Аннотация: Под Новосибирском много лет разрабатывается проект экодома. Какова история проекта и результаты. Разработчики Институт теплофизики СО РАН к.ф.-м.н. И.А. Огородников контакты: e-mail: [email protected] тел.: (3832) 356-546Часть 1. Задумки.
Часть 1. Задумка.
Автономный энергоэффективный экологически чистый дом на одну семью. Для создания новых решений в области энергоэффективного, экологического домостроения создается экодом-лаборатория, предназначенная для исследований, испытаний, определения технической и экономической эффективности и доработки технических решений, материалов, устройств, систем, сооружений, которые могут быть использованы для создания энергоэффективных малоэтажных жилых домов новых поколений.
Цель:
Создать сбалансированную действующую модель экодома и с ее помощью "доводить" разработки СО РАН для создания экодомов следующих поколений (в том числе для других климатических зон).
Область применения.
Разрабатываемый экодом предназначен для строительства в городской черте в районах частной застройки, в пригороде и в сельской местности.
Преимущества экодома обусловлены комплексным использованием традиционных и современных технологий для обеспечения энергетической эффективности, безотходности и комфортности жилища. Отличительные особенности экодома:
в области решения энергетических проблем:
экодом создается как комплексная сбалансированная система с минимальными энергозатратами в сибирских условиях;
используются композитные стены, оптимизирующие теплообмен, диффузию паров в стене;
выбираются такие конструкции окон, теплицы, которые выполняют функции энергоэффективных элементов экодома;
солнечная энергии используется для дополнительного обогрева;
для сохранения тепловой энергии используется вентиляция с рекуперацией тепла;
прорабатываются способы суточного и сезонного аккумулирования солнечной энергии.
в области переработки органических отходов:
разработка компостеров и биореакторов для переработки жидких стоков, эффективно
работающих в климатических условиях Сибири;
разрабатываются биоботанические площадки для утилизации жидких стоков.
в области применения биоинтенсивных технологий для приусадебного участка:
Мы задали вопрос: "Каковы основные результаты на сегодняшний день?"
Ждем ответа.
Часть 2.
КОНЦЕПЦИЯ:
Ассоциация устойчивого развития Населенных пунктов 'Экодом'
Проект жилой застройки экопоселка "Экодом'
Концепция
В строительном и жилищно-коммунальном комплексах расходуется до 40% вырабатываемой в России энергии. Такое внимание к проблеме не случайно: в жилищном строительстве и его эксплуатации расходуется до 40% всех городских ресурсов. С ним связано самое крупное воздействие человека на окружающую среду и здоровье человека. В общей сложности в жилищном секторе потребляется 16% мирового расхода пресной воды и 40% энергии. Около 70% выбросов окислов серы обусловленны сжиганием ископаемого топлива на выработку электроэнергии для наших домов и офисов. Приблизительно 50% эмиссии двуокиси углерода (главным образом в промышленных странах) связаны со строительством и эксплуатацией жилья. В 30% зданий во всем мире качество внутреннего воздуха не соответствует санитарным нормам.
Сокращения выброса углерода в форме углекислого газа при постепенном переводе существующего индивидуального жилого сектора в Новосибирской области и Новосибирском пригородном районе на энергосберегающие технологи.
Применение энергоэффективных и экологически дружественных технологий, использование возобновимых источников энергии в строительстве и эксплуатации жилья позволит устранить барьеры для сбережения энергии и повышения эффективности ее использования.
Энергоэффективное экологическое жилье, в котором, используются ресурсосберегающие технологии, сокращающие потребление энергии и воды, применяются системы солнечного обогрева и другие альтернативные источники энергии, биотехнологии предлагается как развитие традиционного опыта строительства малоэтажного жилья на базе современных научно-технических знаний в целях снижения энергопотребления, улучшения экологической обстановки в населенных пунктах
Применение
С целью достижения и сохранения устойчивого равновесного состояния гармонии естественной и социальной природы (на конкретном примере) и создается экопоселок вблизи Академгородка. Это жизнеблагодатный населенный пункт из экодомов в природоохранной зоне, предназначенный в качестве объекта для социально-экологических исследований и для создания информационно-консультационного центра по экопоселениям. Образ жизни в экопоселке будет отвечать требованиям экологической безопасности, бережного отношения к среде обитания, оптимального сочетания природных, архитектурных, бытовых, производственных и экономических условий. Нарушение естественного рельефа, вырубка леса является неприемлемыми для экопоселений и генплан участка оставляет большую пониженную часть участка за лесной акваторией, нанизывая дома на оптимально короткую дорогу, располагает их на повышенной части участка. Исходя из особенностей экологического домостроения и данного ландшафта, мы предлагаем универсальный тип дома с двухскатной кровлей, ориентированной своей большей частью на юг (для максимального съема солнечной энергии).
