Что такое "Земной корабль"?
Earthship — это, так называемое, устойчивое здание, которое построено и функционирует, используя следующие основополагающие принципы. Первый: для его строительства используются только природные натуральные или переработанные материалы, такие как автомобильные б/у шины, пересыпанные землей, стеклянные бутылки, алюминиевые банки и т.п. Второй - здания Earthships полностью или хотя бы частично автономны - они способны обеспечивать себя электроэнергией (используют возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия), питьевой водой, очисткой сточных вод (включая иновационные системы) и даже устойчивым производством продуктов питания. Эти дома, благодаря значительной тепловой массе, могут поддерживать в своём внутреннем пространстве комфортную температуру практически в любом климате.
Размер и планировку Earthship можно создать в соответствии с размерами семьи и предпочтениями в образе жизни её членов. Обычно на строительство такой конструкции с опытной командой и правильной организацией работ, а также использовании материалов и средств уходит три-четыре месяца. Гибкость конструкции Earthship позволяет адаптировать их к различным ландшафтам и климату, что делает их приемлемым вариантом для самых разных вариантов: от пригородных кварталов до полупустынь или горных районов.
К этому остаётся добавить, что именно американцы и европейцы вкладывают в такие понятия как устойчивое здание и устойчивая архитектура.
Идея устойчивости заключается в обеспечении того, чтобы использование имеющихся в настоящее время ресурсов не оказывало пагубного воздействия на благосостояние будущего общества или не делало невозможным получение ресурсов для других целей в долгосрочной перспективе. Как следствие такого подхода, устойчивая архитектура — это архитектура , которая стремится минимизировать негативное воздействие зданий на окружающую среду за счет повышения эффективности и умеренности в использовании материалов, энергии, пространства для застройки и экосистемы в целом (то есть, использует осознанный подход к энергосбережению и сохранению окружающей среды).
История "Земного корабля"?
Архитектура Earthship начала развиваться в 1970-х годах, когда архитектор Майкл Рейнольдс (именно его вы видите на фото) 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.
Практику использования при строительстве б/у шин, бутылок, банок и т.п. "отходов" Рейнольдс назвал «Earthship Biotecture». Он называет озарением момент, когда он понял, что старая шина может стать мощной и долговечной тепловой массой, если ее наполнить землей (уплотненная земля поглощает, хранит и выделяет тепло от земли и солнца). И построить из таких шин, располагаемых в шахматном порядке, как традиционной кирпичной кладке, можно практически любую конструкцию (каждый "Земляной корабль" использует около 800–900 автомобильных шин). Ну, а банки, а также стеклянные и пластиковые бутылки и т.п. можно использовать для создания теплоизоляционных строительных конструкций (немаловажно, что все выброшенные "предметы" не подвергаются переработке, а используются как есть). Поняв всё это, Рейнольдс написал пять книг на тему строительства домов Earthship.
Название Earthship говорит о том, что такой дом, как космический корабль способен обеспечивать своих обитателей всем необходимым для выживания: жильем, электроэнергией, утилизацией отходов, водой и едой.
Что касается формы зданий, то, как правило, они имеют форму подковы или подобную ей ворлнистую форму, что объясняется невозможностью создания тупых, острых или прямых углов в конструкциях из утрамбованных шин.
При этом здания имеют большое количество окон, обращенных на юг (например, в одном из первых домов Рейнольдса окна смотрят на 10–15 градусов восточнее юга, чтобы максимизировать естественное освещение и приток солнечного тепла в зимние месяцы). Эти выходящие на юг окна, как мы увидим в дальнейшем, во-первых, улавливают солнечное тепло, которое затем распределяется по внутренним помещениям - это сводит к минимуму потребность в обычных системах отопления. Во-вторых, они максимизируют естественное освещение и снижают зависимость от искусственного освещения в течение дня.
Сразу же за этими окнами расположена так называемая внутренняя ботаническая клетка, в которой располагаются растения. От жилых помещений эту клетку отделяет как минимум еще одна стеклянная стена (или внутренняя перегородка, но с "окнами") - в результате образуется проход или коридор, через который вы входите в Earthship. Это помещение вместе с растениями выполняет три функции: первая - создает барьер для «зоны комфорта» внутри дома, вторая - помогает выполнять очистки серой воды (о том, что это такое - чуть позже), третья - обеспечивают (чаще всего часчично) обитателей дома продуктами питания.
