Earthship

Una Earthship es un estilo arquitectónico desarrollado entre finales del siglo XX y principios del XXI por el arquitecto Michael Reynolds . Las Earthships están diseñadas para funcionar como refugios solares pasivos construidos con materiales naturales y reciclados , como neumáticos rellenos de tierra . Pueden ofrecer diversas comodidades y una estética cuidada, y están diseñadas para soportar las temperaturas extremas del desierto, manteniendo una temperatura cercana a los 21 °C (70 °F ) 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 este estilo se ha extendido a pequeñas comunidades alrededor del mundo, en algunos casos a pesar de la oposición legal a su construcción y adopción.  

Reynolds desarrolló el diseño Earthship tras mudarse a Nuevo México y completar su licenciatura en arquitectura, con la intención de que fueran casas " fuera de la red ", con una dependencia mínima de los servicios públicos y los combustibles fósiles . Están construidas para utilizar los recursos naturales disponibles, especialmente la energía del sol y el agua de lluvia. Están diseñadas con masa térmica y ventilación cruzada natural para regular la temperatura interior, y sus diseños son intencionadamente sencillos y principalmente de una sola planta, para que personas con pocos conocimientos de construcción puedan construirlas. Pueden considerarse una materialización de la utopía de la vivienda autónoma y la vida sostenible . ^{[ 1 ]}

La arquitectura Earthship comenzó a desarrollarse en la década de 1970, cuando el arquitecto Michael Reynolds se propuso crear una vivienda que cumpliera tres criterios. Primero, utilizaría arquitectura sostenible y materiales autóctonos o reciclados siempre que fuera posible. Segundo, se basaría en fuentes de energía naturales y sería independiente de la red eléctrica. Tercero, sería factible para una persona sin conocimientos especializados en construcción. Con el tiempo, la visión de Reynolds se transformó en las casas de neumáticos rellenas de tierra con forma de U que vemos hoy en día.

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

Las Earthships se construyen basándose en seis principios de diseño que contribuyen al objetivo de un diseño de edificios ambientalmente sostenible:

1. Construcción con materiales naturales y reciclados: Las Earthships utilizan materiales como neumáticos usados, latas, botellas, madera y barro. ^{[ 2 ]}
2. Calefacción y refrigeración térmica o solar: Las Earthships se calientan y enfrían utilizando la masa térmica y la radiación solar. No utilizan electricidad ni combustible para mantener la temperatura. ^{[ 3 ]}
3. Electricidad procedente de energía solar y eólica: La electricidad se obtiene mediante paneles fotovoltaicos y, ocasionalmente, aerogeneradores. Además, el consumo eléctrico de los edificios se minimiza mediante el uso de iluminación y electrodomésticos de bajo consumo.
4. Recogida de agua de lluvia: El agua de lluvia y del deshielo se recoge en el tejado y se almacena en una cisterna para su uso futuro.
5. Tratamiento de aguas residuales: Sistema autónomo de tratamiento de aguas residuales y reciclaje de agua.
6. Producción de alimentos: Capacidad de producción de alimentos orgánicos en el hogar. ^{[ 4 ]}

Los edificios suelen tener forma de herradura debido a la dificultad de crear ángulos rectos de 90 grados con neumáticos compactados. En el prototipo de Reynolds en Taos , la abertura de la herradura está orientada entre 10 y 15 grados al este del sur para maximizar la luz natural y la captación de energía solar durante los meses de invierno, con ventanas en las paredes orientadas al sol que permiten la entrada de luz y calor.

El libro Earthship I describe cómo encontrar el mejor ángulo según la ubicación geográfica del edificio. Las paredes gruesas y densas proporcionan masa térmica que regula naturalmente la temperatura interior tanto en temperaturas exteriores frías como cálidas. Las paredes exteriores en la mayoría de los Earthships están hechas de neumáticos compactados con tierra, pero cualquier material denso con potencial para almacenar calor, como hormigón , adobe , sacos de tierra o piedra, podría en principio usarse para crear un edificio similar a un Earthship. Las paredes de neumáticos están escalonadas como la mampostería tradicional, y a menudo tienen "medios bloques de hormigón" cada dos hiladas, para igualar la longitud del neumático escalonado debajo. En un esfuerzo por reducir aún más el uso de hormigón, también usan "squishies" - neumáticos compactados entre un espacio estrecho para nivelar la hilada o para compensar la variación del tamaño de los neumáticos ^{[ 5 ]} .

