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アースシップは、20世紀後半から21世紀初頭にかけて建築家マイケル・レイノルズによって開発された建築様式です。アースシップは、土を詰めたタイヤなどの天然素材とリサイクル素材の両方で作られた、受動的なソーラーシェルターとして機能するように設計されています。アースシップにはさまざまな設備や美観が備わっており、砂漠の極端な気温に耐えるように設計されており、外の天候に関係なく70 °F（21 °C）に近い温度を維持します。アースシップのコミュニティは、もともとリオグランデ川近くのニューメキシコ州北部の砂漠に建設され、その様式は、建設や採用に対する法的反対にもかかわらず、世界各地の小さなコミュニティに広まりました。
レイノルズはニューメキシコに移住し、建築の学位を取得した後、アースシップのデザインを開発しました。これは、公共の設備や化石燃料への依存を最小限に抑えた「オフグリッド対応」住宅として意図されたものです。アースシップは、利用可能な自然資源、特に太陽光と雨水からのエネルギーを利用するように建設されています。室内温度を調整するために蓄熱構造と自然換気で設計されており、建築の知識がほとんどない人でも建設できるように、意図的にシンプルで主に平屋建てになっています。アースシップは、自律的な住宅と持続可能な生活のユートピアの実現と見なすことができます。[ 1 ]
アースシップ建築は1970年代に、建築家マイケル・レイノルズが3つの基準を満たす住宅を設計しようとしたことから始まった。第一に、持続可能な建築様式を採用し、可能な限り地元産の材料やリサイクル材料を使用すること。第二に、自然エネルギー源を利用し、電力網から独立していること。第三に、専門的な建築技術を持たない人でも建設できること。レイノルズの構想は、やがて今日見られるような、土を詰めたU字型のタイヤ住宅へと発展していった。
その名前は、船や宇宙船をイメージして付けられたもので、住人が生きていくために必要なものすべて、つまり住居、電力、廃棄物処理、水、食料を提供できるという住宅の能力を暗示している。
アースシップは、環境に配慮した持続可能な建築設計という目標に貢献する6つの設計原則に基づいて建設されます。
建物の形状は、タイヤを突き固めて90度の鋭角を作るのが難しいため、しばしば馬蹄形になっている。タオスにあるレイノルズの試作建築では、冬場の自然光と日射熱の取り込みを最大化するため、馬蹄形の開口部は南から東に10～15度傾けられており、日当たりの良い壁面には光と熱を取り込む窓が設けられている。
『アースシップ I』という本では、建物の地理的な位置に応じて最適な角度を見つける方法が説明されています。厚くて密度の高い壁は、外気温が寒いときも暑いときも、内部の温度を自然に調整する蓄熱材となります。アースシップの大部分の外壁は土を詰めたタイヤでできていますが、コンクリート、アドベ、土袋、石など、熱を蓄える可能性のある密度の高い材料であれば、原理的にはアースシップに似た建物を作るために使用できます。タイヤの壁は伝統的なレンガ積みのように互い違いに並べられ、下の互い違いのタイヤの長さに等しくなるように、しばしば1段おきに「コンクリートのハーフブロック」が置かれます。コンクリートの使用をさらに減らすために、狭いスペースの間に詰め込まれたタイヤである「スクイーズ」も使用して、段を均一にしたり、タイヤのサイズのばらつきを補正したりします[ 5 ]。
アースシップの版築タイヤは、2人1組のチームで組み立てられます。1人が土をシャベルですくい、1杯ずつタイヤに入れます。もう1人はタイヤの上に立ち、スレッジハンマーを使って土を詰め込みながら、タイヤの周りを円を描くように動き、土が均一になるように、またタイヤが歪まないようにします。[ 6 ]版築タイヤは最大300ポンド（140kg ）にもなるため、通常は現場で土を詰めます。タイヤは土で満たされているため、火にさらされても燃えません。[ 7 ]寒冷地では、タイヤの外側の壁に断熱材が追加されます。
