Ein autonomes Gebäude ist ein Gebäude, das entworfen ist, um unabhängig von Infrastrukturunterstützungsdienstleistungen wie der elektrische Macht-Bratrost, der Gasbratrost, die Selbstverwaltungswassersysteme, die Abwasser-Behandlungssysteme, die Sturmabflussrohre, die Nachrichtendienstleistungen, und in einigen Fällen, öffentliche Straßen bedient zu werden.

Verfechter des autonomen Gebäudes beschreiben Vorteile, die reduzierte Umwelteinflüsse, vergrößerte Sicherheit und niedrigere Kosten des Eigentumsrechts einschließen. Einige zitierte Vorteile befriedigen Doktrinen des grünen Gebäudes, nicht Unabhängigkeit per se (sieh unten). Gebäude außer Bratrost verlassen sich häufig sehr wenig auf öffentliche Dienste und sind deshalb sicherer und während der Zivilkatastrophe oder militärischen Angriffe bequemer. (Gebäude außer Bratrost würden Macht oder Wasser nicht verlieren, wenn öffentlicher Bedarf aus irgendeinem Grund in Verlegenheit gebracht würde.)

Der grösste Teil der Forschung und veröffentlichten Artikel bezüglich des autonomen Gebäudes konzentriert sich auf Wohnhäuser.

Britische Architekten Brenda und Robert Vale haben gesagt, dass, bezüglich 2002, "Ist es in allen Teilen Australiens ziemlich möglich, ein 'Haus ohne Rechnungen' zu bauen, die bequem sein würden, ohne zu heizen und kühl zu werden, der seine eigene Elektrizität machen, sein eigenes Wasser sammeln und sich mit seiner eigenen Verschwendung befassen würde... Diese Häuser können jetzt mit Standardtechniken gebaut werden. Es ist möglich, ein "Haus ohne Rechnungen" zu demselben Preis wie ein herkömmliches Haus zu bauen, aber es würde um (25 %) kleiner sein."

Geschichte

In den 1930er Jahren im Laufe der 1950er Jahre der drei Prototyp von Buckminster Fuller haben Häuser von Dymaxion viele Techniken angenommen, um Quellengebrauch wie ein "fogger" Dusche-Kopf zu reduzieren, um Wassergebrauch, eine Verpackungstoilette und eine Vakuumturbine für die elektrische Macht zu reduzieren. Während nicht entworfen als autonom per se die Sorge von Fuller mit dem nachhaltigen und effizienten Design mit der Absicht der Autonomie kongruent ist und gezeigt hat, dass es theoretisch möglich war. Einer des drei Prototyps Häuser von Dymaxion, der Voller erzeugt ein Teil des herkömmlichen Familienwohnsitzes von Graham in Wichita, Kansas gemacht wurde, und jetzt am Museum von Henry Ford wieder aufgebaut worden ist.

In den 1970er Jahren hat eine Gruppe von Aktivisten und Ingenieuren, die sich die Neuen Alchimisten nennen, die Warnungen vor der nahe bevorstehenden Quellenerschöpfung und dem Verhungern geglaubt. Die Neuen Alchimisten waren wegen der Tiefe der in ihre Projekte gelegten Forschungsanstrengung berühmt. Mit herkömmlichen Bautechniken haben sie eine Reihe von "Bioshelter"-Projekten entworfen, von denen das berühmteste die Arche Bioshelter Gemeinschaft für Prinzen Edward Island war. Sie haben die Pläne für alle von diesen, mit ausführlichen Designberechnungen und Entwürfen veröffentlicht. Die Arche hat Wind verwendet hat das Wasserpumpen und die Elektrizität gestützt, und war in der Nahrungsmittelproduktion geschlossen. Es hatte Wohnbereich für Leute, Aquarien, die Tilapia für das Protein, ein Gewächshaus erziehen, das mit Fischwasser und einem Abwasser-Reklamationssystem des geschlossenen Regelkreises bewässert ist, das menschliche Verschwendung in sterilisierten Dünger für die Aquarien wiederverwandt hat. Bezüglich am 2010-01-10 hat die Nachfolger-Organisation den Neuen Alchimisten eine Webseite als das "Neue Alchimie-Institut". Die PEI Arche ist aufgegeben und teilweise mehrere Male renoviert worden.

Die 1990er Jahre haben die Entwicklung von Earthships gesehen, der in der Absicht zum Arche-Projekt ähnlich ist, aber haben sich als ein gewinnorientiertes Wagnis mit Baudetails organisiert, die in einer Reihe von 3 Büchern von Mike Reynolds veröffentlicht sind. Das Baumaterial ist mit der Erde gefüllte Reifen. Das macht eine Wand, die große Beträge der Thermalmasse hat (sieh Erde sich unterstellen). Bermen werden auf ausgestellten Oberflächen gelegt, um weiter die Temperaturstabilität des Hauses zu vergrößern. Das Wassersystem fängt mit Regenwasser an, das für das Trinken, dann die Wäsche, dann das Pflanzenwässern, dann die Toilettenspülung bearbeitet ist, und schließlich wird schwarzes Wasser wieder für mehr Pflanzenwässern wiederverwandt. Die Wasserspeicher werden gelegt und als Thermalmassen verwendet. Macht, einschließlich der Elektrizität, Hitze und Wasserheizung, ist von der Sonnenmacht.

Architekten der 1990er Jahre wie William McDonough und Ken Yeang haben umweltsmäßig verantwortliches Baudesign auf große kommerzielle Gebäude wie Bürogebäude angewandt, sie größtenteils unabhängig in der Energieproduktion machend. Ein Hauptbankgebäude (das Amsterdamer Hauptquartier von ING) in den Niederlanden wurde gebaut, um autonom und ebenso künstlerisch zu sein.

