Domy osłaniane ziemią

Najstarsze ludzkie pomieszczenia znajdowały się w jaskiniach, a później – kiedy budowano już domy – były często wykopane w ziemi albo nią pokryte. Domy ziemne Indian północnoamerykańskich, domy Eskimosów z mocnymi drewnianymi sufitami podtrzymującymi ziemię i grubą pokrywę śnieżną w zimie, a także dawne farmy skandynawskie, to jedne z wielu przykładów szeroko kiedyś stosowanej techniki budowlanej. W czasach współczesnych technika ta budzi rosnące zainteresowanie; znane już są jej udane zastosowania w Europie, Ameryce Północnej i Australii.

Ziemia jest naturalnym materiałem regulującym temperaturę, stąd korzyść z połączenia domu z otaczającym terenem i częściowego lub całkowitego pokrycia dachu darnią. Poniżej granicy przemarzania ziemi, temperatura utrzymuje się na stosunkowo niezmiennym poziomie i zwykle bliska jest średniej rocznej temperaturze powietrza na tym obszarze. Chociaż bliżej powierzchni temperatura zmienia się w ciągu dnia i wraz z porami roku, ziemia w dalszym ciągu łagodzi większe skoki temperatur.

Dom osłonięty ziemią odznacza się więc wyjątkowo stabilną temperaturą w ciągu roku.

Grunt, w zależności od grubości warstwy i właściwości termicznych, opóźnia przenikanie ciepła do tego stopnia, że ciepło nagromadzone w lecie dotrze do domu na początku zimy, a zimowy chłód nie przeniknie domu przed początkiem lata. To opóźnienie w czasie – określane jako „efekt termiczny koła zamachowego” – oznacza, że ziemia wokół domu staje się źródłem ciepła w zimie i chłodu w lecie. Doświadczenie wskazuje, że wystarcza niewielkie dodatkowe ogrzewanie czy chłodzenie, głównie za pomocą biernych systemów słonecznych (patrz str. 86), zmniejszające do minimum uzależnienie od konwencjonalnych źródeł energii. Przykładem efektywności takiej konstrukcji jest zbudowany w Australii dom osłonięty ziemią; w okresie testowania nie korzystano z żadnych konwencjonalnych źródeł energii w celu ogrzewania czy chłodzenia pomieszczeń tego domu, a różnice temperatur wyniosły zaledwie 12°C. W tym samym czasie temperatura na zewnątrz wahała się między -2°C a 42°C.

Domy mogą łączyć się z ziemią w różnym stopniu. Ich dachy, a częściowo także i ściany, mogą być osłonięte ziemią; podłoga może znajdować się na poziomie gruntu, a cała struktura pokryta jest ziemią, lub też poniżej poziomu gruntu z obniżonym patio. Przeszklona ściana skierowana jest w stronę południową, umożliwiając wykorzystanie energii słonecznej i zapewniając ładny widok.

Temperatura gruntu wokół domu osłoniętego ziemią pozostaje 15 do 24 tygodni w tyle za temperaturą powietrza na zewnątrz. Ciepło środka lata dochodzi do podziemnego dachu w połowie jesieni a do podłogi – na początku zimy. Chłodne zimowe powietrze powoli wypycha ciepło do góry, zapewniając chłód w domu w ciągu lata. Ten „termiczny efekt koła zamachowego” utrzymuje przyjemną temperaturę wewnątrz domu.

Zbyt wiele domów w gorącym i wilgotnym klimacie stosuje systemy klimatyzacyjne jako główną metodę chłodzenia w miesiącach letnich. Istnieje przecież wiele alternatywnych rozwiązań, których używano na przestrzeni wieków w różnych krajach. Oczywiście, w klimacie najgorętszym i najbardziej wilgotnym, przy bardzo wysokich temperaturach, może się okazać konieczne użycie jakiejś formy klimatyzacji, ale – przy równoległym zastosowaniu tradycyjnych rozwiązań – potrzeba taka będzie znacznie mniejsza. W takim klimacie należy wykonać szereg czynności, by dom stał się przyjemnym miejscem. Przede wszystkim należy obniżyć temperaturę powietrza, następnie spowodować przyspieszenie ruchu powietrza, wychłodzenie powierzchni, a wreszcie zmniejszenie wilgotności.