к
экологическим домам сейчас обеспечен как со
стороны населения так и со стороны средств
массовой информации.
Социопсихологические аспекты
Экожилье наверняка окажет воздействие на
культуру и психологию людей, в частности ясно,
что оно будет способствовать уменьшению
социального иждивенчества и инфантилизма,
поскольку материальная благоустроенность
человека будет во многом зависеть от его личных
усилий, а не многочисленных коммунальных служб,
как это имеет место сейчас. Очевидно что экожилье
будет способствовать большей солидарности
членов семьи в совместном домашнем труде
направленном на собственное жизнеобепечение как
это было в доиндустриальное время и будет
протежировать большим семьям состоящим из
нескольких поколений.
Информационный дом
Сейчас наблюдается естественная тенденция
встраивания бв бытовые приборы
микропроцессорных управляющих систем.
Появляются системы управления и для всех
инженерных систем дома в целом. На западе такой
управляемый, в т.ч. возможно и на расстоянии, дом
получил название "электронного коттеджа".
Относительно высокая сожность инженерных
систем экодома потребует и соответствующих
развитых систем управления . Специфика их будет
проявляться в том что приоритет при их
конструировании и выборе программ управления
будет отдаваться задачам достижения высокой
гигиеничности, энерго и ресурсосбережения.
В настоящее время мир входит в информационную
эпоху. С одной стороны это диктует то, что экодом
может и должен быть обеспечен мощными
информационными каналами связи, сдругой стороны
именно он в силу своей естественности и близости
к природе сможет противостоять негативным
последствиям компьютеризации.
Синтез экодома
Под давлением энергетического кризиса начала 70
- х годов появилось множество проектов
энергоэффективных домов. Со временем
становилось все более ясно что дома требуют
совершенствования и по другим аспектам. В данной
работе под экодомом понимается интегрально
эффективный дом в тех аспектах которые были
описаны выще. Когда дом становится всесторонне
ресурсосберегающим и малоотходным, здоровым для
человека и неагрессивным по отношению к
окружающей природе, возникает самодостаточная
целостность которая может оказать большое
влияние на гармонизацию отношений человека и
природы.
Интегративные свойства экодома
Обретая целостность экодом становится точкой
притяжения и интегрирующим центром для
практически всех современных позитивных
тенденций и движений. Поборники здорового образа
жизни, новых систем воспитания и образования,
социальной реабилитации, различных видов
творческого самовыражения, возрождения ремесел,
экологисты всех направлений, и т.д. найдут такой
дом идеальным для своей деятельности. Всвязи с
этим экожилье может сыграть ключевую ,
системообразующую роль в переходе к
экологически устойчивой цивилизации.
Естественный дом
Сейчас среди создателей экодомов много
приверженцев позиции, которую можно было бы
обозначить как концепцию естественного дома,
согласно которой в доме должно быть как можно
больше природных материалов и технологий, и как
можно меньше техники. Автору этот подход
представляется крайностью, так как без
совершенной техники и современных материалов
невозможно достижение высокой степени
ресурсосбережения и общей экологичности дома.
Сравнительные экономические
показатели экожилья
Говорить об экономической приемлемости или
неприемлемости экожилья то же самое что и
рассуждать о том не слишком ли дорог
спасательный круг для утопающего. В рамках же
признания безальтернативности экожилья в
перспективе, обсуждение его экономичности
вполне правомерно, поскольку позволяет
трезвооценить ближайшие перспективы, темпы и
тактику перехода к нему.
В настоящее время отдельный экологический дом
в силу того что это будет новый, уникальный, еще
не отработанный продукт, будет в целом дороже
аналогичного дома выполненного по традиционным
схемам. Дома переходного типа использующие
отдельные проверенные и удачные находки в
строительстве эффективных домов могут уже
сейчас быть более дешевыми чем обычные. При этом
надо еще иметь в виду не учитываемую сейчас в
цене стоимость уменьшения экологического ущерба
приэксплуатации переходных домов.
В полной мере преимущества экодомов проявятся
при их массовом строительстве. Это будет и
удешевление строительства и эксплуатации жилых
районов, всвязи с резким сокращением необходимой
инженерной и производственной инфрастуктуры и
более рациональным использованием территорий и
улучшение экологической обстановки,
многочисленные социальные выгоды и т.д.
Современное состояние строительства
экожилья
В настоящее время в разных странах
осуществляются множество проектов
строительства высокоэффективных домов. Уже
существуют дома всех градаций по
энергоэффективности, в т.ч. дома как нулевого
энергопотребления так и энергоизбыточные. Такой
дом построил для себя например на севере Швеции
инженер Олеф Тегистром. Это двухэтажный дом
площадью 120 м[2]. Толщина слоя
теплоизоляционного материала стен 24 см, окна
имеют тройное остекление. В системе
принудительной вентиляции имеется
теплообменник. В доме поддерживается
температура в 23[о]С. Дом находится в
местности с сильными ветрами, поэтому основным
источники энергии служит ветрогенератор
установленный на мачте высотой 22 м. Он
вырабатывает в год около 100 мегаватт*час.
электроэнергии. Энергия запасается в недельном
тепловодяном аккумуляторе объемом 5м[3] и
железо-титановом металлгидридном водородном
аккумуляторе. Водород вырабатывается полимерным
гидролизером из воды с КПД 35-40% по водороду. Все
энергопотребление дома за год составляет 10
мвт*час. Излишков энергии хватает для поездок на
серийном автомобиле SFFB с двигателем
переделанным на водородное топливо. При наличии
электроплиты семья предпочитает готовить пищу
на газовой плите (с катализатором подавляющим
образование окислов азота) питающейся от
водородного аккумулятора. Дома же нулевого
теплопотребления для среднеевропейских условий
некоторыми фирмами освоены уже в серийном
производстве.
Росийский опыт
В России из-за финансовых трудностей и
отсутствия должной государственной поддержки
нет программ строительства эффективных домов,
хотя дома переходного типа пытаются строить в
новосибирске, Белорусии, инекоторых других
местах.
 |
Экожилье - ключ к будущему |
 |
| 