Construção de eco-casa faça você mesmo: princípios tecnológicos e esquemas

Uma habitação ecológica autônoma, totalmente equipada com sistemas de abastecimento eficientes, é capaz de se «manter» por conta própria. E sem causar danos ao meio ambiente. Além disso, construí-la e equipá-la com tecnologia inteligente é perfeitamente possível.

Vamos explicar como construir uma ecocasa com as próprias mãos, usando exclusivamente materiais de construção naturais – argila, areia, palha, madeira. Para você, reunimos, estudamos e apresentamos informações sobre as opções mais promissoras. Descrevemos em detalhes a tecnologia de construção de uma moradia ecologicamente prioritária.

As recomendações apresentadas por nós serão de grande ajuda para construtores iniciantes. Para facilitar a compreensão deste tema complexo, o texto inclui seleções de fotos, esquemas informativos e instruções em vídeo.

Construção de uma ecocasa: sonho ou realidade

O interesse pela construção de ecocasas cresce a cada dia – projetos que antes pareciam fantásticos estão se tornando realidade e mostrando resultados surpreendentes. Alguns princípios de habitação ecológica são bem conhecidos de qualquer pessoa que viveu ou passou férias no campo.

E até hoje, fora da cidade, constroem-se casas de toras cilíndricas, vigas, tijolos – ou seja, materiais naturais, sem impurezas artificiais prejudiciais.

Esquema de uma casa residencial de dois andares com a tecnologia "viga dupla" – paredes, lajes internas, tetos feitos de duas camadas de madeira (vigas perfiladas secas de pinho).

Moradores rurais e proprietários de casas de campo avançados já instalaram fossas sépticas e estações biológicas – sistemas compactos modernos de tratamento de resíduos. Os efluentes domésticos se decompõem naturalmente, depois o lodo sólido é usado como fertilizante, e o líquido é purificado (até 98%) e reutilizado – para irrigação do jardim ou horta, e manutenção do terreno.

Esquema de um sistema de tratamento biológico de água com duas câmaras (ação aeróbica e anaeróbica) e campo de filtração. Após a purificação, o líquido é infiltrado no solo.

Claro, com o sistema de aquecimento a situação é diferente: ainda hoje a principal fonte de calor é uma caldeira elétrica (a gás, a gasolina, a carvão) ou um fogão aquecido à moda antiga com lenha. Em sistemas ecológicos, o uso de combustíveis naturais (gás, carvão, lenha, produtos derivados do petróleo) é excluído.

O uso de painéis solares leva ao consumo econômico da eletricidade gerada, porque a capacidade do sistema alternativo não é suficiente para alimentar dispositivos de alto consumo energético.

As seguintes fontes de energia e calor são consideradas ótimas:

• gerador de calor hidrodinâmico com cavitador;
• sistema de painéis solares;
• geradores eólicos domésticos;
• usinas de biogás (para fazendas).

O funcionamento de sistemas inteligentes de aquecimento, economia de energia e tratamento de resíduos é integrado, e o resultado é uma manutenção totalmente autônoma da casa sem qualquer poluição do ar ou do solo.

Ecocasa com área de 48 m², projetada por especialistas romenos, construída em madeira laminada colada e vidros duplos, telhado coberto com telhas de madeira. Custo – 25 mil euros

Acontece que, se desejar, você pode construir uma casa totalmente 'limpa' por conta própria, ainda mais que exemplos não faltam – nos países escandinavos, Áustria, Alemanha, Dinamarca, Reino Unido, centenas de projetos de habitação ecológica são desenvolvidos, não apenas por amantes da natureza e representantes dos 'verdes', mas também por órgãos governamentais.

Princípios de construção de casas ecológicas

Se você decidiu arriscar e construir uma casa ecológica com as próprias mãos, comece pelo projeto – um planejamento detalhado de todas as etapas da construção e da conexão dos sistemas de suporte à vida.

Primeira etapa – escolha do local de construção. O terreno mais favorável é uma área plana com fonte de água próxima, exposta ao sol e ao vento. Se na região ventos do norte são frequentes, proteja a parte norte da casa sempre que possível (por exemplo, plantando árvores coníferas altas).

Uma solução de projeto interessante é a construção parcial da casa 'no subsolo'. Parte do edifício fica protegida e isolada naturalmente, a única desvantagem é a iluminação artificial obrigatória da parte subterrânea.

