任何生活在大城市的人都可能梦想着搬到其他与世隔绝的地方，在树丛或荒凉的海滩上居住。在新冠疫情和无休止的几个月的隔离期间，更多的人可能也有同样的想法。然而，尽管这可能看起来浪漫且有诱惑力，但生活在大自然深处也有一些需要面对的实际挑战。很少有人会放弃他们习惯的舒适生活，比如打开水龙头流出的淡水或给手机充电。如果这个地方实际上是偏远的，它可能没有电、饮用水、天然气、污水或固体废物收集系统。但是，仍然有几种可能性，可以在荒无人烟的情况下过上舒适的生活。有哪些解决方案可以实现这一点，一个建筑项目如何能够提供舒适的离群生活？
离群生活需要了解到建筑所消耗和产生的一切，一个生态系统最好是一个封闭的循环，平衡不能是负的。换句话说，如果房子的消耗大于生产，就不可能像我们在城市里习惯的那样弥补多余的部分。同时，如果有剩余的东西，这意味着资源没有得到充分利用。没有为我们提供日常便利的城市基础设施，自给自足的房屋或社区必须能够提供生活的所有便利 。
水资源
虽然电力可能一开始就被认为是最重要的基础设施，但供水对我们的生存至关重要。为此，有必要确定三种最常见的安全水源：附近的水体（湖泊或河流的源头），水井，或回收的雨水。来自自流井或雨水系统的水在使用前最好通过过滤系统的处理。然而要从地下蓄水池和湖泊中抽水，或为过滤装置提供水源，电能是必不可少的。
电能
为了在离网系统中发电，太阳和风是主要的可再生资源。住宅风力发电系统仍然相对昂贵，但在天气条件有利的情况下，它们可以是很好的选择。该系统由风涡轮机组成，它通过螺旋桨捕捉风的动能，将其转化为电能。电池储存能量，并在没有风的时候提供能量。另一个重要组成部分是逆变器，它将储存在电池中能量的直流电转换成交流电，适合用于家用电器和其他设备。小型航空发电机最多可产生约100千瓦电力。
在电网之外获得电力的最常见方式是通过太阳能。根据全球离网照明协会(GOGLA)的数据，离网太阳能产业在过去10年中得到了巨大的发展，成为一个每年17.5亿美元的繁荣市场，其业务保持着稳固的增长曲线，目前为4.2亿用户服务，当然，这并不只是包括离群索居的人。世界上有8.4亿人仍然无法获得电力，超过10亿人生活在不可靠的网络中。离网太阳能也可以为这些人提供各种生产用途，为太阳能水泵（SWP）、冷库或食品加工机械提供动力。
光伏离网系统是由几个部分组成的。首先，太阳能电池板阵列捕捉太阳辐射，并将其转化为电能。这些能量将进入充电控制器，它的作用是延长电池的寿命，使它们始终充分充电。该控制器还负责给电池充电和放电。蓄电池和光伏电池板都必须连接到逆变器，由于电池板都产生直流电能，这将允许设备使用交流电。
不管是哪种系统，重要的是离群建筑要有足够的空间来放置所有这些设备和装置，以便它们能够被接触到并方便维护。
垃圾和污水处理
离网建筑的另一个问题与废物处理有关。有机固体废物可以被堆肥，可回收的固体废物必须被送到适当的目的地。如果没有城市收集系统来收集和运走我们的垃圾，居住者将面临建筑中产生的大量垃圾。
对垃圾产生的关注是至关重要的，特别是为了防止对供水水源的污染。关于污水，有一些充分处理的选择。在没有基础设施网络的地方，最常见的污水处理方式是化粪池。操作很简单：污水流进坑内，固体废物会在坑内沉淀，表面固结，废水会留在层间并流向水槽。生活在化粪池内的细菌会消化有机部分，帮助分解固体物质，并去除大部分气味。废水慢慢渗出到下面的砾石和土壤中。尽管能够进行这种初级处理，但化粪池的效率低且有限，而且会污染土壤并产生难闻的气味。此外，它可能需要定期清空，这在偏远地区可能很复杂。
处理污水的更充分方式是使用巧妙且技术含量不高的系统，一种可能性是通过根区系统。过滤是由石头和植物完成的，植物用它们的根部捕捉污水中的营养物质，并将干净的水吐回土壤中。之前被化粪池过滤的污水沿着内部路径前进，通过不同大小的石头和沙子层，直到最后以洁净的水蒸气的形式回到空气和水循环中，这是对环境更友好的选择。
在偏远地区广泛使用的另一个选择是旱厕，或堆肥厕所。在这种情况下，残留物被转化为堆肥，可以用来给植物施肥。在更传统的痰盂中，每次使用时必须用锯末覆盖，以便在装满后放入堆肥器，并通过存在的细菌将有机物分解。市场上已经有了现代的堆肥厕所，它们没有气味，而且非常有效。
污水也可以进行回收利用。要做到这一点，用户必须首先将灰水和黑水分开。前者指的是来自洗衣机、淋浴和浴室水槽的污水；后者则是来自厕所的污水。通过物理、化学或生物处理，去除灰水中的大部分杂质，第一类污水可以重新用于非饮用水，如灌溉和厕所。
为了处理黑水，用户可以使用生物消化器，它通过厌氧微生物（在没有氧气的情况下）工作。生物消化器由一个密封容器组成，生物在其中通过发酵将被水稀释的有机物分解，产生沼气和生物肥料。前者甚至可以用来燃料。当然，这里介绍的每个解决方案都必须根据每个项目的需求和可能性来设计，并咨询专业人士的建议。
巴塞罗那隔离舱小屋 Voxel 很好地体现了这些概念。这是一个由加泰罗尼亚高级建筑研究所（IAAC）Valldaura实验室的高级生态建筑和生物学硕士（MAEBB）的学生、专业人士和专家组成的团队开发的项目。该房屋被设计成一个隔离舱，可容纳一人居住14天，并提供隔离期间的所有物质需求。水系统结合了雨水收集，通过周边坡地植被进行过滤，并在一个自动沼气系统中回收灰水和处理黑水，产生可用于烹饪和加热的燃料，并作为副产品生产清洁肥料。此外，它通过太阳能电池板生产所有的电力，小屋的结构是由当地木材制成。
在离群和自给自足的建筑中，设计者和居住者都必须更加注意环境影响。该项目必须是节能的，这样它就不需要大量昂贵的能源采集系统。对于建筑的热舒适度（供暖或制冷），如果可能应寻求自然和可再生的解决方案。居住者也需要了解所有系统的运行情况，并完全知晓建筑的运作机制，包括能源的产生、消耗、水循环和产生的废物。房子成为一个有弹性的生态系统，而居住者则是平衡的重要部分。
本文源自 ArchDaily 本月主题：建筑自动化，每个月我们将会通过文章、采访、新闻和项目来深入了解一个主题。了解更多关于我们每月主题的内容。ArchDaily一如既往地欢迎读者的贡献；如果你希望提交一篇文章或项目，请联系我们。
译者：纪宏飞
