Как это ни странно может показаться на первый взгляд, можно отапливать дом, отбирая тепло у холодного воздуха, воды или льда. Всё вещество вокруг нас имеет температуру значительно выше абсолютного нуля. В нём содержится тепловая энергия, но при низкой температуре. Тепло самопроизвольно перетекает от горячих тел к холодным, однако с помощью небольших затрат энергии, например, электрической или механической, можно его заставить течь от холодных тел к горячим. Это подобно тому, как насос заставляет течь воду вверх. Такие устройства называются тепловыми насосами, и мы видим их каждый день: это обычные холодильники. Холодильник отбирает тепло у тел внутри холодильной камеры и отдаёт его через заднюю радиаторную решётку комнатному воздуху.
   Чтобы не перегружать нашу популярную книгу излишними техническими мелочами (вы можете найти их в специальной литературе), кратко отметим, что вполне решаема и проблема аккумулирования энергии. Сложность — в создании достаточно эффективных долгосрочных (месяцы) и маневренных (дни, часы) аккумуляторов. Но и они уже тоже есть. Можно строить гравитационные аккумуляторы (ночью излишняя энергия поднимает наверх воду, днём вода, стекая вниз, даёт электрический ток). Можно использовать водородный энергетический цикл (сходный тому, что используется растениями в процессе фотосинтеза). Технология создания металлгидридных аккумуляторов водорода уже развита настолько, что ведущие автомобильные компании начали разработку водородных автомобилей. Расчёты показывают, что металлгидридный водородный аккумулятор объёмом 2–3 куб. м способен с лихвой обеспечить энергопотребности одноквартирного экодома в средней полосе России на отопительный сезон.
   Как ни смеялись над лозунгами Л. И. Брежнева, но экономика — а словечко это означает «искусство ведения домашнего хозяйства» — и впрямь должна быть экономной. На освещение в современных домах тратится 20–35 % электроэнергии, но уже есть лампы (галогенные, натриевые и т. д.), лучшие из которых потребляют в 6–7 раз меньше энергии, чем обычные лампы накаливания, а их свет по спектру близок к естественному. Ещё один способ экономии — микропроцессорное управление; на рынке появились датчики присутствия и местоположения человека в помещении, в некоторых домах уже действуют автоматические системы управления освещением. Потенциально это позволит снизить осветительное электропотребление в разы.
   Помещения с недостатком естественного освещения можно освещать не только с помощью окон и потолочных фонарей. Немалые энергетические преимущества дают появившиеся в последнее время различные светопроводы для естественного света с концентраторами, находящимися снаружи здания. В зимнее время можно не тратить электроэнергию для работы холодильника, забирая необходимый холод с улицы с помощью специального теплового регулятора. Это тоже способ экономии.
   Ныне принятые стандарты бытового электрического тока: напряжение, частота — были выбраны в начале XX века из соображений удобства построения большихраспределительных сетей с крупными электростанциями в качестве источников энергии. В экодоме энергоисточники, как правило, будут генерировать постоянный ток пониженного напряжения. Сначала его придётся преобразовывать в переменный ток с повышением напряжения до принятого стандарта, но в перспективе необходимо изменение стандартов в сторону снижения напряжения и перехода на постоянный ток.
   Придётся решить и проблему потери тепла.Энергия поступает в дом в различных видах: в химическом (топливо, пища), электрическом, тепловом, а потери, за малым исключением, носят тепловой характер. Потери идут через непрозрачные ограждающие конструкции (стены, пол, потолок), через светопрозрачные ограждения (окна, фонари) и за счёт воздухообмена. Если перекрыть какой-либо один из этих трёх каналов, потери по другим возрастут и почти обесценят затраченные усилия. Поэтому уменьшать теплопотери необходимо по всем трём направлениям одновременно.И для решения этой задачи сейчас имеются десятки различных технических способов. Опять же не будем тратить на них время, просто отметим, что сегодняшние технологии позволяют даже в России с её суровым климатом снизить теплопотери дома до 30–40 кВт ч/мв год. При таких низких потерях можно отказаться от системы отопления в доме вообще. Воистину лучше один раз утеплить дом, чем всю жизнь его отапливать!
