Раньше мы хотели оставить след. Теперь цель — оставить как можно меньше.
Цены на нефть растут. Планета нагревается. Сообщение достаточно громкое. Люди устали от экологического следа, который они оставляют за собой. Экономически целесообразно отступить. Это также кажется правильным. Зеленые технологии — это уже не просто модное слово. Это ответ. Они сокращают отходы. Они резко снижают зависимость от источников энергии, выбрасывающих парниковые газы в атмосферу.
Корпорации подхватывают эту волну. Они инвестируют в эффективность по двум причинам. Во-первых, это экономит деньги. Во-вторых, это привлекает клиентов, которым небезразлична планета. Архитекторы тоже играют по этим правилам. Зеленое строительство — это новый стандарт. Но «стандарт» — это не интересно. Это просто базовый уровень.
Большинство зданий называют себя устойчивыми, потому что они используют немного меньше ископаемого топлива, чем старые модели. Это низкая планка. Дизайн ZeroHouse переворачивает сценарий. Он не просто снижает воздействие. Он устраняет его.
Эта конструкция работает полностью автономно. Никаких линий электропередач. Никаких ежемесячных счетов. Только солнце.
Представьте дом с нулевыми затратами на энергию. Комфортный. Теплый зимой, прохладный летом. Теперь представьте, что вы строите его посреди никуда. Не требуется подключения к коммунальным сетям. Вы сваливаете две платформы грузовиков, полные материалов, на удаленный участок земли. Спустя один день дом стоит.
Звучит как научная фантастика. Но это не так. Это сборное инженерное дело, встречающееся с радикальной устойчивостью.
Зміст
Почему ZeroHouse отличается от стандартного зеленого строительства
Стандартные зеленые дома стремятся быть эффективными. ZeroHouse стремится быть независимым.
Большинство устойчивых конструкций все еще привязывают вас к сети. Они снижают нагрузку, конечно. Но вы все еще подключены. ZeroHouse полностью обрывает связь. Он питается только возобновляемой энергией. В частности, солнечной энергией.
Это важно для удаленных мест. Там, где не доходят линии электропередач, традиционное строительство — это кошмар. Вам нужны генераторы. Вам нужны поставки топлива. Вам нужна инфраструктура, которой не существует. ZeroHouse решает эту проблему, будучи самодостаточным с первого дня.
Речь идет не только об энергии. Речь идет о логистике.
- Сборные модули прибывают готовыми к сборке.
- Два грузовика-платформы перевозят всю конструкцию.
- Строительство за один день означает минимальные затраты на рабочую силу и быстрое развертывание.
Вам не нужна бригада из пятидесяти человек. Вам не нужны месяцы на возведение каркаса. Вам нужен участок. И вам нужно солнце.
Как построить автономный ZeroHouse за один день
Так как же дом строится за 24 часа?
Он не строится с нуля. Он собирается.
Компоненты производятся вне площадки. Точная инженерия берет на себя разрезы, уплотнения, проводку. К тому времени, как прибывают грузовики, дом по сути является набором для сборки. Очень дорогим и очень умным набором.
Вот примерный рабочий процесс:
- Подготовка площадки. Очистите землю. Залейте фундамент. Это единственная часть, которая варьируется в зависимости от местоположения.
- Доставка. Два грузовика-платформы разгружают модули.
- Сборка. Модули поднимаются на место. Они соединяются между собой.
- Подключение. Внутренние системы — вода, отходы, солнечная энергия — интегрируются.
Автономный аспект — это
Как уместить семью в 650 квадратных футах
Дом zeroHouse так и не был построен. В этом вся загвоздка. Но в 2007 году Техасское общество архитекторов всё равно присудило ему Премию за дизайн. Скотт Шпехт из компании Specht Harpman предложил проект с минимальной площадью застройки, но с большим обещанием. Четыре взрослых. Шестьсот пятьдесят квадратных футов. Звучит тесно. Возможно, даже слишком тесно. Но технические характеристики говорят об обратном.
В доме есть две спальни. Гостиная. Полноценная ванная комната. Кухня. Ниши для хранения разбросаны по всем доступным местам. Есть крытая терраса, солнечная терраса и наружный душ. Да, два душа. Один внутри, другой снаружи. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования поддерживают комфорт независимо от техасской жары.
Если вы ненавидите принимать решения, этот сборный дом — ваша мечта. Вам не нужно выбирать мебель. Она встроена.
