Земляное убежище

редактировать
Земельный защищенный дом в Швейцарии (Питер Ветч )

Земляное убежище - это строение (обычно дом ) с землей (почвой ) у стен, на крыше или полностью погребенный под землей.

Земля действует как тепловое тело, что упрощает Поддержка постоянной температуры воздуха в помещении и, следовательно, снижает затраты на электроэнергию для обогрева или охлаждения.

Укрытие земли стало относительно популярным после середины 1970-х годов, особенно среди экологов.

... Содержание
  • 1 Определение
  • 2 Синонимы
  • 3 История
    • 3.1 Ранняя история
    • 3.2 1970-1980-е годы Расцвет <практика существует почти с тех пор, как люди строили собственные убежища.454>3.3 Современность
  • 4 типа
    • 4.1 Бермед
    • 4.2 In-hill
    • 4.3 Underground
    • 4.4 Другие типы
  • 5 Приложения
    • 5.1 Активные и пассивные солнечные
    • 5. 2 Пассивноег од о вое накопление тепла
    • 5.3 Годовая геосолнечная система
    • 5.4 Вентиляция с заземляющей трубкой
  • 6 Сравнение со стандартным корпусом
    • 6.1 Финансовые затраты
    • 6.2 Преимущества
      • 6.2.1 Пассивное отопление и охлаждение
      • 6.2.2 Влажность
      • 6.2.3 Защита от ветра и землетрясений
      • 6.2.4 Защита ландшафтов и землепользования
      • 6.2.5 Противопожарная защита
      • 6.2.6 Озеленение крыш
      • 6.2.7 Свет
      • 6.2.8 Структурные конструкции отказоустойчивость и живучесть
      • 6.2.9 Звукоизоляция
    • 6.3 Недостатки
      • 6.3.1 Сложность конструкции
      • 6.3.2 Энергия воплощения
      • 6.3.3 Влага и качество воздуха в помещение
      • 6.3.4 Ограниченное естественное легкий
      • 6.3.5 Риск обрушения
      • 6.3.6 Ограниченные пути эвакуации
  • 7 Проектирование и строительство
    • 7.1 Проектирование
    • 7.2 Земляные работы
    • 7.3 Фундаменты
    • 7,4 Стены
    • 7,5 Крыша
    • 7,6 Гидроизоляция
    • 7,7 Изоляция
    • 7,8 Засыпка
    • 7,9 Отделка
  • 8 Примеры
    • 8,1А вст рали я
    • 8,2 Швейцария
    • 8,3 Соединенное Королевство
    • 8,4 Соединенные Штаты Америки
  • 9 Галерея
  • 10 См. Также
  • 11 Примечания
  • 12 Ссылки
  • 13 Внешние ернальные ссылки
  • «Земляное укрытие - это общее с общим размером: проектирование здания, в котором почва играет неотъемлемую часть». Однако это определение проблематично, поскольку земляные конструкции (например, утрамбованная земля или глыба ) обычно не считаются земельнымиукрытиями, поскольку они находятся над землей.
  • «Здание можно охладить как защищенное от земли, если в нем есть термически значимое количество почвы или субстрата, контактирующее с его внешней оболочкой, где« термически значимый »означает функциональный вклад в тепловую эффективность рассматриваемого здания.
  • «Конструкции, построенные с помощью против стен здания внешней тепловой массы, уменьшают тепло и стабильную температуру воздуха в течение всего сезона. "
  • " Жилой домс земляным покрытием для крыши или стен. "
  • " Дома, которые были построены под землей, частично или полностью. "
  • " Использование земного покрова для смягчения и улучшения жилищных условий в зданиях. "
Синонимы

Земляной дом с земляным валом дом / дом, подземный дом / дом.

История

Ранняя история

Мандан Лодж, Северная Дакота. 19 08 «Интерьер хижины вождя мандана»: акватинта Карла Бодмера из книги «Путешествие Максимилиана, принцаВида во внутренние районы Северной Америки в 1832–1834 гг.» Дом на траве в Сонаутаселе, Исландия.

Защищенный от земли - одна из самых старых форм строительства. Считается, что примерно с 15 000 до н.э. мигрирующие охотники в Европе использовали дерн и землю для изоляции простых Использование этих форм защищенного от земли культуры, широко распространенных по всему миру, широко распространенных по всему миру. Общие термины включает пит-хаус и землянку.

, которогонасчитывает около 5000 лет.>Скара Брей в Оркнейские острова у северной Шотландии. Другой исторический пример земных убежищ в холмах - Меса- Передняя стена построена из местного камня и земли для

В Северной Америке обычно называют землянк. (см. Также Барабара ). Колонизировали Северную Америку, на Великих равнинах.

Расцвет 1970-1980-х годов

Нефтяной кризис 1973 года резкола цена на нефть, что повлияло наглобальные социальные, экономические и политические изменения. В сочетании с растущим интересом к альтернативному образу жизни и движению за возвращение на землю общественность США и других стран все больше проявляла интерес к экономии энергии и защите окружающей среды.

Как Еще в 1960-х годах в США некоторые новаторы проектировали современные земные укрытия. После нефтяного кризиса и до начала 1980-х годов наблюдалось новое возрождение интереса к строительству земных укрытий /подземных домов, которое было названо первой волной строительства жилищ с земляным покрытием. В 1975 году в Великобритании архитектор Артур Куормби завершает строительство защищенного от земли в Холме, Англия. Названный «Андерхилл », он занесен в Книгу рекордов Гиннеса как «первый подземный дом» в Великобритании.

Большинство публикаций о дате укрытия земли периоду, десятки книг, посвященных этой теме, были опубликованы в годы, предшествовавшие 1983 году. ПерваяМеждународная конференция по земляным зданиям была проведена в Сиднее, Австралия, в 1983 году. Вторая конференция была запланирована на 1986 год в Миннеаполисе. США.

