YUrij Lapin. |kozhil'e - klyuch k budushchemu ANNOTATION The book deals with a modern intensively growing trend towards designing and experimental constructing of effective low houses. Different kinds of effective houses are described: energy-effective, resource-effective, bio-effective, etc. The notion of "ecological house" (eco-house) is formulated. A concept of ecological dwelling (eco-dwelling) as the living environment of eco-houses-composed settlements is proposed and the role of ecological dwelling in solving the problems of towns and other settlements is discussed. The possible eco-dwelling influence on economic, social, ecological and other global processes is studied. The book is intended for ecologists, designers and all people, interested in ecological problems. PREFACE Quite recently, one used to have the opinion that if the humans want to avoid causing any damage to nature, the only alternative to their life with all modern conveniences is returning to the life in caves. This means that ecological damage was excused as the inevitable evil and as inevitable cost of habitual everyday amenities. Nowadays it is getting clear that this view has become obsolete. Modern technologies offer opportunities for the third way: building the houses, which ensure the living conditions worthy of man, simultaneously diminishing their negative influence on the environment. Moreover, it is greatly important that this does not concern so much the houses themselves, influencing directly on the environment, as the whole dwelling sphere, including engineering infrastructure and the servicing sector of economy, influencing profoundly on the environment. Thus, dwelling turns out to be an important factor, able to influence deeply on solving of more and more aggravating global problems. The work deals with the problem of the movement, being formed at present time, which aims at transition to ecological dwellings. This vast theme needs to be discussed on different levels: On the technical level, concerning the issues of construction and maintenance of individual houses; On the level of dwelling environment and settlements, including towns and urbanized zones, and On the global level. The author of the work has attempted to consider all mentioned issues conceptually. Annotaciya V knige rassmatrivaetsya intensivno razvivayushchayasya sovremennaya tendenciya proektirovaniya i eksperimental'nogo stroitel'stva effektivnyh maloetazhnyh domov. Opisyvayutsya razlichnye vidy effektivnyh domov: energoeffektivnyh, resursoeffektivnyh, bioeffektivnyh i t.d. Formuliruetsya ponyatie ekologicheskogo doma kak integral'no effektivnogo doma. Predlagaetsya koncepciya ekozhil'ya kak zhiloj sredy poselenij obrazovannyh ekodomami i rassmatrivaetsya ego vliyanie na reshenie problem gorodov i drugih poselenij. Proslezhivaetsya veroyatnoe vliyanie ekozhil'ya na ekonomicheskie, social'nye, ekologicheskie i drugie global'nye processy. Dlya ekologov, proektirovshchikov, i vseh interesuyushchihsya ekologicheskoj problematikoj. PREDISLOVIE Eshche sravnitel'no nedavno bylo rasprostraneno mnenie o tom, chto, esli my hotim izbezhat' nanosimogo prirode ushcherba, to al'ternativoj zhizni s sovremennym urovnem bytovyh udobstv yavlyaetsya vozvrashchenie v peshchery. Inache govorya ekologicheskij ushcherb opravdyvalsya kak neizbezhnoe zlo soprovozhdayushchee civilizaciyu, kak neizbezhnaya plata za privychnyj uroven' bytovyh udobstv. Sejchas stanovitsya yasno, chto etot vzglyad ustarel. Sovremennye tehnologii otkryli vozmozhnost' tret'ego puti, na kotorom vozmozhnym okazyvaetsya postroenie zhilishch s odnoj storony obespechivayushchih dostojnuyu cheloveku zhizn' i s drugoj storony kardinal'no snizhayushchih negativnoe vozdejstvie ih na prirodnuyu sredu. Prichem, chto osobenno vazhno, eto kasaetsya ne tol'ko i ne stol'ko neposredstvennogo vliyaniya na sredu samogo zhil'ya, skol'ko polnogo, sistemnogo vozdejstviya na sredu vsej zhiloj sfery vklyuchaya inzhenernuyu infrastrukturu i obsluzhivayushchij sektor ekonomiki. Eshche v drevnosti bylo zamechena vazhnaya, sistemoobrazuyushchaya rol' zhil'ya: : "My sozdaem doma, a zatem doma sozdayut nas". Takim obrazom zhil'e okazyvaetsya vazhnym faktorom sposobnym sushchestvenno povliyat' na reshenie vse bolee obostryayushchihsya global'nyh problem. Predlagaemaya rabota posvyashchena problematike formiruyushchegosya v nastoyashchee vremya dvizheniya stavyashchego svoej cel'yu perehod k ekologicheskim zhilishcham. |ta obshirnaya tema trebuet rassmotreniya na raznyh urovnyah - na tehnicheskom - kasayushchemsya voprosov stroitel'stva i ekspluatacii otdel'nyh domov, na urovne zhiloj sredy i poselenij v t.ch. gorodov i urbanizirovannyh zon i na global'nom urovne. Avtorom v nastoyashchej rabote predprinyata popytka konceptual'no rassmotret' vse eti voprosy. TIPOLOGIYA ZHILXYA dom kak simvol Dom eto ne tol'ko zhil'e, no i vazhnejshij simvol Zemnogo sushchestvovaniya. Ot Grecheskogo slova ejkos - dom proizoshlo nazvanie ekologii. Ot