Влажные тропики обычно в большей степени подвержены различным стихийным бедствиям (за исключением разве что пожаров), чем регионы с умеренным климатом; поэтому место, где будет располагаться рассчитанный на долговременную эксплуатацию дом, должно соответствовать таким условиям:
¦ Находиться вне досягаемости цунами (волн прилива и отлива).
¦ Место должно быть защищенным от циклонов и тропических ураганов.
¦ Вне лощин, по которым могут проходить селевые потоки и потоки вулканического пепла.
¦ На хребтах или плато, вдали от тех мест, где возможны камнепады или оползни,
вызванные проливными дождями и землетрясениями.
¦ В стороне от прибрежных песков, подверженных сильной эрозии.
В местах с жарким и влажным климатом основная задача — это избежать попадания прямых солнечных лучей на дом и рассеять образующийся в доме горячий воздух (результат жизнедеятельности человеческих организмов, приготовления пищи, работы бытовой техники). Таким образом, в первую очередь необходимо обеспечить затенение и такую ориентацию дома, чтобы имелся доступ для прохладного ветра (рис. 4.11). Определите место, где дует предпочтительно прохладный ветер, где лес или глубокая лощина помогают затенить дом и дают ему прохладу. В регионах с сильными ветрами необходимо найти место, где строения будут защищены от них лесами, земляными валами или будут укрыты в узких естественных лощинах, недоступных для ветра.
Рисунок 4.11Размещение дома: А — в субтропиках (холодные зимы), с ориентацией на солнечную строну, В — в тропиках, где ориентация должна обеспечивать доступ прохладному ветру, и дом
затеняется со всех сторон.
Форма дома должна быть вытянутой или неправильной, с тем чтобы увеличить площадь поверхности. В доме не должно быть сплошных изолированных стен, которые бы накапливали тепло, и планировка дома должна быть максимально открытого типа, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха. Если ваш проект предусматривает внутренние стены, они должны быть выполнены из максимально легкого материала (рогожа, жалюзи, сеть) и заканчиваться, не достигая потолка, чтобы не препятствовать свободной циркуляции воздуха.
Хорошая вентиляция такого дома чрезвычайно важна, и в огромной степени она зависит от правильно расположенных окон (с вертикальными жалюзи, действующими в качестве улавливателей свежего воздуха) и вентиляционных отверстий крыши. Помимо этого, с теневой стороны может быть размещена затененная пристройка, в результате чего создается поток прохладного воздуха, движущийся через дом (рис. 4.12) и выходящий наружу сквозь вентиляционные отверстия чердака или специальную трубу на крыше (труба нагревается солнцем, и в результате разницы температур возникает тяга).
Рисунок 4.12Отверстия, сделанные в крыше, позволяют горячему воздуху, накопившемуся в комнате, покинуть дом, а прохладному воздуху из-под шпалеры проникнуть вовнутрь.
Со всех сторон дом окружается широкими верандами, часто обвитыми лозными культурами. В субтропиках веранду с солнечной стороны обычно не строят, чтобы не препятствовать зимнему солнцу проникать в дом и обогревать его.
Затенение дома обеспечивается за счет растительности. Для таких целей можно с успехом использовать высокие деревья с гладким стволом (с расположенными редко ветвями), такие, как пальмы, которые растут рядом с верандой и закрывают крышу от солнца. Однако нужно не упустить из виду тот факт, что нельзя полностью окружать дом растениями, так как плотная растительность блокирует прохладный ветер и повышает уровень влажности вокруг дома. Трава дает не такое сильное отражение тепла на стены и карнизы, как вымощенные камнем или заасфальтированные поверхности.
Такие источники тепла, как печь или система обогрева воды, должны быть отделены от основной конструкции; большинство традиционных домов в тропиках имеют летнюю кухню, которая используется в жаркое время.
В местах с высокой концентрацией москитов и других вредных насекомых на всех окнах и дверях должна быть предусмотрена противомоскитная сетка.