Другие известные сторонники укрытия земли, действовавшие в эту эпоху, включают Майка Олера (умершего), Роба Роя, Джона Хейта, Малкольма Уэллса (умершего), Питер Ветч, Кен Керн (умерший) и другие.

Новое время

За последние 30 лет дома с землей стали пользоватьсявсе большей популярностью. Техника более распространена в России, Китае и Японии. Возможно, что в Северном Китае больше земных укрытий, чем в любом другом регионе. По оценкам, около 10 миллионов человек живут в подземных домах в этом регионе.

Некоторые утверждают, что тысячи людей живут под землей в Европе и Америке. Известными европейскими примерами являются «Земляные дома» швейцарского архитектора Петера Ветша. В Швейцарии насчитывается около 50 таких землянок, в том числе жилойкомплекс из девяти землянок (Lättenstrasse в Dietikon ). Вероятно, наиболее известными примерами современных земных укрытий в русскоязычном мире являются Earthships, бренд пассивных укрытий от солнца, продаваемых Earthship Biotecture. Земные корабли сосредоточены в Нью-Мексико, США, но реже встречаются во всем мире. В других областях, таких как Великобритания, земляные укрытия более редки.

Строительство земляных укрытий в целом архитектора, инженерами иобщественностью как нетрадиционный метод строительства. Методы укрытия земли не стали общеизвестными, и большая часть общества не знает об этом типе строительства. Вообще говоря, стоимость земляных работ, повышенная потребность в гидроизоляции и требование, чтобы конструкция выдерживала больший вес по сравнению с домами выше уровня, означает, что укрытие земли является относительно редким. В этом отношении стандарт энергоэффективности пассивного дома (PassivHaus), применяемый квоздухонепроницаемым, суперизолированным, низкоуглеродным или зданием с нулевым углеродом класса выше, получил гораздо более широкое распространение в современное время. По всей Северной Европе построено более 20 000 зданий, сертифицированных по стандартам PassivHaus. Некоторые постулируют, что со временем сокращается доступного пространства в зданиях и растущая потребность и интерес к экологически безопасному жилью сделают земные укрытия более распространенными.

Типы

Описаны три основных типа земных укрытий.. Существуют также большие возможности использования в подходах к укрытию земли с точки зрения материалов и затрат. «Низкотехнологичный» подход в себя естественные строительные технологии, деревянные столбы и односкатные крыши, переработку материалов, труд владельцев, ручные раскопки и т. Д. Относительно более высокотехнологичный подход будет более масштабным, с использованием бетона и стали. В то время как обычно более энергоэффективноепочтовое строительство, высокотехнологичный подход требует более высокой энергии и значительно более высоких затрат.

Бермед

В земляной бермене (также называемой «обвалованной»), земля укладывается у наружных стен с уклоном вниз от здания. Берма может быть частичной или полной. Стена, обращенная к полюсу, может быть ограждена, стена, обращенная к экватору, не будет ограждена (в регионах с умеренным климатом). Обычно земные укрытия такого типа строятся на основе илинемного ниже первоначальной степени. Из-за того, что строительство находится выше первоначального уровня, меньше проблем с влажностью связано с подземной / полностью утопленной конструкцией, и строительство обходится дешевле. Согласно одному отчету, земляные бермы обеспечли 90-95% энергетических преимуществ как полностью расположенная ниже уровня земли структура.

In-hill

In-hill (также называемые «покрытые землей», или «возвышенная») конструкция - это место, гдеземляное укрытие устанавливается на склоне или склоне холма, и земля покрывает крышу в дополнение к стенам. Наиболее эффективное использование является эффективным использованием холма обращенного к экватору (юг в Северном полушарии и север в Южном полушарии ), к афелию (север) в тропиках, или на востоке недалеко от тропиков. В этом типе земляного укрытия есть только одна открытая стена, стена обращена за холм, все стены встроены в / холм. Это наиболеепопулярная и энергоэффективная форма земного укрытия в холодном и умеренном климате.

Подземный

Настоящее подземное (также называемое «камерное» или «подземное») укрытие из земли внутри дома где земля выкопана, а дом расположен ниже уровня земли. Они могут иметь атриум или внутренний двор, построенный в середине убежища, чтобы обеспечить достаточное освещение и вентиляцию. Атриум не всегда полностью окружен возвышенностью, иногда используется U-образный атриум,открытый с одной стороны.

В случае земного укрытия в атриуме жилые помещения обычно располагаются вокруг атриума. Планировка атриума представляет собой гораздо менее компактный план, чем у одно- или двухэтажной конструкции с выступами на холме; поэтому он обычно менее энергоэффективен с точки зрения в отоплении. Поэтому конструкции атриумов встречаются в основном в более теплом климате. Однако атриум воздействует на задерживать в себе воздух, затем нагревается солнцем и уменьшаетпотери тепла. Конструкции атриумов хорошо подходят для плоских участков и довольно распространены.

Другие типы

В зависимости от того, какое определение заземления используется, иногда включаются и другие типы. «Cut and Cover» («дом с водопропускными трубами»), состоящий из сборных бетонных контейнеров и труб большого диаметра, соединенных в соединительную конструкцию, образующую жилое пространство, а засыпанных землей. В японском проекте под названием Элис Сити будет местная широкая и глубокая цилиндрическая шахта, утопленная в землю, с куполообразной крышей в крыше. В задействованных системах несколько массивов. Построенные пещеры образуются путем прокладки туннелей в земле. Государственные укрытия могут быть использованы не только для жилых домов, но и других зданий, таких как теплицы, школы, коммерческие центры, правительственные здания и другие общественные здания.

