Е.И. Широков Экодом нулевого энергопотребления: реальный шаг к устойчивому развитию Закон Флагга Пришла нужда постучать по дереву – обнаруживаешь, что мир состоит из алюминия и пластика Идея строительства домов с низким и даже нулевым потреблением энергии не нова: в Европе счёт таким домам идёт уже на тысячи, первый дом появился в Швеции два десятилетия назад, затем „процесс пошёл“ в Германии. Меня эта идея впервые посетила около 30 лет на$ зад, когда я принимал участие в модели$ ровании и разработке систем жизнеобес$ печения космических станций Салют и Мир. Мысль, которая не давала тогда по$ коя: мы строим независимое от сетей жи$ лище в Космосе, но на Земле это сделать гораздо проще и дешевле. Наши города и жилища преобразились бы, экология бы улучшилась, затратное коммунальное хозяйство можно было бы ограничить функцией уборки территории. Второй раз я задумался о этой типо$ логии жилища в конце 80$х, когда при$ нимал участие в разработке систем энер$ гообеспечения домов для чернобыльцев, будучи сотрудником Института тепло$ и массообмена НАН РБ: дома строились в чистом поле, инфраструктуры – кроме электросетей – не было, приходилось от$ апливать посёлки относительно дешё$ вым „ночным“ электричеством, созда$ вать суточные высокотемпературные теплоаккумуляторы, это вызывало эко$ логические проблемы, а проблем со здо$ ровьем у переселенцев и так хватало. Чуть позже появилась немецкая кон$ цепция „энергопассивного дома“ и дома „нулевого энгергопотребления“, разрабо$ танная доктором Фейстом из Фрайбурга – она очень проста: • суммарный коэффициент сопро$ тивления теплопередаче ограждающих конструкций должен быть (для условий Центральной Европы, градусо$сутки от$ опительного сезона –2,5 тысячи) не ме$ нее 10 (наш СниП рекомендует не менее 2,5 для наших условий: градусо$сутки от$ опительного сезона 4,2 тысячи, – понят$ но что при этом энергозатраты на отоп$ ление составят у нас в лучшем случае 120 кВтчас кв. м в год); • использование пассивной солнеч$ ной архитектуры (окна – на юг, но с со$ ответствующей защитой от летнего пере$ грева); • рекуперация тепла при вентиляции с кпд около 0.7, т.е. примерно 70% тепла выходящего через систему вентиляции воздуха передаётся холодному входяще$ му воздуху; • канал в грунте ниже линии промер$ зания для естественного подогрева вхо$ дящего извне в дом воздуха грунтом зи$ мой и охлаждения летом. Построить дом по такой концепции не сложно, условная классификация до$ мов при этом по энергозатратам следую$ щая: если затраты на обогрев помещений в год составляют менее: • 90 кВтчас на кв.м – дом энергоэф$ фективный; • 45 кВтчас на кв.м – энергопассив$ ный; • 15 кВтчас на кв.м – нулевого энер$ гопотребления („на отопление ничего не тратиться“, но требуется энергия для подготовки горячей воды, помещение прогревается солнечной энергией, а так$ же выделяемой при приготовлении пи$ щи, работе бытовых приборов и самим человеком); • менее 0 – „Энержи плюс“ дом (рус$ ского эквивалента термина, определяю$ щего дом, производящий энергии боль$ ше, чем ему надо (с возможностью поставки избытка энергии, например, электрической, в центральную сеть на коммерческой основе) пока не существу$ ет, как, впрочем, и условий для развития Фундамент экодома: буронабивные сваи на глубину промерзания под стойки каркаса с закладными элементами и бутылки, уложенные на раствор в два термически разделённых слоя Архитектура и строительство России 2•2009 35 Перекрытие экодома: потолок подшивается шлифованной необрезной доской Сведение балок перекрытия на центральном несущем столбе экодома Завершение крыши перед укладкой соломы. Сплошная обрешётка позволяет использовать любой кровельный материал этого направления у нас, а жаль – усло$ вием вступления в ВТО является требо$ вание одинаковой внутренней цены на энергоносители с Европой, и соответ$ ствующий протокол Россией уже подпи$ сан, а климат в России и у нас сущест$ венно холоднее, чем в Европе). 