タイヤの壁の上部には、再利用した缶をコンクリートで接合した「缶とコンクリートの結合梁」、または木製の結合梁と木製の靴が取り付けられています。これらは、上部のタイヤ内部に流し込まれたコンクリートブロックであるコンクリートアンカーを使用してタイヤの壁に取り付けられています。木製の結合梁の上に置かれた木製のスペーサーブロックが木製の靴を構成します。木製の結合梁は、コンクリートアンカーにボルトで固定された2層の木材で構成されています。鉄筋は、木製の靴を木製の結合梁に「釘打ち」するために使用されます。
内部の非耐力壁は、再利用した空き缶をコンクリートでつなぎ合わせてハニカム状にしたものがよく用いられ、これらは「ブリキ缶壁」と呼ばれています。これらの壁は通常、厚くアドベで塗り固められ、完成すると伝統的なアドベ壁に似た外観になります。
屋根はトラス構造、またはビガと呼ばれる木製の支持梁で構成されており、それらは木製の土台、あるいは結合梁の上に置かれたブリキ缶の壁の上に載っている。屋根だけでなく、北、東、西に面した壁も断熱材でしっかりと覆われており、熱損失を抑えている。
アースシップは、必要な水をすべて地元の環境から集めるように設計されています。アースシップで使用される水は、雨、雪、結露から集められます。1平方フィートの水につき1インチの雨が集まると、2/3ガロンの水が得られます。 [ 4 ]屋根に水が集まると、沈泥捕捉装置を通って貯水槽に流れ込みます。貯水槽は、細菌や汚染物質をろ過して飲用に適した水にする水処理モジュール（WOM）に重力で水を供給するように配置されています。WOMは、フィルターとDCポンプで構成されています。その後、水は従来の加圧タンクに押し込まれ、一般的な家庭用水圧を作り出します。
このようにして集められた水は、トイレの洗浄を除くすべての家庭活動に使用されます。トイレの洗浄には、少なくとも一度は使用された生活排水（グレーウォーター）が使用されます。これは通常、シンクやシャワーからのろ過された排水です。
グレイウォーター（飲用に適さない再生水）は、アースシップ内では主にトイレの洗浄に使用されます。グレイウォーターを再利用する前に、グリースと粒子フィルター/消化槽を通して、アースシップ内の深さ760 ～1,520mmのゴムライニングされた植物セル[ 8 ]（小型の生体機械）に送られます。ここで、水はバクテリアと植物を使用して酸素化され、ろ過されて栄養負荷が軽減されます[ 9 ] 。 植物セルの下端からの水は、泥炭苔フィルターを通して、貯水槽または井戸に集められます。再生水は、グレイウォーターボードをもう一度通過し、通常のトイレの洗浄に使用されます。
ブラックウォーターとは、トイレで使用された水のことです。アースシップでは、浄化槽内で嫌気性消化を利用して固形廃棄物を自然に分離します。ブラックウォーターは、温室内のグレーウォーター植物とは別に、植物を植えたコンクリート製のセルで使用されます。また、屋外のプランターにも使用できます。ブラックウォーターシステムで食用植物を栽培する際の安全性に関する研究では、大腸菌のレベルが低いことが示されています。ブラックウォーターで食用植物を栽培することは推奨されません。ブラックウォーターの使用を示す計画では、建築許可が却下される可能性があります。
水洗トイレが使用できない場合は、乾式ソーラートイレの使用をお勧めします。
アースシップは、自らエネルギーを収集・貯蔵するように設計されています。電気エネルギーの大部分は太陽光と風力から得られます。アースシップ上またはその近傍に設置された太陽光発電パネルと風力タービンが直流電力を生成し、ディープサイクルバッテリーに蓄えられます。バッテリーは屋上の専用室に設置されています。追加のエネルギーは、ガソリン発電機を使用するか、都市の電力網に接続することで得られます。カナダの冬には、太陽電池の露出面積を3倍以上に増やす必要があります。