Los neumáticos de tierra apisonada de una Earthship son ensamblados por equipos de dos personas. Una persona palea tierra y la coloca en el neumático pala a pala. La otra persona, que se para sobre el neumático, usa un mazo para compactar la tierra mientras se mueve en círculo alrededor del neumático para mantener la tierra uniforme y evitar que el neumático se deforme. ^{[ 6 ]} Los neumáticos de tierra apisonada pueden pesar hasta 300 lb (140 kg) , por lo que generalmente se llenan en el lugar. Debido a que el neumático está lleno de tierra, no arde cuando se expone al fuego. ^{[ 7 ]} En climas más fríos, se agrega aislamiento adicional en el exterior de las paredes del neumático.  

Sobre los muros de neumáticos se colocan vigas de unión de latas y hormigón, hechas de latas reutilizadas unidas con hormigón, o vigas de unión de madera con soportes de madera. Estas se fijan a los muros de neumáticos mediante anclajes de hormigón, que son bloques de hormigón vertidos dentro de los neumáticos superiores. Los soportes de madera se forman con calzos de madera colocados sobre la viga de unión de madera. La viga de unión de madera consta de dos capas de madera atornilladas a los anclajes de hormigón. Se utiliza varilla de refuerzo para fijar los soportes de madera a la viga de unión de madera.

Las paredes interiores, que no soportan carga, suelen estar hechas de una estructura alveolar de latas reutilizadas unidas con hormigón; se las conoce como paredes de latas . Estas paredes generalmente se recubren con una gruesa capa de adobe y, una vez terminadas, se asemejan a las paredes de adobe tradicionales.

El techo está construido con cerchas, o vigas de soporte de madera llamadas vigas , que descansan sobre las zapatas de madera o las paredes de chapa metálica colocadas sobre las vigas de amarre. Tanto el techo como las paredes orientadas al norte, este y oeste están fuertemente aisladas para reducir la pérdida de calor.

Las Earthships están diseñadas para captar 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. ^{[ 4 ]} A medida que el agua se acumula en el techo, se canaliza a través de un dispositivo de retención de sedimentos y hacia una cisterna. Las cisternas están ubicadas para alimentar por gravedad un módulo de organización de agua (WOM) que filtra bacterias y contaminantes, haciéndola apta para el consumo. El WOM consta de filtros y una bomba de CC. Luego, el agua se impulsa a un tanque de presión convencional para generar la presión de agua doméstica habitual.

El agua recogida de esta forma se utiliza para todas las actividades domésticas, excepto para la descarga 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 procedentes de lavabos y duchas.

Las aguas grises , aguas recicladas no aptas para el consumo, se utilizan en la Earthship principalmente para las cisternas de los inodoros. Antes de poder reutilizarse, las aguas grises se canalizan a través de un filtro/digestor de grasa y partículas y se introducen en una celda botánica revestida de caucho de 760 a 1520 mm de profundidad, ^{[ 8 ]} una máquina viviente en miniatura , dentro de la Earthship. Allí, el agua se oxigena y filtra mediante bacterias y plantas para reducir la carga de nutrientes. ^{[ 9 ]} El agua del extremo inferior de la celda botánica se dirige a través de un filtro de turba y se recoge en un depósito o pozo. El agua recuperada se pasa una vez más por una placa de aguas grises y se utiliza para las cisternas de los inodoros convencionales.  

Las aguas negras son las que se han utilizado en un inodoro. Las casas ecológicas (Earthships) utilizan digestión anaeróbica en sus fosas sépticas , que separan de forma natural los residuos sólidos. Estas aguas negras se utilizan en celdas de hormigón que contienen plantas, separadas de las plantas que utilizan aguas grises en el invernadero ; también pueden utilizarse en jardineras exteriores. Los estudios sobre la seguridad del cultivo de plantas comestibles en un sistema de aguas negras muestran bajos niveles de la bacteria E. coli . No se recomienda plantar alimentos en aguas negras; los permisos de construcción pueden ser denegados si los planos indican dicho uso.

En los casos en que no sea posible utilizar inodoros con cisterna que funcionen con agua, se recomiendan los inodoros solares secos.

