Zelf een eco-huis bouwen: technologische principes en schema's

Autonome ecologische woning, volledig uitgerust met efficiënte voorzieningssystemen, kan zichzelf 'onderhouden'. En dat zonder schade aan het milieu toe te brengen. Het bouwen en uitrusten met slimme techniek is heel goed mogelijk.

Wij vertellen u hoe u een eco-huis in eigen beheer kunt bouwen, met uitsluitend natuurlijke bouwmaterialen – klei, zand, stro, hout. Voor u hebben we informatie verzameld, onderzocht en gepresenteerd over de meest veelbelovende opties. We hebben de bouwtechnologie van een ecologisch verantwoorde woning gedetailleerd beschreven.

Beginnende bouwers hebben baat bij onze aanbevelingen. Om het begrip van dit complexe onderwerp te vergemakkelijken, zijn foto-selecties, informatieve schema's en video-instructies aan de tekst toegevoegd.

Bouw van een eco-huis: droom of realiteit

De belangstelling voor de bouw van ecohuizen groeit met de dag – projecten die voorheen fantastisch leken, worden werkelijkheid en laten verbluffende resultaten zien. Sommige principes van ecologisch wonen zijn goed bekend bij iedereen die op het platteland heeft gewoond of er vakantie heeft gevierd.

Tot op de dag van vandaag worden buiten de stad huizen gebouwd van rondhout, balken, baksteen – dat wil zeggen van natuurlijke materialen die geen schadelijke kunstmatige toevoegingen bevatten.

Schematische weergave van een tweelaags houten huis met de technologie 'dubbele balk' – de muren, binnenplafonds en plafonds zijn gemaakt van twee lagen hout (geprofileerd droog grenenhout)

Vooruitstrevende plattelandsbewoners en datsja-eigenaars hebben allang septictanks en biologische zuiveringsstations geïnstalleerd – compacte moderne afvalverwerkingssystemen. Huishoudelijk afvalwater wordt op natuurlijke wijze afgebroken, waarna het vaste bezinksel als meststof wordt gebruikt en de vloeistof wordt gezuiverd (tot 98%) en hergebruikt voor het besproeien van de tuin of moestuin en het onderhoud van het terrein.

Schematische weergave van een biologisch waterzuiveringssysteem met twee kamers (aërobe en anaërobe behandeling) en een drainageveld. Na zuivering stroomt de vloeistof de bodem in.

Natuurlijk is het met het verwarmingssysteem anders: de belangrijkste warmtebron is nog steeds een elektrische (gas-, benzine-, kolen-)ketel of een kachel die op traditionele wijze met hout wordt gestookt. In milieuvriendelijke systemen is het gebruik van natuurlijke brandstoffen (gas, kolen, hout, aardolieproducten) uitgesloten.

Het gebruik van zonnepanelen leidt tot een zuinig verbruik van de opgewekte elektriciteit, omdat het alternatieve systeem niet voldoende vermogen levert om energie-intensieve apparaten te laten werken.

Als optimale energie- en warmtebronnen worden de volgende beschouwd:

• hydrodynamische warmtegenerator met cavitator;
• systeem op zonnepanelen;
• windgeneratoren voor thuisgebruik;
• biogasinstallaties (voor boerderijen).

Het functioneren van slimme verwarmingssystemen, energiebesparing en afvalverwerking zijn gecombineerd, en het resultaat is een volledig zelfvoorzienend onderhoud van het huis zonder enige vervuiling van de atmosfeer of de bodem.

Ecohuis van 48 m², ontworpen door Roemeense specialisten, gebouwd van gelamineerd hout en isolatieglas, het dak is bedekt met houten dakpannen. Kosten – 25 duizend euro.

Het blijkt dat men naar wens een volledig 'schoon' huis kan bouwen, temeer omdat er genoeg voorbeelden zijn – in Scandinavië, Oostenrijk, Duitsland, Denemarken, Groot-Brittannië worden honderden projecten van ecologische woningen ontwikkeld, niet alleen door natuurliefhebbers en vertegenwoordigers van de 'groenen', maar ook door overheidsinstanties.