アースシップでは、電力調整モジュール（POM）がバッテリーに蓄えられたエネルギーの一部を取り出し、交流電力に変換します。電力調整モジュールは、アースシップ・バイオテクチャー社が提供するプレハブ式のシステムで、アースシップ内部の壁に取り付け、従来の方法で配線するだけです。回路ブレーカーやコンバーターなどの必要な機器も含まれています。電力調整モジュールを通して供給されるエネルギーは、洗濯機、コンピューター、キッチン家電、プリンター、掃除機など、あらゆる家庭用電化製品の稼働に使用できます。理想的には、アースシップ内の電気エネルギーは暖房や冷房には一切使用されません。
アースシップは、太陽熱の吸収と、タイヤの壁や地盤が熱を輸送・貯蔵する能力とのバランスに依存しています。アースシップは、熱容量の特性を利用するように設計されており、外側の土を詰めたタイヤの壁が熱容量を提供し、日中は熱を吸収し、夜間は熱を放射することで、内部の気候を一日中比較的快適に保つことを目的としています。外側のタイヤの壁に加えて、一部のアースシップは地中に埋め込まれており、地中遮蔽効果を利用して温度変動を軽減しています。
アースシップ構造物の中には、暖房シーズン中に地中への熱損失に悩まされているものがある。これは、アースシップが最初に建設されたニューメキシコと、より曇りがちで涼しく湿潤な気候との気候の違いによるものかもしれない。また、熱容量がR値と誤って同一視されたために、熱性能の問題が発生した可能性もある。土壌の帝国単位のR値は、1フィートあたり約1である。[ 10 ] 建築家であり、アースシェルター設計の権威であるマルコム・ウェルズは、深い土壌と暖房された空間の間に帝国単位のR値10の断熱材を推奨している。ウェルズの断熱材の推奨値は、土壌の深さが浅くなるにつれて増加する（負の相関関係）。
アースシップは、蓄熱に加えて、パッシブソーラー暖房と冷房も利用しています。一体型シェード付きの大きな正面窓、トロンブ壁、天窓やスティーブ・ベアの「トラックラック」ソーラートラッカーなどの技術が、熱調節に使用されます。アースシップは、非構造壁で主にガラス板でできている主壁が赤道に直接向くように配置されます。この配置により、最適な日照が得られます。太陽がアースシップの質量を温めるように、太陽光に面した壁は、冬の太陽からの光に対して垂直になるように角度が付けられています。これにより、熱が必要な冬には最大の露出が得られ、熱を避ける必要がある夏には露出が少なくなります。一部のアースシップ、特に寒冷地に建てられたものは、夜間の熱損失を減らすために、太陽光に面した壁に断熱シェードを使用しています。[ 9 ]
グローバルモジュールなどの現在のアースシップ設計では、「二重温室」が採用されており、外側のガラスは赤道に向かって傾斜し、内側のガラス壁がアースシップ内部への通路または廊下を形成しています。この温室は主に食料を栽培するために使用され、同時に家の中の「快適ゾーン」を区切る役割も果たしています。
アースシップ構造は、対流を利用した自然換気システムを備えています。土塁の下から家の内部まで伸びる9.1メートル（30フィート）のパイプが、空気を快適な温度帯まで冷却します。暖かい空気は上昇するため、このシステムは一定の気流を作り出し、冷たい空気が流入し、暖かい空気が温室内の小さな通気窓から排出されます。
エンジェルとイヴォンヌ・カンプは、1996年から1998年にかけて南アフリカで最初のアースシップを建設した。壁のために合計1,500本のタイヤを突き刺した。ハーマナス近郊にあるこのアースシップは、 60ヘクタール（0.23平方マイル）の私有自然保護区内にあり、その保護区は、ゲームフェンスで囲まれた500ヘクタール（1.9平方マイル）のエリアの一部で、ウォーカーベイ自然保護区に隣接している。[ 11 ]
