EARTHSHIP -PRZYKŁADEM BUDYNKU AUTONOMICZNEGO

Świadomość ludzi na temat zanieczyszczenia Ziemi zwiększa się. Świadczy o tym fakt, że coraz większą wagę przywiązujemy  do korzystania z odnawialnych źródeł energii, recyklingu. Człowiek swoją obecnością w ciągu ostatnich 50 lat wywarł większy wpływ na środowisko, niż przez pozostałe swoje istnienie na Ziemi.  Szczególną uwagę należy zwrócić na budownictwo pro - ekologiczne, które pozwala na zachowanie harmonii ze środowiskiem w którym żyjemy. Wśród prekursorów budownictwa zrównoważonego wyróżnić można Amerykanina Michaela Reynolds’a - twórcę idei „Earthship”. Człowieka świadomego problemu z którym my ludzie będziemy musieli się zmierzyć. „Czuje się jak w stadzie bizonów, wszyscy gnają w panice w kierunku trzystumetrowego klifu, a ja lecę w tym stadzie i myślę : Nie mam zamiaru tam biec, nie chcę się zabić – dlatego muszę w jakiś sposób wpłynąć na to stado, żeby zawróciło i nie skoczyło się w przepaść. Jeśli ludzkość zniszczy naszą planetę, ja też zginę.”

Budynek mieszkalny typu Earthship powstał dzięki wizjonerskiemu umysłowi, który korzystając ze swojej wiedzy oraz doświadczenia architektonicznego postanowił wyjść z kanonu powszechnego budownictwa i stworzyć budynek proekologiczny,  który odpowiada potrzebom zrównoważonego rozwoju. Rozwoju który będzie zdolny do zaspakajania potrzeb współczesnego świata w taki sposób, który umożliwi również zaspakajanie potrzeb przyszłych pokoleń. Jednym z założeń zrównoważonego projektowania architektonicznego, jest uwzględnienie pasywnego oraz autonomicznego charakteru budynku. Autonomiczność tego domu daje mu dużą przewagę nad większością współcześnie budowanych schronisk dla ludzi, ponieważ stwarza  możliwość zasiedlania terenów pozbawionych infrastruktury zaopatrującej w artykuły pierwszej potrzeby, takie jak:  elektryczność, woda, żywność, bezpieczeństwo itp.  Kolejnym założeniem zrównoważonego projektowania  jest pasywność budynku, czyli jego energooszczędność polegająca na wykorzystywaniu odnawialnych źródeł energii do ogrzewania, jak i chłodzenia budynku, oraz oszczędność wody poprzez jej odpowiednie gospodarowanie.

  

 Materiały z których zbudowany jest Earthship : Do budowy budynku zaprojektowanego przez Michaela Reynolds’a użyto między innymi materiałów odpadowych oraz lokalnych. Jest to jedna z cech charakterystycznych  dla kierunku w architekturze proekologicznej nazywającej się vernacular architecture. Kierunek ten wykorzystuje również rzeźbę terenu oraz odpowiednią orientację słoneczną budynku, co i w tym przypadku zostało uwzględnione. Analizując systemy energooszczędne możemy zauważyć, że architekt czerpał swoje inspiracje także z nurtu Eco-tech czyli wykorzystał potencjał współczesnej technologii dla celów środowiskowych.

1 ściana z opon samochodowych ; 2. Zewnętrzna warstwa termoizolacji ; 3. Ziemia ; 4. Zbiornik na wodę ; 5. Kanały wentylacyjne ; 6. Domowy ogród.

a)      Wykorzystanie materiałów odpadowych oraz lokalnych.

 

Zużyte opony samochodowe w połączeniu z lokalną ziemią (którą są wypełnione) zostały wykorzystane do zbudowania ścian nośnych budynku. Zużyta opona samochodowa w rejonach zurbanizowanych jest ogólno dostępna i zakłady np. wulkanizacyjne chętnie się ich wyzbywają. Opona samochodowa jest odpadem trudno przetwarzalnym i występującym w nadmiarze na naszej planecie. Pomimo tego, że nie była tworzona z myślą by ją stosować w budownictwie, jest odporna na czynniki atmosferyczne, oraz mechaniczne - więc sprawdza się jako materiał budowlany. Opona aby stała się wartościowym materiałem konstrukcyjnym musi zostać wypełniona ziemią Pracochłonność tego zajęcia jest główną wadą tej techniki. Zaletą jest darmowy dostęp do surowca, oraz duża masa termiczna ścian.

