Дома из водорослей и соломы

Инженеры ДВФУ разработали новый тип жилья, поддерживающий экологию

Анастасия Добровольская
13 августа 2018
Экодом из соломы в Приморье
В Приморском крае возвели первый в стране энергоэффективный дом из соломы. Его хозяева платят за электроэнергию втрое меньше соседей. Секрет экономии прост: пассивное солнечное отопление в сочетании с грамотной планировкой. Теперь такие технологии хотят применить при строительстве экомодулей для владельцев «дальневосточных гектаров».

Тепло при любой погоде

Двухэтажный коричневый дом с жилой мансардой модели Solar-Sb в селе Вольно-Надеждинское в Приморье, на первый взгляд, ничем не отличается от соседних. Привычная форма, крыша, окна. Его уникальность кроется глубоко внутри, в материалах и расположении помещений.

Solar-Sb — дипломант национальной премии «Экологический Оскар».

Приморский соломенно-панельный экодом был награждён национальным дипломом международной премии в области экологии и устойчивого развития Земли The Energy Globe National Award — Russia.

Всё в инновационном доме работает на общую цель — удержать тепло или сбалансировать температуру. С этим он справляется на ура. Например, когда на улице -20 градусов по Цельсию, в экодоме без искусственного отопления температура держится на нулевой отметке. В обычном доме будет теплее в лучшем случае на 5−10 градусов. А если жильё расположено неудачно и не очень грамотно спроектировано, в нём может быть холоднее, чем за окном. Таким образом, для создания в экодоме комфортной температуры нужно в разы меньше электроэнергии.

Энергоэффективный дом работает и летом. Если на улице, например, стоит жара +25 градусов, в доме будут комфортные +20 градусов.

Такое жилище прослужит хозяевам не меньше полувека. А поскольку оно сделано из экологичных материалов, его смогут утилизировать без вреда.

Экодом возвели по проекту профессора кафедры градостроительства и архитектуры Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) Павла Казанцева и архитектора Анны Ляшко.

«Когда я по датчикам видел, как распределяются тепловые потоки и как в помещения поступает и держится солнечное тепло, у меня впервые возникло ощущение, что дом живой. Обычно архитектор видит только результат, а тут была возможность каждую секунду следить за работой. Ощущения как при первом испытательном полёте», — отмечает Павел Казанцев.


Не забытое старое

В основе всей ресурсосберегающей архитектуры лежат несложные и давно известные принципы. Например, арабы придумали вентилировать большие рынки с помощью куполов с отверстием.

Павел Казанцев

Пресс-служба ДВФУ

Купола вытягивают жаркий воздух, и на рынке становится прохладнее. Такой же принцип решили использовать в приморском экодоме для охлаждения — только роль купола здесь играет мансардный этаж.

«Известен „принцип рыбака“, — говорит Павел Казанцев. — Чтобы не замёрзнуть, он садится спиной к ветру и лицом к солнцу. В архитектуре то же самое: если хочешь построить энергоэффективный дом — в первую очередь прислушайся к местному климату».

В Приморье погода капризная. Она сочетает в себе тепло с моря и холод северного ветра. Мягкая «крымская» широта приносит яркое солнце с юга зимой, жаркое — с запада летом, а «колымская» долгота — холодный ветер с севера в холодный период и сырой морской с юго-востока — в тёплый.

Большинство зодчих из Приморья, говорит Павел Казанцев, климатические нюансы в размещении, форме и планировке зданий не учитывают. В экспериментальном же доме, наоборот, за основу взяты погодные особенности.



Секреты дома из соломы

Главный источник тепла в доме Solar-Sb — солнце. Небесное светило даёт половину тепловой энергии, которая ему необходима. Остальное дом добирает с помощью электричества.

«Привести» солнце в помещения и, главное, удержать его там помогают грамотная планировка и материал, из которого построено жилище. Так, в центре дома расположился атриум, который впитывает солнечное тепло и зимой распределяет его по комнатам, работая как «солнечная печь». А летом он помогает вентилировать дом через мансардные окна.

