albergue terrestre es un edificio semi-subterráneo cubierto parcial o completamente con tierra, mejor conocido por las culturas nativas americanas de las Grandes Llanuras y los bosques del este. La mayoría de los refugios de tierra son de construcción circular con un techo en forma de cúpula, a menudo con un orificio de humo central o ligeramente compensado en el vértice de la cúpula. [1] Lasalbergues de la Tierra son bien conocidas por las tribus más sedentarias de las Llanuras, como Hidatsa , Mandan y Arikara , pero también se han identificado arqueológicamente entre los sitios de la cultura de Mississippi en el este de los Estados Unidos.
Estructura [ editar ]
Los materiales de construcción y técnicas [ editar ]
Las logias de la Tierra se construyeron típicamente utilizando la técnica del zarzo y el barro , con una capa gruesa de tierra. La forma de cúpula de la logia de la tierra se logró mediante el uso de troncos de árboles en ángulo (o doblados con cuidado), aunque los techos están hechos a mano.También se utilizaron a veces. Durante la construcción, los trabajadores cavarían un área a unos pocos pies por debajo de la superficie, permitiendo que todo el edificio tuviera un piso un poco por debajo del nivel del suelo circundante. Colocaron postes en agujeros en el suelo alrededor de los bordes de la logia de la tierra e hicieron que las partes superiores se encontraran en (o cerca) del medio. Esta técnica de construcción es robusta y puede producir edificios grandes (algunos de hasta 60 pies (18 m) de ancho), en los que viven más de una familia. Su tamaño está limitado por la longitud de los troncos de árboles disponibles. Los postes de soporte verticales internos a veces se usaban para dar soporte estructural adicional a las vigas del techo.
Después de que una fuerte capa de palos (o cañas) se envolviera a través de las vigas del techo, las personas a menudo aplicaban una capa de paja como parte del techo. La estructura fue entonces cubierta completamente en tierra. La capa de tierra (y la fundación parcialmente subterránea) proporcionó aislamiento contra las temperaturas extremas de las Llanuras. Las estructuras consistían en una cubierta exterior de arcilla sobre una cubierta interna de pastos largos y un techo de sauce tejido. El centro de la logia de la tierra se usó como pozo de fuego, y se construyó un agujero en el centro. Este agujero de humo a menudo estaba cubierto por un botedurante las inclemencias del tiempo. Los troncos se reunían cada primavera a medida que el hielo retrocedía y los cortaba; También se cortaron troncos frescos. La madera más utilizada fue la madera de algodón. Cottonwood era una madera húmeda, suave; esto significaba que las logias a menudo requerían la reconstrucción cada seis u ocho años.
Trabajo y uso [ editar ]
En la cultura Hidatsa, los hombres solo levantaban los troncos grandes; El resto del trabajo fue realizado por mujeres. Por lo tanto, se consideró que una logia era propiedad de la mujer que la construyó. Un vestíbulo de troncos expuestos marcó la entrada y proporcionó una entrada; estos vestíbulos a menudo tenían una longitud mínima de 6 a 9 pies (1,8 a 2,7 m) (determinado por el tamaño del alojamiento y el espesor de la arcilla exterior resultante). Se construyó una barrera contra el viento en el interior del albergue, que bloquea el viento y da privacidad a los ocupantes. Los albergues de la Tierra a menudo también contenían pozos de cache (orificios de tipo sótano de raíz) forrados con sauces y pastos, dentro de los cuales se almacenaban los vegetales secos. [2]
Ubicaciones [ editar ]
Las casas de tierra se construyeron a menudo junto a los campos agrícolas tribales, alternando con los tipis (que se utilizaron durante la temporada de caza nómada). Se puede ver una casa de campo reconstruida en Glenwood , Iowa 's Lake Park . En New Town, Dakota del Norte, se puede ver una aldea formada por casas de tierra.. El pueblo consta de seis logias terrestres de tamaño familiar y una logia ceremonial grande. Además, una zona de jardín y corrales se han construido para la autenticidad. El parque está abierto al público y ubicado al oeste de New Town en Earthlodge Village Site. Las casas de campo familiares tienen aproximadamente 40 pies (12 m) de diámetro. La logia de tierra ceremonial tiene más de 90 pies (27 m) de diámetro, la estructura de este tipo más grande del mundo. El parque es el punto central en un esfuerzo de reconstrucción y renovación cultural por parte de las tres tribus afiliadas de la Reserva Indígena Fort Berthold . Este es el único pueblo de su tipo construido por las Naciones de Mandan, Hidatsa y Arikara en más de 100 años.
Uso por la cultura de Mississippi [ editar ]
Varios centros principales de montículos de la cultura de Mississippi han identificado refugios de tierra, ya sea debajo de la construcción de montículos (es decir, que preceden) o como un edificio en la cima de un montículo. Las construcciones secuenciales, los colapsos y la reconstrucción de los refugios de tierra parecen ser parte del mecanismo de construcción de ciertos montículos (incluido el montículo en Town Creek Indian Mound y algunos de los montículos en el Monumento Nacional Ocmulgee ). En el condado de Kanabec, Minnesota , el río Groundhouse fluye a través de dicho centro. Según Newton H. Winchell en The Aborigines of Minnesota , el río recibió su nombre por las logias terrestres de Hidatsa, que vivía en la zona antes de ser conducido hacia el oeste hasta el río Missouri por los Sioux . Los Hidatsa vivían en chozas de madera, cubiertas de tierra.
refugio de tierra es una estructura (generalmente una casa ) con tierra ( suelo ) contra las paredes, en el techo, o que está completamente enterrada bajo tierra.
