Nave terrestre

Una Earthship es un estilo arquitectónico desarrollado entre finales del siglo XX y principios del XXI por el arquitecto Michael Reynolds. Las naves terrestres están diseñadas para comportarse como refugios solares pasivos hechos de materiales naturales y reciclados, como neumáticos llenos de tierra. Los Earthships pueden presentar una variedad de comodidades y estética, y están diseñados para soportar las temperaturas extremas de un desierto, logrando mantenerse cerca de 70 °F (21 °C) independientemente de las condiciones climáticas exteriores. Las comunidades Earthship se construyeron originalmente en el desierto del norte de Nuevo México, cerca del Río Grande, y el estilo se ha extendido a pequeños grupos de comunidades en todo el mundo, en algunos casos a pesar de la oposición legal a su construcción y adopción.

Reynolds desarrolló el diseño de Earthship después de mudarse a Nuevo México y completar su carrera en arquitectura, con la intención de que estuvieran "listos para funcionar fuera de la red". hogares, con una dependencia mínima de los servicios públicos y los combustibles fósiles. Están construidos para utilizar los recursos naturales disponibles, especialmente la energía del sol y el agua de lluvia. Están diseñados con construcción de masa térmica y ventilación cruzada natural para regular la temperatura interior, y los diseños son intencionalmente sencillos y principalmente de un solo piso, para que personas con pocos conocimientos de construcción puedan construirlos. Pueden percibirse como una realización de la utopía de la vivienda autónoma y la vida sostenible.

Historia

La arquitectura Earthship comenzó a desarrollarse en la década de 1970, cuando el arquitecto Michael Reynolds se propuso crear una casa que cumpliera tres criterios. En primer lugar, utilizaría arquitectura sostenible y materiales autóctonos del área local o materiales reciclados siempre que sea posible. En segundo lugar, dependería de fuentes de energía naturales y sería independiente de la red eléctrica. En tercer lugar, sería factible que construyera una persona sin habilidades de construcción especializadas. Con el tiempo, la visión de Reynolds se transformó en las comunes casas de neumáticos rellenas de tierra en forma de U que se ven hoy en día.

El nombre se basa en la idea de una nave o nave espacial, para aludir a la capacidad de la casa de proporcionar todo lo necesario para que sus habitantes sobrevivan: refugio, energía, gestión de residuos, agua y alimentos. .

Construcción y diseño

Los Earthships se construyen basándose en seis principios de diseño que ayudan a contribuir al objetivo del diseño de edificios ambientalmente sostenibles:

1. Construcción con materiales naturales y reutilizados: Las naves terrestres utilizan materiales como neumáticos usados, latas, botellas, madera y barro.
2. Calefacción térmica o solar y refrigeración: Las naves terrestres se calientan y se enfrían usando masa térmica y ganancia solar. No utilizan electricidad ni la quema de combustible para mantener la temperatura.
3. Electricidad solar y eólica: La electricidad se recoge utilizando paneles fotovoltaicos y ocasionalmente molinos de viento. Además, los requisitos eléctricos de los edificios se minimizan mediante el uso de iluminación y electrodomésticos eficientes en la energía.
4. La cosecha de agua: El agua se recoge de la lluvia y la nieve fundida en el techo y luego se almacena en una cisterna para su uso futuro.
5. Tratamiento de aguas residuales: Tratamiento de alcantarillado autocontenido y reciclaje de agua.
6. Producción de alimentos: Capacidad de producción de alimentos orgánicos en casa.

Los edificios suelen tener forma de herradura debido a la dificultad de crear ángulos agudos de 90 grados con neumáticos apisonados. En el prototipo de Reynolds en Taos, la apertura de la herradura mira entre 10 y 15 grados al este del sur para maximizar la luz natural y la ganancia solar durante los meses de invierno, con ventanas en las paredes orientadas al sol que dejan entrar luz y calor.