- Кровати king-size в обеих спальнях
- Подоконники, которые также служат местом для хранения
- Кресла на террасе
- Ковры из натуральных волокон
- Угловой диван для гостиной
- 42-дюймовый ЖК-телевизор
- Индукционная варочная панель
- Микроволновая печь
- Полноразмерный холодильник
- Обеденная кабина
Всё готово к использованию. Вы заходите внутрь. Всё уже на месте. Не нужно искать диван, который пролезет в дверь. Не нужно гадать, влезет ли холодильник в нишу. Дизайн диктует эффективность. Вы просто живёте в нём.
«Амбициозный проект zeroHouse стал победителем Премии за дизайн Техасского общества архитекторов в 2007 году».
Почему дом, которого не существует, имеет значение? Потому что он показывает, что возможно, когда вы убираете всё лишнее. Вам не нужно пространство ради пространства. Вам нужна функциональность. Встроенная обеденная кабина экономит площадь пола. Наружный душ снижает сложность внутренней сантехники. Индукционная плита готовит быстрее. Всё сводится к разумным ограничениям.
Большинство домовладельцев впадают в панику при виде 650 квадратных футов. Они видят студийную квартиру. Шпехт видит дом для четырёх человек. Это требует дисциплины. Если у вас двадцать стульев, это не для вас. Но если вам нравится простота? Встроенная природа zeroHouse устраняет трудности, связанные с декорированием. Вы не создаёте интерьер. Вы обживаете его.
Список включённых элементов конкретен не просто так. Полноразмерный холодильник на крошечной кухне — это роскошь. Это значит, что вы не идёте на компромиссы в хранении продуктов. Кровати king-size? Ещё одна роскошь. В большинстве крошечных домов их заменяют на односпальные. Здесь — нет.
Практично ли это для самостоятельного строительства? Не совсем. Это проект сборного дома. Вы не сможете просто построить его на заднем дворе с помощью молотка и нескольких досок 2×4. Прочность конструкции и встроенная мебель требуют точного производства. Но урок применим. Посмотрите, что можно встроить в ваш ремонт.
Хотите больше места для хранения? Постройте подоконник с откидными крышками. Ненавидите беспорядок? Установите угловой диван, который определяет пространство комнаты, не блокируя свет. zeroHouse доказывает, что маленький не значит скудный. Это значит осознанный. Каждый дюйм оправдывает своё существование.
Наружный душ — приятная деталь. Смыть соль или грязь, прежде чем занести их внутрь, — это меняет правила игры. Это сохраняет интерьер чистым. Это расширяет жилое пространство на террасу. Это небольшая особенность, которая оказывает большое влияние на повседневную жизнь.
Вы можете задаться вопросом, могут ли четыре взрослых человека действительно жить там. Ответ зависит от вашей терпимости
Как zeroHouse работает автономно, без подключения к электросетям
Вы, возможно, смотрите на эти 650 квадратных футов площади и задаетесь вопросом, как там могут разместиться четверо взрослых, не залезая друг другу на голову. Пространства мало. Шпехт утверждает, что небольшие площади означают маленький экологический след. Дизайн заставляет жить эффективно. Встроенные элементы задействуют каждый дюйм.
Но настоящая загадка — не площадь. Это энергия. Или ее отсутствие.
Этот дом не подключен к общей сети. Нет проводов. Нет ежемесячных счетов за коммунальные услуги от местной энергетической компании. Так как же он работает? На солнечной энергии. Это единственный источник.
Крыша покрыта фотоэлектрическими элементами. Они улавливают солнечный свет и преобразуют его в электричество. Но вот в чем подвох. Солнечные панели работают только тогда, когда светит солнце. А что насчет ночи? А что насчет пасмурных дней?
Здесь на первый план выходит эффективность. Те светодиодные лампы, о которых я упоминал ранее? Они нужны не только для атмосферы. Это стратегический выбор. Лампы накаливания тратят энергию на нагрев. Светодиоды направляют большую часть своей мощности на освещение. Меньше потраченной впустую энергии означает, что аккумуляторная батарея служит дольше.
Дом использует систему аккумуляторов для хранения избыточной энергии, вырабатываемой в течение дня. Это запасенное электричество поддерживает освещение, заряжает ваши устройства и питает энергоэффективные приборы ночью. Это замкнутый цикл.