La Tierra actúa como masa térmica , lo que facilita el mantenimiento de una temperatura del aire interior estable y, por lo tanto, reduce los costos de energía para calentar o enfriar.
El refugio de la tierra se volvió relativamente popular después de mediados de la década de 1970, especialmente entre los ambientalistas . Sin embargo, la práctica ha existido durante casi tanto tiempo como los humanos han estado construyendo sus propios refugios.
Definición [ editar ]
- "Refugio de la tierra es un término [...] genérico con el significado general: diseño de construcción en el que el suelo es parte integral". [1] Sin embargo, esta definición es problemática, ya que las estructuras de la tierra(por ejemplo, la tierra apisonada o la mazorca ) no suelen considerarse refugios de la tierra, ya que están por encima del suelo.
- "Un edificio puede ser descrito como protegido de la tierra cuando tiene una cantidad de suelo o sustrato térmicamente significativa en contacto con su envoltura externa, [1] [2] donde" termalmente significativo "significa hacer una contribución funcional a la efectividad térmica del edificio en cuestión. [1]
- "Las estructuras construidas con el uso de la masa de tierra contra las paredes del edificio como masa térmica externa, lo que reduce la pérdida de calor y mantiene una temperatura constante del aire interior a lo largo de las estaciones". [3]
- "Una residencia con una cubierta de tierra para su techo o paredes". [4]
- "Casas que han sido construidas bajo tierra, ya sea parcial o completamente". [5]
- "El uso de la cobertura de la tierra para moderar y mejorar las condiciones de vida en los edificios". [6]
Sinónimos [ editar ]
Casa de la tierra, casa de la berma de la tierra / casa, casa / casa subterránea.
Historia [ editar ]
Historia temprana [ editar ]
El edificio protegido de la tierra es una de las formas más antiguas de construcción. [ cita requerida ] Se piensa que desde aproximadamente 15,000 aC los cazadores migratorios en Europa usaban el césped y la tierra para aislar chozas redondas simples que también fueron hundidas en el suelo. [7] El uso de alguna forma de construcción protegida de la tierra se encuentra en muchas culturas en la historia, distribuidas ampliamente en todo el mundo. [8] Normalmente, estos ejemplos de culturas que usan edificios protegidos de la tierra ocurren sin ningún conocimiento del método de construcción en ningún otro lugar. [8] Estas estructuras tienen muchas formas diferentes y se conocen con muchos nombres diferentes. Los términos generales incluyen caseta y caseta .
Uno de los ejemplos más antiguos de berming, que se remonta a unos 5.000 años, se puede encontrar en Skara Brae, en las islas Orkney, en el norte de Escocia . Otro ejemplo histórico de refugios de tierra en la colina sería Mesa Verde , en el suroeste de los Estados Unidos. Estos edificios se construyen directamente sobre los salientes y cuevas en la cara de los acantilados. La pared frontal está construida con piedra y tierra locales para encerrar la estructura.
En América del Norte, casi todos los grupos de nativos americanos utilizaron estructuras protegidas de la tierra hasta cierto punto. [4] Estas estructuras se denominan típicamente refugios de tierra (véase también: Barabara ). Cuando los europeos colonizaron América del Norte, las casas de césped ("soddies") eran comunes en las Grandes Llanuras . [7] [9]
1970s-1980s Heyday [ editar ]
La crisis del petróleo de 1973 vio cómo el precio del petróleo aumentaba dramáticamente, lo que influyó en grandes cambios sociales, económicos y políticos en todo el mundo. [8] Combinado con un interés creciente en los estilos de vida alternativos y el movimiento de regreso a la tierra , el público de los EE. UU. Y otros lugares se estaban interesando más en ahorrar energía y proteger el medio ambiente. [10] [4]
Ya en la década de 1960 en los Estados Unidos, algunos innovadores diseñaron refugios de tierra contemporáneos. [8] Después de la crisis del petróleo y hasta principios de la década de 1980, hubo un nuevo resurgimiento en la construcción de viviendas subterráneas de interés / vivienda subterránea, [4] que se ha denominado la primera ola de viviendas cubiertas de tierra. [8] En el Reino Unido en 1975, el arquitecto Arthur Quarmby terminó un edificio protegido de la tierra en Holme, Inglaterra. Nombrado " Underhill ", está registrado en los Guinness World Records como la "primera casa subterránea" en el Reino Unido. [1]
La mayoría de las publicaciones sobre el refugio de la tierra datan de este período, con docenas de libros dedicados al tema que se publicarán en los años anteriores a 1983. [8] La primera Conferencia Internacional sobre Edificios Protegidos de la Tierra se celebró en Sydney, Australia, en 1983. . [8] Una segunda conferencia estaba prevista para 1986 en Minneapolis, EE.UU.. [8]
Otros defensores notables de refugios de la tierra activos en esta era incluyen Mike Oehler (fallecido), Rob Roy, John Hait, Malcolm Wells (fallecido), Peter Vetsch , Ken Kern (fallecido) y otros.