Principes van ecologische huizen

Als u toch het risico neemt en besluit om met uw eigen handen een ecohuis te bouwen, moet u beginnen met een project – een gedetailleerde planning van alle fasen van de bouw en aansluiting van levensondersteunende systemen.

Eerste fase – keuze van de bouwplaats. De meest gunstige locatie is een vlak terrein met een nabijgelegen waterbron, open voor zonlicht en wind. Als in de regio vaak noordenwind waait, moet het noordelijke deel van het huis indien mogelijk worden beschermd (bijvoorbeeld door het planten van hoge naaldbomen).

Een interessant projectontwerp – gedeeltelijke bouw van het huis 'in de grond'. Een deel van het gebouw is op natuurlijke wijze beschermd en geïsoleerd, het enige nadeel is de verplichte kunstmatige verlichting van het ondergrondse deel.

De tweede fase – het bepalen van de nuances van de bouw van een ecologisch huis. Een belangrijke rol speelt de thermische isolatie van het huis – hoe efficiënter het natuurlijke beschermingssysteem is aangelegd, des te minder energie er nodig is voor verwarming.

Om de thermische isolatie-eigenschappen te verbeteren, worden verschillende methoden gebruikt, bijvoorbeeld:

• Versterking van de warmtebescherming op plaatsen met koudebruggen;
• Constructie van een meerlaagse wandstructuur (tot 4 lagen met tussenruimtes gevuld met minerale isolatie, afval van de cellulose- of katoenindustrie);
• Extra isolatie van de fundering en de kelder.

Een interessante architectonische oplossing voor noordelijke regio's – het verdelen van de ruimte in 'winter' en 'zomer'. Zoals bekend hadden onze voorouders ook een winterhut (met Russische kachel) en een zomerhut, onverwarmd.

Er gaat veel energie verloren aan het in stand houden van elektrische lampen, daarom moet de natuurlijke verlichting gemaximaliseerd worden. Hiervoor kan één muur van de hoofdruimte van glas worden gemaakt, met gebruik van driedubbele beglazing met houten kozijnen en slagvaste ruiten.

Optie voor een huis met circulaire beglazing. Gedurende de dag worden vrijwel alle ruimtes van het gebouw op natuurlijke wijze verlicht – door de glazen muren die rondom zijn geplaatst.

De luchtdichtheid van het huis zal maximaal zijn, dus moet er ook worden nagedacht over ventilatie. Hoe meer nuttige eigenschappen in de bouw worden ingebracht, des te minder energie er nodig is om de woonzone van warmte, licht en schoon water te voorzien.

Het aanleggen van 'groene' daken creëert een extra isolerend effect voor het gebouw en houdt regenwater vast. Om gras op het dak te laten groeien, is een technologie ontwikkeld voor het installeren van inversie-functionele daken.

Geheimen van de indeling: tekeningen en schema's

Visualisatie van het project vereenvoudigt de uitvoering, en schetsen, tekeningen, schema's met exacte locaties, specifieke parameters en materialen helpen het proces van taakuitvoering 'op gang te brengen'.

Wij herinneren ons dat de bouw van een huis (ook met het voorvoegsel 'eco') niet kan worden gestart zonder vergunningsdocumenten van overheidsinstanties, die alleen 'goedkeuring' geven na grondige bestudering van het project. Wij adviseren om de 'serieuze' documentatie samen met ontwerpingenieurs op te stellen om langdurige bureaucratie te voorkomen.

Een van de opties voor een algemeen schema van de bouw van een groen huis met vermelding van elementen van het watertoevoersysteem, thermische isolatie, ventilatie, verlichting en decoratieve vormgeving (+)

Wat moet er worden weergegeven op de schema's voor de bouw van eco-huizen? Alles wat ook maar de geringste moeilijkheid veroorzaakt – bijvoorbeeld de locatie van het ventilatiesysteem.

Mogelijke ventilatieschema met een warmteterugwinsysteem – een apparaat dat een warmtewisselaar is die de warmte van uitgaande gassen gebruikt voor de gedeeltelijke verwarming van het verwarmingssysteem (+)

Besparing van energie die wordt opgewekt door zonnepanelen, impliceert ook de uitrusting van een complex van verschillende systemen, inclusief warmwatervoorziening.

