CCAT Beach Grass Clay Slip Wall/uk

Цього весняного 2013 проекту по Елізабет де Йонг, Шайєнн Селада і Якоб Фердман це переосмислення та ремейк Теплиця CCAT природна стіна.

Цей проект є другим втіленням окремо стоячої стіни з природних матеріалів у рамках проекту теплиці CCAT. Інтер'єр стіни зроблений з упакованої пляжної трави та глиняного ковзання. Зовнішня частина - це вапняно-глиняна штукатурка, яка захищає внутрішню частину стіни. Проект був завершений у 2013 році та забезпечує структуру та теплову масу для Теплиця CCAT.

Подібно до цілей попередньої спроби, цілями цього проекту було створення міцної, функціональної та естетично привабливої задньої стінки для теплиці CCAT. Тому проект, за який ми взялися, був потрійним. По-перше, ми дослідили та зібрали місцевий інвазивний вид пляжної трави та інші місцеві матеріали. По-друге, ми проаналізували методи ізоляції, щоб заповнити простори в кадрі, створені попередньою групою. Нарешті, ми створили натуральну штукатурку, яка ущільнить утеплювач і забезпечить естетично приємну стіну.

Цей розділ був розроблений, щоб допомогти у визначенні різних аспектів цього проекту. Група вибрала ці критерії, виходячи з очікувань клієнта, класу та особистого інтересу. Зважування критеріїв дозволяє зосередитися на певних елементах проекту, щоб забезпечити задоволення кінцевим продуктом.

В окрузі Гумбольдт випадають значні опади та помірні температури. Біля узбережжя температура досягає 32°F і нижча взимку, а влітку температура перевищує 80°F рідко. Температури вздовж узбережжя змінюються лише 10° від літа до зими. В окрузі Гумбольдт випадають опади кожного місяця рок 90% опадів у величезному регіоні випадає з жовтня по квітень. Сезонна загальна кількість опадів становить приблизно 40 дюймів/рік у більш сухих регіонах і 100 дюймів/рік у регіонах з великою кількістю опадів. Стабільні сезонні температури та високий вміст вологи спричиняють високий рівень вологості.^[1] Середньорічна відносна вологість повітря становить 86, 5%.^[2]

Солом'яне ковзання походить від будівельної техніки, розробленої в 1920-х роках у Німеччині, відомої як Leichtlehm ("легкий суглинок" німецькою). Leichtlehm або солом'яний ковзання - це суміш, що складається з соломи та политої глини, і зазвичай використовується як заповнення для стін.^[3]Ця техніка будівництва була заснована з метою будівництва міцних стін з економічно ефективним бюджетом. Глину замочують у воді, щоб її можна було легко нанести на солому при перемішуванні. Потім цю суміш соломи та глини можна утрамбувати у форму безпосередньо в стіну між рамами або використовувати для формування цегли. Якщо суміш набуде форми з більшою силою, вона стиснеться і створить більш міцну стінку. Однак сильно стиснуті стінки, утворені з цієї суміші, отримують менше повітря всередині стіни та створюють менш ефективні теплоізолятори. Солом'яний ковзання не має структури, тому потрібна рама або альтернативна конструкція. Важливо, щоб хороша обробка поверхні була застосована до соломи, змішаної з глиною, після висихання, щоб забезпечити захист. Для стін, побудованих на ділянках, які відрізняються експозицією,можна застосувати додатковий шар обробки поверхні.^[4]

У солом'яно-ковзких сумішах можна використовувати пшеницю, рис, овес, ледве або житню солому. Для досягнення максимальної теплоізоляції найкраще використовувати солому з товстими жорсткими стеблами, такими як жито. Більш товсті стебла допомагають утримувати більше повітря в стіні.^[5] Використовувана солома не повинна мати ознак гниття або комах^[6]

Солома - не єдиний матеріал, який можна використовувати для виробництва ефективної глиняно-ковзної суміші. Альтернативні целюлозні матеріали можуть бути використані як замінники, такі як деревна тріска^[7] або інші природні ресурси, які володіють якостями, подібними до соломи.^[8]

Ammophila Aernaria найчастіше відома як європейська пляжна трава або маррам. Батьківщиною цієї рослини є Європа, Середземне море та узбережжя Чорного моря. Ammophila Aernaria здатна зазнавати тривалих періодів посухи та протистояти ерозії. Відомо, що він інвазивний і шкідливий для місцевого рослинного світу вздовж дюн Північної Каліфорнії. Цей конкретний вид пляжної трави здатний швидко розмножуватися, часто відсіюючи місцеві види. Поряд із захопленням середовища проживання місцевих рослин, Ammophila Aernaria також приваблює патогени, які є смертельними для життя місцевих рослин.