Tiempos modernos [ editar ]
En los últimos 30 años, las casas protegidas de la tierra se han vuelto cada vez más populares. [5] La técnica es más común en Rusia, China y Japón. [5] Es posible que el norte de China tenga más refugios de tierra que cualquier otra región del mundo. [8] Se estima que aproximadamente 10 millones de personas viven en hogares subterráneos en la región. [8]
Algunos afirman que miles de personas viven bajo tierra en Europa y América. [5] Ejemplos europeos notables son las "Casas de la Tierra" del arquitecto suizo Peter Vetsch. Hay alrededor de 50 de estos refugios de tierra en Suiza, incluida una urbanización de nueve refugios de tierra (Lättenstrasse en Dietikon ). Posiblemente los ejemplos más conocidos de refugios de la tierra moderna en el mundo de habla inglesa son Earthships , la marca de refugios de tierra solar pasivos vendidos por Earthship Biotecture. Las naves terrestres se concentran en Nuevo México, EE. UU., Pero se encuentran con menos frecuencia en todo el mundo. En otras áreas, como el refugio de tierras del Reino Unido, es más infrecuente. [5]
La construcción general de refugios de tierra a menudo es vista por arquitectos, ingenieros y el público como un método de construcción no convencional. Las técnicas de protección de la tierra no se han convertido en conocimiento común, y gran parte de la sociedad desconoce este tipo de construcción de edificios. En términos generales, el costo de la excavación, la mayor necesidad de protección contra la humedad y el requisito de que la estructura resista un mayor peso en comparación con las casas de nivel superior significa que el refugio de la tierra sigue siendo relativamente raro. A este respecto, el estándar de rendimiento de energía de la Casa Pasiva(PassivHaus) se aplica a los edificios sobre el aire por encima del nivel, con poco aislamiento o con poco carbono o sin carbono.Ha tenido una aceptación mucho más amplia en los tiempos modernos. Más de 20,000 edificios certificados según los estándares PassivHaus se han construido en el norte de Europa. [11] Algunos postulan que, con el tiempo, la reducción de la disponibilidad de espacio en los edificios y la creciente necesidad e interés por viviendas ecológicas harán que los refugios de la tierra sean más comunes. [5]
Tipos [ editar ]
Se describen tres tipos principales de refugio de tierra. [1] [2] También hay una gran variación en el enfoque de la protección de la tierra en términos de los materiales utilizados y los gastos. El enfoque de "baja tecnología" podría involucrar técnicas de construcción naturales, postes de madera y techos de estilo de cobertizo, reciclaje de materiales, mano de obra del propietario, excavación manual, etc. [2] El enfoque de tecnología relativamente más alta sería más grande, usando concreto y acero. [2] Si bien la construcción posterior a la construcción es típicamente más eficiente en términos de energía, el enfoque de alta tecnología tiene una mayor energía incorporada y costos significativamente más altos. [2]
Bermed [ editar ]
En el tipo de berma de tierra (también denominado "agrupado") [1] , la tierra se acumula contra los muros exteriores, [2] que descienden del edificio. La berma puede ser parcial o total. [1] La pared polar opuesta puede estar bermeada, [2] dejando la pared orientada hacia el ecuador sin muros (en regiones templadas). Por lo general, este tipo de refugio de tierra está construido, o solo ligeramente por debajo del grado original . [ citación necesitada ] Debido a que el edificio está por encima del nivel del suelo original, menos problemas de humedad están asociados con la acumulación de tierra en comparación con la construcción subterránea / totalmente empotrada, [ citación necesaria ]y cuesta menos construirlo. [12] Según un informe, la excavación de la tierra proporcionó el 90-95% de la ventaja energética como una estructura completamente por debajo del grado. [12]
En la colina [ editar ]
La construcción en la colina (también denominada "cubierta de tierra", [2] o "elevación") [5] es donde la protección de la tierra se coloca en una pendiente o ladera, y la tierra cubre el techo además de las paredes. [2] La aplicación más práctica es usar una colina orientada hacia el ecuador (al sur en el hemisferio norte y al norte en el hemisferio sur ), hacia el afelio (norte) en los trópicos, o al este a las afueras de los trópicos. Solo hay una pared expuesta en este tipo de refugio de tierra, la pared que mira hacia afuera de la colina, todas las otras paredes están incrustadas dentro de la tierra / colina. Esta es la forma más popular y energéticamente eficiente de refugio de tierra en climas fríos y templados. [6] [13]
Subterránea [ editar ]
El verdadero refugio subterráneo (también denominado "aplanado" o "subterráneo") describe una casa donde se excavó el suelo, y la casa está ubicada debajo del nivel del suelo. Pueden presentar un atrio o patio [8] construido en el centro del refugio para brindar luz y ventilación adecuadas. El atrio no siempre está completamente cerrado por un terreno elevado, a veces se utiliza un atrio en forma de U, que está abierto en un lado. [13]
Con un refugio de tierra de atrio, los espacios de vida tienden a estar ubicados alrededor del atrio. La disposición del atrio proporciona un plan mucho menos compacto que el del diseño en pendiente de una o dos plantas; por lo tanto, es comúnmente menos eficiente energéticamente, en términos de necesidades de calefacción. [ cita requerida ] Por lo tanto, los diseños de atrios se encuentran principalmente en climas más cálidos. [13] Sin embargo, el atrio tiende a atrapar aire en su interior que luego es calentado por el sol y ayuda a reducir la pérdida de calor. [ cita requerida ] Los diseños de atrio se adaptan bien a los sitios flate y son bastante comunes. [13]
Otros tipos [ editar ]
Dependiendo de qué definición de refugio de tierra se use, a veces se incluyen otros tipos. "Corte y cubierta" ("casas de alcantarilla") hechas con contenedores de concreto prefabricado y tuberías de gran diámetro dispuestas en un diseño de conexión para formar un espacio habitable, y luego rellenadas con tierra. [5] Un proyecto en Japón llamado Alice City usará un eje cilíndrico ancho y profundo hundido en la tierra, con un techo de tragaluz abovedado. El proyecto implicará algunas zonas residenciales. [5] Las cuevas construidas se forman mediante túneles hacia la tierra. [5] El refugio de la tierra se puede utilizar para estructuras que no sean viviendas residenciales, como invernaderos, [14] escuelas, centros comerciales, edificios gubernamentales y otros edificios públicos.[8]
Aplicaciones [ editar ]
Solar activa y pasiva [ editar ]
El refugio de tierra a menudo se combina con sistemas de calefacción solar. Más comúnmente, la utilización de técnicas de diseño solar pasivo se utiliza en refugios de tierra. En la mayor parte del hemisferio norte, una estructura orientada al sur con los lados norte, este y oeste cubiertos con tierra es la aplicación más eficaz para los sistemas solares pasivos . Una gran ventana de doble acristalamiento, triple acristalamiento, que abarca la mayor parte de la longitud del muro sur es fundamental para la ganancia de calor solar. Es útil acompañar la ventana con cortinas aisladas para proteger contra la pérdida de calor durante la noche. Además, durante los meses de verano, el uso de un saliente, o algún tipo de dispositivo de sombreado, se utiliza para bloquear un exceso de ganancia solar.
