Construcción de una eco-casa por sus propios medios: principios tecnológicos y esquemas

Una vivienda ecológica autónoma, completamente equipada con sistemas eficientes de suministro, es capaz de «mantenerse» a sí misma. Y sin causar daño al medio ambiente. Además, construirla y equiparla con tecnología inteligente es totalmente factible.

Le contaremos cómo construir una ecocasa por cuenta propia, utilizando exclusivamente materiales de construcción naturales: arcilla, arena, paja, madera. Hemos recopilado, estudiado y expuesto para usted la información sobre las opciones más prometedoras. Describimos detalladamente la tecnología de construcción de una vivienda ecológicamente prioritaria.

A los constructores principiantes les serán de gran ayuda las recomendaciones que presentamos. Para facilitar la comprensión de este complejo tema, se adjuntan al texto selecciones de fotos, esquemas informativos e instrucciones en video.

Construcción de una ecocasa: ¿sueño o realidad?

El interés por la construcción de ecocasas crece cada día: proyectos que antes parecían fantásticos se hacen realidad y muestran resultados sorprendentes. Algunos principios de la vivienda ecológica son bien conocidos por cualquiera que haya vivido o descansado en el campo.

Y hasta hoy en día, fuera de la ciudad se construyen casas de troncos cilíndricos, vigas, ladrillos, es decir, materiales naturales que no contienen aditivos artificiales nocivos.

Esquema de una vivienda de dos plantas según la tecnología «doble viga» – las paredes, forjados interiores y techos están hechos de dos capas de madera (viga de pino seco perfilada)

Los campesinos y veraneantes avanzados han instalado desde hace tiempo fosas sépticas y estaciones biológicas, sistemas compactos modernos de tratamiento de residuos. Los vertidos domésticos se descomponen de forma natural, luego el lodo sólido se utiliza como fertilizante, y el líquido se purifica (hasta un 98%) y se reutiliza para regar el jardín o huerto y el mantenimiento del terreno.

Esquema del sistema de depuración biológica del agua con dos cámaras (de acción aeróbica y anaeróbica) y campo de filtración. Tras la purificación, el líquido penetra en el suelo.

Por supuesto, con el sistema de calefacción todo es diferente: la fuente principal de calor sigue siendo una caldera eléctrica (de gas, gasolina, carbón) o una estufa que se calienta a la antigua usanza con leña. En los sistemas ecológicos, se excluye el uso de combustibles naturales (gas, carbón, leña, productos derivados del petróleo).

El uso de paneles solares conduce a un consumo económico de la electricidad obtenida, porque la potencia del sistema alternativo no es suficiente para asegurar el funcionamiento de los aparatos de alto consumo energético.

Se consideran fuentes óptimas de energía y calor las siguientes:

• generador térmico hidrodinámico con cavitador;
• sistema de paneles solares;
• generadores eólicos domésticos;
• instalaciones de biogás (para explotaciones agrícolas).

El funcionamiento de los sistemas inteligentes de calefacción, ahorro de energía y tratamiento de residuos está unificado, y el resultado es un mantenimiento completamente autónomo de la casa sin ninguna contaminación de la atmósfera o el suelo.

Ecocasa de 48 m², diseñada por especialistas rumanos, construida con madera laminada y ventanas de doble acristalamiento, el tejado está cubierto con tejas de madera. Coste: 25 mil euros.

Resulta que con voluntad se puede construir uno mismo una casa completamente «limpia», máxime cuando hay suficientes ejemplos: en los países escandinavos, Austria, Alemania, Dinamarca, Reino Unido se desarrollan cientos de proyectos de viviendas ecológicas, no solo por amantes de la naturaleza y representantes de los «verdes», sino también por organismos estatales.

Principios de diseño de viviendas ecológicas

Si usted se ha arriesgado y ha decidido construir una casa ecológica con sus propias manos, debe comenzar con el proyecto: una planificación detallada de todas las etapas de construcción del edificio y la conexión de los sistemas de soporte vital.

Primera etapa: elegir el lugar de construcción. El terreno más favorable es una parcela plana con una fuente de agua cercana, abierta a los rayos del sol y al viento. Si en la región soplan con frecuencia vientos del norte, es necesario proteger la parte norte de la casa (por ejemplo, plantando árboles de coníferas altos).

Una curiosa solución de diseño: la construcción parcial de la casa «dentro de la tierra». Parte del edificio está protegida y aislada de forma natural, el único inconveniente es la iluminación artificial obligatoria de la parte subterránea.