36 Экономические расчёты показывают – даже при половине европейской цены никакое перекрестное субсидирование коммунальному хозяйству уже не помо$ жет, поэтому понятна суть российской коммунальной реформы – государство отбрасывает от себя ЖКХ, состояние ко$ 2•2009 торого в большинстве населённых пунк$ тов как минимум оставляет желать луч$ шего. Как в этих условиях будет выжи$ вать население в городах – одному Богу известно... Однако не всё так просто с домами низкого энергопотребления – пообщав$ шись с жителями таких домов в Герма$ нии я понял, что существует большая экологическая проблема качества возду$ ха в таких домах (вентиляция, „подду$ шенная“ рекуперацией и необходимос$ тью экономить, не всегда обеспечивает хорошее качество воздуха, особенно если используются ненатуральные строитель$ ные материалы и особенно утеплители). Эта большая экологическая проблема касается не только энергоэффективных домов, и она заслуживает того, чтобы рассмотреть её подробно. Будучи членом и экспертом рабочей группы Восток$Запад фракции красно$ зелёных Европарламента, я достаточно хорошо знаю причины введения в силу с 1 июля 2008г Европарламентом ново$ го законодательства в области обраще$ ния химических веществ (в том числе используемых в строительстве) – REACH. Суть его в следующем: всем участникам рынка даётся год на выяс$ нение опасности для здоровья того, что они производят и продают. Если опас$ ность есть – ещё 5 лет на закрытие/пе$ репрофилирование производства или замену производимых веществ эколо$ гически безопасными. Введение этого законодательства инициировали ре$ зультаты закрытого исследования со$ Архитектура и строительство России Интегрированный с печью камин экодома: топка чугунная, из 1/3 старой ванны стояния здоровья подрастающего поко$ ления европейцев, вызывающего боль$ шие опасения специалистов. После многочисленных дебатов и дополни$ тельных исследований эксперты со$ шлись на том, что основная проблема – качество воздуха искусственно создан$ ной среды, в которой современный ур$ банизированный европеец проводит 23 часа в сутки (дом – машина – офис). В настоящее время в воздухе помещений индицируется около 4000 вредных для человека веществ, ПДК в Европе и США разработаны примерно на 2000, медики оперативно могут измерить 60 (для сравнения – у нас разработаны ПДК для 600 вредностей и только для рабочих зон, оперативно измерить ме$ дики могут не более 10). К чему это приводит – понятно: экологическое ка$ чество искусственно созданной среды практически никто не контролирует, и частенько возникают любопытные си$ туации: все строительные материалы имеют гигиенические сертификаты, а Экономичная печь экодома, расположенная в центре, зрительно не занимает большого пространства: лежанка с 4 поворотами топочных газов имеет рабочую поверхность на уровне обычной кровати Интерьер экодома Архитектура и строительство России 2•2009 37 Экономичное окно экодома: двухкамерный стеклопакет устанавливается в оконную коробку, закреплённую на каркасе Водогрейная солнечная панель (в центре) и 2 фотоэлектрических модуля, интегрированные с ветряком мощностью 400 Ватт Вид экодома сверху перед закладкой соломы и монтажом кровельного покрытия 38 2•2009 жить (точнее, выжить) в новом доме, по$ строенном из этих материалов, сложно (например, московский скандал с много$ этажками в Останкино – практически новые дома пришлось разбирать после аномально многочисленных случаев по$ явления детей с врождёнными уродства$ ми). Слишком много пластика, особенно ПВХ, синтетических смол, композитов и т.п. в современном жилище и офисе. Проблема требует решения и возможны два пути – „контролировать дьявола“, что сейчас пытается сделать Европарла$ мент, либо не иметь с ним ничего обще$ го, т.е. использовать природные эколо$ гически чистые местные материалы в строительстве. Какой путь более прием$ лем – каждый решает сам, но наша кон$ цепция дома нулевого энергопотребле$ ния базируется на немецких расчётах, и втором пути – деревянный каркас, соло$ ма или тростник как утеплитель и кро$ вельнный материал, альтернативная энергетика (почти всё, что нам нужно, производит белорусская фирма „Элек$ трет“), создание пермакультурных сис$ тем утилизации отходов „экодом – учас$ Архитектура и строительство России Вид экодома после монтажа кровельного покрытия, установки ветряка и укладки соломенных блоков ток – единое целое“ с повышением пло$ дородия