latinskogo domus v raznyh evropejskih yazykah obrazovalis' takie osnovopolagayushchie ponyatiya kak sobstvennost', vladenie, vlast', suverennoe pravo. Dom yavlyaetsya samym chasto vstrechayushchimsya slovom v Biblii. Izvestno vyrazhenie: "My sozdaem sebe doma, a zatem oni sozdayut nas". Ego mozhno bylo by bez bol'shogo preuvelicheniya perefrazirovat' sleduyushchim obrazom: "My sozdaem sebe zhilishcha, a zatem oni formiruyut nash mir". Za poslednie poltora stoletiya industrial'naya epoha kardinal'no izmenila harakter massovogo zhil'ya, chto ne moglo sootvetstvuyushim obrazom ne skazat'sya na kkul'ture, massovoj psihologii, social'no-ekonomicheskih otnosheniyah i t.d. Dlya togo chtoby ponyat' harakter etih izmenenij neobhodimo sravnitel'no rassmotret' naibolee obshchie svojstva zhilishch raznyh epoh, a imenno takie kak ih vzaimodejstvie s prirodnym okruzheniem, zavisimost' ot vneshnih tehnicheskih sistem, stepen' blagoustroennosti i obespecheniya sanitarnyh uslovij i t.d. Doindustrial'noe zhil'e Tipichnoe zhil'e doindustrial'noj epohi predstavlyalo soboj maloetazhnyj dom s uchastkom zemli, s pechnym ili blizkim k pechnomu otopleniem, bez privychnyh dlya nas sovremennyh udobstv. Doindustrial'noe zhil'e obladalo svojstvami avtonomnosti, otnositel'noj ustojchivosti, sravnitel'no nizkoj ekologicheskoj vrednosti, ne otgorazhivalo cheloveka ot prirodnogo okruzheniya, no ne otvechalo v zholzhnoj mere sanitarno-gigienicheskim trebovaniyam. ZHil'e industrial'noj epohi Industrial'noe zhil'e trebuet dlya svoego sushchestvovaniya bol'shih inzhenernyh setej i podderzhivayushchih ih otraslej promyshlennosti. Tem samym mnogoetazhnye zhilye doma okazyvayutsya koncevymi ili terminal'nymi sooruzheniyami inzhenernyh setej. |kologicheskij ushcherb okruzhayushchej srede sovremennaya zastrojka, takim obrazom, nanosit kak neposredstvenno, tak i cherez inzhenernuyu infrastrukturu i obsluzhivayushchij ee proizvodstvennyj sektor. Sravnitel'no s proshloj, doindustrial'noj epohoj, etot ushcherb okazyvaetsya kriticheski bol'shim, v svyazi s chem zhil'e industrial'noj epohi yavlyaetsya antiekologichnym, kak neposredstvenno, tak i v sistemnom smysle. V svete etogo predstavlyaesya somnitel'noj nacelennost' mnogih ekologicheskih organizacij preimushchestvenno na bor'bu s promyshlennymi zagryazneniyami okruzhayushchej sredy, poskol'ku eto okazyvaetsya v znachitel'noj mere bor'boj so sledstviyami, a ne s prichinami. Nesmotrya na vysokij uroven' vnutrikvartirnyh sanitarnyh uslovij, sleduet priznat', chto industrial'noe zhil'e v sposobstvuet zabolevaniyam i vyrozhdeniyu lyudej iz-za otorvannosti ot prirody, nepredostavleniya vozmozhnostej dlya normal'nogo fizicheskogo truda, obshchego uhudsheniya ekologicheskih uslovij. Iznachal'naya antiekologichnost' mnogoetazhnoj zastrojki obyasnyaet krah mnogochislennyh popytok postroeniya gorodov-sadov predprinimaemyh uzhe bolee stoletiya. Po obshchemu priznaniyu harakter razvitiya gorodov s nachala epohi industrializacii i po nastoyashchee vremya, proyavil sebya kak antigumannyj, antiekologichnyj i tupikovyj. |kologicheskoe zhil'e V nastoyashchij moment stihijno poyavlyayutsya doma novogo tipa obychno nazyvaemye ekologicheskimi i kotorye imeyut vse osnovaniya stat' osnovnym vidom zhil'ya postindustrial'noj epohi. Kratko ekodom - eto individual'nyj ili blokirovannyj dom s uchastkom zemli, yavlyayushchijsya radikal'no resursosberegayushchim i maloothodnym, zdorovym i blagoustroennym, neagressivnym po otnosheniyu k prirodnoj srede. |to dostigaetsya glavnym obrazom primeneniem avtonomnyh ili nebol'shih kollektivnyh inzhenernyh sistem zhizneobespecheniya i racional'noj stroitel'noj konstrukciej doma. CHto vazhno, etimi kachestvami on obladaet ne tol'ko kak otdel'no vzyatyj, no i sistemno - so vsemi kommunal'nymi i obsluzhivayushchimi ego proizvodstvennymi sistemami. |KOLOGICHESKIJ DOM |nergoeffektivnyj dom Mirovoe potreblenie energii Sovremennuyu istoriyu ekologicheskogo domostroeniya mozhno nachinat' s energoeffektivnyh domov kotorye mozhno schitat' pryamymi predshestvennikami ekologicheskih. Razrabatyvat'sya proekty energoeffektivnyh domov nachali vo mnozhestve posle izvestnogo energeticheskogo krizisa nachala 70 - h godov. |nergiya na protyazhenii vsej istoriiyavlyalas' vazhnejshim resursom, neobhodimym lyubomu obshchestvu. Ona yavlyaetsya odnoj iz osnovnyh potrebnostej cheloveka, predostavlyayushchej vozmozhnost' dlya otopleniya i osveshcheniya domov, prigotovleniya pishchi. Krome togo energiya neobhodima dlya promyshlennosti, transporta i svyazi. V nastoyashchee vremya v srednem na zhitelya zemli vyrabatyvaetsya 20 mvt*chas/god, pri etom razbros etogo znacheniya dlya stran raznogo urovnya razvitiya sostavlyaet bolee 50 raz. Summarnoe potreblenie energii chelovechestvom v nashe vremya prevyshaet 120 milliardov mvt*chas/god i prodolzhaet uvelichivat'sya so skorost'yu pribdizitel'no 3% v god. |kologicheskie aspekty proizvodstva energii Proizvodstvo i ispol'zovanie energii vsegda soprovozhdaetsya ekologicheskim