Earthship — архитектурный стиль, разработанный в конце 20-го века — начале 21-го века архитектором Майклом Рейнольдсом . Earthships спроектированы так, чтобы вести себя как пассивные солнечные укрытия для земли, сделанные как из натуральных, так и из переработанных материалов, таких как шины , утрамбованные землей . Earthships могут иметь различные удобства и эстетику и спроектированы так, чтобы выдерживать экстремальные температуры пустыни, оставаясь около 70 °F (21 °C) независимо от внешних погодных условий. Сообщества Earthship изначально были построены в пустыне северного Нью-Мексико , недалеко от Рио-Гранде , и этот стиль распространился на небольшие общины по всему миру, в некоторых случаях несмотря на юридическое противодействие его строительству и принятию.
Рейнольдс разработал проект Earthship после переезда в Нью-Мексико и получения степени по архитектуре, намереваясь сделать их « готовыми к автономному использованию » домами с минимальной зависимостью от коммунальных услуг и ископаемого топлива . Они построены с использованием доступных природных ресурсов, особенно энергии солнца и дождевой воды. Они спроектированы с использованием тепловой массы и естественной перекрестной вентиляции для регулирования температуры в помещении, а проекты намеренно несложные и в основном одноэтажные, чтобы люди с небольшим строительным опытом могли их построить. Их можно воспринимать как реализацию утопии автономного жилья и устойчивой жизни . [1]
Архитектура Earthship начала развиваться в 1970-х годах, когда архитектор Майкл Рейнольдс поставил себе задачу создать дом, который отвечал бы трем критериям. Во-первых, он будет использовать устойчивую архитектуру и местные материалы или переработанные материалы, где это возможно. Во-вторых, он будет полагаться на природные источники энергии и будет независим от электросети. В-третьих, его сможет построить человек без специальных строительных навыков. В конце концов, видение Рейнольдса трансформировалось в обычные U-образные дома из шин, заполненных землей, которые мы видим сегодня.
Название основано на идее корабля или космического корабля, чтобы намекнуть на способность дома обеспечивать своих обитателей всем необходимым для выживания: жильем, электроэнергией, утилизацией отходов, водой и едой.
Earthships строятся на основе шести принципов проектирования, которые способствуют достижению цели экологически устойчивого проектирования зданий:
Здания часто имеют форму подковы из-за сложности создания острых углов в 90 градусов с помощью утрамбованных шин. В прототипе Рейнольдса в Таосе отверстие подковы обращено на 10–15 градусов к востоку от юга, чтобы максимизировать естественное освещение и солнечный приток в зимние месяцы, с окнами на стенах, обращенных к солнцу, пропускающими свет и тепло.
В книге Earthship I описывается, как найти наилучший угол в зависимости от географического положения здания. Толстые и плотные стены обеспечивают тепловую массу, которая естественным образом регулирует внутреннюю температуру как при холодной, так и при высокой температуре наружного воздуха. Внешние стены большинства Earthship сделаны из утрамбованных в землю шин, но любой плотный материал с потенциалом сохранения тепла, такой как бетон , саман , мешки с землей или камень, в принципе может быть использован для создания здания, похожего на Earthship. Стены шин расположены в шахматном порядке, как традиционная кирпичная кладка, и часто имеют «бетонные полублоки» через ряд, чтобы равняться длине расположенной в шахматном порядке шины ниже. Чтобы еще больше сократить использование бетона, они также используют «сквиши» — шины, вбитые между узкими пространствами, чтобы выровнять ряд или компенсировать разный размер шин.
Шины Earthship из утрамбованной земли собираются командами из двух человек. Один человек сгребает землю и кладет ее в шину по одному совку за раз. Другой человек, стоящий на шине, использует кувалду, чтобы утрамбовать землю, двигаясь по кругу вокруг шины, чтобы земля была равномерной и чтобы не деформировать шину. [3] Шины из утрамбованной земли могут весить до 300 фунтов (140 кг), поэтому их обычно заполняют на месте. Поскольку шина заполнена землей, она не горит при воздействии огня. [4] В более холодном климате на внешние стенки шины добавляется дополнительная изоляция.
