Проектная работа: “Строим Экодом для многодетных семей”

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение гимназия «Пущино»

Проектная работа: “Строим Экодом для многодетных семей”

Авторы: Жилинскайте Ангелина – 11А, МБОУ гимназия “Пущино”,

Евдокимов Андрей - 11А, МБОУ гимназия “Пущино”,

Гейер Денис - 10А, МБОУ гимназия “Пущино”

Руководитель: Веремеева Ольга Николаевна – учитель географии, руководитель экологического кружка “Живая река”
Пущино 2015

Оглавление

Справка о деятельности коллектива 3

Введение 4

1.Аналитический обзор литературы 6

1.1 Что такое экодом? 6

1.2.Экологическое домостроение в России и за рубежом 6

2. Условия, материалы и методы исследования 9

2.1. Природные условия территории строительства - г. Пущино 9

2.2. Государственная программа для многодетных 12

2.3. Методы исследования 13

3. Результаты исследования 13

3.1.Результаты полевых исследований 13

3.2.. Проектирование виртуального экодома 17

Выводы и программа действий 22

Список использованной литературы 24

Приложение 25

Справка о деятельности коллектива.

Наш небольшой коллектив является частью Экологического кружка «Живая река», работающего на базе МБОУ гимназия «Пущино» с 2004 года, и, одновременно, частью Молодёжного Движения «Экопоколение», организованного из участников Экоэкспедиций «Строим Экодом» в 2014 году.

Все три автора равноценно участвовали в подготовке проекта, но ответственность за написание Отчёта взяла на себя Ангелина Жилинскайте.

Основная работа по проектированию экодома для многодетных семей была сделана в 2014-2015 году, но данные полевыx исследований обновлены осенью 2015 года


Рис.1 Ангелина Жилинскайте (Экоэкспедиция «Строим Экодом-2015)



Рис.2 Денис Гейер (слева) и Андрей Евдокимов (справа)

(Экоэкспедиция «Строим Экодом-2015)
Введение

Мы, Ангелина Жилинскайте, Евдокимов Андрей, Гейер Денис - многолетние участники Экоэкспедиций “Строим Экодом”. Идея проведения Экоэкспедиций принадлежит нашей незабвенной Галине Павловне Сапожниковой – организатором и руководителем первых пяти экоэкспедиций.



В 2012 году Галина Павловна погибла в страшной аварии, но её идеи живут и Ольга Николаевна Веремеева, с ребятами-единомышленниками, продолжает большое и хорошее дело Галины Павловны по расширению экологического воспитания подростков.

Экоэкспедиции “Строим Экодом” проводятся с 2007 года: в 2007-2008гг. - на территории Биодинамической фермы Маркуса Шумахера, в Тульской области;

в 2010-2011гг. - в Московской области, Серпуховском районе, на Роговской базе охотников и рыболовов (близ дер. Большая Городня) (см. Приложение,рис.1);

в 2012-2014гг. – в Ярославской области, Переславском районе, с. Гагаринская Новосёлка, Центре “Дом Мастеров” (см. Приложение, рис.2,3,4).

Целью наших экоэкспедиций является строительство виртуальных экодомов на конкретной реальной территории. Используя бесценный опыт, полученный в экоэкспедициях, а также помощь и поддержку друзей, мы решили применить его на территории г. Пущино: спроектировать виртуальный экодом для многодетной семьи.

Наш проект очень актуален для жителей г. Пущино, получивших землю по госпрограмме «Землю многодетным». Каждая семья получила 12 соток для целевого строительства. Мы предлагаем полноценный проект их дома, с учетом круглогодичного проживания там семей и использованием в строительстве экологически чистых материалов, доступных и надежных для нашей местности.

Жить в гармонии с природой, употреблять в пищу естественные продукты, окружать себя экологически чистыми вещами - это уже не роскошь, а жизненная необходимость. И очень важное место в списке подобных проблем занимает и создание природного, экологически чистого, натурального жилья, в котором человек чувствовал бы себя комфортно и гармонично.

