Автономный дом: проект. Автономный частный дом

Автономные дома набирают все большую популярность. Кто-то не хочет пользоваться благами цивилизации по собственным причинам, а кто-то просто живет слишком далеко и других вариантов нет. На сегодняшний день проект можно разработать самостоятельно или обратиться в строительную фирму. К слову, цена за квадратный метр от профессионалов будет составлять около 50 тысяч рублей.

Проект автономного дома

Прежде чем приступать к возведению жилого здания, следует составить его чертежи с указанием способов подвода всех необходимых коммуникаций. Комфортным автономный дом будет только в том случае, если в нем имеются:

электричество,
газ,
отопление,
водопровод,
канализация.

О том, как именно могут быть подведены все эти разновидности коммуникаций в том случае, если дом расположен далеко от централизованных инженерных систем, и поговорим далее.

Общие сведения

Давайте рассмотрим само понятие «автономный дом». Он представляет собой дом, который независим от городских коммуникаций. Далее в статье вы подробнее ознакомитесь с этим понятием.

От чего зависит проживание в доме? Для начала давайте узнаем, от чего зависят обычные дома, к которым мы привыкли:

От электрической энергии (ближайшей РЭС).
От газоснабжения (ближайший облгаз).
От канализации и снабжения водой (водоканал вашей местности, если имеется).

Как правило, решить вопрос водоснабжения и канализации можно и без прямого участия местного водоканала – для этого потребуется бурить скважину и обустроить выгребную яму или септик, поэтому подробно рассматривать этот пункт мы не будет. Поговорим о более важном.

Газ – чаще всего его используют для обогревания дома и подогрева горячей воды. Электрическая энергия – для работы всех электрических приборов в доме (а иногда и для отопления). Теперь стоит рассмотреть плюсы и минусы дома, который называют еще энергозависимым домом.

Достоинства

Недостатки

Относительно недорогая электрическая энергия.
Дешевый газ (во многом зависит от категории потребителей).
Комфорт (все будет работать в автономном режиме).
Оборудование компактное, не займет много места.

Обычно высокая стоимость за подключение к газоснабжению и электроснабжению.
Привязка к местности при строительстве дома, а именно от местоположения коммуникаций.
Трата времени на согласование и утверждение проекта и прилежащей документации.
Есть шанс отключения электричества и газа из-за экономических, политических и технических причин.
Качество подачи электрической энергии не всегда самое высокое.
Постоянное увеличение тарифов на коммунальные платежи.

Список достоинств и недостатков дома был взят из опыта строителей и по отзывам заказчиков. Он мог бы быть больше, но к рассмотрению были взяты лишь основные вехи.

Электроснабжение

Сложнее всего сделать автономный дом удобным для проживания в том случае, если расположен он вдалеке от ЛЭП. Обеспечить стабильное электроснабжение здания можно тремя способами:

Установив генератор, работающий на жидком топливе. Проблему обеспечения зданий электроэнергией такое оборудование решает очень эффективно. Подключив к генератору насос и котел, можно обустроить в доме в том числе и водопровод с отоплением. К недостаткам этого способа электроснабжения частного дома можно отнести лишь довольно-таки высокую затратность. Жидкое топливо сегодня стоит дорого, а понадобится его очень много. К тому же под генератор придется строить отдельное помещение с хорошей звукоизоляцией.
Установив ветряную станцию. Такой способ отличается высокой степенью экономичности. Платить за получение электроэнергии не придется ни копейки. Однако затраты на начальном этапе будут очень большими. Ведь недостаточно просто установить ветряк. Понадобится еще оборудование для аккумуляции энергии и преобразования постоянного тока в переменный.
Собрав мини-ГЭС. Такой способ хорош в том случае, если рядом с домом протекают река или большой ручей.
Установив солнечные батареи. В этом случае платить за электроэнергию также не придется. Однако стоить подобное оборудование будет очень дорого.

Чаще всего дома в удаленных местностях электрифицируются с использованием генераторов. В том случае, если рядом имеются и другие здания, соседям имеет смысл скинуться и поставить ветрогенератор, обеспечивающий электроэнергией сразу все дома. Мини-ГЭС и солнечные батареи у нас в стране практически не используются.

Итог

В заключение статьи стоит отметить, что покупка или постройка мобильного жилья поможет решить жилищные проблемы многих семей. По отзывам людей, проживающих в таких домах, это жильё вполне пригодно для круглогодичного проживания. Однако нужно строго соблюдать технологию и качество работ, иначе в зимний период проживать в таком доме будет некомфортно или очень дорого из-за повышенного расхода средств на отопление.

