XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

ВВЕДЕНИЕ

Роль архитектуры в нашей жизни крайне велика, благодаря ей создается уникальный облик города и поэтому каждый архитектор пытается создать что-то новое и улучшить старое, также как и каждый инженер ведет поиски новых материалов и конструкций, ищет новые методы возведения зданий. Таким образом, создаются абсолютно уникальные проекты домов.
Однако в каждом деде есть свои тонкости, и в строительстве перед нами встает вопрос : «А из чего мы будем строить то или иное здание?» В 21 веке люди стараются уделить особое внимание заботе об окружающей среде, поэтому сейчас во многих сферах используются экологически чистые материалы, что не наносит вреда для нашей планеты. И сфера строительства тоже не исключение. Инженеры пытаются все больше и больше найти возможностей строительства эко домов, например, из соломы или из самана. 

1. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЖИЛЬЕ

1.1. Учиться у природы

Экологический дом (экодом) - это дом, у которого многократно снижены вредные воздействия его как на природную среду, так и на его обитателей.

Просто стараться избегать использования токсичных материалов недостаточно – необходимо нечто большее. Когда строительство ведется в соответствии с экологическими принципами, то имеется ввиду широкий спектр новых видов деятельности и способов взаимодействия в процессе постройки здания. В этом случае на первом месте должно стоять уважение к природе, к тому месту, где будет стоять дом и к отдаленным от его сооружения местам.

Использование природных материалов в строительстве не означает вкладывание большого количества денег или увеличения объема работ. Идти по пути природы значит меньше покупать, строить и делать, а больше думать, чувствовать и наблюдать. Именно благодаря тому, что не нужно делать, строительный процесс становится легче.

1.2. Автономные дома

Последнее время идея автономного дома становится все более актуальной и популярной в связи с нарастающими кризисными явлениями в энергетике и вполне понятным желанием граждан обезопаситься от отключения тепла и электроэнергии.

Каких-то общепринятых определений, понятий, критериев в проблематике автономного жилья еще не сложилось. Понятие «автономный дом» в наше время крайне широко и расплывчато, поэтому сначала необходимо определиться в том, что такое автономность дома и каких видов она может быть.

Наиболее актуален смысл автономности в обеспечении независимой работы инженерных систем жизнеобеспечения. Это электроснабжение, горячее водоснабжение, система отопления, снабжение высокотемпературным теплом (приготовление пищи), переработка и удаление отходов.

Автономные энергосберегающие дома наилучшим образом подходят для застройки поселков в местах с повышенной защитой окружающей среды, например, при заповедниках, наблюдательных лабораторий на их территории, для строительства в курортных зонах. В этих случаях ограничивается или исключается использование топливных генераторов энергии, что усложняет задачу энергоснабжения. Таким образом, наличие и жесткость экологических ограничений также должны учитываться при постановке задачи проектирования автономного дома.

Автономный дом – понятие широкое и многомерное. Для его конкретизации должны быть уточнены как минимум следующие позиции:

- стиль жизни обитателей дома с точки зрения расхода энергии;

- физико-географические и климатические условия в месте расположения дома;

- степень транспортной доступности, развития инженерной инфраструктуры;

- экологические ограничения;

- идет ли речь об одном доме или о поселке;

- вид экономической деятельности обитателей.

В конечном итоге все проблемы обеспечения автономной работы инженерных систем дома сводятся к обеспечению его энергией, и в первую очередь качественной – электрической. Места, где можно легко добывать много дешевой возобновляемой электроэнергии, такие, как территории с сильными постоянными ветрами или с быстрым водотоком, в который может быть установлена микро ГЭС, встречаются нечасто. Отсюда следует вывод, что сложность или легкость построения автономного дома существенно зависит от потенциала ВИЭ в месте его расположения.

С другой стороны, не менее сильно зависит осуществление задачи автономии дома и от «энергетических аппетитов» его владельцев, иначе говоря, насколько энергетически расточительный или, наоборот, скромный образ жизни они предполагают вести. Сейчас есть немалое число так называемых «зеленых отшельников» - экологистов, которые ведут природощадящий образ жизни в загородных домах. Дома эти переоборудованы или построены как энергоэффективные. Энергопотребляющие устройства сведены к минимуму: это энергоэкономные светильники, небольшой энергоэкономный холодильник, энергоэффективные устройства приготовления пищи. Горячее водоснабжение и отопление – от солнечных установок. Электроснабжение – недорогая ветряная устновка с аккумулятором. Могут использоваться газогенераторы на местном биотопливе. Бытовые отходы сортируются и превращаются во вторичное сырье.