Для строительства экодома используют панели из прессованной соломы

Предоставлено Павлом Казанцевым

Вторая особенность экодома заключается в материале, из которого он сделан. Сначала решили строить дом на основе каркасно-соломенной конструкции (каркас заполняют тюками из соломы). Однако стало понятно, что приморскую влагу она не выдержит. Тогда авторы проекта решили использовать панели из прессованной соломы озимой пшеницы. Такой вариант идеально вписался в архитектурную концепцию приморского экодома.

«В панелях использована пшеница, выращенная на органических удобрениях, — говорит архитектор. — Пшеницу вручную перебирают, прессуют под большим давлением. Прессованная солома может показаться ненадёжным материалом, однако это не так — влага, огонь и грызуны ей не страшны».

У соломы, отделанной глиной изнутри, есть и ещё один любопытный эффект. Когда душно и влажно, она охлаждает помещение. В сухую зиму солома тоже не подведёт: она отдаёт помещению влагу. Таким образом, в доме комфортно как душным летом, так и суровой зимой.



Дома для «гектарщиков»

Проверенную технологию пассивного солнечного отопления архитекторы ДВФУ хотят использовать при строительстве домов площадью 24 квадратных метра. Такие экологичные, компактные и недорогие конструкции могут пригодиться для «дальневосточных гектаров».

«Людям может достаться земля на участке без воды и электричества. Подключение к электросетям — недешёвое удовольствие, а газ обойдётся в разы дороже, — поясняет Павел Казанцев. — Поэтому нужны недорогие, автономные и энергоэффективные решения».

Авторский коллектив ДВФУ — магистр архитектуры Дарья Бурдина, дизайнер Екатерина Фролова и Павел Казанцев — уже разработал проект экомодуля под названием A-Drop.

По проекту, экомодуль — это небольшой деревянный домик, рассчитанный на семью из трёх человек. В его основе всё та же пассивная солнечная энергия, которая даст зданию до 70% необходимого тепла.

Сохранить в доме температуру помогут водоросли, обитающие в Японском море. Морские растения высушат, сформуют и заложат в стены и кровлю будущих экодомиков. Водоросли, «спрятанные» внутрь дома, абсолютно безвредны и прослужат не один десяток лет.

Ещё одно ноу-хау компактного экодома система, позволяющая собирать воду от дождя и тумана. По задумке, она позволит значительно сэкономить. Система состоит из собирающей влагу сетчатой конструкции и жёлоба, куда стекает вода. Из-за приморского ветра такие конструкции эффективно будет крепить на стены — в дождь туда попадает в полтора-два раза больше влаги, чем на крышу.

Первые тесты показали, что только в туманный день однослойная сетка размером в полтора квадратных метра собирает 5 литров воды. Систему сейчас дорабатывают. В итоге жильцы экодомов будут получать от 30 литров воды в день, даже если за окном нет осадков. Полученную таким образом влагу можно использовать, например, для поливки огорода.

Проект интерьера модуля A-DROP

Предоставлено Павлом Казанцевым

«Системы сбора атмосферной влаги применялись с древних времён. Современные технологии успешно разработаны в США (для горных районов Перу) и в Италии (для регионов Африки). Наша система отличается тем, что рассчитана на работу сразу в трёх режимах: в туманную погоду осаждает влагу при слабом ветре с моря, в сухие летние дни работает на сбор утреннего конденсата, а в дождь, соответственно, собирает потоки воды», — добавил Павел Казанцев.

Ориентировочная стоимость одного такого домика — полтора миллиона рублей. Самое дорогое — сам экомодуль, который обойдётся в миллион. За эти деньги заказчик получит «солнечный» дом, рассчитанный на проживание в выходные или летний сезон. Если человек захочет жить в нём постоянно, нужно установить оборудование: фотобатарею, коллектор для горячей воды и ветрогенератор. Такое обновление обойдётся примерно в 500 тысяч рублей.

Авторы проекта отмечают, что экомодуль «приживётся» не везде. Сказать, будет ли жилище энергоэффективным, сможет только архитектор. Из-за этого экомодули предлагают продавать в разобранном виде, в контейнерах. То есть люди смогут купить каркас, а потом сделать облицовку своего жилища. Дело в том, что жилой экомодуль — конструкция не универсальная, и её характеристики (например, расположение окон) могут меняться в зависимости от климатических условий места, где он расположен. По оценкам ученых, только во Владивостоке по интенсивности солнечного облучения и скорости ветра можно выделить 16 климатических зон, и к каждой из них нужен свой архитектурный подход.