Крыша должна быть выкрашена в белый цвет или должна обладать отражающей способностью, чтобы отдавать тепло обратно в атмосферу. Угол ее должен быть достаточно крутым, чтобы защищать дом от тропических ливней и чтобы противостоять сильным ветрам. В регионах, подверженных тропическим ураганам, необходимо, чтобы все соединения были очень прочными. Часто всю конструкцию якорят к земле и связывают балки и бревна ремнями. Большая посадка бамбука с наветренной стороны будет защищать дом от порывов ветра, которые не причинят ей самой особого вреда (рис. 4.13).
На случай катаклизмов, вроде урагана, необходимо предусмотреть подвальное убежище или выстроить часть дома (например, ванную комнату) из камня или бетона. Такое помещение (обязательно с бетонной крышей) может быть размещено и вне основной постройки. Другим вариантом убежища может служить землянка, выкопанная во дворе, предпочтительно с крышей из прочного и твердого материала. Все окна и двери в доме следует снабдить ставнями и прочными деревянными задвижками из брусьев.
Рисунок 4.13Дом, выстроенный на основе японской модели берегового домика, защищенного от тайфунов. Посадки бамбука обеспечивают достаточный барьер против ветра. Такие дома должны очень прочно крепиться к грунту.
ДОМ ДЛЯ СУХОГО КЛИМАТА
Существует несколько вариантов постройки дома для условий засушливого климата. Выбор соответствующего типа зависит от сезонных температурных вариаций в конкретной местности. В некоторых засушливых зонах зимой холодно, а летом жарко, тогда как в других регионах (находящихся ближе к экватору) зимы достаточно мягкие. Для жарких, засушливых районов с холодными зимами применим тип дома (форма и ориентация), характерный для умеренного климата. При этом должен быть сделан особый акцент на обеспечении дома прохладным воздухом:
¦ Внутренние дворы. Желательно затенить их сверху решетками с вьющимися растениями или деревьями (рис. 4.14). Если высота двора равна двум этажам и больше и естественную тень создает само здание — прохлады будет намного больше, хотя даже небольшой одноэтажный дом может быть дополнен небольшим двориком, затененным с помощью полотняного навеса.
Рисунок 4.14Дом в засушливом климате с толстыми стенами и внутренним двориком, перекрытым сверху шпалерами.
¦ Затененная закрытая пристройка с вьющимися растениями. Пол покрывается мульчей, которая постоянно поддерживается во влажном состоянии с помощью опрыскивателей. Такая система подходит для одноэтажных зданий. Для полноценного снабжения дома прохладным воздухом площадь пола пристройки должна составлять 30% от общей площади пола в здании. Вьющиеся настенные растения и резервуары с водой также способствуют созданию прохлады.
¦ Земляной тоннель.Расположен под наклоном к дому на глубине 1 метра, длина — 20 метров. В тоннеле размещаются необожженные глиняные горшки с водой, лотки, с сырым коксом (углем), кулисы из грубого стекловолокна, которые постоянно поддерживаются во влажном состоянии (что может обеспечиваться с помощью системы опрыскивателей). В результате создается поток прохладного влажного воздуха, поступающий в дом (рис. 4.15).
Рисунок 4.15Подземный тоннель позволяет прохладному воздуху проникать в дом. Тоннель расположен под наклоном к дому, имеет затененное входное отверстие, стены покрываются влажным углем. Возле выхода тоннеля в жилище ставится неглазированный кувшин с водой.
¦ Система принудительной вентиляции.Наиболее простой способ осуществления такой вентиляции — это размесить на крыше трубу из листового металла, выкрашенную в черный цвет, которая соединена с жилыми помещениями с помощью вентиляционных каналов, идущих через чердак. Труба, нагреваясь солнцем, создает тягу и заставляет перемещаться через помещение поток воздуха, охлажденного предварительно с помощью одной из описанных выше систем (рис. 4.12).
