Подземный дом под геодезическими куполами
Если вы построите свой дом под землей, где круглый год стабильная температура от 55 до 57 градусов по Фаренгейту (12–13°C), вы сэкономите деньги. Вы сразу же сократите свои счета за отопление и охлаждение минимум на 60–70%. А если вы затем добавите к этому подземному жилищу систему солнечного отопления, вы сэкономите еще больше. Может быть, целых 95, 97, а может даже 98 процентов годовых расходов на отопление и кондиционирование воздуха надземного дома.
Пол Айзексон
Пол Айзексон из Прово, штат Юта, обычно оживляется и взволнован, когда говорит о подземных домах. И не зря. Пол, его жена и семеро детей теперь живут во впечатляющем жилище, в котором жили бы троглодиты из «Звездных войн», будь они такими же умными, как эта семья.
Да, Айзексоны на самом деле живут под землей. В доме, увенчанном двумя прозрачными пластиковыми геодезическими куполами (один внутри другого). Большой пузырь диаметром 36 футов (11 метров) служит как теплицей, так и «ловушкой солнечной энергии» для заглублённого под ним жилища. Меньший (12 футов в диаметре) купол, который находится внутри большого, на самом деле является прозрачным потолком или крышей затонувшего двора или «соларатриума». Таким образом, он отделяет надземную теплицу от подземного жилого пространства и служит большим световым люком для этой жилой зоны.
Солярий прямо под меньшим куполом является центром подземного жилища диаметром 50 футов, и в него выходят каждая из трех спален, гостиная, главная ванная и кухня. Результат: далеко не темные, замкнутые пространства, как вы могли подумать, все основные комнаты в доме Айзексонов площадью 2000 квадратных футов (185 м²) ярче и кажутся более открытыми и воздушными, чем их аналоги в большинстве «обычных» домов (надземные постройки).
Дизайн с использованием геодезических куполов новый. Пол Айзексон на самом деле намеревался построить совсем другой дом, чем тот, в котором он оказался. Он был заинтригован идеей использовать солнечную энергию для обогрева нового жилища его семьи зимой, но, как и большинство из нас, он предполагал, что планируемый дом будет представлять собой более или менее обычную надземную каркасную конструкцию.
Однако чем больше я смотрел на солнечные дома, строящиеся по всей стране, и чем больше я слушал их архитекторов, инженеров и подрядчиков, хвастающихся тем, как они экономят 45 или 50 процентов на счетах за отопление – тем больше я полагал, что должен быть способ ещё лучше. И есть. Уйдя под землю, мы одним махом сэкономили больше энергии, чем большинство строителей солнечной энергии могут получить с целым задним двором, полным плоских коллекторов.
Если у Айзексона и были какие-то сомнения в том, что он был на правильном пути, когда решил закопать свою новую резиденцию под землю, эти сомнения быстро рассеялись, как только началось фактическое строительство.
Нам не потребовалось много времени, чтобы увидеть, как земля может буферизовать и сглаживать иногда резкие перепады температуры в атмосфере. Было время, например, когда у нас была залита основная оболочка дома с засыпанной землей, а двух куполов еще не было. Это оставило солярий открытым для наружного воздуха, и в то время на улице было чуть выше нуля и шел снег. Однако мы заметили, что когда снег падал на пол атриума, который находится на 10 футов ниже поверхности земли, он таял. Поэтому я положил термометр в образовавшуюся лужу воды и обнаружил, что он показывает 42 градуса по Фаренгейту (5,5°С)! Не ноль, как было выше… а 42 градуса! Очевидно, мы уже получили хороший подарок от земли.
Солнечная система отопления все еще окупается
Завершенный дом Айзексона получает такой же подарок каждый день. Когда на улице ноль, а близлежащие обычные жилища сопоставимого размера теряют от 55 000 до 60 000 БТЕ (Британская тепловая единица) в час, подземная структура теряет лишь мизерные 12 000 БТЕ в час.