Almacenamiento de calor anual pasiva [ editar ]
El almacenamiento de calor anual pasivo es un concepto de construcción teorizado para crear una temperatura constante durante todo el año en un refugio de tierra mediante calentamiento solar pasivo de ganancia directa y un efecto de batería térmica que dura varios meses. Se afirma que un refugio terrestre diseñado de acuerdo con estos principios almacenaría el calor del sol en verano y lo liberaría lentamente durante los meses de invierno sin necesidad de otras formas de calefacción. Este método fue descrito por primera vez por el inventor y físico John Hait en su libro de 1983. [15]El componente principal es un "paraguas" aislado e impermeable que se extiende desde el refugio de la tierra durante varios metros en todas las direcciones. De ahí el término "casa paraguas". La tierra bajo este paraguas se mantiene caliente y seca en relación con la tierra circundante, que está sujeta a cambios constantes de temperatura diarios y estacionales. Esto crea una gran área de almacenamiento de calor de la tierra, efectivamente una enorme masa térmica. El calor se gana a través de energía solar pasiva en el refugio de la tierra y se transfiere a la tierra circundante por conducción. Por lo tanto, cuando la temperatura en el refugio de tierra desciende por debajo de la temperatura en la tierra circundante, el calor volverá al refugio de tierra. Después de un tiempo, se alcanza una temperatura estable que es un promedio de los cambios de calor anuales en el ambiente externo.[dieciséis]
Geo solar anualizado [ editar ]
Otro diseño orientado al almacenamiento pasivo de energía estacional, el geo solar anualizado a veces se aplica a los refugios de tierra. [ cita requerida ]
Ventilación del tubo de tierra [ editar ]
Enfriamiento pasivo que arrastra aire con un ventilador o convección desde un aire de temperatura casi constante a los tubos de enfriamiento de la Tierra enterrados y luego al espacio habitable de la casa. Esto también proporciona aire fresco a los ocupantes y el intercambio de aire requerido por ASHRAE .
Comparación con la vivienda estándar [ editar ]
| Reclama los beneficios del estilo de las casas protegidas por la tierra de Oehler.[17] |
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Costo financiero [ editar ]
Hay tres factores principales que influyen en el costo general de la construcción de la vivienda, a saber, la complejidad del diseño, los materiales utilizados y si el propietario (s) realiza una parte o la totalidad de la construcción o paga a otros para que la hagan. [4]Las casas personalizadas con diseños complejos tienden a ser más caras y tardan más en construirse que las casas de bolsa. Las casas que usan materiales caros serán más caras que las casas que usan materiales de bajo costo. La mano de obra propietaria puede reducir drásticamente los costos de construcción. [4]
Tanto los proyectos protegidos contra la tierra como la construcción de casas regulares tienen una variabilidad significativa en el diseño, los materiales y la mano de obra involucrados. Como tal, es difícil hacer una comparación general del costo entre los dos. [4] Por ejemplo, una pequeña "casa subterránea" construida en el estilo de Oehler tendería a ser significativamente más barata que una casa normal, ya que este enfoque enfatiza que los propietarios hacen gran parte de la excavación y trabajan ellos mismos y utilizan materiales reciclados. por ejemplo para ventanas. Por lo tanto, las casas protegidas de la tierra pueden ser más baratas, y algunas reclaman hasta un 30% menos de costos, pero también pueden ser más caras. [4]Un proyecto personalizado con un diseño complejo de un arquitecto contratado, con materiales y características costosas, y construido por un contratista especializado puede ser significativamente más costoso que una casa normal.
Un factor particular que influye fuertemente en el costo de un refugio de tierra es la cantidad de tierra que lo cubre. Cuanto más tierra cubra la estructura, mayor será el gasto necesario para tener una estructura capaz de soportar la carga (ver también: Techo ). [12] [4]Otro factor de costo importante que tiende a ser exclusivo de los refugios de tierra es la excavación y el relleno del sitio. [12] La cantidad de impermeabilización también es más costosa. Por otro lado, los refugios de tierra deberían tener costos de mantenimiento más bajos, ya que en su mayoría están cubiertos con un exterior poco expuesto. [18]
Muchas instituciones financieras excluyen totalmente el financiamiento en viviendas protegidas por la tierra, [19] o exigen que este tipo de propiedad sea común para el área. [ cita requerida ]
Ventajas [ editar ]
Pasivos de calefacción y refrigeración [ editar ]
Debido a su densidad, la tierra compactada actúa como masa térmica , [12] lo que significa que almacena calor y lo libera de nuevo lentamente. El suelo compactado es más un conductor de calor que un aislante. Se afirma que el suelo tiene un valor R de aproximadamente 0,65-R por centímetro (0,08-R por 1 pulgada), [15] o 0,25-R por 1 pulgada. [12] Las variaciones en el valor R del suelo pueden atribuirse a diferentes niveles de humedad del suelo, con valores R más bajos a medida que aumenta el nivel de humedad. [15] La capa más superficial de la tierra es típicamente menos densa y contiene los sistemas de raíces de muchas plantas diferentes, actuando así como un aislamiento térmico , [12] Es decir, reduce la velocidad de la temperatura que fluye a través de él.