Конечно же в течение прошедших десятилетий Рейнольдс и его команда (а сегодня это целый институт) не стояли на месте и продолжали совершенствовать первоначальный дизайн домов, создавая различные модели и адаптируя идею к различным климатам и местам по всему миру. Технически дома Earthships тоже совершенствовались. Например, по мере совершенствования технологий в них стали широко использоваться солнечные электрические и водонагревательные батареи, ветровые системы производства энергии, а также обеспечивающие отопление и охлаждение тепловые насосы.
О строительных конструкциях Earthships
Как мы уже сказали, внешние стены большинства Earthship сделаны из шин, засыпанных утрамбованной землей. Шинны в этих стенах расположены в шахматном порядке, как традиционная кирпичная кладка. В случае более строительства дома в холодном климате внешние стены из шин дополнительно теплоизолируются.
Сверху стенок из шин находятся либо «балки связи, сделанные из повторно использованных консервных банок, соединенных бетоном, либо деревянные балки с деревянными башмаками. И те и другие крепятся к стенкам шин с помощью бетонных анкеров - залитых бетонных блоков внутри верхнего ряда шин. Деревянные балки состоит из двух слоев пиломатериалов и крепятся к бетонным анкерам болтами.
Внутренние, не несущие нагрузки стены часто сделаны из повторно использованных банок, соединенных бетоном. Эти стены обычно оштукатурены саманом.
Крыша сделана с использованием ферм или деревянных опорных балок, называемых vigas — это деревянные балки , используемые в традиционной глинобитной архитектуре американского Юго-Запада (в этом типе строительства vigas являются основными структурными элементами, передающими вес крыши на несущие внешние стены). В домах Earthships балки vigas опираются на деревянные башмаки или "жестяные" стены, размещенные на балках связи.
К этому следует добавить, что крыша, а также стены, выходящие на север, восток и запад, имеют мощную изоляцию для снижения потерь тепла.
Какие помещения есть на "Земном корабле"?
Ключевые помещения в earthship — это гостиная, кухня, спальня, ванная комната и теплица.
Гостиная — это многофункциональное пространство, где обитатели дома могут отдыхать, общаться и заниматься различными видами деятельности. Обычно она имеет открытую планировку, что позволяет гибко использовать пространство. В гостиной часто есть большие окна, выходящие на юг, чтобы максимально использовать естественное освещение и пассивное солнечное отопление, создавая яркую и уютную атмосферу.
Кухня — это жизненно важная комната в earthship, предназначенная для поддержки устойчивого и самодостаточного проживания. Она оборудована энергосберегающими приборами и водосберегающими приспособлениями. Здесь могут находиться системы фильтрации дождевой воды для получения воды питьевой, а также системы компостирования органических отходов с целью их дальнейшей утилизации. Также кухня часто является "местом" для хранения продуктов.
Спальня — это личное, комфортное пространство для отдыха, спроектированное с учетом приоритета комфорта и энергоэффективности (имеют стены из термомассы и надлежащую изоляцию для поддержания постоянной и комфортной температуры). Окна здесь служат не только для обзора окружающей среды, но и для обеспечения естественной вентиляции.
Ванная комната (санузел) в earthship спроектирована так, чтобы быть водосберегающей и экологически чистой. Обычно она включает в себя сантехнику с низким расходом и водосберегающими технологиями. Некоторые earthships включают в себя компостные туалеты, которые преобразуют человеческие отходы в компост для садоводства.
Теплица является уникальной и неотъемлемой частью дома earthship, поскольку поддерживает его самодостаточность, производя продукты питания. Отапливается теплица в основном за счёт пассивной солнечнойэнергии, улавливая и сохраняя её для создания благоприятного для роста растений микроклимата.
Система водоснабжения и водоборот
Earthships в обязательном порядке оснащены системой сбора всей попадающейна их поверхность воды из местной окружающей среды, включая дождевую влагу, влагу от таяния снега, конденсат и т.п. Например вода, собираемая с крыши, сначала проходит через устройство для улавливания ила, а затем поступает в цистерну или бассейн (но не плавательный). Эта накопительная емкость располагается недалеко от самого стоения, причём так, чтобы самотеком подавать воду в модуль очистки воды, который отфильтровывает бактерии и загрязняющие вещества, делая ее пригодной для питья (модуль состоит из фильтров и насоса). Затем вода подается в напорный бак, который создает обычное давление в системе домашнего водоснабжения, и из него расходуется на все виды хозяйственной деятельности обитателей дома (включая питье и приготовление пищи) за исключением смыва туалетов.