Op het schema is een systeem met een dubbele bron van elektrische energie weergegeven: zonnepanelen geplaatst op het dakvlak en een ketel geïnstalleerd in het lagere deel van het huis (kelder, souterrain). Deze oplossing wordt als ecologisch beschouwd als voor de werking van de ketel biobrandstof wordt gebruikt (+).

En hier is nog een variant van de installatie van een zonne-energiesysteem met een watercollector. Het nadeel van dergelijke systemen is dat het verwarmde water alleen kan worden gebruikt als warmteoverdrachtsvloeistof of sanitair water. Bovendien alleen direct na verwarming.

Voor degenen die zonne-energie willen opslaan en gebruiken voor het opladen van huishoudelijke apparaten, is het beter om een zonnesysteem te bouwen van zonnepanelen.

De zonnecollector is bevestigd op het dak van een vrijstaand gebouw dat speciaal is gebouwd voor de plaatsing van het waterverwarmingssysteem. Warm en koud water wordt via een ondergrondse pijpleiding naar het huis gevoerd.

Het is niet rationeel om windturbines te installeren in regio's met bosbeplanting of andere windbescherming, maar aan de kust van zeeën, stuwmeren, in steppen en bergen rechtvaardigen ze de installatiekosten.

De werking van de zonnecollector en de windgenerator kunnen worden gecombineerd met een hybride controller die de opgewekte energie verdeelt over de verbruikspunten of naar accumulerende apparaten stuurt (+).

Voor de bouw van een vakantiehuis of landelijk huis van hout of boomstammen is het noodzakelijk om de aanleg van een warmte-isolerende laag te overwegen.

Afhankelijk van de locatie worden verschillende isolatiematerialen gebruikt: minerale wol, vaste en losse warmte-isolerende materialen op natuurlijke basis, matten van wol of katoen.

Zo'n huis hebben wetenschappers uit Wales bedacht. Het verbruikt minder energie dan het opwekt. De miniatuur 'elektrische fabriek' is een standaardproject, dus iedereen kan het huis kopen. Ze beweren dat de prijs bijna hetzelfde is als die van een gewoon huis.

Krachtige zonnepanelen, geïnstalleerd op het dak en een deel van de muur, zuinige huishoudelijke apparaten, 'slimme' verdeelautomaat – factoren die een overschot aan elektriciteit garanderen (+)

Kant-en-klare schema's zijn te vinden op de websites van bedrijven die zich bezighouden met de bouw van ecohuizen en gebouwen met passieve energiebesparing.

Nu zullen we nader ingaan op twee projecten – de bouw van ecohuizen van stro en hout met toevoeging van klei, dat als bindmiddel fungeert.

Bouw van een eco-huis van stro en klei

Stro, dat uitstekende warmtebesparende eigenschappen heeft, werd al sinds oudsher gebruikt in boerenhuizen – men bedekte er daken mee, vulde matrassen en isoleerde de kieren tussen balken. In zuidelijke gebieden kan men hutten tegenkomen die volledig bestaan uit strobalen.

Als men de eigenschappen van het materiaal en de bijzonderheden van de framemontagetechniek kent, kan men met eigen handen een 'strohuis' bouwen.

Cob-huizen kunnen verschillende verdiepingen, configuraties van muren of daken, en afmetingen hebben. Vanwege de leempleister is het soms moeilijk te raden dat het voornaamste bouwmateriaal 'strosteen' is.

Voor- en nadelen van stropanelen

Het eerste dat moet worden opgemerkt, – is de beschikbaarheid van het voornaamste bouwmateriaal. Het wordt verkregen door de teelt en verwerking van landbouwgewassen (peulvruchten, granen, hennep, vlas, enz.)

Granen, bloeiwijzen en zaden gaan naar verdere verwerking, terwijl de stengels met bladresten worden gedroogd en naar veevoer worden gestuurd. Ook is stro geschikt voor het maken van decoratie in landelijke stijl.

Het relatieve lichte gewicht en compacte afmetingen van het materiaal komen ten goede aan zuinige eigenaren die van plan zijn het zelf te doen, zonder een arbeidsploeg in te schakelen of zwaar bouwmaterieel te huren.