Aproximadamente el 50% del calor del sol se absorbe en la superficie. [20] En consecuencia, la temperatura en la superficie puede variar considerablemente según el ciclo día / noche, según el clima y particularmente según la temporada. Bajo tierra, estos cambios de temperatura se mitigan y retrasan, lo que se denomina retraso térmico . Por lo tanto, las propiedades térmicas de la tierra significan que en invierno la temperatura debajo de la superficie será más alta que la temperatura del aire de la superficie y, a la inversa, en verano, la temperatura de la tierra será más baja que la temperatura del aire de la superficie.
De hecho, en un punto subterráneo lo suficientemente profundo, la temperatura permanece constante durante todo el año, y esta temperatura es aproximadamente la media de las temperaturas de verano e invierno. [20] [15] Las fuentes varían en sus valores establecidos para esta temperatura constante de la tierra profunda (también denominado factor de corrección de amplitud). Los valores reportados incluyen 5–6 m (16–20 pies), [11] 6 m (20 pies), [15] 15 m (49 pies), [20] 4.25 m (13.9 pies) para suelo seco y 6.7 m (22 pies) para suelo húmedo. [21] Por debajo de este nivel, la temperatura aumenta en promedio 2.6 ° C (4.68 ° F) cada 100 m (330 pies) debido al calor que se eleva desde el interior de la Tierra. [20]
Los cambios de temperatura diurnos entre temperaturas máximas y mínimas se pueden modelar como una onda, al igual que los cambios de temperatura estacionales (ver diagrama). En arquitectura, la relación entre las fluctuaciones máximas de la temperatura externa en comparación con la temperatura interna se denomina amortiguación de la amplitud (o factor de amplitud de la temperatura). [11] El cambio de fase es el tiempo que tarda la temperatura externa mínima en llegar al interior. [11]
Cubrir parcialmente un edificio con tierra se suma a la masa térmica de la estructura. [11] Combinado con el aislamiento, esto resulta tanto en la amortiguación de la amplitud como en el desplazamiento de fase. En otras palabras, las estructuras protegidas de la tierra reciben tanto un grado de enfriamiento en verano como calefacción en invierno. [11] Esto reduce la necesidad de otras medidas de calefacción y refrigeración, ahorrando energía. [4] Una desventaja potencial de un edificio térmicamente masivo en climas más fríos es que después de un período prolongado de frío, cuando la temperatura externa aumenta nuevamente, la temperatura interna de la estructura tiende a retrasarse y demorarse más en calentarse (suponiendo que no haya otra forma de calefacción).
Humedad [ editar ]
Otra ventaja es la mayor humedad del aire de 50 a 70% en comparación con las habitaciones sobrecalentadas de casas convencionales en invierno. Además, como las casas de tierra son impermeables, pueden considerarse ideales para aire acondicionado controlado. [ cita requerida ]
El viento y sismo protección [ editar ]
La arquitectura única de las casas de la tierra las protege contra tormentas de viento severas. No pueden ser arrancados o volcados por fuertes vientos. La ingeniería estructural y, sobre todo, la falta de esquinas y partes expuestas (techo), eliminan las superficies vulnerables que, de lo contrario, sufrirían daños por tormentas. [22]Además, las casas de la tierra se benefician de una estabilidad mejorada debido a las formas más naturales de los arcos.
Protección del paisaje y uso del suelo [ editar ]
Otro beneficio del refugio subterráneo es el uso eficiente de la tierra. Muchas casas pueden sentarse debajo del nivel del suelo sin arruinar el hábitat sobre el suelo. Cada sitio puede contener una casa y un césped / jardín.
En comparación con los edificios convencionales, las casas de tierra se adaptan perfectamente a su entorno. Los techos cubiertos de suelo ayudan a incorporar el ambiente, protegen el paisaje natural y contribuyen al equilibrio de oxígeno y nitrógeno del suelo, que de otro modo estaría cubierto por los cimientos de una casa tradicional, lo que inhibe la fijación de nitrógeno y la aireación del suelo. Contrariamente a los techos convencionales, los techos de casas de tierra restauran el área de superficie utilizable al medio ambiente. También se pueden construir como estructuras escalonadas si la pendiente es apropiada, por lo tanto, se usa mucho menos terreno, ya que la estructura se puede construir hasta el límite de la propiedad. [22] Debido a los medios de construcción condensados, quedan más espacios verdes disponibles. Además, las estructuras de casas de tierra pueden construirse fácilmente en terrenos montañosos, a diferencia de las casas convencionales, que requerirían un terreno plano.
Protección contra incendios [ editar ]
En comparación con otros materiales de construcción, como la madera, las casas de tierra cuentan con una eficiente protección contra incendios debido al uso del hormigón y al aislamiento provisto por el techo. Tomando el ejemplo de las naves terrestres, hay un caso reportado donde la estructura sobrevivió al fuego mejor en comparación con otros tipos de edificios. [23]
Plantación techo [ editar ]
La cubierta del techo se realiza utilizando material de excavación que permite plantar plantas útiles. A medida que el techo se acumula y ata la mayor parte del agua de lluvia, los ríos se liberan de grandes cantidades de agua repentinas.