Vorteile

Als ein Architekt oder Ingenieur wird mehr betroffen um die Nachteile von Transport-Netzen und Abhängigkeit von entfernten Mitteln, ihre Designs neigen dazu, mehr autonome Elemente einzuschließen. Der historische Pfad zur Autonomie war eine Sorge für sichere Quellen von Hitze, Macht, Wasser und Essen. Ein fast paralleler Pfad zur Autonomie hat mit einer Sorge für Umwelteinflüsse anfangen sollen, die Nachteile verursachen.

Autonome Gebäude können Sicherheit vergrößern und Umwelteinflüsse durch das Verwenden von Vor-Ort-Mitteln reduzieren (wie Sonnenlicht und Regen), der sonst vergeudet würde. Autonomie reduziert häufig drastisch die Kosten und Einflüsse von Netzen, die dem Gebäude dienen, weil Autonomie die multiplizierende Wirkungslosigkeit des Sammelns und Transportierens von Mitteln kurzschließt. Andere eingeklemmte Mittel, wie Ölreserven und die Retention der lokalen Wasserscheide, können häufig durch nachdenkliche Designs preiswert erhalten werden.

Autonome Gebäude sind gewöhnlich in der Operation energieeffizient, und deshalb aus dem offensichtlichen Grund kostengünstig, dass kleinere Energiebedürfnisse leichter sind, außer Bratrost zu befriedigen. Aber sie können Energieproduktion oder andere Techniken einsetzen, um abnehmenden Ertrag in der äußersten Bewahrung zu vermeiden.

Eine autonome Struktur ist nicht immer umweltfreundlich. Die Absicht der Unabhängigkeit von Unterstützungssystemen wird damit vereinigt, aber zu, andere Absichten des umweltsmäßig verantwortlichen grünen Gebäudes nicht identisch. Jedoch schließen autonome Gebäude auch gewöhnlich etwas Grad der Nachhaltigkeit durch den Gebrauch der erneuerbaren Energie und anderen erneuerbaren Mittel ein, keine Treibhausgase mehr erzeugend, als sie sich und andere Maßnahmen verzehren.

Nachteile

Zuerst und im Wesentlichen ist Unabhängigkeit eine Sache des Grads. Völlige Unabhängigkeit ist sehr hart oder unmöglich zu erreichen. Zum Beispiel ist das Beseitigen der Abhängigkeit vom elektrischen Bratrost relativ einfach, aber wachsend das ganze notwendige Essen ist ein anspruchsvollerer und zeitraubender Vorschlag.

Das Leben in einem autonomen Schutz kann verlangen, dass Opfer in jemandes Lebensstil-Wahlen, persönlichem Verhalten und sozialen Erwartungen macht. Sogar die bequemsten und technologisch fortgeschrittenen autonomen Wohngebäude können einige Unterschiede im Verhalten verlangen. Einige Menschen passen sich leicht an. Andere beschreiben die Erfahrung als ungünstig, irritierend, isolierend, oder gerade als eine unerwünschte Vollzeitstellung. Ein gut bestimmtes Gebäude kann dieses Problem, aber gewöhnlich auf Kosten der reduzierten Autonomie reduzieren.

Ein autonomes Wohngebäude muss (oder umfassend retrofitted) einzeln angefertigt sein, um dem Klima und der Position anzupassen. Passive Sonnentechniken, alternative Toilette und Kanalisationen, Thermalansammeln-Designs, Kellerbatteriesysteme, effiziente Fenstertechnik und die Reihe anderer Designtaktik verlangen etwas Grad von Sonderaufbau, hinzugefügtem Aufwand, andauerndem Experimentieren und Wartung, und haben auch eine Wirkung auf die Psychologie des Raums.

Die Täler, unter anderen, haben gezeigt, dass das außer Bratrost Leben eine praktische, logische Lebensstil-Wahl - unter bestimmten Bedingungen sein kann.

Systeme

Diese Abteilung schließt einige minimale Beschreibungen von Methoden ein, um ein Gefühl für die Nützlichkeit solch eines Bauens zu geben, Indizes der weiteren Information zur Verfügung zu stellen, und einen Sinn von modernen Tendenzen zu geben.

Wasser

Es gibt viele Methoden, Wasser zu sammeln und zu erhalten. Die Gebrauch-Verminderung ist rentabel.

Dränierter Systemwiedergebrauch von Greywater wäscht Wasser zu Toiletten oder zu Wasserrasen und Gärten. Systeme von Greywater können den Wassergebrauch von den meisten Wohngebäuden halbieren; jedoch verlangen sie den Kauf einer Senkgrube, greywater Druckbeaufschlagungspumpe und sekundäres Sondieren. Einige Baumeister installieren Bedürfnisanstalten ohne Wasser und kompostieren sogar Toiletten, die völlig Wassergebrauch in der Abwasser-Verfügung beseitigen.

Die klassische Lösung mit minimalen Lebensstil-Änderungen verwendet gut. Einmal gebohrt verlangt ein Gut-Fuß wesentliche Macht. Jedoch, vorgebracht kann gut-foots Macht-Gebrauch durch den zweifachen oder mehr von älteren Modellen reduzieren. Brunnenwasser kann in einigen Gebieten verseucht werden. Der sono arsenhaltige Filter beseitigt ungesundes Arsen in Brunnenwasser.

Jedoch das Bohren ist gut eine unsichere Tätigkeit mit in einigen Gebieten entleertem aquifers. Es kann auch teuer sein.