Met de toenemende vraag naar milieuvriendelijke grondstoffen is een hele productiesector ontstaan voor de fabricage van leemstenen (bouwmaterialen van geperst stro en klei) en biobrandstoffen.

Leem en eenvoudige strobalen worden actief gebruikt voor de bouw van particuliere woningen, omdat zij de volgende kwaliteiten bezitten:

• bezitten een lage graad van warmtegeleiding;
• zij vatten geen vlam, maar smeulen alleen (het betreft geperst, bepleisterd materiaal);
• bevatten geen chemische insluitsels;
• hebben een budgettaire kostprijs.

Als nadelen worden hygroscopiciteit en de daaraan gerelateerde aanleg tot snel rotten beschouwd. Daarnaast zijn strobalen een aantrekkelijke plaats voor knaagdieren, die eveneens de ecologische zuiverheid waarderen.

Om de nadelen weg te werken, verhoogt men de dichtheid van het bouwmateriaal tot 300 kg/m³, wapent men de blokken en bedekt men ze met pleisterwerk met toevoeging van gebluste kalk.

Regels voor materiaalvoorbereiding

Om sneller een huis te bouwen, kunt u kant-en-klare strobalen of leemstenen aanschaffen. Beide varianten zijn eenvoudig zelf te bereiden, door van tevoren voldoende materiaal te verzamelen. De voorbereidingsperiode valt aan het einde van de zomer of de herfst – de oogsttijd.

Alleen in deze periode voldoen droge stengels volledig aan hun eigenschappen. Tot de lente overleeft stro zonder veranderingen zelden, omdat het bederft door vochtigheid en met schimmel bedekt raakt.

Leemstenen (adobe) worden vaak zelf gemaakt: een mengsel van klei, plantaardige vezels, mest en kalk wordt in vormen gedaan die lijken op bakken zonder bodem, aangedrukt en 7-10 dagen te drogen gelegd, waarbij ze aan verschillende kanten worden gedraaid.

Voor de opslag van het materiaal moet u een grote schuur bouwen met een stevig geïsoleerd dak, een droog microklimaat en goede natuurlijke ventilatie. Als natuurlijke isolatie worden matten gebruikt, ook gemaakt van stro (bij voorkeur roggestro, omdat muizen dat niet lekker vinden).

Aanleg van fundering en skelet

Terwijl het materiaal 'rijpt', kunt u de fundering voorbereiden. Deze wordt volgens het gebruikelijke schema voor een houtskeletbouw aangelegd. Vakmensen adviseren een lichte strokenfundering, omdat de balen een laag gewicht hebben.

Voor de fundering wordt een ondiepe bouwput gegraven, rondom wordt een bekisting van planken getimmerd en gevuld met een dik mengsel van klei en zand. Overigens wordt er soms ook stro aan de basis van het huis toegevoegd.

Zolang de klei nog niet is uitgehard, wordt er op de hoeken en langs de muren metalen wapening bevestigd – voor de toekomstige omkasting. Vervolgens, wanneer de fundering is versterkt, wordt een frame van houten balken (15 cm x 15 cm) opgebouwd. Eerst worden de hoekpalen bevestigd, daarna de hulpsteunen voor de muren. Aan de verticale elementen worden horizontale elementen toegevoegd – planken of balken met een kleinere doorsnede.

Als een kelderverdieping is gepland, moet de fundering ten minste 45 cm worden ingegraven, en tijdens de bouw moet de kelderruimte waterdicht worden gemaakt.

Ommanteling met stropanelen

De blokken worden afwisselend in rijen gestapeld, volgens het principe van metselwerk. De naden tussen de rijen worden gekit. Elk blok wordt vastgezet met een metalen staaf en omkasting. Nadat het volledige frame is gevuld, wordt er diagonaal met dunne planken getimmerd om de muren meer stabiliteit te geven. Het dak wordt als laatste geplaatst, volgens de gebruikelijke techniek.

Voordat u de strobalen gebruikt, controleert u opnieuw de kwaliteit: goed materiaal heeft een aangename gouden kleur en geur van gedroogd gras en voelt droog aan.