Luz [ editar ]
Las casas de la Tierra se pueden construir con fachadas de vidrio y luces de cúpula, lo que permite que las habitaciones se vuelvan luminosas y se vean invadidas por la luz. Las luces de techo proporcionan luz natural para baños y cuartos secundarios.
La resistencia estructural y capacidad de supervivencia [ editar ]
Debido a la masa de la tierra entre el área habitable de una casa de la tierra y el grado de la superficie, una casa de la tierra ofrece una protección significativa contra el impacto / daño por explosión, o la caída asociada con una bomba nuclear.
Incluyen el uso de la tierra como masa térmica, protección adicional contra los elementos naturales, ahorro de energía, privacidad sustancial en comparación con los hogares más convencionales, uso eficiente de la tierra en entornos urbanos, bajos requisitos de mantenimiento y la capacidad de aprovechar las ventajas pasivas. Diseño de edificios solares .
La reducción de la infiltración de aire dentro de un refugio de tierra puede ser altamente rentable. Debido a que tres paredes de la estructura están rodeadas principalmente por tierra, se expone muy poca superficie al aire exterior. Esto alivia el problema de que el aire caliente se escape de la casa a través de huecos alrededor de las ventanas y las puertas. Además, las paredes de la tierra protegen contra los vientos fríos del invierno que de otra manera podrían penetrar estos huecos. Sin embargo, esto también puede convertirse en un problema potencial de calidad del aire interior. La circulación de aire saludable es clave.
Como resultado del aumento de la masa térmica de la estructura, el retraso térmico de la tierra, la protección contra la infiltración de aire no deseado y el uso combinado de técnicas solares pasivas, la necesidad de calefacción y refrigeración adicionales es mínima. Por lo tanto, hay una reducción drástica en el consumo de energía requerido para el hogar en comparación con los hogares de construcción típica.
A prueba de sonido [ editar ]
Los refugios de la Tierra pueden proporcionar privacidad de los vecinos, así como insonorización. El suelo proporciona protección acústica contra el ruido exterior. Esto puede ser un beneficio importante en áreas urbanas o cerca de carreteras.
Desventajas [ editar ]
Complejidad del diseño [ editar ]
En general, es técnicamente más desafiante diseñar un refugio de tierra en comparación con un hogar normal. Debido al diseño y la construcción poco ortodoxos de las casas protegidas por la tierra, los códigos de construcción y las ordenanzas locales pueden necesitar investigación y / o navegación. Muchas empresas de construcción tienen poca o ninguna experiencia con la construcción protegida de la tierra, lo que puede comprometer la construcción física de incluso los mejores diseños. La arquitectura específica de las casas de la tierra generalmente conduce a paredes redondeadas sin aros, que pueden causar problemas en la decoración interior, especialmente en muebles y pinturas grandes. Sin embargo, estos problemas pueden anticiparse durante el diseño conceptual de una casa de la Tierra.
Energía encarnada [ editar ]
En la construcción ecológica, se describen cuatro fases de "vida útil" de un edificio, a saber, las fuentes de material, la construcción, el uso y la deconstrucción ( evaluación del ciclo de vida ). [11] Los términos carbono cero y construcciones de carbono negativo se refieren a las emisiones netas de gases de efecto invernadero en estas cuatro fases. Por lo tanto, surgen preguntas sobre si ciertas estructuras son verdaderamente amigables con el medio ambiente. Por ejemplo, las materias primas deben ser extraídas de la tierra, transportadas y luego fabricadas en materiales de construcción y transportadas nuevamente para ser vendidas y finalmente transportadas al sitio de construcción. Se pueden usar muchos combustibles fósiles durante cada una de estas etapas.
El refugio de tierra a menudo requiere materiales de construcción más pesados para resistir el peso de la tierra contra las paredes y / o el techo. El hormigón armado, en particular, tiende a usarse en grandes cantidades. La fabricación de cemento en concreto tiende a liberar muchos gases de efecto invernadero.
Los materiales involucrados tienden a ser sustancias no biodegradables. Debido a que los materiales deben mantener el agua afuera, a menudo están hechos de plástico. El concreto es otro material que se utiliza en gran cantidad. Se están probando productos más sostenibles para reemplazar el cemento dentro del concreto (como las cenizas volantes ), así como alternativas al concreto reforzado. La excavación de un sitio también consume mucho tiempo y trabajo. En general, la construcción es comparable a la construcción convencional, ya que el edificio requiere un acabado mínimo y un mantenimiento significativamente menor.
La humedad y calidad del aire interior [ editar ]
Los problemas de filtración de agua, condensación interna , mala acústica y mala calidad del aire interior pueden ocurrir si un refugio de tierra no se ha diseñado y ventilado adecuadamente. Los niveles muy altos de humedad pueden permitir molde crecimiento o moho, asociado con un olor a humedad y, potencialmente, con problemas de salud. La orientación subterránea de muchas casas protegidas por la tierra puede permitir la acumulación de gas radón (que se sabe que aumenta el riesgo de cáncer de pulmón) u otros materiales indeseables (por ejemplo, desprendimiento de gases de los materiales de construcción).
