Construirea eco-casei de către dumneavoastră: principii tehnologice și scheme

Locuința ecologică autonomă, complet echipată cu sisteme eficiente de asigurare, se poate «întreține» singură. Și fără a dauna mediului înconjurător. Iar a o construi și a o dota cu tehnică inteligentă este perfect realizabil.

Vă vom spune cum să construiți o casă ecologică pe cont propriu, utilizând excluiv materiale de construcție naturale – lut, nisip, paie, lemn. Pentru dumneavoastră am adunat, am studiat și am preentat informații despre cele mai promițătoare opțiuni. Am descris în detaliu tehnologia de construirii a unei locuințe cu prioritate ecologică.

Începătorilor în construcții, recomandările preentate de noi le vor oferi un ajutor efectiv. Pentru a ușura înțelegerea acestei teme complexe, textul este însoțit de selecții foto, scheme informative și instrucțiuni video.

Construirea casei ecologice: vis sau realitate

Interesul pentru construirea de ecocase crește pe zi ce trece – proiectele care anterior păreau fantastice prind viață și arată rezultate uimitoare. Unele principii ale locuințelor ecologice sunt bine cunoscute oricui a locuit sau s-a odihnit la țară.

Și în ziua de azi, în afara orașului se construiesc case din bușteni cilindrici, cherestea, cărămidă – adică din materiale naturale, fără adaosuri artificiale nocive.

Schema unei case de locuit cu două etaje după tehnologia «bârnă dublă» – pereții, planșeele interioare, tavanele sunt realizate din două straturi de lemn (cherestea profilată uscată de pin).

Sătenii și proprietarii de case de vacanță avansați au instalat de mult timp fose septice și stații biologice – sisteme moderne compacte de tratare a deșeurilor. Apele uzate menajere se descompun în mod natural, apoi sedimentul solid este utilizat ca îngrășământ, iar lichidul este curățat (până la 98%) și reintrodus într-o utilizare secundară – pentru udarea grădinii sau a livezii, întreținerea terenului.

Schema sistemului de epurare biologică a apei cu două camere (acțiune aerobă și anaerobă) și câmp de filtrare. După epurare, lichidul se infiltrează în sol.

Desigur, cu sistemul de încălzire situația este diferită: principala sursă de căldură rămâne fie un cazan electric (pe gaz, benzină, cărbune), fie o sobă încălzită tradițional cu lemne. În sistemele ecologice, utilizarea combustibililor naturali (gaz, cărbune, lemne, produse petroliere) este exclusă.

Utilizarea panourilor solare conduce la un consum economic al energiei electrice obținute, deoarece puterea sistemului alternativ nu este suficientă pentru a asigura funcționarea aparatelor energointensive.

Următoarele sunt recunoscute ca surse optime de energie și căldură:

• generator termic hidrodinamic cu cavitator;
• sistem cu panouri solare;
• generatoare eoliene de uz casnic;
• instalații de biogaz (pentru ferme).

Funcționarea sistemelor inteligente de încălzire, economisire a energiei și tratare a deșeurilor este integrată, iar rezultatul este întreținerea complet autonomă a casei, fără nicio poluare a atmosferei sau a solului.

Ecocasă cu o suprafață de 48 m², proiectată de specialiști români, construită din cherestea stratificată și geamuri termopan, acoperișul este acoperit cu țiglă din lemn. Costul – 25 mii de euro.

Rezultă că, dacă se dorește, se poate construi singur o casă absolut „curată”, cu atât mai mult cu cât exemple sunt din belșug – în țările Scandinave, Austria, Germania, Danemarca, Marea Britanie se elaborează sute de proiecte de locuințe ecologice, nu doar de către iubitorii naturii și reprezentanții „verzilor”, ci și de către structuri de stat.

Principiile de proiectare a caselor ecologice

Dacă totuși ați riscat și v-ați hotărât să construiți o casă eco cu propriile mâini, trebuie să începeți cu un proiect – o planificare detaliată a tuturor etapelor de construcție a clădirii și de conectare a sistemelor de susținere a vieții.