Но это только половина истории! Не менее хороша – или, может быть, даже лучше – та часть о том, откуда в первую очередь берутся эти БТЕ тепла. В случае с обычными домами все 55 000 или 60 000 БТЕ обставлены дорогим способом: местным дилером мазута, природным газом или электроэнергией. С другой стороны, в случае Айзексона большой процент его небольших потребностей в отоплении уже обеспечивается этой «большой и бесплатной полезностью в небе»: солнцем. И в конечном итоге практически 100 процентов этих потребностей будут исходить из одного и того же источника.
Сейчас значительная часть отопительной нагрузки нашего дома обеспечивается непосредственно солнцем. Он светит сквозь два купола на темно-коричневый, выложенный плиткой пол солярия. Это нагревает плитки, пространство над ними и – в некоторой степени – помещения, окружающие атриум. И это работает. Достаточно хорошо, что единственным дополнительным источником тепла, который мы сейчас используем, является небольшая электрическая печь для передвижных домов мощностью 41 000 БТЕ. Зимой он работает около двух часов каждое утро, а в остальное время выключается.
В настоящее время Пол планирует установить активную систему солнечного отопления воздушного типа в дополнение к пассивной системе, уже встроенной в его подземную резиденцию.
И это не должно быть очень дорого. Практическое правило для большинства солнечных домов заключается в том, что вам нужен как минимум один квадратный фут поверхности коллектора на каждые два квадратных фута жилой площади. Однако благодаря скромным потребностям нашего жилища в отоплении и пассивной солнечной энергии, которую мы уже получаем – мы полагаем, что нам нужно будет установить только 200 квадратных футов коллектора на все наши 2000 квадратных футов пространства.
Дополнительная активная система солнечного отопления будет хранить БТЕ, которые она улавливает, в 30 тоннах породы. Затем воздуховоды будут вести от бункера через потолок ко всем частям дома. А «центр управления окружающей средой» (небольшой компьютер, подключенный к датчикам температуры, разбросанным по всему дому) будет включать и выключать вентилятор, открывать и закрывать 17 заслонок, направляя тепло туда, где оно необходимо. Блок управления также будет получать тепло от большого купола теплицы и в тех редких случаях, когда ни в бункере-хранилище, ни в большом пузыре нет лишних БТЕ – в крайнем случае включит электрический нагреватель.
В подземном доме Айзексона есть еще больше, чем кажется на первый взгляд. Это, конечно, довольно очевидный способ организации системы отопления для такого дома. Что, возможно, не так очевидно, так это пара тонкостей базовой конструкции – точки, которые в значительной степени способствуют как комфорту здания, так и его энергоэффективности.
Дом Айзексонов, например, круглый. И тому есть вполне определенная причина, как объясняет Пол:
В этом доме на 23 погонных фута стен меньше, чем в прямоугольном доме той же площади. Меньшая стена означает меньшую площадь для излучения тепла. Кроме того, недавние исследования показали, что из угла уходит больше тепла, чем просачивается через любую другую часть стены, а основная конструкция этого дома вообще не имеет углов. Это в сумме дает «объемную эффективность», с которой могут сравниться немногие жилые дома, и это гораздо больший фактор в экономии энергии в этом здании, чем думает большинство людей.
Айзексон использовал те же логические рассуждения при изготовлении стен, пола и крыши своего дома. Вся конструкция представляет собой одну толстую бетонную плиту за другой, и эта масса бетона изолирована снаружи с помощью трехдюймового листового пенополиуретана, который превращает дом в один большой массивный «тепловой маховик».
Или, говоря иначе: строя свое жилище таким образом – под землей, с массивными бетонными стенами, хорошо изолированными снаружи – дом «хочет» поддерживать внутри себя постоянную комфортную температуру, как бы ни было жарко или насколько холодно ни становилось зимой. Эта тенденция наиболее заметна в сумасшедшие дни, когда столбик термометра внезапно поднимается или опускается на 40, 50 или 60 градусов по Фаренгейту в течение нескольких часов, наплевать. Точно так же, как гигантский тепловой маховик, он безмятежно движется прямо через эти температурные пики и долины, в то время как термометры, помещенные в его интерьер, практически не замечает никакой разницы.