La amenaza de filtración de agua ocurre alrededor de las áreas donde se han penetrado las capas impermeables. La tierra generalmente se asienta gradualmente Los respiraderos y conductos que emergen del techo pueden causar problemas específicos debido a la posibilidad de movimiento. Las losas de concreto prefabricado pueden tener una deflexión de 1/2 pulgada o más cuando la tierra / suelo se coloca sobre ellas. Si los respiraderos o conductos se mantienen rígidos en su lugar durante esta desviación, el resultado suele ser el fallo de la capa de impermeabilización. Para evitar esta dificultad, los respiraderos se pueden colocar en otros lados del edificio (además del techo), o se pueden instalar segmentos separados de tuberías. También se puede usar un tubo más estrecho en el techo que se ajuste perfectamente en un segmento más grande del edificio. La amenaza de filtraciones de agua, condensación,
La condensación y los problemas del aire interior de mala calidad se pueden resolver mediante el uso de tubos de tierra o lo que se conoce como bomba de calor geotérmica, un concepto diferente al de la protección de la tierra. Con la modificación, la idea de los tubos de tierra se puede utilizar para edificios subterráneos: en lugar de hacer un bucle de los tubos de tierra, deje un extremo abierto cuesta abajo para aspirar aire fresco utilizando el efecto de la chimenea al tener salidas de ventilación ubicadas en lo alto del edificio subterráneo.
Luz natural limitada [ editar ]
A pesar de las ventanas grandes (generalmente orientadas al sur en el hemisferio norte ), muchas casas protegidas por la tierra tienen áreas oscuras en las áreas opuestas a las ventanas. Toda la luz natural proveniente de un lado de la casa puede dar un "efecto de túnel o cueva". Esto puede aliviarse mediante el uso estratégico de tragaluces, tubos solares o fuentes de luz artificial.
Riesgo de colapso [ editar ]
Los informes de colapso parecen ser raros. En un caso, un autor y defensor de la protección de la tierra murió cuando un techo de tierra que él diseñó se derrumbó sobre él. [12]
Rutas de escape limitados [ editar ]
En comparación con la casa en la superficie, los refugios de tierra pueden tener rutas de escape limitadas en caso de emergencia, [18] que pueden fallar los códigos de construcción de egreso y fenestración. [12] Por ejemplo, un refugio pasivo de tierra solar con un solo lado expuesto, y la tierra que cubre las otras tres paredes y el techo.
Diseño y Construcción [ editar ]
Diseño [ editar ]
Los hogares protegidos de la tierra a menudo se construyen teniendo en cuenta la conservación de energía y el ahorro. Los diseños específicos de refugios de tierra permiten el máximo ahorro. Para la construcción en pendiente o en una colina, un plan común es colocar todos los espacios de vivienda en el lado de la casa que mira hacia el ecuador (o al norte o al este, según la latitud; consulte "Topografía"). Esto proporciona la máxima radiación solar a los dormitorios, salas de estar y espacios de cocina. Las habitaciones que no requieren luz natural y calefacción extensa, como el baño, el almacenamiento y el lavadero, suelen ubicarse en el lado opuesto (o en una colina) del refugio. Este tipo de diseño también se puede transponer a un diseño de casa de dos niveles con ambos niveles completamente subterráneos. Este plan tiene la eficiencia energética más alta de los hogares protegidos de la tierra debido a la configuración compacta así como a la estructura que está sumergida más profundamente en la tierra. Esto le proporciona una mayor proporción de cobertura de tierra a una pared expuesta que un refugio de un piso.
El tipo de suelo es uno de los factores esenciales durante la planificación del sitio. El suelo debe proporcionar una capacidad de carga y drenaje adecuados , y ayudar a retener el calor. Con respecto al drenaje, el tipo de suelo más adecuado para refugios de tierra es una mezcla de arena y grava . Bueno, las gravas graduadas tienen una gran capacidad de carga (aproximadamente 8,000 libras por pie cuadrado), un excelente drenaje y un bajo potencial de congelación . La arena y la arcilla pueden ser susceptibles a la erosión.. Los suelos arcillosos, mientras que son menos susceptibles a la erosión, a menudo no permiten un drenaje adecuado, y tienen un mayor potencial de alzamientos por heladas. Los suelos arcillosos son más susceptibles a la contracción y expansión térmica. Ser consciente del contenido de humedad del suelo y la fluctuación de ese contenido durante todo el año ayudará a prevenir posibles problemas de calentamiento. Los aumentos de escarcha también pueden ser problemáticos en algunos suelos. Los suelos de grano fino retienen mejor la humedad y son más susceptibles de levantarse. Algunas formas de protegerse contra la acción capilar. los responsables de las acumulaciones de heladas son colocar los cimientos debajo de la zona de congelación o aislar la superficie del suelo alrededor de las bases poco profundas, reemplazar los suelos sensibles a las heladas con material granular e interrumpir la extracción de humedad de los capilares al colocar una capa de drenaje de material más grueso en el suelo existente.
El agua puede causar daños potenciales a los refugios de tierra si se estanca alrededor del refugio. Evitar los sitios con un alto nivel freático es crucial. El drenaje, tanto la superficie como el subsuelo deben tratarse adecuadamente. La impermeabilización aplicada al edificio es fundamental.
Los diseños de atrio tienen un mayor riesgo de inundación, por lo que el terreno circundante debe inclinarse lejos de la estructura en todos los lados. Un tubo de desagüe en el perímetro del borde del techo puede ayudar a recolectar y eliminar agua adicional. Para las casas de bermas, se recomienda un drenaje interceptor en la cresta de la berma a lo largo del borde de la azotea. Drenaje interceptor terreno pantanoso en el medio de la berma también es útil o del dorso de la berma puede ser adosada con muros de contención. En sitios con pendiente la escorrentía puede causar problemas. Se puede construir una cuneta de drenaje o barranco para desviar el agua alrededor de la casa, o se puede instalar una zanja llena de grava con una loseta de drenaje junto con los desagües de la zapata.