In Gebieten mit dem genügend Niederschlag ist es häufig mehr wirtschaftlich, um ein Gebäude zu entwerfen, um Regen mit ergänzenden Wasserübergaben in einem Wassermangel zu verwenden. Regenwasser macht ausgezeichneten weichen washwater, aber braucht Antibakterienbehandlung. Wenn verwendet, für das Trinken, die Mineralergänzungen oder mineralization ist notwendig.

Der grösste Teil der Wüste und gemäßigte Klimas kommen mindestens des Regens pro Jahr. Das bedeutet, dass ein typisches einstöckiges Haus mit einem greywater System seine ganzjährigen Wasserbedürfnisse von seinem Dach allein liefern kann. In den trockensten Gebieten könnte es einen Wasserspeicher dessen verlangen. Vieler Bereichsdurchschnitt des Regens pro Woche, und können diese einen Wasserspeicher als klein als verwenden.

In vielen Gebieten ist es schwierig, ein Dach sauber genug für das Trinken zu halten. Um Schmutz und schlechte Geschmäcke zu reduzieren, verwenden Systeme ein metallenes Sammeln-Dach und eine "Dach Reinigungsmittel" Zisterne, die die ersten 40 Liter ablenkt. Wasserspeicher-Wasser wird gewöhnlich chlort, obwohl Rückosmose-Systeme noch besseres Qualitätstrinkwasser zur Verfügung stellen.

Moderne Wasserspeicher sind gewöhnlich große Plastikzisternen. Ernst-Zisternen auf kurzen Türmen sind zuverlässig, so sind Pumpe-Reparaturen weniger dringend. Der am wenigsten teure Hauptteil-Wasserspeicher ist ein umzäunter Teich oder Lache am Boden-Niveau.

Das Reduzieren der Autonomie reduziert die Größe und den Aufwand von Wasserspeichern. Viele autonome Häuser können Wassergebrauch unten pro Person pro Tag reduzieren, so dass in einem Wassermangel ein Monat von Wasser billig über den Lastwagen geliefert werden kann. Selbstübergabe ist häufig durch die Installation von Stoff-Wasserzisternen möglich, die das Bett eines Pritschenwagens passen.

Es kann günstig sein, den Wasserspeicher als ein Hitzebecken oder die Falle für eine Wärmepumpe oder Klimatisierungssystem zu verwenden; jedoch kann das kaltes Trinkwasser warm machen, und kann in trockeneren Jahren die Leistungsfähigkeit des HVAC Systems vermindern.

Sonnenstills kann Trinkwasser von Abzugsgraben-Wasser oder Wasserspeicher-Wasser, besonders hohe Leistungsfähigkeit vielfache Wirkungsverdunstungsdesigns effizient erzeugen, die den Evaporator (S) und Kondensator (En) trennen.

Neue Technologien, wie Rückosmose können unbegrenzte Beträge von reinem Wasser von beschmutztem Wasser, Ozeanwasser, und sogar von feuchter Luft schaffen. Wasserschöpfer sind für Jachten verfügbar, die Meerwasser und Elektrizität in trinkbares Wasser und Salzwasser umwandeln. Atmosphärische Wassergenerator-Extrakt-Feuchtigkeit von trockener Wüste-Luft und Filter es zu reinem Wasser.

Abwasser

Quelle

Die Annäherungen behandeln unten menschliches Exkrement als eine Verschwendung aber nicht eine Quelle. Das Kompostieren von Toiletten verwendet Bakterien, um menschliche Fäkalien in den nützlichen, geruchlosen, hygienischen Kompost zu zersetzen. Der Prozess ist hygienisch, weil Boden-Bakterien den menschlichen pathogens sowie den grössten Teil der Masse der Verschwendung essen. Dennoch verbieten die meisten Gesundheitsbehörden direkten Gebrauch von "humanure", um Essen anzubauen. Die Gefahr ist mikrobische und Virenverunreinigung. In einer trockenen Kompostieren-Toilette wird die Verschwendung verdampft oder zu Benzin (größtenteils Kohlendioxyd) verdaut und abreagiert, so erzeugt eine Toilette nur einige Pfunde des Komposts alle sechs Monate. Um den Gestank zu kontrollieren, verwenden moderne Toiletten einen kleinen Fächer, um die Toilette unter dem negativen Druck zu behalten, und den gasses zu einem Entlüftungsrohr zu erschöpfen.

Einige Hausabwasser-Behandlungssysteme verwenden biologische Behandlung, gewöhnlich Betten von Werken und Aquarien, die Nährstoffe und Bakterien absorbieren und greywater und Abwasser zu reinem Wasser umwandeln. Dieser Gestank - und farbenfreies zurückgefordertes Wasser kann an Toiletten und Wasser außerhalb Werke gewöhnt sein. Wenn geprüft, nähert es sich Standards für trinkbares Wasser. In Klimas, die frieren, müssen die Werke und Aquarien in einem kleinen Gewächshaus-Raum behalten werden. Gute Systeme brauchen fast so viel Sorge wie ein großes Aquarium.

Elektrische Einäschern-Toiletten verwandeln Exkrement in einen kleinen Betrag der Asche. Sie sind zur Berührung kühl, haben kein Wasser und keine Pfeifen, und verlangen eine Luftöffnung in einer Wand. Sie werden in entfernten Gebieten verwendet, wo der Gebrauch von Faulräumen beschränkt wird, um gewöhnlich Nährlasten in Seen zu reduzieren.

