История появления экодома.
Экодома, как новое направление в экспериментальном строительстве появились после мирового энергетического кризиса 1974 года. Они явились ответом на критику специалистов Международной энергетической конференции (МИРЭК) ООН о том, что современные здания обладают огромными резервами повышения их тепловой эффективности, но исследователи недостаточно изучили особенности формирования их теплового режима, а проектировщики не умеют оптимизировать потоки тепла и массы в ограждениях и здании. В том же докладе специалистов МИРЭК была сформулирована главная идея экономии энергии: энергоресурсы могут быть использованы более эффективно путем применения мер, которые осуществимы технически, обоснованы экономически, а также приемлемы с экологической и социальной точек зрения, то есть вызывает минимум изменений привычного образа жизни. Тогда же громко заявило о себе новое направление в архитектуре - sustainable architecture, органическая архитектура. Возникли и специальные термины - ecohome, биоклиматический дизайн, солнечные батареи, солнечные коллекторы, системы "умного дома", ветрогенераторы и так далее. Спустя десятилетия, модный экологический всплеск потихоньку сошел "на нет", но "экодома" своей актуальности ничуть не потеряли.
Проект первого экодома начал осуществляться в 1972 году в Манчестере, штат Нью-Хэмпшир, США архитекторами Николасом Исааком (Nicholas Isaak) и Эндрю Исааком (Andrew C. Isaak). В этот период угроза энергетического кризиса еще не пестрела в заголовках газет и статей, но уже чувствовалось "его дыхание": время дешевой энергии прошло. Энергопотребление зданий, которое не было определяющим показателем в прошлом, стало доминирующим критерием качества проекта.
Второе здание, которое было запроектировано и построено как экодом, - это здание "EKONO-house" в г. Отаниеми, Финляндия. По концепции своего создания это были экспериментальные лаборатории, в которых предстояло оценить эффективность архитектурных, инженерных и технологических мероприятий по экономии топливно-энергетических ресурсов, потребляемых зданиями. Важно отметить, что уже 30 лет назад в обоих зданиях было предусмотрено использование тепла солнечной радиации и возможностей компьютерной техники для управления инженерным оборудованием. Первая тенденция продолжает успешно развиваться, в том числе даже в такой северной стране, как Финляндия, - например, в экспериментальном строительстве жилого района VIIKKI, Хельсинки, Финляндия, а вторая тенденция выросла в крупное направление в инженерии зданий, получившее название "Интеллектуальные здания".
Во второй половине 80-х годов прошлого века совместными усилиями шведа Бу Адамсона и немецкого архитектора Вольфанга Фейста были заложены основы нового энергосберегающего подхода в жилищном строительстве – концепция так называемого пассивного дома (Passivhaus). Такие дома используют для отопления преимущественно внутренние тепловые ресурсы, за счет качественной теплоизоляции имеют минимальный энергообмен с окружающей средой и максимально утилизируют тепло всех выбросов.
К 80-м годам прошлого века относится также внедрение в промышленное производство стекол с энергосберегающим покрытием, которые были способны отражать тепло внутрь помещения и в то же время пропускать солнечный свет. В России так называемое низкоэмиссионное стекло в промышленных масштабах стали выпускать только с 2004 года на стекольном заводе, построенном на иностранные инвестиции в Подмосковье.
С течением времени изменялся и расширялся объект изучения: эффективность использования энергии в экодоме. Если в самом начале строительства экодомов, вплоть до начала 90-х годов, основной интерес представляло изучение мероприятий по экономии энергии, то уже в середине 90-х годов центр тяжести переносится на изучение проблемы эффективности использования энергии и приоритет отдается тем энергосберегающим решениям, которые одновременно способствуют повышению качества микроклимата. Впрочем, качество микроклимата в этот период уверенно выходит на первый план по сравнению с энергосбережением.
Выдающийся архитектор сэр Норман Фостер (Sir Norman Foster) пишет: "Проблемы окружающей среды воздействуют на архитектуру на каждом ее уровне. Половина потребления энергии в развитых странах приходится на здания, и еще четверть - на транспорт. Архитекторы не могут решить все мировые экологические проблемы, но мы можем проектировать здания, требующие только часть потребляемой ныне энергии, кроме того, благодаря надлежащему градостроительному планированию мы можем влиять на транспортные потоки. Расположение и функциональное назначение сооружения, его конструктивная гибкость и технологический ресурс, ориентация, форма и конструкция, его системы обогрева и вентиляции, характеристики используемых при строительстве материалов - все эти параметры влияют на количество энергии, требующейся для возведения, эксплуатации и технического обслуживания здания, а также для транспорта, движущегося к нему и от него».
Логическим завершением этапов развития экодомов стала практика строительства "Sustainable building", которая сегодня вызывает большой интерес у специалистов всех стран. Буквальный перевод "Sustainable building" означает "поддерживающее здание", но по своему смыслу это "жизнесохраняющее здание", то есть здание, которое находится в равновесии с природой и человеком. "Sustainable building" - это обширная дисциплина, рожденная как альтернатива стремлению человека "покорить" природу, что, к несчастью, осуществлялось путем ее разрушения и истощения, и желанием создать искусственную среду своего обитания. Эта дисциплина включает в себя изучение возможности использования экологически чистых возобновляемых источников энергии, оптимального использования затребованной энергии, сохранения водных ресурсов, применения строительных материалов повторного использования, улучшения качества среды обитания человека. Но изучение отдельных аспектов этой проблемы оказывается недостаточным - необходимо в комплексе изучить здание и окружающую среду, их экологическое и энергетическое состояние как единого целого. Очевидно, что это является главной целью теории и практики "Sustainable building".
По определению биологов, архитекторов и экологов, экодом - это дом с участком земли, который соединяет достижения урбанизации и природной среды. Такие уже есть в Великобритании, Швеции, США, Испании. В Германии дома с нулевым энергопотреблением существуют давно. В Голландии так называемый "дом будущего" за 5 лет посетило 2,5 миллиона человек. А в экспериментальном экодоме во Фрейбурге специалисты столкнулись с повышенным расходом электроэнергии из-за паломничества в дом телеоператоров.
В России в этом смысле самой продвинутой оказалась Сибирь. Первый в России экодом создали ученые Института биофизики Сибирского отделения Российской Академии наук (Красноярск) на базе системы БИОС-3, предназначенной для использования в космосе. Модель экодома площадью 126 кв. метров была неоднократно опробована добровольцами, которые жили в нем по несколько месяцев взаперти: во время экспериментов экодом был герметично запечатан. Миниатюрная биосфера из четырех отсеков, два из которых, оранжерейные, были заняты растениями, работала вполне надежно и жильцы экодома чувствовали себя хорошо, что подтверждали врачи.
Именно там наиболее полно был разработан концептуальный проект экодома и началось строительство экопоселения. Впоследствии и другие организации в разных регионах России и стран СНГ занимались этой проблемой, но до сих пор Новосибирский проект остается единственно проработанным. И хотя его вариант разрабатывался для условий Сибири, он остается актуальным и может быть взят за основу для других регионов России с небольшими доработками.