Средства для контроля тепла и холода: толстые стены, теплоизолированные пол и потолок, защищенные от сквозняков окна и двери, эффективная система вентиляции. Все эти меры смягчают дневные и сезонные перепады температур, столь характерные для многих засушливых зон. Наружные стены, окрашенные в белый цвет, отражают чрезмерное количество тепла, а создающие тень деревья, пальмы, шпалеры с вьющимися растениями, искусственные водоемы и фонтаны во дворе помогут смягчить температурные перепады.
Точно так же, как и в тропическом климате, дизайн энергоэффективного дома в засушливом регионе должен включать размещенную вне основного помещения летнюю кухню, густо затененную шпалерами и частично покрытую крышей. В горячие летние дни обитатели могут проводить там большую часть своего времени и не страдать от жары.
Рисунок 4.16Меблировка крыши в засушливом климате, где дома часто примыкают друг к другу, а двор либо слишком мал, чтобы вместить в себя все необходимое, либо вообще отсутствует. Крыша берет на себя многие дворовые функции.
В засушливых регионах крыши домов часто плоские, и на них размещаются многие из тех элементов, которые в условиях тропического или умеренного климата обычно можно видеть вокруг дома, например резервуар с запасами воды на 1-2 недели, место для стирки и веревки для сушки белья, голубятня, площадки для сушки зерна и овощей, растения в горшках и просто уютные уголки, где можно посидеть вечером (рис. 4.16).
Для зон засушливого климата крайне необходимо экономить воду, используемую в бытовых целях. Сократить потребление воды достаточно просто. Необходимо снабдить душ специальной усовершенствованной насадкой, существенным образом экономящей воду. Воду после душа, умывальника, кухни и стирки можно использовать для смывного бачка туалета, а лучшее применение она найдет на огороде. Чтобы воду после мытья рук можно было использовать в туалете, раковину необходимо разместить выше относительно бачка, как показано на рис. 4.17.
Рисунок 4.17Вода использованная для стирки и мытья рук, может быть повторно использована в туалете.
Дождевая вода, собранная на крыше, должна попадать в специальные резервуары, расположенные с теневой стороны дома и дополнительно закрытые шпалерами с вьющимися растениями. Как правило, эта прохладная вода используется для питья.
ПОДЗЕМНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО
Как в древности, так и в наше время пещеры и подземные дома предпочитаются всем остальным видам жилищ в пустынях (особенно в тех пустынях, где зимы мягкие). Целесообразность их сооружения зависит от присутствия более мягких горных пород и слоев под верхними твердыми грунтами. Дом-пещера может полностью находиться под землей и иметь верхние окна для проникновения солнечного света, но чаще всего в строениях такого типа одна стена приходится на открытую (солнечную) сторону склона. При этом подземные комнаты находятся позади помещений, освещаемых солнцем.
Наружная открытая стена может играть роль фасада с главным входом и затеняться шпалерами с виноградом. Поверхность той части склона, которая расположена над подземным домом, лучше покрыть водонепроницаемым материалом вроде цемента, что будет служить своеобразной крышей всего строения. Это даст два преимущества. Во-первых, станет возможным собирать стекающую по крыше дождевую воду и запасать ее в резервуарах, а во-вторых, это позволит укрепить верхний слой грунта и предотвратить просачивание воды внутрь помещения.
Комфортабельным жилищем для пустыни, напоминающим только что описанный подземный дом-пещеру, может служить сооружение, к которому с нескольких сторон вплотную примыкают земляные насыпи, доходящие до карнизов (а если необходимо, то и полностью покрывающие крышу). Такой дом показан на рис. 4.18.
Прохладные условия внутри подземных сооружений позволяют эффективно использовать их для хранения и консервации различных видов продукции, в том числе урожая цитрусовых, корнеплодов или листовых культур. Помимо этого, такие помещения служат источником охлажденного воздуха.
Пещера возле дома может быть использована как убежище для семьи во время различных стихийных бедствий и войн. При необходимости она выкапывается в земляной насыпи. Для этих же целей могут служить подвальные помещения со входом как изнутри дома, так и снаружи, а также различные сооружения из ребристого металла или труб, для защиты засыпанные сверху землей. В последнем случае блокирование теплового излучения, исходящего из зоны горения, осуществляется за счет Т-образной формы укрытия.