Области применения

Активное и пассивное солнечное излучение

Земляные укрытия часто сочетаются с системами солнечного отопления. Чаще всего в земных укрытиях используются методы пассивного солнечного проектирования. В большей части Северного полушария структура, обращенная на юг, с северной, восточной и стороной, покрытыми землей, является эффективным применением для пассивных солнечных систем. Большое окно с двойным остеклением и тройным остеклением, охватывающее большую часть длины южной стены, имеющее решающее значение для получениясолнечного тепла. Окно полезно дополнить утепленными шторами для защиты от потерь в ночное время. Кроме того, в летние месяцы используется навесное устройство, чтобы заблокировать избыточное солнечное излучение.

Пассивное годовое накопление тепла

Пассивное годовое накопление тепла - это теоретически разработанная для создания круглогодичной температуры в земном убежище за счет пассивного солнечного излучения с усилением нагревания. и эффект тепловой батареи нанесколько месяцев. Утверждается, что земное убежище, спроектированное в соответствии с этим принципом, будет солнечное тепло летом и медленно его в зимние месяцы без необходимости в другихх отопления. Этот метод впервые описал изобретатель и физик Джон Хейт в своей книге 1983 года. Основным является изолированный и водонепроницаемый «зонт», который выступает из земного укрытия на несколько метров во все стороны. Отсюда и термин «дом-зонтик». Земля под этим зонтом остается теплой и по сравнению сокружающей землей, подверженной постоянным дневным и сезонным изменениям температуры. Это большая площадь аккумулирования тепла на земле, фактически огромную тепловую массу. Тепло накапливается через пассивное солнечное излучение в укрытии земли и передается окружающей земле посредством теплопроводности. Таким образом, когда температура в земельном укрытии опускается ниже температуры окружающей земли, тепло возвращается в земное убежище. Через некоторое время достигается стабильная температура,которая представляет собой среднегодовые изменения тепла во внешней среде. Некоторые критикуют эту технику (вместе с техникой укрытия земли в целом), заявляет о проблемах, включая сложность и стоимость строительства, влажность и отсутствие доказательств.

Годовая геосолнечная энергия

Другой дизайн, направленный на пассивное сезонное накопление энергии, годовое геосолнечное иногда применяется к земным убежищам.

вентиляция с земной трубой

Пассивноеохлаждение, которое вытягивает воздух с помощью вентилятора или конвекции из почти постоянного температурного воздуха в заглубленные трубы охлаждения земли, а в жилое пространство дома. Этот также свежий воздух для жителей и воздухообмен, требуемый ASHRAE.

Сравнение со стандартным жилищем
Применение земного укрытия в стиле Oehler.
Без фундамента
Меньше строительные материалы
Меньше рабочей силы
Эстетично
Меньше налога
Зимой тепло
Летом прохладно
Улучшенный обзор
Встроенная теплица
Экологически безопасна
Увеличенная площадь двора
Укрытие от радиоактивных осадков
Сокращает атмосферное излучение
Защитный
Маскировка
Ближе к источнику воды
Относительно огнестойкость
Трубы никогда не замерзают
Полы высшего качества
Может быть построен кем угодно
Всепогодный
Меньшезатрат на обслуживание
Звукоизоляция

Финансовые затраты

На общую стоимость строительства дома три основных фактора: используемые материалы, а также то, владелец (и) часть или все строительство или платит ли за это другим. Дома на заказ со сложной конструкцией, как правило, дороже и дольше строятся, чем складские дома. Дома из дорогих материалов будут дороже, чем дома из дешевых материалов. Труд собственника может значительно сократить затраты на строительство.

Ипроекты, защищенные землей, и строительство обычных домов имеют важные особенности конструкции, материалов и рабочей силе. Таким образом, провести общее сравнение стоимости между ними. Например, небольшой «подземный дом», построенный в стиле Элера, будет иметь тенденцию быть значительно дешевле, чем обычный дом, поскольку при таком подходе особое внимание уделяется тому, чтобы владелец (и) выполнял большую часть раскопок и работал сам и использовал переработанные материалы, например для окон.Таким образом, некоторые из них требуют на 30% меньше затрат. Индивидуальный проект со сложной конструкцией нанятого архитектора, построенный специализированным подрядчиком, может быть значительно дороже, чем обычный дом.

Конкретный фактор, сильно влияющий на стоимость земельного укрытия, - это количество земли, которое его покрывает. Чем больше земля покрывает конструкцию, тем больше требуются затраты на создание конструкции, способной выдержать нагрузку (см. Также: Крыша ).Другой важный фактор стоимости, обычно присущ только земляным укрытиям, - это выемка грунта и засыпка. Объем гидроизоляции также более дорогостоящий. Другие, земельные укрытия должны иметь более низкие затраты на обслуживание, как они в основном покрыты открытого внешнего вида.

Многие финансовые учреждения исключают финансирование домов, защищенных от земли, требуют, чтобы этот тип собственности был общим для

Преимущества

Пассивное отопление и охлаждение

Диаграмма, показывающая тепловая масса и изоляция в защищенной от земли конструкции. Ось Y представляет температуру, ось X представляет время. Синяя линия: колебания внешней температуры между дневным максимумом и ночным минимумом (может также зимние минимальные колебания температуры в более длительном временном масштабе). Красная линия: внутренняя температура. 1: Фазовый сдвиг (задержка между максимальной / минимальной внешней температурой и внутренней температурой). 2: Демпфирование амплитуды ( уменьшение максимальной или минимальной внутренней температуры по сравнению с внешней температурой).

