Navrhování pro Zemi: Globální průvodce domy s využitím zeminy

Domy s využitím zeminy, známé také jako podzemní domy nebo zemní valy, představují jedinečný a stále relevantnější přístup k udržitelné architektuře. Tyto struktury využívají zemi jako tepelnou masu, což nabízí značné úspory energie, ochranu před extrémním počasím a sníženou ekologickou stopu. Tento průvodce zkoumá principy, výhody, designové úvahy a různé architektonické styly domů s využitím zeminy po celém světě.

Co je architektura s využitím zeminy?

Architektura s využitím zeminy je praxe navrhování a budování struktur, které jsou částečně nebo úplně pohřbeny v zemi. Tento designový přístup využívá stabilní teplotu a izolační vlastnosti země k vytvoření pohodlného a energeticky účinného životního prostředí. Specifické techniky návrhu a konstrukce se liší v závislosti na místním klimatu, půdních podmínkách a dostupných zdrojích, což vede k rozmanité škále domů s využitím zeminy po celém světě.

Výhody domů s využitím zeminy

Domy s využitím zeminy nabízejí množství výhod oproti konvenční nadzemní konstrukci:

Energetická účinnost

Země působí jako přírodní izolátor, který udržuje relativně konstantní teplotu po celý rok. To snižuje potřebu vytápění v zimě a chlazení v létě, což vede k významným úsporám energie. Studie ukázaly, že domy s využitím zeminy mohou snížit spotřebu energie o 50-80% ve srovnání s tradičními domy.

Příklad: V mírných klimatických podmínkách, jako jsou části severní Evropy nebo Pacifické severozápadu Spojených států, vyžaduje dům s využitím zeminy dramaticky méně vytápění během zimních měsíců. Tepelná hmota země tlumí vnitřní teplotu, což snižuje závislost na fosilních palivech nebo elektřině pro vytápění.

Ochrana před extrémním počasím

Domy s využitím zeminy jsou vysoce odolné vůči extrémním povětrnostním událostem, jako jsou hurikány, tornáda, zemětřesení a lesní požáry. Země poskytuje ochrannou bariéru proti silnému větru, létajícím úlomkům a intenzivnímu teplu, což činí tyto domy bezpečným útočištěm v oblastech náchylných ke katastrofám.

Příklad: V regionech náchylných k hurikánům, jako je Karibik nebo jihovýchod Spojených států, nabízejí domy s využitím zeminy zvýšenou strukturální stabilitu a ochranu proti poškození větrem a zaplavení ve srovnání s konvenční konstrukcí.

Snížení hluku

Země působí jako přirozená zvuková bariéra, která výrazně snižuje znečištění hlukem z vnějších zdrojů. To vytváří klidné a tiché životní prostředí, což je zvláště výhodné v městských oblastech nebo v blízkosti rušných silnic.

Příklad: V blízkosti letišť nebo průmyslových zón mohou domy s využitím zeminy podstatně minimalizovat pronikání hluku, což vytváří klidnější životní prostor pro obyvatele.

Snížená údržba

Domy s využitím zeminy obvykle vyžadují méně údržby než konvenční domy. Země chrání vnější stěny před povětrnostními vlivy a poškozením, což snižuje potřebu malování, opravy obkladů a další údržbové úkoly.

Příklad: V drsných klimatických podmínkách se značnými teplotními výkyvy se snížené vystavení živlům promítá do nižších nákladů na údržbu a delší životnosti stavebních materiálů.

Ekologické výhody

Domy s využitím zeminy mají sníženou ekologickou stopu ve srovnání s konvenčními domy. Vyžadují méně energie na vytápění a chlazení, snižují závislost na neobnovitelných zdrojích a minimalizují narušení okolní krajiny. Použití udržitelných stavebních materiálů, jako je dusaná zemina nebo recyklované materiály, dále zvyšuje jejich ekologické výhody.

Příklad: Dům s využitím zeminy postavený z místně získaných materiálů a zahrnující principy pasivního solárního designu demonstruje závazek k udržitelnému životu a snižuje celkový dopad budovy na životní prostředí.