На другом полюсе находятся жильцы, которые хотят иметь много бытовой техники, круглогодичный бассейн, зимний сад и т.д. Задача сделать автономным такое существование многократно усложняется, точнее – удорожается. Как правило, в этом случае нельзя обойтись без дополнительных генераторов энергии, что влечет за собой появление проблем с доставкой топлива, а также шума, загрязнения воздуха выхлопными газами.

Таким образом, автономность тесно связана с энергоэффективностью. Энергорасточительный дом – энергетическая бездна, и напротив, чем меньше дому требуется энергии, тем легче сделать его автономным.

1.3. Под крышей дома своего

Различают крыши утепленные и холодные, они существенно различаются по конструкции. Утепленная крыша должна быть защищена от накопления в холодный период влаги по той же схеме, что и стены.

Экодома чаще всего делают со скатными крышами, развернутыми к солнцу под определенным углом для установки на ней солнечных батарей.

Сегодня рынок предлагает широкий ассортимент кровельных материалов, в котором непросто сделать правильный выбор. Однако, несмотря на большое разнообразие названий, типов кровельных материалов насчитывается сравнительно немного. Большинство кровельных материалов изготавливаются с применением металлов и битума. Они не являются экологичными материалами и потому не рекомендуются для экодома. В настоящее время на Западе все большую популярность приобретают кровли из натуральных материалов: гонта, теса, соломы, камыша. При правильной их укладке они могут служить многие десятилетия. Еще одним экологичным вариантом, имеющим множество преимуществ, является крыша с растительным покровом.

Еще одним, недавно появившемся своеобразным видом кровельных покрытий становятся солнечные батареи и коллекторы. Они все чаще выполняются как встраиваемые в крышу и одновременно выполняющие функцию кровельного материала. Так, например, некоторыми фирмами уже освоено производство черепицы со встроенным солнечным электрическим модулем.

Желательно, чтобы один из скатов крыши был ориентирован на юг с отклонением не более чем на 20° для размещения на нем солнечных коллекторов. Скаты крыши, ориентированные на юго-восток и юго-запад, также могут быть использованы для размещения солнечных коллекторов, однако их эффективность будет меньше. Некоторые типы коллекторов встраиваются в крышу, что экономит кровельный материал. Для получения максимума солнечной энергии весной и осенью, что наиболее целесообразно в умеренном климате, угол наклона коллекторов к горизонту сделать равным широте местности минус 6-8 градусов.

1.4. «Зеленые» крыши

Сейчас становятся все более популярными «зеленые » крыши. Они способствуют долговечности кровельного покрытия, обеспечивают дополнительную теплоизоляцию за счет задержания снега. Озеленение крыш связано с их утяжелением, поэтому они требуют устройства более прочных несущих конструкций.

Озеленять можно как некрутые скатные, так и плоские крыши. Плоские озелененные крыши могут быть эксплуатируемыми (интенсивное озеленение).

Форма эксплуатации может быть разной, от использования крыши в качестве прогулочной площадки до зимнего сада или круглогодичной теплицы. В Москве и области уже есть успешный опыт устройства крыш всех перечисленных типов. В Петербурге на крыше многоэтажного здания много лет успешно функционирует теплица для круглогодичного выращивания овощей. Она экономически рентабельна и попутно обеспечивает пожилых жильцов дома работой.

Трудоемкий процесс организации «зеленой» кровли в полной мере компенсируется связанными с нею преимуществами. Так, достаточно толстый слой земли (40-60 см) предохраняет находящиеся под ним материалы от резких перепадов температур, от воздействия дождя, ветра и снега. За счет этого крыша меньше изнашивается и служит гораздо дольше, чем открытая. Еще один плюс такого решения – более комфортная температура внутри помещений: в среднем она на 3-4℃ выше зимой и ниже летом. И конечно, сад на крыше – это тихий уютный уголок, где всегда приятно отдохнуть от суеты душного города.

2. ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЙ ДОМ

2.1. Список приоритетов для энергосбережения в доме

Главным правилом проектирования является планирование такого количества отапливаемой площади, какое действительно необходимо. В Центральной Азии очень популярно строить большие дома, это является признаком достатка и социального положения. Но такие большие дома сложнее обогреть зимой, так как расходы на отопление выходят за рамки семейного бюджета. Форма здания также влияет на энергопотребление. Нужно строить компактно, насколько это возможно. Простые проекты обходятся дешевле не только при строительстве, но также при содержании и эксплуатации.

Если давать краткие определения, то энергоэффективный дом – это дом, у которого кардинально, то есть многократно снижено потребление энергии без потери качества проживания.

Энергоэффективный дом уже является наполовину экологическим, соответственно экологический, помимо прочего, является в обязательном порядке энергоэффективным. Энергоэффективный дом может быть как малоэтажным, так и многоэтажным, экологический – только малоэтажным.

Экологический ущерб от энергетики, как правило, носит комплексный характер: загрязняются воздух, вода, почвы; земли отчуждаются под шахты, электростанции, отвалы и терриконы; нарушается гидрологический режим местности. С энергетикой связаны такие глобальные экологические проблемы как кислотные дожди, потепление климата, озоновые дыры.

2.2. Энергоснабжение домов от ВИЭ 
Активные мероприятия заключаются в использовании энергии окружающей среды, то есть возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Это, прежде всего, солнечные и ветряные установки, энергогенераторы на биомассе и тепловые насосы.
Для снабжения экодомов необходимым теплом и электроэнергией предпочтительны возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Для получения возобновляемой энергии могут использоваться: солнечное излучение; ветер; течение рек и ручьев; низкотемпературная энергия земли, воды и воздуха; энергия биомассы; геотермальная энергия; приливы; волны; разность солености морской и речной воды; разность температур на поверхности и на глубине морей и т. д. 
Доступность этих источников энергии разная, к самым распространенным относится солнечная и ветровая, другие приурочены к отдельным регионам, третьи доступны лишь для немногих мест.
Наибольший интерес для энергоснабжения жилищ представляет солнечная энергия. Ее приход, вплоть до высоких широт, порядка 60-70 градусов, достаточно велик. Мнение энергетиков о том, что у солнечной энергии низкая плотность пора считать архаизмом. Действительно, ее плотность такова, что в умеренных широтах энергия, падающая непосредственно на здание, превышает потребности энергоэффективного дома в ней. 
Было бы ошибочным утверждать, что ВИЭ экологически безупречны, но ущерб от них несравненно меньше, чем от традиционной энергетики. Строго говоря, крупные гидроэлектростанции и древесное топливо тоже представляет собой возобновляемые источники, в том числе подобно им наносят серьезный ущерб окружающей среде.

2.3. 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, за восьмидесятые годы цена ветроэлектроэнергии, вырабатываемой в США, уменьшилась в десять раз и составила 7 центов. В США прогнозируется в связи с внедрением новых ветроустановок снижение стоимости их энергии до 3,5 цента за киловатт-час.

Однако нельзя прямо сопоставлять стоимость энергии, получаемой на традиционных источниках, и стоимость энергии, вырабатываемой на ВИЭ, так как в стоимость первой не включается вред, наносимый окружающей среде при производстве данного вида энергии. С учетом же экологической компоненты стоимости солнечная и ветровая энергии будет только увеличиваться.

Поскольку производство установок для выработки возобновляемой энергии требует использования определенных ресурсов и в том числе энергетических, вполне законным является вопрос, будет ли использование в доме ВИЭ с учетом всего их цикла жизни ресурсно и экологически эффективнее традиционных энергоисточников? Научные исследования позволяют дать положительный ответ и утверждать, что ВИЭ однозначно имеет большое преимущество по сравнению с традиционными энергоисточниками.

2.4. Пассивное применение солнечной энергии в строительстве

При отсутствии атмосферы на Земле на перпендикулярную излучению площадку в 1 м падало бы 1400 Вт энергии. Эта величина называется солнечной постоянной. Она колеблется в зависимости от активности солнца, но незначительно. При отсутствии облаков земная атмосфера рассеивает около 20 % всей солнечной радиации. В целом, в ясный солнечный день около 80% энергии солнечного излучения достигает земной поверхности. В среднем же из-за экранирования облаками до земной поверхности доходит только 52% солнечной энергии.