Из-за своей плотности уплотненная земля как тепловая масса, что означает, что она сохраняет тепло и выделяет это снова медленно. Уплотненный грунт в большей степени проводник тепла, чем изолятор. Утверждается, что почва имеет R-значение примерно 0,65-R на сантиметр (0,08-R на 1 дюйм) или 0,25-R на 1 дюйм. Вариации в R-значении почвы могут быть отнесены к разнымуровням почвы, с более низкими значениями R по мере увеличения уровня загрязнения. Самый поверхностный слой земли обычно менее плотный и содержит корневые системы многих различных растений, тем самым действуя больше как теплоизоляция, то есть снижает скорость протекания через температуру.

Примерно 50% солнечного тепла поглощается поверхности. Следовательно, температура на поверхности может изменяться в зависимости от дневного / ночного цикла погоды и в частности, от сезона.Под землей эти изменения температуры притупляются и задерживаются, что называется термической задержкой. Следовательно, тепловые земли ниже означают, что зимой температура приземного воздуха выше, чем температура приземного воздуха выше, чем температура приземного воздуха, и, наоборот, летом температура земли выше, чем температура приземного воздуха.

Действительно, в достаточно глубокой точке под землей температура остается постоянной год, и эта температура соответствуетсреднему значению летних и зимних температур. Источники различаются по своему заявленным значениям для этой глубинной постоянной температуры (также называемым поправочным коэффициентом амплитуды). Сообщенные значения включают 5–6 м (16–20 футов), 6 м (20 футов), 15 м (49 футов), 4,25 м (13,9 футов) для сухой почвы и 6,7 м (22 футов) для влажной почвы. Ниже этого уровня увеличивается в среднем на 2,6 ° C (4,68 ° F) каждые 100 м (330 футов) из-за поднимающегося из недр Земли.

Суточныеизменения температуры между максимальной и минимальной температурой могут быть моделируются как волна, как и сезонные изменения температуры (см. Диаграмму). Внешняя линия внешней взаимосвязи между максимальными колебаниями температуры по сравнению с внутренней температурой называется демпфированием амплитуды (или температурным коэффициентом амплитуды). Фазовый сдвиг - это время, за которое минимальная внешняя температура достигает внутренней части.

Частное покрытие землейувеличивает тепловую массу конструкции. В сочетании с этим приводит к демпфированию амплитуды, так и к сдвигу фазы. Другими словами, защищенные от земли конструкции получают как охлаждение летом, так и обогрев зимой. Это уменьшение потребности в других мерах обогрева и охлаждения, экономия энергии. Потенциальный недостаток термически массивного здания в более прохладном периоде заключается в том, что после продолжительного периода холода, когда внешняя температура снова увеличивается, внутренняятемпература имеет тенденцию, и требуется больше времени для системы (если нет других форм).

Влажность

Еще одним преимуществом является более высокая влажность воздуха от 50 до 70% по сравнению с перегретыми комнатами обычных домов зимой. Кроме того, поскольку земляные дома непроницаемы, их можно считать идеальными для регулируемого кондиционирования воздуха.

Защита от ветра и землетрясений

Уникальная архитектура земляных домов их защищает от сильных ураганов.Их нельзя оторвать или опрокинуть сильным ветром. Конструктивное проектирование и, прежде всего, отсутствие углов и открытых частей (крыша) устраняют уязвимые поверхности, которые в противном случае пострадали бы от урагана. Кроме того, земляные дома обладают повышенной устойчивостью за счет более естественной формы арок.

Охрана ландшафта и землепользование

Еще одно преимущество подземных укрытий - эффективное использование земли. Многие могут дома располагаться ниже уровняземли, не портя при этой среде обитания на земле. На каждом участке может быть как дом, так и лужайка / сад.

По сравнению с обычными зданиями, земляные дома идеально вписываются в систему их среду. Покрытые почвой крыши служат интегрировать систему экологического терроризма и вносить свой вклад в кислородно-азотный баланс. В отличие от обычных крыш, крыши из земляных домов восстанавливают полезную площадь окружающей среды. Такая конструкция может быть построена как конструкция, есликонструкция имеет меньшую площадь земли, потому что конструкция может быть построена прямо до границы собственности. Благодаря сжатым средствам строительства остается больше зеленых насаждений. Кроме того, земляные дома можно легко встроить в холмистую местность, отличие от обычных домов, для которых требуется ровная земля.

Противопожарная защита

По сравнению с другими строительными материалами, такими как дерево, земляные дома обладают противопожарной защитой благодаряиспользованию бетона, так и изоляции, гарантированной кровлей. В качестве примера с земельными кораблями сообщается о случае, когда конструкция выдержала пожар лучше, чем другие типы зданий.

Озеленение крыш

Покрытие крыши выполняется с использованием земляного материала, что позволяет использовать полезные растения. растения. Операция по освобождению воды.

Свет

Земляные дома могут быть построены с использованием широких стеклянных фасадов и купольныхсветильников, что позволяет комнатам становиться яркими и залитыми светом. Купольные устройства снабжения естественным освещением ванных комнат и дополнительных помещений.

Структурная устойчивость и живучесть

Из-за массы земли между жилой площадью земляного дома и уровнем поверхности земляного дома обеспечивает значительную защиту от повреждений от ударов / взрывов или выпадений, связанных с ядерной бомбой.

Они включают использование использования энергии в городскихусловиях, низкие требования к техническому обслуживанию и возможность использовать преимущества преимуществами пассивной конструкции здания с солнечными батареями.

Снижение инфильтрации воздуха внутри земного укрытия может быть очень прибыльным. Временные стены здания в основном окружены землей, очень небольшая площадь поверхности подвергается воздействию наружного воздуха. Это устраняет проблему выхода теплого воздуха из дома через щели вокруг окон и дверей. Кроме того, земляные стенызащищают от холодных зимних ветров, которые иначе могли бы проникнуть в эти щели. Однако это также может стать потенциальной проблемой качества воздуха в помещении. Здоровая циркуляция воздуха - ключ к успеху.