Segunda etapa – determinação dos detalhes da construção da ecocasa. O isolamento térmico da casa desempenha um papel importante – quanto mais eficiente for o sistema de proteção natural, menos energia será gasta no aquecimento.

Para aumentar as propriedades de isolamento térmico, são utilizadas várias técnicas, como:

• reforço da proteção térmica em áreas com «pontes térmicas»;
• instalação de uma estrutura de paredes multicamadas (até 4 camadas com intervalos preenchidos com isolante mineral, resíduos da indústria de celulose ou algodão);
• isolamento adicional da fundação e do porão.

Uma solução arquitetônica interessante para regiões do norte – a divisão do espaço em «inverno» e «verão». Como se sabe, nossos antepassados também tinham uma cabana de inverno (com fogão russo) e uma de verão, sem aquecimento.

Muita energia é gasta na manutenção das lâmpadas elétricas, por isso é preciso maximizar a iluminação natural. Para isso, uma parede do cômodo principal pode ser feita de vidro, usando janelas triplas com molduras de madeira e vidros à prova de choque.

Opção de casa com envidraçamento circular. Durante o dia, praticamente todos os cômodos do edifício são iluminados naturalmente – através de paredes de vidro construídas ao longo do perímetro.

A estanqueidade da casa será máxima, por isso é preciso pensar também na ventilação. Quanto mais qualidades úteis forem incorporadas na construção, menos energia será necessária para fornecer calor, luz e água limpa à área residencial.

A instalação de telhados «verdes» cria um efeito adicional de isolamento térmico do edifício e retém a água da chuva. Para que a grama cresça no telhado, foi desenvolvida uma tecnologia de instalação de coberturas invertidas utilizáveis.

Segredos da planta: desenhos e esquemas

A visualização do projeto simplifica sua execução, e os esboços, desenhos, esquemas com indicação da localização exata, parâmetros específicos e materiais ajudam a «iniciar» o processo de realização da tarefa.

Lembramos que a construção de uma casa (inclusive com o prefixo eco) não pode começar sem os documentos de autorização dos órgãos governamentais, que dão o «sinal verde» apenas após um estudo cuidadoso do projeto. Recomendamos elaborar a documentação «séria» juntamente com engenheiros projetistas para evitar uma burocracia demorada.

Uma das opções de esquema geral de construção de uma casa verde com indicação dos elementos do sistema de abastecimento de água, isolamento térmico, ventilação, iluminação e decoração (+)

O que é necessário representar nos esquemas para construção de ecocasas? Tudo o que cause, pelo menos, a menor dificuldade – por exemplo, a localização do sistema de ventilação.

Esquema possível de ventilação com recuperador – dispositivo que é um trocador de calor, utilizando o calor dos gases de exaustão para aquecimento parcial do sistema de aquecimento (+)

A economia de energia gerada por painéis solares também implica a instalação de um complexo conjunto de diversos sistemas, incluindo o abastecimento de água quente.

O diagrama mostra um sistema com dupla fonte de energia elétrica: painéis solares localizados na inclinação do telhado e uma caldeira instalada na parte inferior da casa (porão, subsolo). Esta solução será considerada ecológica se for utilizado biocombustível para o funcionamento da caldeira (+).

E aqui está mais uma opção de instalação de um sistema solar com coletor de água. A desvantagem de tais sistemas é que a água aquecida só pode ser utilizada como fluido de transferência de calor ou água sanitária. Além disso, apenas imediatamente após o aquecimento.

Para quem deseja acumular energia solar e utilizá-la para carregar eletrodomésticos, é melhor construir um sistema solar com painéis solares.

O coletor solar está fixado no telhado de um edifício separado, especialmente construído para abrigar o sistema de aquecimento de água. A água quente e fria chega à casa através de uma tubulação subterrânea.

Não é racional instalar aerogeradores em regiões com plantações florestais ou outra proteção contra o vento, no entanto, nas margens dos mares, reservatórios, nas estepes e montanhas, eles justificam os custos de instalação.

O funcionamento do coletor solar e do gerador eólico pode ser combinado por meio de um controlador híbrido, que distribui a energia obtida pelos pontos de consumo ou a direciona para dispositivos de armazenamento (+).

Antes de construir uma casa de campo ou rural de vigas ou toras, é necessário planejar a instalação da camada de isolamento térmico.