«Экодом должен быть, как и иглу, построен из тех ресурсов, что у нас под рукой. Если он надоест человеку, его без проблем отделать заново, учитывая специфику места. А если человек решит, например, переехать, то дом можно будет утилизировать. Без вреда для экологии», — добавляет Павел Казанцев.


Технология ближайшего будущего

Архитекторы ДВФУ пока не торопятся с прогнозами, когда подобные дома появятся на дальневосточной земле. Ранее аналитики японской компании подсчитали, что спрос на малогабаритные жилые экомодули составит 400 домов (учитывалось российское Приморье, приграничный Китай, Южная Корея и Япония). Проектом интересуются, однако до реальных заказов дело пока не дошло.

Проект «соломенного дома» Solar-Sb

Компания М-АРК

«О массовом производстве жилых экомодулей речи сейчас не идёт, однако мы делаем всё, чтобы о технологии узнали», — отметил Павел Казанцев.

В Агентстве по развитию человеческого капитала на Дальнем Востоке (АРЧК ДВ), обеспечивающем информационную и консультационную поддержку «гектарщиков», сообщили, что рассматривают различные технологии, способные помочь в обустройстве на земельных наделах.

«При освоении земельных участков нужно ориентироваться на технологии XXI века, — заявила DV руководитель центра методологии АРЧК ДВ Мария Полякова. — Мировая практика показывает, что модульные дома комфортны для жизни в условиях даже самого сурового климата. Возможность при необходимости оперативно менять облик и площадь своего жилища, а также использовать альтернативные источники энергии позволит адаптировать его под цели и вызовы будущего. Считаю, что „дальневосточный гектар“ и модульное домостроение — это возможность экономно улучшить жилищные условия».



Прислушаться к солнцу

Помимо очевидной энергоэффективной пользы, разработанные в ДВФУ дома помогают беречь ресурсы. Всё дело в так называемом «экологическом долге» перед природой. Каждый год наступает день, когда люди исчерпывают возобновляемые природные запасы Земли на этот период. Далее мы потребляем ресурсы в долг.

По словам экологов, с каждым годом такой день наступает всё раньше. В 2000 году, например, люди оказались в должниках в начале октября, в 2013-м — 20 августа. В этом году долговой «счётчик» включился 1 августа.

Сейчас человечество потребляет в среднем в 1,7 раза больше ресурсов, чем природа может воспроизвести.

«И почти половина вины за этот долг лежит именно на архитекторах, которые не задумываются об окружающей среде, не проектируют дружелюбные к природе экодома. Сегодня мы уже не можем возводить города по принципам „массовой коробчатой“ архитектуры», — добавляет Павел Казанцев.

Чтобы снизить нанесённый природе ущерб, считает специалист, нужно обратить внимание на «солнечную» архитектуру. Людям — задуматься, что солнце может обогреть их дом почти так же, как электричество. Архитекторам — как минимум учитывать климат при проектировании.

«Экодома для Дальнего Востока в новинку. Мы не можем перестроить целый регион, но не губить то, что осталось, — в наших силах», — добавил Павел Казанцев.

Когда россияне привыкнут к «солнечной» застройке, считает архитектор, мы сможем задуматься о следующих новшествах, которые на Западе уже укрепились, — озеленение зданий, строительство крытых рынков с городскими теплицами.

«Рядом с нами в Солнечной системе жить негде, поэтому планету надо беречь. Мы должны дружить с природой, у нас, можно сказать, просто нет другого пути», — заключил архитектор.

Рекомендуемые материалы
«Хочу остаться в России!»
Иностранные студенты рассказали, зачем они едут учиться во Владивосток
Обойдёмся без нервов
Приморские челюстно-лицевые хирурги научились сохранять мимику пациентов при сложных операциях
Хозяйка тюленей
Как писательница Лора Белоиван помогает морским млекопитающим