В результате увеличения тепловой массы конструкции, теплового отставания земли, защиты от нежелательной инфильтрации воздуха и комбинированного использования пассивных солнечных технологий, необходимость дополнительного нагревания и охлаждения минимальны. Таким образом,потребление энергии в доме значительно сокращается по сравнению с домами типичной конструкции.

Звукоизоляция

Земляные укрытия могут обеспечивать уединение от соседей, а также звукоизоляцию. Земля обеспечивает акустическую защиту от внешнего шума. Это может быть большим преимуществом в городских районах или вблизи автомагистралей.

Недостатки

Сложность конструкции

В целом спроектировать укрытие из грунта технически сложнее, чем обычный дом. Из-занеграмотного проектирования и строительства защищенных от земли домов, возможно, потребуется изучить и изучить местные нормы и правила. Многие компании имеют ограниченный опыт строительства с защитой от земли или вообще не имеют его, что может поставить под угрозу физическое строительство даже самых лучших конструкций. Специфическая архитектура земляных домов обычно приводит к непрямым стенам круглой формы, что может вызвать проблемы с внутренней отделкой, особенно с мебелью и большими картинами.Однако эти проблемы можно предвидеть при концептуальном проектировании земляного дома.

воплощенная энергия

В «Зеленом строительстве» внедрения четырех «жизненного цикла» здания, а именно: источников материалов, строительства, использования и демонтаж (оценка жизненного цикла ). Термины с нулевым выбросом углерода и здания с отрицательным выбросом углерода, выбросы парниковых газов на этих четырех этапах. Поэтому занимается экологически чистыми видами растений.Например, сырье должно быть извлечено из земли, транспортировано, затем транспортировано в строительные материалы и снова транспортировано для продажи и, наконец, транспортировано на строительную площадку. На каждом из этих этапов может найти много ископаемого топлива.

Земляное укрытие часто требует более тяжелых строительных материалов, чтобы выдержать вес земли о стены и / или крышу. В частности, железобетон обычно используется в больших количествах. При производстве цемента в бетонеобычно выделяется много парниковых газов.

Используемые материалы, как правило, не являются биоразлагаемыми веществами. Времена не проникать внутрь воды, их часто делают из пластика. Бетон - еще один материал, который используется в больших количествах. Испытываются более экологичные продукты для замены цемента в бетоне (например, летучей золы ), а также альтернативный железобетону. Раскопки на участке также требуют больших затрат времени и труда. Сама конструкциясравнима с традиционным строительством, потому что требует минимальной отделки и значительно меньшего количества обслуживания.

Влага и качество воздуха в помещении

Проблемы с просачиванием воды, внутренней конденсацией, плохой акустикой и плохим качеством воздуха в помещении, если укрытие от земли не было должным образом спроектировано и вентилируемый. Очень высокий уровень может вызвать рост плесени или грибка, который может вызвать проблемы со здоровьем.Подземная ориентация многих защищенных от земли домов может привести к накоплению газов радона (который, как, увеличивает риск рака легких) или других нежелательных материалов (например, выделение газов из строительных материалов).

Угроза просачивания воды вокруг участков, где были нарушены гидроизоляционные слои. Земля обычно оседает постепенно. Вентиляционные отверстия и воздуховоды, выходящие из крыши, могут вызвать определенные проблемы из-за возможности движения. Сборныебетонные плиты могут иметь прогиб на 1/2 дюйма или более, когда земля / грунт уложены поверх них. Если вентиляционные отверстия или каналы будут жестко удерживаться на месте во время этого прогиба, результатом обычно является повреждение гидроизоляционного слоя. Чтобы избежать этой трудности, форточки можно разместить на других сторонах здания (помимо крыши) или установить отдельные отрезки труб. Также можно использовать более узкую трубу в крыше, которая плотно прилегает к большему сегментуздания. Угрозу просачивания воды, конденсации и плохого качества воздуха в помещении можно преодолеть с помощью надлежащей гидроизоляции и вентиляции.

Проблемы с конденсацией и плохим качеством воздуха в помещении можно решить с помощью заземляющих труб или того, что известно как геотермальный тепловой насос - концепция, отличная от укрытия от земли. После модификации идея заземляющих трубок может быть использована для подземных зданий: вместо того, чтобы закручиватьзаземляющие трубы, оставьте один конец открытым вниз по склону, чтобы втягивать свежий воздух, используя эффект дымохода, размещая вытяжные отверстия высоко в подземном здании.

Ограниченное естественное освещение

Несмотря на большие окна (обычно выходящие на юг в Северном полушарии ), во многих защищенных от земли домах есть темные участки в областях напротив окон. Любой естественный свет, исходящий с одной стороны дома, может создавать «эффект туннеля или пещеры».Это можно смягчить путем стратегического использования световых люков, солнечных труб или искусственных источников света.

Риск обрушения

Сообщения о коллапсе редки. В одном случае автор и сторонник земного укрытия умер, когда земляная крыша, которую он спроектировал, обрушилась на него.

Ограниченные пути эвакуации

По сравнению с наземным домом, укрытие могло иметь ограниченный выход маршруты в случае чрезвычайной ситуации, которые могут нарушитьстроительные нормы и правила для выхода и окон. Например, пассивное укрытие из земли на солнечной энергии только с одной открытой стороной и землей, покрывающей три другие стены и крышу.

Дизайн и строительство

Дизайн

Дома с защитой от земли часто строятся с учетом энергосбережения и экономии. Особые конструкции земляных укрытий позволяют добиться максимальной экономии. For bermed or in-hill construction, a common plan is to place all the living spaces on the side of th Дом обращен к экватору (или на север или восток, в зависимости от широты; см. «Топография»). Это обеспечивает максимальное солнечное излучение в спальнях, гостиных и кухонных помещениях. Помещения, которым не требуется естественный дневной свет и обширное отопление, такие как ванная, кладовая и подсобное помещение, обычно расположены на противоположной стороне (или на холме) от убежища. Этот тип планировки также может быть перенесен на проект двухуровневого дома, где оба уровня находятся полностью под землей. У этого плана самый высокий энергоэффективность защищенных от земли домов из-за компактной конфигурации, а также за счет более глубокого погружения конструкции в землю. Это обеспечивает большее соотношение земляного покрова к открытой стене, чем одноэтажное убежище.