ushcherbom, chego po vidimomu ne udastsya izbezhat' i v budushchem. Sredi vseh otraslej proizvodstva, energetichesoe lidiruet po stepeni vrednogo vozdejstviya na okruzhayushchuyu sredu. Pri rassmotrenii ekologicheskih problem lyubogo goroda, lyuboj proimyshlennogo rajona, vsegda prihoditsya stalkivat'sya, kak s odnim iz glavnyh, s buketom ekologicheskih problem porozhdennyh proizvodstvom energii. |kologicheskij ushcherb ot energetiki kak pravilo nosit kompleksnyj harakter, zagryaznyayutsya vozduh, voda, pochvy, otchuzhdayutsya pod shahty, elektrostancii, otvaly i terrikony bol'shie territorii. S energetikoj svyazany takie global'nye ekologicheskie problemy kak problema kislotnyh dozhdej, potepleniya klimata, ozonovyh dyr. Ochevidno chto kardinal'nyj put' resheniya ekologicheskih problem energetiki sostoit v sokrashchenii proizvodstva i potrebleniya energii. Raschet pokazyvaet chto po krajnej mere v zhilishchnom setore mozhno obhodit'sya mnogokratno me'shim kolichestvom energii bez uhudshenniya uslovij zhizni. ___________________________________________________________________________ |nergoekonomnost' i energoeffektivnost' Pervonachal'no na etom puti voznikli programmy ekonomii energii, pozdnee stali govorit' ob energoeffektivnosti. Vtoroj termin znachitel'no shire, on podrazumevaet ne tol'ko likvidaciyu lishnih trat energii, no i povyshenie koefficenta poleznogo ispol'zovaniya energii vo vseh energeticheskih processah. |konomiya energii gde by to ni bylo vsegda blagopriyatno otrazhaetsya na sostoyanii prirodnoj sredy poskol'ku pozvolyaet sokratit' ee proizvodstvo (ili narashchivat' men'shimi tempami) i izbezhat' zagryazneniya i othodov po vsej, kak pravilo ves'ma dlinnoj, cepochke ee proizvodstva, raspredeleniya i ispol'zovaniya. Po podschetam specialistov energosberezhenie okazyvaetsya v 4-5 raz ekonomicheski vygodnee chem vyrabotka ekvivalenntnogo kolichestva energii. |nergoeffektivnye doma |nergoeffektivnye doma mozhno schitat' samymi blizkimi rodstvennikami ekologicheskih, i s nih pochti mozhno nachinat' sovremennuyu istoriyu ekodomostroeniya. Nesmotrya na to chto energoeffektivnost' daleko ne ischerpyvaet vseh storon ekologicheskogo doma, ona yavlyaetsya odnim iz glavnyh svojstv ekologicheskogo doma i stepnn' ego energoeffektivnosti yavlyaetsya odnoj iz glavnyh ego harakteristik. Uspeshnye proekty energoeffektivnyh domov yavlyayutsya horoshej osnovoj dlya konstruirovaniya ekologicheskih domov. Potreblenie energii v zhilishchnom sektore Na energosnabzhenie zhilyh i obshchestvennyh zdanij v stranah s umerennym klimatom tratitsya okolo treti vsej potreblyaemoj energii, takim obrazom potencial energosberezheniya v zhilishchnom sektore ves'ma velik. |nergopotoki v zhilishche Dom predstavlyaet soboj edinuyu teploenergeticheskuyu sistemu s prohodyashchimi cherez nee potokami razlichnyh energij. Risunok |nergopoteri doma Dom teryaet energiyu pochti isklyuchitel'no v vide tepla, poskol'ku vse vidy postupayushchej energii prevrashchayutsya v nem v teplo. Osnovnyh kanalov teplopoter' drma tri: cherez ograzhdayushchie konstrukcii, cherez okna i s teplom ventiliruemogo vozduha. Poskol'ku v poslednee vremya poyavilis' konstrukcii okon s dostatochno bol'shim soprotivleniem teploperedache, to vpervye poyavilas' vozmozhnost' kardinal'no uteplyat' doma do takoj stepeni, chto im stanovitsya ne nuzhna sistema otopleniya dazhe v ves'ma holodnom klimate. Takim obrazom stanovitsya real'nym lozung "luchshe odin raz uteplit' dom, chem vsyu zhizn' ego otaplivat'". Neotopitel'nye teplopostupleniya V dome pomimo funkcionirovaniya sistemy otopleniya, postoyanno idut mnozhestvo drugih energeticheskih processov, soprovozhdayushchihsya vydeleniem tepla. Summarno eti teplovydeleniya dlya srednej velichiny kottedzha v srednerossijskih usloviyah sostavyat poryadka 10 mvt*chas za otopitel'nyj sezon. S drugoj storony teplopoteri za etot zhe period mogut byt' sdelany neskol'ko nizhe etoj velichiny. Sistema termoregulirovaniya Vmesto sistemy otopleniya v horosho izolirovannom dome dlya kompensacii v ekstremal'no holodnye periody dostatochno imet' malomoshchnuyu sistemu termoregulirovaniya. Dejstvovat' ona budet epizodicheskii vypolnena mozhet byt' po luchistomu tipu. Ventilyaciya Na ventilyacii v sushchestvuyushchih domah teryaetsya orientirovochno okolo treti vsego tepla. Ishodya iz etogo estestvenno bylo by ee sokratit' , odnako pri etom mogut uhudshit'sya kachestvo vnutrennego vozduha, chto takzhe nedopustimo. Analiz pokazyvat, chto vozmozhno provedenie sistemy razlichnogo haraktera meropriyatij nacelennyh na zamedlenie ili kompensaciyu uhudsheniya gigienicheskih pokazatelej vnutrennego vozduha. Pri etom bez uhudsheniya kachestva vnutrennego vozduha okazhetsya vozmozhnym sokratit' ob容my ventilyacii i vmeste s tem poteri tepla. Poteri tepla na ventilyaciyu mogut byt' sokrashcheny takzhe primeneniem iskusstvennyh sosredotochennyh pritochno-vytyazhnyh sistem ventilyacii s teploobmennikami ili teplovymi nasosami. |nergosnabzhenie ekodomov