Интегрированный жилой комплекс с единым тепловым контуром
Нашёл подходящий бюджетный вариант для создания жилого комплекса с единым тепловым контуром, из готовых конструкций.
Основой может служить промышленная теплица шириной 12 метров, каплевидной формы, обеспечивающей хорошее противодействие снеговым нагрузкам (см. внизу страницы):
http://ural-usadba.ru/production/tepliczy/promyshlenno-fermerskie/tepliczy-fermerskie.html
Внутри теплицы можно разместить одноэтажную постройку, южная сторона которой может примыкать изнутри к торцу теплицы, а северная сторона теплицы быть глухой, из дешёвых энергоэффективных материалов - например, пенопласта обычного или экструдированного.
В расчёте на одноэтажный дом 8х8 и хоз. постройку/хоздворик с северной стороны дома, длина теплицы составит как и её ширина 12 метров и более. Стоимость теплицы 12х12 и высотой 6м, укрытой сотовым поликарбонатом, составит 300тр. Стоимость поликарбоната при этом составит 50тр, срок службы - 10 лет.
На плоской крыше дома под сводом теплицы сможет разместиться сад/ферма, высота свода теплицы над крышей будет достаточной - от 2.5м. Каркас теплицы таков, что позволит в холодный период года развёртывать дополнительное плёночное укрытие под основным поликарбонатным: таким образом, можно обеспечить круглогодичное выращивание растений и хорошую теплоизоляцию.
Возможны варианты, когда южная стена дома не вплотную примыкает к южному торцу теплицы и когда образуется произвольный промежуток: либо край теплицы нависает козырьком над домом, либо даже образует открытое или закрытое пространство веранды и оранжереи шириной в несколько метров. Конструкция теплицы позволит при желании наращивать длину чтобы создать это самое оранжерейное пространство, ещё наращивать и включить в него произвольные элементы: бассейн, игровую площадку, гаражи у границы участка и тп, образовав закрытый двор (атриум). Аналогично можно наращивать заднюю часть теплицы для хозпостроек и хоздвора.
Теплица рассчитана на сотовый поликарбонат, тем не менее с боков теплицы (восточная и южная сторона) напротив окон дома можно установить стеклянные окна достаточного размера, чтобы обеспечивать приемлемый вид из окон дома с достаточно широким углом обзора. Зимой будет особенно эффектно сочетание зелени в пространстве между домом и теплицей, и зимнего пейзажа за окном теплицы.
Влажность внутри теплицы будет всегда повышенной из-за испарений растений и грунта (субстрата, систем гидропоники), поэтому дом должен быть влагоизолирован и вентилироваться изнутри более сухим уличным воздухом. Отработанный в помещении воздух, а так же газы от компостных установок и канализации, будут поступать в теплицу - либо в общее пространство, либо по изолированным секциям: сначала проходить вегетарии, затем в теплицы, а затем выходить наружу или поступать в оранжереи - к этому моменту вредные газы и запахи будут утилизированы в достаточной мере. Распределение циркуляции газов можно производить и любым иным образом: например, из помещения в теплицы и оранжереи, из компостных установок и канализации - в вегетарии.
Ввиду повышенной влажности в тепличном пространстве и с целью повышения теплоизоляции стены дома можно облицевать защитой из пенопластовых пластин, как это сейчас делается для теплоизоляции зданий: между пластинами и поверхностью дома оставляют промежуток для вентиляции стены дома, при этом плиты плотно (фактически герметично) состыкованы. Воздух в промежуток просачивается сквозь стены дома (в случае использования "дышащи-х материалов") и/или из источника сухого воздуха (подсобных помещений, где он предварительно нагревается естественным образом), а затем выводится в тепличное пространство.
Благодаря тепличному укрытию можно серьёзно сэкономить на теплоизоляции дома, практически компенсировав возведение теплицы.
Данная постройка будет фактически вечной: дом не подвержен разрушающим климатическим воздействиям, внутри теплицы ровный тропический климат на протяжении 6-ти месяцев тёплого сезона без применения какого-либо подогрева, а затем плюсовая температура без подогрева или до 10-20 с подогревом, который компенсируется зимним растениеводством и экономией на дорогой растительной продукции в зимний период.
Заменяемый раз в 10 лет сотовый поликарбонат может быть использован под множество других нужд неограниченное время: ландшафтный дизайн, грядки, парники, различная теплоизоляция.
Поскольку контакт с тепличной средой нежелателен, дом одноэтажный, и в любом случае необходима вентиляция дома без необходимости чтобы дом активно "дышал" (поглощал влагу), то можно возводить дома из СИП-панелей, которым не потребуется наружная ветро-парозащита, как и не потребуется собственно крыша. В результате будет эффективное долговечное решение с минимальными затратами, с отличными энергопассивными характеристиками, с расширенной зоной комфорта, определяемой размерами теплицы, а не дома.
Теплица под ключ 12х12 будет стоить: 300тр (комплектующие) + 50тр опалубка и/или винтовые сваи + 50тр доставка и монтаж. = 400тр
Коробка дома 8х8 их сиппанелей ориентировочно 500тр (коробка) + 50тр винтовые сваи + 200тр монтаж. Коммуникации - 300тр. = примерно 1млн.
Согласование монтажных элементов дома и теплицы, изменение опорных конструкций теплицы, установка стеклянных оконных блоков в теплицу напротив окон дома: 100-200тр.
Итого стоимость дома-теплицы обойдётся примерно в 1.5-1.6 млн/руб.