   Помимо электроэнергии, в обычный дом поступают извне ещё и газ, и другое топливо, холодная и горячая вода, атмосферный воздух. Но экодом — не обычный дом. Ему привычные нам инженерные сети не нужны. Весь смысл экодома — избавиться от сетей, стать от них независимым. Для примера, крупнейший порок централизованных водопроводов — сумасшедшие потери воды в них. Люди гробят природу, чтобы добыть воду и доставить в дома, а 30 % по пути уходит, попадая в подземное пространство города и внося свой вклад в процесс его подтопления. Вдобавок в цене подаваемой воды 80–90 % составляют расходы на поддержание самой сети.
   Внутри домов разнообразные сантехнические устройства также имеют течи; бесполезно теряется уже около половины всей забираемой из природных источников воды. Нельзя признать рациональным, что вода питьевого стандарта, очистка которой требует высоких затрат, используется для целей, при которых не нужна особая чистота. Выгоднее и дешевле ставить в доме локальные сети и индивидуальные установки водоснабжения и канализации с разделением воды по степени очистки, в зависимости от характера использования. Бытовые водоочистители уже есть в продаже.
   В этом случае, как и в случае с энергией, эффективность означает экономию без ухудшения потребительских стандартов.
   К каждому экодому вода может доставляться даже через несколько водопроводов, но в силу близости водозабора и за счёт упрощения водоподготовки и очистки стоков эти короткие водопроводы оправдают себя. Воду можно собирать из дождевых осадков; это делается и сейчас на всех дачах: если дождевая вода удовлетворяет поливным стандартам, её не требуется очищать. Кроме того, использование дождевой воды приближает водный баланс местности к естественному.
   В экодоме предпочтительно применение безводных туалетов; кроме прямой экономии воды, это дает ещё и то преимущество, что уменьшится объём сточных вод, причём за счёт самой трудноочищаемой их части. Уже появились эффективные безреагентные технологии стирки и мытья, основанные на физических эффектах — ультразвуке, кавитации и т. д., что позволяет ещё более облегчить очистку сточной воды и её повторное использование. Технически возможно сделать в доме замкнутую водооборотную систему, но не такую, как на космической станции, — в экодоме в этом нет необходимости. В большинстве случаев достаточно очищать воду до качества, позволяющего использовать её для полива или отводить на грунтовую фильтрацию. Так, вода, проходя через почву, одновременно доочищается и обогащает её питательными веществами, что может рассматриваться и как повторное использование воды.
   Поскольку при застройке территории экодомами гидрологические условия хотя и в небольшой мере, но всё же будут нарушаться, потребуется создание дренажной системы. Центральная канализация в экопосёлке скорее всего не будет необходима, однако при сложных гидрологических условиях может потребоваться ливневая канализация.
   Что касается внутреннего воздуха,то в настоящее время известны специальные технические и биологические системы для коррекции и улучшения его качества, так что нам опять нет нужды подробно описывать проблему и способы её решения. В целом оптимальная стратегия поддержания хорошего качества внутреннего воздуха — это разумное сокращение внешнего воздухообмена, подавление инфильтрации и внутренних источников загрязнения и применение покомнатной вентиляции с возвращением тепла удаляемого воздуха.
   Что важно, в экологических поселениях уже необязательна полная автономность каждого дома. Иногда может оказаться выгодным объединение некоторых инженерных систем, прежде всего энергосистемы. Так, из опыта известно, что целесообразнее размещать ветрогенераторы на удалении от жилья в качестве коллективных источников. При определённых условиях может быть более удобным устройство общего для нескольких домовладений одного металлгидридного водородного аккумулятора с устройствами преобразования.