архитектура, дизайн, коммуникации, ландшафтная архитектура. Применение уже накопленного опыта и новые решения в строительстве, где удалось найти меру сочетания природных и архитектурных факторов. При этом никакого расточительства, экономия ресурсов, простой комфорт, но достаточный (по современным меркам), т.е. это жизнеблагодатное поселение. Жители должны быть обеспечены материальными объектами, предназначенными для физического, эмоционального, умственного, духовного развития, в т.ч. современным уровнем информационного обеспечения.
Экопоселок будет примером архитектурных, технических и технологических решений современных малоэтажных энергоэффективных экологических жилищ с автономными системами жизнеобеспечения. В экопоселке будет сформирован международный Центр экологического домостроения с выставочно-экспозиционной и учебной базами. Жители поселка будут участвовать в проведении семинаров, конференций по проблемам развития массового энергоэффективного, экологического индивидуального домостроения в других регионах России. В этих целях начнут действовать постоянно действующие тренинговые курсы на соответствующих демонстрационных базах.
Жители экопоселка в соответствие с правом собственности на земельный участок и недвижимое имущество объединяются в товарищество собственников жилья для определения условий владения и пользования общей собственностью на инженерные сети, объекты социального значения, дороги и земли общего пользования. Участие в делах сообщества желательно для всех его членов. Оно регулируется правовыми актами Российской Федерации, Новосибирской области и уставом экопоселка.
Все виды жизнедеятельности жителей в экопоселке должны быть представлены в сбалансированных пропорциях. Проживание, отдых, общественная жизнь, труд будут основаны на общечеловеческих ценностях, экологических и природоохранных принципах. Каждый житель должен быть заинтересован в том, чтобы жизнеустройство в экопоселке отвечало его потребностям, воспитывало уважительное (не потребительское) отношение к природе, формировало экологическое мировоззрение.
В экопоселке будут развиваться целевая потребительская кооперация, деятельность частных торговых фирм Потребительские кооперативы будут приобретать сельскохозяйственную продукцию и продавать продукты питания, другие товары спроса как внутри сообщества, так и за его пределами, тем самым способствуя циркуляции и накоплению средств в экопоселке.
Учебные курсы по эффективному использованию энергии, органическому земледелию, восстановлению лесов, экологическому домостроению и пр.
Экотуризм в экопоселке будет развиваться как наиболее привлекательная и прибыльная форма бизнеса. Для организованного туризма члены сообщества могут создать такие виды сервиса, как сдача в наем жилых помещений, содержание минигостиниц, кафе, баров, услуги по оргтехнике, создание условий для отдыха гостям экопоселка. Тем самым в поселке будут созданы условия для обеспечения занятости населения.
Неформальная экономика сообщества будет состоять из специализированных, безденежных услуг, бартера-обмена продуктами питания, произведенными на приусадебных участках, местных промыслов и ремесел на дому, обмена информацией, оказания транспортных и других услуг как внутри поселения, так и за его пределами.
В ведении поселкового сообщества будут находиться вопросы, регулирующие его жизнедеятельность:
принятие устава экопоселка
дальнейшее развитие жилищного и социально-культурного строительства
Физическая, эмоциональная, интеллектуальная и духовная жизнь жителей экопоселка.