Friends of the Dunes - некомерційна організація в Аркаті, штат Каліфорнія, яка зосереджується на залученні громади до збереження узбережжя. Робітники та волонтери друзів дюн взяли на себе завдання видалити Ammophila Aernaria з піщаних дюн Самоа в Аркаті, Каліфорнія, в надії зберегти місцеві види рослин. Пляжну траву збирають, сушать, а потім спалюють.^[9]

Глиняні та вапняні штукатурки можна використовувати як всередині, так і зовні стін із солом’яним ковзанням. Гіпсова штукатурка також є додатковим варіантом для внутрішньої штукатурки. Штукатурки можна наносити безпосередньо на солом’яне ковзання після висихання. Через схильність до пошкоджень від дощу глиняні штукатурки часто обробляють вапняними штукатурками для додаткового захисту.^[10]Природно, щоб на верхньому шарі глини-ковзання на перших етапах сушіння утворилася цвіль. Після того, як глиняний ковзання повністю висохне і вся волога випарується, жодна цвіль не зможе вирости на поверхн а до високого рівня вологості, присутнього в місті Арката, штат Каліфорнія, життєво важливо, щоб остаточна штукатурка була нанесена, як тільки заповнення завершить період сушіння.^[11]

Вапняна шпаклівка піщаних розчинів є корисною через їх повільну швидкість схоплювання, яка дозволяє переміщати або осідати стіни, не завдаючи шкоди. На відміну від штукатурок, які містять цемент, вапняні шпаклівкові піщані розчини не утримують вологу від дощу, це забезпечує дихаючу стінку. Можна очікувати, що вапняна шпаклівка з високим вмістом кальцію дасть міцний розчин, який швидко висихає в будь-якому кліматі.^[12]

Роль піску полягає в забезпеченні міцності конструкції в природному розчині. Пісок повинен мати гостру кутову структуру, що забезпечить можливість належного зчеплення частинок піску. Пісок, який досягає круглої структури, не з’єднається, а розчин стане менш клейким.^[13]

Існує три основних типи глини; монтморилоніт, іліт і каолініт. Кожна з цих варіацій досягає різної структури решітки, безпосередньо впливаючи на те, як глина реагує з фізіологічним розчином і натрієм. На монтморилонітову глину найбільше впливає натрій, змушуючи її розсіюватися та набухати під час реакції. Каолінітова глина досягає найслабшої реакції на натрій із цих триглинистих глин і має меншу ймовірність дисперсії або набухання.^[14] Вибираючи конкретний вид глини для солом'яно-ковзної суміші, важливо вибрати таку, яка досягає вмісту глини не менше 50%.^[15]

Гасіння означає розпад сухих на повітрі ґрунтових заповнювачів на менші заповнювачі, що відбувається під час занурення води. Це утворює глину-ковзання. Кінцева консистенція глини після гасіння залежить від вмісту води в ґрунті, текстури ґрунту, типу глини, органічної речовини, кількості доданої води та швидкості додавання води.^[16]

20 Mule Team Borax містить 99, 5% тетраборату натрію. Ця хімічна речовина стійка до полум'я і шкідників. Тетраборат натрію перешкоджає зростанню цвілі або цвілі.^[17]

Качан - це форма земляної конструкції, що складається з піску, глини та волокна (зазвичай сіна). Компоненти Кобба схожі на компоненти саману. Порівняно з саманом, кобб дає мені свободу форми в будівництві. Гнучкість Кобба робить його хорошим матеріалом для печворку перед нанесенням натуральної штукатурки.^[18]

При реакції з натрієм глина набухає і втрачає структуру. Суміш, яка містить високий рівень натрію, не буде ідеальною для консистенції, в якій ми хочемо, щоб наш пляжний травостій утримувався.^[19]

Рівні солоності ґрунтових вод залежать від типу ґрунту. Солоність ґрунтової води призводить до флокуляції, змушуючи дрібні частинки зв’язуватися разом і утворювати агрегати.^[20]

1

Придбати матеріали:
Пляжна трава:
Пляжна трава виявилася відмінним матеріалом для використання для утеплення з легкої глини. Метою цього типу ізоляції є створення невеликих повітряних кишень, які зупиняють проходження тепла шляхом обмеження конвекції. Трава, яку ми використовували, має особливо густий і трубчастий характер. На відміну від інших, більш легких форм соломи, ця пляжна трава добре тримала форму протягом усього процесу і дуже міцно висохла з багатьма повітряними кишенями.