Der bioreactor der NASA ist eine äußerst fortgeschrittene biologische Kanalisation. Es kann Abwasser in Luft und Wasser durch die mikrobische Handlung verwandeln. NASA plant, es in der besetzten Mission von Mars zu verwenden.

Ein großer Nachteil von komplizierten biologischen Abwasser-Behandlungssystemen ist, dass, wenn das Haus leer ist, die Kanalisation biota zu Tode hungern kann.

Eine andere Methode ist das Destillationssystem des Urins zum Wasser der NASA.

Verschwendung

Das Abwasser-Berühren ist für das Gesundheitswesen notwendig. Viele Krankheiten werden durch schlecht fungierende Kanalisationen übersandt.

Das Standardsystem ist ein mit Ziegeln gedecktes mit einem Faulraum verbundenes Liek-Feld. Die Grundidee ist, ein kleines System mit der primären Abwasser-Behandlung zu versorgen. Matsch lässt sich zum Boden des Faulraums nieder, wird durch das anaerobic Verzehren teilweise reduziert, und Flüssigkeit wird im Liek-Feld verstreut. Das Liek-Feld ist gewöhnlich weniger als ein Yard-Wachsen-Gras. Faulräume können völlig durch den Ernst, und wenn gut geführt, funktionieren, sind vernünftig sicher.

Faulräume müssen regelmäßig durch einen Honigwagen gepumpt werden, um nicht abnehmende Festkörper zu beseitigen. Misserfolg, einen Faulraum zu pumpen, kann Überschwemmung verursachen, die das Liek-Feld beschädigt, und Grundwasser verseucht. Faulräume können auch einige Lebensstil-Änderungen, wie das nicht Verwenden von Müll-Verfügungen verlangen, Minderung von Flüssigkeiten hat in die Zisterne errötet, und Minderung nichtverdaulicher Festkörper hat in die Zisterne errötet. Zum Beispiel wird septisches sicheres Toilettenpapier empfohlen.

Jedoch bleiben Faulräume populär, weil sie Standardsondieren-Vorrichtungen erlauben, und wenige oder keine Lebensstil-Opfer verlangen.

Das Kompostieren oder Verpackungstoiletten macht es wirtschaftlich und hygienisch, um Abwasser als ein Teil des normalen Müll-Sammlungsdienstes wegzuwerfen. Sie reduzieren auch Wassergebrauch anderthalbmal, und beseitigen die Schwierigkeit und den Aufwand von Faulräumen. Jedoch verlangen sie, dass die lokale Geländeauffüllung hygienische Methoden verwendet.

Verbrennungsofen-Systeme sind ziemlich praktisch. Die Asche, ist und weniger biologisch sicher als 1/10 das Volumen der ursprünglichen Verschwendung, aber wie die ganze Verbrennungsofen-Verschwendung, wird gewöhnlich als gefährliche Verschwendung klassifiziert.

Einige der ältesten Vorsystemabwasser-Typen sind Grube-Toiletten, Latrinen und Anbauten. Diese werden noch in vielen Entwicklungsländern verwendet.

Sturmabflussrohre

Drainage-Systeme sind ein entscheidender Kompromiss zwischen der menschlichen Bewohnbarkeit und einer sicheren, nachhaltigen Wasserscheide. Gepflasterte Gebiete und Rasen oder Rasen erlauben viel Niederschlag nicht, durch den Boden durchzusickern, um aquifers wieder zu laden. Sie können Überschwemmung und Schaden in der Nachbarschaft verursachen, als das Wasser über die Oberfläche zu einem niedrigen Punkt fließt.

Gewöhnlich werden wohl durchdachte, kapitalintensive Sturmabwasserleitungsnetze konstruiert, um sich mit stormwater zu befassen. In einigen Städten, wie das viktorianische Zeitalter Londoner Abwasserleitungen oder viel von der alten Stadt Toronto, wird das Sturmwassersystem mit dem hygienischen Abwasserleitungssystem verbunden. Im Falle des schweren Niederschlags wird die Last auf dem Klärwerk am Ende der Pfeife zu groß, um zu behandeln, und rohes Abwasser wird in haltende Zisternen, und manchmal in Oberflächenwasser abgeladen.

Autonome Gebäude können Niederschlag auf mehrere Weisen richten:

Wenn ein Wasser, das swale für jeden Hof absorbiert, mit durchlässigen konkreten Straßen verbunden wird, können Sturmabflussrohre aus der Nachbarschaft weggelassen werden. Das kann mehr als 800 $ pro Haus (die 1970er Jahre) durch das Beseitigen von Sturmabflussrohren sparen. Eine Weise, die Ersparnisse zu verwenden, ist, größere Menge zu kaufen, der mehr Annehmlichkeiten an denselben Kosten erlaubt. Durchlässiger Beton ist ein feststehendes Produkt in warmen Klimas, und in der Entwicklung, um Klimas einzufrieren. In eiskalten Klimas kann die Beseitigung von Sturmabflussrohren häufig noch für genug Land zahlen, um swales (seichte Wassersammeln-Abzugsgräben) oder Wasserbehindern-Bermen stattdessen zu bauen. Dieser Plan stellt mehr Land für Hausbesitzer zur Verfügung und kann interessantere Topografie dafür anbieten, gärtnerisch zu gestalten.

Ein grünes Dach gewinnt Niederschlag und verwendet das Wasser, um Werke zu wachsen. Es kann in ein neues Gebäude eingebaut oder verwendet werden, um ein vorhandenes Dach zu ersetzen.