Шпехт спроектировал этот дом для людей с деньгами, которые хотят сократить свой экологический след. Цена составляет около 350 000 долларов. Это примерно 530 долларов за квадратный фут. Сейчас это дорого. Сборные дома часто имеют премию в начальные стадии. Но Шпехт считает, что спрос увеличит предложение. Больше построенных единиц означает снижение затрат на каждую единицу. Он надеется, что первые дома будут построены к концу 2008 года.
Безопасен ли он? Да. Двери сделаны с использованием кевлара. Этот материал в пять раз прочнее стали по весу. Окна используют SentryGlas для защиты от ударов. А система замков полностью врезная. Вы не просто прячетесь от стихии. Вы надежно заперты внутри.
Внешние панели устойчивы к царапинам и вмятинам. Стальная рама покрыта порошковой краской для предотвращения коррозии. Он построен так, чтобы служить долго при минимальном обслуживании. Вы можете настроить внешний цвет и узоры материалов, если хотите проявить индивидуальность. Но основная структура остается сфокусированной на одном: поддержании энергетического баланса.
Экзотические вращающиеся модули снаружи — не просто для красоты. Они создают тень. Они формируют террасы. Они управляют тепловым притоком. Каждый угол выполняет свою функцию.
Так что да. Он маленький. Он дорогой. Но он работает исключительно на солнце.
Как на самом деле работает солнечная система ZeroHouse
Суть дизайна zeroHouse проста. Он работает исключительно на солнечной энергии. Без подключения к электросети. Без ископаемого топлива. Только солнечный свет, падающий на крышу.
На крыше расположены две основные системы. Фотоэлектрические (PV) панели для выработки электроэнергии. Солнечные панели для нагрева воды для отопления. Обе используют солнечные элементы. Вы знаете, о чем речь. Те самые, что стоят на дешевых калькуляторах. Но большего размера.
Вот физика процесса, изложенная максимально просто. Солнечный свет достигает Земли в виде пакетов энергии, называемых фотонами. Когда эти фотоны сталкиваются с полупроводниковым материалом внутри солнечных элементов, они выбивают электроны из их атомов. Освободившиеся электроны начинают двигаться. Этот поток и есть электрический ток.
Этот ток питает дом. Телевизор. Холодильник. Всё остальное.
Фотоэлектрические панели не деградируют в процессе эксплуатации. Они сохраняют свою эффективность.
Это делает дом пригодным для использования в любом месте. Даже вне электросети. Не нужны линии электропередач. Архитектор спроектировал эти панели так, чтобы они служили долго. Интенсивная эксплуатация не снижает их эффективность.
Что происходит, когда солнце садится?
Становится темно. Набегают облака. Гаснет ли свет?
Нет. Батареи спасают ситуацию.
Система накапливает избыточную солнечную энергию. По утверждениям архитектора, полный заряд позволяет дому работать до недели без какого-либо солнечного света. Это серьезный запас. Вам не нужно беспокоиться о том, что пасмурный вторник лишит вас электричества.
Но одних накопителей недостаточно. Вам все равно нужно потреблять меньше.
Почему эффективность важнее, чем выработка энергии
Вырабатывать энергию легко, если у вас достаточно места на крыше. Мудро ее использовать — вот сложная часть.
ZeroHouse поддерживает низкий уровень потребления. Как? За счет изоляции. Об этом мы поговорим дальше.
Сначала рассмотрим дополнительную функцию.
В некоторых климатических зонах солнца поступает больше, чем может использовать дом. Панели вырабатывают больше энергии, чем требуется холодильнику и телевизору. Вы ее выбрасываете?
Нет. Вы подключаете свой гибридный автомобиль.
Избыточная энергия направляется в транспортное средство. Это умная замкнутая система. От солнца к дому. От дома к машине. Почему бы не воспользоваться этим?
Замораживание тепла: изоляция ZeroHouse
Изоляция — это не просто про сохранение тепла. Это про поддержание стабильной температуры.
В следующем разделе мы рассмотрим, как zeroHouse удерживает тепло (и холод). Это секретное оружие для продления срока службы батарей.
Почему утепление R-58 делает возможным автономное проживание
Вы можете установить самую совершенную в мире солнечную батарею или ветрогенератор. Но это не имеет значения, если ваш дом протекает, как решето. zeroHouse работает автономно, потому что он препятствует перемещению тепла. Точка.
