Earthship 作为一种替代方案？

关于Earthship

Earthship指的是一种特定建筑方式的建筑，这种建筑仅通过被动太阳能热量获取及通过质量储存这些热量进行加热，或通过自然空气流通进行冷却。它们还以广泛利用天然和回收建筑材料以及在热能、电能、水和污水方面的完全自给自足而著称。

其特殊特点是使用文明废弃物作为建筑材料。封闭的北墙、东墙和西墙几乎总是由废旧汽车轮胎建成。这些轮胎像砖块一样叠合并填充压实土壤。由此形成的墙体既作为承重构件，又因其巨大质量（通常数吨重）充当热储存体。面向太阳的南立面几乎全部采用玻璃。这里获得的太阳热量被厚重的构件储存数天甚至数周，因此无需传统的供暖系统。

为了实现自给自足的供水，屋顶收集雨水并储存在蓄水池中。通过精巧的系统，每滴水可重复使用最多四次。因此，即便在降水稀少且无外部补充水源的干旱地区，也能实现自给自足的供水。雨水经过过滤后用于饮用或冲洗，之后用来浇灌屋内的植物床，从而得到净化。净化后的水再次用于厕所冲洗，最终通过化粪池排入房屋旁边的植物床，由植物进一步过滤最后的污染物。

Earthship这一理念由美国建筑师Michael Reynolds于20世纪70年代提出。大约30年后，随着人们对气候保护和可持续建筑方法的关注增加，这一概念开始传播至美国以外地区。如今，建筑的设计与销售由Reynolds位于新墨西哥州陶斯的公司Earthship Biotecture负责。除建筑设计与施工外，该公司还提供自建图纸和书籍。

到2006年，约建成2000座Earthship，除两座外均位于美国。至少还有1000座基于相同原则的建筑，但并非由Michael Reynolds或Earthship Biotecture参与建造。此后，项目扩展至加拿大、南美、加勒比地区、印度和非洲。除住宅外，还建有为海地和印度的自然灾害受害者提供的临时住所及塞拉利昂的一所华德福学校。这些建筑设计时考虑了各地不同的气候条件。

在欧洲，已在荷兰、比利时、法国、西班牙、葡萄牙、英国、瑞典、冰岛、爱沙尼亚和捷克共和国建有Earthship。德语区的首个项目是在巴登-符腾堡州Tempelhof社区计划建设的Earthship。原型建筑于2015年9月底开工，斯图加特大学从建筑物理特性方面对其进行科学跟踪。为获得可批准的规划，与传统Earthship不同，该项目放弃了对雨水和废水的完全利用。尽管对水资源利用有限制，所有典型Earthship的技术系统仍被安装，以实现全面功能分析。此外，该建筑与以往Earthship不同，采用了完全阻断毛细水的泡沫玻璃石粒地面隔热层。

在将Earthship理念引入北欧湿冷气候的起始项目中，技术上产生了问题，尤其是冷凝水问题。英国布莱顿的Earthship建筑因此由布莱顿大学可持续建筑中心进行了科学监测和记录。丹麦Via大学的一项本科论文研究了该建筑原则在丹麦北欧气候中的适用性。

Earthship的屋顶设计使所有降水（水、雪、露水和冷凝水）均流入地下蓄水池。水首先通过鹅卵石过滤器，以防止粗大杂质进入蓄水池。蓄水池通常设置在北侧堆土处，约与室内地面同高。由于位置较高，水可无需额外泵浦通过重力流入室内，并在“水过滤模块”（WOM）中被处理。

WOM包括一台直流泵和一系列过滤装置。仅将最终用作饮用水的水通过所有过滤阶段。因此每个洗手盆都配有专用饮用水水龙头。通过泵将水输送至压力罐，提供标准水压。此处理后的水用于家庭所有用水需求，厕所除外。厕所用水仅使用经过“灰水”植物床过滤的洗手盆、淋浴和洗衣机的二次用水。

*来源：Earthship Deutschland.de
**图像水管理，位于新墨西哥陶斯的Earthship，温室内Earthship + 版权持有者：Amzi Smith（此文件依据Creative Commons许可“署名-相同方式共享 3.0 未移植”授权）

穿过灰水植物床的剖面图（设施）

灰水指的是已经被污染但不含粪便的水，不能再用作饮用水。这种污染通常由无毒物质组成，如肥皂、皮肤碎屑或头发。在Earthship中，灰水会被粗略地过滤掉油脂和固体物质，并引导至深达150厘米的植物床中。这些植物床位于建筑物内部，直接在带玻璃的南立面下方。植物与土壤中的微生物共同过滤水，并利用如洗涤剂中的磷酸盐和氮等营养物质促进其生长。同时，它们还向室内空气中释放氧气和水蒸气，若种植蔬菜或矮小果树，还可用于食物生产。

当灰水到达植物床的尽头，会汇集到一个储水槽中，经过另一个滤器后，用于冲洗厕所。

经过最初的堆肥厕所试验后，所有较新的Earthship均采用带水冲洗的标准厕所系统。生成的含粪便的水称为黑水。黑水被排出室外，进入一个隔热且由太阳能加热的多室化粪池，由厌氧细菌分解。之后进入植物净化设施，可用于如观赏植物或果树的灌溉。

Earthship全部电力通过光伏发电产生，部分情况下辅以小型风力发电。电力储存在电池中，在所谓的“电力管理模块”（POM）内分配，并在需要时转换为交流电。理想情况下，主要用电设备如水泵、冰箱及部分照明使用直流电。这样即使逆变器故障，房屋的基本功能依然正常。交流电供给其他设备，例如电脑、互联网及洗衣机。为实现较少电池容量下的完全自给自足，电能不用于供暖或空调。生活用水采用太阳能加热，仅在长时间阴天时由木炉或燃气锅炉加热。