Prima etapă – alegerea locului de construcție. Cel mai favorabil teren este o suprafață plană, cu o sursă de apă în apropiere, deschisă razelor solare și vântului. Dacă în regiune bat frecvent vânturi din nord, pe cât posibil partea de nord a casei trebuie protejată (de exemplu, prin plantarea de conifere înalte).

O soluție de proiect interesantă – construcția parțială a casei „în pământ”. O parte a clădirii este protejată și izolată termic în mod natural, singurul dezavantaj fiind iluminatul artificial obligatoriu al părții subterane.

Etapa a doua – definirea nuanțelor construcției unei case ecologice. Un rol important îl joacă izolația termică a casei – cu cât sistemul de protecție naturală este mai eficient, cu atât mai puțină energie va fi necesară pentru încălzire.

Pentru creșterea proprietăților de izolare termică se utilizează mai multe procedee, de exemplu:

• întărirea protecției termice în zonele cu «punți termice»;
• amenajarea unei structuri multistratificate a pereților (până la 4 straturi cu intervale umplute cu material izolant mineral, deșeuri din industria celulozei sau a bumbacului);
• izolarea termică suplimentară a fundației și a subsolului.

O soluție arhitecturală interesantă pentru regiunile nordice – împărțirea spațiului în «iarnă» și «vară». După cum se știe, strămoșii noștri aveau, de asemenea, o colibă de iarnă (cu sobă rusească) și una de vară, neîncălzită.

Multă energie se consumă pentru menținerea funcționării becurilor electrice, de aceea trebuie să se maximizeze iluminatul natural. Pentru aceasta, un perete al încăperii principale poate fi făcut din sticlă, folosind geamuri termopan triple cu rame din lemn și geamuri rezistente la șocuri.

Varianta unei case cu geamuri circulare. Pe parcursul zilei, practic toate încăperile clădirii sunt iluminate natural – prin pereții de sticlă construiți pe perimetru.

Etanșeitatea casei va fi maximă, de aceea merită să vă gândiți și la ventilație. Cu cât mai multe calități utile vor fi încorporate în construcție, cu atât mai puțină energie va fi necesară pentru a asigura zona de locuit cu căldură, lumină și apă curată.

Amenajarea acoperișurilor «verzi» creează un efect suplimentar de izolare termică a clădirii și reține apa de ploaie. Pentru ca iarba să crească pe acoperiș, a fost dezvoltată o tehnologie de echipare a acoperișurilor inversate utilizabile.

Secretele planificării: desene și scheme

Vizualizarea proiectului simplifică execuția acestuia, iar schițele, desenele, schemele cu indicarea amplasării exacte, a parametrilor specifici și a materialelor ajută la «demararea» procesului de îndeplinire a sarcinii.

Nu uitați că construcția casei (inclusiv cu prefixul eco) nu poate fi începută fără documentele de autorizare ale instituțiilor de stat, care dau «undă verde» doar după o examinare atentă a proiectului. Vă recomandăm să întocmiți documentația «serioasă» împreună cu inginerii proiectanți pentru a evita o birocrație îndelungată.

Una dintre variantele schemei generale de construcție a unei case verzi cu indicarea elementelor sistemului de alimentare cu apă, izolație termică, ventilație, iluminat și amenajare decorativă (+)

Ce trebuie să fie reprezentat pe schemele pentru construcția caselor ecologice? Tot ceea ce provoacă măcar cea mai mică dificultate – de exemplu, amplasarea sistemului de ventilație.

O posibilă schemă de ventilație cu recuperator – un dispozitiv care reprezintă un schimbător de căldură, care utilizează căldura gazelor de evacuare pentru încălzirea parțială a sistemului de încălzire (+)

Economia de energie produsă de panouri solare implică, de asemenea, dotarea cu un complex de diverse sisteme, inclusiv de alimentare cu apă caldă.