Туалеты смываются так называемой Серой водой - водой, которая уже использовалась хотя бы один раз (это не что иное как обезжиренные и отфильтрованные сточные воды из раковин и душевых). Серая вода, но насыщенная кислородом в свециальном блоке используется для орошения растений в теплице.
Вода, которая использовалась для смыва в туалете, называется Черной водой — она поступает в септик, где проходит анаэробную очистку, после завершения которой влага попадает в накопительный колодец, из которого расходуется на полив растений (но исключительно тех, которые не употребляются в пищу).
Ну, а там, где невозможно использовать туалеты со смывом, работающие на серой воде, рекомендуются использовать так называемые сухие туалеты (например, компостные туалеты, которые преобразуют отходы в богатый питательными веществами компост для садоводства).
Система энергоснабжения.
Earthships в обязательном порядке оснащены системой выработки, сбора и хранения энергии, получаемой от солнца и ветра. Фотоэлектрические панели и ветровые турбины генерируют электричество постоянного тока, которое хранится в батареях глубокого цикла, размещаемых в специальном помещении (дополнительную энергию в случае необходимости можно получить от бензиновых или дизельных генераторов или из местной электросети). Модуль организации питания (POM - готовая система, ключающая в себя всё необходимое оборудование, такое как автоматические выключатели и преобразователи и т.п.) берет часть накопленной энергии из батарей и преобразует ее для бытового использования в переменный ток. Эта энергия и использзуется для питания бытовых электроприборов любого назначения, а также для обеспечения работы теплового насоса, если таковой в доме имеется (но ни в коем случае не для работы систем обогрева или охлаждения).
Отопление и вентиляция
Как мы уже говорили, дома Earthship используют свойства тепловой массы (внешние стены из шин с утрамбованной землей), которая будет впитывать тепло в течение дня и излучать его ночью, поддерживая внутренний климат относительно комфортным в течение всего дня. В дополнение к внешним стенам шин, некоторые Earthships утоплены в землю, что способствует снижению колебаний температуры.
В дополнение к тепловой массе, Earthships используют пассивное солнечное отопление и охлаждение. Большие окна со встроенными жалюзи, световые люки используются для регулирования тепла (напомним, что для этого их передняя стена, в которой расположены большие окна, обращена прямо к экватору). Кроме того, чтобы позволить солнцу даже в зимнее время нагревать массу Earthship, ориентированная на солнце стена расположена под углом по вертикали так, чтобы она была перпендикулярна лучам от зимнего солнца - это обеспечивает максимальный солнечный нагрев помещений зимой, когда требуется тепло, и минимальный летом, когда тепла следует избегать.
Конструкции Earthships имеют естественную систему вентиляции, основанную на конвекции. Она включает в себя стратегически расположенные окна и вентиляционные отверстия, обеспечивающие перекрестную вентиляцию, почти не нуждающуюся в использовании дополнительных искусственных системах охлаждения или нагрева. Основная принципиальная схема её работы выглядит примерно так. Воздух засасывается в трубу диаметром 20-30 см и длиной около 9 м, и проходя по ней под землей охлаждается (или наоборот подогревается) после чего подаётся в зону комфорта. Отработанный - более теплый воздух выдувается через небольшие вентиляционные отверстия, расположенные в крыше теплицы.
Какие же свойства отличают конструкцию "Земного корабля"?
- Большая тепловая масса. Поскольку основой конструкции являются шины, засыпанные зщнмлей, Earthship характеризуется борльшой тепловой массой, способной поглощать и хранить тепло, а затем отдавать его внутреннему пространству, что помогает регулировать температуру в помещении и снижает потребность в дополнительных системах отопления или охлаждения.
- Максимальное использование естественного солнечного света для отопления и освещения. Большие окна, выходящие на юг, и тепличные пространства улавливают и удерживают солнечную энергию, которая поглощается тепловой массой.
- Автономное энергоснабжение. Earthship спроектирован так, чтобы быть самодостаточным и работать автономно или частично автономно - он генерируют электроэнергию с помощью солнечных панелей и ветряных турбин и хранит эту энергию в батареях, используеё для питания приборов и систем освещения.