El libro, Earthship I, describe cómo encontrar el mejor ángulo dependiendo de la ubicación geográfica del edificio. Las paredes gruesas y densas proporcionan masa térmica que regula naturalmente la temperatura interior durante temperaturas frías y exteriores calientes. Las paredes exteriores de la mayoría de las naves terrestres están hechas de neumáticos destrozados por la tierra, pero cualquier material denso con potencial para almacenar calor, como hormigón, adobe, bolsas de tierra o piedra, podría en principio ser utilizado para crear un edificio similar a una nave terrestre. Las paredes de los neumáticos se estancan como el trabajo tradicional de ladrillo, y a menudo tienen "concreto medio bloques" cada otro curso, para igualar la longitud de la rueda estancada abajo. En un esfuerzo por reducir aún más el uso del hormigón, también utilizan "squishies" - neumáticos ramificados entre un espacio apretado para incluso salir del curso o para compensar el tamaño variable de los neumáticos.

Los neumáticos de tierra apisonada de un Earthship se montan por equipos de dos personas. Una persona palea tierra y la coloca en el neumático, una pala a la vez. La otra persona, que está parada sobre la llanta, usa un mazo para compactar la tierra mientras se mueve en círculo alrededor de la llanta para mantener la tierra uniforme y evitar que la llanta se deforme. Los neumáticos de tierra apisonada pueden pesar hasta 140 kg (300 lb), por lo que normalmente se llenan en el lugar. Debido a que el neumático está lleno de tierra, no se quema cuando se expone al fuego. En climas más fríos, se agrega aislamiento adicional en el exterior de las paredes de los neumáticos.

Encima de las paredes de los neumáticos hay "vigas de unión de hormigón y lata" hechas de latas reutilizadas unidas por concreto, o vigas de madera unidas con zapatas de madera. Estos se fijan a las paredes de los neumáticos mediante anclajes de hormigón, bloques de hormigón vertidos dentro de los neumáticos superiores. Los bloques de cuñas de madera colocados encima de la viga de madera forman los zapatos de madera. La viga de madera consta de dos capas de madera atornilladas a los anclajes de hormigón. La barra de refuerzo se utiliza para "clavar" los zapatos de madera a la viga de madera.

Los muros internos, que no son de carga, a menudo están hechos de un panal de latas reutilizadas unidas por hormigón; estos reciben el sobrenombre de paredes de latas. Estas paredes suelen estar enlucidas con adobe y se parecen a las paredes de adobe tradicionales una vez terminadas.

El techo se realiza mediante cerchas o vigas de soporte de madera llamadas vigas, que se apoyan sobre los zapatos de madera o las paredes de lata colocadas sobre las vigas de unión. El techo, así como las paredes orientadas al norte, este y oeste, están fuertemente aislados para reducir la pérdida de calor.

El costo promedio en 2019, incluida la mano de obra y la tierra, es de aproximadamente $500 000.

Agua

Los Earthships están diseñados para capturar toda el agua que necesitan del entorno local. El agua utilizada en una Earthship se obtiene de la lluvia, la nieve y la condensación. Cada pulgada de lluvia recolectada por pie cuadrado de agua produce 2/3 de galón de agua. A medida que el agua se acumula en el techo, se canaliza a través de un dispositivo de retención de sedimentos hacia una cisterna. Las cisternas están colocadas para alimentar por gravedad un módulo de organización del agua (WOM) que filtra bacterias y contaminantes, haciéndolo apto para beber. El WOM consta de filtros y una bomba de CC. Luego, el agua se introduce en un tanque de presión convencional para crear una presión de agua común en el hogar.

El agua recolectada de esta manera se utiliza para todas las actividades domésticas, excepto para tirar la cadena de los inodoros. Los inodoros se descargan con aguas grises que ya se han utilizado al menos una vez. Normalmente se trata de aguas residuales filtradas de lavabos y duchas.

Greywater, agua reciclada inapropiada para beber, se utiliza en el Earthship principalmente para limpiar baños. Antes de que el agua gris se pueda reutilizar, se canaliza a través de un filtro de grasa y partículas/digester y en una célula botánica de 30–60 en (760–1,520 mm) de caucho profundo, una máquina viva en miniatura, dentro de la nave. Aquí el agua está oxigenada y filtrada usando bacterias y plantas para reducir la carga de nutrientes. El agua del extremo bajo de la célula botánica se dirige a través de un filtro de musgo de turba y se recoge en un embalse o pozo. El agua reclamada se pasa una vez más a través de una tabla de agua gris y se utiliza para inhalar inodoros convencionales.