Elektrizität

Da Elektrizität ein teures Dienstprogramm ist, ist der erste Schritt zur Bewahrung, ein Haus und Lebensstil zu entwerfen, um Nachfrage zu reduzieren. Neonlichter, Laptops und gasangetriebene Kühlschränke sparen Elektrizität, obwohl gasangetriebene Kühlschränke nicht sehr effizient sind. Es gibt auch supereffiziente elektrische Kühlschränke, wie diejenigen, die von der Gesellschaft von Sun Frost erzeugt sind, von denen einige nur ungefähr halb so viel Elektrizität verwenden wie eine Massenmarkt-Energie sternsteuerpflichtiger Kühlschrank.

Mit einem Sonnendach können Sonnenzellen elektrische Macht zur Verfügung stellen. Sonnendächer haben das Potenzial, um rentabler zu sein, als retrofitted Sonnenmacht, weil Gebäude Dächer irgendwie brauchen. Moderne Sonnenzellen dauern ungefähr 40 Jahre, der sie eine angemessene Investition in einigen Gebieten macht. Sonnenzellen haben nur kleine Lebensstil-Einflüsse: Die Zellen müssen ein paar Male pro Jahr gereinigt werden.

Mehrere Gebiete, die an Sonne Mangel haben, haben Wind. Um Macht zu erzeugen, braucht das durchschnittliche autonome Wohngebäude nur einen kleinen Windgenerator, 5 Meter oder weniger im Durchmesser. Auf einem 30 Meter hohen Turm kann diese Turbine genug Macht zur Verfügung stellen, Sonnenmacht in bewölkten Tagen zu ergänzen. Gewerblich verfügbarer Windturbinengebrauch, ist "ein bewegender Teil" AC Generatoren und passive, mit Federn selbstversehende Klingen seit Jahren der Operation ohne Dienst auf Robbenjagd gegangen.

Der größte Vorteil der Windmacht besteht darin, dass größere Windturbinen niedrigere Kosten pro Watt haben als Sonnenzellen, vorausgesetzt dass es Wind gibt. Jedoch ist Position kritisch. Da einige Positionen an Sonne für Sonnenzellen Mangel haben, haben einige Positionen an genügend Wind für eine wirtschaftliche Turbineninstallation Mangel. In der Großen Prärie der Vereinigten Staaten kann eine 10-Meter-Turbine genug Energie liefern, ein gut gebautes vollelektrisches Haus zu heizen und abzukühlen. Der Wirtschaftsgebrauch in anderen Gebieten verlangt Forschung, und vielleicht eine Standortaufnahme.

Während Zeiten der niedrigen Nachfrage kann Übermacht in Batterien für den zukünftigen Gebrauch versorgt werden. Jedoch müssen Batterien alle wenigen Jahre ersetzt werden. In vielen Gebieten können Batterieausgaben durch die Befestigung des Gebäudes dem elektrischen Macht-Bratrost und Funktionieren des Macht-Systems mit dem Nettomessen beseitigt werden. Dienstprogramm-Erlaubnis ist erforderlich, aber solche kooperative Generation wird in einigen Gebieten (zum Beispiel, Kalifornien) gesetzlich beauftragt.

Ein Bratrost-basiertes Gebäude ist weniger autonom, aber mehr wirtschaftlich und mit weniger Lebensstil-Opfern nachhaltig. In ländlichen Gebieten können die Kosten und Einflüsse des Bratrostes durch das Verwenden einzelner Leitungserdrücksysteme (zum Beispiel, des MALZ-SYSTEMS) reduziert werden.

In Gebieten, die an Zugang zum Bratrost Mangel haben, kann Batteriegröße durch das Umfassen eines Generators reduziert werden, um die Batterien während verlängerter Nebel oder anderer Bedingungen der niedrigen Macht wieder zu laden. Hilfsgeneratoren werden gewöhnlich von Propan, Erdgas, oder manchmal Diesel geführt. Eine Stunde der Aufladung stellt gewöhnlich einen Tag der Operation zur Verfügung. Moderne Wohnladegeräte erlauben dem Benutzer, die stürmenden Zeiten zu setzen, so ist der Generator nachts ruhig. Einige Generatoren prüfen automatisch sich einmal pro Woche.

Neue Fortschritte in passiv stabilen magnetischen Lagern können eines Tages billige Lagerung der Macht in einem Schwungrad in einem Vakuum erlauben. Gut geförderte Gruppen wie Kanadas Ballard Macht-Systeme arbeiten auch, um eine "verbessernde Kraftstoffzelle zu entwickeln,", ein Gerät, das Wasserstoff und Sauerstoff erzeugen kann, wenn Macht verfügbar ist, und diese effizient verbindet, wenn Macht erforderlich ist.

Erdbatterien klopfen elektrische Ströme in der Erde haben telluric Strom genannt. Sie können überall im Boden installiert werden. Sie stellen nur niedrige Stromspannungen und Strom zur Verfügung. Sie waren an Macht-Telegrafen im 19. Jahrhundert gewöhnt. Als Gerät-Wirksamkeit zunimmt, können sie praktisch werden.

Mikrobische Kraftstoffzellen erlauben schließlich die Generation der Elektrizität von der Biomasse. Verschieden von der direkten Einäscherung der Biomasse jedoch ist die Methode mit einer mikrobischen Kraftstoffzelle völlig emissionless. Das Werk kann gehackt und als Ganzes umgewandelt werden, oder es kann lebendig verlassen werden, so dass überflüssige Säfte vom Werk von Bakterien umgewandelt werden können.

Heizung

Die meisten autonomen Gebäude werden entworfen, um Isolierung, Thermalmasse und passive Sonnenheizung und das Abkühlen zu verwenden. Beispiele von diesen sind trombe Wände und andere Technologien als Dachluken.