- Устойчивое управление водными ресурсами. Earthships собирают и хранят дождевую воду для различных целей, включая питье, купание и орошение. Серая вода из раковин и душевых очищается и повторно используется для смыва в туалетах и полива растений, что сводит к минимуму потери воды.
- Производство собственных продуктов питания. Earthships часто включают внутренние теплицы, где можно выращивать растения круглый год - это происходит в кашпо, в которых собирается серая вода из раковин и душевых.
Всё ли так просто с "Земными кораблями"?
С жизнью в Earthship связаны четыре проблемы:
Во-первых, Earthships требуют значительных первоначальных инвестиций для строительства или покупки готового дома. При этом типичная цена покупки earthship может варьироваться в зависимости от местоположения, размера и дизайна дома. Например, средняя начальная цена базового earthship в Соединенных Штатах может варьироваться от $200 000 (182 000 евро, £174 000) до $500 000 (455 000 евро, £435 000), в то время как более крупные и более сложные Earthships с передовыми устойчивыми функциями или роскошной отделкой могут иметь более высокие ценники, достигающие $1 000 000 (910 000 евро, £870 000) и более. В Европе - в таких странах, как Великобритания и Германия средняя цена "Земного корабля" может варьироваться от 163 500 долларов США (150 000 евро, 130 500 фунтов стерлингов) до 545 000 долларов США (500 000 евро, 435 000 фунтов стерлингов).
Во-вторых, адаптация к автономным системам может оказаться достаточно сложной. Earthships спроектированы так, чтобы быть самодостаточными и устойчивыми, полагаясь на возобновляемые источники энергии и инновационные системы управления водными ресурсами. Поэтому их обитатели должны научиться эффективно эксплуатировать и обслуживать эти системы, чтобы обеспечить их надлежащее функционирование.
В-третьих, обитатели Earthships могут столкнуться с проблемами регулирования температуры. Конечно, пассивная солнечная конструкция Earthships помогает поддерживать комфортную температуру в некоторых климатических условиях, но экстремальные погодные условия могут создавать трудности. Поэтому для достижения комфортной температуры в помещении в чрезвычайно жарком или холодном климате могут потребоваться дополнительные системы отопления или охлаждения.
В-четвертых, обитатели Earthships могут столкнуться с нормативными проблемами. Поскольку earthships являются нетрадиционными сооружениями, они могут не соответствовать местным строительным нормам или правилам в некоторых странах и регионах. В результате получение необходимых разрешений и согласований может стать сложным и очень длительным процессом.
Является ли Earthship очень популярным выбором среди покупателей жилья?
Надо сразу честно признать, что Earthships не являются широко популярным выбором для покупателей жилья. Конечно, такие дома привлекают внимание своей устойчивостью и самодостаточностью, но .... Они по-прежнему считаются, так скажем, нишевым вариантом жилья. Почему?
Во-первых, уникальный и нетрадиционный дизайн Earthships может не соответствовать предпочтениям и эстетике основной массы покупателей жилья - многие предпочетают более традиционные архитектурные стили или материалы, встречающиеся в обычном жилье.
Во-вторых, строительство Earthships требуют специальных знаний, как в области проектирования именно таких домов, так и навыков их возведения. Конечно можно попробовать использовать проектировщиков и строителей с обычным опытом, но надо быть готовым к тому, что это делает процесс строительства более сложным, трудоемким и дорогостоящим.
И, в-третьих, стоимость строительства Earthship может оказаться выше по сравнению с обычными домами (подробнее о ценах - смотри выше), что и может склонить покупателей к поиску более доступных вариантов.
И всё-таки, что же делает Earthship столь привлекательным, пусть даже не для покупки, а просто для глаз? Конечно же уникальные и инновационные архитектурные решения. Отличительный внешний вид, изогнутые стены и выходящие на ю огромные окна - всё это создаёт визуально яркое и нетрадиционное архитектурное решение. В чём Вас, уважаемые читатель, и должны были убедить приведённые в этой статье фотографии.
Больше информации о современных "Земных кораблях" можно найти ЗДЕСЬ, а также ЗДЕСЬ.
Очень интересный фильм о технологии строительства и технического оснащения "Земных кораблей" (получасовое интервью с автором идеи Earthship - Майклом Рейнольдсом) можно посмотреть ЗДЕСЬ
___________________________________
Спасибо, что дочитали этот материал до конца! Рады, если он Вам понравился.
Хотите регулярно читать интересные статьи на тему деревянной (и не только) архитектуры и строительства - подписывайтесь на наш канал.