Vozobnovlyaemye istochniki energii Dlya snabzheniya energiej ekodomov estestvenno ispol'zovanie energii vozobnovlyaemyh istochnikov (VI|). Bylo by nevernym utverzhdat' chto VI| ekologicheski bezuprechny, no ekologicheskij ushcherb ot nih nesravnenno men'she chem ot tradicionnoj energetiki. Solnechnaya energiya Pervichnoj energiej dlya zhizni na zemle za nebol'shim isklyucheniem yavlyaetsya solnechnaya. Ona kak pokazyvayut raschety, v bol'shinstve rajonov Zemli mozhet byt' i osnovnym istochnikom energii dlya ekodoma. Ideya "solnechnogo doma" imeet solidnyj vozrast, a esli obratit'sya k tradicionnym verovaniyam, imeet eshche i misticheskoe obosnovanie. Ona sostavnoj chast'yu vhodit v koncepciyu ekologicheskogo zhilishcha. V central'noj Evrope godovoj prihod solnechnoj radiacii sostavlyaet 1.1 mvt*chas/m[2],[ ]v rajonah Sahary - 2.3 mvt*chas/m[2]. V Rossii prihod solnechnoj energii na gorizontal'nuyu poverhnost' kolebletsya ot 0.7 mvt*chas/m[2]*god na severe do 1.5 mvt*chas/m[2]*god na yuge. Tablica 1. Srednegodovoj prihod solnechnoj energii na gorizontal'nuyu ploshchadku. Gorod mvt*chas/m[2]*god Gorod mvt*chas/m[2]*god Arhangel'sk 0.85 Omsk 1.26 Peterburg 0.93 Novosibirsk 1.14 Moskva 1.01 Rostov na Donu 1.29 Ekaterinburg 1.1 Astrahan' 1.38 |lementarnyj raschet pokazyvaet chto v srednej polose Rossii dvuhetazhnyj kottedzh zanimayushchij v plane 100 m[2] za god poluchaet ot solnca bolee 160 megavatt*chas energii, chto prevyshaet vsyu ego godovuyu potrebnost' dazhe pri nyneshnem rastochitel'nom potreblenii energii. Teplovye geliopriemniki Teplovye solnechnye kollektory prevrashchayut energiyu solnechnogo izlucheniya neposredstvenno v teplo. Dostoinstvom teplovyh solnechnyh preobrazovatelej yavlyaetsya vysokij KPD. U sovremennyh kollektorov on dostigaet 45 - 60%. |ffektivnost' termal'nyh geliopriemnikov povyshaetsya esli oni snabzheny temi ili inymi koncentriruyushchimi izluchenie zerkal'nymi poverhnostyami. Ves'ma perspektivnymi dlya ekodomov obeshchayut stat' ploskie solnechnye elementy s linejnymi koncentratorami izlucheniya - fokony. Odnako potrebnosti v nizkotemperaturnom teple letom v dome neveliki, poskol'ku v svyazi s trudnost'yu ego dlitel'nogo hraneniya, do zimy, kogda ono glavnym obrazom nuzhno, ego sohranit' slozhno. |tim ob座asnyaetsya otnositel'no ogranichennoe ih ispol'zovanie v energoeffektivnyh domah. V zavisimosti ot etogo teplovye kollektory razdelyayutsya na ploskie i koncentratornye. Ploskie kollektory naibolee prosty i deshevy, odnako dayut lish' nizkotemperaturnoe teplo, sfera primeneniya kotorogo v domovom energohozyajstve ogranichena. Koncentratornye kollektory bolee effektivny, no dostatochno slozhny v t.ch. v ekspluatacii, i dorogi iz-za neobhodimosti povorotnyh sistem slezheniya za solncem. Poetomu ih ispol'zovanie v avtonomnoj energosisteme zhilishch poka problematichno. Promezhutochnoe polozhenie zanimayut poyavivshiesya sravnitel'no nedavno fokony - ploskie solnechnye elementy sostavlennye iz polos linejnyh koncentratorov luchistoj energii. Koncentratory v sechenii imeyut V - obraznuyu formu (ploskuyu ili paraboloidnuyu, poslednyaya dorozhe, no effektivnee) kotorye v shirokom diapazone uglov nahozhdeniya solnca koncentriruyut vsyu ili bol'shuyu chast' izlucheniya v svoej suzhayushchejsya chasti gde raspolagayutsya teplos容mnye trubki. Fokony sovmeshchayut v sebe preimushchestva ploskih i koncentratornyh kollektorov - oni ne trebuyut strogoj orientacii na solnce i v tozhe vremya pozvolyayut poluchit' bolee vysokuyu temperaturu teplonositelya, chto uvelichivaet ih effektivnost'. risunok Teploulavlivayushchie steny V poslednee vremya stali populyarny steny s prozrachnoj teploizolyaciej kotorye horosho ulavlivayut solnechnoe teplo i peredayut ego vnutr' zdanij. Oni predstavlyayut interes dlya domov perehodnogo tipa, dlya ekologicheskih domov effektivnee ispol'zovat' vse zhe solnechnye batarei. Fotoelektricheskie preobrazovateli solnechnoj energii |lektroenergiya otnositsya k kachestvennym vidam energii poskol'ku mozhet legko preobrazovyvat'sya i uspeshno sohranyat'sya, poetomu potrebnost' v nej ekodoma dostatochno velika. Vot pochemu eksperimental'nye doma imeyut nesmotrya na nizkij po sravneniyu s teplovymi batareyami KPD bol'shie ploshchadi pokrytye fotoelektricheskimi solnechnymi priemnikami. Obshchim nedostatkom solnechnyh priemnikov energii yavlyaetsya neregulyarnost' postupleniya energii i nesovpadenie etih postuplenij s grafikom osnovnyh potrebnostej zhilishcha v energii, v svyazi s chem oni mogut uspeshno primenyat'sya tol'ko v sochetanii s temi ili inymi energoakkumulyatorami. Razmeshchenie geliokollektorov Pri otsutstvii zatenyayushchih sooruzhenij vsya ploshchad' vostochnyh yuzhnyh i zapadnyh fasadov doma, za isklyucheniem okon, mozhet byt' zanyata solnechnymi kollektorami. V pervuyu ochered' eto otnositsya kak k naimenee zatenyaemym poverhnostyam krysh, vsvyazi s chem uzhe poyavilsya termin "energeticheskaya krysha". Sejchas vse bol'she poyavlyaetsya v prodazhe solnechnyh batarej