Passive Sonnenheizung kann die meisten Gebäude in sogar den kältesten Klimas heizen. In kälteren Klimas können Extraaufbaukosten nur um 15 % mehr sein als neue, herkömmliche Gebäude. In warmen Klimas, diejenigen, die weniger als zwei Wochen von frostigen Nächten pro Jahr haben, gibt es keinen Kosteneinfluss.

Die grundlegende Voraussetzung für die passive Sonnenheizung ist, dass die Sonnensammler dem vorherrschenden Sonnenlicht (Süden in der Nordhemisphäre, Norden in der südlichen Halbkugel) gegenüberstehen müssen, und das Gebäude Thermalmasse vereinigen muss, um es warm in der Nacht zu halten.

Eine neue, etwas experimentelle Sonnenheizungsanlage "Auf Jahresbasis umgerechnete geo Sonnenheizung" ist sogar in Gebieten praktisch, die wenig oder kein Sonnenlicht im Winter bekommen.

Es verwendet den Boden unter einem Gebäude für die Thermalmasse. Niederschlag kann die Hitze wegtragen, so wird der Boden mit Röcken der Plastikisolierung beschirmt. Die Thermalmasse dieses Systems ist genug billig und groß, dass es genug Sommerhitze versorgen kann, um ein Gebäude für den ganzen Winter und genug Winterkälte zu wärmen, um das Gebäude im Sommer abzukühlen.

In auf Jahresbasis umgerechneten geo Sonnensystemen ist der Sonnensammler häufig von getrennt (und heißer oder kälter als) der Wohnraum. Das Gebäude kann wirklich von der Isolierung, zum Beispiel, dem Strohballen-Aufbau gebaut werden. Einige Gebäude sind aerodynamisch entworfen worden, so dass die Konvektion über Kanäle und Innenräume jedes Bedürfnis nach Ventilatoren beseitigt.

Ein bescheideneres "tägliches" Sonnendesign ist sehr praktisch. Zum Beispiel, für ungefähr eine 15-%-Prämie im Gebäude von Kosten, verwenden die Gebäudecodes von Passivhaus in Europa hohe Leistungsisolieren-Fenster, R-30 Isolierung, HRV Lüftung und eine kleine Thermalmasse. Mit bescheidenen Änderungen in der Position des Bauens erlaubt modernes Krypton - oder Argon-isolierte Fenster normal aussehenden Fenstern, passive Sonnenhitze zur Verfügung zu stellen, ohne Isolierung oder Strukturkraft in Verlegenheit zu bringen. Wenn eine kleine Heizung seit den kältesten Nächten verfügbar ist, können eine Platte oder Kellerwasserspeicher die erforderliche Thermalmasse billig zur Verfügung stellen. Gebäudecodes von Passivhaus bringen insbesondere ungewöhnlich gute Innenluftqualität, weil die Gebäude die Luft mehrere Male pro Stunde ändern, sie obwohl ein Hitzeex-Wechsler passierend, um Hitze im Inneren zu behalten.

In allen Systemen vergrößert eine kleine ergänzende Heizung persönliche Sicherheit und reduziert Lebensstil-Einflüsse für die kleine Verminderung der Autonomie. Die zwei populärsten Heizungen für Häuser "extreme hohe Leistungsfähigkeit" sind eine kleine Wärmepumpe, die auch Klimaanlage oder einen zentralen hydronic (Heizkörper) Luftheizung mit Wasser zur Verfügung stellt, das vom Wassererwärmer wiederzirkuliert. Designs von Passivhaus integrieren gewöhnlich die Heizung mit dem Lüftungssystem.

Das Erdschützen und der Windschutz können auch den absoluten Betrag der durch ein Gebäude erforderlichen Hitze reduzieren. Um mehrere Fuß unter der Erde erstreckt sich Temperatur von in North Dakota zu im Südlichen Florida. Windbrechungen reduzieren den Betrag der von einem Gebäude weggetragenen Hitze.

Rund gemachte, aerodynamische Gebäude verlieren auch weniger Hitze.

Eine steigende Zahl von kommerziellen Gebäuden verwendet einen vereinigten Zyklus mit der Kraftwärmekopplung, um Heizung, häufig Wasserheizung, von der Produktion eines Erdgas-Erwiderungsmotors, Gasturbine oder stirling elektrischen Generators zur Verfügung zu stellen.

Häuser haben vorgehabt, mit Unterbrechungen in öffentlichen Diensten fertig zu werden, allgemein vereinigen einen Holzofen, oder Hitze und Macht vom Diesel oder hat Benzin unabhängig von ihren anderen Heizungsmechanismen in Flaschen abgefüllt.

Elektrische Heizgeräte und elektrische Öfen können Hitze ohne Verschmutzungen (abhängig von Macht-Quelle) zur Verfügung stellen, aber große Beträge der Elektrizität verwenden. Wenn genug Elektrizität durch Sonnenkollektoren, Windturbinen oder andere Mittel zur Verfügung gestellt wird, dann werden elektrische Heizgeräte und Öfen ein praktisches autonomes Design.

Wasserheizung

Sonnenwassererwärmer sind weit nützlich, weil sie große Beträge des Brennstoffs sparen können. Außerdem können kleine Änderungen im Lebensstil, wie das Tun der Wäscherei, Teller und des Badens in Sonnentagen, ihre Leistungsfähigkeit außerordentlich vergrößern. Um weiter die Leistungsfähigkeit der Wasserheizung, entweder mit oder ohne heiße Sonnenwasserhitzewiederverwertungseinheiten zu vergrößern, erlangen Hitze von drainlines wieder, der dadurch Wasserheizungskapazität vergrößert, und das Reduzieren der Energie hat gepflegt, Wasser zu heizen.