.jpg/1280px-Tire_Bricks_(5751089164).jpg)
Сверху стенок шин находятся либо «балки связи из консервных банок и бетона», сделанные из повторно использованных консервных банок, соединенных бетоном, либо деревянные балки связи с деревянными башмаками. Они крепятся к стенкам шин с помощью бетонных анкеров, залитых бетонных блоков внутри верхних шин. Деревянные прокладочные блоки, размещенные поверх деревянной балки связи, составляют деревянные башмаки. Деревянная балка связи состоит из двух слоев пиломатериалов, прикрепленных болтами к бетонным анкерам. Арматура используется для «прибивания» деревянных башмаков к деревянной балке связи.
Внутренние, не несущие нагрузки стены часто сделаны из сот повторно использованных банок, соединенных бетоном; их называют стенами из консервных банок . Эти стены обычно толсто оштукатурены саманом и напоминают традиционные саманные стены после завершения.
Крыша сделана с использованием ферм или деревянных опорных балок, называемых vigas , которые опираются на деревянные башмаки или жестяные стены, размещенные на связевых балках. Крыша, а также стены, выходящие на север, восток и запад, имеют мощную изоляцию для снижения потерь тепла.
Средняя стоимость в 2019 году, включая рабочую силу и землю, составила около 500 000 долларов США. [ необходима цитата ]
Earthships спроектированы так, чтобы собирать всю необходимую им воду из местной окружающей среды. Вода, используемая в Earthship, собирается из дождя, снега и конденсата. Каждый дюйм дождя, собранный на квадратный фут воды, дает 2/3 галлона воды. [2] Когда вода собирается на крыше, она направляется через устройство для улавливания ила в цистерну. Цистерны расположены так, чтобы самотеком подавать воду в модуль организации воды (WOM), который отфильтровывает бактерии и загрязняющие вещества, делая ее пригодной для питья. WOM состоит из фильтров и насоса постоянного тока. Затем вода подается в обычный напорный бак для создания обычного давления воды в доме.
Вода, собранная таким образом, используется для всех видов хозяйственной деятельности, за исключением смыва туалетов. Туалеты смываются серой водой , которая уже использовалась хотя бы один раз. Обычно это отфильтрованные сточные воды из раковин и душевых.
Серая вода , переработанная вода, непригодная для питья, используется в Earthship в первую очередь для смыва туалетов. Перед тем, как серую воду можно будет повторно использовать, она направляется через фильтр/реактор для жира и частиц и попадает в резиновую ботаническую ячейку глубиной 30–60 дюймов (760–1520 мм), [5] миниатюрную живую машину , внутри Earthship. Здесь вода насыщается кислородом и фильтруется с помощью бактерий и растений для снижения нагрузки на питательные вещества. [6] Вода из нижнего конца ботанической ячейки направляется через фильтр из торфяного мха и собирается в резервуаре или колодце. Очищенная вода еще раз пропускается через доску для серой воды и используется для смыва обычных туалетов.
Черная вода — это вода, которая использовалась в туалете. Earthships используют анаэробное сбраживание в своих септиках , которые естественным образом разделяют твердые отходы. Черная вода используется в бетонных ячейках, содержащих растения, отдельно от растений серой воды в теплице ; ее также можно использовать в наружных горшках. Исследования безопасности выращивания пищевых растений в системе черной воды показывают низкий уровень бактерий E. coli . [ необходима цитата ] Не рекомендуется сажать съедобные растения в черной воде; в разрешениях на строительство может быть отказано, если в планах указано такое использование черной воды.
Там, где невозможно использовать туалеты со смывом, работающие на воде, рекомендуются сухие солнечные туалеты.