Ontstane naden en kieren worden afgedicht met leemmengsel. Als bescherming tegen knaagdieren nodig is, worden de muren rondom bedekt met een fijnmazig metalen gaas. Soms wordt voor isolatie een tweede laag van dunnere stromatten gelegd.

Het buitenste deel van het strohuis wordt gepleisterd met een kalkmengsel (2,5-3 cm dik) en gedecoreerd met witte of gekleurde verf. Als kleurstof worden ultramarijn, omber, violet kobalt, ijzeroxide en chroomoxide gebruikt.

De laatste fase is de binnenafwerking, gelijktijdig waarmee het gebouw en het aangrenzende terrein worden voorzien van levensondersteunende systemen.

Technologie voor de bouw van een gebouw uit houtblokken en klei

Brandhout, dat door iedereen wordt gezien als een traditionele maar uitstervende brandstof, kan ook anders worden gebruikt – als materiaal voor het bouwen van muren.

Voor de technologie van het bouwen van gebouwen uit houtblokken hebben ze in Rusland een interessante naam bedacht: 'glinotsjoerka', en in Amerika, waar deze bouwmethode ook bekend is, noemen ze het Cordwood. Als u een huis van brandhout uitrust met een slim energiebesparingssysteem, dan kunt u het gerust tot de milieuvriendelijke gebouwen rekenen die het milieu niet vervuilen.

Een origineel 'groen' huisje, gebouwd volgens de cordwood masonry-technologie. De natuurlijkheid wordt benadrukt door verschillende constructieve elementen: een grasbedekte omgekeerde dak, steunbalken, en een bekleding van natuursteen.

Voordelen van de cordwood-methode

Oude bouwwerken met muren van houten blokken, samengebonden met leemmortel, zijn over de hele wereld gevonden. Sommige zijn enkele honderden jaren oud, wat betekent dat de technologie zichzelf bewijst, tenminste op het gebied van sterkte en stabiliteit. Met een muurdikte van 15 cm tot 45 cm hebben de huizen niet alleen hun vorm behouden, maar functioneren ze nog steeds.

Leem en stukken hout zijn niet alleen de belangrijkste, maar ook de enige materialen voor het metselwerk. Ze vullen elkaar perfect aan en creëren een aangenaam, comfortabel binnenklimaat voor het leven.

Mensen die in huizen van het type cordwood masonry hebben gewoond, beweren dat het er 's winters warm genoeg is en dat er in de zomerse hitte een verrassende koelte heerst. De muren nemen overtollig vocht op en houden het vast.

Het interieur van een huis van brandhout onderscheidt zich ook door het gebruik van natuurlijke materialen – onbedekt metselwerk, een werkblad van massief hout, houten vloeren en houten kozijnen.

Een ander voordeel van het natuurlijke materiaal is de lage kosten. Bewoners van afgelegen gemeenschappen, die ver van de steden wonen en gewend zijn overal op te besparen, gebruiken graag hout voor de bouw van woningen, ook voor de 'lemen' huizen.

Bijzonderheden bij de bouw van huizen van houtblokken

De manier van het samenstellen van een lemen 'houtstapel' lijkt op gewoon metselwerk, met het verschil dat de blokken verschillende diameters en vormen kunnen hebben. Hun lengte is gelijk aan de breedte van de muur, dus moet deze uniform zijn.

Voor de centrale regio van Rusland wordt aanbevolen om blokken van 50-60 cm lengte te gebruiken, voor noordelijke regio's tot 80 cm. De grotere lengte wordt verklaard doordat de longitudinale warmtegeleidingscoëfficiënt van hout 2 keer hoger is dan de transversale.

Het proces van het opbouwen van een muur uit blokken van verschillende vormen en cementmortel: aan de randen een stijf cementframe, daarbinnen isolatie van geperst zaagsel.

Leemmortel wordt als volgt bereid:

• Men neemt leem en zand, mengt met water;
• Men voegt fijngesneden stro toe als wapeningselement;
• worden tot de juiste consistentie gebracht;
• worden op het hout aangebracht als metselmortel.