Рисунок 4.18 Дом с земляной насыпью для районов с сухим климатом хорошо защищен и поддерживает прохладу. Виноград может затенять внешнюю стену.
ЗЕЛЕНЫЕ ДОМА
Степень объединения дома с растениями может варьироваться в довольно широких пределах. Жилище может быть почти полностью образовано растительностью, или же его дизайн может включать в себя некоторые зеленые элементы, вроде шпалер с вьющимися видами или покрытых живым дерном крыш.
Рудольф Доернах из Германии спроектировал дом, основу которого составляет рама из легкой стали и дерева. Раму покрывают вечнозеленые вьющиеся растения (разновидности плюща, герани и др.). Открытыми остаются только окна и двери, на остальных частях обрезка и вовсе не нужна — весь дизайн дома рассчитан на то, чтобы по его внешним поверхностям распространялись цепляющиеся и обвивающие стебли. Сооружение имеет форму индейского вигвама — особенность, продиктованная тем, что дом будет эксплуатироваться в условиях холодных зим.
В начале столетия первопоселенцы в засушливых районах Западной Австралии сооружали над своими нехитрыми домами из листового железа дополнительные внешние каркасы, игравшие роль шпалер, по которым росли вьющиеся виды. Растения создавали своеобразную оболочку вокруг всего здания, которая смягчала перепады температур (рис. 4.19).
Рисунок 4.19Различные способы использования шпалер для обустройства жилища. Дома австралийских первопоселенцев из кровельного железа были очень часто покрыты вьющимися растениями.
Вечнозеленые лозные культуры закрывают резервуар с дождевой водой и поддерживают прохладную температуру.
Эти техники могут быть использованы в любой климатической зоне при условии использования соответствующих видов. Ниже перечислены растения подобного рода (в основном произрастающие в зонах с не очень холодным климатом).
¦ Быстрорастущие листопадные вьющиеся виды:киви, кампсис крупноцветковый, жимолость душистая, мандевилла, виноград, глициния.
¦ Съедобные лазающие виды:киви, страстоцвет (страстоцвет нежнейший выдерживает небольшие морозы), виноград.
¦ Растения, самостоятельно удерживающиеся на камне и кирпиче:бигнония усиковая, дексанта кошачьи лапки, фикус карликовый, плющ обыкновенный и разновидности, федрантус, виноград кошачий коготь.
Рисунок 4.20Простое укрытие для скота: вид сверху (А) и разрез (Б). Бетон или кафельная плитка выкладывается на земле, а вокруг уже существующего дерева или столба по спирали высаживается бамбук или тополя. Стены и крыша выстраиваются из плетней или шпалер с плющом.
КРЫША ИЗ ДЕРНА
Дерновое покрытие крыши является еще одним элементом, характерным для зеленых домов. Крыша подобного рода может быть сделана как с самого начала, так и путем переделки уже существующего сооружения (при условии достаточно прочных несущих конструкций). При этом должен обязательно присутствовать водонепроницаемый слой (полиэтилен, рубероид и др.). По загнутому (как показано на рис. 4.21) металлическому выступу вода стекает в водосточную трубу, а листья падают вниз
на землю. Чтобы предупредить сползание дернового покрытия вниз, по краю крыши выкладываются бревна или другие препятствия. Для крутых крыш это условие является обязательным.
Чтобы овладеть этой техникой в достаточной мере и подобрать верные растительные виды, из которых будет состоять покрытие, желательно вначале сделать несколько пробных попыток. Для этого вполне подходят небольшие по площади поверхности крыш хозяйственных построек и помещений для животных. Необходимо иметь в виду, что в зимнее время вес крыши с дерновым покрытием существенным образом увеличивается, поэтому вероятная нагрузка на несущие конструкции должна быть тщательно подсчитана предварительно.