Der grundlegende Trick in einer Sonnenwasserheizungsanlage soll eine gut isolierte haltende Zisterne verwenden. Einige Systeme sind Vakuum - isoliert, etwas wie große Thermosflaschen handelnd. Die Zisterne wird mit heißem Wasser in Sonnentagen gefüllt, und zu jeder Zeit bereitgestellt. Verschieden von einem herkömmlichen Zisterne-Wassererwärmer wird die Zisterne nur gefüllt, wenn es Sonnenlicht gibt.

Gute Lagerung macht einen kleineren, Sammler der höheren Technologie ausführbar. Solche Sammler können relativ exotische Technologien, wie Vakuumisolierung und reflektierende Konzentration des Sonnenlichtes verwenden.

Aktuelle praktische, bequeme Wasserheizungsanlagen verbinden die Sonnenheizungsanlage mit einer thermostatischen gasangetriebenen Fluss-Heizung, so dass die Temperatur des Wassers entspricht, und der Betrag unbegrenzt ist. Das reduziert wieder Lebensstil-Einflüsse an einigen Kosten in der Autonomie. Ideal würde das ein Kraftwärmekopplungssystem sein, das andere Energie erzeugt, und lokal erzeugte Brennstoffe verwendet.

Hitzewiederverwertung, cogenereration und das Sonnenvorwärmen können 50-75 % des sonst verwendeten Benzins sparen. Außerdem stellen einige Kombinationen überflüssige Zuverlässigkeit zur Verfügung, indem sie mehrere Quellen der Hitze gehabt wird.

Ein Behörden-Verfechter, der Gas- oder Erdgas in Flaschen abgefüllt hat, durch biogas ersetzt werden. Jedoch ist das gewöhnlich unpraktisch, wenn Viehbestand nicht vor-ort-ist. Die Verschwendung einer einzelnen Familie ist gewöhnlich ungenügend, um genug Methan für nichts mehr als kleine Beträge des Kochens zu erzeugen.

Das Abkühlen

Auf Jahresbasis umgerechnete geo Sonnengebäude haben häufig begraben, wasserdichte Röcke der Isolierung geneigt, die sich von den Fundamenten ausstrecken, um Hitzeleckage zwischen der Erde zu verhindern, die als Thermalmasse und der Oberfläche verwendet ist.

Weniger dramatische Verbesserungen sind möglich. Windows kann im Sommer beschattet werden. Über Dachüberhang kann übergehängt werden, um den notwendigen Schatten zur Verfügung zu stellen. Diese beschatten auch die Wände des Hauses, kühl werdende Kosten reduzierend.

Ein anderer Trick soll die Thermalmasse des Bauens nachts abkühlen, und dann das Gebäude von der Thermalmasse während des Tages abkühlen. Es hilft, zu Weg-Kälte-Luft von einem Himmel gegenüberstehenden Heizkörper (vielleicht eine Luftheizung Sonnensammler mit einem abwechselnden Zweck) oder evaporative Kühler direkt durch die Thermalmasse fähig zu sein. In klaren Nächten, sogar in tropischen Gebieten, können Himmel-Einfassungen-Heizkörper unter dem Einfrieren kühl werden.

Wenn ein kreisförmiges Gebäude aerodynamisch glatt, und kühler ist als der Boden, kann es durch die "Kuppel-Wirkung passiv abgekühlt werden." Viele Installationen haben berichtet, dass eine reflektierende oder helle Kuppel eine lokale vertikale Hitze gesteuerter Wirbelwind veranlasst, der kühlere Oberluft nach unten in eine Kuppel saugt, wenn die Kuppel richtig (eine einzelne Oberöffnung und peripherische Öffnungen) abreagiert wird. Einige Menschen haben ein Temperaturdifferenzial so hoch gemeldet wie zwischen dem Inneren der Kuppel und der Außenseite. Buckminster Fuller hat diese Wirkung mit einem einfachen Hausdesign entdeckt, das von einem Korn-Silo angepasst ist, und hat sein Haus von Dymaxion und geodätische Kuppeln angepasst, um es zu verwenden.

Kühlschränke und Klimaanlagen, die von der überflüssigen Hitze eines Dieselmotorauslassventils, Heizungsflusen oder Sonnensammlers funktionieren, gehen in Gebrauch ein. Diese verwenden dieselben Grundsätze wie ein Gaskühlschrank. Normalerweise treibt die Hitze von Flusen eine "Absorptionskälteanlage" an. Das kalte Wasser oder Salzwasser von der Kälteanlage werden verwendet, um Luft oder einen gekühlten Raum abzukühlen.

Kraftwärmekopplung ist in neuen kommerziellen Gebäuden populär. In aktuellen Kraftwärmekopplungssystemen erzeugen kleine Gasturbinen oder stirling von Erdgas angetriebene Motoren Elektrizität, und ihr Auslassventil steuert eine Absorptionskälteanlage.

Ein Lastwagen-Trailer-Kühlschrank, der von der überflüssigen Hitze eines Dieselauslassventils eines Traktors funktioniert, wurde von NRG Solutions, Inc demonstriert. NRG hat einen hydronic Ammoniak-Gashitzeex-Wechsler und Zerstäuber, die zwei notwendig neu, nicht gewerblich verfügbare Bestandteile einer überflüssigen Hitze gesteuerter Kühlschrank entwickelt.