Цель работы: строительство виртуального экодома для многодетной семьи для круглогодичного её проживания.

Задачи: исследование и изучение природы территории строительства экодома: горных пород и рельефа, климата, вод, почв, растительности и животных.

Выбор модели дома, вида строительства, строительных материалов.

Рассмотрение вопросов, связанных с проведением к дому канализации, водо- и электроснабжения.


1. Аналитический обзор литературы

1.1 Что такое экодом?

Пассивный дом, энергосберегающий дом или экодом (нем. Passivhaus, англ. passivehouse) — сооружение, основной особенностью которого является отсутствие необходимости отопления или малое энергопотребление — в среднем около 10 % от удельной энергии на единицу объёма, потребляемой большинством современных зданий. В большинстве развитых стран существуют собственные требования к стандарту пассивного дома, учитывающие рост цен на электричество, обогрев и прочие эксплуатационные затраты на жилье. Показателем энергоэффективности жилого объекта служат потери тепловой энергии с квадратного метра (кВт·ч/м²) в год или в отопительный период. В среднем потери в «обычных» домах составляют 100—120 кВт·ч/м². В современной России энергосберегающими считаются здания, для которых этот показатель ниже 40 кВт·ч/м². Для европейских стран этот показатель ещё ниже — порядка 10 кВт·ч/м². [11] Достигается снижение потребления энергии в первую очередь за счет уменьшения теплопотерь здания. Архитектурная концепция пассивного дома базируется на следующих принципах: компактности, качественного и эффективного утепления, отсутствия мостиков холода в материалах и узлах примыканий, правильной геометрии здания, зонировании, ориентации по сторонам света. Из активных методов в пассивном доме обязательным является использование системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией. В идеале, пассивный дом должен быть независимой энергосистемой, вообще не требующей расходов на поддержание комфортной температуры. Отопление пассивного дома должно происходить благодаря теплу, выделяемому живущими в нём людьми и бытовыми приборами. При необходимости дополнительного «активного» обогрева, желательным является использование альтернативных источников энергии. Горячее водоснабжение также может осуществляться за счёт установок возобновляемой энергии: тепловых насосов или солнечных водонагревателей. Решать проблему охлаждения кондиционирования здания также предполагается за счет соответствующего архитектурного решения, а в случае необходимости дополнительного охлаждения — за счет альтернативных источников энергии, например, геотермального теплового насоса [11]

1.2.Экологическое домостроение в России и за рубежом

В развитых странах, обеспокоенных вопросами экологии, были разработаны принципы экологического строительства (GreenBuilding - зеленое строительство). Наиболее популярными в мире являются следующие системы экологических сертификаций зданий - LEED (TheLeadershipinEnergy&EnvironmentalDesign - Руководство по энергетическому и экологическому проектированию, США) и BREEAM (BRE EnvironmentalAssessmentMethod - Метод оценки экологической эффективности зданий, Великобритания)[10]. Экологическая сертификация построек является абсолютно добровольной. Однако экологичные дома имеют массу преимуществ: во-первых, они снижают уровень потребления материальных ресурсов, во-вторых, повышают долговечность зданий и комфорт внутренней среды. К тому же, зеленое строительство является инструментом разумной экономии, позволяющей сохранить средства при возведении и эксплуатации строений. Принципы экологического строительства включают эффективное использование электроэнергии, воды и остальных ресурсов; снижение количества отходов при строительстве и эксплуатации; минимизацию воздействий на окружающую среду; в основном, использование местных натуральных материалов. Чтобы экономить ресурсы, следует повышать энергоэффективность зданий: греть воду при помощи солнечных коллекторов, минимизировать энергопотребление, использовать энергию ветра, собирать дождевую воду для бытовых нужд. Следует также использовать возобновляемые, экологически чистые строительные материалы. К внутренней среде экологичных домов предъявляются следующие требования: хорошее освещение в дневное время, комфортный температурный режим, чистый воздух, естественная вентиляция, отсутствие шума, хороший вид из окон.