Тратьте деньги с умом
Все в этом мире, как известно, имеет свою цену. Вы ничего не получите ни за что. И, как правило, чем больше чего-то хорошего вы получаете… тем больше от чего-то еще хорошего вы должны отказаться, чтобы получить это. Это означает, что дом Айзексона, который настолько энергоэффективен, насколько это вообще возможно, должно быть, было очень сложно и дорого построить или ужасно трудно проветрить.
Нисколько. В то время как Пол быстро отвечает всем, кто спрашивает, что его новая резиденция имеет свои собственные мелкие проблемы и особенности – и, да, ценник, как и любой другой дом – его семья все еще далеко впереди в сделке.
Возьмем, к примеру, оригинальную конструкцию дома. Когда вы строите под землей, вы должны уделить определенное внимание выбору материалов, которые не будут портиться при постоянном контакте с почвой. Вы также должны выбрать материалы, которые могут выдержать вес всей грязи и камней, которые вы собираетесь накапливать на крыше подземного здания. И, конечно же, вы должны убедиться, что ваша конструкция хорошо дренирована и гидроизолирована.
Теперь, очевидно, пройдет много времени (как вечность), прежде чем массивные, прочные, армированные арматурой бетонные плиты, которые Айзексон использовал для стен, пола и крыши своего жилища, «испортятся» от контакта с окружающей их почвой. И пройдет ровно столько же времени, прежде чем бетон прогнется под тяжестью наваленных на него грязи и камней. Кроме того, благодаря дренажной плитке, постоянно установленной на всех фундаментах дома Айзексонов, и щедрому покрытию асфальта, которое было нанесено на внешние поверхности жилища до того, как оно было засыпано землей, сомнительно, что протечки когда-либо будут проблемой в доме.
Хорошо, а что с вентиляцией? Вы не можете просто открыть пару окон, чтобы подышать свежим воздухом, когда живете в восьми или 10 футах под газоном. Нет, ты не можешь. А в случае с домом Айзексонов вам и не нужно.
В любое время, когда им захочется (после того, как активная система солнечного отопления будет полностью установлена), семья Пола сможет смешивать столько свежего наружного воздуха, сколько они хотят, с воздухом – горячим или холодным – который циркулирует через воздуховоды в каждой комнате. В настоящее время атмосфера в доме насыщается кислородом (намного лучше, чем воздух в большинстве обычных домов) за счет прохождения через теплицу наверху перед входом в здание.
И если вы беспокоитесь о том, чтобы чувствовать себя «запертыми» в подземном жилище – что ж, у Айзексонов есть ответ и на это. Каким-то чудом они спроектировали свой дом так, чтобы обеспечить максимальную конфиденциальность (никто не может заглянуть внутрь) с минимальными затратами (в их доме нет драпировок и занавесок), и в то же время обеспечить себе невероятный вид (даже из глубины дома). Из спальни, Пол и его жена могут видеть часть величественного горного хребта Уосатч. На самом деле дом Айзексонов – с его центральным солярием и «дополнительным» световым люком на кухне – гораздо менее «пещерный» и «замкнутый», чем почти любой обычный дом, который вы когда-либо посещали.
Что приводит нас к цене. Конечно, резиденция со всеми только что упомянутыми плюсами должна стоить кучу денег. Что ж, стоил он достаточно, но не дороже любого другого дома такой же площади и примерно сравнимого назначения. Пол считает, что их новое жилище обошлось Айзексонам примерно в 31 доллар за квадратный фут (всего 62 000 долларов). Так что, хотя он, конечно, не впереди игры в этой области, он также не отстает.