Segunda etapa: determinar los detalles de la construcción de la casa ecológica. El aislamiento térmico de la casa juega un papel importante: cuanto más eficiente sea el sistema de protección natural, menos energía se consumirá en calefacción.

Para aumentar las propiedades de aislamiento térmico se utilizan varias técnicas, por ejemplo:

• Refuerzo de la protección térmica en zonas con «puentes térmicos»;
• Disposición de una estructura de pared multicapa (hasta 4 capas con espacios rellenos de aislante mineral, residuos de la industria de la celulosa o el algodón);
• Aislamiento adicional de los cimientos y el sótano.

Una interesante solución arquitectónica para las regiones del norte: dividir el espacio en «invernal» y «estival». Como es sabido, nuestros antepasados también tenían una isba de invierno (con estufa rusa) y otra de verano, sin calefacción.

Se consume mucha energía en mantener las bombillas encendidas, por lo que se debe maximizar la iluminación natural. Para ello, una pared de la sala principal se puede hacer de vidrio, utilizando triple acristalamiento con marcos de madera y vidrios resistentes a impactos.

Variante de casa con acristalamiento perimetral. Durante las horas de luz, casi todas las estancias del edificio se iluminan de forma natural a través de las paredes de vidrio construidas en todo el perímetro.

La hermeticidad de la casa será máxima, por lo que también hay que pensar en la ventilación. Cuantas más cualidades útiles se incorporen durante la construcción, menos energía se necesitará para proporcionar calor, luz y agua limpia a la zona residencial.

La instalación de cubiertas «verdes» crea un efecto adicional de aislamiento del edificio y retiene el agua de lluvia. Para que el césped crezca en el tejado, se ha desarrollado una tecnología para equipar cubiertas invertidas transitables.

Secretos de la distribución: planos y esquemas

La visualización del proyecto simplifica su ejecución, y los bocetos, planos y esquemas con la ubicación exacta, parámetros concretos y materiales ayudan a «iniciar» el proceso de realización de la tarea.

Recuerde que la construcción de una casa (incluso con el prefijo eco) no se puede iniciar sin los documentos de autorización de las instituciones estatales, que dan el «visto bueno» solo después de un estudio exhaustivo del proyecto. Recomendamos elaborar la documentación «seria» junto con ingenieros proyectistas para evitar una burocracia prolongada.

Una de las opciones del esquema general de construcción de una casa verde, indicando los elementos del sistema de suministro de agua, aislamiento térmico, ventilación, iluminación y decoración (+)

¿Qué es necesario mostrar en los planos para la construcción de ecocasas? Todo lo que cause al menos la más mínima dificultad – por ejemplo, la ubicación del sistema de ventilación.

Posible esquema de ventilación con recuperador, un dispositivo que consiste en un intercambiador de calor que utiliza el calor de los gases de escape para calentar parcialmente el sistema de calefacción (+)

El ahorro de energía generada por paneles solares también implica el equipamiento de un complejo conjunto de varios sistemas, incluyendo el de agua caliente sanitaria.

En el esquema se muestra un sistema con doble fuente de energía eléctrica: paneles solares ubicados en la pendiente del tejado y una caldera instalada en la parte inferior de la casa (sótano, planta baja). Esta solución se considerará ecológica si se utiliza biocombustible para el funcionamiento de la caldera (+)

Y aquí hay otra opción de instalación de un sistema solar con colector de agua. La desventaja de estos sistemas es que el agua calentada solo se puede utilizar como fluido caloportador o agua sanitaria. Además, solo inmediatamente después del calentamiento.

Para quienes deseen acumular energía solar y usarla para cargar electrodomésticos, es mejor construir un sistema solar a partir de paneles solares.

El colector solar está fijado en el tejado de un edificio independiente, construido especialmente para albergar el sistema de calentamiento de agua. El agua caliente y fría llega a la casa a través de una tubería subterránea.

No es racional instalar aerogeneradores en regiones con plantaciones forestales u otra protección contra el viento; sin embargo, en las orillas de mares, embalses, en estepas y montañas justifican los gastos de instalación.

El trabajo del colector solar y del generador eólico se puede combinar mediante un controlador híbrido, que distribuye la energía obtenida a los puntos de consumo o la dirige a dispositivos de almacenamiento (+)

Antes de construir una casa de campo o rural de madera o troncos, es necesario planificar la disposición de la capa de aislamiento térmico.