приусадебных участков и т, д. Именно за разработку и внедрение в жизнь этой концепции при строительст$ ве жилья для чернобыльцев в 2000 г. в Австрии нам вручили приз Междуна$ родной премии Energy Globe в номина$ ции „Жилище“. Хотя первый экодом из соломы по$ явился в Беларуси в 1996г, а первый наш проект экодома нулевого энергопотреб$ ления прошёл госэкспертизу ещё в 1997г., построен первый экодом нулево$ го энергопотребления только сейчас в Беларучах под Минском – частным об$ разом. Предыдущий проект так и не был реализован, несмотря на поддержку Минстройархитектуры – официального отказа не поступило, но в приватной бе$ седе с заместителем тогдашнего градона$ чальника была озвучена мысль, что не гоже показывать населению, что можно жить в городе и не платить за сети, даже если ты ими не пользуешься. Поэтому первый экодом нулевого энергопотребления в Беларуси построен за городом. Он выполнен по собственно$ му проекту с учётом принципов фен$шуй и древнерусской системы пропорциони$ рования „Всемер“, идущей от параметров человека, а не искусственного эталона размером 1 метр, имеет ветряк (400 Вт), фотоэлектрические панели (300 Вт), солнечный водогрейный коллектор (2х2 кв.м), систему аккумулирования электроэнергии на щелочном аккумуля$ Экодом в процессе оштукатуривания глиной – внутри и снаружи. Отработавшие свое в авиации иллюминаторы хорошо послужат в бане, душевой и других помещениях торе и резервный полуторакиловатный генератор. По материалам и оборудова$ нию мы уложились в 10000 долларов (примерно столько же стоит разрешение на подключение коттеджа к электросе$ тям в Подмосковье). Экодом общей пло$ щадью 72 кв.м был начат в августе, за$ кончен в декабре, обошёлся в половину стоимости однокомнатной квартиры, хо$ тя уровень комфорта и потребительские качества такого экодома несравненно выше (например, русская баня внутри, натуральная глиняная штукатурка внут$ ри и снаружи, камин и высокоэффектив$ ная печь с низкой лежанкой, встроенная мебель из массива дуба, ольхи и сосны и т.д. ) Экодом полностью отвязан от цент$ ральных сетей, потребляет менее 20 кВтчас в год на кв.м и во многом подо$ бен орбитальной станции – за свет, воду и канализацию платить не надо, надо просто разумно пользоваться естествен$ ными материальными и энергетически$ ми потоками, не ухудшая, а улучшая со$ стояние окружающей среды в процессе своей жизнедеятельности. Поэтому при его строительстве максимально исполь$ зовались вторичные строительные мате$ риалы: кирпич с разрушенной фермы в соседней деревне, бутылки со свалки для кольцевого энергоэффективного фунда$ мента шириной 0,5 м, стены были выпол$ нены из отходов сельхозпроизводства – тюкованной соломы, крыша будет утеп$ лена тростником с ближайшего озера, глина на штукатурку взята при рытье по$ Архитектура и строительство России греба рядом с домом, даже старая чугун$ ная ванна нашла себе эффективное при$ менение: из 1/3 сделан классический чу$ гунный камин, а 2/3 пошло на практически вечную и бесплатную ка$ менку в бане (каменки, которые можно купить на стройрынках за 500–1000 у.е. выполняются из листового железа тол$ щиной 2,5–4 мм, – недолгий срок их службы хорошо известен заядлым пари$ льщикам). Суммарные удельные затраты энер$ гии на строительство такого экодома по сравнению с традиционным строительст$ вом из кирпича и газосиликата ниже во много десятков и даже сотен раз – как за счёт практически отсутствия обжиговых материалов, так и за счёт не использова$ ния при строительстве тяжёлой техники, кранов и т.п. (это же позволяет свести к минимуму затраты как на строительство, так и на озеленение и благоустройство – при таком строительстве не повреждает$ ся даже естественный газон вокруг эко$ дома). Наконец, такой экодом является полностью „нулевым“ по выбросам СО2 (т.к. таковым является использование древесного топлива по международной классификации – но дров в таком экодо$ ме на отопление и подготовку горячей во$ ды тратиться в 5–6 раз меньше, чем в обычном). Да и после своей „смерти“ че$ рез сто и более лет такой экодом не вызы$ вает проблем – его составляющие возвра$ щаются в естественный оборот органики и минеральных веществ. 2•2009 39