În schemă este prezentat un sistem cu dublă sursă de energie electrică: panouri solare, amplasate pe panta acoperișului, și un cazan, instalat în partea inferioară a casei (subsol, parter). Această soluție va fi considerată ecologică, dacă pentru funcționarea cazanului se utilizează biocombustibil (+)

Iată încă o variantă de instalare a sistemului solar cu un colector de apă. Dezavantajul unor astfel de sisteme constă în faptul că apa încălzită poate fi utilizată doar ca agent termic sau apă sanitară. Mai mult, doar imediat după încălzire.

Cei care doresc să acumuleze energie solară și s-o folosească pentru încărcarea aparatelor electrocasnice, ar fi mai bine să construiască un sistem helio din panouri solare.

Colectorul solar este fixat pe acoperișul unei clădiri independente, construită special pentru amplasarea sistemului de încălzire a apei. Apa caldă și rece intră în casă printr-o conductă subterană.

Nu este rațional să instalați turbine eoliene în regiunile cu plantații forestiere sau altă protecție împotriva vântului, însă pe malul mărilor, lacurilor de acumulare, în stepe și munți, ele justifică costurile de instalare.

Funcționarea colectorului solar și a generatorului eolian poate fi combinată cu ajutorul unui controler hibrid, care distribuie energia obținută către punctele de consum sau o direcționează către dispozitivele de acumulare (+)

Înainte de construirea unei case de vacanță sau a unei case rurale din cherestea sau bușteni, este necesar să se gândească amenajarea stratului termoizolant.

În funcție de amplasare, se utilizează diferiți izolatori: vată minerală, materiale termoizolante solide și afânate pe bază naturală, saltele din lână sau bumbac.

Iată un astfel de casă au inventat-o oamenii de știință din Țara Galilor. Ea consumă mai puțină energie decât produce. O miniatură „fabrică electrică” este un proiect tip, adică oricine poate achiziționa casa. Se susține că costul său este aproape la fel ca cel al unei case obișnuite.

Panouri solare puternice, instalate pe acoperiș și pe o parte a peretelui, aparate electrocasnice economice, automatizare inteligentă de distribuție – factori care asigură un surplus de energie electrică (+)

Schemele gata pregătite pot fi găsite pe site-urile companiilor care se ocupă cu construcția de eco-case și clădiri cu economisire pasivă de energie.

Acum ne vom opri mai detaliat asupra a două proiecte – construcția de eco-case din paie și lemne cu adaos de lut, care joacă rolul de liant.

Construirea casei ecologice din paie și lut

Paiele, care au calități excelente de izolare termică, au fost folosite din timpuri străvechi în casele țărănești – cu ele se acopereau acoperișurile, se umpleau saltelele, se izolau rosturile dintre bușteni. În regiunile sudice se pot întâlni case compuse în întregime din baloți de paie.

Cunoscând proprietățile materialului și particularitățile tehnologiei de asamblare a cadrului, se poate construi o „casă de paie” cu propriile forțe.

Casele de chirpici pot avea diferite niveluri, configurații ale pereților sau acoperișului, dimensiuni. Din cauza tencuielii de lut, uneori este greu de ghicit că materialul principal de construcție este „cărămida de paie”

Avantajele și dezavantajele blocurilor de paie

Primul lucru de remarcat, – este accesibilitatea materialului principal de construcție. Acesta se obține în urma cultivării și prelucrării culturilor agricole (leguminoase, cereale, cânepă, in etc.).

Boabele, inflorescențele, semințele merg la prelucrare ulterioară, iar tulpinile cu resturi de frunze sunt uscate și trimise ca hrană pentru animale. De asemenea, paiele sunt potrivite pentru realizarea decorului în stil rustic.

Ușurința relativă și dimensiunile compacte ale materialului sunt în avantajul proprietarilor economici, care plănuiesc să se descurce singuri, fără a angaja o echipă de muncitori și fără a închiria utilaje grele de construcții.