.jpg/1280px-2008_06_22-EarthShip_SolShip-040_(2613604378).jpg)
Earthships разработаны для сбора и хранения собственной энергии. Большая часть электроэнергии собирается от солнца и ветра. Фотоэлектрические панели и ветряные турбины на Earthship или рядом с ним генерируют электричество постоянного тока, которое хранится в батареях глубокого цикла . Батареи размещены в специально построенном помещении на крыше. Дополнительную энергию можно получить от бензиновых генераторов или путем интеграции с городской сетью. Для канадских зим площадь поверхности солнечных элементов, открытая для воздействия, должна быть увеличена более чем в три раза. [ требуется ссылка ]
В Earthship модуль организации питания (POM) берет часть накопленной энергии из батарей и преобразует ее для использования переменного тока. Модуль организации питания — это готовая система, предоставленная Earthship Biotecture, которая просто крепится к стене внутри Earthship и подключается обычным способом. Он включает в себя необходимое оборудование, такое как автоматические выключатели и преобразователи . Энергия, проходящая через модуль организации питания, может использоваться для питания любого бытового прибора, включая стиральные машины, компьютеры, кухонные приборы, печатные машины и пылесосы. В идеале никакая электрическая энергия в Earthship не используется для отопления или охлаждения. [ требуется ссылка ]
.jpg/1280px-Solar_Water_Heater_(5751093072).jpg)
Earthships полагаются на баланс между солнечным теплопритоком и способностью стенок шин и подпочвы транспортировать и хранить тепло. Они разработаны для использования свойств тепловой массы и с намерением, что внешние стены шин, утрамбованные землей, обеспечивают тепловую массу , которая будет впитывать тепло в течение дня и излучать тепло ночью, поддерживая внутренний климат относительно комфортным в течение всего дня. В дополнение к внешним стенам шин, некоторые Earthships утоплены в землю, чтобы использовать преимущества земляного укрытия для снижения колебаний температуры.
Некоторые сооружения earthship страдали от потери тепла в грунт во время отопительного сезона. Это может быть связано с климатическими различиями между Нью-Мексико , где earthships были впервые построены, и более облачным, прохладным и влажным климатом. Проблемы с теплопроизводительностью также могли возникнуть из-за того, что термическая масса ошибочно приравнивалась к значению R. Имперское значение R почвы составляет около 1 на фут. [7] Малкольм Уэллс , архитектор и авторитет в области проектирования укрытых землей сооружений, рекомендует использовать изоляцию с имперским значением R 10 между глубокими почвами и отапливаемыми помещениями. Рекомендации Уэллса по изоляции увеличиваются по мере уменьшения глубины почвы (отрицательная корреляция).
В дополнение к тепловой массе, Earthships используют пассивное солнечное отопление и охлаждение . Большие передние окна со встроенными жалюзи , стены тромба и другие технологии, такие как световые люки или солнечные трекеры Стива Баера «Track Rack», используются для регулирования тепла. Earthships располагаются таким образом, что их главная стена, которая является неструктурной и сделана в основном из стеклянных листов, обращена прямо к экватору. Такое расположение обеспечивает оптимальное солнечное воздействие. Чтобы позволить солнцу нагревать массу Earthship, солнечно-ориентированная стена расположена под углом так, чтобы она была перпендикулярна свету от зимнего солнца. Это обеспечивает максимальное воздействие зимой, когда требуется тепло, и меньшее воздействие летом, когда тепла следует избегать. Некоторые Earthships, особенно построенные в более холодном климате, используют изолированное затенение на солнечно-ориентированной стене, чтобы уменьшить потери тепла ночью. [6]
Текущие проекты Earthship, такие как глобальный модуль, имеют «двойную теплицу», где внешнее стекло наклонено к экватору, а внутренняя стеклянная стена образует проход или коридор, когда вы входите в Earthship. Эта теплица в основном используется для выращивания продуктов питания; она также создает барьер для «зоны комфорта» внутри дома.