Dependendo da localização, são utilizados diferentes isolantes: lã mineral, materiais de isolamento térmico sólidos e soltos à base natural, tapetes de lã ou algodão.

Foi assim que os cientistas do País de Gales projetaram uma casa. Ela consome menos energia do que produz. A miniatura 'fábrica elétrica' é um projeto padrão, ou seja, qualquer pessoa pode adquirir a casa. Afirmam que seu custo é quase o mesmo que o de uma casa comum.

Painéis solares potentes instalados no telhado e em parte da parede, eletrodomésticos econômicos, automação inteligente de distribuição – fatores que garantem um excedente de eletricidade (+)

Diagramas prontos podem ser encontrados nos sites de empresas que constroem casas ecológicas e edifícios com economia de energia passiva.

E agora vamos nos deter com mais detalhes em dois projetos – a construção de casas ecológicas de palha e lenha com adição de argila, que atua como material de ligação.

Construção de ecocasa com palha e argila

A palha, que possui excelentes qualidades de isolamento térmico, tem sido usada há muito tempo em casas camponesas – cobriam telhados, enchiam colchões, isolavam as juntas entre toras. Nas regiões do sul, é possível encontrar cabanas feitas inteiramente de fardos de palha.

Conhecendo as propriedades do material e as particularidades da tecnologia de montagem da estrutura, é possível construir uma 'casa de palha' com as próprias mãos.

As casas de adobe podem ter diferentes números de andares, configurações de paredes ou telhados, e tamanhos. Devido ao reboco de argila, às vezes é difícil imaginar que o material de construção principal é o tijolo de 'palha'.

Vantagens e desvantagens dos blocos de palha

A primeira coisa a ser observada – a disponibilidade do material de construção principal. Ele é obtido através do cultivo e processamento de culturas agrícolas (leguminosas, grãos, cânhamo, linho, etc.).

Grãos, inflorescências e sementes seguem para processamento posterior, enquanto os caules com restos de folhas são secos e enviados para alimentação do gado. A palha também é adequada para fazer decoração em estilo rústico.

A relativa leveza e as dimensões compactas do material favorecem os proprietários econômicos que planejam fazer tudo por conta própria, sem contratar uma equipe de trabalho ou alugar equipamentos pesados de construção.

Com o aumento da demanda por matérias-primas ecologicamente limpas, surgiu toda uma indústria de produção de tijolos de adobe (material de construção feito de palha prensada e argila) e biocombustível.

O adobe e os simples fardos de palha são amplamente utilizados na construção de casas particulares, pois possuem as seguintes qualidades:

• possuem baixo grau de condutividade térmica;
• não entram em combustão, apenas queimam lentamente (trata-se de material prensado e rebocado);
• não contêm inclusões químicas;
• têm custo acessível.

As desvantagens incluem a higroscopicidade e a consequente predisposição ao rápido apodrecimento. Além disso, os fardos de palha são um local atraente para roedores, que também apreciam a pureza ecológica.

Para eliminar as desvantagens, aumenta-se a densidade do material de construção para 300 kg/m³, armam-se os blocos e cobrem-se com reboco com adição de cal hidratada.

Regras de preparação do material

Para construir uma casa mais rapidamente, pode-se adquirir fardos de palha prontos ou tijolos de adobe. Ambas as opções são fáceis de preparar por conta própria, desde que se tenha material suficiente estocado. O período de preparação ocorre no final do verão ou outono – época da colheita.

Somente nesse período os caules secos atendem plenamente às suas características. Raramente a palha permanece inalterada até a primavera, pois se deteriora devido à umidade e fica mofada.

Os tijolos de adobe (adobe) são frequentemente preparados por conta própria: a mistura de argila, fibras vegetais, esterco e cal é colocada em formas que lembram caixas sem fundo, compactada e deixada secar por 7 a 10 dias, virando-os em diferentes lados.

Para armazenar o material, é necessário construir um grande galpão com telhado isolado e resistente, microclima seco e boa ventilação natural. Como isolante natural, são utilizadas esteiras feitas também de palha (de preferência de centeio, pois é a que os ratos não gostam).

Construção da fundação e da estrutura

Enquanto o material 'amadurece', pode-se preparar a fundação. Ela é instalada de acordo com o esquema comum para uma casa de estrutura. Os mestres recomendam uma versão leve de sapata corrida, porque os fardos têm pouco peso.