охрана окружающей среды
развитие и содержание поселковых сетей электро- и водоснабжения, дорог, благоустройство и озеленение территории
утилизация бытовых отходов
транспортное обслуживание жителей и гостей экопоселка
обеспечение противопожарной и санитарной безопасности
Экопоселок будет устойчивым, если населяющие его люди:
создадут энергоэффективные жилища, требующие минимальных затрат на их эксплуатацию, и тем самым уменьшат вредные выбросы в атмосферу
сохранят природную среду на своей и прилегающей территории
покажут пример дружественного взаимодействия с биосистемой
будут стремиться произвести на своих приусадебных участках до 40% продуктов питания от потребности семьи
переработают в биологически полезный продукт все свои органические продукты жизнедеятельности
обезвредят и утилизируют все виды неорганических отходов
сократят потребление воды
очистят стоки до такого состояния, когда их можно повторно использовать для технических целей и (или) утилизировать в почвенном слое, фильтровать в грунт, сбрасывать в открытый водоем
оснастят свои жилища системами, использующими альтернативные источники энергии (солнечную энергию, низкопотенциональную энергию земли и др.)
Работа в экопоселке
работа по охране природы в природоохранной зоне
работа в информационно - консультационном центре и в бюро обслуживания экскурсий экотуристов
работа в органах управления и контроля
работа в ЖЭК и объектах инженерной инфраструктуры экопоселка
строительство
работа в общественных учреждениях (детские воспитательно-образовательные, культурно-спортивно-оздоровительные, бытового обслуживания и связи, торговые)
сад и огород экодома - производство продуктов питания (в основном, для себя)
частные юридические, медицинские услуги, услуги няни, сиделки и пр., прикладное искусство
Реквизиты для связи
Россия, Новосибирск 55, пр. Строителей 13. к.427.
тел. 39-79-01, 34-19-77
Институт теплофизики СО РАН
Ассоциация устойчивого развития населенных пунктов
ЗАО ЭКОДОМ
ЧАСТЬ 3. Экодом-лаборатория. ПРОЕКТ.
Описание проекта
Экодом-лаборатория представляет собой автономный энергоэффективный малоэтажный жилой дом на одну семью с повышенными экологическими характеристиками. Экодом - комплексная сбалансированная система с минимамальным энергопотреблением и активным использованием солнечной энергии для энергообеспечения и бытовых нужд в сибирских условиях. В экодоме предусмотрена максимальная переработка и утилизация бытовых отходов в биореакторах и к минимуму сведены подсоединения к централизованным коммунальным системам.
Цель и назначения
Экодом-лаборатория предназначен для исследований общих характеристик дома, испытаний инженерного оборудования, доработки технических решений, исследования материалов в процессе эксплуатации экодома, оптимизации устройcтв, систем, сооружений, необходимых для развития экологического домосроения. Экодом-лаборатория предназначен также для определения технической и экономической эффективности строительства и эксплуатации экодомов в природно-климатических условиях Сибири.
Конечная цель - создать сбалансированную действующую модель экодома и доаводить разработки СО РАН и других заинтересованных организаций и предприятий для экодомов новых модификаций.
Часть 3. ПРОЕКТ ЭКОДОМА.
Основные элементы экодома и технические требования
Экодом, как и любой другой дом, состоит из ограждающих конструкций, фундамента, подвальных помещений, гаража, веранды, теплицы, кровли, инженерного оборудования, систем жизнеобеспечения, ледника, погреба, сушильной камеры для фруктов, ягод и трав, системы управления и контроля, биоботанической площадки для утилизации органических отходов и стоков.
Ограждающие конструкции выполняются из различных наиболее перспективных и доступных материалов и конструкций, оптимизированных по критерию цена-эффективность, обеспечивающих тепловое сопротивление не менее R=6 (кровля не менее R=8). В ограждающих конструкциях предусмотрены сменные элементы. Внутренние конструкции должны обеспечивать необходимую тепловую инерцию.
Фундамент и цоколь выполняются из различных наиболее перспективных и доступных материалов и конструкций, оптимизированных по критерию цена-эффективность, обеспечивающих тепловое сопротивление не менее R=6.
Подвальные помещения предусмотрены для размещения инженерного оборудования (тепловых аккумуляторов, биореакторов для переработки твердых органических отходов и бытовых стоков, водоочистки, теплогенератора и т.д.).
На кровле (или в ее конструкции) расположен воздушный солнечный коллектор, системы водонагрева или солнечные батареи.
В ограждающих конструкциях предусмотрены различные типы окон с внешними и внутренними ставнями, встроенный зимний холодильник.
В экодоме предусмотрено 'инженерное ядро' для уменьшения длины внутренних коммуникаций.
В планировке предусмотреть теплосберегающие буферные зоны и возможность их хозяйственного использования.