Dependiendo de la ubicación, se utilizan diferentes aislantes: lana mineral, materiales de aislamiento térmico sólidos y sueltos de base natural, esteras de lana o algodón.

Este es un tipo de casa que inventaron científicos de Gales. Gasta menos energía de la que produce. La miniatura «fábrica eléctrica» es un proyecto estándar, es decir, cualquier persona interesada puede adquirir la casa. Afirman que su costo es casi el mismo que el de una casa normal.

Paneles solares potentes instalados en el tejado y parte de la pared, electrodomésticos eficientes, automatización de distribución «inteligente» – factores que garantizan una cantidad excedente de electricidad (+)

Los esquemas ya preparados se pueden encontrar en los sitios web de empresas dedicadas a la construcción de ecoviviendas y edificios con ahorro pasivo de energía.

Ahora nos detendremos con más detalle en dos proyectos: la construcción de ecocasas de paja y leña con la adición de arcilla, que actúa como material aglutinante.

Construcción de una ecocasa de paja y arcilla

La paja, que posee excelentes cualidades de aislamiento térmico, se ha utilizado desde tiempos antiguos en casas campesinas – con ella se cubrían techos, se rellenaban colchones, se aislaban las juntas entre troncos. En las regiones del sur se pueden encontrar chozas completamente hechas de fardos de paja.

Conociendo las propiedades del material y las particularidades de la técnica de montaje del armazón, se puede construir una «casa de paja» por sus propios medios.

Las casas de adobe pueden tener diferentes alturas, configuración de paredes o techos, y tamaño. Debido al revoque de arcilla, a veces es difícil adivinar que el principal material de construcción es el «ladrillo de paja».

Ventajas y desventajas de los bloques de paja

Lo primero que cabe destacar – es la disponibilidad del material de construcción principal. Se obtiene como resultado del cultivo y procesamiento de cultivos agrícolas (legumbres, cereales, cáñamo, lino, etc.).

Los granos, las inflorescencias y las semillas se someten a un procesamiento posterior, mientras que los tallos con restos de hojas se secan y se envían como forraje para el ganado. La paja también sirve para fabricar decoración de estilo rústico.

El peso relativamente ligero y el tamaño compacto del material benefician a los dueños económicos que planean arreglárselas por sí mismos, sin contratar un equipo de trabajo ni alquilar maquinaria pesada de construcción.

Con el aumento de la demanda de materias primas ecológicas, ha surgido toda una industria de fabricación de ladrillos de adobe (material de construcción hecho de paja y arcilla prensadas) y biocombustibles.

El adobe y los simples fardos de paja se utilizan activamente para la construcción de casas particulares, ya que poseen las siguientes cualidades:

• poseen un bajo grado de conductividad térmica;
• no se encienden, sino que solo arden sin llama (se trata del material prensado y revocado);
• no contienen inclusiones químicas;
• tienen un coste económico.

Como desventajas se consideran la higroscopicidad y la predisposición asociada a la rápida putrefacción. Además, los fardos de paja son un lugar atractivo para los roedores, que también valoran la pureza ecológica.

Para eliminar las desventajas, se aumenta la densidad del material de construcción hasta 300 kg/m³, se refuerzan los bloques y se cubren con revoque añadiendo cal apagada.

Reglas para la preparación del material

Para construir una casa más rápido, se pueden comprar fardos de paja listos o ladrillos de adobe. Ambas opciones son fáciles de preparar por cuenta propia, almacenando previamente suficiente cantidad de material. El período de recolección es a finales del verano u otoño, la temporada de cosecha.

Solo en este período los tallos secos cumplen plenamente con sus características. La paja rara vez 'sobrevive' sin cambios hasta la primavera, ya que se deteriora por la humedad y se cubre de moho.

Los ladrillos de adobe (adobe) a menudo se preparan por cuenta propia: se coloca una mezcla de arcilla, fibras vegetales, estiércol y cal en moldes que parecen cajas sin fondo, se apisonan y se dejan secar durante 7-10 días, girándolos por diferentes lados.

Para almacenar el material es necesario construir un cobertizo grande con un techo aislado sólido, un microclima seco y una buena ventilación de tipo natural. Como aislante natural se utilizan esteras hechas también de paja (preferiblemente de centeno, ya que es la que no les gusta a los ratones).