大多数Earthship不使用电动通风系统，而是通过天窗排出热空气。这些天窗多为密封的活动瓣，可通过内部牵引绳控制，并用配重保持开启状态。热空气上升形成烟囱效应，吸入通过窗户或地埋管道流入的凉爽空气。夏季因此产生持续的微风，过剩的热量被带走。冬季，空气要么通过地下土壤稍加预热进入室内，要么进气口在冬季关闭。

根据气候状况和居住者通风习惯，这种空气交换方式可能导致湿气问题，室内大量植物会加剧这一状况。因此，一些Earthship后期增设了带热回收功能的机械通风系统。

一个Earthship多少钱？*

Earthship的总成本主要取决于你自己能投入多少工作（或愿意投入多少）以及选择使用哪些材料。由于德国尚无Earthship建设经验，我们只能参考国外数据。我们认为，Earthship的每平方米造价大致与常规被动太阳能住宅相当。虽然Earthship建筑中使用了大量通常被社会丢弃的材料，但某些材料仍需购买或至少进行收集和运输。不可避免的成本主要来自系统部分（光伏、风能、水泵、水处理、水箱等）。根据需求，系统必须专业安装。若同时使用多种电器，必须在系统部分投入更多以保障能源供应。

在美国，面积约50平方米的Simple Survival Earthship若高度自建，成本约为5万美元。面积约120平方米的Global Model Earthship若几乎无自建，交钥匙价格约为30万美元。以上数字仅供参考。

费用如何分布？

材料（40%）

[*]许多材料如汽车轮胎、玻璃瓶和罐头盒可以回收再利用，但采购时可能仍产生费用。
[*]木材、水泥、沙子、碎石、钢筋、隔热材料及其它建筑材料通常需要购买。
[*]窗户和门费用较高，如需购买全新产品。

建筑费用（40%）

一方面是实际施工所产生的费用，但准备和规划同样不可忽视。尽管我们热爱建造Earthship，但我们（目前）仍需依靠其它经济来源。为了尽可能支持人们，产生的费用包括：

[*]项目支持服务
[*]建筑设计规划
[*]施工中特殊工种的专家知识
[*]持续教育费用
[*]差旅费用
[*]技术基础设施
[*]工具
[*]帮工人员的食宿（根据项目规模，人数可达40人，持续6周）

系统（20%）

[*]光伏电池
[*]风力发电
[*]电子设备及电池
[*]水资源管理
[*]植物净化单元

运行费用有多少？

Earthship无水费、暖气费和电费支出。通过接入电网，盈余电能可售出。

但需为厨房燃气及系统与电池维护支付费用。

*来源：Earthship Deutschland.de
Earthship Zwolle图片及版权拥有者：Erik Wannee（本文件依据Creative-Commons许可证“CC0 1.0放弃版权”提供）

莱茵之问候

这个想法听起来很有趣——但对于回收利用我会持怀疑态度。汽车轮胎也含有很多化学物质。电池的环境足迹肯定也不佳。图片看起来也不像是价值5万美元——当然这可能会误导人，也许背后真的有某个非常有技巧的人亲自完成了。顺便说一句，回想起来，我肯定会让他使用泡沫保温板（如果他还记得的话），而不是坚持使用新的。

有趣的项目。
如果我们将来某天还想再建一所房子，而孩子们已经搬出去的话，我会再次研究这个问题。到那个未来的时间点，项目的发展将会继续，关于这样的项目会有新的经验，同时一些关键问题可能已经解决，因此该概念可能会进一步优化。
比如我会对丹麦/瑞典在较冷气候下的发展/研究感兴趣，因为挪威算是我的梦想国度之一。
不过我其实并不是“环保主义者”。然而，能够过上基本自给自足生活的可能性让我着迷。
价格方面——嗯，我们现在的Kfw70房子差不多也花了这么多钱——不过面积是170平方米。
图片中唯一让我有点介意的是——整个建筑群看起来像是一个大空间——主要通过柜子等东西来分隔——还是我忽略了什么？

这样的建筑方式在德国目前绝对无法实现。所有建筑材料都需要建筑监管部门的批准，饮用水和下水道通常也有连接强制要求——肯定还有其他上百个原因。也许我会想在某个偏僻的地方居住，但这样……不。

在德国，目前这种建筑方式绝对不可能实现。所有建筑材料都需要建筑监管批准，饮用水和下水道通常也有连接义务——肯定还有100个其他原因。

作为德语区的第一个项目，计划在巴登-符腾堡的坦佩尔霍夫社区建造一座Earthship。原型的建造于2015年9月底开始，斯图加特大学特别在建筑物理性能方面进行科学指导。为了达到可获批准的设计，与传统Earthship不同，该项目放弃了对雨水和废水的完全利用。尽管水资源利用受限，典型Earthship的所有技术系统仍被安装，以实现完整的功能分析。另外，与以往的Earthship不同，该建筑配备了完整的防毛细上升的泡沫玻璃碎石地面隔热层。

唉，德国的官僚主义和监管狂热确实可能成为一个问题，不过它们往往首先给予市民（法律上的）安全保障。另一方面，试点项目已经获批。如果该项目建成并收集到更多数据和事实，未来相关管理部门可能会改变观念。通常情况是，只要有一个案例，最终会有一个“勇敢”的官员站出来树立标杆（批准）。一旦有了批准，后续的批准流程就会更简单，因为已有了先例。

顺便说一句，在我的设想中，我们还有大约20至30年的时间。