Soukromí

Domy s využitím zeminy nabízejí zvýšené soukromí díky své částečně nebo zcela pohřbené struktuře. To může být zvláště atraktivní v hustě osídlených oblastech nebo pro jednotlivce, kteří hledají odlehlé životní prostředí.

Estetický apel

I když jsou domy s využitím zeminy často spojeny se specifickým architektonickým stylem, mohou být navrženy tak, aby byly esteticky příjemné a hladce zapadaly do okolní krajiny. Mnoho domů s využitím zeminy má zelené střechy, které dále zvyšují jejich vizuální přitažlivost a poskytují dodatečnou izolaci.

Typy návrhů s využitím zeminy

Existuje několik různých typů návrhů s využitím zeminy, z nichž každý má své vlastní výhody a nevýhody:

Zemní valy

Zemní valy jsou nejběžnějším typem designu s využitím zeminy. Jsou postaveny do svahu nebo svahu, se zemí nahrnutou proti jedné nebo více vnějším stěnám. Střecha je obvykle odkrytá, ale může být také pokryta zeminou, aby se poskytla další izolace.

Výhody: Poměrně snadná konstrukce, dobré přirozené osvětlení a ventilace, lze přizpůsobit různým podmínkám na místě.

Nevýhody: Vyžaduje vhodný svah nebo svah, potenciál pro problémy s vlhkostí, pokud není řádně vodotěsný.

Příklad: Mnoho domů s zemními valy lze nalézt v oblastech s zvlněnými kopci, jako jsou části Středozápadu Spojených států nebo jižní Anglie.

Domky ve svahu

Domky ve svahu jsou postaveny přímo do svahu, přičemž celá konstrukce je pohřbena kromě vchodu. Střecha a stěny jsou zcela pokryty zeminou.

Výhody: Vynikající izolace, maximální ochrana před živly, dobré soukromí.

Nevýhody: Může být obtížné a nákladné postavit, omezené přirozené osvětlení a ventilace, vyžaduje pečlivé hydroizolace.

Příklad: Film Hobbiton na Novém Zélandu, ačkoli fiktivní, poskytuje vizuálně atraktivní příklad obydlí ve svahu.

Podzemní domy

Podzemní domy jsou zcela pohřbeny pod úrovní terénu, přičemž střecha a stěny jsou pokryty zeminou. Jsou obvykle přístupné schodištěm nebo rampou.

Výhody: Maximální izolace a ochrana, vynikající soukromí, minimální vizuální dopad na krajinu.

Nevýhody: Obtížné a nákladné postavit, vyžaduje rozsáhlé výkopové práce, omezené přirozené osvětlení a ventilace, vyžaduje pečlivé hydroizolace a odvodnění.

Příklad: Některé podzemní domy jsou postaveny v suchých klimatických podmínkách, aby využily izolačních vlastností země, například v částech jihozápadních Spojených států nebo na Středním východě.

Komorové domy

Komorové domy jsou postaveny nad zemí a poté pokryty zeminou. Mohou být postaveny z různých materiálů, jako je beton, ocel nebo dřevo.

Výhody: Snadnější konstrukce než domy ve svahu nebo podzemní domy, dobrá flexibilita v designu, lze přizpůsobit různým podmínkám na místě.

Nevýhody: Může být dražší než domy s zemními valy, vyžaduje pečlivé hydroizolace a odvodnění.

Příklad: Komorové domy mohou být dobrou volbou pro ploché pozemky, kde není k dispozici svah.

Designové úvahy pro domy s využitím zeminy

Návrh domu s využitím zeminy vyžaduje pečlivé zvážení několika faktorů:

Půdní podmínky

Typ půdy je kritickým faktorem při návrhu a konstrukci domů s využitím zeminy. Půda musí být stabilní, dobře odváděná a bez kontaminantů. Geotechnické šetření je nezbytné pro určení únosnosti půdy, propustnosti a chemického složení.