Главные достоинства такого жилья – его не нужно ставить на кадастровый учёт, не нужно разрешение на строительство и есть возможность быстрого переезда с места на место.

Как выбрать генератор для дома

Автономное электроснабжение здания, возведенного в отдаленной местности, обычно устраивается с учетом следующих рекомендаций:

Если здание расположено рядом с ЛЭП, но подача электроэнергии нерегулярная, целесообразно использовать бензиновый генератор. Стоят такие модели обычно не слишком дорого, но и ресурс у них несколько ограничен.
Полностью автономное электроснабжение обычно устраивается с использованием дизельного генератора. Это очень производительное оборудование, рассчитанное на длительную эксплуатацию.
Мощность генератора определяется путем сложения мощностей всех потребителей плюс запас 15-20%. В небольших дачных домах для обеспечения аварийной подачи электроэнергии обычно используются бензиновые модели мощностью до 2 кВт. Для жилого здания чаще выбирают дизельные генераторы мощностью в 30 кВт и более. Это оборудование способно обеспечивать загородный дом электроэнергией бесперебойно.

Солнечная архитектура

Проектирование жилища должно проводится на основе строгого учета природно-климатических особенностей региона с использованием достижений традиционного строительства. Основы подобного подхода были заложены еще Ф. Л. Райтом. Крутой скат кровли ориентирован на юг, более длинный, пологий — на север, т.к. в этом случае он лучше противостоит снеговой и ветровой нагрузке. Подвальные и цокольные этажи, чердаки усиленно утеплены, вход в дом организован через тамбур. Основные проемы, защищенные ставнями, ориентированы на юг. Объемно-планировочные решения этих домов служат основой для проектирования солнечных домов в холодном климате. Таким образом, даже в традиционном жилище природно-климатические условия значительно изменяют облик дома. Особенно важна климатическая дифференциация при проектировании солнечных домов. Специалистами по уровню использования ресурсов окружающей среды выделяются несколько типов жилых зданий:* энергетически эффективное здание, теплопотери которого сведены к минимуму за счет выбора оптимального объемно-планировочного решения и усиленной теплоизоляции; * энергетически эффективное здание с усиленным поглощением солнечной радиации, но без устройств для аккумулирования полученного тепла; * здание с минимальными энергопотерями, имеющее специальные системы поглощения, распределения и аккумулирования тепла (солнечный дом).

Особенности бензиновых и дизельных генераторов

Бензиновые автономные электростанции для дома могут быть рассчитаны на 500 или 1500 часов работы. По этому показателю дизельным моделям они значительно уступают. На рынке имеется и профессиональное оборудование этого типа, рассчитанное на 3000 моточасов. Но стоят такие генераторы достаточно дорого.

Дизельные модели надежны и имеют долгий срок службы. Единственное неудобство, возникающее при их использовании, – это необходимость прогонки на полной загруженности каждые 100 моточасов. Дело в том, что работу на холостых оборотах этот вид оборудования переносит не особенно хорошо.

С чего стоит начать?

Теперь вы знаете, из каких автономных систем по отдельности состоит автономный дом, но как начать строительство?

Для начала определитесь – нужен ли участок с коммуникациями. Если нет, то покупка земельного участка обойдется намного дешевле.
После решим вопрос с площадью жилья. При одном и том же бюджете вы сможете построить дом и на 300 м2, и на 150 м2. Во втором случае дом будет технологичнее и более современным.
Не забывайте о том, что даже хорошо утепленные дома будут потреблять около 200 кВт*ч/год*м2 (не путайте с пассивным домом). Чем больше будет ваш дом, тем больше вы потратите на его обслуживание. При постоянном росте цен это может стать малоприятным сюрпризом.
Помните о том, что вложенные деньги в утепление окупятся быстрее, чем энергоэффективное оборудование.
Если вы хотите использовать новые технологии, посмотрите на то, как он будет им соответствовать. Для начала обсуждаются инженерные решения, а после и дизайн. обсудите со специалистами, какие инженерные системы можно использовать в вашем доме и какую площадь они будут занимать, где лучше разместить. Только после этого можно утвержать проект.
Если вы строите дом впервые, постарайтесь нанимать как можно меньше подрядчиков. Так как вы не специалист, вам будет сложно разобраться с тем, где заканчиваются полномочия одного и начинаются обязанности второго. Как показывает практика, намного проще спрашивать все с одного человека. При этом узнайте, можете ли вы произвести закупку материалов в одном месте, чтобы получить скидку за оптовое приобретение.
Гарантией эффективного использования будет ответственность и профессионализм специалистов. Уточните возможность связки всех технологий и создания «под ключ»,
Постарайтесь найти таких мастеров, которые ответят на все ваши вопросы понятным языком. Не стесняйтесь и просите их рассказать обо всех достоинствах, недостатках и подводных камнях. Вы имеете право спросить обо всем и не один раз до тех пор, пока не сложится полная картина.