vypolnennyh kak krovel'nye elementy. Problema dostupa k solncu Eshche v drevnej Grecii nezatenyaemost' doma i prilegayushchego uchastka garantirovalas' zakonodatel'no. V svyazi s razvitiem maloj solnechnoj energetiki analogichnoe pravo dolzhno byt' vvedeno i v sovremennyh poseleniyah. Pri plotnoj gorodskoj zastrojke mozhet vozniknut' problema vzaimnogo zateneniya geliopriemnikov derev'yami , domami ili drugimi sooruzheniyami. Na etot sluchaj dolzhny byt' prinyaty normativnye akty i proektirovochnye pravila zashchishchayushchie opredelennyj sektor solnechnogo oblucheniya domovladeniya ot zateneniya vysokimi derev'yami ili drugimi ob容ktami na sosednih uchastkah. Opyt zakonodatel'nogo regulirovaniya dostupa k solncu domovladenij imelsya eshche v drevnej Grecii. Raschety pokazyvayut chto pri dostatochno plotnom, naprimer shahmatnom raspolozhenii domov, zatenenie ostaetsya v dopustimyh predelah. Futurologi predskazyvayut chto tipichnyj gorodskoj pejzazh blizkogo budushchego budet vklyuchat' tysyachi raspolozhennyh na kryshah domov nakopitelej solnechnoj energii, kotorye stanut takim zhe elementom povsednevnosti, kak i televizionnye antenny segodnya. V budushchem predstoit sozdat' dlya rajonov podverzhennyh stihijnym bedstviyam solncepriemnye ustrojstva dostatochno ustojchivye k ih vozdejstviyu, podobno tomu kak eto uzhe sdelano dlya vetroustanovok machty i li lopasti kotoryh avtomaticheski skladyvayutsya pri opasnom vetre. Vetrovye energoistochniki Vetrovaya energiya yavlyayas' raznovidnost'yu solnechnoj ispol'zuetsya chelovekom s drevnejshih vremen. Osobennuyu cennost' ej pridaet to, chto vo mnogih regionah ona imeet zimnij maksimum, kompensiruya nedostatok pryamoj solnechnoj energii. V nekotoryh rajonah vetroresursy okazyvayutsya stol' veliki chto imi mozhno udovletvorit' energopotrebnosti doma s izbytkom. Izbytochnaya energiya mozhet ispol'zovat'sya dlya proizvodstvennyh celej ili prodavat'sya vo vneshnyuyu set'. Stoimost' vetroenergii v nekotoryh sluchayah uzhe sejchas okazyvaetsya nizhe stoimosti energii poluchennoj na teplovyh stanciyah. |nergiya biomassy Sushchestvuyut porody bystrorastushchih odnoletnih i mnogoletnih rastenij kotorye uzhe sejchas rentabel'no vyrashchivat' dlya toplivnyh nuzhd. Vazhno to chto pri szhiganii special'no vyrashchennoj biomassy v atmosferu ne popadaet dopolnitel'nyj uglekislyj gaz, poskol'ku v processe rosta takoe zhe kolichestvo ego pogloshchaetsya. Takim obrazom summarnoe kolichestvo dvuokisi ugleroda otnosyashchejsya k parnikovym gazam, v atmosfere ne uvelichivaetsya i tem samym ne vnositsya vklad v global'noe poteplenie. Teplo okruzhayushchej sredy Mozhno otaplivat' doma otbiraya teplo ot holodnogo vozduha, vody, l'da ili grunta. |to mozhet byt' osushchestvleno s pomoshch'yu teplovyh nasosov - ustrojstv v principe identichnyh obychnomu holodil'niku, s toj lish' raznicej chto poleznym effektom yavlyaetsya teplo vydelyaemoe radiatorom. Na privod teplonasosa zatrachivaetsya elektricheskaya energiya, odnako poluchaemaya teplovaya energiya okazyvaetsya v 3-5 raz bol'she. Otsyuda v chastnosti sleduet neracional'nost' pryamogo ispol'zovaniya elektroenergii dlya etopleniya. Ispol'zovanie teplonasosov dlya otopleniya zdanij yavlyaetsya vygodnym, vo mnogih stranah imeyutsya dejstvuyut programmy stimuliruyushchie ispol'zoanie teplonasosov imeyushchie gosudarstvennuyu podderzhku. Akkumulirovanie energii |nergiya ot vozobnovlyaemyh istochnikov postupaet neregulyarno i inogda nepredskazuemo, bolee togo ot solnechnyh kollektorov ona postupaet kak pravilo v protivofaze k grafiku potrebnosti doma v nej. Dejstvitel'no, energii bol'she trebuetsya v techenii goda zimoj i v techenii sutok v temnoe vremya. V svyazi s etim voznikaet zadacha akkumulirovaniya energii, posleduyushchego preobrazovaniya ee i vydachi v nuzhnoe vremya v nuzhnoj forme i kolichestve potreblyayushchim ustrojstvam. |ta zadacha ostaetsya poka tehnicheski bolee slozhnoj chem prosto poluchenie energii i ne imeet eshche horosho otrabotannyh reshenij. Zadacha zaklyuchaetsya v sozdanii dostatochno effektivnyh sezonnyh (mesyacy), srednesrochnyh (nedeli), i manevrennyh (dni, chasy) akkumulyatorov. Naibol'shuyu vazhnost' i trudnost' predstavlyaet sozdanie sezonnyh akkumulyatorov, ot kotoryh trebuetsya sohranenie energii v techenie neskol'kih mesyacev dlya obespecheniya zimnego pika potrebleniya. Na segodnya naibolee perspektivnym sposobom dlitel'nogo sohraneniya energii v dome predstavlyaetsya hranenie ee v ide vodoroda, poluchaemogo gidrolizom vody, v metallgidridnyh akkumulyatorah. Preimushchestva poslednih zaklyuchayutsya v nizkoj vzryvoopasnosti i malom ob容me. Obratnoe preobrazovanie vodoroda v energiyu (elektricheskuyu i teplovuyu) vozmozhno s pomoshch'yu toplivnyh elementov. Po cenovym kriteriyam vodorodnyj energeticheskij cikl dlya doma v blizhajshee vremya obeshchaet stat' vpolne dostupnym. Dva risunka Shemy ispol'zovaniya energoistochnikov V umerennom klimate naibolee celesoobraznoj shemoj energosnabzheniya doma predstavlyaetsya