Конструкции Earthships имеют естественную систему вентиляции, основанную на конвекции . 30-футовая (9,1 м) труба тянется изнутри дома под уступом, охлаждая воздух к тому времени, когда он достигает зоны комфорта. По мере того, как горячий воздух поднимается, система создает устойчивый поток воздуха — более холодный воздух поступает внутрь, а более теплый выдувается через меньшее вентилируемое окно в теплице. [ требуется цитата ]
Энджел и Ивонна Камп построили первый Earthship в Южной Африке между 1996 и 1998 годами. Они протаранили в общей сложности 1500 шин для стен. Earthship, недалеко от Хермануса , расположен в частном природном заповеднике площадью 60 гектаров (0,23 кв. мили), который является частью 500 гектаров (1,9 кв. мили) территории, огороженной охотничьим забором и граничащей с заповедником Walker Bay . [8]
Второй earthship в Южной Африке — это центр переработки в Кхайелитше, работающий как обменный пункт. Центр был закончен в декабре 2010 года. [9] Еще один недорогой дом, построенный из шин, находится в стадии разработки в Блумфонтейне . [10] [11]
Эксперимент Earthship в Южной Африке представляет собой объединенные жилые помещения и музей под открытым небом Sonskip/Aardskip в Орании . [12] Этот earthship основан на глобальной модели earthship и построен на фундаменте из шин, имеет несущие стены крыши, построенные из мешков с землей , и внутренние стены, построенные из самана, банок и пластиковых бутылок. Этот Earthship соответствует всем шести принципам Earthship. Это самый большой earthship из мешков с землей в мире. [13]
В 2013 году в Эсватини планировалось строительство жилого дома. [14]
В 2011 году началось строительство школы Годериха Вальдорфа в Сьерра-Леоне . Школа стала первым образовательным учреждением, использовавшим архитектуру earthship. Хотя Майк Рейнольдс и команда стажеров помогли завершить первые два класса, большая часть здания была построена членами сообщества, которые прошли обучение по строительным методам Рейнольдса. [15] [16]
Новый проект планировалось начать в Малави в октябре 2013 года. Во время этого первого визита команда смогла завершить две из запланированных восьми комнат. [17] Biotechure Planet Earth вернулась для сотрудничества по проекту в Малави в 2015 году, чтобы завершить общественный центр для сельской деревни. [18] Команда состояла из группы волонтеров, а также местных жителей, которые все были созданы для создания 8-комнатного здания из шин, банок и бутылок. Наконец, в веб-посте, загруженном в феврале 2020 года, было подтверждено, что общественная структура в Капите, Малави, может быть завершена. [19]
Earthship Ironbank был построен Мартином и Зои Френи к юго-востоку от Аделаиды в Южной Австралии и является первым Earthship, построенным с разрешения совета в Австралии. [20]
В 2000 году Майкл Рейнольдс и его команда приехали строить первый жилой earthship в Boingt (Бельгия). Пока вода, энергетический модуль, солнечные панели и команда были на пути в Европу, мэр Boingt наложил вето на разрешение на строительство. Жозефина Оверим, женщина, которая хотела построить earthship, и Майкл Рейнольдс решили сделать демонстрационную модель на заднем дворе ее дома в Стромбеке (Бельгия). CLEVEL [21] пригласил Рейнольдса из Бельгии в Брайтон в Великобритании и организовал планы earthship в Брайтоне, начатые в 2003 году. Это было начало серии поездок Рейнольдса и строительства earthship в Великобритании, Франции и Нидерландах.