В ясную погоду, на какой бы широте и в какое бы время года мы ни находились, на перпендикулярную к солнечным лучам площадку поступит почти одинаковое количество энергии. Солнечная радиация в том или иной географическом районе характеризуется средними годовыми, месячными, суточными значениями приходящей энергии на единичную горизонтальную и вертикальную площадки. Ясно, что при высоком стоянии солнца над горизонтом больше придет энергии на горизонтальную площадку, при низком – на вертикальную. Первые условия наблюдаются в приэкваториальной зоне, вторые - в северных широтах. В средних широтах, как правило, летом больше поступает энергии на горизонтальную площадку, зимой – на вертикальную. На наклонную, ориентированную на солнце площадку, придет больше энергии, чем на горизонтальную или на вертикальную. Основными факторами, определяющими приход солнечной энергии в том или иной географическом районе, являются широта и облачность. При одинаковой широте континентальный климат, как менее облачный, будет более благоприятен для солнечной энергетики, чем морской.

Одним из важнейших критериев при проектировании энергосберегающего дома является его ориентация по направлению солнечных лучей. При этом, по возможности, окна должны смотреть на юг. Благодаря тому, что зимой солнце находится немного ниже над горизонтом, чем летом, лучи падают на окна под более благоприятным углом. Это означает, что через окна будет проникать много света, который будет нагревать дом. В хорошо изолированном доме эта энергия составляет значительную часть энергии, расходуемой на обогрев, то есть искусственно отапливать помещение придется меньше.

Так как теплый воздух расширяется больше холодного, в отапливаемых помещениях у нас всегда повышенное давление, таким образом, существует разница в давлении между внутренним помещением и наружной средой. И, конечно же, оно стремится выровняться. Для предотвращения подобного эффекта необходим пароизоляционный слой между внутренним помещением и теплоизоляционным слоем. Это можно сделать при помощи паронепроницаемой пленки, а также при помощи штукатурки, деревянных или же гипсовых пластин. Важно при этом, чтобы все было сделано очень качественно, без микро щелей. Например, если пароизоляционный слой сделан из штукатурки и электрик установит розетку, просверлив сквозные дырки в штукатурке, тогда именно через эту розетку происходит выравнивание давления, что приводит к значительному движению потоков воздуха через нее. Этот воздух охлаждается в теплоизоляционном слое, где остается довольно много влаги, и соломенная изоляция разлагается и гниёт. Основное правило – это то, что внутренний слой должен быть герметичнее наружной штукатурки. Это значит, что внутренняя штукатурка должна предотвращать диффузию пара, а наружный слой соответственно иметь больше открытых пор.

Восходящая по фундаменту или стене влажность также ведет к разложению органических материалов. Необходимо предотвратить дальнейшее прохождение этой влаги. Лучше всего для этого подходит защитный слой между фундаментом и стенами из кровельного картона, рубероида или просто толстого слоя битума.

Деревянные постройки, в особенности с соломенной теплоизоляцией, а также другие сооружения, нуждаются в так называемом козырьке для защиты от водяных брызг, который должен выступать на 30, а лучше на 50 см над грунтом. Если поверхность земли перед фундаментом покрыта гравием, щебнем или низкой травой, то брызги дождевой воды будут значительно ниже, чем при твердом покрытии.

Непозволительно допускать наличие отверстий и щелей в хорошо изолированном доме, так как порывы ветра будут проникать внутрь и охлаждать строение.

Стена, возведенная из соломенных тюков, также как и любая другая, нуждается в защите от ливней, града и ветра. Это делается при помощи толстого слоя штукатурки или продуваемой обшивки. Однако самой эффективной защитой является козырек крыши, чтобы при обычном дожде вода не попадала на фасад.

В дом поступает то или иное топливо, например газ, которое расходуется на отопление, нагрев горячей воды и приготовление пищи. Электроэнергия расходуется на освещение и привод различных бытовых приборов и устройств. В конечном итоге она вся рассеивается внутри дома в виде тепла. Продукты питания, которые мы приносим в дом, также добавляют в него энергию. Тепловыделения от бытовых и осветительных приборов, а также от людей и домашних животных (энергия продуктов питания) объединяются под понятием внутренних тепловыделений, и учитываются строительными нормами обычно как 10 Вт/м².

Теряет дом тепловую энергию путем «нагрева улицы», теплопередачей и излучением через внешнюю оболочку с вентилируемым воздухом и воздухом из топки котла, если таковой имеется.

