Wetenschap
Earthship Ironbark, Auteur verstrekt
Recente rampzalige bosbranden hebben het debat over hoe te (her)bouwen in de Australische bush nieuw leven ingeblazen. Er worden vragen gesteld over bouwnormen, of een brandveilige woning mogelijk is, de waarde van vuurbunkers als het te laat is om te vertrekken, en of we überhaupt nog in de bush zouden moeten leven.
Ik stel voor dat huizen en gemeenschapsgebouwen in gebieden die gevoelig zijn voor bosbranden veel brandbestendiger kunnen worden gemaakt, misschien zelfs brandveilig, door met aarde bedekte, off-grid structuren - bekend als Earthships - als de nieuwe standaard.
Gebouwd om te overleven
Huizen beschut door aarde hebben een grotere overlevingskans bij een bosbrand. Dit komt omdat constructies op aarde onbrandbaar zijn (terwijl de bovengrond kan branden en smeulen, kleiachtig, zand- en grindgrond niet).
Een typisch Earthship-ontwerp heeft dubbele beglazing op het noorden om de winterzon binnen te laten, terwijl terpen aarde, tot dakniveau geduwd, bescherm het zuiden, oost- en westmuren. Door hier een stap verder in te gaan, een met aarde bedekt huis omvat een laag aarde over het dak.
De ramen met dubbele beglazing op het noorden (een essentieel element van passief zonne-ontwerp) is het enige deel van het gebouw dat een andere bescherming nodig heeft.
Bouwvoorschriften en normen voor bosbranden vereisen al dat ramen extra dikke, gehard glas om brandend puin en intense hitte te weerstaan. Dubbele beglazing (twee lagen glas gescheiden door een kleine luchtspleet) biedt extra bescherming. In zeer risicovolle gebieden, bushfire luiken zijn een vereiste.
Hoewel niet vereist door bouwvoorschriften, geautomatiseerde sprinklers kunnen worden gebruikt om water op de ramen te sproeien. Maar geautomatiseerde systemen zijn problematisch tijdens een bosbrand wanneer de stroom- en watervoorziening waarschijnlijk uitvalt.
Onafhankelijke watervoorzieningen (grote watertanks) en pompen (meestal benzine of diesel) zijn vaak een goedkeuringsvoorwaarde voor nieuwe woningen in brandgevoelige gebieden. Echter, deze zijn moeilijk te automatiseren vanwege choke, gas geven, ontstekings- en tankproblemen.
Voorbeelden in Australië
Betreed het Earthship. Uitgevonden door de Amerikaanse architect Michael Reynolds, duizenden zijn gebouwd over de hele wereld, vaak door eigenaren-bouwers.
Ik bouwde het eerste door de raad goedgekeurde Earthship van Australië - Earthship Ironbank - in de heuvels van Adelaide die vatbaar zijn voor bosbranden. Australische voorbeelden zijn te vinden in alle staten, onder meer bij Ironbank in Zuid-Australië, Koningsmeer in Victoria, East Augusta en Jurien Bay in West-Australië, en Narara en Marulan in New South Wales.
Earthships hebben een elektrische pomp die wordt aangedreven door zonnepanelen en een batterij voor de dagelijkse watervoorziening en om branden te bestrijden. Sprinklers kunnen dan water sproeien op alle kwetsbare gebieden, ongeacht netwerkstoringen en zonder de brandbare brandstof die benzine- en dieselpompen nodig hebben.
Het standaard Earthship-ontwerp heeft nog een functie die levens kan redden. Ondergrondse leidingen, aardbuizen of koelbuizen genoemd, brengen door de warmtewisselende werking van de aarde rond de leidingen frisse lucht het gebouw in op een aangename temperatuur (beter dan buiten). Wanneer natte stof over het uiteinde van de pijpen wordt geplaatst, deze kunnen de rook van bosbranden filteren.
Met aarde bedekte huizen zijn zeer luchtdicht, die in combinatie met de aardbuizen helpt om rook buiten te houden en het risico op verstikking te verminderen.
Een ander afweermechanisme is de "broeikas, " een serre en gangruimte aan de zonnige noordzijde gebruikt voor passieve verwarming en koeling, afvalwater behandelen en voedsel verbouwen. Nog een andere laag dubbele beglazing isoleert de kas van de achterliggende woonruimtes. Het toevoegen van sprinklers voor binnen (gebruikelijk in commerciële gebouwen) aan de kas kan een "natte bufferzone" creëren en voorkomen dat sintels in woonruimtes blazen waar ontvlambare meubels een gevaar vormen.
Een iconisch Earthship-kenmerk zijn de banden die worden gebruikt om de buitenste aardmuren te vormen. Terwijl lege banden licht ontvlambaar zijn, in dit ontwerp zijn ze dat niet. De banden zijn gevuld met verdichte aarde en beschermd door een laag aarde van vele meters dik (binnenmuren zijn gepleisterd). Er is al bewijs van hun brandwerende karakter.
Ook veiliger voor de planeet
Mijn doctoraat onderzoek gericht op de energie-efficiëntie en ecologische voetafdruk van het Earthship, vergelijken met andere bouwsystemen en ontwerpen.
De aarde is een goedkope, gemakkelijk verkrijgbaar materiaal. Het kost heel weinig energie om het op te graven, behoeft geen bewerking en minimaal (indien aanwezig) transport. Het is moeilijk om een duurzamer, goedkoop en onbrandbaar materiaal.
Ik ontdekte dat off-grid huizen hun ecologische voetafdruk minimaliseren door drie erg vieze gewoonten af te leren:de stroom, water- en rioleringsnetten. "Aardse" bouwmethoden, zoals Earthship, aangestampte aarde, moddersteen en strobalen, hebben ook een veel lagere milieu-impact.
Met aarde bedekte gebouwen staan bekend om hun energie-efficiëntie. De aarde isoleert en heeft "thermische massa, " een architectonische term voor dichte materialen (bijv. beton, steen, aangestampte aarde, water). Thermische massa egaliseert temperatuurveranderingen door warmte te absorberen wanneer het binnen te warm is en warmte af te geven wanneer het binnen te koud is. Dit betekent minimale kosten voor verwarming en koeling.
Er zijn een paar "trucs" om goedkeuring van de raad te krijgen. Huur een ervaren bouwkundig ingenieur in en gebruik een particuliere certificeerder of landmeter voor toestemming voor bouwregels, omdat deze beter uitgerust zijn om de naleving van de National Construction Code te certificeren. Het enige aspect van het Earthship dat ik niet goedgekeurd kon krijgen, was een overdekte grijswatertuin en een toiletspoelsysteem.
Delen van het dak zijn bedekt met blussproeiers op het dak en de ramen. Als ik opnieuw zou bouwen, zou ik prioriteit geven aan de veerkracht van bosbranden door het volledig met aarde bedekt te maken met brandluiken, sprinklers en een veilige ruimte.
Verdere studie is nodig om mijn voorstel hier wetenschappelijk te valideren. Echter, we hebben al enig bewijs dat Earthships, met een paar kleine ontwerpwijzigingen, misschien wel de meest duurzame, leefbaar, zuinig, brandwerende gebouwen ooit bedacht.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com