El agua negra es agua que se ha utilizado en un inodoro. Los Earthships utilizan digestión anaeróbica en sus tanques sépticos, que separan naturalmente los desechos sólidos. Las aguas negras se utilizan en celdas de hormigón que contienen plantas, separadas de las plantas de aguas grises en el invernadero; también se puede utilizar en jardineras exteriores. Los estudios sobre la seguridad del cultivo de plantas alimenticias en un sistema de aguas negras muestran niveles bajos de E. coli bacterias. No se recomienda plantar comestibles en aguas negras; Se pueden denegar permisos de construcción para planos que indiquen dicho uso de aguas negras.

Cuando no sea posible utilizar inodoros con cisterna que funcionen con agua, se recomiendan inodoros solares secos.

Poder

Las naves terrestres están diseñadas para recolectar y almacenar su propia energía. La mayor parte de la energía eléctrica se obtiene del sol y del viento. Los paneles fotovoltaicos y las turbinas eólicas en Earthship o cerca de ella generan electricidad de CC que se almacena en baterías de ciclo profundo. Las baterías se encuentran en una sala especialmente diseñada en el tejado. Se puede obtener energía adicional a partir de generadores que funcionan con gasolina o integrándola con la red de la ciudad. Para los inviernos canadienses, las superficies expuestas de las células solares deben aumentarse más de tres veces.

En un Earthship, un módulo organizador de energía (POM) toma una proporción de la energía almacenada de las baterías y la invierte para uso de CA. El Módulo Organizador de Energía es un sistema prefabricado proporcionado por Earthship Biotecture que simplemente se fija a una pared en el interior del Earthship y se cablea de manera convencional. Incluye el equipo necesario como disyuntores y convertidores. La energía que pasa a través del módulo organizador de energía se puede utilizar para hacer funcionar cualquier electrodoméstico, incluidas lavadoras, computadoras, electrodomésticos de cocina, impresoras y aspiradoras. Idealmente, nada de la energía eléctrica de una nave Tierra se utiliza para calentar o enfriar.

Rendimiento térmico

Las naves terrestres dependen de un equilibrio entre la ganancia de calor solar y la capacidad de las paredes de los neumáticos y el subsuelo para transportar y almacenar calor. Están diseñados para utilizar las propiedades de la masa térmica y con la intención de que las paredes exteriores de los neumáticos apisonadas proporcionen una masa térmica que absorba el calor durante el día e irradie calor durante la noche, manteniendo el clima interior relativamente cómodo durante todo el día. Además de las paredes exteriores de los neumáticos, algunas naves terrestres se hunden en la tierra para aprovechar el refugio de la tierra y reducir las fluctuaciones de temperatura.

Algunas estructuras terrestres han sufrido pérdidas de calor hacia el suelo durante la temporada de calefacción. Esto puede deberse a diferencias climáticas entre Nuevo México, donde se construyeron por primera vez las naves terrestres, y climas más nublados, fríos y húmedos. También pueden haber ocurrido problemas de rendimiento térmico debido a que la masa térmica se equiparó erróneamente al valor R. El valor R imperial del suelo es de aproximadamente 1 por pie. Malcolm Wells, arquitecto y autoridad en diseño protegido por la tierra, recomienda un aislamiento imperial de valor R 10 entre suelos profundos y espacios con calefacción. Las recomendaciones de aislamiento de Wells aumentan a medida que disminuye la profundidad del suelo (una correlación negativa).

Además de la masa térmica, los Earthships utilizan calefacción y refrigeración solar pasiva. Grandes ventanales frontales con persianas integradas, paredes trombe y otras tecnologías como tragaluces o el "Track Rack" de Steve Baer. Los seguidores solares se utilizan para regular el calor. Las naves terrestres se colocan de modo que su pared principal, que no es estructural y está hecha principalmente de láminas de vidrio, mire directamente hacia el ecuador. Este posicionamiento permite una exposición solar óptima. Para permitir que el sol caliente la masa de la nave Tierra, la pared orientada al sol tiene un ángulo que la hace perpendicular a la luz del sol de invierno. Esto permite una exposición máxima en invierno, cuando se desea calor, y una menor exposición en verano, cuando se debe evitar el calor. Algunas naves terrestres, especialmente aquellas construidas en climas más fríos, utilizan protección solar aislada en la pared orientada al sol para reducir la pérdida de calor durante la noche.

Los diseños actuales de Earthship, como el módulo global, tienen un "doble invernadero" donde el vidrio exterior está en ángulo hacia el ecuador, y una pared de vidrio interna forma un camino o pasillo cuando ingresas a la Nave Tierra. Este invernadero se utiliza principalmente para cultivar alimentos; también crea una barrera para la 'zona de confort' dentro de la casa.

