Считаю важным, в меняющемся и непостоянном мире, быть абсолютно независимым на сколько это возможно. В данный момент рассматриваю вариант устройства дома с автономными системами жизнеобеспечения, замкнутого цикла и экологически безопасного. С местом (регионом) строительства каждый решает для себя сам и, более того, об этом много статей и постов. Решил поделится найденной информацией и мыслями по данному поводу. В большей степени выкладываю картинки для наглядности. Вариантов очень много, покажу некоторые из них.
Все начинается с проектирования. Необходимо учитывать множество факторов. Экодом должен обеспечиваться теплом, горячей водой и электричеством только за счет солнечной энергии и являться домом нулевого энергопотребления (не использующим невозобновимые источники энергии). Получение тепловой энергии из солнечного излучения осуществляется в солнечных (воздушных или жидкостных) коллекторах, а электрической энергии — в солнечных батареях. Избытки тепловой энергии накапливаются и хранятся в сезонных и суточных аккумуляторах тепла. Длительному сохранению тепла в доме способствуют также архитектурные и конструкторские решения, эффективные утеплители. При недостатке «солнечного» тепла и электроэнергии в экодоме используются другие генераторы тепла на возобновимом топливе, а так же централизованная энергосистема. Для строительства экодома должны использоваться местные строительные материалы, малозатратные по способу добычи, переработке, перевозке, позволяющие применять технологии строительства дома без тяжелой техники. При эксплуатации экодома необходимо применять естественные биоинтенсивные технологии для переработки и утилизации органических отходов (твердых, жидких) и для повышения плодородия почвы, выращивания сельхозпродукции. Это можно обеспечить ведением органического земледелия и выращивания компостных культур для удобрения сада-огорода без привоза удобрений извне. Экодом должен обеспечить накапливание экологического ресурса участка, на котором он построен.
Пример.

1.Солнечный коллектор.
2.Грунтовой сезонный тепловой аккумулятор.
3.Трубы каркаса с вентиляционными каналами.
4.Соломенные блоки.
5.Вентиляторы системы принудительной вентиляции.
6.Теплообменник-рекуператор.
7.Канал в грунте.
8.Армированное стекло
9-10.Полимерная гофрированная трубка.
11.Теплоизолированный бак горячей воды.
12,14,15,20.Воздушно-дренажные каналы.
13.Теплоизолированный гравийный фундамент.
16,17,18.Задвижки.
19.Локальная система биообработки и утилизации стоков для повышения плодородия приусадебного участка.
Архитектура

Пример дома с элементами солнечной архитектуры.

При проектировании необходимо учитывать количество членов семи и будущие потребности.



Архитектура экодома-коттеджа. Внешний вид и планировка


Архитектура экодома-подворья из разных строений

При планировании надо стремиться к уменьшению размеров придомового участка, изымаемого из природы (площадь самого дома и площадок с твердым покрытием). Планировка участка предполагает оптимальное взаимное расположение дома, цветника, ботанической площадки с учетом естественного уклона, направления ветров, окружающей растительности, распределения грунтов.

Планировка участка и прилегающей территории для экодома с активным ведением на участке сельхоздеятельности.

Утепление.

Утепление. Будем исходить из того как теряет тепло традиционный дом.

Все внутренние отапливаемые помещения в разных вариантах конструкции экодома должны быть так теплоизолированы от внешней среды, чтобы теплопотери за год были меньше, чем количество тепла, которое можно получить за год от солнца и аккумулировать в доме. Особое внимание следует обратить на то, чтобы в конструкции корпуса не было мостиков холода.


Как должен быть утеплен экодом

Схемы утепления разных конструкций корпуса экодома.


Фундамент
Традиционно используются следующие типы фундаментов: столбчатые, ленточные, фундаменты из мелких блоков.

Для строительства экодома из этих типов фундаментов лучше подходит буронабивной.

Достоинства. Буронабивной фундамент минимально разрушает ландшафт, он дешевле, т.к. исключается рытье котлована, такой фундамент не требует утепления, гидроизоляции и пароизоляции. На его строительство расходуется меньше бетона и его исполнение возможно без тяжелой строительной техники. Не требуется защиты от радона.
Замечание. При таком фундаменте экодом не имеет подвала. Для размещения инженерного оборудования строится специальное техническое подполье, значительно меньшее, чем подвал. Оборудование можно разместить также в цокольном этаже или в техническом помещении первого этажа.