Тип почвы - один из важнейших факторов при планировании площадки. Почва должна обеспечивать адекватную несущую способность и дренаж, а также помогать удерживать тепло. Что касается дренажа, наиболее подходящий тип почвы для землиsheltering is a mixture of sand and gravel. Well graded gravels have a large bearing capacity (about 8,000 pounds per square foot), excellent drainage and a low frost heave potential. Sand and clay can be susceptible to erosion. Clay soils, while least susceptible to erosion, often do not allow for proper drainage, and have a higher potential for frost heaves. Clay soils are more susceptible to thermal shrinking and expanding. Being aware of the m Содержание влаги в почве и его колебания в течение года помогут предотвратить возможные проблемы с отоплением. Морозное пучение также может быть проблемой для некоторых почв. Мелкозернистые почвы лучше всего удерживают влагу и наиболее подвержены пучению. Несколько способов защиты от капиллярного действия, ответственного за морозное пучение: размещение фундамента ниже зоны промерзания или изоляция поверхности земли вокруг неглубоких оснований, замена чувствительных к морозам грунтов зернистым матом. erial, and interrupting capill Осуществляйте всасывание влаги путем нанесения дренажного слоя из более крупного материала в существующую почву.

Вода может нанести потенциальный ущерб земным укрытиям, если будет образовывать пруды вокруг укрытия. Очень важно избегать участков с высоким уровнем грунтовых вод. Дренаж, как поверхностный, так и подземный, должен быть обработан должным образом. Гидроизоляция здания имеет важное значение.

Конструкции атриумов имеютповышенный риск затопления, поэтому окружающие земли должны иметь уклон со всех сторон от конструкции. Сливная труба по периметру кромки крыши может помочь собрать и отвести дополнительную воду. Для домов с ограждением рекомендуется использовать перехватывающий водосток на гребне уступа по краю крыши. Также полезен перехватывающий дренаж канавка в середине бермы, или обратная сторона бермы может быть террасирована подпорными стенками. На наклонных участках сток может вызвать проблемы.Можно построить дренажную канаву или овраг, чтобы отвести воду вокруг дома, или можно установить траншею с гравием и дренажной плиткой вместе со сточными канавами.

Также следует учитывать стабильность почвы, особенно при оценке наклонного участка. Эти склоны могут быть устойчивыми по своей природе, когда их оставить в покое, но врезание в них может значительно снизить их структурную устойчивость. Перед постройкой укрытия, возможно, придется построить подпорные стены и засыпки, чтобыудерживать откос.

На относительно плоской земле наиболее подходящим дизайном является полностью скрытый дом с открытым двором. На пологом участке дом стоит прямо на холме. Наклон будет определять расположение оконной стены; наиболее практичной ориентацией в умеренном и холодном климате является открытая стена, обращенная на юг в Северном полушарии (и на север в Южном полушарии) из-за солнечных лучей. Наиболее практичная ориентация в тропиках, ближайших к экватору, - этоориентация на север в сторону афелия (или, возможно, северо-восток) до умеренных t он экстремальных температур. Непосредственно за пределами наиболее практичным способом избежать избытка дневной жары может быть дом, обращенный на восток, или, если рядом с западным берегом, обнажение восточного и западного концов с двумя сторонами, погруженными в землю.

В зависимости от региона и участка, выбранного для строительства земляного укрытия, преимущества и цели строительства укрытияразличаются. Для прохладного и умеренного климата цели состоят в сохранении зимнего тепла, предотвращение проникновения, получение зимнего солнца, использование тепловой массы, затенении и вентиляции летом, а также предотвращение зимних ветров и холодных карманов. Для жаркого и засушливого климата цели включают максимальную влажность, обеспечение летней тени, максимальное движение воздуха летом и сохранение зимнего тепла. Цель для жаркого и влажного климата включает предотвращение летней погоды,обеспечение летней вентиляции и сохранение зимнего тепла.

Регионы с экстремальными дневными и сезонными температурами подчеркивают ценность земли как тепловой массы. Таким образом, укрытие от земли наиболее эффективно в регионах с высокими температурами в охлаждении и обогреве и с высокими перепадами температур. В таких регионах, как юго-восток США, земляные укрытия могут нуждаться в дополнительном уходе при техническом обслуживании и строительстве из-за проблем с конденсацией в связис высокой влажностью. Температура земли в регионе может быть слишком высокой, чтобы охлаждение почвы колеблется, незначительно от дня к ночи. Желательно, чтобы зимой было достаточно солнечного излучения и средств для естественной вентиляции. Ветер является критическим фактором, который используется для планирования работы площадки, для использования с охлаждением ветром и потерей тепла, а также с вентиляцией убежища. В Северном полушарии склоны, обращенные на юг, как правило, избегают холодныхзимних ветров, которые обычно дуют с севера. Полностью утопленные укрытия также обеспечивают адекватную защиту от резких ветров. Однако предсердия внутри структуры может вызывать незначительную турбулентность в зависимости от размера. Летом пользуется преобладающими ветрами. Из-за ограниченного расположения окон в большинстве земных укрытий и сопротивления проникновению воздуха воздух внутри конструкции может застаиваться, если не будет обеспечена надлежащая вентиляция. Благодаря использованиюветра естественная вентиляция может происходить без использования вентиляторов или других активных систем. Знание направления и интенсивности сезонных ветров жизненно важно для поперечной вентиляции. Для достижения этого эффекта вентиляционные отверстия обычно размещаются на крыше укрытий с берцами или полностью утопленных.