Тут, на північному узбережжі Каліфорнії, наші пляжі є домом для інвазивної європейської пляжної трави (Ammophila Aernar У 1901 році цю траву привезли на узбережжя Гумбольдта, щоб стабілізувати пісок уздовж залізниці. Друзі дюн (http://www.friendsofthedunes.org/) Прибережний природний центр Гумбольдта керує відновленням дюн і регулярно тягне пляжну траву. Цю траву, яку тягне організація, потім накопичують, щоб вона висохла, куди ми здебільшого до неї дісталися.

Щоб отримати траву, нам довелося їхати до пляжу (приблизно 6 миль від кампусу) і йти по пляжній стежці приблизно за півмилі до берегових дюн. Ми виявили, що найкращий спосіб транспортувати траву - взяти з собою великий пластиковий брезент, який ми завантажували травою та тягнули мотузкою назад до вантажівки. Відбираючи траву, ми намагалися взяти найсухішу траву з найменшою кількістю піску, яка не розкладається. Чим глибше в купи ми копали, тим гіршою була пляжна трава. Пізніше ми зрозуміли, що можемо отримати найякіснішу траву, збираючи сухий підлісок живих рослин. Ця трава була легшою, сухішою та неушкодженішою, ніж мертва трава в купах. Також цей процес допоміг створити додатковий світловий простір для місцевих рослин.Хоча немає доступу транспортних засобів до дюн, де росте трава,є кінський доступ. Майбутнім будівельникам слід розглянути можливість використання сили коня чи мула для збору та транспортування цієї трави. Також акт збирання трави є трудомістким. Набагато ефективніше було б використовувати бур'ян або косу.
Глина:
Пошук хорошої глини:Глина використовується як клей для утримання трави разом у її ізоляційній формі. Глиняний шлікер - це частинки глини, які були суспендовані у воді для нанесення на поверхню. У всьому світі існує багато різних видів глини, і кожен діє по-різному. Глина, яка міститься в землі, зазвичай змішується з піском, камінням та іншими частинками. Щоб перевірити співвідношення глини до її частинок, візьміть шматок матеріалу, перемішайте його в рідку суспензію в скляній банці до повного змішування. Потім дайте суміші осісти протягом ночі. Важкі матеріали осідають першими, і ви зможете виміряти відсоток глини до інших частинок. Ви хочете знайти землю з найбільшим вмістом глини, як це можливо. Ми використовували сіру глину, яка на 90% складалася з глини.

3

A) Slake Clay: Clay дуже любить поглинати воду, але може приймати лише так багато. Гасіння глини - це процес змішування частинок глини з водою для полегшення поглинання до максимального ступеня. Роблячи це, ви створюєте однорідну суміш глини, яка мало змінюється з точки зору поточної води. Коли глина буде дрібними шматками, ви можете змішати суміш із великим міксером для фарби, поки вона не стане гладкою сумішшю. Дайте цьому посидіти хоча б на ніч, щоб переконатися, що вся глина поглинула всю воду, яку вона може. Над гашеною глиною має бути кілька дюймів чистої води, щоб означати, що глина не може поглинати більше води.
B) Змішайте глину з водою: щоб створити глиняний шлікер, ви хочете змішати гашену глину з водою. Для процесу утеплення легкої глиняної трави мета полягає в тому, щоб покрити всі поверхні трави тонким шаром глини, щоб трава злипалася в одну тверду форму. Занадто багато глини або піску, і стіна буде проводити тепло через нього. Занадто мало глини, і ваша трава не буде досить твердою структурою, щоб підтримувати вашу штукатурку або майбутній тиск Потрібен деякий час, щоб глина повністю заглушилася (поглинає максимум вод Приблизно через 4 дні гасіння ми були впевнені, що він закінчив розширюватися через набухання.

4

Підготуйте стіну для пляжної трави.