Ленточный фундамент для дома.

Фундамент из мелких блоков.

Дренажная система при устройстве фундамента.

Для увеличения долговечности фундамента и защиты его от подземных вод, дождевой и талой воды, просачивающейся с поверхности земли, вокруг фундамента устраивают дренажную систему.


Узел состыковки фундамента, перекрытия и стены.

При проектировании узла сочленения фундамента, перекрытия и стены надо избежать мостиков холода.

Перекрытие первого этажа
Возможны три варианта перекрытий для первого этажа:
а) над отапливаемым подвалом
б) над вентилируемым подпольем
в) по грунту.


Стены
При строительстве экодома могут использоваться различные типы стен. Важно обеспечить необходимую теплозащиту и тепловую инерцию экодома. Конструкция стены выглядит следующим образом, если послойно рассматривать ее в направлении изнутри — наружу: сначала идет слой отделки (побелка, обои и т.д.), затем — слой штукатурки, пароизоляция, несущая часть стены (из кирпича, бетона, дерева, грунтоблоков и т.д. или каркас), слой утеплителя, вентилируемый зазор, облицовка. Для упрочнения конструкции стены между слоями устраиваются специальные связи. Стена может состоять из однородного теплоизолирующего материала, а может состоять из тяжелой несущей части и легкого утеплителя. В последнем случае утеплитель всегда располагается снаружи.

Утеплитель
При строительстве энергоэффективного дома можно использовать любой утеплитель. Лучше всего со сроком эксплуатации, равным сроку эксплуатации дома. Утеплитель должен обеспечить такую теплозащиту дома, чтобы суммарные теплопотери зимой были меньше, чем количество солнечной энергии, накопленной летом в сезонном аккумуляторе.
Наиболее широко применяются два типа утеплителя: засыпка легким материалом и плиты из тонких искусственных волокон. При использовании засыпки необходимо предусматривать будущую усадку. Плиты из утеплителя применяются по рекомендации изготовителя. Если срок действия утеплителя меньше срока эксплуатации, необходимо предусмотреть технологию его замены, в том числе — демонтаж облицовки.

Перекрытие второго этажа
Перекрытие между первым и вторым этажами обыкновенное, если второй этаж отапливаемый

Крыша
Типы крыш: совмещенная (применяется для мансардного этажа) и холодная традиционная (для обычного одноэтажного и обычного двухэтажного дома).

Окна, двери.
Простейший способ добиться повышения энергоэффективности окна — это исключение функции проветривания (вентиляции), — и применение теплоэффективных ставень. Простая конструкция окна с внутренней задвигающейся теплоэффективной ставней.


Окно с тройным остеклением и теплоэффективной задвижной ставней.

Входной тамбур
Входной тамбур может быть совсем небольшим — иметь размеры равные толщине стены и размеру дверей. Для удобства проход в технический подвал и в погреб в зимнее время года можно сделать из тамбура, сделав его достаточно большим (выход из тамбура в ледник делать не обязательно, т.к. он эксплуатируется в летнее время года).


Система отопления

Система воздушного солнечного обогрева.

Если построить теплый экодом, как описано в предыдущей главе, то прямое использование солнечной энергии с середины февраля по май и с сентября по октябрь, обеспечит экодом теплом.
В этот период отапливать экодом проще всего при помощи воздушных солнечных коллекторов. Типичная система воздушного солнечного обогрева представлена на Рис. Система состоит из воздушного солнечного коллектора, воздуховодов, вентилятора. Если температура в помещениях недостаточна, то горячий воздух из коллектора попадает в комнату. Более холодный воздух из комнаты подается в воздушный коллектор и подогревается в нем. Если в помещениях тепло, то горячий воздух поступает в тепловой аккумулятор. Воздух начинает циркулировать, когда работает вентилятор, который приводится в действие солнечной батареей. Такая система удобна тем, что вентилятор работает только тогда, когда солнечная батарея вырабатывает электричество и именно в это же время солнечный коллектор нагревает воздух. Весной осенью система работает на нагрев помещения и на накопление тепла в суточном аккумуляторе. Летом эта энергия накапливается в сезонном аккумуляторе.

Воздушный солнечный коллектор

Площадь воздушных коллекторов, необходимая для нагрева помещений в экодоме определяется теплотехническими параметрами дома. В отсутствии солнца недостаток тепла компенсируется дровяной печью медленного горения с каталитическим дожиганием горючих газов.


