Светить всегда, светить везде

Есть важный принцип KISS (Keep it simple, stupid), которым надо пользоваться при ответах на вопросы «как?» и «зачем?». Чем меньше преобразований энергии, меньше движущихся частей (желательно вообще ни одной) — тем лучше. Что за жизнь, когда в доме надо регулярно заменять аккумуляторы (они недолговечны, бедняги), прочищать теплообменники, стирать пыль и счищать снег с солнечных батарей, а также смазывать их приводы и подшипники ветряка? Есть одно красивое решение, которое благодаря IT может и сработать.

Более 50% всей энергии, вырабатываемой человечеством, уходит на отопление, ещё более 10% — на освещение. Солнечные лучи — это уже свет и тепло, и лучшее, что мы можем сделать — использовать их напрямую, не преобразуя в электричество и потом назад. Как это сделать? Ответ вроде прост: поставить окно. Но через окно драгоценное тепло будет выходить наружу, с этим надо побороться. Вся планировка дома должна быть подчинена цели: забрать как можно больше солнечного света и ничего не выпустить наружу, поэтому дом должен располагаться строго по сторонам света, все окна сосредоточены на юге и желательно чуть-чуть с наклоном. Зимой солнце встаёт на юго-востоке, а заходит на юго-западе, а значит, будет светить в наши окна прямой наводкой, около киловатта на каждый квадратный метр стекла. На севере же надо сделать глухую, толстую стену (зима близко), ведь от окон на севере проку нет. Дальше нужно применить многокамерные стеклопакеты (прослойки неподвижного воздуха — замечательный теплоизолятор!) и низкоэмиссионные стёкла, которые пропускают видимый свет, но отражают тепловой ИК. Теоретически вполне возможно, наращивая толщину утеплителя и качество окон, сделать домик, не требующий вообще никакого отопления, греющийся только солнечными лучами. При мягком климате домик такой конструкции экономически оправдан (если не брать в расчёт проектирование), в суровом климате не помешает и печка — погреться в самые холодные дни.

Чтобы не зажариться летом в таком доме, есть другое средство, удивительное по своей простоте: козырёк над окнами! Зимой солнце низко, и лучи будут идти в окно беспрепятственно, а вот летом их задержит козырёк, а хорошая теплоизоляция дома сохранит прохладу, накопленную за ночь.

Получаем дом, в котором нет ни сервоприводов, ни контроллеров, ни батарей, ни котлов, ни кондиционеров, но зимой в нём тепло, а летом прохладно. Как тут не вспомнить Артура Кларка: «Любая достаточно развитая технология неотличима от магии».

Если всё так хорошо, то почему же такие дома не строят? Ну, отдельные прототипы уже есть, но вот массовое строительство запустить чрезвычайно сложно, ведь тут нет такой вещи, как типовой проект. Дом в Питере не будет похож на дом в Москве, а дом на холме — на дом в овраге. Под каждую географическую широту, розу ветров, заграждающие элементы ландшафта нужно спроектировать свой дом, иначе ничего не получится. Пусть сам домик предельно прост (самое то для амишей), но если каждый конкретный домик будет проектировать коллектив из физиков, инженеров, строителей и дизайнеров, он окажется «золотым». Вот тут-то и надо взяться нам, айтишникам! САПР уже неплохо продвинулись, но нужно пойти ещё дальше — автоматизировать, насколько возможно, весь процесс разработки, от замеров на местности и математических расчётов до проектной документации.

Почти уверен: домики, рассчитанные математически, являющиеся решением вариационной задачи, должны получиться очень красивыми и уж точно разнообразными.