   В отдельных случаях могут строиться коллективный водопровод и коллективный биопруд для очистки стоков. Чтобы соответствовать различным географическим и социальным условиям, экологические дома должны быть очень разными.В пределах России диапазон физико-географических условий, непосредственно влияющих на конструкцию экодома, весьма велик. С одной стороны, это Крайний Север с вечной мерзлотой, где критически важными являются теплоизоляция и надёжное снабжение энергией зимой, с другой стороны, южные районы, где летом встаёт задача защиты от перегрева. Ещё больше различий в конструкциях экодомов, если говорить обо всём диапазоне географических и социальных условий Земли, и это предопределяет большой объём опытно-конструкторских работ, необходимых для подготовки проектов экодомов, адаптированных к месту. Короче говоря, оптимальное решение планировки будет зависеть от конкретных условий.
    Отходыцелесообразно сразу собирать отдельно в местах их образования, в экодомах, в жилом и торговом секторах посёлков. Это неизбежно, хотя и потребует изменения бытовых привычек, но, как показывает уже накопленный во многих странах опыт, население к такому повороту в достаточной степени готово. Тем более если всякий продаваемый предмет маркировать, указывая, к какому классу «по мусору» он относится. Вообще вся производимая продукция должна иметь указания по её утилизации после использования. Никаких «выбросим по дороге» — хватит уже, навыбрасывались.
   В экодоме уже на уровне конструкции должны быть предусмотрены специальные помещения для первичной обработки, раздельного сбора и безопасного хранения мусора. Они должны сообщаться как с хозяйственными помещениями, так и с наружным подъездом для удобства их централизованного сбора. Санитарная безопасность хранения в доме мусора между периодическими его сдачами будет обеспечиваться, помимо прочего, отсутствием в нём способной к гниению органики, которая уйдет в биотуалет или будет преобразована в бытовой газ в биогазовых установках.
   Говоря о малоресурсности и малоотходности экологического дома, надо, как и в случае с любыми другими поделками человеческих рук, рассматривать полный цикл его жизни, включая не только фазу эксплуатации, но и стадии возведения и утилизации по окончании срока службы. Утилизация не предполагает ничего иного, кроме использования известных принципов рециклирования, справедливых для всех материальных продуктов и товаров. Возведение же экологического дома должно опираться на новые технологии, поскольку существующие технологии нельзя отнести к разряду экологичных. По оценкам специалистов, при строительстве односемейного дома в США образуется 5–7 тонн отходов, что слишком много. Впрочем, когда дом будет выращиваться, эта проблема отойдёт сама собой.
   Современному человеку экодом может показаться весьма сложным, однако для тех, кто в нём родится и проведёт всю жизнь, напротив, нынешние дома покажутся слишком примитивными. Некоторое время назад в США исследовали условия, влияющие на развитие интеллекта у детей. Обнаружилось, что если семья живёт в собственном доме с участком и если ребёнку с раннего детства позволяли проводить на нём время, то при прочих равных условиях это самым существенным образом повлияло на развитие его интеллекта. Так что для детей сама жизнь в экодоме будет, помимо прочего, естественным техническим и экологическим университетом. Для их развития экодом предоставит неизмеримо больше возможностей, чем, например, обычная бетонная камера с перегородками, именуемая городской квартирой.

Наш дом и жизнь в нём

   Интересен вопрос о стоимости экодома с позиции застройщика. Разумеется, имеет смысл говорить только о нашем времени. Ныне стоимость такого дома ниже, по сравнению с коттеджем с тем же набором удобств, по целому ряду причин. Так, экодом не нуждается в централизованных инженерных сетях: электросети, дальнем подводе холодной и горячей воды, газовом вводе, канализации, системе мусороудаления. Так что очень многие затраты при возведении экодома исключаются. Соответственно исчезают затраты на оплату счетов, то есть экодом дешевле и в строительстве, и в эксплуатации.
   Правда, потребуются затраты на закупку техники, которая обеспечит автономное снабжение дома водой и энергией; сейчас она достаточно дорогА, но всё равно затраты на неё будут ниже, чем «посадка» дома на общие коммуникации. И опять же за своюэнергию и воду не придётся платить сторонним поставщикам.