В Россию зеленое строительство пришло не так давно. Про экологическое домостроение в России редко говорят, редко пишут и ещё реже воплощают в жизнь, хотя жилищный сектор и его обслуживание ответственны почти за половину общего экологического ущерба, наносимого человечеством. Экологические дома в состоянии существенно снизить этот ущерб. В силу физико-географических особенностей, такие принципы домостроения необходимы России даже в гораздо большей степени, чем другим странам.

При этом многие считают, что экологическим можно считать строительство с применением древесины и отсутствием бетона, хотя на самом деле это далеко от действительности. В 2013 году в России открылся уникальный зеленый дом в Подмосковье, который носит название «Активный дом». В данном доме имеется коллектор, геотермальный насос, система рекуперации тепла, система «умный дом», которая контролирует все показатели, даже содержание углекислого газа в воздухе.

Располагается этот уникальный объект на 20-м километре Киевского шоссе в поселке «Западная долина». Данным проектом совместно занимались российская и датская компании. Стоимость такого дома оценивают в 38 000 000 рублей. Конечно, для россиян он скорее является музейным экспонатом, чем домом, в котором можно проживать с комфортом и удобствами. Жить в экологичных домах хотели бы все, но не все хотят за это переплачивать. Пока что россияне не совсем понимают выгоду таких домов. Так, владельцы зеленых домов смогут тратить электроэнергии всего на 12 000 рублей в год, а на отопление квадратного метра будет уходить 50кВт•ч в год вместо обычных 300кВт•ч. 

Российские эксперты считают, в России зеленые технологии не станут выгодными, пока не повысится стоимость энергоносителей. Хотя дешевизну таких энергоносителей сегодня можно поставить под сомнение, так как большинство использующихся систем теплоснабжения – еще советской постройки, вследствие чего до 50 % тепла теряется по дороге к жилому объекту, поэтому для оптимального теплоснабжения требуется практически вдвое больший объем производства тепла по сравнению с проектным. На постсоветском пространстве деньги зачастую привыкли «закапывать» в землю, в то время как они могли бы быть использованы с большей пользой – например, потрачены на увеличение энергоэффективности. Большая стоимость зеленых домов в России также не является обязательной. Пассивный дом с нулевым потреблением энергии уже сегодня можно построить, и он выйдет не дороже обычного загородного дома. Так, в Воронеже построили такой дом за 34 000 рублей за квадратный метр. Стоимость экологичных домов может также быть снижена за счет повторного использования некоторых материалов, а также использования местных материалов, что еще и снизит стоимость транспортировки [11].

2.Условия, материалы и методы

2.1.Природные условия территории строительства Экодома


Рис.3 Карта окрестностей г. Пущино. Красными цифрами обозначены реки:

1 – р.Любожиха, 2 – р. Солоновка, 3 – р.Неглядейка, 4 – р. Коровенка, 5 – р. Максимиха

Розовая цифра 7 – место строительства поселения для многодетных семей.
Рельеф и геологическое строение: город Пущино находится в северной части Среднерусской возвышенности, на Заокском плато. Территория плато сложена морскими отложениями - известняками и глинами карбона. На водоразделах сохранились юрские и меловые отложения. На коренных отложениях залегает днепровская морена, перекрытая лессовидными суглинками. Абсолютные отметки плато- 200-215 метров [2].

Плато сильно расчленено овражно-балочной сетью. Эрозионно-холмистый рельеф унаследовал его почти полностью. Овраги Заочья глубокие, длинные, ветвящиеся, разрезают не только четвертичные, но и коренные породы.

Климат: умеренно – континентальный, с достаточным увлажнением. Среднегодовая температура +3,1ºС. Наиболее холодный месяц – январь, со среднемесячной температурой - 10,6ºС. Средняя температура самого тёплого месяца - +18,5ºС. Зима длится 4,5 месяца, характерной её особенностью являются оттепели с температурой воздуха +5ºС и выше, вызванные воздействием Исландского минимума.

Температура выше 0ºС устанавливается в начале апреля. Тёплый период с положительной среднесуточной температурой длится – 216-296 дней, безморозный – 120-140 дней.