南アフリカで2番目に建てられたアースシップは、カイエリチャにあるリサイクルセンターで、交換所として運営されている。このセンターは2010年12月に完成した。[ 12 ]タイヤで建てられた別の低コスト住宅がブルームフォンテーンで開発中である。[ 13 ] [ 14 ]
南アフリカのアースシップに触発された実験は、オラニアにある居住区とソンスキップ/アードスキップ野外博物館を兼ねたものです。[ 15 ]このアースシップは、世界的なアースシップモデルに基づいており、タイヤを基礎として、アースバッグで屋根の耐力壁を、コブ、缶、ペットボトルで内壁を構築しています。このアースシップは、アースシップの6つの原則すべてに準拠しています。これは世界最大のアースバッグ・アースシップです。[ 16 ]
2013年、エスワティニで住宅の建設計画が進められていた。[ 17 ]
2011年、シエラレオネのゴデリッチ・ウォルドルフ・スクールの建設が始まった。この学校は、アースシップ建築を採用した最初の教育機関だった。マイク・レイノルズとインターン生のチームが最初の2つの教室の完成を手伝ったが、建物の大部分はレイノルズの建築技術の訓練を受けた地域住民によって建てられた。[ 18 ] [ 19 ]
2013 年 10 月にマラウイで新しいプロジェクトが開始される予定でした。最初の訪問中に、チームは予定していた 8 部屋のうち 2 部屋を完成させることができました。[ 20 ] Biotechure Planet Earth は、農村のコミュニティ センターを完成させるために、2015 年にマラウイ プロジェクトに協力するために戻ってきました。[ 21 ]クルーはボランティアのグループと地元の人々で構成され、タイヤ、缶、ボトルで作られた 8 部屋の建物を作り上げました。最終的に、2020 年 2 月にアップロードされたウェブ投稿で、マラウイのカピタにあるコミュニティ構造が完成できることが確認されました。[ 22 ]
アースシップ・アイアンバンクは、マーティンとゾーイ・フレニーによって南オーストラリア州アデレードの南東に建設され、オーストラリアで自治体の許可を得て建設された最初のアースシップである。 [ 23 ]
2000年、マイケル・レイノルズとそのチームは、ベルギーのボイントに最初の住宅用アースシップを建設するためにやって来た。水、電力モジュール、ソーラーパネル、そしてチームがヨーロッパに向かっている間に、ボイントの市長が建築許可に拒否権を行使した。アースシップを建設したいと思っていたジョセフィン・オーバーリームとマイケル・レイノルズは、ベルギーのストロムベークにある彼女の家の裏庭でデモンストレーションモデルを作ることにした。CLEVEL [ 24 ]はベルギーからレイノルズをイギリスのブライトンに招き、2003年に始まったブライトンのアースシップの計画を調整した。これが、レイノルズによる一連の旅行と、イギリス、フランス、オランダでのアースシップの建設の始まりとなった。
2004年、英国初のEarthshipがスコットランドのファイフにあるキングホーン湖にオープンしました。これはSCI慈善団体のボランティアによって建設されました。2005年には、イングランド初のEarthshipがブライトンのスタンマーパークにLow Carbon Trustによって設立されました。2007年、CLEVELとEarthship Biotectureは、英国のブライトンマリーナを見下ろす開発用地に建設するための計画許可を取得しました。この申請は、Daren Howarth、Kevan Trott、Michael Reynoldsが指揮し、英国環境庁とエネルギー節約信託基金から資金提供を受けた6か月の実現可能性調査に続いて行われました。この申請が承認されたのは、この敷地に1、2、3ベッドルームのEarthship住宅16戸を建設するもので、販売価格は25万～40万ポンドと見込まれています。[ 25 ]これらの住宅はすべて、米国で開発され英国向けに適応された基本的なEarthshipの原則に従って設計されています。これらの住宅の建設には15,000本のタイヤが再利用される予定です（英国では毎年約4,000万本のタイヤが焼却されています）。計画には、すでにそこに生息しているトカゲの生息地を改善することも含まれており、これがプロジェクト名が「ザ・リザード」と名付けられた理由です。これはヨーロッパで初めての試みとなるはずでした。[ 26 ]