Szklane butelki po napojach. Jest to kolejny materiał z grupy budownictwa spontanicznego, materiał z odzysku. Szkło jest materiałem wysokoenergetycznym, tzn. wymaga nakładu dużej ilości energii do jego wyprodukowania, dlatego jego wtórne wykorzystanie wpływa korzystnie na środowisko. Luksfery z butelek produkuje się poprzez sklejenie dwóch połówek butelek z wcześniej uciętymi szyjkami. Ścianę z butelek budujemy w taki sam sposób, jak stawiamy murowaną ścianę z cegły np. ceramicznej. Pozyskiwanie surowca do produkowania takich luksferów odbywa się tak samo jak w przypadku opon, w zasięgu lokalnym. Luksfery nadają się do wypełniania ścian zewnętrznych - wykorzystują przenikanie promieni słonecznych doświetlając wnętrze budynku. Stosowane także do wznoszenia ścian działowych  tworząc  oryginalny detal architektoniczny. 

 

Aluminiowe puszki po napojach / żywności

i innych. Jest to kolejny odpad, który stosunkowo łatwo pozyskać i z którego można budować ściany, a nawet elementy konstrukcyjne. W earthshipie są  wykorzystywane do wznoszenia ścian działowych, a następnie tynkowane. W połączeniu ze stalowym zbrojeniem i betonem  umożliwia wznoszenie filarów konstrukcyjnych. Żelbetonowe konstrukcje, gdzie elementem szalunkowym są aluminiowe puszki.  Murowanie ścian z puszek odbywa się tak samo jak w przypadku murowania z cegieł np. ceramicznych.

Ziemia jest najłatwiej dostępnym materiałem budowlanym. Wymaga niewielkiej obróbki i łatwo ulega recyklingowi. W earthshipie ziemia wypełnia ściany budynku. Opony zostały wypełnione mocno ubitą ziemią, dzięki czemu posiadają dobre właściwości akumulacji energii. Ziemia znajduje się również na ścianach wewnętrznych w postaci tynku glinianego. Reguluje on wilgotność powietrza i posiada także dużą masę termiczną. Ziemia w ścianach musiała zostać mocno ubita, dlatego porowatość ściany jest niska i  tym samym jej właściwości termoizolacyjne nie są najlepsze - dlatego stasuje się dodatkową warstwę materiału o niskich właściwościach przepuszczalności ciepła. Posadzka w tym budynku jest kamienna. Kamień również bardzo dobrze akumuluje ciepło, dzięki czemu nagrzana posadzka w ciągu dnia oddaje stopniowo ciepło nocą.

Budynek w Taos  jest z trzech stron osłonięty ziemią i ogrzewany jest energią słoneczną. Południowe okna nachylone są pod takim kątem, aby zimowe promienie słoneczne padały na tafle szyby pod kątem prostym, co zapewnia największą przepuszczalność słońca. Masywne ściany oraz kamienna posadzka akumulują energie cieplną. Okna skierowane na południową stronę, są oknami ciepłochronnymi, (dwukomorowe wypełnione gazem). Takie okna zapewniają największą izolację termiczną spośród współcześnie dostępnych przeszkleń. Promienie letniego słońca padając pod większym kątem naświetlają tylko część przyokienną  budynku -przeznaczoną na ogród domowy. Dzięki temu przy współpracy z systemem wentylacji nie dochodzi do przegrzania wnętrza domu. 

Earthship jest w pełni samowystarczalny energetycznie. Wykorzystuje źródła energii odnawialnej. Moduły fotowoltaiczne przekształcają  energię słoneczną w energię elektryczną prądu stałego.  Uzupełnieniem ogniw słonecznych  jest elektrownia wiatrowa o pionowej ości obrotu. System w zautomatyzowany sposób zarządza pozyskaną energią gromadząc ją w szeregowo połączonych akumulatorach. Budynek z założenia ma być energooszczędny, dlatego  urządzenia oraz oświetlenie wewnątrz budynku zostały dobrane pod kątem energooszczędności. Produkowana energia elektryczna pozwala na zasilanie urządzeń AGD powszechnie używanych w gospodarstwach domowych – takich jak: pralka, odkurzacz, lodówka  dzięki czemu produkowana i zgromadzona energia elektryczna zaspokaja potrzeby współczesnego człowieka.

„Woda z nieba”  Woda „łapana” jest z powierzchni dachu, i przekazana zlewniami do cystern grawitacyjnych na wodę(RSS) zakopanych w ziemi. Woda jest grawitacyjnie tłoczona jest do modułu organizacji wody WOM oraz filtrów, następnie pompa przetacza ją do zbiornika ciśnieniowego, który zapewnia  odpowiednie ciśnienie wody w domu.

Woda zdatna jest do picia oraz używana w konwencjonalny sposób do mycia naczyń lub w toalecie. Oczyszcza się ją  i wykorzystuje drugi raz do zasilenia ogrodu produkującego żywność w domu, dzięki czemu wykorzystywana jest wielokrotnie. Woda z toalety (Szara Woda) jest połączona oddzielnym systemem armatury, po filtrowaniu trafi do oczyszczalni gruntowo roślinnej   na zewnątrz budynku, gdzie zasila roślinność.  Ciepłą wodę wytwarza się przy użyciu kolektorów słonecznych na dachu domu. Jeśli jest konieczne dogrzanie wody to wykorzystuje się w tym celu gaz ziemny. W przypadku nadwyżki ciepłej wody przeprowadzany jest proces recyrkulacji, w którym ciepła woda kierowana jest do cystern zastępując zimną.     

                System przechwytywania, gromadzenia oraz gospodarowania wodą kreuje szereg korzyści, między innymi stwarza poczucie bezpieczeństwa wśród mieszkańców. Woda jest niezbędnym składnikiem do życia. Możliwość korzystania z  wody pozyskanej samodzielnie, pozwala na niezależność wodną i nie musimy się obawiać np.  awarii sieci wodociągowej, skażenia itd. Obecnie miliard ludzi na Ziemi nie ma dostępu do bezpiecznej wody pitnej.  Budowa oraz eksploatacja sieci wodociągowej wymaga użycia znacznych ilości energii, co wpływa niekorzystnie na środowisko.

Jednym z założeń gospodarki wodnej w budynku jest wykorzystywanie wody ze zlewu czy umywalki do zasilenia donic uprawnych wewnątrz domu. Produkcja własnej żywności zaspokaja naszą potrzebę o kolejny niezbędny do życia składnik. Obecnie blisko miliard osób na ziemi cierpi z powodu głodu. W czasach gdy przemysł rolniczy obrał kierunek masowej produkcji, a monokulturowe uprawy nasączane są środkami owadobójczymi (pestycydami), umiejętność wyprodukowania własnej zdrowej żywności staje się w szczególny sposób cenna. Architektura budynku przewiduje miejsce dla własnego ogrodu, a zautomatyzowany system gospodarowania wodą zadba o stworzenie odpowiednich warunków dla wzrostu warzyw i owoców. Natomiast woda, która nie zostanie wykorzystana przez rośliny, kolejny raz zostanie przefiltrowana i wykorzystana w spłuczce toalety.

Dom zbudowany w Taos przez M. Raynolds’a może budzić kontrowersje i mieszane uczucia.

Posiada nietypowe kształty, pośród wielu terenów zurbanizowanych odstaje od architektury współczesnych domów.  Zbudowany jest ze „śmieci”,  przez co  prawa budowlane i urzędy wielu krajów patrzą na jego budowę z przymrużeniem oka. Jednak po głębszej analizie oraz zrozumieniu czym tak naprawdę jest Earthship, możemy dostrzec alternatywną formę budowy ludzkich siedlisk.

Koszt budowy takiego domu jest porównywalny z kosztem budowy konwencjonalnego budynku.

Wykorzystanie w domu najnowszych rozwiązań technologicznych w dziedzinach termoizolacyjności budynku, korzystanie z odnawialnych źródeł energii czy gospodarowanie wodą sprawia, że dom z Taos staje się jednym z pionierów współczesnej architektury mieszkaniowej.

Domy typu Earthship są budowane przez organizację Earthship Biotecture na cały świecie. Organizacja prowadzona przez M. Raynolds’a pomagała ofiarom klęsk żywiołowych w Nowym Orleanie czy rejonie Indii dotkniętego w 2005 roku tsunami.

W Europie możemy spotkać takie domy w Holandii, Czechach, Wielkiej Brytanii, Szwecji czy Polsce….