Odată cu creșterea cererii de materii prime ecologice, a apărut o întreagă industrie de producție a cărămizii de chirpici (material de construcție din paie presate și lut) și a biocombustibililor.

Chirpiciul și baloții de paie sunt utilizate activ pentru construcția caselor private, deoarece posedă următoarele calități:

• au un grad scăzut de conductivitate termică;
• nu se aprind, ci doar mocnesc (este vorba despre materialul presat și tencuit);
• nu conțin incluziuni chimice;
• au un cost bugetar.

Ca dezavantaje sunt considerate higroscopicitatea și predispoziția asociată la putrezire rapidă. În plus, baloții de paie sunt un loc atractiv pentru rozătoare, care apreciază și ele puritatea ecologică.

Pentru a elimina neajunsurile, se mărește densitatea materialului de construcție până la 300 kg/m³, se armează blocurile și se acoperă cu tencuială cu adaos de var stins.

Regulile de pregătire a materialului

Pentru a construi o casă mai repede, se pot achiziționa baloți de paie gata pregătiți sau cărămizi de chirpici. Ambele variante nu sunt dificil de preparat singur, pregătind din timp o cantitate suficientă de material. Perioada de recoltare are loc la sfârșitul verii sau toamna – timpul culesului recoltei.

Numai în această perioadă tulpinile uscate corespund pe deplin din punct de vedere al caracteristicilor. Până în primăvară, paiele rareori „supraviețuiesc" neschimbate, deoarece se strică din cauza umezelii, se acoperă cu mucegai.

Cărămizile de chirpici (chirpiciul) sunt adesea preparate manual: amestecul de argilă, fibre vegetale, gunoi de grajd și var se pune în forme care seamănă cu cutii fără fund, se compactează și se lasă să se usuce timp de 7-10 zile, întorcându-le pe diferite părți.

Pentru depozitarea materialului, este necesar să se construiască un șopron mare, cu un acoperiș solid și izolat, microclimat uscat și ventilație naturală bună. Ca izolație naturală se folosesc rogojini din paie (de preferință paie de secară, deoarece exact acestea nu sunt plăcute de șoareci).

Ridicarea fundației și a cadrului

În timp ce materialul „se maturizează”, se poate pregăti fundația. Aceasta se amenajează după schema obișnuită pentru o casă cu cadru. Meșterii recomandă o variantă ușoară de fundație în bandă, deoarece baloții au o greutate mică.

Pentru fundație se sapă o groapă puțin adâncă, se asamblează un cofraj din scânduri pe perimetru și se toarnă un amestec gros de argilă și nisip. Apropo, paiele se adaugă uneori și în baza casei.

Înainte ca argila să se întărească, se fixează armături metalice pe colțuri și de-a lungul pereților – pentru legătura viitoare. Apoi, când fundația s-a întărit, se asamblează cadrul din grinzi de lemn (15 cm x 15 cm). Mai întâi se fixează stâlpii de colț, apoi suporturile auxiliare pentru pereți. La elementele verticale se adaugă orizontale – scânduri sau grinzi cu secțiune mai mică.

Dacă este planificată amenajarea unui subsol, fundația trebuie adâncită cu cel puțin 45 cm, iar pe parcursul construcției se va realiza hidroizolarea încăperii subterane.

Legarea cu blocuri de paie

Blocurile se așează alternativ, pe rânduri, după principiul zidăriei de cărămidă. Rosturile dintre rânduri se calafătuiesc. Fiecare bloc se fixează cu o tijă metalică și legături. După umplerea întregului cadru, se realizează o șipcuire pe diagonală cu scânduri subțiri, pentru a conferi pereților mai multă stabilitate. Acoperișul se instalează la sfârșit, conform tehnologiei obișnuite.

Înainte de utilizarea baloților de paie, verificați din nou calitatea acestora: materialul bun are o culoare aurie plăcută și miros de iarbă uscată, este uscat la atingere.