Para a fundação, é escavado um poço raso, ao redor do perímetro é montada uma fôrma de tábuas e preenchida com uma mistura espessa de argila e areia. A propósito, às vezes a palha é adicionada também à base da casa.

Antes que a argila endureça, são fixadas barras de aço nos cantos e ao longo das paredes – para a futura amarração. Em seguida, quando a fundação estiver firme, a estrutura é montada com vigas de madeira (15 cm x 15 cm). Primeiro, são fixados os postes de canto, depois os suportes auxiliares para as paredes. Aos elementos verticais são adicionados horizontais – tábuas ou vigas de seção menor.

Se estiver planejado um piso de porão, é necessário aprofundar a fundação em pelo menos 45 cm e, durante a construção, realizar a impermeabilização do porão.

Fixação com blocos de palha

Os blocos são empilhados alternadamente, em fileiras, seguindo o princípio da alvenaria de tijolos. As juntas entre as fileiras são calafetadas. Cada bloco é fixado com uma barra de metal e amarração. Após preencher toda a estrutura, é feita uma ripagem diagonal com tábuas finas para dar mais estabilidade às paredes. O telhado é instalado no final, seguindo a tecnologia usual.

Antes de usar os fardos de palha, verifique novamente a qualidade: o material bom tem uma agradável cor dourada e cheiro de grama seca, é seco ao toque.

As juntas e lacunas que surgem são seladas com a mistura de adobe. Se for necessária proteção contra roedores, as paredes em todo o perímetro são revestidas com tela metálica de malha fina. Às vezes, para isolamento, é colocada uma segunda camada de esteiras de palha mais finas.

A parte externa da cabana de palha é rebocada com uma mistura de cal (espessura de 2,5-3 cm) e decorada com tinta branca ou colorida. Como pigmentos, são usados ultramarino, sombra, cobalto violeta, vermelhão de ferro e óxido de cromo.

A última etapa é o acabamento interno, simultaneamente ao qual são realizados a instalação de sistemas de suporte à vida no edifício e no terreno adjacente.

Tecnologia de construção de edifício com lenha e argila

A lenha, que é percebida por todos como um tipo de combustível tradicional, mas em desuso, pode ser usada de outra forma – como material para construção de paredes.

Para a tecnologia de construção de edifícios com toras, na Rússia criaram um nome interessante – «glinotchurka», e na América, onde esse método de construção também é conhecido, é chamado de Cordwood. Se uma casa de lenha for equipada com um sistema inteligente de economia de energia, ela pode ser considerada ecologicamente correta, sem poluir o meio ambiente.

Uma casinha «verde» original, construída com a tecnologia cordwood masonry. A naturalidade é destacada por meio de vários elementos estruturais: telhado de inversão com grama, troncos de suporte, revestimento em pedra natural.

Vantagens do método «lenha com argila»

Antigas construções com paredes de toras de madeira unidas por argamassa de argila foram encontradas em todo o mundo. Algumas delas têm várias centenas de anos, o que significa que a tecnologia se justifica, pelo menos em termos de resistência e estabilidade. Com espessura de parede de 15 cm a 45 cm, as casas não apenas mantiveram sua forma, mas ainda funcionam até hoje.

A argila e os pedaços de madeira não são apenas os principais, mas os únicos materiais para a alvenaria. Eles se complementam perfeitamente, criando dentro de casa um microclima agradável e confortável para viver.

As pessoas que tiveram a oportunidade de viver em casas do tipo cordwood masonry afirmam que no inverno são suficientemente quentes e no calor do verão há um frescor surpreendente. As paredes absorvem o excesso de umidade e retêm.

O interior da casa de lenha também se destaca pelo uso de materiais naturais – alvenaria aparente, bancada de madeira maciça, pisos de madeira e molduras nas janelas.

Outra vantagem do material natural é o baixo custo. Moradores de comunidades isoladas, que vivem longe das cidades e estão acostumados a economizar em tudo, usam voluntariamente a madeira para construir moradias, inclusive as de «argila».

Características da construção de casas com toras curtas

O método de montagem da «pilha de lenha» de argila lembra a alvenaria comum de tijolos, com a diferença de que as toras podem ter diâmetro e formato variados. Seu comprimento equivale à largura da parede, portanto deve ser igual.

Para a região central da Rússia, recomenda-se usar toras de 50-60 cm de comprimento; para as regiões do norte, até 80 cm. O comprimento maior se explica pelo fato de que o índice de condutividade térmica longitudinal da madeira é 2 vezes maior que o transversal.

Processo de construção de uma parede com toras de diversas formas e argamassa de cimento: nas bordas – uma estrutura rígida de cimento, dentro dela – isolamento de serragem prensada.

A argamassa de argila é preparada da seguinte forma:

• Mistura-se argila e areia com água;
• Adiciona-se palha picada como elemento de reforço;
• levam à consistência desejada;
• espalham sobre a lenha, como argamassa de construção.

Para maior resistência, às vezes usam cimento em vez de argila, adicionam cal, e então a tecnologia se transforma em «churkobetão». Ela difere um pouco da anterior. A mistura de cimento é aplicada apenas nas bordas das toras, e o meio é preenchido com isolante – argamassa de adobe ou serragem misturada com cal.

Construção coletiva de um edifício de forma circular usando a técnica «glinotchurki»: cada camada de lenha é nivelada, as toras sobressaem ligeiramente da argamassa de argila

Como camada de acabamento, utiliza-se gesso, também preparado com componentes naturais. Para suavizar a estrutura da argamassa de revestimento, adiciona-se estrume à argila – um antisséptico natural.

A argamassa de argila endurece por pelo menos um mês e meio – durante todo esse período, as paredes devem ser mantidas secas. Para isso, constrói-se um grande telhado sobre o corpo do edifício. Ao secar, a argila irá rachar, por isso é necessário preencher regularmente as fissuras e monitorar a integridade da estrutura.

Recomendações para construtores iniciantes

Se você decidir construir uma casa de toras, cerca de um ano antes do início da construção, comece a preparar a madeira. Ela deve ser seca por pelo menos 10 meses para que a estrutura não se deforme posteriormente.

Para uma pequena casa de campo de 40 m², serão necessários cerca de 30 m³ de madeira. É melhor usar não toras redondas, que podem rachar ao longo das fibras durante o assentamento, mas lenha partida, liberada da casca. O comprimento das peças é de 50-60 cm.

É fácil obter toras do mesmo comprimento usando uma serra mecânica, mas alguns lidam facilmente com a tarefa colocando as toras em cavaletes comuns. De um lado fazem um batente, do outro, a uma certa distância, uma marca – e então fazem o corte.

Ao construir estruturas volumosas de dois andares, é obrigatório o uso de uma estrutura de madeira com suportes grossos, vigas e lajes, pois a carga nas paredes aumenta

Ordem de construção da casa:

• construção da fundação em tiras;
• montagem da estrutura (no princípio de assentamento circular, não é necessária);
• assentamento gradual da «pilha de lenha» com aberturas para janelas e portas;
• pausa para maturação da argila (pelo menos 2 meses);
• construção do telhado;
• reboco e acabamento interno.

Na construção das paredes, podem ser usadas técnicas tradicionais. Por exemplo, para a amarração dos cantos, utiliza-se vigas. Para que a lenha se assente reta, de um lado coloca-se verticalmente uma grande placa – ela serve como limitador. Para aumentar a estabilidade da estrutura horizontalmente, recomenda-se passar arame farpado a cada 4 fileiras.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeos temáticos ajudarão a entender os detalhes da construção de ecocasas.

Vídeo #1. Visão geral das casas voltadas para o ambiente ecológico:

Vídeo #2. Filme sobre a construção de uma casa de adobe em um eco-assentamento do norte:

Vídeo #3. Tecnologia «glinotchurka» com as próprias mãos:

Como você pode ver, construir uma casa com uma das conhecidas tecnologias ecológicas com as próprias forças é perfeitamente viável. Você pode começar não com uma habitação, mas com um pequeno cômodo auxiliar, uma cozinha de verão ou uma decoração de dacha. Tente aplicar os princípios de construção de uma casa energeticamente eficiente – este será um pequeno passo em direção ao futuro e uma excelente experiência pessoal.

Gostaria de contar sobre mais uma maneira original de construir e equipar uma ecocasa? Surgiram dúvidas durante a leitura das informações que apresentamos? Por favor, escreva comentários no bloco abaixo.