sledushchaya. Letom izbytok teplovoj energgii napravlyaetsya na zaryadku sezonnyh gruntovyh akkumulyatorov, elektricheskoj - na poluchenie vodoroda. V holodnyj period, pri malom postuplenii energii ot VI| mozhno ispol'zovat' vodorod i zapasennoe v grute teplo dlya energosnabzheniya dama (elektrosnabzhenie, goryachee vodosnabzhenie, teplo dlya sistemy termoregulirovaniya i t.d.). Pristroennaya teplica Pristroennaya k domu s yuzhnoj storony teplica mozhet vypolnyat' mnogo poleznyh funkcij - sluzhit' mestom otdyha, igrovoj ploshchadkoj dlya detej, oranzhereej i t.d. Odnovremenno ona yavlyaetsya odnim iz samyh deshevyh i effektivnyh solnceulavlivayushchih ustrojstv, chto delaet ee nalichie v ekodome zhelatel'nym. |konomichnost' VI| dlya ekodoma V nastoyashchee vremya stoimost' elektroenergii vyrabatyvaemoj na teplovyh stanciyah ispol'zuyushchih iskopaemoe toplivo sostavlyaet okolo 7 centov za kilovatt*chas. Dannye o cene solnechnoj elektroenergii privodimye razlichnymi avtorami v nastoyashchee vremya harakterizuyutsya znachitel'nym razbrosom. Po odnim dannym oni lish' neznachitel'no prevyshayut ceny T|S, po drugim - prevyshayut ih v neskol'ko raz. Luchshe obstoyat dela s ekonomichnost'yu vetroistochnikov, vyrabatyvaemaya imi energiya po stoimosti priblizhaetsya k "teplovoj" ili dazhe, po otdel'nym soobshcheniyam, spuskaetsya nizhe. Tak, po odnomu iz istochnikov, za vos'midesyatye gody cena vetroelektro-energii vyrabatyvaemoj v SSHA umen'shilas' v desyat' raz i sostavila 7 centov. |to bylo dostignuto na moral'no ustarevshih ustanovkah. V SSHA prognoziruetsya v svyazi s vnedreniem novyh vetroustanovok snizhenie stoimosti ih energii do 3.5 centa za kilovatt chas. V sushchestvuyushchih sejchas cenah na energiyu ot T|S i A|S ne uchityvatsya cena nanosimogo proizvodstvom energii ekologicheskogo ushcherba, poetomu pryamoe sopostavlenie stoimosti energii vozobnovlyaemyh i tradicionnyh istochnikov nepravomerno. S uchetom zhe ekologicheskoj komponenty stoimosti, solnechnaya i vetrovaya energiya ekonomicheski vygodnee tradicionnoj uzhe sejchas i v budushchem etot razryv budet tol'ko uvelichivat'sya. Bytovoe potreblenie energii Bytovye pribory i processy na potreblyayushchie energiyu s sovremennoj tochki zreniya nepomerno rastochitel'ny. V posledneevremya nekotorye proizvoditeli perehodyat k vypusku energoeffektivnyh bytovyh priborov. Ih energopotreblenie pri teh zhe funkciyah mozhet byt' mnogokratno nizhe chem u obychnyh. Tak izvestno, chto na osveshchenie v domah tratitsya 20-35% elektroenergii. V poslednee vremya poyavilis' novye ekonomichnye lampy, kotorye potreblyayut v 6-7 raz men'she energii chem privychnye lampy nakalivaniya. Analogichnve primery mozhno privesti po holodil'nikam, stiral'nym mashinam i t.d. |konomi energii v dome mozhno dostich' takzhe usovershenstvovaniem energozatratnyh bytovyh processov, takih kak stirka ili prigotovlenie pishchi, ispol'zovaniem avtomaticheskogo upravleniya bytovymi priborami i t.d. Rezyume po energoeffektivnosti Po stepeni energoeffektivnosti doma mozhno klassificirovat' sleduyushchim obrazom. Doma perehodnogo tipa - potreblyayut na otoplenie znachitel'no men'she energii chem v srednestatisticheskie doma. Dalee sleduyut Doma nulevogo teplopotrebleniya - uteplennye nastol'ko horosho, chto im ne nuzhna sistema otopleniya. Za nimi sleduyut energoavtonomnye ili energosamodostatochnye doma - udoaletvoryayushchie vse svoi energeticheskie potrebnosti za schet individual'nyh ili kollektivnyh VI| i tem samym ne poluchpyushchie energii izvne. Nakonec vozmozhny i energoizbytochnye doma, eksportiruyushchie energiyu. Primery takih domov uzhe sushchestvuyut. Resursosberegayushchij i maloothodnyj dom Dom neagressivnyj k okruzhayushchej srede dolzhen byt' ne tol'ko energoeffektivnym, no i resursoeffektivnym v celom. V nego pomimo elektrichestva i energonositelej postupaet voda, s drugoj storony on generiruet othody - stochnye vody i bytovoj musor. V chastnosti, ochistku, podachu v doma vody i otvedenie stokov rabotayut krupnye tehnicheskie sistemy nanosyashchie znachitel'nyj vred okruzhayushchej srede. Vodoeffektivnyj dom Nedostatki slozhivshejsya sistemy vodoispol'zovaniya Sovremennye sistemy ochistki vody i podachi ee v doma, a takzhe vodootvedeniya i ochistki stochnyh vod prevratilis' v ogromnye i protyazhennye sooruzheniya yavlyayushchiesya pozhiratelyami prirodnyh resursov. V tom chisle i potomu chto na ih stroitel'stvo i ekspluataciya trebuyut raboty mnozhestva promyshlennyh predpriyatij. Celye reki v okrestnostyah bol'shih gorodov ischezayut v trubah, chtoby potom poyavit'sya gde-to v vide otravlennyh rastvorov. Vodosnabzhenie i kanalizaciya ekodoma V sovremennyh gorodah bytovoe potreblenie vody sostavlyaet 300-400 litrov na cheloveka v den'. Uzhe sejchas putem primeneniya vodoekonomnyh bytovyh processov i vodosberegayushchej santehniki vozmozhno sokrashchenie etogo pokazatelya v neskol'ko raz. Pri takom snizhennom vodopotreblenii v bol'shinstve rajonov Zemli real'nym stanovitsya vodosnabzhenie