Voor stevigheid wordt in plaats van klei soms cement gebruikt, met toevoeging van kalk, en dan verandert de techniek in 'tsjoerkobeton'. Dit verschilt enigszins van de vorige. Het cementmengsel wordt alleen langs de randen van de houtblokken aangebracht, terwijl de middenruimte wordt gevuld met isolatiemateriaal – leembeton of zaagsel gemengd met kalk.

Collectieve bouw van een rond gebouw volgens de 'leem-tsjoerka'-techniek: elke laag brandhout wordt geëgaliseerd, waarbij de tsjoerka's iets uit de leemmortel steken.

Als afwerkingslaag wordt pleister gebruikt, ook bereid uit natuurlijke componenten. Om de structuur van de afwerkingsmortel zachter te maken, wordt mest aan de klei toegevoegd – een natuurlijk antisepticum.

De leemmortel hardt minstens anderhalve maand uit – gedurende deze periode moeten de muren droog worden gehouden. Daartoe wordt boven de bouwromp een grote afdak gebouwd. Tijdens het drogen zal de leem barsten, dus is het noodzakelijk regelmatig de scheurtjes te dichten en de integriteit van de constructie te controleren.

Aanbevelingen voor beginnende bouwers

Als u besluit een huis van tsjoerka's te nemen, begin dan ongeveer een jaar voor de start van de bouw met de voorbereiding van het hout. Het moet minstens 10 maanden worden gedroogd, zodat de structuur later niet vervormt.

Voor een klein vakantiehuisje van 40 m² is ongeveer 30 m³ hout nodig. Het is beter om geen ronde tsjoerka's te nemen, die tijdens het metselen langs de vezels kunnen barsten, maar gekloofd brandhout, ontdaan van schors. De lengte van de werkstukken is 50-60 cm.

Het is gemakkelijk om houtblokken van gelijke lengte te krijgen door een metaalbewerkingsmachine te gebruiken, maar sommigen lossen de taak eenvoudig op door de boomstammen op gewone schragen te plaatsen. Aan de ene kant wordt een aanslag gemaakt, aan de andere kant, op een bepaalde afstand, een markering – waarlangs het zagen wordt uitgevoerd.

Bij de bouw van omvangrijke constructies met twee verdiepingen is het gebruik van een houten frame van dikke steunen, balken en vloeren verplicht, omdat de belasting op de muren toeneemt.

Volgorde van de bouw van het huis:

• aanleg van een strokenfundering;
• montage van het frame (bij circulaire legmethode is dit niet nodig);
• gefaseerd metselen van de 'houtstapel' met openingen voor ramen en deuren;
• pauze voor het rijpen van de leem (minstens 2 maanden);
• bouw van het dak;
• pleisterwerk en binnenafwerking.

Bij de bouw van muren kunnen traditionele technieken worden gebruikt. Bijvoorbeeld, voor de hoekverbinding wordt balkhout gebruikt. Om het hout gelijkmatig te laten liggen, wordt aan één zijde verticaal een grote plaat geplaatst – deze fungeert als begrenzer. Om de horizontale stabiliteit van de constructie te vergroten, wordt na elke 4 rijen aanbevolen prikkeldraad aan te brengen.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Thematische videoclips helpen de nuances van de bouw van ecohuizen te begrijpen.

Video #1. Overzicht van op het milieu gerichte huizen:

Video #2. Film over de bouw van een lemen huis in de noordelijke eco-nederzetting:

Video #3. Zelfbouw met de 'kleihout'-technologie:

Zoals u ziet, is het heel goed mogelijk om zelf een huis te bouwen volgens een van de bekende ecotechnieken. U kunt beginnen met een niet-woongebouw, zoals een kleine bijkeuken, een zomerkeuken of een tuindecoratie. Probeer de principes van een energiezuinig huis toe te passen – dat is een kleine stap naar de toekomst en een waardevolle persoonlijke ervaring.

Wilt u meer vertellen over een andere originele manier om een ecohuis te bouwen en in te richten? Heeft u vragen naar aanleiding van de informatie die wij hebben gepresenteerd? Schrijf dan uw opmerkingen in het onderstaande blok.