1. Prep Wood: оскільки ми живемо в окрузі Гумбольдт, ми хочемо підготувати нашу деревину до стійкості до цвілі, перш ніж додати трав’яний лист. Вологість від цього процесу може спричинити ріст цвілі та гниття дерев’яних шпильок зсередини. Тому ми даємо шпилькам промивання бурою (бурою, розчиненою у воді), щоб захистити її від цвілі.
2. Вставте цвяхи для захоплення: щоб забезпечити підтримку панелей, що ковзають травою, важливо вставити цвяхи з усіх боків шпильок. Потім цвяхи будуть заповнені навколо, що дасть панелям, що ковзають травою, щось, за що можна схопитися під час наступних кроків. Ми використовували оцинковані цвяхи, тому що вони стійкі до іржі. Вам не потрібна тонна цвяхів, просто розкидані на 3 дюйми або близько того.
3. прикріпіть дротяну сітку
4. використання прокладок

У дерев’яну раму ми забили 2-дюймові іржаві квадратні цвяхи. Ці цвяхи забезпечать зчеплення для ковзання трави та запобігатимуть слабкості тиску. Потім ми прикрутили дротяну сітку до рами, що підтримується випадковими обрізками деревини, щоб забезпечити форму секцій, коли ми заповнювали стіну пляжною травою. Дротяну сітку та деревину можна було наносити випадково, враховуючи, що ми видалимо їх, коли пляжна трава висохне.

6

Нанесіть ковзання на пляжну траву. Суміш глина-ковзання повинна досягати консистенції, яка рівномірно покриває всю пляжну траву. Суміші для ковзання, які містять надлишок води, запобігатимуть висиханню пляжного ковзання у твердій формі. Суміші ковзання, які містять надлишок глини, будуть перешкоджати часу висихання стіни. Ми використали два різні методи, щоб нанести глиняний шлікер на пляжну траву. Перше полягало в тому, щоб засипати відро глиняним ковшом і занурити у відро пухкі пучки заплутаної пляжної трави. Повністю зануритися і струсити, поки він не капає, перш ніж упакувати в стіну. Коли ви хапаєте пучок пляжної трави, мета полягає в тому, щоб сплутати його так, щоб травинки більше не були вирівняні в різних напрямках.

Другим методом, який ми використовували, було масове застосування, яке виявилося швидшим і кращим методом. Візьміть пляжну траву на тачку та нагромадьте її на пластиковий брезент. Візьміть відра солом'яного ковзання і поступово додайте його в купу трави. Безперервно перемішуйте ковзання в траву, поки воно повністю не покриється глиною. Подібно до замішування тіста, продовжуйте змішувати траву, доки вона не буде рівномірно покрита, перш ніж вирішити, чи потрібно вам додати більше ковзання.

8

Зніміть дротяну сітку та опорні дошки, коли пляжна трава висохне та збереже свою форму. Навколо вікон використовувалося миготіння; дивіться малюнок нижче. Його можна наносити на лінії даху, навколо вікон або на місцях, де зустрічаються різні матеріали чи площини. Миготіння допомагає направляти воду подалі від матеріалів, захищаючи від витоків і гнилі. Стіна тепер готова до штукатурки.

1

A) Гашене вапно: гашене вапно подібне до процесу гасіння глини, як описано вище. Щоб забезпечити якість, вапно потрібно гасити протягом значного часу. Хоча цей проміжок часу залежить від місця розташування, температури та інших факторів, ми починаємо гасити вапно приблизно за місяць до передбачуваного використання. Поверх гашеного вапна має залишитися близько одного дюйма води, коли воно буде готове.
B) Змішайте вапно: ми використовували міксер для фарби, щоб змішати гашене вапно, доки воно не стане консистенцією йогурту.

2

З'єднайте інгредієнти штукатурки. Ми використовували 1 частину гашеного вапна, 3 частини річкового піску та кінського гною "за смаком", що становило приблизно 4 жмені в нашому 5-галонному відрі. Повільно поєднуйте їх під час змішування за допомогою міксера для фарби. Остаточна штукатурка повинна тримати форму і мати помітні волокна при розриві.

3

Щось, щоб розглянути: ми вставили шматок ПВХ труби в стіну для прокладання шланга та/або подовжувачів.

