Vaisseau terrestre

Un Earthship est un style d'architecture développé à la fin du 20e siècle et au début du 21e siècle par l'architecte Michael Reynolds . Les Earthships sont conçus pour se comporter comme des abris solaires terrestres passifs , fabriqués à partir de matériaux naturels et recyclés tels que des pneus remplis de terre . Les Earthships peuvent présenter une variété d'équipements et d'esthétiques, et sont conçus pour résister aux températures extrêmes d'un désert, parvenant à rester près de 21 °C (70 °F) quelles que soient les conditions météorologiques extérieures. Les communautés Earthship ont été construites à l'origine dans le désert du nord du Nouveau-Mexique , près du Rio Grande , et le style s'est répandu dans de petites poches de communautés à travers le monde, dans certains cas malgré l'opposition juridique à sa construction et à son adoption.

Reynolds a développé le concept Earthship après avoir déménagé au Nouveau-Mexique et obtenu son diplôme d'architecture, dans le but de les rendre « hors réseau », avec une dépendance minimale aux services publics et aux combustibles fossiles . Ces maisons sont construites pour utiliser les ressources naturelles disponibles, en particulier l'énergie du soleil et de l'eau de pluie. Elles sont conçues avec une construction à masse thermique et une ventilation transversale naturelle pour réguler la température intérieure, et les conceptions sont intentionnellement simples et principalement à un seul étage, afin que les personnes ayant peu de connaissances en construction puissent les construire. Elles peuvent être perçues comme une réalisation de l' utopie du logement autonome et de la vie durable .

L'architecture Earthship a commencé à se développer dans les années 1970, lorsque l'architecte Michael Reynolds a entrepris de créer une maison qui répondrait à trois critères. Tout d'abord, elle utiliserait une architecture durable et des matériaux locaux ou recyclés autant que possible. Deuxièmement, elle s'appuierait sur des sources d'énergie naturelles et serait indépendante du réseau électrique. Troisièmement, elle serait réalisable pour une personne sans compétences spécialisées en construction. Finalement, la vision de Reynolds s'est transformée en maisons en forme de U en pneus remplis de terre que l'on voit aujourd'hui.

Le nom est basé sur l'idée d'un navire ou d'un vaisseau spatial, afin de faire allusion à la capacité de la maison à fournir tout ce dont ses habitants ont besoin pour survivre : abri, électricité, gestion des déchets, eau et nourriture.

Les Earthships sont construits sur la base de six principes de conception qui contribuent à l'objectif d'une conception de bâtiment écologiquement durable :

1. Construire avec des matériaux naturels et recyclés : les Earthships utilisent des matériaux tels que des pneus usagés, des canettes, des bouteilles, du bois et de la boue.
2. Chauffage et refroidissement thermiques ou solaires : les Earthships se chauffent et se refroidissent grâce à la masse thermique et au gain solaire. Ils n'utilisent pas d'électricité ni de carburant pour maintenir leur température.
3. Electricité solaire et éolienne : L'électricité est collectée à l'aide de panneaux photovoltaïques et parfois d'éoliennes. De plus, les besoins en électricité des bâtiments sont minimisés grâce à l'utilisation d'éclairages et d'appareils à faible consommation d'énergie.
4. Récupération de l’eau : L’eau de pluie et de fonte des neiges est collectée dans le toit et est ensuite stockée dans une citerne pour une utilisation ultérieure.
5. Traitement des eaux usées : Traitement autonome des eaux usées et recyclage des eaux.
6. Production alimentaire : Capacité de production d'aliments biologiques à domicile.

Les bâtiments sont souvent en forme de fer à cheval en raison de la difficulté de créer des angles vifs de 90 degrés avec des pneus enfoncés. Dans le prototype de Reynolds à Taos , l'ouverture du fer à cheval est orientée de 10 à 15 degrés vers l'est du sud pour maximiser la lumière naturelle et le gain solaire pendant les mois d'hiver, avec des fenêtres sur les murs orientés vers le soleil laissant entrer la lumière et la chaleur.