Компостные установки необходимо считать отдельно в зависимости от их производительности. Возможен вариант размещения установок под домом в подвале, либо с северной стороны снаружи дома (на территории хоздвора). Канализацию зарыть под домом или аналогично на территории хоздвора. Предположительная стоимость компостных установок, представляющих собой в простейшем варианте резервуары объёмом примерно 10-30 м3 для послойной укладки органических материалов, и выполненных из бетона, пластика или металла, обойдутся от 50-ти до 150 тр.
Системы отопления и теплоснабжения могут обойтись тысяч в 100 для дома.
Материалы для оборудования теплиц - тысяч 100-200.
Ориентировочно, такой интегрированный комплекс под ключ с отделкой и компостными установками, с отделкой под чистовую, должен обойтись около 2-х млн.руб. При серийном строительстве удастся сэкономить до 20% стоимости.
Дома-теплицы можно размещать аналогично коттеджным посёлкам - в ряд, тогда хоздворы домов можно соединять закрытым переходом из теплицы, по которому будет легко перемещаться между сооружениями в любую погоду пешком или на велосипедах/сегвеях и т.п. , даже персональном одноместном автотранспорте. Для обеспечения только пешеходного движения достаточно коридора шириной 3м, и для дополнительных велодорожек и прочего транспорта достаточно ширины 6 м.
Напоминает лунную или марсианскую базу ))
Что касается современного IT-био-строительства и интегрированных комплексов, то из конкретных проектов интересны следующие (если хорошенько поискать, можно найти ещё больше):
Норвежский проект:
http://www.novate.ru/blogs/291216/39427/
Японский проект "Чайный домик"
https://www.forumhouse.ru/articles/other/3357
Шведский Дом-теплица
https://www.forumhouse.ru/articles/other/4885
https://www.youtube.com/watch?v=TLPRjN9tRqM
https://www.youtube.com/watch?v=Dr1OYFVCf7o
Biomeiler - отопление компостом
http://interesko.info/biomeiler-otoplenie-kompostom/
Отечественный проект энергоэффективного дома (для расшатывания стереотипов):
https://www.youtube.com/watch?v=I-RjND8qJ4o
Теплицы на крышах домов:
http://postroimdoma.com/vse-o-domah/tipy-domov/kak-sdelatj-teplitsu-na-krishe-chastnogo-doma/
Примыкание теплиц к дому, совмещение с животноводческим комплексом, пермакультура:
http://teplica-exp.ru/odnoskatnaya-teplica-iz-polikarbonat/
https://teplica-exp.ru/yekoteplica/
Вегетарий 5-го поколения своими руками:
https://www.youtube.com/watch?v=TtaANVzUEPU
Более сложные вегетарии и комплексы, гелиотеплицы:
http://vse-v-kursk.ru/solnechnyy-bio-vegetariy/
http://lajfhak.ru-land.com/stati/domik-solnechnoy-vegetacii-aleksandra-ivanova
https://ok.ru/matritsaso/topic/65738163219399
Купольные теплицы
http://1poparnikam.ru/stroitelstvo/kupolnaya-teplica.html#oglavlenie0
Можно сделать вывод, что технически возможно и экономически целесообразно в нашем климате интегрировать жилой комплекс с теплицами и компостными установками. Видимо, оптимальные и менее затратные варианты предполагают размещение теплиц на крыше и с южной стороны дома, с восточной и западной - вегетарии. В подвале дома можно разместить компостные или сбраживающие установки, тепло от которых будет естественным образом обогревать снизу дом, а газы будут отводится в теплицы. Часть воздуха из дома из грязных помещений (кухня, туалет) можно отводить в компостную установку. Образуется общий тепловой и газообменный контур. Биогазы можно отводить только в вегетарии (которые являются техническими помещениям), в то время как теплицы могут являться местом отдыха, оранжереями и зимними садами, иметь скорее эстетическое назначение. Или из вегетариев газы пойдут в теплицы, так как будут достаточно очищены от запахов и примесей, но будут содержать более высокие концентрации CO2, чем атмосферный воздух.
Так же в тепловой контур должны войти канализационные станции (размещение в подвале вместе с компостирующими установками, + они тоже выделяют газы) и душевые/бани/сауны.
При строительстве таких домов рационально использовать более современные материалы: газобетон или керамобетон. Ввиду высокой влажности в теплицах между домом и пространством теплицы необходима пароизоляция. Возможно, оптимальный вариант - крепление на стенах дома теплоизоляции из пенопластовых панелей, когда между стеной дома и панелями остаётся зазор для вентиляции стены.
У теплиц стены и крыша будут из стекла, у вегетариев - из сотового поликарбоната.
В зимний период будет нецелесообразно и невозможно обогревать теплицы, кроме той что на крыше после доутепления изнутри плёнками. Тепла хватит только на вегетарии. Стоимость возведения стеклянных теплиц - от 8-10тр/м2, сооружений из поликарбоната вдвое дешевле. С целью экономии, создания уюта и предотвращения повреждений стёкол на уровне от пола до 1 метра стёкла следует заменять поликарбонатом. Примерно половина стоимости возведения теплицы окупается за счёт экономии материалов дома и за счёт энергопассивности всего комплекса. Себестоимость жилья в частном секторе обычно находится в районе 20тр/м2, обогрев в год обходится примерно 300р/м2 газом и от 500р/м2 другими видами топлива или теплоносителей. Внешняя тепличная оболочка сэкономит 20-40% затрат теплоносителя.