Конструкция использует замкнутые ячейки пены для структурной изоляции. Это не ваш стандартный розовый пушистый материал. Пена с закрытыми ячейками блокирует пар и тепло. Пена с открытыми ячейками пропускает влагу. Этот материал достигает показателя R-58 для стен, крыши и пола.
Сравните это с типичными домами в США. Большинство из них имеют показатели от R-11 до R-28.
R-58 означает, что системе HVAC практически не нужно работать. Она не пропускает жару летом. Она сохраняет тепло зимой. Вы не боретесь с погодой. Вы ее игнорируете.
Высокоэффективные окна, которые действительно работают
Большие окна обычно являются причиной катастрофических теплопотерь. Но не здесь.
В каждой комнате есть остекление от пола до потолка. Но это не стандартные стекла. Они имеют тройную изоляцию и оснащены стеклом с низкоэмиссионным тепловым зеркалом.
«Low-e» означает низкую эмиссивность. На стекле есть тонкий слой металлического оксида. Он блокирует передачу тепла. Часть «теплового зеркала» отражает инфракрасное излучение обратно внутрь (или наружу), не затемняя свет. Вы получаете вид. Вы избегаете теплопотерь.
Аэрогель: самое легкое твердое вещество на Земле
Не игнорируйте двери. Они утеплены вакуумными панелями из аэрогеля.
Аэрогель — это технология NASA. Он изготовлен из стеклянных материалов, но лишен почти всей массы. Технически это самое легкое твердое вещество на Земле. И это невероятный изолятор.
Архитектор утверждает, что эта система работает круглый год в диапазоне широт от 36° с.ш. до 36° ю.ш.
Хотите расширить границы? Вы, вероятно, сможете справиться с 47° с.ш. или 47° ю.ш., если синхронизировать использование с сезонами. Это огромный диапазон для модульного здания.
Секрет водопровода — бесплатный
Дому нужна вода. Перекачка воды требует энергии. Насосы потребляют электричество.
Система водоснабжения zeroHouse обходится без насоса. Она опирается на силу, которая всегда действует. Она возобновляема. Она доступна повсюду. И она ничего не стоит.
Гравитация.
Просто. Эффективно. Без отходов.
Как ZeroHouse справляется с водой без подключения к сетям
Забудьте о муниципальных трубах. ZeroHouse не просто «пьёт» из городской сети; он создаёт собственное водоснабжение. На крыше находится огромная цистерна. Она вмещает 22 000 галлонов дождевой воды. Это серьёзная ёмкость.
Возможно, вас беспокоит вопрос о питьевой дождевой воде. Не стоит. Система пропускает собранную воду через два фильтра. Они очищают воду настолько, что её можно пить. Это автономное водоснабжение.
Внутри вы найдёте туалеты с малым расходом воды. Они справляются со своей задачей, используя лишь малую долю воды, которую расходуют стандартные модели. Эффективность — это не только солнечные панели. Это каждый капля, которая касается вашей кожи или уходит в канализацию.
Почему гравитация выполняет работу водопровода
Насосы потребляют электричество. Электричество стоит денег. ZeroHouse полностью отказывается от насосов.
Здесь двигатель — гравитация. Она бесплатна. Она надёжна. Она проталкивает воду через арматуру низкого давления, не затрачивая ни ватта энергии. Дом расположен выше, чем сантехника, позволяя физике выполнить тяжёлую работу. Никаких моторов. Никакого шума. Просто вода, текущая вниз по склону.
Это простой трюк, который экономит энергию и упрощает систему. Зачем сжигать топливо для перемещения воды, если Земля сделает это бесплатно?
Превращение мусора в золото: система компостирования под полом
США выбрасывают более 200 миллионов тонн твёрдых отходов в год. Большая часть из них попадает на свалки, где тихо гниёт. Дизайнеры ZeroHouse ненавидят эту идею. Мусор — это просто ресурс, оказавшийся не там, где нужно.
Поэтому они установили компостную установку под полом.
Это не обычная уличная бочка. Это герметичный вращающийся отсек. Внутри совместно работают бактерии, почва, вода и кислород. Микроорганизмы питаются органическими отходами. Они разлагают их. Результат? Пригодное удобрение.
Пахнет ли компост? Хитрость вентиляции
Компостирование обычно воняет. Но не здесь.