Относительное теплопотребление снижают по трем основным направлениям, первые два из которых относят к пассивным мероприятиям, третье – к активным:

- усиление теплоизоляции внешней оболочки здания;

- снижение тепловых потерь с вентилируемым воздухом;

- использование энергии окружающей среды.

Теплопотери через окна снижаются как использованием более энергосберегающих их конструкций, так и с помощью устройств, временно увеличивающих их теплосопротивление в периоды, когда в светопропускании нет необходимости.

Существуют способы экономии энергии, затрачиваемой на нагрев горячей воды. В первую очередь это экономное ее использование непосредственно самими обитателями дома. А также сэкономить энергию помогут специальные сантехнические устройства с отбором тепла от воды перед ее выпуском из дома.

2.5. Утилизация отходов в энергоэффективном доме

В доме образуются отходы – это загрязненный воздух, сточные воды и твердые бытовые отходы (ТБО). В экодоме сточные воды очищаются, как минимум до той степени, когда их можно использовать для полива. Твердые отходы при необходимости предварительно дезинтегрируются, прессуются и раскладываются по разным корзинам для дальнейшего использования их как вторичного сырья. Тем самым отходы перестают быть отходами и переходят в разряд вторичного сырья. Все органические отходы в экодоме перерабатываются в гумус – концентрированное удобрение. Заметно сокращает экодом и выброс в атмосферу загрязненного воздуха.

Что касается соответствия городского жилья потребностям человека, то для этой оценки надо учитывать не только отдельные дома, но и качество всей жилой среды, которую она образует. В положительный зачет для многоэтажной застройки идет избавление людей от чрезмерного физического труда, наличие бытовых удобств, высокий достижимый уровень гигиены. В отрицательный – почти полное отлучение от физического труда, изоляция от природы и от земли, которые чрезвычайно негативно сказываются на здоровье человека, и отнюдь не только на физическом. К тому же на фоне повсеместного ухудшения состояния городской среды, все менее и менее можно говорить о хороших гигиенических условиях проживания в современных городских квартирах. Возможность вести здоровый образ жизни в такой обстановке становится все более и более призрачной.

Энергоресурсы могут быть использованы более эффективно путем применения мер, которые осуществимы технически, обоснованы экономически, а также приемлемы с экологической и социальной точек зрения, то есть использованы с минимумом изменений привычного образа жизни. На пути реализации этих возможностей и возник энергоэффективный дом.

3. ДОМА ИЗ СОЛОМЫ

3.1. Солома в качестве строительного материала

Солома – это воспроизводимое природное сырье, которое имеется во многих уголках Земли и которое после использования снова возвращается в естественный круговорот. Соломенный дом с глиняной штукатуркой после истечения срока эксплуатации можно без проблем убрать, не нанося вреда окружающей природе. Также солома не выделяет вредных веществ, которые могут влиять на здоровье и не вызывает аллергии.

Природа предоставляет в наше распоряжение много замечательных строительных материалов, таких как глина, камни, древесина, солома, кора, листья, камыш и т.д. Чем больше материал подвергается переработке, тем больше он влияет на наше здоровье. Чем больше энергии вкладывается в материал, тем он вреднее.

В процессе строительства из соломы, при взаимодействии со строительными материалами, не выделяются вредные газы и вещества. Этот материал можно беспрепятственно вернуть в природу – солома просто сгниёт и все. В значительной части земного шара солома доступна и недорога. Расходы на перевозку также в большинстве случаев минимальны. Техника строительства хотя и требует больше мастерства, но доступна также и для новичков, потому что она проста и логична.

С помощью хорошего энергосбережения можно добиться большего уюта и комфорта, а также и уменьшения денежных затрат.