Le livre Earthship I décrit comment trouver le meilleur angle en fonction de l'emplacement géographique du bâtiment. Les murs épais et denses fournissent une masse thermique qui régule naturellement la température intérieure pendant les températures extérieures froides et chaudes. Les murs extérieurs de la majorité des Earthships sont faits de pneus en terre battue, mais tout matériau dense ayant le potentiel de stocker la chaleur, comme le béton , l'adobe , les sacs de terre ou la pierre, pourrait en principe être utilisé pour créer un bâtiment similaire à un Earthship. Les murs en pneus sont décalés comme une maçonnerie traditionnelle et comportent souvent des « demi-blocs de béton » tous les deux rangs, pour égaler la longueur du pneu décalé en dessous. Dans un effort pour réduire encore davantage l'utilisation de béton, ils utilisent également des « squishies » - des pneus enfoncés dans un espace restreint pour égaliser le parcours ou pour compenser la taille variable des pneus.

Les pneus en terre battue d'un Earthship sont assemblés par équipes de deux personnes. Une personne pellette de la terre et la place dans le pneu une pelle à la fois. L'autre personne, qui se tient debout sur le pneu, utilise une masse pour tasser la terre tout en se déplaçant en cercle autour du pneu pour garder la terre uniforme et éviter de déformer le pneu. Les pneus en terre battue peuvent peser jusqu'à 300 lb (140 kg), ils sont donc généralement remplis sur place. Comme le pneu est plein de terre, il ne brûle pas lorsqu'il est exposé au feu. Dans les climats plus froids, une isolation supplémentaire est ajoutée à l'extérieur des parois du pneu.

Au-dessus des murs de pneus se trouvent soit des « poutres de liaison en canettes et béton » constituées de canettes réutilisées jointes par du béton, soit des poutres de liaison en bois avec des sabots en bois. Ceux-ci sont fixés aux murs de pneus à l'aide d'ancrages en béton, des blocs de béton coulés à l'intérieur des pneus supérieurs. Des cales en bois placées au-dessus de la poutre de liaison en bois constituent les sabots en bois. La poutre de liaison en bois se compose de deux couches de bois boulonnées sur les ancrages en béton. Des barres d'armature sont utilisées pour « clouer » les sabots en bois à la poutre de liaison en bois.

Les murs intérieurs non porteurs sont souvent constitués d'un nid d'abeilles de canettes réutilisées reliées par du béton ; on les appelle murs en boîtes de conserve . Ces murs sont généralement recouverts d'une épaisse couche d'adobe et ressemblent aux murs traditionnels en adobe une fois terminés.

Le toit est constitué de fermes, ou poutres de soutien en bois appelées vigas , qui reposent sur des sabots de bois ou des murs en tôle posés sur les poutres de liaison. Le toit ainsi que les murs orientés au nord, à l'est et à l'ouest sont fortement isolés pour réduire les pertes de chaleur.

Le coût moyen en 2019, y compris la main-d'œuvre et le terrain, est d'environ 500 000 $.

Les Earthships sont conçus pour capter toute l'eau dont ils ont besoin dans l'environnement local. L'eau utilisée dans un Earthship est récoltée à partir de la pluie, de la neige et de la condensation. Chaque pouce de pluie collecté par pied carré d'eau produit 2/3 gallons d'eau. Lorsque l'eau s'accumule sur le toit, elle est canalisée à travers un dispositif de récupération des limons et dans une citerne. Les citernes sont positionnées pour alimenter par gravité un module d'organisation de l'eau (WOM) qui filtre les bactéries et les contaminants, la rendant ainsi potable. Le WOM se compose de filtres et d'une pompe à courant continu. L'eau est ensuite poussée dans un réservoir sous pression conventionnel pour créer une pression d'eau domestique courante.

L'eau ainsi recueillie est utilisée pour toutes les activités domestiques, à l'exception de la chasse d'eau des toilettes. Les toilettes sont vidées avec les eaux grises qui ont déjà été utilisées au moins une fois. Il s'agit généralement d'eaux usées filtrées provenant des éviers et des douches.

Les eaux grises , eaux recyclées non potables, sont utilisées dans l'Earthship principalement pour la chasse d'eau des toilettes. Avant de pouvoir être réutilisées, les eaux grises sont canalisées à travers un filtre/digesteur de graisses et de particules et dans une cellule botanique de 30 à 60 pouces (760 à 1 520 mm) de profondeur, doublée de caoutchouc, une machine vivante miniature , à l'intérieur de l'Earthship. Ici, l'eau est oxygénée et filtrée à l'aide de bactéries et de plantes pour réduire la charge en nutriments. L'eau de l'extrémité inférieure de la cellule botanique est dirigée à travers un filtre à tourbe et collectée dans un réservoir ou un puits. L' eau récupérée passe une fois de plus à travers un panneau d'eaux grises et est utilisée pour chasser les toilettes conventionnelles.