domov ot individual'nyh ili kollektivnyh istochnikov. Vodu iz prirodnyh istochnikov net nadobnosti ochishchat' do vysokih pit'evyh standartov. Racional'no podavat' v dom vodu s raznoj stepen'yu ochistki dlya, sootvetstvenno, raznyh vidov ee ispol'zovaniya. Individual'nye stokoochistnye ustanovki takzhe celesoobrazno delat' differencirovannymi vhodami po razlichnym vidam zagryaznennyh vod. Stoki na nih mogut ochishchat'nsya do polivnogo kachestva i ispol'zovat'sya dlya poliva na pridomovom uastke. S odnoj storony prohodya cherez pochvu voda budet doochishchat'sya, s drugoj - obogashchat' ee poleznymi veshchestvami. |ffektivnym sredstvom doochistki takzhe mogu sluzhit' special'nye biologicheskie prudy i ploshchadki. Goryachuyu vodu dlya bytovyh celej celesoobrazno poluchat' v teplyj period ot solnechnyh vodonagrevatelej, v holodnyj - dopolnitel'no s pomoshch'yu teplonasosov i sbrosnogo tepla elektrogeneratora i drugih energopriborov. Organicheskie othody i problema sohraneniya pochv Ezhegodno neskol'ko milliardov (3-5) tonn sel'hozproduktov i razlichnogo rastitel'nogo syr'ya postupaet v goroda gde prevrashchaetsya v othody i v vide zagryaznenij vozvrashchaetsya v okruzhayushchuyu sredu. CHast' prevrashchaetsya v zarazhennyj tyazhelymi metallami i drugimi toksichnymi veshchestvami il so stancij ochistki stochnyh vod, chast' popadaet na svalki bytovyh othodov, vyzyvaya ih gnienie. Nevospolnyaemyj unos pitatel'nyh veshchestv iz pochvy privodit k progressiruyushchej poteri plodorodnogo sloya pochvy, chto yavlyaetsya odnoj iz ostrejshih ekologicheskih problem. Biotualety |ffektivnym sposobom vosstanovleniya plodorodiya pochv i sokrashcheniya kolichestva bytovyh othodov yavlyayutsya biotualety. Sleduet otlichat' nastoyashchie biotualety ot himicheskih, kotorye v reklamnyh celyah takzhe nazyvayut biotualetami. V poslednih fekalii obrabatyvayutsya himicheskimi reaktivami, posle chego oni stanovyatsya opasnymi dlya okruzhayushchej sredy i dolzhny postupat' na ochistnye sooruzheniya. Odnim iz perspektivnyh dlya resursoeffektivnogo doma biotualetov yavlyaetsya Klivus Mul'trum (KM). On predstavlyaet soboj naklonnuyu kameru dlya kompostirovaniya (tak i perevoditsya ego nazvanie) v kotoroj analogichnye prirodnym processy peregnivaniya organicheskih ostatkov idut v intensificirovannom vide. Tualet bezvodnyj, ne imeet dvizhushchihsya chastej, ne potreblyaet energii. Sanitarnyya bezopasnost' ego zasvidetel'stvovana SHvedskim ministerstvom zdravoohraneniya. Raz v 1.5 - 2 goda cherez special'nyj lyuk iz nego zabiraetsya gotovoe k primeneniyu koncentrirovannoe udobrenie. |tot biotualet pravil'nee bylo by nazyvat' bioreaktorom, poskol'ku v nego cherez otdel'noe otverstie mogut sbrasyvat'sya kuhonnye othody i rastitel'nye ostatki. Pri nalichii v dome ustanovki ochistki stokov osadki obrazuyushchiesya v nej takzhe mogut utilizirovat'sya v biotualete. Poskol'ku biotualet bezvodnyj, obshchee vodopotreblenie v dome mozhet byt' ponizheno na poryadok, dopolnitel'no stochnye vody osvobozhdayutsya ot komponeny, sozdayushchej naibol'shie trudnosti dlya ih ochistki. Reciklirovanie bytovyh othodov Sushchestvuyushchee sejchas obshchestvo orientirovannoe na odnorazovoe ispol'zovanie tovarov mozhno nazvat' "otbrosnym obshchestvom". L. Braun, direktor instituta vsemirnogo nablyudeniya, schitaet chto: "Istoriki budushchego veroyatno ocenyat nashe odnorazovoe ispol'zovanie materialov kak pomeshatel'stvo". ZHilye doma pomimo zagryaznennyh stochnyh vod, yavlyayutsya istochnikami ogromnogo kolichestva tverdyh bytovyh othodov (TBO) kotorye po ob容mu i vrednosti sopostavimy s obshchim valom promyshlennyh othodov. Problemy udaleniya TBO i problemy svalok v razvityh stranah vhodyat v chislo ostrejshih. Znachenie faktora TBO eshche vozrastet esli my obratim vnimanie na to, chto znachitel'naya dolya promothodov yavlyaetsya rezul'tatom proizvodstva tovarov i uslug dlya naseleniya i mozhet byt' sokrashchena pri perehode na bolee ekologicheskij stil' potrebleniya. Szhiganie TBO yavlyaetsya palliativom i v konechnom itoge neudovletvoritel'nym s ekologicheskoj tochki zreniya. Reciklirovanie Kardinal'nym i naibolee priemlemym ekologicheski i ekonomicheski, resheniem problemy bytovyh othodov yavlyaetsya ih ispol'zovanie v kachestve vtorichnogo syr'ya. |to napravlenie poluchilo nazvanie reciklirovaniya. Ono imeet tri osnovnye sostavlyayushchie - uchet trebovanij reciklirovaniya na stadii proektirovaniya i proizvodstva, razdel'nyj sbor othodov v mestah ih obrazovaniya (v t.ch. v zhilom sektore), sistema sbora vtorichnyh resursov i vozvrata ih v proizvodstvo. V rezul'tate takogo podhoda bytovoj musor v perspektive ischeznet kak takovoj. Bezothodnost' Zadacha dostizheniya bezothodnosti promyshlennogo proizvodstva kak problema sformulirovana nekorrektno, poskol'ku shkala othodnosti otnositel'na i ne imeet nulya. Mozhno govorit' lil' o bol'shej ili men'shej othodnosti dannoj tehnologii otnositel'no drugih. Po krajnej mere v nastoyashchee vremya bezothodnost' est' ne