Установка плотно закрыта. Запахи вытягиваются вверх и выводятся через крышу. Ваше жилое пространство остаётся свежим. Вы не почувствуете запаха гниющей еды, пока смотрите телевизор.
Обслуживание практически не требуется. Система формирует компостные блоки. Их нужно вынимать только дважды в год. Каждые шесть месяцев вы их убираете. И всё.
Это рационально. Это чисто. Это превращает отходы в почву без лишних хлопот.
Дом самостоятельно справляется с водой и отходами. Но как он отслеживает всё это? Как он знает, когда нужно что-то корректировать?
В следующем разделе рассказывается о «мозге» ZeroHouse и якорях, которые удерживают всё вместе.
Как «мозг дома» контролирует всё
Архитектор называет это мозгом дома. Это не просто маркетинговый ход. Это центральная нервная система zeroHouse. Датчики, установленные по всему интерьеру, отслеживают активность. Они передают данные в веб-интерфейс. Вы можете проверять систему со своего компьютера. С любого компьютера, где угодно.
Система регулирует потребление энергии в реальном времени. Если комната пуста, свет выключается. Если солнце освещает южную стену, жалюзи автоматически настраиваются. Есть даже режим гибернации. Когда вы отсутствуете недели или месяцы, дом переходит в режим низкого энергопотребления. Он поддерживает структурную целостность и температуру, не расходуя энергию впустую. Вы сохраняете контроль. Дом не перехватывает управление. Он просто наблюдает.
Фундамент с минимальным воздействием на ландшафт с помощью спиральных анкеров
Большинство фундаментов разрушают землю. Бетонные плиты требуют земляных работ. Земляные работы означают перемещение грунта. zeroHouse обходит это. Он использует четыре спиральных анкера. Завинчивайте их в землю. Вот и всё. Дом касается земли только в четырёх точках.
Это важно по двум причинам. Во-первых, ландшафт остается нетронутым. Нет нарушенного грунта. Нет риска эрозии. Во-вторых, это идеально подходит для чувствительных участков. Места, куда не может проехать тяжелая техника. Или где местные нормы запрещают разрушительное строительство. Архитектор намеренно спроектировал фундаментальную систему таким образом. Минимальное воздействие. Максимальная стабильность.
Устойчивость к ветру и способность к установке на склонах
Спиральные анкеры кажутся хрупкими. Но они таковыми не являются. В сочетании с трубной стальной рамой они создают конструкцию, которая легко выдерживает ветер. zeroHouse может выдерживать ветер до 140 миль/ч (225 км/ч). Это сила урагана.
Система анкеров также справляется с рельефом, который недоступен большинству домов. Она безопасно устанавливается на склонах до 35 градусов. Она может даже выдержать 10 футов воды (около 3 метров). Зоны затопления? Крутые склоны? Фундамент адаптируется. Вам не нужно выравнивать землю. Вы строите на ней. Это меняет наше представление о выборе участка. Больше не нужно срезать холмы, чтобы сделать их плоскими. Просто закрутите анкеры. Поднимите дом. Готово.
На самом ли деле автономное проживание доступно по цене?
zeroHouse делает автономное проживание реалистичным. Не теоретическим, а практическим. Но у скептиков есть основания. Зеленые технологии остаются дорогими. Солнечные панели. Сбор дождевой воды. Утепление повышенной эффективности. Это не дешево. Масштабировать это на каждый район? Сейчас это маловероятно.
Однако для тех, кто обеспокоен глобальным потеплением, такой компромисс привлекателен. Жизнь без зависимости от ископаемого топлива. Отсутствие выбросов парниковых газов от вашего дома. Это чистый разрыв с прошлым. Способен ли zeroHouse выдержать суровые условия, высокие энергопотребности и экономическую реальность, покажет время. Время покажет.
Zero-Town: сообщество из 15 домов zeroHouse
Один китайский застройщик не ждет, пока время покажет. Он строит Zero-Town. Сообщество из 15 домов zeroHouse. Это витрина. Доказательство концепции. Если это сработает здесь, это сработает и в других местах.
Дизайн касается не только отдельных домов. Речь идет о их группировке. О совместном использовании ресурсов. О демонстрации того, что устойчивое проживание не изолировано. Оно общинное. Ссылки ниже предлагают больше подробностей о практиках зеленого строительства и устойчивых технологиях. Проверьте источники. Изучите спецификации. Посмотрите, подходит ли это для вашего участка.