Ventilación

Las estructuras de Earthships tienen un sistema de ventilación natural basado en convección. Una tubería de 30 pies (9,1 m) se extiende desde el interior de la casa debajo de la berma, enfriando el aire cuando llega a la zona de confort. A medida que el aire caliente sube, el sistema crea un flujo de aire constante: entra aire más frío y sale aire más caliente a través de una ventana de ventilación más pequeña en el invernadero.

La vuelta al mundo

África

La primera nave terrestre en Sudáfrica fue construida por Ángel y Yvonne Kamp entre 1996 y 1998. Hicieron un total de 1.500 neumáticos para las paredes. La nave terrestre, cerca de Hermanus, se encuentra en una reserva privada de 60 hectáreas (0,23 metros cuadrados) que forma parte de una zona de 500 hectáreas (1,9 metros cuadrados) encerrada en una cerca de juego y bordea la Reserva Natural de Walker Bay.

La segunda nave terrestre en Sudáfrica es un centro de reciclaje en Khayelitsha administrado como un concepto de tienda swop. El centro se terminó en diciembre de 2010. Se está desarrollando otra casa de bajo costo construida con neumáticos en Bloemfontein.

El experimento inspirado en la nave terrestre en Sudáfrica es una vivienda combinada y el museo al aire libre Sonskip/Aardskip en Orania. Esta nave tierra se basa en el modelo global de nave tierra y está construida con una base de neumáticos, tiene paredes de soporte en el techo construidas con sacos de tierra y paredes interiores construidas con mazorca, latas y botellas de plástico. Esta nave tierra se adhiere a los seis principios de una nave tierra. Esta es la nave terrestre más grande del mundo.

En 2013 se estaba planificando una casa residencial para Eswatini.

En 2011, comenzó la construcción de la Escuela Waldorf Goderich de Sierra Leona. La escuela fue la primera institución educativa en utilizar la arquitectura de naves terrestres. Aunque Mike Reynolds y un equipo de pasantes ayudaron a completar las dos primeras aulas, la mayor parte del edificio fue construido por miembros de la comunidad que habían sido capacitados en la escuela de Reynolds. técnicas de construcción.

Se programó el inicio de un nuevo proyecto en Malawi en octubre de 2013. Durante esa primera visita, el equipo pudo completar dos de las ocho habitaciones previstas. Biotechure Planet Earth volvió a colaborar en el proyecto de Malawi en 2015 para completar el centro comunitario de la aldea rural. El equipo estaba formado por un grupo de voluntarios y lugareños, todos creados para crear un edificio de 8 habitaciones hecho de neumáticos, latas y botellas. Finalmente, en una publicación web subida en febrero de 2020, se confirmó que se pudo terminar la estructura comunitaria en Kapita, Malawi.

Australia

Earthship Ironbank fue construido por Martin y Zoe Freney al sureste de Adelaida en Australia del Sur y es el primer Earthship construido con permiso del consejo en Australia.

Europa

En el año 2000, Michael Reynolds y su equipo vinieron a construir la primera nave terrestre residencial en Boingt (Bélgica). Mientras el agua, el módulo de energía, los paneles solares y el equipo estaban de camino a Europa, el alcalde de Boingt vetó el permiso de construcción. Josephine Overeem, la mujer que quería construir la nave tierra, y Michael Reynolds decidieron hacer un modelo de demostración en el patio trasero de su residencia en Strombeek (Bélgica). CLEVEL invitó a Reynolds de Bélgica a Brighton en el Reino Unido, y orquestó los planes para la nave tierra en Brighton, que comenzaron en 2003. Este fue el comienzo de una serie de viajes realizados por Reynolds y la construcción de naves tierra en el Reino Unido, Francia y los Países Bajos.