   Что касается затрат на собственно строительство, то экологичное жильё в принципе не может быть дороже обычного. Это не предмет роскоши, а малоэтажный дом, при возведении которого не требуются мощная строительная техника, особо прочные материалы и квалифицированный персонал, как для возведения многоэтажного дома или элитного коттеджа. Энергоёмкость строительства мала, бОльшую часть работ могут выполнить будущие жильцы с использованием местных стройматериалов и применением мини-технологий, интенсивно развивающихся в последнее время. Но зато здесь закладывается принципиально новая, экологичная социальная экономика!
   Между прочим, проект перехода к массовому экодомостроительству даже сейчас можно сделать экономически выгодным и рентабельным. Но этот проект выдёргивает коврик из-под ног индустрии так называемого общества потребления, основанного на идее краткосрочного использования и быстрой замены вещей, что, собственно, и объясняет, почему экодом, будучи давно изобретённым, не находит дорогу на рынок. И это при том, что уже имеющиеся технологии способны в несколько раз снизить энергоёмкость существования даже избалованного комфортом европейца без потерь в комфортности!
   Малоэтажный экодом с пристройками легко вписывается в природный ландшафт, практически его не нарушая; возможностей для этого у него больше, чем у просто малоэтажной застройки. Например, не требуются дрова или другое топливо, не сбрасываются неочищенные сточные воды, не прокладываются трубы в земле и т. д. Техника в экодоме выступает в своём древнем качестве, в качестве служанки,а не как вышедшая из-под контроля разрушительная сила, что происходит в современном индустриальном обществе.
   Экодом зимой будет в основном пользоваться энергией, накопленной в тёплый период года, и может быть уподоблен тем животным, которые тоже зимуют за счёт летних запасов. Наличие солнечных энергетических установок делает экодом также подобием вечнозелёного дерева, питающегося солнечной энергией. Читатель уже понял аналогию: экодом живёт по тем же ритмам и законам, что и окружающая природа, и это иллюстрация его естественности и биоподобия. Таким образом, экологический дом оказывается биопозитивным,способным конструктивно и неагрессивно взаимодействовать с различными природными ландшафтами.
   Но можно и нужно устраивать «ландшафты» в самом доме и рядом с ним! Как показали исследования архитекторов, у людей разных эпох и разных национальностей понятие рая устойчиво ассоциируется с образом сада. Сад — это первое, что создал Бог после звёздного неба. Следовательно, чтобы поднять качество жизни, надо окружить дом садом, а в северном климате желательно дополнительно устроить в доме зимний сад, и не только для красоты. Растения в доме могут улучшать гигиенические условия, плодоносить, давая далеко не символический урожай. У обитателей больше возможностей для занятий растениеводством как в доме, так и на прилегающем участке.
   Растения в жилище способны выполнять разнообразные полезные функции. Они украшают интерьеры, улучшают гигиенические условия, поскольку некоторые обладают лечебным действием и т. д. Есть виды растений, которые считаются живыми кондиционерами из-за их способности осаждать пыль, регулировать влажность воздуха, выделять кислород, фитонциды, ароматы. Известны растения, способные поглощать вредные вещества, если те присутствуют в жилищах. Так, окись углерода и формальдегид хорошо поглощают гербера, хризантема, филодендрон, золотой плющ, клеома. Табачный дым хорошо впитывают клеома и «тёщин язык». Так что их можно использовать для регулирования качества внутреннего воздуха.
   Жизнь в экодоме предполагает определённые затраты труда в доме и вокруг него. При желании можно заниматься приусадебным хозяйством, и трудозатраты в нём могут быть сравнительно большими, но это нельзя рассматривать как шаг назад, поскольку домашний труд будет основываться хотя и на ручных, но высоких современных технологиях. К тому же удастся избежать потерь при транспортировке и хранении продуктов, снизить расходы на упаковку и т. д., неизбежные при нашей «обычной» рыночной жизни.
   Экожильё, как видим, способствует натурализации хозяйства, и это следует считать его достоинством.