3.2. Плюсы и минусы соломенных блоков

Первое, что следует отметить, — доступность основного строительного материала. Его получают в результате выращивания и обработки сельскохозяйственных культур (бобовых, зерновых, конопли, льна и др.). Зерна, соцветия, семена идут в дальнейшую переработку, а стебли с остатками листьев высушивают и отправляют на корм скоту. Также солома годится для изготовления декора в деревенском стиле. Относительная легкость и компактные размеры материала на руку экономным хозяевам, которые планируют обойтись своими силами, без привлечения рабочей бригады и аренды тяжелой строительной техники. С ростом спроса на экологически чистое сырье появилась целая отрасль производства по изготовленью саманного кирпича (строительного материала из прессованной соломы и глины) и биотоплива. Саман и просто соломенные тюки активно используют для строительства частных домов, так как они обладают следующими качествами: обладают низкой степенью теплопроводности; не возгораются, а только тлеют (речь идет о прессованном заштукатуренном материале); не содержат химических включений; имеют бюджетную стоимость. Минусами считают гигроскопичность и связанную с ней предрасположенность к быстрому загниванию. Кроме того, соломенные тюки – привлекательное место для грызунов, которые также ценят экологическую чистоту. Чтобы избавиться от недостатков, увеличивают плотность стройматериала до 300 кг/м³, армируют блоки и покрывают их штукатуркой с добавлением гашеной извести.

3.3. Солома в разных климатических условиях 
Единственный серьезный враг соломы - проникновение и длительное воздействие воды, так как при достаточной влажности возникающая плесень может разрушить вертикальные древесные стебли. Сама же по себе высокая влажность не является проблемой, хотя имеется несколько заслуживающих внимания случаев из районов, характеризуемых постоянно высокой относительной влажностью. На стенах, непрерывно подверженных высокой влажности изнутри или снаружи, могла происходить конденсация во время периодов чрезвычайно низких температур . В таких ситуациях иногда используются барьеры влажности, иначе говоря, барьеры движения воздуха, на внутренних поверхностях наружных стен. От сильного ливня здание может защитить подходящая конструкция и детали (например, соответствующие навесы крыш) и регулярное обслуживание крыши и стенных поверхностей. Так как толстые стены из блоков чрезвычайно хорошо изолируют помещение от внешней среды, идеальный климат для строительства из соломенных блоков может быть засушливым или полузасушливым, с жарким летом и холодной зимой, но успешные примеры существуют в самых разных климатических зонах.

3.4. Пожароустойчивость
Как только блоки покрыты штукатуркой , строительным гипсом, алюминиевой обшивкой или каменной облицовкой дом из блоков станет чрезвычайно пожароустойчивым (класс F45) . Даже незащищенная стена из соломенных блоков показала удовлетворительный результат в испытаниях, проведенной аттестованной испытательной лабораторией в штате Нью-Мексико.

3.5. Прочность и долговечность

Свидетельства, подтвержденные существованием домов из блоков соломы и сена, построенных поселенцами Больших Равнин еще в 1903 году, неопровержимы - дома из блоков , если должным образом построены и содержаться , могут иметь срок эксплуатации, по крайней мере, 90 лет, даже в районах, где часты сильные ветры. Специалисты по проектированию с защитой от землетрясений предсказывают, что постройки с должным образом скрепленными стенами из блоков будут особенно устойчивы во время землетрясения.

3.7. Строительство из соломенных блоков

Солома в качестве строительного материала пригодна для самостоятельного строительства, так как применяемые материалы не вредны для здоровья, а сам строительный процесс не требует сложных инструментов и приспособлений. Постройки из соломы могут быть возведены совместными усилиями специалистов и новичков в этом деле, при этом происходит процесс социального обучения, в котором наряду с профессиональными навыками учитываются и социальные аспекты.

При снижении расходов на строительство дома важную роль играет самостоятельное строительство. Оно дает возможность приобщиться к ноу-хау, которое заключается в самостоятельном производстве строительных материалов и строительстве собственного дома. Самостоятельное строительство в значительной степени способствует возникновению чувства собственного пространства.

Несущие нагрузку стены:

Почти во всех случаях, вес крыши в исторических постройках штата Небраска полностью несли стены из блоков. Многие из этих построек были квадратными или слегка прямоугольными, с облегченными четырехскатными крышами, которые распределяли вес равномерно, или почти так, на все четыре стены.

Преимущества такого подхода:

- большая легкость проектирования и строительства;

- экономия времени, денег, рабочей силы и материалов, поскольку не нужен несущий крышу каркас;

- равномерное распределение веса крыши и стен вдоль фундамента под несущими стенами.

Недостатки:

- определенные ограничения на проект, включая требования избегать очень тяжелых систем крыши;

- необходимость плотных, однородных блоков, уложенных плашмя;

- необходимость ждать неопределенное время (обычно от 3 до 10 недель) пока блоки не спрессуются под весом системы крыша/изоляция/потолок, и ваша связанная система не сможет передавать нагрузку настила крыши/соединительной балки механически;

- возможность того, что очень тяжелые естественные нагрузки (влажный снег, стада животных и т.д.) смогут вызвать выгибание наружу материалов стенных покрытий.