Рисунок 4.21 Крыша, покрытая дерном или торфом
Когда на своих лекциях я предлагаю слушателям перенести свои газоны на крыши, по аудитории обычно пробегает нервный смешок. Но я отнюдь не шучу — дерновое покрытие является прекрасным активным теплоизолятором и его можно разместить практически на любой прочной крыше. В условиях влажного климата это покрытие может состоять из обыкновенных газонных трав, в засушливых регионах применяются суккулентные виды (мезембрианптемум), в других местах там могут расти луковичные, маргаритки и лекарственные травы.
Испарение воды растениями и разумный искусственный полив не дают летнему теплу проникать в дом. Зимой растительный покров создает теплоизолирующий эффект. Травяное покрытие крыши действует, как плющ на стенах. Преимуществом такой крыши является то, что существенно снижается риск возникновения пожара.
Для слабых крыш, в особенности тех, которые крыты алюминиевыми или оцинкованными листами, лучше использовать плющ либо другие вьющиеся или лазающие виды, которые просто обвивают крышу сверху и не создают существенной нагрузки. Дополнительная теплоизоляция, тем не менее, обеспечивается и в этом случае. Так же как при устройстве дернового покрытия, для такой крыши необходимо переделать систему водостока (см. выше).
БЫТОВЫЕ ОТХОДЫ
Как правило, отходы означают лишь только дополнительные проблемы, связанные с избавлением от них. Очень мало людей видят в отходах дополнительные ресурсы, из которых можно извлечь большие выгоды. Такими отходами являются вода, использованная для мытья или стирки, канализационные воды, пищевые очистки, бумажный, металлический, стеклянный или пластмассовый мусор.
Стекло и металл можно переработать, а использование пластика свести до минимума, если отправляться за покупками с собственными сумками. Газеты и старые бумаги могут найти применение на огороде в качестве мульчи (для сдерживания роста сорняков), или же их вымачивают и измельчают, а затем используют в качестве корма при разведении земляных червей (в ограниченных количествах).
Наибольший потенциал таится в таких прозаических отходах, как однократно использованная в различных бытовых целях вода и канализационные воды из туалета. Способы их вторичного использования зависят от местных климатических условий и предпочтений хозяев. В засушливых регионах или же во время засушливых периодов вода из душевой или кухни пропускается через примитивный фильтр, очищающий ее от жира, а затем пускается на оросительные нужды для огорода. Эта же вода может найти применение для того, чтобы заполнить сливные бачки туалетов. При этом активно собирается дождевая вода с крыш, которую затем хранят в специальных резервуарах.
В тропиках, где часто случаются проливные дожди и дождевые резервуары при этом переполняются, необходимо продумать систему отвода воды в сторону от дома и огорода, для предотвращения эрозии почвы на прилегающей территории. Целесообразно отведение этой воды в специальные заполненные гравием канавы или валоканавы*, возле которых размещены влаголюбивые посадки. Во время сухих сезонов дождевая вода полностью используется для заполнения резервуаров в доме и, как правило, является наиболее пригодной для питья.
Сточные воды из туалета пропускаются вначале через септический резервуар (рис. 4.22) или установку для выработки метана, а затем используются для орошения посадок на огороде или в саду. Компост из сухих уборных закапывается под деревьями, или же можно использовать переносные туалеты — в этом случае после заполнения очередной ямы над ней высаживается дерево.
Рисунок 4.22Септический резервуар, через который вода попадает на грядки.
Пищевые очистки и отходы можно скармливать животным (и земляным червям) и затем использовать их испражнения в качестве удобрения для огорода. Альтернативой этому служит компостирование отходов или даже прямое удобрение ими почвы (без предварительного компостирования). В последнем случае нужно соблюдать некоторую осторожность и не размещать посадки сразу же после того, как в этом месте в почву были внесены свежие отходы, потому что при разложении органического материала выделяется большое количество тепла, которое может повредить растениям. Таким образом, организуется замкнутый биологический цикл, в котором отходы используются системой для производства питательных веществ для ее же компонентов — растений и животных.