4

Перед нанесенням штукатурки безпосередньо на стіну дуже важливо обприскати стіну водою, оскільки вапно вбирає вологу, що призводить до тріщин, якщо доступної вологи недостатньо. Цю штукатурку ми наносили руками і цементними аплікаторами/скребками. Натискання штукатурки в стіну з пляжної трави одночасно з згладжуванням шару товщиною приблизно 1/4 дюйма на стіну добре спрацювало для нас. Ми залишили цей шар шорстким (не згладженим інструментами), щоб забезпечити більше зчеплення з другим шаром штукатурки.

5

Ми пофарбували стіну гашеним вапном за допомогою фарбувальних валиків, щоб перший шар штукатурки був герметичним і презентабельним, доки не буде нанесено останній шар.

Значення R виражає ізоляційні властивості компонентів, що використовуються в будівництві, виміряні через його опір тепловому потоку.^[21] Обчислення r-значення стіни передбачає обчислення різних компонентів стіни, коли вони розташовані в стіні та на ній. На значення r впливає співвідношення глини до соломи в заповненні, а також властивості штукатурки. Коли компоненти шарувати горизонтально (тобто штукатурка покриття деревини) ми просто додати r-значення разом. Якщо компоненти паралельні підлозі (тобто цегляній основі під деревом), то додаємо зворотні r-значення компонентів.^[22]

Щоб обчислити r-значення цієї стіни, я обчислив площу елементів, які знаходяться послідовно. Це включає два зовнішні шари штукатурки (початковий і кінцевий шари), які затискають заповнення солом’яного ковзання. Я припустив r-значення глиняного заповнення та штукатурок із середніх значень інших подібних матеріалів. Загальне r-значення розраховується з використанням окремих значень R послідовно:

З весни 2013 року стіна CCAT Beach Grass Clay Slip Wall виявилася довговічною та достатньо добре побудованою, щоб не потребувати серйозних змін чи ремонту. На стіні є датчики вологості, які вимірюють вологість всередині стіни, зовні та всередині теплиці. Ці датчики час від часу потребують заміни батарей, але в іншому випадку добре працюють для відображення різниці у вологості. Конструкція стіни, зокрема глиняна та вапняна штукатурка, захистила утеплювач пляжної трави від псування. З весни стіна розписана з обох сторін. У майбутньому може періодично проводитися ремонт незначних тріщин, але наразі стіна виявляється міцним, добре спроектованим проектом.

Теплиця CCAT залишається у відмінному стані і активно використовується для навчання та цілорічного вирощування. З аналізу нашого сайту та інтерв’ю з обізнаною командою ми дізналися, що було зроблено для підтримки структури теплиці як ефективного середовища для вирощування.

Догляд за теплицею видається послідовним і достатнім. Три стіни теплиці зроблені з секвої і добре впоралися з погодою. Північна стіна - це окремо стояча глиняна стіна з вирізом до інтер’єру, обсадженого пляжною травою (вікно правди), яка також виявилася у відмінному стані. Екіпаж CCAT сказав, що вони щорічно застосовують консервант на масляній основі для герметизації внутрішньої деревини і що нічого не потрібно робити для збереження земляної стіни. Вікна даху з гідравлічним тиском, здається, також працюють, хоча екіпаж зазначив, що влітку двері потрібно відкривати, оскільки спека стає занадто сильною та може пошкодити рослини. Одне, що ми помітили, це нанесення конопатки на основі силікону на край даху, де прикріплені деякі вентиляційні отвори.Цілком можливо, що деревина конструкції, що виходить на південь, з роками трохи змінилася, спричинивши кілька невеликих витоків, або що низький дах дозволив потрапити дощу, викликаному вітром. У теплиці регулярно приділяється увага садівництву, але вони повинні пам’ятати про скорочення трави/бур’янів усередині та зовні теплиці, щоб запобігти контакту цвілі та вологи з сайдингом.

Окрім технічного обслуговування, щотижня проводяться заняття з органічного вирощування. Здавалося, що рослини швидко ростуть, і, здавалося, на шляху було набагато більше молодих рослин. Наявність цілорічного контрольованого середовища для вирощування пропонує цінний навчальний інструмент, який вносить їжу та флору в CCAT та спільноту кампусу.

Загалом теплиця є джерелом натхнення. У такому місці, як округ Гумбольдт, тепличне вирощування створює більш стабільну атмосферу, яка покращує врожайність і подовжує сезон, захищаючи рослини від стихії. Ми замінили деякі батареї для гігрометра, щоб екіпаж міг продовжувати стежити за внутрішньою вологістю, зовнішньою вологістю та вологістю земляної стінки.