ヨーロッパ本土で初めて正式な建築許可を得たアースシップ住宅は、フランスの小さな村、ジェールに建てられました。ケバンとジリアン・トロット夫妻が所有していたこの住宅は、2007年4月にケバン、マイク・レイノルズ、そしてタオスのアースシップ・クルーによって建設され、2014年に家族に売却されました。このデザインはヨーロッパの気候に合わせて変更されており、ヨーロッパにおけるアースシップ住宅の先駆けと見なされています。現在はエコツーリストの休暇用住宅として使用されています。[ 27 ]
ヨーロッパの環境へのさらなる適応は、フランスのブルターニュ地方でダレン・ハワースとアドリアンヌ・ノルチェによって行われた。彼らは2007年に建築許可を取得し、2009年に自分たちの家としてブルターニュ・グラウンドハウスを完成させた。建設の経験と学びは、イギリスのグランドデザインシリーズと彼らの著書に記録されている。[ 28 ]
アースシップは、ポルトガル、スペイン、フランス、ベルギー、オランダ、[ 29 ]イギリス、スウェーデン、デンマーク、ドイツ、エストニア、チェコ共和国で建設されているか、建設中です。
ヨーロッパで最初の公式アースシップ地区（アースシップ23棟）は、オランダのオルストに開発されました。建設は2012年春に始まり[ 30 ]、2014年12月に完成しました[ 31 ]。ベルギーでも、デモンストレーション用としてアースシップハイブリッドが1棟建設されています。ベルギーではタイヤの使用が違法（鉛や亜鉛などの有毒金属が漏れる危険性があるため）なので[ 32 ] 、このプロジェクトでは代わりにアースバッグを使用しています。
マイケル・レイノルズがヨーロッパで建設したアースシップは、意図したとおりに機能するように調整する必要がある。湿気やカビの問題が見られたものもあった。[ 33 ]ブライトン大学は、ブライトン・アースシップで熱性能に関する研究を行った。 [ 34 ] [ 35 ]ドイツで初めて成功したアースシップの建設（テンペルホーフ/クレスベルク、2015/16年）では、フラウンホーファー研究所と協力して断熱材を増やし、カビの問題を防ぐために熱橋を減らした。[ 36 ]
2015年、アトキンソン一家はベリーズ南部でアースシップを建設した。このアースシップは、2015年6月にイギリスのチャンネル4で放送されたテレビ番組「Escape to the Wild 」シーズン1、エピソード3で紹介された。
南米初のアースシップは、2014年1月にアルゼンチンのティエラ・デル・フエゴ州ウシュアイアの町に建設されました。現在、この建物はビジターセンターとして機能し、自給自足生活の模範となっています。[ 38 ]
2016年3月、ウルグアイのハウレギベリーにアースシップの学校が建設された。[ 39 ] 2018年5月には、アルゼンチンのマル・チキータに別のアースシップの学校が建設された。[ 40 ]
ドーンとランス・カートラン夫妻は、カンタベリーのアシュバートン近郊にアースシップを建設した。彼らはマイク・レイノルズの著書に触発され、地元の建築家やエンジニアと協力して建設を進めた。地元議会はこのプロジェクトを非常に支援してくれたと報告している。[ 41 ]
映画『ガーベージ・ウォリアー』は、アースシップ（地球の土で作られた船）と、レイノルズが従来とは異なる素材を使ってオフグリッドで家を建てるための許可を得るのに苦労する様子を描いた作品である。
DIYネットワークで放送されたテレビシリーズ「Building Off the Grid」では、アースシップの建設に関する住宅建設エピソードが放送された。