Příklad: Jílovité půdy mohou být problematické kvůli špatnému odvodnění a tendenci expandovat a smršťovat se se změnami obsahu vlhkosti. Písčité nebo štěrkovité půdy jsou obecně upřednostňovány pro jejich dobré odvodňovací vlastnosti.

Hydroizolace

Hydroizolace je nezbytná, aby se zabránilo pronikání vlhkosti do konstrukce a způsobování škod. Komplexní hydroizolační systém by měl zahrnovat vodotěsnou membránu, drenážní vrstvu a správné spádování, aby se voda odváděla z budovy.

Příklad: Bentonitový jíl je běžný hydroizolační materiál používaný při stavbě s využitím zeminy. Expanduje, když je mokrý, a vytváří vodotěsné těsnění.

Strukturální integrita

Konstrukce musí být dostatečně pevná, aby odolala hmotnosti zeminy a dalším zatížením, jako je sníh nebo vegetace. Železobeton je běžný stavební materiál pro domy s využitím zeminy díky své pevnosti a trvanlivosti. Alternativní materiály, jako je dusaná zemina nebo zemní pytle, vyžadují specializované návrhové a konstrukční techniky.

Příklad: Správně navržené železobetonové stěny a střecha jsou nezbytné pro nesení zatížení zemí a zajištění strukturální integrity budovy.

Ventilace

Správná ventilace je nezbytná pro udržení kvality vnitřního vzduchu a zabránění hromadění vlhkosti. Přirozené ventilace lze dosáhnout použitím strategicky umístěných oken a větracích otvorů. Mechanické ventilační systémy mohou být také nezbytné, zejména u zcela podzemních domů.

Příklad: Pasivní ventilační systém, který využívá komínový efekt k vtahování čerstvého vzduchu do domu a odvodu zatuchlého vzduchu, může výrazně zlepšit kvalitu vnitřního vzduchu.

Osvětlení

Přirozené osvětlení může být náročné dosáhnout v domech s využitím zeminy, zejména ve zcela podzemních konstrukcích. Střešní okna, světelné studny a strategicky umístěná okna mohou pomoci maximalizovat pronikání přirozeného světla. Umělé osvětlení by mělo být energeticky účinné a poskytovat dostatečné osvětlení.

Příklad: Světelné trubice, známé také jako trubicová denní zařízení, mohou účinně přivádět přirozené světlo do vnitřních prostorů, aniž by byla ohrožena izolace budovy.

Přístupnost

Přístupnost je důležité hledisko, zejména pro osoby s omezenou pohyblivostí. Rampa, výtahy a široké dveře mohou být nezbytné k zajištění toho, aby byl domov přístupný všem obyvatelům.

Příklad: Navržení vchodu se strmým sklonem namísto schodů může učinit domov přístupnějším pro uživatele invalidních vozíků.

Místní stavební předpisy a nařízení

Je důležité dodržovat všechny místní stavební předpisy a nařízení. Některé jurisdikce mohou mít specifické požadavky na stavbu s využitím zeminy, jako jsou odstupové vzdálenosti, odvodnění a konstrukční návrh.

Udržitelné stavební materiály pro domy s využitím zeminy

Volba stavebních materiálů je zásadní pro udržitelnost domů s využitím zeminy. Udržitelné materiály minimalizují dopad konstrukčního procesu na životní prostředí a přispívají ke zdravějšímu vnitřnímu prostředí.

Dusaná zemina

Dusaná zemina je přírodní stavební materiál vyrobený z zhutněné půdy, štěrku a jílu. Je odolný, ohnivzdorný a má vynikající tepelné vlastnosti. Stěny z dusané zeminy mohou být nosné, čímž se eliminuje potřeba samostatného konstrukčního rámu.

Příklad: Konstrukce z dusané zeminy se běžně používá v suchých klimatických podmínkách díky své schopnosti regulovat vnitřní teplotu a vlhkost.