В 2004 году самый первый Earthship в Великобритании был открыт в Kinghorn Loch в Файфе, Шотландия. Он был построен волонтерами благотворительной организации SCI. В 2005 году первый earthship в Англии был установлен в Stanmer Park , Брайтон, совместно с Low Carbon Trust. В 2007 году CLEVEL и Earthship Biotecture получили разрешение на планирование строительства на участке застройки с видом на пристань Брайтона в Великобритании. Заявка последовала за шестимесячным исследованием осуществимости, организованным Дареном Ховартом, Кеваном Троттом и Майклом Рейнольдсом и профинансированным Агентством по охране окружающей среды Великобритании и Energy Savings Trust. Успешной была заявка на шестнадцать домов earthship с одной, двумя и тремя спальнями на этом участке, ожидаемая продажная цена которых составит 250–400 000 фунтов стерлингов. [22] Все дома спроектированы в соответствии с основными принципами earthship, разработанными в Соединенных Штатах и адаптированными к Великобритании. 15 000 шин будут повторно использованы для строительства этих домов (Великобритания сжигает около 40 миллионов шин каждый год). Планы включают улучшение среды обитания на участке для ящериц , которые уже там живут, что и стало причиной названия проекта «Ящерица». Это была бы первая разработка такого рода в Европе. [23]
Первый официальный дом Earthship в континентальной Европе с официальным разрешением на строительство был построен в небольшой французской деревне под названием Ger. Дом, принадлежавший Кевану и Джиллиан Тротт, был построен в апреле 2007 года Кеваном, Майком Рейнольдсом и Earthship Crew из Таоса, он был продан семье в 2014 году. Дизайн был изменен для европейского климата и рассматривается как первый из многих для европейской арены. В настоящее время он используется как дом отдыха для экотуристов. [24]
Дальнейшая адаптация к европейскому контексту была предпринята Дареном Ховартом и Адрианной Нортье в Бретани , Франция. Они получили полное разрешение на планирование в 2007 году и закончили строительство Brittany Groundhouse в качестве своего собственного дома в 2009 году. Опыт строительства и обучение задокументированы в серии UK Grand Designs и в их книге. [25]
Земные корабли были построены или строятся в Португалии, Испании, Франции, Бельгии, Нидерландах, [26] Великобритании, Швеции, Дании, Германии, Эстонии и Чехии.
Первый официальный район earthship (23 earthship) в Европе был разработан в Олсте (Нидерланды). Строительство началось весной 2012 года [27] и было завершено в декабре 2014 года. [28] В Бельгии также строится 1 гибрид earthship, предназначенный для демонстрационных зданий. Поскольку в Бельгии незаконно использовать шины (из-за риска утечки токсичных металлов, таких как свинец и цинк), [29] в проекте вместо этого используются мешки с землей .
Earthships, построенные в Европе Майклом Рейнольдсом, должны быть адаптированы для работы по назначению. У некоторых из них были проблемы с влажностью и плесенью. [30] Некоторые исследования тепловых характеристик были проведены Университетом Брайтона на Brighton Earthship. [31] [32] Первое успешное строительство Earthship в Германии (Tempelhof/Kreßberg, 2015/16) использовало меньше тепловых мостов, но увеличило изоляцию в сотрудничестве с Институтом Фраунгофера, чтобы предотвратить любые проблемы с плесенью. [33]
В 2015 году семья Аткинсонов на юге Белиза построила земной корабль . Он был показан в июне 2015 года в программе Escape to the Wild на британском канале Channel 4 , сезон 1, эпизод 3.
В Гватемале также находятся два земных корабля. [34]
Первый Earthship в Южной Америке был построен в январе 2014 года в городе Ушуайя , Огненная Земля , Аргентина . Сегодня это здание функционирует как центр для посетителей и пример самодостаточного образа жизни. [35]
В марте 2016 года была построена школа Earthship в Хаурегиберри , Уругвай . [36] В мае 2018 года еще одна школа Earthship была построена в Мар-Чикита , Аргентина . [37]
Земляной корабль был построен Дон и Лэнсом Киртлан около Эшбертона , Кентербери. Они были вдохновлены книгами Майка Рейнольдса и работали с местным архитектором и инженером, сообщая, что местный совет очень поддерживал проект. [38]
Фильм «Мусорный воин» рассказывает о компании Earthships и борьбе Рейнольдса с получением разрешений на строительство из нетрадиционных материалов и вдали от электросетей.
В телесериале «Строительство вне сети», который транслировался на канале DIY Network , был показан эпизод о строительстве дома на Земле.