Ветряные установки

В конструкцию автономных станций этого типа входят обычно такие элементы:

Лопасти, ротор и генератор, устанавливаемые на мачте.
Аккумуляторные батареи с контроллером заряда.
Инвертор для преобразования тока.
Электропривод для ориентирования вслед за направлением ветра.
Датчик, следящий за движением воздушных масс.
Система аварийной остановки (используется при штормовом ветре).
Автоматический переключатель на дизельный генератор или централизованную систему подачи энергии.

Цена готового дома

На данный момент можно не создавать дом с нуля, а подать заявку в фирму, которая построит его за покупателя. Некоторые компании уже продают готовые загородные дома. Но можно построить все с нуля по заказу владельца. Как правило, уже готовые конструкции стоят довольно дорого. Конечно, все зависит от используемого оборудования, но зачастую цена варьируется в пределах 1 до 3 млн рублей. Автономный многоквартирный дом обойдется еще дороже. Перед покупкой нужно обязательно все обдумать, чтобы все сделать наверняка и не ошибиться с выбором.

Как выбрать

Эффективность работы ветрогенератора зависит от двух основных факторов: скорости ветра и площади лопастей. К примеру, с 1 м2 приемного устройства при скорости передвижения воздушных масс в 3 м/с можно получить около 6.5 Вт энергии, при 21 м/с – 2.2 кВт. Для небольшого дачного дома обычно выбирают установки мощностью не более 0.1-2 кВт. Для жилого здания понадобится оборудование не менее чем в 20 кВт, при использовании электрического котла. Автономный дом, проект которого предусматривает газовое отопление, твердотопливное или жидкотопливное, обычно электрифицируется от ветрогенератора мощностью в 5 кВт. Такого оборудования будет вполне достаточно для бесперебойной работы основных бытовых приборов – холодильника, телевизора, компьютера, стиральной машины и т. д.

Подбор котла для автономного отопления по мощности

В паспортных данных на котел обязательно указывается его номинальная мощность, иногда производитель приводит площадь помещений в квадратных метрах, которую может отопить данный котел. Для усредненных вычислений принимают расход 1 кВт тепловой мощности агрегата на обогрев 10 квадратных метров жилого помещения при высоте потолков 2,5 – 2,7 м. Если высота больше, вводят поправочный коэффициент, к примеру, мощность умножают на 1,23 при расстоянии от пола до потолка 3,2 м.
Также при расчетах учитывают климатическую зону, в которой находится дом, она включается в формулы в виде поправочного коэффициента и лежит в диапазоне от 0,7 для южных районов до 2 при расположении жилья в северных областях. Если применяют для нагревания воды котел двухконтурный, его расчетную мощность увеличивают на 20 – 25%.

Для определения мощности теплового генератора иногда используют СНиП 2.04.07-86, согласно которому для малоэтажных домов, если наружная средняя температура составляет -25 °С, теплопотребление считают по норме 173 – 177 Вт/м2, а в квартирах многоэтажек норматив принимают равным 97 – 101 Вт/м2.

Подводя итог, следует отметить, что для приблизительных ускоренных расчетов с учетом различных факторов (горячее водоснабжение, высокие потолки, холодный климат) котел обычно выбирают со средней мощностью, которая должна составлять около 1,5 кВт на 10 м2 помещения.

Рис. 16 Пример расчета тепловой мощности

Автономная газификация

Для того чтобы проживание за городом было комфортным, конечно же, нужно не только обеспечить автономный дом подачей электроэнергии. Здание обязательно следует еще и газифицировать. Если для плиты достаточно купить баллон и заправлять его каждые 3 месяца, то для обустройства системы отопления придется приобретать гораздо более сложное оборудование.

Называются большие резервуары, с использованием которых обустраивается автономное газовое отопление дома, газгольдерами. Заправляются они обычно смесью пропана с бутаном и рассчитаны на давление до 1.6 МПа. Размеры такие емкости могут иметь разные – от 2700 до 20 000 м3. Для частного дома площадью в 200 м3 вполне достаточным будет использование газгольдера минимального объема.