L'eau noire est l'eau qui a été utilisée dans les toilettes. Les Earthships utilisent la digestion anaérobie dans leurs fosses septiques , qui séparent naturellement les déchets solides. L'eau noire est utilisée dans des cellules en béton contenant des plantes, séparées des plantes d'eau grise dans la serre ; elle peut également être utilisée dans des jardinières extérieures. Des études sur la sécurité de la culture de plantes alimentaires dans un système d'eaux noires montrent de faibles niveaux de bactéries E. coli Il n'est pas recommandé de planter des plantes comestibles dans les eaux noires ; les permis de construire peuvent être refusés pour les plans indiquant une telle utilisation des eaux noires.

Lorsqu’il n’est pas possible d’utiliser des toilettes à chasse d’eau fonctionnant à l’eau, des toilettes solaires sèches sont recommandées.

Les Earthships sont conçus pour collecter et stocker leur propre énergie. La majorité de l'énergie électrique est récoltée à partir du soleil et du vent. Des panneaux photovoltaïques et des éoliennes sur ou à proximité de l'Earthship génèrent de l'électricité CC qui est stockée dans des batteries à décharge profonde . Les batteries sont logées dans une pièce spécialement conçue sur le toit. De l'énergie supplémentaire peut être obtenue à partir de générateurs à essence ou en s'intégrant au réseau électrique de la ville. Pour les hivers canadiens, les surfaces exposées des cellules solaires doivent être multipliées par plus de trois.

Dans un Earthship, un module d'organisation de l'énergie (POM) prend une partie de l'énergie stockée dans les batteries et l'inverse pour une utilisation en courant alternatif. Le module d'organisation de l'énergie est un système préfabriqué fourni par Earthship Biotecture qui est simplement fixé à un mur à l'intérieur de l'Earthship et câblé de manière conventionnelle. Il comprend l'équipement nécessaire tel que des disjoncteurs et des convertisseurs . L'énergie qui circule dans le module d'organisation de l'énergie peut être utilisée pour faire fonctionner n'importe quel appareil électroménager, y compris les machines à laver, les ordinateurs, les appareils de cuisine, les imprimantes et les aspirateurs. Idéalement, aucune énergie électrique d'un Earthship n'est utilisée pour le chauffage ou le refroidissement.

Les Earthships reposent sur un équilibre entre le gain de chaleur solaire et la capacité des parois des pneus et du sous-sol à transporter et stocker la chaleur. Ils sont conçus pour utiliser les propriétés de la masse thermique et avec l'intention que les parois extérieures des pneus en terre battue fournissent une masse thermique qui absorbera la chaleur pendant la journée et la diffusera pendant la nuit, gardant le climat intérieur relativement confortable toute la journée. En plus des parois extérieures des pneus, certains Earthships sont enfoncés dans la terre pour profiter de l'abri terrestre afin de réduire les fluctuations de température.

Certaines structures de earthships ont souffert de pertes de chaleur dans le sol pendant la saison de chauffage. Cela peut être dû aux différences climatiques entre le Nouveau-Mexique, où les earthships ont été construits pour la première fois, et les climats plus nuageux, plus frais et plus humides. Des problèmes de performance thermique peuvent également être survenus en raison de la masse thermique assimilée à tort à la valeur R. La valeur R impériale du sol est d'environ 1 par pied. Malcolm Wells , architecte et autorité en matière de conception sous abri, recommande une isolation de valeur R impériale de 10 entre les sols profonds et les espaces chauffés. Les recommandations d'isolation de Wells augmentent à mesure que la profondeur du sol diminue (une corrélation négative).

En plus de la masse thermique, les Earthships utilisent le chauffage et le refroidissement solaires passifs . De grandes fenêtres frontales avec des stores intégrés , des murs en trombe et d'autres technologies telles que des puits de lumière ou les trackers solaires « Track Rack » de Steve Baer sont utilisés pour la régulation de la chaleur. Les Earthships sont positionnés de manière à ce que leur paroi principale, qui est non structurelle et composée principalement de feuilles de verre, soit directement orientée vers l'équateur. Ce positionnement permet une exposition solaire optimale. Pour permettre au soleil de chauffer la masse de l'Earthship, la paroi orientée vers le soleil est inclinée de manière à être perpendiculaire à la lumière du soleil d'hiver. Cela permet une exposition maximale en hiver, lorsque la chaleur est souhaitée, et une exposition moindre en été, lorsque la chaleur doit être évitée. Certains Earthships, en particulier ceux construits dans des climats plus froids, utilisent un ombrage isolé sur la paroi orientée vers le soleil pour réduire la perte de chaleur pendant la nuit.