Среднегодовая сумма осадков – 518 мм, из них 2/3 в виде дождя и 1/3 в виде снега. Ветровой режим характеризуется преобладанием северо-западных, западных и северных ветров в тёплый период года (май-сентябрь); юго-западных, южных и юго-восточных - в холодный период (октябрь-апрель). Первая половина зимы имеет один безоблачный день в месяц. Самыми светлыми являются весенние и летние месяцы, когда наблюдается до 50 ясных дней.

Устойчивый снежный покров образуется примерно в конце ноября, к концу зимы высота снежного покрова достигает 30 - 45 см. Вегетационный период начинается во второй половине апреля и длится 175 – 180 дней. Примечательным явлением являются грозы. В среднем за тёплый период наблюдается 21 – 25 дней с грозой и 1 – 2 дня с градом.

Воды: город Пущино находится в правобережной части бассейна р.Оки. Территория хорошо дренирована. Питание рек смешанное, с преобладанием снегового.

Основная часть стока наблюдается весной и наименьшая - зимой, когда питание рек происходит за счёт грунтовых и подземных вод. Ледостав на реках Заочья длится 130-140 дней, вскрытие рек приходится на 7-10 апреля. Продолжительность половодья - 30-40 суток. Сток – один из самых низких в Московской области – примерно 5,5 л/c км²[6].

Пущинский холм почти со всех сторон окружён водой: с севера рекой Окой, с запада, востока и юга малыми реками – соответственно Любожихой, Неглядейкой и Солоновкой.

(см. карту – рис.3)

Подземные воды. На глубине 65 м залегает каширский водоносный горизонт, а ещё ниже (80 – 120 м) – окский. [6].

Почвы:Основным компонентом покрова является подтип серых лесных почв, сочетающийся с темно-серыми и, гораздо реже, со светло-серыми лесными почвами; содержание гумуса 2-3 %. Имеющаяся неоднородность почвенного покрова объясняется широко развитыми процессами водной эрозии, приводящими к формированию почв разной степени эродированности.Эродированность почв в Заочье - самая высокая в Московской области и составляет свыше 25%. До 90-х годов ХХ в. поле было распахано. В настоящее время это - залежи различного возраста, стихийно возникшие на месте бывших пахотных угодий [4].

 



Рис.4 Серые лесные почвы территории строительства

Растительный покров: широколиственные леса, от которых остались небольшие рощи. Уже в начале XX века Заочье походило на лесостепь. По сведениям 1925 года, в двух волостях Заочья — Большегрызловской и Липицкой осталось 2609,88 десятин леса, что вместе с кустарником составляло 10,5% площади этих волостей [2]. В пределах исследуемой территории в настоящее времязональный тип растительности сохранился на небольших участках водоразделов и по оврагам; представляет собой леса с преобладанием широколиственных (липа, дуб) пород в древостое. Значительную часть территории занимают нарушенные лесные массивы, представленные, главным образом, березовыми лесами. Также есть леса с преобладанием осины в древостое. Многочисленные посадки, относящиеся ко времени образования города, представлены березовыми, сосновыми и еловыми древостоями (за пределами жилой части города). Поля, засевавшиеся до начала 1990-х гг., в настоящее время заброшены. Растительный покров большинства заброшенных полей, которые занимали, главным образом, повышенные водоразделы, представляет собой однородное сложноцветно-злаково-бобовое сорное разнотравье (занимают около трети всей площади). По краям полей идут процессы зарастания березой и осиной (сейчас подрост достигает высоты 3-4 м) [5].

2.2. Государственная программа для многодетных.

С 2011 года в России право многодетных семей с тремя и более детьми на безвозмездное получение земли закреплено законодательно. Проблема государственного уровня, поднятая Президентом РФ, в Пущино находится в стадии разрешения. Весной 2014 года 50 семей стали собственниками земельных участков по 12 соток каждый. Сразу после этого инициативная группа выступила с предложением пролонгации проекта

(Приложение, рис.5).