   По оценкам финских специалистов, чтобы полностью использовать возможности своей пристроенной теплицы, трудолюбивая семья должна проводить в ней в среднем час-два в неделю. Это немного. Но, как показывает практика эксплуатации даже простейших теплиц в такой северной стране, как Финляндия, теплица способна обеспечить бОльшую часть овощного и зелёного рациона семьи. Садоводство «в разумных пределах», по мнению многих, есть одна из основных нормальных потребностей человека; садоводство благотворно влияет на физическое и психическое здоровье и, следует ожидать, станет неотъемлемой частью образа жизни в экодоме.
   Очень интересное с точки зрения экожилья понятие — пермакультура.В переводе это слово означает «долговременное, устойчивое земледелие». Основная идея пермакультуры — создание человеком собственных экосистем, которые включали бы в себя как можно больше полезных для людей видов. Основное различие между культивируемой, сконструированной экосистемой и естественной экосистемой в том, что большинство видов в культивируемой системе съедобно или иным образом с пользой употребимо человеком. Пермакультурные системы обладают всеми признаками естественных экосистем: биологическим разнообразием, устойчивостью, способностью к восстановлению. Им свойственны ярусность, многообразие видов, наличие трофических цепей и т. д.
   При пермакультурном ведении хозяйства соотношение затраченной и полученной энергии может достигать 1:100 и более. Это означает, что на одну затраченную при хозяйствовании единицу энергии с урожаем возвращается сто единиц.
   В то же время сейчас, например, в США на десять единиц энергии, затрачиваемых в сельскохозяйственном производстве, с урожаем возвращается одна единица энергии. Эффективность использования энергии в пермакультуре, таким образом, в тысячу раз превышает тот же показатель в современном интенсивном сельском хозяйстве…
   Как уже сказано, проекты жилых домов должны соответствовать местным природно-климатическим, правовым, экономическим, социально-культурным и прочим условиям. Это, и не только это, делает нежелательным прямое заимствование зарубежного опыта в области экодомостроения. Тут необходимы собственные научные, конструкторские и технологические разработки, тем более что они будут способствовать загрузке и оживлению отечественных науки и высокотехнологичных производств. Вот что могло бы стать магистральным путём для России, а не встраивание в мировую финансовую пирамиду.

ПРОПУСК В БУДУЩЕЕ

   Всё это будет тогда, когда
   Закончится последняя война.
Гарик Сукачёв

Трудности перехода

   Рассмотрим три постулата подряд. Первое: все мы хотим выжить в нашем неравновесном мире, которому грозит окончательная катастрофа. Второе: хотя кризис и развивается неумолимо, всё же катастрофа ещё не произошла, есть некоторое время, чтобы подготовиться к ней. Третье: мы с вами разумные люди, homo sapiens, умеющие делать выводы из различных фактов, принимать решения, строить планы и выполнять их. Одно из направлений подготовки к катастрофе — переход к массовому экодомостроительству, изменение стиля жизни.
   Вопрос: будет ли это сделано?
   Ответ: вряд ли.
   На пути к экодому немало трудностей. Первая — в том, что переход из одного устойчивого состояния в другое, пусть даже оно существенно лучше исходного, обязательно вызывает резкий протест сообщества,нарастающий по мере перехода. Правда, притяжение нового устойчивого состояния начнётся существенно раньше, чем будет достигнут результат, и сопротивление утихнет. Это эволюционный закон, таково свойство всех переходов в динамических системах, и разум тут совершенно ни при чём. Подобно этому, если перекатывать шарик из одной лунки в лунку, то его трудно выкатить из первой лунки, но когда это будет сделано, он сам скатится в другую.
