Экономические и Экологические преимущества автономных экодомов в современном мире

На сегодняшний день экологические дома – это не просто модные веяния с Запада. Все выше и выше поднимающиеся цены на энергоносители в современном мире делают проблему эксплуатационных затрат на жилье все более острой. В настоящее время в европейских странах происходит активное развитие строительства энергосберегающих зданий, также осуществляется разработка государственных программ по приведению объектов застройки к максимально низкому уровню потребления энергии.

Целью данной работы является изучение преимуществ экологических автономных домов, аспекты их строительства и внедрение новых технологий для улучшения качества жизни в современных зданиях. Исходя из поставленной цели, были определены следующие задачи:

o изучить основные характеристики экологически чистых автономных и пассивных домов;

o определить главные аспекты при строительстве автономных домов в умеренном климате (на примере экодомов России);

o привести примеры новых материалов, которые могут быть использованы или уже используются для создания автономных экологически чистых домов будущего.

Большая часть энергии, используемая для обеспечения комфортной жизни человека, идет на поддержание комфортной температуры в жилище. С каждым годом цены на энергоносители, а значит и расходы на отопление жилья, неудержимо растут. Для того чтобы их снизить изобретаются различные способы сбережения тепла. В этом плане возникли понятия пассивного и автономного дома.

Пассивный дом – это теплый дом. Для этого делают стены с малой теплопроводностью и окна с тройным остеклением. В последние годы быстро распространяется технология теплый дом, использующая блоки из пенополистерола для возведения монолитных теплых зданий. Технология теплый дом обеспечивает уменьшение в два-три раза трудозатрат и сроков строительства теплого дома. Вследствие этого строительство теплого дома обходится быстрее. Кроме того, в теплом доме отопление использует в три-четыре раза меньше энергии, чем в обычных кирпичных зданиях. Окна в теплом доме ставят такие, которые гарантируют минимальные потери тепла.

Развиваясь, технология пассивного дома переходит в технологию Автономный дом Она соединяет в себе технологии Пассивного, Умного дома и Альтернативных источников энергии.

Автономный дом не просто сберегает тепло, он уже сам обеспечивает себя энергией. Для этого используются альтернативные источники энергии – тепловой насос, солнечные коллекторы, солнечные батареи и ветрогенераторы. Таким образом, автономный дом не только сохраняет ваши деньги, но и может зарабатывать, сбрасывая в сеть лишнюю энергию.

Одними из самых популярных материалов, позволяющих построить экологически чистый дом, являются камень, дерево, стекло, бетон, металл и солома.

Горячее водоснабжение и отопление может происходить благодаря возобновляемой энергии с использованием солнечных обогревателей, тепловых насосов, а также геотермальных тепловых насосов.

Конструкция современных экологических домов подразумевает новый подход к системе теплоизоляции, отопления и охлаждения, вентиляции, освещения. При этом проекты экодомов обладают не скучным серым оформлением, как думают многие, а весьма необычным и смелым дизайном, за счет чего они идеально сочетаются с окружающим ландшафтом.

При этом дома стараются сделать абсолютно автономными. Например, обогрев жилья может происходить за счет геотермальной энергии. Для получения постоянного доступа к этому источнику тепла землю просверлили на глубину 75 м., после чего поставили вертикальную трубу. Жидкость качается вниз, за счет воздействия внутренней температуры земли тщательно прогревается, после чего выкачивается наверх, что позволяет обогревать жилье по трубам в бетонном полу.

Наружные стены и пол в доме должны быть темного цвета, что позволит конструкции максимально поглощать тепловую энергию. Карнизы проектируют таким образом, чтобы в летнее время года они защищали дом от перегрева, а зимой – впускали в жилье как можно больше солнечных лучей. Увеличить количество поступающей солнечной энергии можно, если расположить в южной стороне здания большие окна или застекленные веранды. Фасад с северной стороны должен быть максимально глухим и с небольшими окнами. Благодаря всем этим действиям энергопотребление можно снизить примерно на 20-30%.

Проблему сточных вод в экологических домах решают посредством индивидуальных стокоочистных установок, за счет которых стоки очищаются до пригодного состояния для полива участка. Немалую часть твердых бытовых отходов можно применять в качестве вторичного сырья. Для этих целей в экологических домах предусматривается наличие биореакторов и специальных помещений для первичной обработки и последующего сбора и хранения мусора.

Автономные экологические дома можно возводить почти в любых местах, так как они не зависят от энергоносителей. Необходимое количество энергии можно получить от возобновляемых источников, например, земли, солнца или ветра.

Немало важным является научно-техническая модернизация, благодаря которой, появляются всё новые более эффективные приспособления и способы обеспечения человечества желаемой энергией при минимальных выбросах в окружающую среду.

Примеры современных концепций материалов и устройств, которые позволят строить более экологически чистые и экономически выгодные постройки:

1. Самовосстанавливающаяся при помощи бактерий бетонная смесь. При попадании воздуха и воды в трещины бетона, специально добавленные бактерии будут производить кальций, тем самым устранять повреждения («самогерметизации» трещин).

2. Гибкие и прозрачные солнечные батареи. О существовании гибких солнечных батарей всем уже давно известно, но ученые Брукхэвенской и Лос-Аламосской национальной лаборатории создали специфическую солнечную батарею, представляющую собой прозрачную тонкую пленку, способную поглощать свет и генерировать электрический заряд. Их следующий шаг – использование этих тонких сотовых пленок для изготовления прозрачных, гибких и экологически чистых солнечных элементов и других устройств.

3. Стекло генерирующее электроэнергию от Pythagoras Solar. Фотоэлектрические элементы расположены перпендикулярно поверхности стекла и питаются преломленным концентрированным светом. Таким образом, удается сохранить высокую степень прозрачности (хотя она ниже прозрачных солнечных батарей) и эффективность генерации энергии, которая достигает 14% (при среднем значении для отрасли 10%).

К достоинствам автономных домов относятся:

1. Снижение затрат на электроснабжение по сравнению с обычными зданиями на 90%.

2. Автономные источники энергии для отопления дома.

3. Независимость от колебаний цен на энергоресурсы.

4. Увеличение срока службы здания за счет высоких технологий.

5. Отсутствие котельной, а значит и емкостей для топлива, взрыво- и пожаробезопасность объекта.

6. Оптимальный для здоровья человека микроклимат в жилище.

7. Активный теплый дом взаимодействует с окружением, оказывает минимум воздействия на окружающую среду.

Недостатки: недостатком автономных домов является затруднительный поиск квалифицированных специалистов, которые предоставляют услуги в сфере их строительства и проектирования.

Цена автономного дома: Несколько большие первоначальные вложения в строительство теплого дома быстро окупятся, и последующая экономия средств на отоплении быстро превратит этот недостаток в большое достоинство. Многие люди считают, что цена автономного дома является достаточно большой, однако она всего на 15-20 % больше обыкновенного дома. Конечно же, при эксклюзивном планировании она будет в несколько раз выше.

 

Литература:

 

1. Лапин Ю.Н., Автономные экологические дома, АЛГОРИТМ-КНИГА, 2005. - 416 с.

2. Панкеев И. А., Рыбальский Н. Г., Экология вашего дома, ТЕРРА—Книжный клуб, 2005, - 160 с.

3. Экологический дайджест последних новостей любой экологической направленности. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://facepla.net

 

 

Нескородь О. В.

Волкова М. Ф.

Донецкий национальный университет