Zemní pytle

Zemní pytle jsou vyrobeny z polypropylenových nebo jutových pytlů naplněných zeminou. Jsou stohovány a udusány, aby se vytvořily stěny. Konstrukce zemních pytlů je nízkonákladová a udržitelná metoda výstavby, která je vhodná pro celou řadu klimatických podmínek.

Příklad: Domy ze zemních pytlů se často používají v oblastech náchylných ke katastrofám kvůli jejich cenové dostupnosti, snadné konstrukci a odolnosti vůči zemětřesení a povodním.

Recyklované materiály

Recyklované materiály, jako je recyklovaný beton, recyklovaná ocel a recyklovaný plast, lze použít při stavbě s využitím zeminy ke snížení odpadu a úspoře zdrojů.

Příklad: Recyklovaný beton lze použít jako základový materiál nebo jako kamenivo v betonových stěnách.

Dřevo

Dřevo lze použít pro rámování, zastřešení a interiérové ​​úpravy. Měla by se dodržovat udržitelné lesnické postupy, aby se zajistilo, že se dřevo sklízí odpovědně.

Příklad: Použití udržitelně sklizeného dřeva z certifikovaných lesů pomáhá minimalizovat dopad dřevěné konstrukce na životní prostředí.

Globální příklady domů s využitím zeminy

Domy s využitím zeminy lze nalézt v různých klimatických a kulturních podmínkách po celém světě. Zde je několik pozoruhodných příkladů:

Hobití dům, Wales

Tento ekologický dům byl postaven rodinou ve Walesu s použitím udržitelných materiálů a tradičních stavebních technik. Je částečně pohřben v zemi a má zelenou střechu, která se hladce snoubí s okolní krajinou.

Malator, Wales

Také známý jako dům Teletubbies, Malator je jedinečný dům s využitím zeminy nacházející se v Pembrokeshire, Wales. Konstrukce je vestavěna do svahu a má jedno okno s výhledem na moře.

Jeskyňová obydlí Kappadokie, Turecko

Po staletí žili lidé v Kappadokii v Turecku v jeskynních obydlích vytesaných do měkké sopečné horniny. Tyto domy poskytují přirozenou izolaci a ochranu před živly.

Podzemní město Coober Pedy, Austrálie

Coober Pedy, Austrálie je město těžby opálů, kde mnoho obyvatel žije v podzemních domech, aby uniklo extrémnímu horku. Tyto domy jsou známé jako „doupaty“ a poskytují pohodlné a energeticky účinné životní prostředí.

Earthships, Spojené státy

Earthships jsou domy mimo síť postavené z recyklovaných materiálů, jako jsou pneumatiky, lahve a plechovky. Jsou navrženy tak, aby byly soběstačné, se systémy pro sběr vody, solární energii a hospodaření s odpady. Nacházejí se převážně v jihozápadních Spojených státech, ale získávají na popularitě po celém světě.

Budoucnost architektury s využitím zeminy

Vzhledem k tomu, že obavy z klimatických změn a udržitelnosti nadále rostou, je architektura s využitím zeminy připravena stát se stále důležitějším trendem v budování. S pokroky v technologii budov a rostoucím povědomím o výhodách udržitelného života se domy s využitím zeminy stávají dostupnějšími a cenově dostupnějšími. Přijetím principů designu s využitím zeminy můžeme vytvořit odolnější, energeticky účinnější a ekologičtější domy pro budoucnost.

Závěr

Domy s využitím zeminy nabízejí jedinečné a přesvědčivé řešení výzev udržitelného života. Využitím přirozených izolačních vlastností země a využitím udržitelných stavebních materiálů mohou tyto domy výrazně snížit spotřebu energie, chránit před extrémním počasím a minimalizovat dopad na životní prostředí. Když se díváme směrem k udržitelnější budoucnosti, má architektura s využitím zeminy potenciál hrát významnou roli při vytváření odolnějšího a environmentálně odpovědnějšího zastavěného prostředí. Další výzkum a vývoj v této oblasti jsou zásadní pro to, aby se život s využitím zeminy stal dostupnější a rozšířenější možností globálně.