Трейлеры и автокемперы

В таких мобильных домах можно одновременно жить и путешествовать. В автокемпере водительское место отделено от жилого блока. Кемпер снабжён всем, что имеет обычное жильё: душевую кабину, туалет, спальные места, а также зоны отдыха и приготовления пищи. Прицепной фургон, внутри которого расположен жилой блок, называется трейлером.

Трейлер

Дом на колёсах

Внутренняя планировка

В зонах с холодным климатом, круглый год в них не поживёшь, а вот в с тёплым вполне удобно.

Оформление подключения

Самостоятельно это оборудование устанавливать нельзя. Нужно обратиться в частную или областную газовую компанию. В первом случае стоимость работ будет несколько выше. Дело в том, что автономная газификация дома возможна только после получения разного рода разрешений. Частные фирмы обычно берут на себя заботу и о сборе всей необходимой документации. При обращении же в областную компанию ходить по инстанциям придется самостоятельно.

Под газгольдер выкапывается яма соответствующих размеров. Устанавливается резервуар на металлическое основание. К дому от него прокапывается траншея и проводится магистраль. Перед пуском оборудования в присутствии представителей Ростехнадзора выполняются испытательные мероприятия.

Организация канализации

В комфортном полноценном жилье обязательно должны присутствовать санузел и ванная комната, и в процессе эксплуатации данных помещений неизбежно образуются продукты жизнедеятельности, которые следует своевременно выводить из дома. Обеспечит их выведение оборудованная канализационная система.

Комплексная организация автономной системы канализации должна включать подбор подходящих очистных установок и их монтаж, установку наружного оборудования, а также монтаж отвода очищенных стоков. И если хотя бы на одном этапе будет допущена ошибка, то это приведёт к неполадкам в функционировании всей системы, что, в свою очередь, спровоцирует целый ряд проблем, таких как засоры, застой воды и неприятный запах.

Отопление

Обогреваться автономный загородный дом может разными способами. Обычно монтаж системы отопления жилого здания при отсутствии централизованных инженерных систем включает в себя следующие этапы:

Установку котла. На настоящий момент выпускаются как электрические, так и газовые, а также твердотопливные и жидкотопливные разновидности данного оборудования. Первый вариант выбирают при наличии ветрогенератора достаточной мощности. К резервуару с пропаном и бутаном, соответственно, подключается газовый котел. Во всех остальных случаях используются твердотопливные или жидкотопливные котлы. Первая разновидность экономичнее. Оборудование же, работающее на жидком топливе, удобнее в эксплуатации.
Монтаж магистралей. В настоящее время автономное отопление дома обычно устраивается с использованием полипропиленовых, стальных или металлопластиковых труб.
Монтаж и подключение батарей. Самой популярной разновидностью на данный момент являются биметаллические радиаторы. Также иногда используются несколько более дешевые и менее долговечные алюминиевые модели.
Установку расширительного бачка. В зависимости от конструкции его располагают либо рядом с котлом, либо на чердаке здания.
Монтаж циркуляционного насоса. Его ставят на байпас на обратную трубу в непосредственной близости от котла. Перед насосом размещают фильтр для очистки теплоносителя.
Установку группы безопасности.
Опрессовку и пуск.

Сегодня автономный дом, находящийся вдалеке от централизованных инженерных систем, чаще всего отапливается с использованием жидкотопливных котлов. Однако, поскольку этот вид оборудования достаточно затратен, газовые установки, работающие от резервуаров, а также электрические модели, функционирующие от больших ветряков, в последнее время набирают все большую популярность.

Канализационные реки, экологичные берега

Канализация

А известно ли вам, что главными потребителями бытовой воды являются душевые и туалеты? Именно там расходуется до 70% пресной воды, потребляемой хозяевами обычного дома или квартиры. И только остальные 30 приходятся на уборку-мойку, стирку и приготовление «хлеба насущного».

Но если сменить приоритеты, и цифры переставить… Как? А очень просто – установить в автономном доме, например, водосберегающую сантехнику. Собственно, что вам помешает поставить в автономном доме безводный компостирующий биотуалет? Или задействовать отнюдь не секретные сегодня, но зато ох какие эффективные системы биологической очистки? А органические отходы не выбрасывать и не сжигать, а утилизировать в компостирующем биореакторе.

Но даже тут возможна альтернатива – не нравится такой вариант – соорудите механический септик из 2-4 сообщающихся резервуаров. Практика показывает, что объем каждого рассчитать сможет и дитя:

V = 200 х N, где

V – объем одного резервуара септика;

200 – коэффициент (200 л. канализационных стоков приходится на человека);

N – количество членов семьи (временами приезжающую тещу можно не считать).