Дом выполнен в трех уровнях: подвал (цокольный этаж) для размещения разных типов инженерного оборудования, мастерская, первый этаж для размещения функциональных мест (кухня-столовая, измерительный комплекс (3-4 рабочих мест исследователя)), второй этаж (мансардный) комната персонала для круглосуточного наблюдения, санузлы, камеральные помещения свободной планировки. Через все три уровня проходит коммуникационная шахта, совмещенная с инерционным тепловым аккумулятором. Площадь каждого уровня приблизительно100 м2. Буферная тепловая зона с северной стороны (веранда, гараж и.т.п.). С южной стороны теплица, сушильная камера. За контуром дома погреб и ледник с входом из дома и загрузкой с улицы.
Экодом-лаборатория оснащен автономной системой теплоснабжения, включающую систему солнечного обогрева и приготовления горячей воды, воздушный обогрев и теплый пол.
Автономная система канализации предназначена для утилизации органических отходов и жидких стоков при круглогодичной эксплуатации.
Предусмотреть систему сбора и накопления дождевой воды и весенних вод с площади участка в виде поверхностного пруда (кровли дома и покрытых площадок вокруг дома).
Основное инженерное оборудование включает:
Систему теплоснабжения (теплогенератор на разные типы топлива), солнечный теплогенератор, нагрев воды (солнечный, электрический и др.), теплоаккумуляторы, регенератор сбросов тепла (тепловой насос, кавитационный нагреватель и др.), теплопроводы, сушильная камера для сушки трав, ягод, фруктов, грибов.
Систему регенерации органических отходов и бытовых стоков (биотуалет, биоочистка сточных вод, компостеры, биоплощадка для утилизации органики, выращивания почвы и овощей и др.).
Систему вентиляции с рекуперацией тепла кондиционирования воздуха (включая пылесос с водяной фильтрацией).
Систему водоснабжения (автономное или централизованное водоснабжение, доочистка воды), включающую сбор и накопление дождевой и талой воды.
Система электроснабжения (автономная или централизованная, включающая солнечные батареи).
Система хладоснабжения или хладосбережения (зимний холодильник в стене кухни, погреб, ледник).
Новизна и основные преимущества
Сфера применения проекта
Показатели назначения
Требования охраны окружающей среды. Минимизация загрязнения окружающей среды. Повышение биологической активности почвы. Полная утилизация органических отходов и накопление неорганических отходов в качестве вторсырья.
Условия эксплуатации
Климатические условия: климатические условия Новосибирской области (природно-климатические условия Сибири)
Комфортность проживания в доме выше норм традиционного благоустроенного жилья (в современных многоквартирных домах).
За счет чего производится снижение затрат?
Отказ от централизованных сетей (отопление, водоснабжение, канализация, электроснабжение). Экономия - 30-40 %.
Технология и организация строительства дома бригадным методом (комплексная бригада 8-10 человек). Экономия - 10%.
Производство основных строительных материалов на стройплощадке - это раствор, бетон, утеплитель, деревянные изделия. Экономия - 20-30 %.
Строительство нулевого цикла. Экономия - 10 %.
Использование принципа - дом есть единая, встроенная инженерная система, позволяет снизить эксплуатационные затраты до 30 %, без использования дополнительного энергосберегающего оборудования.
Использование в доме нетрадиционного оборудования: солнечный коллектор, аккумулятор тепла, утилизаторы тепла и воды, тепловой насос, автоматика систем и контроля потребления и т.д. - позволит экономить на сегодняшний день до 80 % тепла и электроэнергии.
Вторичное использование очищенной воды на технические нужды позволяет снизить до 80 % потребления воды.
Срок окупаеммости такого оборудования не превышает 10 лет.
Стадия освоения разработки
Защищенность технических решений
Сфера применения разработки (примеры действующих установок с указанием адресов)
Стоимость реализации проекта
Цены (объемы финансирования для доведения разработки)
Общая стоимость капитальных затрат на строительство экодома площадью более 150 м2 с автономными системами жизнеобеспечения составляет 420000 руб., т.е. цена не превышает 2800-3000 руб./м2.
Реквизиты для переписки и связи
Россия, Новосибирск 55, пр. Строителей 13. к.427.
тел. 39-79-01, 34-19-77