Les modèles actuels d'Earthship, comme le module global, sont dotés d'une « double serre » dans laquelle le verre extérieur est orienté vers l'équateur et une paroi intérieure en verre forme une allée ou un couloir lorsque vous entrez dans l'Earthship. Cette serre est principalement utilisée pour cultiver des aliments ; elle crée également une barrière pour la « zone de confort » à l'intérieur de la maison.

Les structures Earthships disposent d'un système de ventilation naturelle basé sur la convection . Un tuyau de 9,1 m (30 pieds) s'étend de l'intérieur de la maison sous la berme, refroidissant l'air au moment où il atteint la zone de confort. Au fur et à mesure que l'air chaud monte, le système crée un flux d'air constant - de l'air plus frais entrant et de l'air plus chaud soufflant à travers une petite fenêtre ventilée dans la serre.

Angel et Yvonne Kamp ont construit le premier Earthship en Afrique du Sud entre 1996 et 1998. Ils ont enfoncé un total de 1 500 pneus pour les murs. L'Earthship, près d' Hermanus , est situé dans une réserve naturelle privée de 60 hectares (0,23 milles carrés) qui fait partie d'une zone de 500 hectares (1,9 milles carrés) entourée d'une clôture de gibier et borde la réserve naturelle de Walker Bay .

Le deuxième Earthship en Afrique du Sud est un centre de recyclage à Khayelitsha, géré comme un magasin d'échange. Le centre a été terminé en décembre 2010. Une autre maison à bas prix construite avec des pneus est en cours de développement à Bloemfontein .

L'expérience inspirée du Earthship en Afrique du Sud combine des locaux d'habitation et le musée en plein air Sonskip / Aardskip à Orania . Ce Earthship est basé sur le modèle global du Earthship et est construit avec une fondation en pneus, des murs porteurs de toit construits avec des sacs de terre et des murs intérieurs construits avec du torchis, des canettes et des bouteilles en plastique. Ce Earthship adhère aux six principes d'un Earthship. Il s'agit du plus grand Earthship en sacs de terre au monde.

Une maison résidentielle était en phase de planification pour l'Eswatini en 2013.

En 2011, la construction de l' école Waldorf de Goderich en Sierra Leone a commencé . L'école a été le premier établissement d'enseignement à utiliser l'architecture earthship. Bien que Mike Reynolds et une équipe de stagiaires aient aidé à terminer les deux premières salles de classe, la majorité du bâtiment a été construit par des membres de la communauté qui avaient été formés aux techniques de construction de Reynolds.

Un nouveau projet devait débuter au Malawi en octobre 2013. Au cours de cette première visite, l’équipe a pu terminer deux des huit salles prévues. Biotechure Planet Earth est revenue collaborer au projet du Malawi en 2015 afin de terminer le centre communautaire du village rural. L’équipe était composée d’un groupe de bénévoles ainsi que de locaux, tous réunis pour créer un bâtiment de 8 pièces fait de pneus, de canettes et de bouteilles. Finalement, dans un article Web mis en ligne en février 2020, il a été confirmé que la structure communautaire de Kapita, au Malawi, pourrait être terminée.

Earthship Ironbank a été construit par Martin et Zoe Freney au sud-est d'Adélaïde en Australie du Sud et est le premier earthship construit avec l'autorisation du conseil en Australie.

En 2000, Michael Reynolds et son équipe sont venus construire le premier earthship résidentiel à Boingt (Belgique). Alors que l'eau, le module électrique, les panneaux solaires et l'équipe étaient en route vers l'Europe, le maire de Boingt a mis son veto sur le permis de construire. Josephine Overeem, la femme qui voulait construire le earthship, et Michael Reynolds ont décidé de faire une maquette de démonstration dans son jardin, dans sa résidence de Strombeek (Belgique). CLEVEL a invité Reynolds de Belgique à Brighton au Royaume-Uni, et a orchestré les plans du earthship à Brighton, commencés en 2003. Ce fut le début d'une série de voyages effectués par Reynolds et de la construction de earthships au Royaume-Uni, en France et aux Pays-Bas.