chto inoe kak otvlekayushchij propagandistskij mif. Pri analize lyubogo ob座avlennogo sluchaya bezothodnosti, okazyvaetsya chto othody vsego lish' neskol'ko snizheny ili umen'shena ih vrednost'. Otsyuda sleduet chto ne mozhet byt' i ekologicheski chistyh tovarov, ved' ih proizvodstvo neizbezhno soprovozhdalos' ekologicheskim ushcherbom. Takzhe kak i v sluchae proizvodstv mozhno govorit' tol'ko o sravnitel'noj ekologicheskoj chistote. Razdel'nyj sbor TBO v mestah obrazovaniya Bytovye othody celesoobrazno srazu sobirat' otdel'no v mestah ih obrazovaniya - zhilom i torgovom sektorah. |to trebuet izmeneniya bytovyh privychek, no eto neizbezhno i kak pokazyvaet uzhe nakoplennyj vo mnogih stranah opyt, naselenie k etomu v dostatochnoj stepeni gotovo Sostav TBO V sostave TBO priblizitel'no tret' ststavlyayut pishchevye othody, okolo poloviny - bumaga, karton, tekstil'. Ostal'nye frakcii, takie kak polimery, kozha, rezina, keramika, metall, kamni, steklo sostavlyayut po neskol'ku procentov. V promyshlenno razvityh stranah tara i upakovka sostavlyayut 30% vesa vsego musora i 50% ob容ma. Pomimo sravnitel'no melkih sostavlyayushchih TBO, zametnuyu velichinu sostavlyayut krupnogabaritnye bytovye othody (KBO), eto mebel', holodil'niki i t.d. Razdel'nyj sbor othodov v ekodome V ekodome uzhe na urovne konstrukcii dolzhen byt' predusmotreny special'nye pomeshcheniya dlya pervichnoj obrabotki, razdel'nogo sbora i bezopasnogo hraneniya musora. Sanitarnaya bezopasnost' hraneniya v dome bytovyh othodov mezhdu periodicheskimi ego sdachami, budet obespechivat'sya pomimo prochego otsutstviem v nem sposobnoj k gnieniyu organiki, kotoraya ujdet v biotualet. Musor mozhet byt' razdelen na razlichnoe chislo gradacij ili, kak govoryat, "korzin". Uvelichenie chisla "korzin" oblegchaet dal'nejshuyu pererabotku, no uslozhnyaet sbor. V nastoyashchee vremya izvestny sistemy sbora soderzhashchie ot treh do tridcati "korzin". V ekodome dolzhny byt' obespecheny dostatochno bol'shoe gradacij razdeleniya musora i opredelennaya pervichnaya ego obrabotka. |kologicheskij stil' potrebleniya Sejchas mnogie ekologicheskie organizacii razvivayut praktiku ekologicheskoj ekspertizy tovarov i uslug. V polnom variante takaya ekspertiza vklyuchaet v sebya ne tol'ko ocenku bezvrednosti tovara dlya potrebitelya, no i prigodnost' ego dlya reciklirovaniya i stepen' ekologichnosti ego proizvodstva. Takim obrazom ocenivaetsya ves' zhiznennyj cikl tovara. V rezul'tate ocenki vozmozhen prizyv k bojkotu tovara i firmy ego proizvodyashchej, ili, naprotiv, rekomendaciya ego. Sledovanie takim rekomendaciyam est' put' k ekologicheskomu stilyu potrebleniya kotoryj estestvenno budet prisushch obitatelyam ekodomov. Vo mnogih stranah i otdel'nyh municipal'nyh obrazovaniyah reciklirovanie uspeshno vnedryaetsya. V Sietle, naprimer, 77% bytovyh othodov ispol'zuyutsya kak vtorichnoe syr'e, v odnom iz gorodov shtata N'yu Jork etot pokazatel' doveden do 84%. V SSSR takzhe osushchestvlyalis' programmy po reciklirovaniyu otdel'nyh vidov bytoayh othodov, odnako v posleduyushchij krizisnyj period oni prakticheski byli svernuty. Rezyume po raciklirovaniyu Otsutstvie bytovogo musora yavlyaetsya ne individual'nym, a sistemnym svojstvom ekodoma, t.e. ono proyavitsya v polnoj mere v "ekodomovyh" poseleniyah v usloviyah sootvetstvuyushchej adaptacii kommunal'nogo hozyajstva i promyshlennogo proizvodstva. Odnako i na urovne sobstvenno ekodoma kolichestvo i toksichnost' bytovyh othodov mozhet byt' rezko snizheno. Resursosberezheniie i zhiznennyj cikl ekodoma Vyshe byla obosnovana resursoeffektivnost' ekodoma v faze ekspluatacii. Odnako vysokaya stepen' ekologichnosti v silu opredelennyh konstruktivnyh osobennostej mozhet byt' dostignuta i na etapah ego stroitel'stva, rekonstrukcii ili utilizacii. Takim obrazom ekodom opravdyvaet svoe nazvanie i s pozicij ocenki vsego ego cikla zhizni. Rezyume Problema ekologizacii material'nogo potrebleniya, vopreki slozhivshemusya mneniyu, predstavlyaetsya bolee vzhnoj chem sokrashchenie potrebleniya resursov i producirovaniya zagryaznenij promyshlennost'yu, poskol'ku potrebitel'skij sektor i v t.ch. zhil'e "obsluzhivaetsya" kak minimum polovinoj vsego proizvodstvennogo potenciala i, sootvetstvenno, othody, zagryazneniya i drugoj ekologicheskij ushcherb etoj "poloviny" dolzhen byt' otnesen za schet zhilogo sektora. Inache govorya sovremennye doma yavlyayutsya prichinoj obrazovaniya bol'shogo ob容ma promyshlennyh othodov i zagryaznenij. Prichem promyshlennost' svyazannaya s obsluzhivaniem zhil'ya i byta yavlyaetsya kak pravilo naibolee tehnologicheski otstaloj i, sledovatel'no, resursoemkoj i zagryaznyayushchej. Dlya obsluzhivaniya vsego zhiznennogo cikla ekozhil'ya potrebuyutsya znachitel'no men'shie proizvodstvennye moshchnosti i sredi nih budut preobladat' vysokotehnologichnye maloothodnye predpriyatiya (v chastnosti priborostoitel'nye). Tem samym budet znachitel'no snizhena "proizvodstvenno-infrastrukturnuya" chast' svyazannyh s nim othodov. Othody dolzhny rass