   В нашем случае, если даже начать перекатывать «шарик» немедленно, переориентация хозяйства и общества на строительство экожилья может занять до одного-двух десятилетий, но этих десятилетий у нас нет.Поэтому приобретает особую важность пропаганда: если успеть до катастрофы, многие положительные эффекты от строительства экодомов и жизни в них проявятся достаточно быстро, и перемены ускорятся. Доказав свои преимущества и доступность, экожильё станет привлекательной целью для большинства людей, и затем уже не придётся преодолевать сопротивление — процесс примет самостоятельный, независимый характер, и чем больше будут распространяться знания о новом стиле жизни, тем быстрее он пойдёт.
   Но пропаганда важна даже в том случае, если никто — ни государство, ни местные власти, ни частный сектор — не обратит внимания на возможность отказа от современных градостроительных концепций и массового перехода к экодомостроительству. Придёт такое время, когда деваться больше будет некуда. Вот тогда посеянные пропагандой зёрна знаний и взойдут. Мы достаточно давно начали пропаганду и привыкли к равнодушию чиновников и насмешкам невежд. Мы понимаем, что предлагаемое нами — это не ремонт старого, а качественно новое, а для реализации таких проектов, как экодом (и горячие боны, кстати), нужна политическая воля. Сами-то технологии и производства вторичны, они результат определённого политического, идеологического, социального развития. Ключи от действительного решения экологических проблем, а соответственно и выживания сообществ лежат в сфере политики, идеологии, морали,точнее, в их достаточно радикальном изменении. Но если критиков аморальности современного потребительского общества среди экологов достаточно, то когда речь заходит об оценке основ современной политической системы, появляются робость или фигура умолчания.
   Однако мы и здесь готовы предложить «технологическую новинку», хотя это вовсе даже и не новинка. На самом деле уже до нас было известно, что всегда продуктивнее выступать за что-то, а не против чего-то. Иначе говоря, если не предлагается конструктивная программа, то лучше не призывать к разрушению существующего порядка вещей во избежание худших последствий. Что можем предложить мы? Бороться не против США или ТНК, не против потребительства или империализма, а за эффективное экологичное жильё, за самообеспечение малых сообществ на Земле, за расселение мегаполисов, за «дополнительные деньги» без процентов и инфляции…
   Так можно преодолеть первую трудность на пути к экодому.
   Вторую трудность попытаемся объяснить на примерах. В своё время у человечества были три основных устойчивых типа хозяйства: а) собирательство с охотой, б) скотоводство и в) земледелие. И переход от собирательства, например, к земледелию оказался очень трудным. Причина в том, что работы на земле требуют больших затрат времени и выполнения достаточно сложных операций; простой «дикарь», даже если ему кто-то растолкует, что и когда надо сделать, никогда не будет знать, что ждёт его в итоге. То есть ему нужно отвлечься от привычного собирательства и заняться земледелием, но если оно не даст результата (год, например, неурожайный), то можно и погибнуть с голода. Наверняка были попытки, заканчивавшиеся преждевременной смертью энтузиастов. Но однажды появился локальный положительный опыт.
   Когда стало понятно, что с земли можно жить, опыт стал распространяться усилиями одиночек; массы же отказывались менять образ жизни. Они затруднялись на это согласиться, ведь требовалось оставаться на одной и той же территории (что непривычно) и заучивать некую последовательность действий с непонятным результатом. И всё же в какой-то момент преимущества нового способа хозяйства стали очевидны большинству, и члены сообщества приняли его. А кто не принял, подвергался остракизму и осмеянию как человек отсталый.
   Но само появление нового типа хозяйствования, первый опытимел случайный характер. Чтобы появиться и выжить, земледелие, как вид целенаправленной деятельности, должно было встретить сходное с чудом стечение благоприятных обстоятельств. И на всей Земле подходящие для такого чуда обстоятельства были только в Египте: Нил ежегодно доставляет новый плодородный слой, и зёрна было достаточно просто бросить на землю, «затоптать» и ждать урожая, не позволяя животным его потравить. Но затем, собрав обильный урожай, первичные земледельцы имели возможность продемонстрировать его людям и преодолеть сопротивление, ведь преимущество нового способа хозяйствования перед традиционным было очевидным: зерно, которое можно хранить, которым можно питаться долгое время.