Водопровод

На настоящий момент выпускается всего два вида отопительных котлов – одноконтурные и двухконтурные. Для дома, расположенного в отдаленной местности, наиболее подходящим будет второй вариант. При использовании двухконтурного котла в доме можно устроить не только отопление, но и полноценный водопровод.

Бурение скважины обычно доверяют специализирующейся на этом компании. Стоимость их услуг зависит от глубины залегания на участке подземных вод. Для экономии стоит предварительно заказать проведение на территории геодезических изысканий. К дому водопроводная труба подводится по траншее глубиной не выше уровня промерзания грунта. Внутренняя разводка выполняется согласно проекту с подключением магистрали под горячую воду к котлу.

Варианты для постройки своими руками

Кроме покупки готового мобильного дома, можно построить домик по своему проекту. Его можно заказать, а можно сделать самостоятельно. Существуют специальные программы позволяющие спроектировать любое строение имея компьютер, например «Дом-3Д» (см. Программы для проектирования домов).

Проект мобильного дома

Планировка мобильного дома

Чтобы построить самостоятельно, можно пойти несколькими путями.

Сварить прочный металлический каркас способный выдержать подъём автокраном или домкратами при необходимости его погрузки для транспортировки. И затем этот каркас уже обшивать, утеплять и проводить коммуникации.
Использовать для строительства готовый металлический контейнер. Они имеют достаточную прочность и могут легко подыматься и транспортироваться. При переделке его в жилой помещение достаточно проделать необходимые проёмы, утеплить и провести коммуникации.

Небольшой дом на основе контейнера с свайным фундаментом
Учитывая несколько размеров их исполнения, можно получить жильё с различной полезной площадью. Ну и как вариант, из них легко можно составить модульный дом.
Дерево менее прочное, и сделать каркас, который можно легко погрузить и перевезти, сложнее, но возможно. Всё зависит от размеров. Можно просто построить деревянный домик на металлической раме или на прицепе. Дерево, конечно, предпочтительнее, так как теплее и легче.

Автономная система отвода сточных вод

Если ЛЭП и даже газовые магистрали имеются практически в любом поселке, то о канализации большинство жителей отдаленных населенных пунктов и не мечтает. С необходимостью устройства такой системы, как автономная канализация в частном доме, сталкиваются практически все владельцы загородной недвижимости. Сборка ее производится так:

Монтируется центральный стояк. В одноэтажном доме его установка не обязательна, но желательна.
На расстоянии не менее 5 и не более 15 метров от дома выкапывается яма и устанавливается септик.
От него к зданию прокапывается магистраль ниже уровня промерзания почвы. Траншея должна иметь наклон не менее 3 см на погонный метр.
Чаще всего автономная канализация в частном доме собирается с использованием полиэтиленовых, полипропиленовых или металлопластиковых труб. Перед их укладкой дно траншеи прокладывают щебнем. Засыпают трубы сначала песком, а затем землей. Колена канализационной системы допускается устраивать только под тупым углом.
Разводка внутри дома производится с соблюдением нормативов СНИП. Не стоит располагать туалет над кухней или жилыми помещениями. Расстояние между сантехническими приборами не должно быть меньше чем в 25 см. Унитаз располагают в непосредственной близости от стояка. Чем дальше он будет установлен, тем большая существует вероятность засоров. Стиральные и посудомоечные машины подключаются к лежаку посредством гибких труб. Под ванной и раковиной обязательно устанавливаются сифоны.

Форма дома и уровень теплоизоляции

Первым этапом проектирования солнечного дома считается выбор оптимальной формы здания. Как правило, рекомендуется компактная, близкая к квадрату форма плана с минимальным периметром наружных стен. Показателем компактности служит коэффициент, равный отношению площади наружных стен к внутреннему объему здания. Для уменьшения поверхности наружных стен могут использоваться цилиндрические, полусферические и другие нетрадиционные формы. Для уменьшения энергопотребления пересматриваются многие нормативы проектирования ограждающих элементов здания, усиливаются их теплоизолирующие свойства путем применения более совершенных изоляционных материалов, ликвидации инфильтрации и продувания через дверные и оконные проемы, применения тройного остекления в холодных районах. Большой эффект дает дифференциация помещений по энергопотребностям и режиму эксплуатации. Малоотапливаемые помещения (шкафы, кладовые, санузлы, гаражи и др.) рекомендуется размешать вдоль северной стены как буферные элементы.