Rosturile și golurile apărute se etanșează cu amestec de chirpici. Dacă este necesară protecția împotriva rozătoarelor, pereții se acoperă pe întreg perimetrul cu plasă metalică cu ochiuri mici. Uneori, pentru izolație, se așează un al doilea strat de rogojini de paie mai subțiri.

Partea exterioară a colibei din paie se tencuiește cu amestec de var (grosime 2,5-3 cm) și se decorează cu vopsea albă sau colorată. Ca pigmenți se folosesc ultramarin, umbră, cobalt violet, miniu de fier și oxid de crom.

Ultima etapă – finisajul interior, în paralel cu care se realizează dotarea clădirii și a terenului adiacent cu sisteme de susținere a vieții.

Tehnologia de construrie a clădirii din lemne și lut

Lemnul de foc, perceput de toți ca un tip tradițional de combustibil, dar care dispare, poate fi folosit altfel – ca material pentru construirea pereților.

Pentru tehnologia de construire a clădirilor din lemne, în Rusia s-a inventat un nume interesant – «glinociurcă», iar în America, unde această metodă de construcție este de asemenea cunoscută, se numește Cordwood. Dacă o casă din lemne este dotată cu un sistem inteligent de economisire a energiei, atunci poate fi considerată în mod sigur ecologică, fără a polua mediul înconjurător.

O căsuță originală «verde», construită după tehnologia cordwood masonry. Naturalitatea este subliniată prin diverse elemente constructive: acoperiș cu inversiune de gazon, grinzi de susținere, finisaje din piatră naturală.

Avantajele metodei «glinociurka»

Construcții străvechi cu pereți din butuci de lemn, fixați cu mortar de lut, au fost găsite în întreaga lume. Unele dintre ele au câteva sute de ani, ceea ce înseamnă că tehnologia se justifică, cel puțin în ceea ce privește calitățile de rezistență și stabilitate. Având o grosime a pereților de la 15 cm la 45 cm, casele nu doar și-au păstrat forma, ci funcționează și astăzi.

Lutul și bucățile de lemn nu sunt doar materialele principale, ci și singurele pentru zidărie. Ele se completează perfect reciproc, creând în casă un microclimat plăcut și confortabil pentru viață.

Persoanele care au avut ocazia să locuiască în case de tip cordwood masonry susțin că iarna este suficient de cald, iar în căldura verii se simte o răcoare uimitoare. Pereții absorb excesul de umiditate și o rețin în interior.

Interiorul casei din lemne se remarcă, de asemenea, prin utilizarea materialelor naturale – zidărie aparentă a pereților, blat de masă din lemn masiv, podele din lemn și rame la ferestre.

Un alt avantaj al materialului natural este costul redus. Locuitorii comunităților izolate, care trăiesc departe de orașe și sunt obișnuiți să economisească la tot, folosesc cu plăcere lemnul pentru construirea locuințelor, inclusiv a celor «din lut».

Particularități ale construrii caselor din butuci

Modul de asamblare a «grămezii de lemne» din lut amintește de o zidărie obișnuită de cărămidă, cu diferența că lemnele pot avea diametru și formă diferite. Lungimea lor este egală cu lățimea peretelui, deci trebuie să fie aceeași.

Pentru zona de mijloc a Rusiei se recomandă utilizarea lemnelor cu lungimea de 50-60 cm, pentru regiunile nordice – până la 80 cm. Lungimea mai mare se explică prin faptul că indicele longitudinal de conductivitate termică a lemnului este de 2 ori mai mare decât cel transversal.

Procesul de construire a unui perete din lemne de diferite forme și mortar de ciment: la margini – un cadru rigid de ciment, în interior – izolație din rumeguș presat.

Mortarul de lut se prepară astfel:

• se ia lut și nisip, se amestecă cu apă;
• se adaugă paie tocate ca element de armare;
• aduc la consistența necesară;
• se așează pe lemne, ca mortarul de construcție.