Земляные работы

В защищенном от земли часто расширенные земляные работы на строительной площадке. Обеспечить доступ к внешней стороне стены длягидроизоляции и изоляции.

Фундамент

После подготовки площадки и прокладки инженерных сетей заливается фундамент из железобетона. Затем устанавливаются стены. Обычно их либо заливают на место, либо формируют на месте или за его пределами, а затем перемещают на место. Железобетон - самый распространенный выбор. Процесс повторяется для конструкции крыши. Если стены, пол и крышу необходимо залить на месте, их можно залить одной заливкой. Это может снизить вероятность появлениятрещин или протечек в стыках, где бетон затвердел в разное время. Фундамент зданий, спроектированных Vetsch, возводится традиционным способом.

Стены

Было использовано несколько различных методов строительства внешних (несущих ) стен в земляных укрытиях. К стене бетонный блок (условно залитый раствор или связанный с поверхностью), каменная кладка, кладка из координированного дерева, заливной бетон и обработанная поддавлением древесины. Земные ресурсы используют трудоемкие, но перерабатывают используемые шины. Майк Олер описал очень малобюджетный метод, который он назвал «столб, опора и полиэтилен» (PSP). Это включает в себя заглубленные столбы, укрепленные досками, и с гидроизоляционным барьером из полиэтиленового листа между досками и засыпкой.

Железобетон является наиболее часто используемым конструкционным материалом для строительства земляных укрытий. Он прочен и легко доступен.Необработанная древесина гниет в течение пяти лет использования в строительстве земных укрытий. Можно использовать сталь, но она должна быть покрыта контактным бетоном, чтобы предотвратить повреждение контакта с почвой, которая разъедает металл. Кирпичи и бетонные блоки (бетонные блоки) также являются возможными вариантами строительства земных укрытий, но должны быть усилены, чтобы они не сдвигались под вертикальным давлением, если только здание не построено с арками и сводами.

Ксожалению, железобетон не самый экологически чистый материал. Бетонная промышленность работает над разработкой продуктов, более экологичных в соответствии с требованиями потребителей. Такие продукты становятся все более доступными. Они утверждают, что они безвредны для окружающей среды и либо уменьшают, либо устраняют необходимость в дополнительной гидроизоляции. Однако это новые продукты, которые не используют широкого применения в строительстве земных укрытий.

Также некоторыенестандартные подходы. Одним из таких методов является метод PSP, предложенный Майком Олером. В методе PSP используются деревянные столбы, пластиковая пленка и нетрадиционные идеи, позволяющие увеличить количество окон и вентиляции. Эта конструкция снижает некоторые проблемы со стоком, связанные с обычными конструкциями. В этом методе используются деревянные столбы, которые работают как ребро для распределения оседающих сил, основанные на меньшем количестве тяжелого, пластиковая и земляные полыс пластиком и ковровым покрытием.

Крыша

Конструкция из металлической растянутой сетки

Крыша земляного укрытия не может быть покрыта землей (только земляная насыпь), или крыша может поддерживать зеленую крышу с минимальной толщиной земли. В качестве альтернативы крышу можно было бы покрыть большей массой земли. Такие крыши должны выдерживать значительно большую статическую и временную нагрузку (например, повышенный вес воды в земле после дождя или снега). Это требуетболее сильной и более существенной структуры поддержки крыши. Некоторые советуют, чтобы на крыше была толщина земли, достаточная для зеленой крыши (примерно 15 см), поскольку это означает меньшую нагрузку на конструкцию. Увеличение количества земли на крыше дает лишь незначительное увеличение при значительном увеличении затрат.

Несмотря на то, что она находится под землей, отвод воды по-прежнему важен. Поэтому у землянок обычно не бывает плоских крыш. Плоская крыша также менееустойчива к весу земли. Конструкции земляных укрытий обычно имеют арки и пологие куполообразные крыши, поскольку эта форма хорошо выдерживает вертикальную нагрузку. В одном методе используется мелкоячеистый металл, согнутый в заданной формуле и приваренный к несущей арматуре. На эту сетку напыляется бетон, образуя крышу. Terra-Dome (США) - компания, специализирующаяся на строительстве домов с земляным укрытием, и продает модульную систему бетонных куполов, предназначенных для засыпки землей.Другие советуют использовать деревянные каркасы, двускатные крыши с уклоном не менее 1:12 для обеспечения дренажа. Крыши земных кораблей, как правило, односкатные, обычно используется vigas.

Гидроизоляция

С внешней стороны бетона применяемой системы гидроизоляции. Наиболее часто используемая гидроизоляционная система включает слой жидкого аста, на который наносится прочная водонепроницаемая мембрана, за которым следует последний жидкий водныйгерметик, который можно распылять. Очень важно убедиться, что все швы тщательно герметизированы. После завершения строительства очень сложно строительство и устранить утечки в системе гидроизоляции. При строительстве земляного укрытия несколько слоев гидроизоляции. Первый слой для герметизации любых трещин или пор в конструкционных материалах, как клей для водонепроницаемой мембраны. Слой мембраны часто представляет собой толстый гибкий полиэтиленовый лист, называемый EPDM. EPDM - этоматериал, обычно использование при строительстве водных садов, прудов и бассейнов. Этот материал также не позволяет корням прорваться сквозь гидроизоляцию. С EPDM очень тяжело работать, и некоторые обычные насекомые, такие как огненные муравьи, могут прогрызть его. Он также производит из продуктов нефтехимии, что делает его менее чемвредным для окружающей среды.