En 2004, se inauguró el primer Earthship en el Reino Unido en Kinghorn Loch en Fife, Escocia. Fue construido por voluntarios de la organización benéfica SCI. En 2005, se estableció la primera nave terrestre en Inglaterra en Stanmer Park, Brighton, con Low Carbon Trust. En 2007, CLEVEL y Earthship Biotecture obtuvieron el permiso de planificación para construir en un sitio de desarrollo con vista al puerto deportivo de Brighton en el Reino Unido. La solicitud siguió a un estudio de viabilidad de seis meses, orquestado por Daren Howarth, Kevan Trott y Michael Reynolds y financiado por la Agencia de Medio Ambiente del Reino Unido y el Energy Savings Trust. La solicitud exitosa fue para dieciséis casas Earthship de uno, dos y tres dormitorios en este sitio, y se esperaba que tuvieran un precio de venta de 250 a 400 000 libras. Todas las casas están diseñadas de acuerdo con los principios básicos de la nave terrestre desarrollados en los Estados Unidos y adaptados al Reino Unido. Se reutilizarán 15.000 neumáticos para construir estas viviendas (el Reino Unido quema aproximadamente 40 millones de neumáticos cada año). Los planes incluyen la mejora de los hábitats en el sitio para los lagartos que ya viven allí, razón por la cual el proyecto se titula "El Lagarto". Este habría sido el primer desarrollo de este tipo en Europa.

La primera casa oficial de Earthship en Europa continental con aprobación oficial de permiso de planificación se construyó en un pequeño pueblo francés llamado Ger. La casa, propiedad de Kevan y Gillian Trott, fue construida en abril de 2007 por Kevan, Mike Reynolds y una tripulación de Earthship de Taos, y se vendió a una familia en 2014. El diseño se modificó para un clima europeo y se considera como el primero de muchos para el ámbito europeo. Actualmente se utiliza como casa de vacaciones para ecoturistas.

Daren Howarth y Adrianne Nortje emprendieron una mayor adaptación al contexto europeo en Bretaña, Francia. Obtuvieron el permiso de planificación completo en 2007 y terminaron Brittany Groundhouse como su propia casa durante 2009. La experiencia de construcción y el aprendizaje están documentados en la serie UK Grand Designs y en su libro.

Se han construido o se están construyendo Earthships en Portugal, España, Francia, Bélgica, Países Bajos, Reino Unido, Suecia, Dinamarca, Alemania, Estonia y República Checa.

El primer distrito oficial de naves terrestres (23 naves terrestres) en Europa se desarrolló en Olst (Países Bajos). La construcción comenzó en la primavera de 2012 y se completó en diciembre de 2014. En Bélgica, también se está construyendo 1 nave terrestre híbrida, destinada a ser un edificio de demostración. Dado que en Bélgica es ilegal utilizar neumáticos (por el riesgo de fugas de metales tóxicos como plomo y zinc), el proyecto utiliza bolsas de tierra.

Las naves terrestres construidas en Europa por Michael Reynolds deben adaptarse para funcionar según lo previsto. Algunas presentaban problemas de humedad y moho. La Universidad de Brighton realizó algunas investigaciones sobre el rendimiento térmico en el Brighton Earthship. La primera construcción exitosa de un Earthship en Alemania (Tempelhof/Kreßberg, 2015/16) utilizó menos puentes térmicos pero aumentó el aislamiento en cooperación con el Instituto Fraunhofer para evitar problemas de moho.

Centroamérica

En 2015, la familia Atkinson construyó una nave terrestre en el sur de Belice. Apareció en el programa de televisión del Canal 4 del Reino Unido de junio de 2015, Escape to the Wild, temporada 1, episodio 3.

Guatemala también alberga dos naves terrestres.

América del Sur

El primer Earthship en Sudamérica fue construido en enero de 2014 en la localidad de Ushuaia, Tierra del Fuego, Argentina. Hoy este edificio funciona como centro de visitantes y ejemplo de vida autosostenible.

En marzo de 2016, se construyó una escuela Earthship en Jaureguiberry, Uruguay. En mayo de 2018 se construyó otra escuela Earthship en Mar Chiquita, Argentina.

Nueva Zelandia

Una nave terrestre ha sido construida por Dawn y Lance Kirtlan cerca de Ashburton, Canterbury. Se inspiraron en los libros de Mike Reynold y trabajaron con un arquitecto e ingeniero local, informando que el consejo local apoyaba mucho el proyecto.

En la cultura popular

La película Garbage Warrior se trata de la lucha de los Terrestres y Reynolds con la obtención de permisos para construir fuera de material no convencional y fuera de la red.

La serie de televisión Building Off the Grid que se emitió en DIY Network presentó un episodio sobre la construcción de una nave terrestre.