Las Earthships están diseñadas para recolectar y almacenar su propia energía. La mayor parte de la energía eléctrica se obtiene del sol y el viento. Los paneles fotovoltaicos y las turbinas eólicas, ubicados en la Earthship o cerca de ella, generan electricidad de corriente continua (CC) que se almacena en baterías de ciclo profundo . Estas baterías se encuentran en una sala especialmente construida en el techo. Se puede obtener energía adicional mediante generadores de gasolina o conectándose a la red eléctrica municipal. Para los inviernos canadienses, la superficie expuesta de las células solares debe triplicarse con creces.

En una Earthship, un Módulo Organizador de Energía (MOE) toma una parte de la energía almacenada en las baterías y la convierte en corriente alterna. El MOE es un sistema prefabricado proporcionado por Earthship Biotecture que se instala fácilmente en una pared del interior de la Earthship y se conecta mediante cableado convencional. Incluye el equipo necesario, como disyuntores y convertidores . La energía que circula por el MOE puede utilizarse para alimentar cualquier electrodoméstico, como lavadoras, ordenadores, electrodomésticos, impresoras y aspiradoras. Idealmente, en una Earthship, la energía eléctrica no se utiliza para calefacción ni refrigeración.

Las Earthships se basan en un equilibrio entre la ganancia de calor solar y la capacidad de las paredes de neumáticos y el subsuelo para transportar y almacenar calor. Están diseñadas para aprovechar las propiedades de la masa térmica, con la intención de que las paredes exteriores de neumáticos compactados con tierra proporcionen una masa térmica que absorba el calor durante el día y lo irradie durante la noche, manteniendo así un clima interior relativamente confortable durante todo el día. Además de las paredes exteriores de neumáticos, algunas Earthships se entierran para aprovechar el aislamiento térmico que proporciona la tierra y reducir las fluctuaciones de temperatura.

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

Además de la masa térmica, las Earthships utilizan calefacción y refrigeración solar pasiva . Para la regulación del calor se emplean grandes ventanales frontales con persianas integradas , muros Trombe y otras tecnologías como tragaluces o los seguidores solares "Track Rack" de Steve Baer . Las Earthships se ubican de manera que su pared principal, que no es estructural y está hecha principalmente de láminas de vidrio, mira directamente hacia el ecuador. Esta orientación permite una exposición solar óptima. Para que el sol caliente la masa de la Earthship, la pared orientada hacia el sol se inclina de manera que sea 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 desea evitarlo. Algunas Earthships, especialmente las construidas en climas más fríos, utilizan sombreado aislante en la pared orientada hacia el sol para reducir la pérdida de calor durante la noche. ^{[ 9 ]}

Los diseños actuales de Earthship, como el módulo global, cuentan con un "doble invernadero" donde el vidrio exterior está inclinado hacia el ecuador, y una pared de vidrio interior forma un pasillo o corredor al entrar en la casa. Este invernadero se utiliza principalmente para cultivar alimentos; además, crea una barrera que delimita la "zona de confort" dentro de la vivienda.

Las estructuras Earthship cuentan con un sistema de ventilación natural basado en la convección . Un tubo de 9,1 metros (30 pies ) se extiende desde el interior de la casa, bajo el terraplén, enfriando el aire antes de que llegue a la zona de confort. A medida que el aire caliente asciende, el sistema crea un flujo de aire constante: entra aire más fresco y sale aire más cálido a través de una ventana ventilada más pequeña en el invernadero.  

La película Garbage Warrior trata sobre las casas ecológicas (Earthships) y la lucha de Reynolds por obtener permisos para construir con materiales no convencionales y de forma autosuficiente.

La serie de televisión Building Off the Grid , que se emitió en el canal DIY Network , incluyó un episodio sobre la construcción de una casa ecológica (Earthship).

• Edificios a prueba de huracanes : método para construir edificios que resistan vientos fuertes. 
• Permacultura : Enfoque para la agricultura y la gestión de la tierra. 
• Peter Vetsch – arquitecto suizo (nacido en 1943) 
• Reutilización : Utilizar un objeto destinado a un propósito de una manera alternativa. 
• Energía solar térmica : tecnología que utiliza la luz solar para generar calor. 

• Schirber, Michael. "Cómo popularizar las casas ecológicas" en Going Green en msnbc.com , 12 de noviembre de 2007.

• Sitio web oficial
• Earthship Brighton
• Earthship Alemania
• Earthship Dinamarca