Не несущие нагрузку стены:

Многие из современных строений с соломенными стенами были построены с использованием системы вертикальных элементов (стойками) и горизонтальных элементов (брусов, балок), которые несут полный вес системы крыша/изоляция/потолок. Стены из блоков несут только свой собственный вес, обеспечивая изоляцию и основу, на которую наносится покрытие (например, штукатурка, глиняная масса, облицовка). Типичные каркасы состоят из различных комбинаций пиломатериалов 5 см х 10 см и других размеров, проклеенных балок, строганого бруса, ошкуренных бревен, металлических элементов и бетонных столбов и балок.

Преимущества включают:

- большое сходство с традиционными проектами, что создает приемлемые начальные условия для должностных лиц в строительстве, кредиторов и страховых компаний;

- обеспечение, благодаря покрытому крышей каркасу, сухого места для хранения материалов, включая блоки, что дает возможность гибкого планирования и работы даже когда идет дождь;

- возможность покрытия стен по мере возведения, благодаря тому, что каркас несжимаем;

- возможность использования обычно менее плотных блоков, с двумя либо с тремя обвязками, и укладки блоков «на торец»;

- сокращение ограничений на размеры, количество и размещение проемов;

- свободу от некоторых других ограничений на проект (например, длина неподкрепленных стен, вес крыши);

Недостатки включают:

- дополнительный расход времени, денег, рабочей силы и материалов на то, чтобы создать вторую, несущую систему, когда непосредственно блоки могли бы держать груз;

- необходимость создания более сложного фундамента, который мог бы нести и стены из блоков, и концентрированные нагрузки от вертикальных стоек.

4. ДОМА ИЗ САМАНА

4.1. Саман как строительный материал

Саман – это композитный материал, состоящий из земли, воды, соломы, глины и песка, укладываемый при строительстве зданий вручную, пока он еще пластичен. Здесь нет форм, как при работе с утрамбованной замлей, нет кирпичей, как при строительстве из необожженного кирпича, нет добавок или химикатов и нет необходимости в использовании машинного оборудования. Саман – это древний, опробованный временем, материал. Его жизнеспособность была полностью доказана всему миру веками.

Поскольку Вам не нужны прямые формы и прямоугольные шаблоны, саман применяется в органичных фигурах, изогнутых стенах, арках и сводах. Строительство из самана – это чувственный и эстетический опыт, как лепка из глины. Из самана можно строить в холодном, влажном климате, его стойкость к дождю и холоду делает его подходящим для всех мест кроме самых холодных частей, где может понадобиться дополнительная изоляция.

В Англии есть десятки тысяч комфортных саманных домов, многие из которых используются более пяти столетий. Поэтому Ваш саманный дом может запросто пережить соседние каркасные дома, разработанные для службы в течение 50 лет.

4.2. Микроклимат внутри сооружений из самана

Саманные стены от 30 до 60 см толщиной обеспечивают огромную термомассу и изоляцию. Саманные структуры не требуют сильного дополнительного обогрева зимой и остаются прохладными и комфортными в жаркие летние дни. Поскольку саман огнеупорен, он может применяться для изготовления печей и дымоходов, идеален для несгораемых домов в пожароопасных районах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, несмотря на непривычность экодомов для человека, как по своей структуре, так и внешне, подобные сооружения становятся все популярнее. Создавая такие дома, мы не наносим вред окружающей среде, да и материалы для таких зданий намного дешевле и более распространенные, к тому же живя в таком доме, как мне кажется, люди будут ощущать себя комфортнее, ведь так мы становимся ближе к природе и твой дом не просто построен из кусочков чего-либо, а будто сам дом есть как отдельный живой организм. поэтому я решила разобраться что же такое эко дом, из каких материалов его можно создать и насколько он отличается от стандартных и привычных для нас сооружений.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. «Автономные экологические дома» - Ю.Н.Лапин М 2005

2. «Теплодом» - oekofasta GmbH Швейцария

3. «Дом из самана. Философия и практика» - Янто Эванс, Майкл Дж. Смит, Линда Смайли

Код для цитирования: Скопировать