La estabilidad del suelo también debe considerarse, especialmente cuando se evalúa un sitio en pendiente. Estas pendientes pueden ser inherentemente estables cuando se las deja solas, pero cortarlas puede comprometer en gran medida su estabilidad estructural. Es posible que se deban construir muros de contención y rellenos para mantener la pendiente antes de la construcción del refugio.
En un terreno relativamente plano, el diseño más apropiado es una casa totalmente empotrada con un patio abierto. En un sitio inclinado, la casa se encuentra justo en la colina. La pendiente determinará la ubicación de la pared de la ventana; La orientación más práctica en climas moderados a fríos es una pared expuesta hacia el sur en el hemisferio norte (y hacia el norte en el hemisferio sur) debido a los beneficios solares. La orientación más práctica en los trópicos más cercanos al ecuador está orientada al norte hacia el afelio (o quizás al noreste) para moderar las temperaturas extremas. Justo fuera de los Trópicos, la forma más práctica de evitar el exceso de calor de la tarde puede ser una casa orientada al este o, si está cerca de la costa oeste, la exposición del extremo este y el extremo oeste, con los dosLados largos incrustados en la tierra.
Dependiendo de la región y el sitio seleccionado para la construcción protegida de la tierra, los beneficios y objetivos de la construcción del refugio de tierra varían. Para climas fríos y templados, los objetivos consisten en retener el calor del invierno, evitar la infiltración, recibir el sol del invierno, utilizar la masa térmica, sombrear y ventilar durante el verano, y evitar los vientos y las zonas frías del invierno. Para climas cálidos y áridos, los objetivos incluyen maximizar la humedad, brindar sombra en el verano, maximizar el movimiento del aire en el verano y retener el calor del invierno. Para climas cálidos y húmedos, los objetivos incluyen evitar la humedad del verano, proporcionar ventilación en el verano y retener el calor del invierno.
Las regiones con temperaturas diarias y estacionales extremas enfatizan el valor de la tierra como una masa térmica. De esta manera, el refugio de tierra es más efectivo en regiones con altas necesidades de refrigeración y calefacción y diferenciales de alta temperatura. En regiones como el sureste de los Estados Unidos, los refugios de tierra pueden necesitar cuidados adicionales en el mantenimiento y la construcción debido a problemas de condensación relacionados con la alta humedad. La temperatura del suelo de la región puede ser demasiado alta para permitir el enfriamiento de la tierra si las temperaturas fluctúan solo ligeramente de día a noche. Preferiblemente, debe haber una radiación solar de invierno adecuada y medios suficientes para la ventilación natural. El viento es un aspecto crítico a evaluar durante la planificación del sitio, por razones relacionadas con la sensación térmica y la pérdida de calor, así como la ventilación del refugio. En el hemisferio norte, Las laderas orientadas al sur tienden a evitar los vientos fríos del invierno que suelen llegar desde el norte. Los refugios totalmente empotrados también ofrecen una protección adecuada contra estos vientos fuertes. Sin embargo, los atrios dentro de la estructura tienen la capacidad de causar una turbulencia menor dependiendo del tamaño. En verano, es útil aprovechar los vientos dominantes. Debido a la disposición limitada de las ventanas en la mayoría de los refugios de tierra, y la resistencia a la infiltración del aire, el aire dentro de una estructura puede estancarse si no se proporciona una ventilación adecuada. Al hacer uso del viento, la ventilación natural puede ocurrir sin el uso de ventiladores u otros sistemas activos. Conocer la dirección y la intensidad de los vientos estacionales es vital para promover la ventilación cruzada. Los respiraderos se colocan comúnmente en el techo de refugios bermeados o totalmente empotrados para lograr este efecto. Los refugios totalmente empotrados también ofrecen una protección adecuada contra estos vientos fuertes. Sin embargo, los atrios dentro de la estructura tienen la capacidad de causar una turbulencia menor dependiendo del tamaño. En verano, es útil aprovechar los vientos dominantes. Debido a la disposición limitada de las ventanas en la mayoría de los refugios de tierra, y la resistencia a la infiltración del aire, el aire dentro de una estructura puede estancarse si no se proporciona una ventilación adecuada. Al hacer uso del viento, la ventilación natural puede ocurrir sin el uso de ventiladores u otros sistemas activos. Conocer la dirección y la intensidad de los vientos estacionales es vital para promover la ventilación cruzada. Los respiraderos se colocan comúnmente en el techo de refugios bermeados o totalmente empotrados para lograr este efecto. Los refugios totalmente empotrados también ofrecen una protección adecuada contra estos vientos fuertes. Sin embargo, los atrios dentro de la estructura tienen la capacidad de causar una turbulencia menor dependiendo del tamaño. En verano, es útil aprovechar los vientos dominantes. Debido a la disposición limitada de las ventanas en la mayoría de los refugios de tierra, y la resistencia a la infiltración del aire, el aire dentro de una estructura puede estancarse si no se proporciona una ventilación adecuada. Al hacer uso del viento, la ventilación natural puede ocurrir sin el uso de ventiladores u otros sistemas activos. Conocer la dirección y la intensidad de los vientos estacionales es vital para promover la ventilación cruzada. Los respiraderos se colocan comúnmente en el techo de refugios bermeados o totalmente empotrados para lograr este efecto. Los atrios dentro de la estructura tienen la capacidad de causar una turbulencia menor dependiendo del tamaño. En verano, es útil aprovechar los vientos dominantes. 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