Construcción de los cimientos y la estructura

Mientras el material 'madura', se pueden preparar los cimientos. Se equipan según el esquema habitual para una casa de estructura. Los expertos recomiendan una opción de cinta ligera, porque los fardos tienen poco peso.

Para los cimientos se excava un pozo poco profundo, se arma un encofrado de tablas alrededor del perímetro y se vierte una mezcla espesa de arcilla y arena. Por cierto, a veces se añade paja a la base de la casa.

Mientras la arcilla no haya fraguado, se fija armadura metálica en las esquinas y a lo largo de las paredes para el futuro amarrado. Luego, cuando los cimientos se hayan endurecido, se ensambla la estructura con vigas de madera (15 cm x 15 cm). Primero se fijan los postes de las esquinas, luego los soportes auxiliares para las paredes. A los elementos verticales se añaden horizontales: tablas o barras de menor sección.

Si está prevista la construcción de un sótano, es necesario profundizar los cimientos al menos 45 cm, y durante la construcción realizar la impermeabilización del sótano.

Amarre con bloques de paja

Los bloques se colocan alternativamente, en filas, siguiendo el principio del mampuesto de ladrillos. Las juntas entre filas se calafatean. Cada bloque se fija con una varilla metálica y un amarrado. Después de llenar toda la estructura, se realiza un enlatado diagonal con tablas delgadas para dar más estabilidad a las paredes. El techo se instala al final, según la tecnología habitual.

Antes de usar los fardos de paja, verifique nuevamente su calidad: un buen material tiene un agradable color dorado y olor a hierba seca, y se siente seco al tacto.

Las juntas y espacios resultantes se sellan con mezcla de adobe. Si se necesita protección contra roedores, las paredes se recubren en todo el perímetro con una malla metálica de celdas pequeñas. A veces, para el aislamiento, se coloca una segunda capa de esteras de paja más finas.

La parte exterior de la cabaña de paja se enyesa con mezcla de cal (de 2,5 a 3 cm de espesor) y se decora con pintura blanca o de color. Como colores se utilizan ultramar, sombra, cobalto violeta, minio de hierro y óxido de cromo.

La última etapa es el acabado interior, junto con el cual se realiza el equipamiento del edificio y del terreno adyacente con sistemas de soporte vital.

Tecnología de construcción de edificios con leños y arcilla

La leña, que todos perciben como un tipo de combustible tradicional pero en desuso, se puede utilizar de otra manera: como material para la construcción de paredes.

Para la tecnología de construcción de edificios con troncos, en Rusia se inventó un nombre interesante: «glinochurka», y en Estados Unidos, donde también se conoce este método de construcción, se llama Cordwood. Si una casa de leña se equipa con un sistema inteligente de ahorro de energía, se puede considerar con seguridad ecológica y no contaminante.

Una original casita «verde», construida según la técnica de mampostería cordwood. La naturalidad se resalta mediante varios elementos estructurales: techo invertido de césped, troncos de soporte, revestimiento de piedra natural.

Ventajas del método «glinóchurka»

Antiguas construcciones con paredes de troncos de madera unidos con mortero de arcilla se han encontrado en todo el mundo. Algunas tienen varios cientos de años, lo que significa que la tecnología se justifica, al menos en términos de resistencia y estabilidad. Con un grosor de pared de 15 cm a 45 cm, las casas no solo han conservado su forma, sino que aún funcionan.

La arcilla y los trozos de madera no solo son los principales, sino los únicos materiales para la mampostería. Se complementan perfectamente, creando un microclima agradable y confortable para la vida en la casa.

Las personas que han tenido la oportunidad de vivir en casas del tipo cordwood masonry afirman que en invierno son bastante cálidas y en el calor del verano hay un frescor sorprendente. Las paredes absorben el exceso de humedad y lo retienen.

El interior de una casa de leña también se caracteriza por el uso de materiales naturales: mampostería de paredes sin revestir, encimera de madera maciza, suelos de madera y marcos en las ventanas.

Otra ventaja del material natural es su bajo coste. Los habitantes de comunidades aisladas, que viven lejos de las ciudades y están acostumbrados a ahorrar en todo, utilizan de buen grado la madera para construir viviendas, incluidas las de barro.

Características de la construcción de casas con troncos

El método de ensamblaje de la pila de leña de barro se asemeja a la mampostería de ladrillos común, con la diferencia de que los troncos pueden tener diferentes diámetros y formas. Su longitud es igual al ancho de la pared, por lo que debe ser uniforme.

Para la zona media de Rusia se recomienda utilizar troncos de 50-60 cm de longitud, para las regiones del norte hasta 80 cm. La mayor longitud se explica porque el coeficiente de conductividad térmica longitudinal de la madera es el doble que el transversal.

Proceso de construcción de una pared con troncos de diferentes formas y mortero de cemento: en los bordes, un marco rígido de cemento; en su interior, aislante de serrín prensado.

El mortero de barro se prepara de la siguiente manera:

• se toma arcilla y arena, se mezclan con agua;
• se añade paja picada como elemento de refuerzo;
• se lleva a la consistencia deseada;
• se coloca sobre la leña como mortero de construcción.

Para mayor resistencia, a veces se utiliza cemento en lugar de arcilla, se añade cal, y entonces la tecnología se convierte en 'churkobetón' (hormigón de troncos). Esta se diferencia ligeramente de la anterior. La mezcla de cemento se coloca solo en los bordes de los troncos, y el centro se rellena con aislante: mortero de adobe o serrín mezclado con cal.

Construcción colectiva de un edificio de forma redonda mediante la técnica de 'barro y troncos': cada capa de leña se nivela, los troncos sobresalen ligeramente del mortero de barro.

Como capa final se utiliza yeso, también preparado a partir de componentes naturales. Para suavizar la estructura del mortero de acabado, se añade estiércol a la arcilla, un antiséptico natural.

El mortero de barro fragua durante al menos un mes y medio; durante todo este período, las paredes deben mantenerse secas. Para ello, se construye un gran toldo sobre el cuerpo del edificio. Al secarse, la arcilla se agrietará, por lo que es necesario sellar regularmente las grietas y vigilar la integridad de la estructura.

Recomendaciones para constructores principiantes

Si usted ha decidido adquirir una casa de troncos, aproximadamente un año antes del inicio de la construcción, dedíquese a preparar la madera. Es necesario secarla durante al menos 10 meses para que la estructura no se deforme posteriormente.

Para una pequeña casa de campo de 40 m² se necesitarán unos 30 m³ de madera. Es mejor no usar troncos redondos, que durante la colocación pueden agrietarse a lo largo de las fibras, sino leña partida, libre de corteza. La longitud de las piezas es de 50-60 cm.

Conseguir troncos de la misma longitud es fácil usando una máquina herramienta, pero algunos lo logran fácilmente colocando los troncos sobre caballetes comunes. Por un lado se hace un tope, por el otro, a cierta distancia, una marca – según esa marca se realiza el corte.

Al erigir estructuras volumétricas de dos pisos, es necesario usar un armazón de madera con soportes, vigas y entrepisos gruesos, ya que la carga sobre las paredes aumenta.

Orden de construcción de la casa:

• instalación de una cimentación corrida;
• montaje del armazón (con el principio de colocación circular no es necesario);
• colocación por etapas de la 'pila de leña' con aberturas para ventanas y puertas;
• pausa para la maduración de la arcilla (al menos 2 meses);
• construcción del techo;
• enlucido y acabado interior.

Al construir las paredes se pueden usar tecnologías tradicionales. Por ejemplo, para el atado de esquinas se emplea madera. Para que los troncos queden rectos, se coloca verticalmente un tablón grande en un lado – actúa como tope. Para aumentar la estabilidad horizontal de la estructura, se recomienda colocar alambre de púas después de cada 4 filas.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Los videos temáticos ayudarán a entender los matices de la construcción de eco-casas.

Video #1. Resumen de casas orientadas al entorno ecológico:

Video #2. Película sobre la construcción de una casa de adobe en una eco-aldea del norte:

Video #3. Tecnología de 'arcilla y troncos' hágalo usted mismo:

Como ve, construir una casa con una de las eco-tecnologías conocidas por sus propios medios es bastante realista. Se puede comenzar no con un edificio residencial, sino con un pequeño cuarto de servicio, una cocina de verano o una decoración de campo. Trate de aplicar los principios de una casa eficiente energéticamente: será un pequeño paso hacia el futuro y una excelente experiencia personal.

¿Quiere contar sobre otro método original de construcción y equipamiento de una eco-casa? ¿Surgieron preguntas durante la revisión de la información que presentamos? Por favor, escriba comentarios en el bloque ubicado abajo.