En 2004, le tout premier Earthship du Royaume-Uni a été inauguré à Kinghorn Loch à Fife, en Écosse. Il a été construit par des bénévoles de l'association caritative SCI. En 2005, le premier Earthship d'Angleterre a été établi à Stanmer Park , à Brighton, avec le Low Carbon Trust. En 2007, CLEVEL et Earthship Biotecture ont obtenu un permis de construire sur un site de développement surplombant la marina de Brighton au Royaume-Uni. La demande a fait suite à une étude de faisabilité de six mois, orchestrée par Daren Howarth, Kevan Trott et Michael Reynolds et financée par l'Agence britannique de l'environnement et l'Energy Savings Trust. La demande a été retenue pour seize maisons Earthship d'une, deux et trois chambres sur ce site, dont le prix de vente devrait se situer entre 250 000 et 400 000 livres. Les maisons sont toutes conçues selon les principes de base des Earthship développés aux États-Unis et adaptés au Royaume-Uni. 15 000 pneus seront réutilisés pour construire ces maisons (le Royaume-Uni brûle environ 40 millions de pneus chaque année). Les plans prévoient l'amélioration des habitats du site pour les lézards qui y vivent déjà, ce qui explique pourquoi le projet a été baptisé « Le Lézard ». Il s'agirait du premier développement de ce type en Europe.

La première maison Earthship officielle en Europe continentale avec un permis de construire officiel a été construite dans un petit village français appelé Ger. La maison, qui appartenait à Kevan et Gillian Trott, a été construite en avril 2007 par Kevan, Mike Reynolds et une équipe Earthship de Taos, elle a été vendue à une famille en 2014. La conception a été modifiée pour un climat européen et est considérée comme la première d'une longue série pour la scène européenne. Elle est actuellement utilisée comme maison de vacances pour les éco-touristes.

Daren Howarth et Adrianne Nortje ont entrepris une adaptation plus poussée au contexte européen en Bretagne , en France. Ils ont obtenu le permis de construire complet en 2007 et ont terminé le Brittany Groundhouse comme leur propre maison en 2009. L'expérience de construction et l'apprentissage sont documentés dans la série UK Grand Designs et dans leur livre.

Des Earthships ont été construits ou sont en cours de construction au Portugal, en Espagne, en France, en Belgique, aux Pays-Bas, au Royaume-Uni, en Suède, au Danemark, en Allemagne, en Estonie et en République tchèque.

Le premier district officiel de earthships (23 earthships) en Europe a été développé à Olst (Pays-Bas). La construction a commencé au printemps 2012 et s'est achevée en décembre 2014. En Belgique, 1 earthship hybride est également en cours de construction, destiné à servir de bâtiments de démonstration. Comme il est illégal d'utiliser des pneus en Belgique (risque de fuite de métaux toxiques comme le plomb et le zinc), le projet utilise des sacs de terre à la place.

Les Earthships construits en Europe par Michael Reynolds doivent être adaptés pour fonctionner comme prévu. Certains ont montré des problèmes d'humidité et de moisissure. Des recherches sur les performances thermiques ont été menées par l' Université de Brighton sur le Earthship de Brighton. La première construction réussie d'un Earthship en Allemagne (Tempelhof/Kreßberg, 2015/16) a utilisé moins de ponts thermiques mais une isolation accrue en coopération avec un institut Fraunhofer pour éviter tout problème de moisissure.

Un Earthship a été construit en 2015 par la famille Atkinson dans le sud du Belize . Il a été présenté dans l' émission Escape to the Wild de Channel 4 , saison 1, épisode 3, de juin 2015 .

Le Guatemala abrite également deux vaisseaux terrestres.

Le premier Earthship d' Amérique du Sud a été construit en janvier 2014 dans la ville d' Ushuaia , en Terre de Feu , en Argentine . Aujourd'hui, ce bâtiment fonctionne comme un centre d'accueil des visiteurs et un exemple de vie autonome.

En mars 2016, une école Earthship a été construite à Jaureguiberry , en Uruguay . En mai 2018, une autre école Earthship a été construite à Mar Chiquita , en Argentine .

Un Earthship a été construit par Dawn et Lance Kirtlan près d' Ashburton , Canterbury. Ils se sont inspirés des livres de Mike Reynold et ont travaillé avec un architecte et un ingénieur locaux, rapportant que le conseil local était très favorable au projet.

Le film Garbage Warrior parle des Earthships et de la lutte de Reynolds pour obtenir des permis de construire à partir de matériaux non conventionnels et hors réseau.

La série télévisée Building Off the Grid, diffusée sur le réseau DIY , présentait un épisode de construction de maison sur la construction d'un Earthship.