Каталитическая печь медленного горения

В настоящее время солнечная система обогрева не в состоянии обеспечить полностью отопление дома весь отопительный период. Поэтому для подогрева экодома используются дополнительные печи на растительном топливе. Самые лучшие — это дровяные печи медленного горения с каталитическим дожигом горючих газов (Рис. 6.3). Низкие теплопотери экодома позволяют использовать печи малой мощности. Кроме того, дрова являются возобновимым источником энергии.


Теплый пол.



Воздушное отопление

Схема установки печи-калорифера для системы воздушного отопления дома:
1 — калорифер; 2-4, 6 — каналы; 5 — решётка; 7 — вентилятор.

Печь-калорифер

Печь-калорифер, разрез

Соединение калорифера с топливником

схема распределения тепловых потоков в доме с воздушным отоплением

Система ГВС.

Водогрейные системы, использующие солнечную энергию, бывают двух типов: с естественной и принудительной циркуляцией воды.

Термосифонная водогрейная система с водяным солнечным коллектором

Система солнечного нагрева воды с принудительной циркуляцией.

Суточный водяной аккумулятор тепла


Суточный водяной аккумулятор тепла.
ЭГ — электрогенератор;
ТГ — теплогенератор;
1 — бак с водой; 2 — дымовые трубы; 3 — кожух; 4 — каналы подачи теплого чистого воздуха; 5 — нижняя (входная) дымовая камера; 6 — верхняя (выходная дымовая камера; 7 — подача дыма в регенератор; 8 — подача чистого воздуха к ТА; 9 — кожух; 10 — поверхность теплообмена; 11 — забор чистого холодного воздуха; 12 — забор теплого отработанного воздуха; 13 — выхлопная труба; 14 — переключатель; 15 — канал подачи сбросного воздуха в теплицу; 16 — шторки; 17 — вент-каналы вертикальные; 18 — дымосос.

Холод

Встроенный в стену зимний холодильник

Погреб


Ледник


Обыкновенный земляной погреб

Погреб-лабаз для хранения овощей

Земляной погреб на склоне

Погреб с надстройкой погребицей

Пристенный погреб

Система вентиляции

Естественная вентиляция


Вытеснительную схему, применяемую для экодома в целом, необходимо дополнить традиционной схемой с контролируемым притоком и оттоком воздуха для кухни, ванной комнаты и туалета, причем вытяжку надо устраивать через туалет. В случае принудительной вентиляции необходимо применять сбалансированную систему


Рекуперация тепла в системе вентиляции

Такие системы позволяют вернуть 50-70 % тепла в дом.

Пластинчатый рекуператор тепла для системы с принудительной вентиляцией.

Роторный рекуператор тепла для системы с принудительной вентиляцией

Система водоснабжения

Водоснабжение экодома для питья и хозяйственных нужд может осуществляться от централизованных систем водоснабжения (водопровода) и от индивидуальных источников (колодцы, скважины).
В экодоме предусмотрена система сбора и накапливания дождевой и талой воды. Для этого, со всех поверхностей экодома и прилегающего участка с твердым покрытием по специальным водотокам вода собирается в накопительный резервуар или небольшой пруд.

Биопереработка твёрдых органических отходов

Органические отходы перерабатываются в специальных биореакторах в техническом подвале или на участке методом компостирования с последующей утилизацией на ботанической площадке участка.

Однокамерный безводный биотуалет непрерывного действия (Кливус-Мультрум)

Двухкамерный безводный биотуалет

Комбинированный контейнерный биотуалет со смывом и фильтрацией стоков

Переработка и утилизация бытовых стоков


Простейшая система накопительного типа

Система раздельной очистки бытовых сточных вод
с использованием компостирующего биотуалета

Система раздельной очистки бытовых сточных вод с использованием смывного туалета

Система для повторного использования воды

Жироуловитель

Фильтр для стоков от стиральной машины

Эффективный септик, совмещенный с фильтром

Фильтрующая траншея

Фильтрующая кассета

Почвенно-песчаный фильтр

Ботаническая площадка

Накопительный пруд

Идей и технологий много. Можно использовать отдельные методы и принципы, но результата можно добиться в совокупном использовании целой системы.
Пока все. Хорошего настроения.