Pentru rezistență, în loc de lut, se folosește uneori ciment, se adaugă var, iar atunci tehnologia se transformă în «ciment-buștean». Este ușor diferită de cea anterioară. Amestecul de ciment se așează doar pe marginile buștenilor, iar mijlocul se umple cu material izolant – mortar de chirpici sau rumeguș amestecat cu var.

Construcția colectivă a unei clădiri cu formă circulară, folosind tehnologia «lut-buștean»: fiecare strat de lemne este nivelat, buștenii ies ușor din mortarul de lut.

Ca strat final se folosește tencuiala, preparată și ea din componente naturale. Pentru a înmuia structura mortarului de finisare, în lut se adaugă balega – un antiseptic natural.

Mortarul de lut se întărește cel puțin o lună și jumătate – pe tot parcursul perioadei pereții trebuie menținuți uscați. Pentru aceasta, deasupra corpului clădirii se ridică o copertină mare. Uscându-se, lutul va crăpa, prin urmare este necesar să ungeți periodic crăpăturile și să supravegheați integritatea construcției.

Recomandări pentu cei ce încep în construcții

Dacă ați decis să vă faceți o casă din bușteni, cu aproximativ un an înainte de începerea construcției, ocupați-vă de pregătirea lemnului. Acesta trebuie uscat cel puțin 10 luni, pentru ca structura să nu se deformeze ulterior.

Pentru o căsuță de vacanță cu suprafața de 40 m², vor fi necesari aproximativ 30 m³ de lemn. Este mai bine să luați nu bușteni rotunzi, care în timpul așezării se pot crăpa de-a lungul fibrelor, ci lemne tăiate, eliberate de coajă. Lungimea semifabricatelor – 50-60 cm.

Este ușor să obțineți bușteni de aceeași lungime folosind un banc de tăiat, dar unii se descurcă ușor cu sarcina, așezând buștenii pe capre obișnuite. Pe o parte se face un opritor, pe cealaltă, la o distanță anumită, un marcaj – după care se efectuează tăierea.

La ridicarea construcțiilor voluminoase cu două etaje, este obligatorie utilizarea unui cadru din lemn format din stâlpi groși, grinzi și planșee, deoarece sarcina pe pereți crește.

Ordinea de construire a casei:

• realizarea fundației în bandă;
• asamblarea cadrului (în cazul principiului de așezare circular, acesta nu este necesar);
• așezarea etapizată a «grămezii de lemne» cu goluri pentru ferestre și uși;
• pauză pentru maturarea lutului (cel puțin 2 luni);
• construcția acoperișului;
• tencuiala și finisajul interior.

La construcția pereților se pot folosi tehnologii tradiționale. De exemplu, pentru legătura la colțuri se folosește cherestea. Pentru ca lemnele să se așeze drept, pe o parte se pune vertical un scut mare – acesta joacă rol de limitator. Pentru a crește stabilitatea construcției pe orizontală, după fiecare 4 rânduri se recomandă așezarea sârmei ghimpate.

Concluzii și material video util pe această temă

Videoclipurile tematice vor ajuta să înțelegeți nuanțele construcției caselor ecologice.

Video #1. Prezentare generală a caselor orientate ecologic:

Video #2. Film despre construcția unei case de chirpici într-o eco-așezare nordică:

Video #3. Tehnologia «glinociurca» cu propriile mâini:

După cum vedeți, construirea unei case după una dintre cunoscutele tehnologii eco cu propriile forțe este pe deplin realizabilă. Puteți începe nu cu o clădire de locuit, ci cu o încăpere mică anexă, o bucătărie de vară sau un decor de grădină. Încercați să aplicați principiile de amenajare a unei case eficiente energetic – acesta va fi un pas mic către viitor și o experiență personală minunată.

Doriți să vorbiți despre un alt mod original de construire și amenajare a unei eco-case? Au apărut întrebări în timp ce v-ați familiarizat cu informațiile prezentate de noi? Vă rugăm, scrieți comentarii în blocul de mai jos.