В общем, придется согласиться, что бесплатного обеда все-таки не бывает. Но если вы тратите свои деньги с умом и хорошо (как это сделали Айзексоны), вы, безусловно, можете пировать на банкете из нескольких блюд по той же цене, что и большинство других людей тратит на хот-дог и тарелку супа.
Пол Айзексон наносит небольшой удар по здравомыслию
Говоря о деньгах, интересно, что Айзексоны смогли профинансировать свой «странный» подземный дом с помощью обычного кредита ипотечной компании, обеспеченного VA. Это достаточно важный прорыв, чтобы упомянуть его здесь более подробно.
Когда Пол впервые посетил ипотечную компанию (которая явно не хотела иметь ничего общего с какими-то сумасшедшими подземными домами), ему сказали, что фирма может финансировать его проект только в том случае, если Управление по делам ветеранов одобрит проект. И, поскольку VA вряд ли отличается прогрессивным мышлением в какой-либо области своей деятельности, очевидно, что чиновники ипотечной компании решили, что это был последний раз, когда они слышали о мистере Айзексоне.
Но Пол имел дело с VA раньше, и он знал, что агентство будет искать в наборе планов домов. И, будучи по крайней мере на один уровень интеллекта выше любого из бюрократов, с которыми ему приходилось иметь дело, он намеренно отправлял свои чертежи в VA с недостающими частями необходимой информации.
И, как он и ожидал, VA быстро вернул распечатки с письмом, в котором перечислялась дюжина или около того конкретных вещей, которые Пол упустил.
Именно этого Айзексон и ждал. Прежде чем бюрократы поняли, что происходит, Пол завершил свои планы, упаковал их вместе с исходным письмом об отказе и вручную отнес весь пакет обратно в офис VA. «Вот ваше письмо, – сказал он, – и, как видите, я сделал все дополнения, которые вы хотели. Что еще мне нужно для одобрения?» Это сделало дело из-за эгоизма – бюрократы не могли выдвинуть никаких новых возражений и сохранить лицо – и планы дома Айзексона были быстро одобрены.
Излишне говорить, что теперь, когда подземный дом Пола сработал так хорошо, следующему парню, который захочет построить подземное жилище, будет намного легче получить необходимые средства… во всяком случае, легче в этом районе Вирджиния.
Другим тоже будет проще построить такой подземный дом
Хотя новый дом Пола Айзексона хорош во всех отношениях, каким может быть хороший дом, Пол застенчиво признает, что он работал намного усерднее, чем должен был, строя это место.
«Я потратил слишком много времени на изобретение велосипеда, – говорит Айзексон. «Я не знал, что Малкольм Уэллс, Томас Блайт, Дж. Суэйзи, Энди Дэвис, Дэвид Райт или кто-то еще уже экспериментировал с подземными структурами, когда я начинал. Я мог бы сэкономить много времени и усилий, если бы связался с одним из этих парней и заплатил ему, чтобы он давал мне советы по ходу дела».
На самом деле, просто чтобы показать вам, как я всё делал по-сложному, делал все вычисления и расчёты своих геодезических куполов с нуля, купил материалы, вырезал все изделия и сам собрал их. Все подошло идеально, но я понятия не имел, как мне повезло, пока позже я не начал слышать обо всех куполах, построенных другими, которые не так хорошо сочетались друг с другом. Хотите верьте, хотите нет, но я даже не знал о существовании Баки Фуллера или о том, что мог купить готовые сборные геодезические купола, пока мы не закончили.
Мило, что Пол Айзексон признал свое невежество, тем более, что вам не придется этого делать. Потому что Пол, который, в конце концов, теперь знает большинство ошибок, которые каждый может сделать при строительстве подземного дома, и который просто оказался профессиональным чертежником, теперь готов спроектировать и начертить чертежи подземного дома, который будет подходит практически любому вкусу, сайту и кошельку.
Опубликовано 1 марта 1978 г.
motherearthnews.com/sustainable-living/green-homes/underground-homes-geodesic-domes-zmaz78mazjma
Метки: Отцы Обновление: 26.06.2023
Комментарии: