четверг, 4 апреля 2013 г.

Пермакультура и ТРИЗ

Принципы пермакультуры


В современном обществе существует стойкий стереотип, что занятие сельским хозяйством – это тяжелый физический труд. С этим трудно не согласится. Но нельзя ли заставить силы природы работать на человека и превратить тяжелую физическую работу в захватывающий творческий процесс познания природы? 

Как раз этим и занимается пермакультура от англ. permanent agriculture - «Долговременное сельское хозяйство», система взглядов на проектирование окружающего человека пространства, а также система ведения сельского хозяйства.

 Цель пермакультуры – это разработка систем, которые являются целесообразными с экологической точки зрения и одновременно экономически жизнеспособными. Эти системы должны обеспечивать сами себя, не опустошать и не загрязнять окружающую среду и, как следствие этого, оставаться устойчивыми в течение долгого времени.
 
Пермакультура использует присущие свойства растений и животных, комбинируя их с естественными особенностями рельефа, а также с сооружениями для удовлетворения потребностей людей как в городе, так и в деревне, при использовании минимальной площади. 

Наиболее известными практиками пермакультуры являются австрийский фермер Зепп Хольцер, японский фермер и философ Масанобу Фукуока и австралийский ученый, пропагандист пермакультуры Билл Моллисон.
 

Основными принципами пермакультуры являются [1]:


1) Относительное расположение. При расположении элементов системы необходимо учитывать, что потребности одного элемента должны обеспечиваться другими элементами системы, и наоборот производимое одним элементом должно использоваться другими элементами системы.

2) Каждый элемент осуществляет множество функций. Например, пруд может использоваться для ирригации, обеспечения скота водой, для аквакультур, а также в целях пожарной безопасности, ко всему прочему он является средой обитания для водоплавающих птиц и рыб, выполняя при этом функцию светового отражателя.

3) Каждая важная функция осуществляется за счет многих элементов.Например, для обеспечения пожарной безопасности в пространство поместья включаются несколько элементов: пруд, подъездная дорога, огнестойкие виды деревьев, из которых устроена изгородь; вода собирается несколькими способами, начиная от запруд и резервуаров и заканчивая устройством специальных траншей-водосборников, а также путем применения особых приемов вспашки для подъема уровня грунтовых вод.

4) Эффективное энергопланирование. Элементы размещаются в зависимости от интенсивности использования (зоны), с целью контроля над внешними энергиями (сектора), а также с учетом эффективного направления потока энергии (склоны или возвышенности). 

Так, элементы, которые необходимо посещать ежедневно: теплица, курятник, огород, должны быть помещены вблизи дома, тогда как места, которые не нуждаются в таком внимании: сад, пастбище, участок леса, можно разместить на некотором расстоянии. Все естественные виды энергии, такие как: свет, ветер, дождь, огонь, вода приходят извне нашей системы и проходят сквозь нее. 

Для облегчения задачи использования этой энергии составляется секторная диаграмма участка, в которой указываются направления: потенциального возникновения пожаров, холодных, горячих, сильных или пыльных ветров, зимнего и летнего солнца и т.д.

5) Использование биологических ресурсов. Например, вместо азотных удобрений используются навоз и бобовые культуры; гуси и стелющиеся травы вместо косилок; биологические способы борьбы с вредителями вместо пестицидов; куры и свиньи вместо культиваторов, механического уничтожения сорняков и искусственных удобрений.

6) Замкнутый энергоцикл. Остановка утечки энергии и питательных веществ за пределы конкретного места и придание процессу циклического характера, чтобы, например, кухонные отбросы были использованы для компоста, навоз служил бы удобрением или источником биогаза, вода, которая была уже использована в доме, затем употреблялась для поливки, опавшая листва сгребалась бы вокруг деревьев и служила мульчей.

7) Использование и активизация механизмов естественной смены видов, с целью улучшения почвенных и других условий. Естественные экосистемы развиваются и изменяются с течением времени. Каждая предшествующая ступень создает подходящие условия для последующей.
 
Например, растения-пионеры устанавливают азотный баланс, разрыхляют плотную почву, уменьшают содержание соли в земле, укрепляют склоны, абсорбируют излишнюю влагу и обеспечивают тень. 

Такие растения колонизируют новую среду обитания, изменяя внешние условия в более благоприятную сторону и подготавливая территорию для тех видов, которые придут позднее. В современном сельском хозяйстве высота растительных посадок удерживается на уровне трав и сорняков для чего проводится срезание, прополка, удобрение, т.е. система насильно удерживается от эволюции путем подавления механизмов естественной смены видов, что в результате влечет за собой значительные затраты как труда, так и энергии.

 Поэтому гораздо более целесообразно активизировать этот естественный процесс и направить его в нужное русло, что позволит пройти необходимые ступени развития в значительно более короткий срок.

8) Применение разнообразия видов, для того чтобы система была более продуктивной и в ней присутствовало взаимодействие компонентов. Переход от монокультурных посадок к смешанным. Несмотря на тот факт, что производимое монокультурной системой количество продукта будет, возможно, больше, нежели количество продукта, производимого каким-либо одним видом в системе пермакультуры, все же общая сумма пpoизводимого будет большей именно в смешанной системе. 
В первом случае гектар земли, засеянный овощными культурами, будет приносить в виде урожая только одни овощи в течение целого года. Во втором случае овощи являются только малой частью производимого системой, куда входят также орехи, фрукты, масло, древесина, домашние птицы, рыба, семена, дрова и животный белок. 

Следуя таким принципам хозяйствования, каждая отдельная семья может обеспечить свои потребности в пище и материалах.

9) Кромочный эффект. Кромкой называется промежуточное пространство, находящееся между двумя различными средами. Это, например, граница между водой и воздухом. Это береговая линия между сушей и водой. Это область между степью и лесом. Продуктивность на границе между двумя различными средами (суша-вода, лес-степь, устье реки-море, поле-сад) увеличивается, благодаря тому, что здесь задействованы ресурсы обоих экосистем.

Использование ТРИЗ в пермакультуре

Дополним принципы пермакультуры приемами и методами из теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) [2], которая была разработана инженером - изобретателем Г.С. Альтшуллером. 
В ее основе лежат эвристические приемы и методы, призванные уйти от малоэффективного метода проб и ошибок (перебора всех возможных вариантов).
 
Проанализировав и сопоставив между собой десятки тысяч патентов на технические изобретения, Г.С. Альтшуллер пришел к фундаментальному выводу, который был положен в основу ТРИЗ: существуют объективные законы развития технических систем, эти законы можно познать и использовать для сознательного решения изобретательских задач без перебора вариантов. 

Под технической системой понимается совокупность взаимосвязанных элементов, обладающая свойствами, не сводящимися к свойствам отдельных элементов, т.е. обладающая свойством эмерджентности и предназначенная для выполнения определенных полезных функций, например, болт (винт плюс гайка) обладает свойствами зажимать и удерживать детали, но этого свойства нет у отдельно взятых гайки и болта.

Знание законов развития технических систем позволяет управлять творческим процессом и сразу выходить на сильные решения. 

Остановимся на самом значимом законе: развитие технических систем происходит в направлении повышения степени их идеальности (с точки зрения выполняемой полезной функции), при этом важно отметить, что развитие технических систем идет через выявление и разрешение противоречий.

Повышение степени идеальности – это стремление к уменьшению материальности технической системы, которое проявляется, например, в снижении относительной толщины стен и перекрытий зданий, использовании полупустых конструкций и пеноматериалов. 
Но как знание этих законов можно применить к пермакультуре? Оказывается, самым прямым образом. 

ТРИЗ оперирует прежде всего категориями мышления, например: «Пространство» и «Время», «Поле» и «Вещество», но категории мышления – это универсальные понятия и поэтому их можно применять в любой области человеческой деятельности.

 При этом экосистемы, сообщества (биотопы) и биологические организмы с точки зрения ТРИЗ можно рассматривать как сложные и многофункциональные системы, также имеющие полезные функции.

Таким образом, экосистему, в которой живет человек и организацией пространства которой он занимается, можно определить как систему с главной полезной функцией обеспечения человека всем необходимым. 

Эта система состоит из подсистем: прудов, ветролома, живой изгороди, сада, огорода, дома и т.д., каждая со своей полезной функцией, и которые, в свою очередь, также раскладываются на более мелкие подсистемы. Повышение степени идеальности (эффективности) всей системы означает: повышение ее устойчивости, независимости от внешних факторов, обеспечение человека более качественной продукцией, и, как это ни парадоксально, уменьшение времени, необходимое для осуществления контроля над ней. 

Итак, основная цель пермакультуры в контексте ТРИЗ – это повышение идеальности экосистемы, в которой живет человек (с точки зрения обеспечения человека всем необходимым), и эта цель достигается за счет разрешения противоречий, тормозящих развитие экосистемы, в рамках экологической этики.

Пример повышения идеальности экосистемы

В качестве примера повышения идеальности экосистемы через разрешение противоречий рассмотрим создание нового элемента этой системы, а именно, высоких холмистых гряд по методу Зеппа Хольцера, которая представляет собой гряду высотой около полутора метров и шириной около двух метров [3, 4, 5].
Главная полезная функция высокой холмистой гряды – это создание и поддержка микроклимата для улучшения условий роста растений на малой площади, что увеличивает эффективность всей экосистемы в целом. 

Рассмотрим противоречия, которые разрешаются при создании высокой холмистой гряды:

- Гряда должна занимать малую площадь на участке для экономии места идолжна занимать большую площадь для увеличения эффективности. 
Противоречие разрешается в пространстве за счет холмистой формы гряды. 
При этом необходимо отметить, что для тяжелых типов почв необходимо делать гряду более крутой и укрепленной для предотвращения излишнего проседания и уплотнения почвы, что может привести к закисанию почвы и нежелательному гниению органики внутри гряды без доступа кислорода.

- Почва в гряде должна хорошо прогреваться, чтобы создать условия для раннего прорастания семян и не может хорошо прогреваться т.к. нет источников тепла. 
Это противоречие разрешается за счет холмистой формы гряды, за счет этого улучшается прогрев солнцем, а также за счет внесения полезного вещества – органических остатков, которые в процессе разложения выделяют тепло (используется биологический эффект).

- Почва в гряде должна хорошо проветриваться, чтобы не закиснуть от застоявшейся воды и должна быть влажной, чтобы поддерживался микроклимат. 
Это противоречие разрешается за счет внесения в основание гряды «полезного вещества»: целых стволов деревьев, кустарников, которые в процессе набухания и усадки создают движение и рыхлят почву, и за счет этого эффекта почва вентилируется и обогащается кислородом. 

Одновременно стволы деревьев выступают как накопители влаги, которые постепенно отдают ее при засухе. 

На поверхности гряды эти противоречивые требования разрешаются через внесение другого полезного вещества – мульчи, которая поддерживает стабильный уровень влажности. Также проветривание будет эффективнее, если расположить гряду перпендикулярно основному направлению ветра.

- Все растения одновременно должны чувствовать себя комфортно и не могут одновременно чувствовать себя комфортно, т.к. у растений разные требования к условиям, часто противоположные. 
Это противоречие разрешается в пространстве за счет высадки разных растений в соответствующих микроклиматических зонах гряды. 

Зепп Хольцер рекомендует сажать растения ярусами: в основании гряды сажают тыквы, подсолнух, высокую капусту, фасоль, горох; в середине — петрушку, морковь, кабачки; повыше — нежные овощи: салат, редис, огурцы, помидоры, они будут под защитой вьющихся; наверху — засухоустойчивые растения.
Как мы видим, при создании высокой холмистой гряды, точно также как и при создании технической системы, имеет место разрешение противоречий. 

Это говорит о том, что в пермакультуре мы можем использовать весь богатый методический аппарат ТРИЗ, но с ограничениями, накладываемыми экологической этикой.
 
Приведем цитату Зеппа Хольцера, еще раз подчеркивающую творческий подход при создании гряд: «Строительство высоких гряд — это широкое поле экспериментов и интересных открытий. 

Единого шаблона здесь нет, так как необходимо учитывать местные условия: климат, почву, рельеф и т.д. Важным условием можно считать то, чтобы урожай с гряд было легко собирать. То есть до каждой точки гряды вы должны легко дотягиваться руками. 

Если гряда высокая — можно на её склонах построить террасы. Хорошо располагать подобные гряды рядом, например, попарно. Такое расположение умножает преимущества высоких гряд, так как формируется более устойчивый к внешним воздействиям микроклимат».

Рассмотрим несколько приемов решения задач, применяемых в ТРИЗ, которые на интуитивном уровне используются практиками пермакультуры. 

Так, например, Зепп Хольцер использует прием «эмпатия», который заключается в следующем: для лучшего понимания растения или животного необходимо представить себя на их месте и почувствовать в каких условиях им будет более комфортно. 
Также в своих книгах он неоднократно писал, что если что-то не получается, то не надо бояться экспериментировать и иногда нужно попробовать сделать прямо противоположное — прием: «Сделай наоборот». 

Например, отказ от повсеместно практикуемой обрезки плодовых деревьев привел к положительному эффекту: ветки деревьев перестали ломаться под тяжестью урожая и снега, т.к. теперь они могли опираться на землю и пружинить.

Важным с точки зрения ТРИЗ является умение пользоваться т.н. вещественно-полевыми ресурсами (ВПР), особенно даровыми, например, водой, ветром, солнечным излучением и т.д. 

Это позволяет повысить эффективность системы, приближает ее к идеальной. Для этого их сначала нужно выявить, затем понять, где они могут быть использованы и, если не получается использовать их сразу, – мобилизовать. 

В пермакультуре использованию ВПР соответствуют принципыэффективного энергопланирования и замкнутого энергоцикла. 

Например, солнце нагревает землю в течение дня, но как использовать (мобилизовать) этот ресурс ночью? Вносим полезное вещество – камни, которые нагреваются днем и отдают тепло земле ночью. Органические отходы – это тоже ресурс, которые при перегнивании (мобилизации) дают гумус.

Иногда необходимо вредные воздействия свести к минимуму или еще лучше преобразовать в полезные. Например, для регулирования численности т.н. вредителей высаживаем рядом с грядками цветущие растения c маленькими цветами, такие как: укроп, тмин, фенхель, бархатцы, фацелия, гречиха, подсолнечник, тысячелистник, белый клевер и др., и привлекаем таким образом хищных насекомых, т.к., у них, как правило, нет длинных хоботков.

 Также вредителей отпугивают высаженные среди овощей пряно-ароматические растения. А вредное воздействие – мошкару, слепней, оводов можно преобразовать в полезное, используя их в качестве корма для рыбы, для этого их необходимо привлечь к поверхности пруда при помощи запаха или световых ловушек.

Литература:
1. Билл Моллисон, Рени Мия Слей. Введение в пермакультуру, 2004. — 10 с. 
2.Теория_решения_изобретательских_задач
1. Аграрий – революционер / Зепп Хольцер; Пер. с нем. Э., А. Шек. — Орел: С. В. Зенина, 2008. — С. 136—137
3. Пермакультура Зеппа Хольцера. 
Практическое применение для сада, огорода и сельского хозяйства. Часть 1./ Зепп Хольцер; Пер. с нем. Э., А. Шек. — Орел: С. В. Зенина, 2009. — С. 63—75. www.make-stroy.ru/permacultura/obshii-dizain/visokie-griadi/
4. Высокая гряда по методу Зеппа Хольцера
5. Коммерческий проект в родовом поместье Карабинских. Наша страна урожая в Карелии — итоговый фоторепортаж. www.liveinternet.ru/users/karabinskiy/post177350835

Категория: п. Благодать | Добавил: green-planet (15.03.2013)  ИСТОЧНИК

понедельник, 1 апреля 2013 г.

Автономный дом. Поиск независимости или мнимое ощущение свободы


Автономный дом, в моем понимании — независимый дом. Прежде всего, эта независимость определяется отсутствием внешних коммуникаций.

Современные, особенно многоквартирные дома, сейчас практически невозможно представить без различных коммуникаций, которые обеспечивают всевозможные блага. Как говорят, со всеми удобствами.

Обычно под всеми удобствами понимается наличие в квартире или доме электричества, водопровода, канализации и системы отопления. Так сказать, набор базовых удобств. Газ может быть подведен к дому или его отсутствие будет компенсировано использованием электричества. Без электричества нет освещения, нет горячей еды, в случае если на кухне используются электрические плиты. Без холодильника в современном жилище тоже трудно представить быт большинства людей. А компьютер и интернет необходим как воздух. К тому же, многие не мыслят свою жизнь без зомбо-ящика – телевизора.

К воде, бегущей из водопровода, тоже уже все привыкли. Без проблем можно приготовить еду и помыться. Канализация – несомненно, нужна, иначе вся округа будет загажена. Хотя, и без того мусор везде в избытке валяется. Ну, а без отопления в российском климате просто не выжить. Но в стране до сих пор сохранилось большое число домов, в которых все эти блага цивилизации отсутствуют. В лучшем случае, к таким старым домам подведено электричество.

Наши предки жили в домах, где всех этих современных удобств не было. Вместо электричества – лучина или свечка для освещения. Вместо водопровода – колодец или речка. Система отопления — печка. Канализация – все удобства на дворе. Нужно помыться – банька. Многие люди и сейчас живут в похожих условиях. В некоторых глухих деревнях даже электричества нет, потому что провода сдали в пункт металлолома. Но Медведев обещал интернет — значит проведут и электричество. Я, конечно, не призываю жить в таких условиях. Нужно стремиться к лучшим условиям жизни. Но, сделать свой дом автономным, независимым от внешних коммуникаций, вполне возможно.


Независимость от разного рода поставщиков «всех удобств» в настоящее время просто необходима. Цены на эти удобства постоянной растут. Причем обоснования для их повышения всегда представлены, как насущная необходимость. Если попытаться разобраться в этом вопросе, то становится понятно, что рост цен на коммунальные услуги – результат воровства. Чиновники и посредники хотят хапнуть больше, а правительство их поддерживает. Все-таки капитализм строим, накапливаем начальный капитал. Лично мне не хочется, чтобы этот капитал накапливался за мой счет.
Я вижу один выход – необходим автономный, независимый дом. Необходимо жилище, которое будет обеспечиваться всем необходимым за счет собственных ресурсов и ресурсов участка земли, на котором оно находится. Примеры подобного жилья уже есть. На просторах интернета и в сюжетах телепередач представлялись такие дома, подключение есть, но только к канализации и все. Соответственно, хозяева не отдают свои деньги в чужой карман.

Так как автономный дом предполагает отсутствие внешних коммуникаций, то все необходимое для жизнеобеспечения должно находиться в самом доме или на том участке, где размещается этот дом. Самый идеальный вариант – это использование только внутренних коммуникаций. Правда, в большинстве случаев, это сложно реализовать на практике.

Если дом с самого начала проектировался, как автономное жилище, то здесь все просто. Например, можно скважину для получения воды пробурить на том месте, где будет стоять дом, и продумать все остальные необходимые детали. Такая скважина исключит необходимость защиты места водозабора и внешнего водопровода от промерзания. Можно разместить на южной стороне дома, так называемый, вегетарий и уже на его территории выкопать колодец, откуда и осуществлять водозабор. К тому же, вегетарий, помимо функций теплицы, будет способствовать сохранению тепла в доме.

Для получения горячей воды нужно заранее предусмотреть место для солнечных коллекторов. Солнечные коллекторы не обязательно должны в качестве теплоносителя использовать воду. Если их функция ограничивается работой в составе системы отопления, то коллекторы могут нагревать воздух, проходящий через них. В этом случае их масса значительно более низкая, чем у их водяных собратьев. Соответственно, их легче разместить, например, на крыше. Такой вариант очень хорошо подойдет для адаптации уже существующего дома под автономное обеспечение.


Для обеспечения автономного дома электроэнергией лучше всего использовать комплексное решение. То есть, полагаться полностью на какой-либо один источник электричества не стоит. Например, солнечные батареи можно использовать в связке с ветрогенератором. Сейчас промышленность выпускает ветряные электрогенераторы с вертикальной осью вращения. Этот тип генераторных установок отличается низким уровнем шума и может эффективно работать при низкой скорости ветра. Для такого ветряного генератора можно предусмотреть площадку при проектировании дома. Хотя, размещение на территории участка, тоже не вызовет особых проблем.


Отопление автономного дома можно организовать самыми различными способами. Но, никакое отопление не поможет, если тепло будет уходить из дома через плохую теплоизоляцию. Поэтому, сначала стоить провести работы по утеплению дома. При строительстве нового дома необходимо использовать эффективные технологии строительства, которые в дальнейшем снимут целый ряд проблем, связанный с отоплением жилища...