Ein ähnliches Schema (das mehrphasige Abkühlen) kann durch einen evaporative Mehrstufenkühler sein. Die Luft wird durch einen Spray der Salz-Lösung von dehumidify es dann durch einen Spray der Wasserlösung passiert, es, dann eine andere Salz-Lösung von dehumidify es wieder abzukühlen. Das Salzwasser muss regeneriert werden, und das kann wirtschaftlich mit einer niedrigen Temperatur Sonnen-noch getan werden. Mehrphasige evaporative Kühler können die Lufttemperatur durch 50°F (28°C) senken, und noch Feuchtigkeit kontrollieren. Wenn der Salzwasser-Wiedergenerator hohe Hitze verwendet, sterilisieren sie auch teilweise die Luft.

Wenn genug elektrische Macht verfügbar ist, kann das Abkühlen durch die herkömmliche Klimatisierung mit einer Wärmepumpe zur Verfügung gestellt werden.

Nahrungsmittelproduktion

Nahrungsmittelproduktion ist häufig in historische autonome Projekte eingeschlossen worden, Sicherheit zur Verfügung zu stellen.

Erfahrene, intensive Gartenarbeit kann einen Erwachsenen von nur 100 Quadratmetern des Landes pro Person, unterstützen

vielleicht den Gebrauch der organischen Landwirtschaft und aeroponics verlangend. Einige bewiesen intensiv, Nahrungsmittelproduktionssysteme der niedrigen Anstrengung schließen städtische Gartenarbeit (zuhause und draußen) ein. Innenkultivierung kann mit der Hydrokultur aufgestellt werden, während Außenkultivierung mit permaculture, Waldgartenarbeit, nein - bis zur Landwirtschaft getan werden, und nichts Landwirtschaft tun kann.

Gewächshäuser werden auch manchmal eingeschlossen. Manchmal werden sie auch mit Bewässerungssystemen ausgerüstet oder heizen Becken-Systeme, die beziehungsweise die Werke oder Hilfe bewässern können, um Energie von der Sonne zu versorgen und es nachts neu zu verteilen (wenn die Gewächshäuser anfangen sich zu beruhigen).

Kommunikation

Eine steigende Zahl von Aktivisten stellt freies oder sehr billiges Web und E-Mail-Dienstleistungsverwenden-Konsumverein-Computernetze zur Verfügung, die Radioad-Hoc-Netze führen. Netzdienst wird von einem Konsumverein von Nachbarn, jeder zur Verfügung gestellt, einen Router als ein Haushaltsgerät operierend. Diese minimieren angeschlossene Infrastruktur, und seine Kosten und Verwundbarkeit. Private Internetprotokoll-Netze aufgestellt können auf diese Weise ohne den Gebrauch eines kommerziellen Versorgers funktionieren.

Ländlicher elektrischer Bratrost kann mit dem "optischen Phase-Kabel", angeschlossen werden, in dem oder mehr von den Stahlleitungen durch Stahltuben ersetzt werden, die Faser-Optik enthalten.

Satelliteninternetzugang kann hohe Geschwindigkeitskonnektivität abgelegenen Standorten zur Verfügung stellen, jedoch sind diese bedeutsam teurer als leitungsbasierte oder irdische Radiosysteme. Wimax und Formen des Paket-Radios können auch verwendet werden. Abhängig von der Geschwindigkeit und Latenz dieser Netze können sie dazu fähig sein, Verkehr von VoIP weiterzugeben, das Bedürfnis nach getrennten Telefonie-Dienstleistungen verneinend. Schließlich stellt das Internetradio Verbindung des Projektes Potenzial zur Verfügung, um älteres (preiswertes) lokales Radio zu vermischen, das mit der vergrößerten Reihe des Internets sendet.

Abhängig von der Position kann ein Mobiltelefonnetz verfügbar sein, der Stimme und Datendienstleistungen zur Verfügung stellen kann. satellitenbasierte Telefonsysteme können auch verwendet werden, entweder als befestigte Installationen oder als tragbare Hörer und können in eine Nebenstellenanlage oder lokales IP-basiertes Netz integriert werden.

Siehe auch

• Arcology
• Passende Technologie
• Architektonische Technik
• Biosphäre
• Biosphäre 2
• BIOS-3
• Haft-Waschschüssel
• Earthship
• Ecovillage
• Umwelttechnik
• Hexayurt
• Wasserstoffstation
• In - situ Quellenanwendung
• Mikrogeneration
• Passives Haus
• Erneuerbare Hitze
• Sonnencombisystem
• Vertikale Landwirtschaft
• Nullenergie, die baut

Referenzen

Links

• Das Institut von Buckminster Fuller existiert noch. B. Fuller hat Tausende von Seiten von Zeichen zur Universität verlassen, wo er unterrichtet dauert.
• Es gibt eine Abteilung auf Autonomen Wohngebäuden in den Wirklichkeitsbildhauern wiki einschließlich Verbindungen zu einer Adressenliste, die oft autonome Designrücksichten bespricht.
• Designs für eine geodätische Kuppel-Version eines Autonomen Wohngebäudes können an reality.sculptors.com gefunden werden
• "Windmacht für das Haus und Geschäft" durch Paul Gipe
• Ein Meinungsstück durch Brenda und Robert Vale
• Von - grid.net
• Selbst Angemessenheitsführer
• Schlechtes Ende 2 - das 21. Jahrhundert Hobbit Loch - Vorgefertigter Beton im Hausaufbau
• Hexayurt Schutz-System - ein öffentliches Gebiet autonomes Bausystem für Flüchtlinge und arme Dorfbewohner
• Das Cropthorne Haus - Zeichen auf dem Design und Vergleich mit dem Southwell Haus der Täler
• Selbst das genügend Leben