Существуют различные цементные покрытия, которые можно использовать в качестве гидроизоляции. Средство распыляется прямо нанезащищенную поверхность. Он сохнет и действует как огромный керамический между стеной и землей. Проблема с этим методом заключается в том, что если стена или фундамент каким-либо образом смещаются, они трескаются, и вода может легко проникнуть через них.

Bituthene (зарегистрированное название) очень похож на процесс трехслойного нанесения только в один этап. Он поставляется уже уложенным в листы и имеет самоклеющуюся основу. Проблема с этим та же, что и с ручным методом наслоения,кроме того, он должен быть покрыт очень скоро после нанесения.

Eco-Flex - это экологически чистая гидроизоляционная мембрана, которая, кажется, очень хорошо работает на фундаменте, но мало что известно о ее эффективности в защите земли. Входит в группу жидких гидроизоляционных красок. Основные проблемы с ними заключаются в том, что их нужно наносить осторожно, после того, чтобы каждая область была покрыта до нужной толщины, и каждая каждая трещина или щель плотно закрыты.

Бентонит глина - альтернатива, наиболее близкая к оптимальной в экологическом масштабе. Это естественное явление и самовосстановление. Недостатком этой системы является то, что она очень тяжелая и сложная для установки владельцем / строителем и может быть повреждена термитами.

Би-мембраны широко используются по всей Австралии, где 2 мембраны соединены вместе - обычно 2 слоя эпоксидной смолы на водной основе в качестве «герметика» и снижают внутреннее давление пара влажного бетона, взрываяпузырьки пара. под мембраной при воздействии горячего солнца. Сила сцепления, эпоксидной смолы, бетоном выше, чем прочность внутреннего сцепления бетона, поэтому мембраны не «сдувают» стену на солнце. Эпоксидные смолы очень хрупкие, поэтому их сочетают с верхним слоем многослойной гибкой акриловой мембраны на водной основе в нескольких слоях разных цветов, чтобы обеспечить покрытие пленки - это усилено нетканым полипропиленовым текстилем по углам и изменениям направления.

Изоляция

С внешней стороны гидроизоляции добавляются один или несколько слоев изоляционной или плиты пенопласта. Если выбранный утеплитель пористый, добавляется верхний слой гидроизоляции. В отличие от обычного здания, земляные укрытия требуют изоляции снаружи здания, а не внутри стены. Одна из причин этого заключается в том, что он обеспечивает защиту водонепроницаемой мембраны от повреждений, вызванных замерзанием, другой - в том, что укрытие может лучше вызвать желаемую температуру. Пристроительстве земных укрытий используются два типа изоляции. Первый - это листы из экструдированного полистирола с закрытыми ячейками. Обычно достаточно двух-дюймов, приклеенных к внешней стороне гидроизоляции. Второй тип изоляции - это напыление на пену (например, изоляция из твердого пенополиуретана). Это очень хорошо работает там, где форма конструкции необычная, округлая или труднодоступная. Изоляция из пенопласта требует дополнительного защитного верхнего покрытия, такого как фильтр изфольги или флиса, чтобы помочь ей противостоять проникновению воды.

В некоторых подземных убежищах с низким бюджетом изоляция стен не разрешено. Эти методы основаны на U-факторе или теплоемкости самой земли под слоем инея. Однако эти конструкции являются исключением и могут повредить морозное лечение в более холодном климате. Теория, лежащая в конструкции без теплоизоляции, основанная на использовании тепловой массы земли для хранения тепла, а не на тяжелой каменной кладке илицементных внутренних конструкциях, которые существуют в типичном пассивном солнечном доме. Необходима изоляция для более высокой эффективности.

Обратная засыпка

После завершения предыдущих этапов строительства земля засыпается у внешних стен для создания бермы. В зависимости от дренажных характеристик земля может не подходить для непосредственного контакта с внешней стеной. Некоторые советуют отложить верхний слой почвы и дерн (дерновину) в сторону от первоначальной выемки ииспользовать их в качестве самого верхнего слоя на берму.

Отделка

В земле В домах, спроектированных Vetsch, внутренние стены отделаны с использованием глиняной штукатурки, которая обеспечивает превосходную компенсацию сохран. В конце штукатурка из суглинка покрывается известково-белой цементной краской.

Примеры

Австралия

Швейцария

  • Поместье Лэттенштрассе («Дома Земли») в Дитиконе, автор Питер Ветч.

Великобритания

США

Галерея
См. также
  • Портал жилищного строительства

Темы:

Типы:

Области применения:

Сторонники:

Примечания
Ссылки
  • Берге, Бьорн. Экология строительных материалов. Architectural Press, 2000.
  • Campbell, Stu. Книга Подземного Дома. Вермонт: Garden Way, Inc., 1980.
  • Де Марс, Джон. Гидрофобные бетонные навесы «Гидроизоляционная мембрана» Concrete Products, январь 2006 г. [2].
  • Деборд, Дэвид Дуглас и Томас Р. Данбар. Земля защищенные ландшафты. Нью-Йорк: Wan Nostrand Reinhold Company, 1985.
  • Эдельхарт, Майк. Справочник по проектированию земных укрытий. Dolphin Books, 1982.
  • Миллер, Дэвид Э. К новому регионализму. University of Washington Press, 2005.
  • Рид, Эсмонд. Понимание зданий. MIT Press, 1984.
  • Подземный космический центр Университета Миннесоты. Проектирование землянок. Компания Ван Ностранд Рейнхольд, изд. 1978 и изд. 1979.
  • Уэйд, Херб, Джеффри Кук, Ken Labs и Стив Селковиц. Пассивный солнечный: Подразделения, окна, метро. Канзас-Сити: Американское общество солнечной энергии, 1983.
Внешние ссылки
На Wikimedia Commons есть средства массовой информации, связанные с укрытием земли.
Последняя правка сделана 2021-05-18 04:15:13
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте