Earthbag building/fa

تاریخچه

ایده ساخت دیوارها با کیسه‌های شن یا کیسه‌های خاک حداقل حدود ۱۰۰ سال قدمت دارد. ^{[ 1 ]} در ابتدا و تا دوران مدرن، این کیسه‌ها معمولاً کیسه‌های پارچه‌ای کرباسی (هسین) بودند که سازه‌های موقتی را به عنوان موانع سیل یا استحکامات نظامی تشکیل می‌دادند. دقیقاً مشخص نیست که این کار برای اولین بار چه زمانی انجام شد، ^{[ 2 ]} اما شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد دیوارهای کیسه‌ای شنی قبل از جنگ جهانی اول در محیط‌های نظامی مورد استفاده قرار می‌گرفتند. در واقع، برخی از سنگرهای جنگ جهانی اول که با کیسه‌های آغشته به نفت تقویت شده بودند، هنوز پابرجا هستند، با وجود اینکه قرار بود موقت باشند. ^{[ 2 ]}

ساخت سازه‌های دائمی مانند خانه‌ها با استفاده از کیسه‌های خاکی، پیشرفت جدیدتری است. ^{[ 1 ]} اتو فری در دهه 1960 در آلمان، ساخت کیسه‌های خاکی را آزمایش کرد. ^{[ 3 ]} در دهه 1970، دوباره در آلمان، گرنوت مینک و دیگران در آزمایشگاه تحقیقاتی ساختمان‌سازی تجربی در کالج پلی‌تکنیک کاسل، در حال بررسی راه‌های ساخت سازه‌های مقاوم در برابر زلزله بدون سیمان بودند. آنها از لوله‌های پلی‌استر و کرباس پر شده با پوکه معدنی برای ساخت سازه‌های گنبدی استفاده کردند. با همکاری دانشگاه فرانسیسکو ماروکین در گواتمالا و مرکز مطالعات آمریکای مرکزی و فناوری پیشرفته (CEMAT)، در سال 1978 سازه‌ای در گواتمالا از کیسه‌های پارچه‌ای نخی آغشته به آهک پر شده با ماسه پوکه معدنی ساخته شد. ^{[ 4 ]}

روش ساخت کیسه خاکی توسط معمار ایرانی نادر خلیلی رواج یافت. خلیلی روش ساخت خشتی را که در سرزمین مادری خود با آن آشنا شده بود، با ایده کیسه‌های شن ترکیب کرد. در سال ۱۹۸۴ خلیلی پر کردن کیسه‌ها با خاک ماه را به عنوان راه حلی برای ساخت سکونتگاه در ماه پیشنهاد داد. او این تکنیک را با استفاده از سیم خاردار بین لایه‌ها و استفاده از خاک رس مرطوب یا خاک تثبیت شده با سیمان به جای شن به عنوان ماده پرکننده، بهبود بخشید. بعدها، او شروع به استفاده از لوله‌های بلند پلی پروپیلن به عنوان اشکال انعطاف‌پذیر برای ایجاد سازه‌های گنبدی کرد. او این تکنیک را ابرخشت نامید . ^{[ 5 ]} خلیلی در ادامه 6 کتاب منتشر کرد و سازمان غیرانتفاعی Cal-Earth Institute (موسسه معماری زمین کالیفرنیا) را در سال 1981 تأسیس کرد. ^{[ 6 ]} او به دلیل ادعای اینکه تکنیک ابرخشت او "آزادانه در خدمت بشریت و محیط زیست" قرار گرفته است، مورد انتقاد قرار گرفته است، در حالی که همزمان در سال 1991 تلاش کرد تا تکنیک‌های ساخت کیسه‌های خاکی را به طور کلی ثبت اختراع کند. ادعا می‌شود که او از همه مروجین دیگر ساخت کیسه‌های خاکی درخواست کرده است که برای ادامه کار خود با او قرارداد ببندند. ^{[ 1 ]}

جو کندی اولین کسی بود که از اصطلاح «کیسه خاک» استفاده کرد، با اشاره به این ایده که ماده پرکننده می‌تواند انواع مواد مختلف یا مخلوط‌های خاکی باشد. ^{[ 5 ]}

اصطلاحات

خاک محصور شده ، تکنیک اساسی پر کردن ظروف با خاک است. خاک محصور شده مدولار ، استفاده از کیسه‌ها یا لوله‌ها در دیوارها است که برای حفظ شکل دیوار، به میلگرد و/یا رشته‌های سیم خاردار بین لایه‌ها متکی هستند. خاک کوبیده شده با فرم انعطاف‌پذیر، اصطلاح دیگری است که استفاده شده است. ^{[ 3 ]}

ماسه محصور شده از خاکریز ماسه‌ای یا هر خاکریزی که خیلی خشک یا با چسبندگی ضعیف باشد و از نظر ساختاری مانند کیسه‌های ماسه عمل کند، استفاده می‌کند. چنین کیسه‌هایی باید از جنس پارچه‌ای با بافت یکپارچه باشند و از آسیب پارچه محافظت خوبی داشته باشند. ماسه محصور شده به تقویت عمودی بیشتری نسبت به خاک محصور شده نیاز دارد. از نظر ساختاری، خاکریزهای سست جایگزین (مانند پوسته برنج) دیواری ایجاد می‌کنند که بیشتر شبیه به خاک محصور شده است تا ماسه محصور شده.

شن محصور شده از هر سنگدانه ای بزرگتر از شن درشت برای پر کردن استفاده می کند. شن محصور شده می تواند به عنوان مصالح پی و زهکش پی همزمان عمل کند و می تواند از بافت یکپارچه یا توری برای مهار استفاده کند.

سوپرادوب

ابرخشت اصطلاحی بود که نادر خلیلی برای اشاره به استفاده از لوله‌های پیوسته به جای کیسه‌های منفرد به کار برد.

هایپرادوب

هایپرادوب ( خاک جامد محصور ) توسط فرناندو پاچکو از شرکت اکواکا در برزیل توسعه داده شد. از یک لوله توری راشل بافتنی انعطاف‌پذیر استفاده می‌شود، همان ماده‌ای که در بسته‌بندی میوه استفاده می‌شود. این توری به خاکریز اجازه می‌دهد تا زمانی که مرطوب ساخته شده باشد، بین لایه‌ها سفت شود. خاک محصور جامد مقاومت برشی و خارج از صفحه بالاتری نسبت به خاک محصور مدولار همان خاک دارد و ممکن است امکان استفاده از مش سیمی را علاوه بر یا به جای سیم خاردار فراهم کند.

مواد

• ظروف (یعنی کیسه یا لوله)
• مواد پرکننده (معمولاً خشت، با یا بدون تثبیت‌کننده سیمان)
• سیم خاردار
• شن (برای زهکشی فرانسوی یا برای دوره‌های پایه).
• چوب برای قاب بندی بتنی، برای قاب در و قاب پنجره
• بتن (برای افزودن به عنوان ماده پرکننده یا برای اتصال تیرها یا نعل درگاه‌ها).
• ناخن‌ها
• میلگرد

کانتینرها

ظرف اصلی برای ساخت خاک محصور می‌تواند کیسه‌ها/گونی‌های متعددی باشد که به عنوان آجرهای جداگانه استفاده می‌شوند، یا لوله‌های بلندی که کل مسیر را در یک دیوار تشکیل می‌دهند.

اندازه کیسه‌ها، عرض دیوار را تعیین می‌کند و بنابراین بر پایداری و استحکام دیوار، مقدار مواد پرکننده مورد نیاز برای پر کردن هر کیسه/لایه و میزان تلاش فیزیکی مورد نیاز در طول ساخت تأثیر می‌گذارد. اندازه‌های خالی کیسه‌ها معمولاً توسط تولیدکنندگان ارائه می‌شود. اندازه‌های مختلفی توصیه شده است، اما این اغلب صرفاً بازتابی از در دسترس بودن کیسه‌ها از سوی تأمین‌کنندگان است و اندازه دقیق آن حیاتی نیست. ^{[ 5 ]}

45 سانتی‌متر در 70 سانتی‌متر. ^{[ 7 ]} 45 سانتی‌متر در 76 سانتی‌متر (18 اینچ در 30 اینچ). ^{[ 2 ]} 45 سانتی‌متر در 81 سانتی‌متر (18 اینچ در 32 اینچ). ^{[ 5 ]} لوله‌های 48 سانتی‌متری (19 اینچ). ^{[ 8 ]}

با این حال، ساخت دیوار کیسه‌ای خاکی که عرض نهایی آن به طور قابل توجهی کمتر از 18 اینچ باشد، توصیه نمی‌شود. ^{[ 5 ]} اگر طیف وسیعی از اندازه‌های مختلف تهیه شود، کیسه‌های بزرگتر در پایه دیوار بهتر هستند، در حالی که کیسه‌های کوچکتر در بالا یا برای ساخت سقف‌های گنبدی مناسب‌ترند. ^{[ 5 ]}

پارچه مورد استفاده در کیسه‌ها یا لوله‌ها ممکن است بافتی یکپارچه یا توری داشته باشد. می‌توان از کیسه‌های درزدار استفاده کرد. ^{[ 7 ]} این کیسه‌ها دارای یک تکه پارچه اضافی (یک درز) هستند که به کناره‌ها یا پایین کیسه اضافه می‌شود و فضا و استحکام بیشتری به آن می‌بخشد. کیسه‌های درزدار پس از قرار گرفتن در جای خود، سطح عمودی صاف‌تری ایجاد می‌کنند. کیسه‌های بدون درز، گوشه‌هایشان بیرون زده می‌شود ^{[ 5 ]} که کار بیشتری را به مرحله گچ‌کاری اضافه می‌کند. یکی از نویسندگان توصیه کرد که قبل از گچ‌کاری، گوشه‌ها را با چکش بکوبید یا قبل از پر کردن، هر کیسه را به داخل برگردانید ^{[ 5 ] .}

کیسه‌های پلی‌پروپیلن

پلی‌پروپیلن (که پلی‌پروپن نیز نامیده می‌شود) اغلب توصیه می‌شود. این دومین پلاستیک رایج تولید شده در جهان است. کیسه‌ها یا لوله‌های پلی‌پروپیلن با بافت جامد، محبوب‌ترین نوع ظرف در ساخت کیسه‌های خاک هستند. مواد پلی‌پروپیلن بافته شده قادر به تنفس کمی هستند و به جای سایر مواد جامد و غیرقابل تنفس توصیه می‌شوند. ^{[ 5 ]}

پلی‌پروپیلن ارزان، بادوام، مقاوم در برابر پوسیدگی، آسیب آب و حشرات است. یک مطالعه گزارش داد که پارچه‌های پلی‌پروپیلن ممکن است در محیط‌های بی‌خطر، نیمه‌عمری بیش از ۵۰۰ سال داشته باشند. ^{[ 9 ]} استحکام کششی چنین کیسه‌هایی از فولاد بیشتر است، ^{[ 9 ]} و در برابر نیروهای محیطی ناشی از تحمل بار مقاوم هستند. ^{[ 9 ]} پلی‌پروپیلن در برابر آسیب فرابنفش آسیب‌پذیر است و بنابراین در طول ساخت و ساز از خورشید پوشیده می‌ماند و پس از اتمام سازه، گچ‌کاری می‌شود. پارچه‌های پلی‌پروپیلن ممکن است تثبیت/عمل‌آوری شوند تا مقاومت بیشتری در برابر اشعه ماوراء بنفش داشته باشند، اما این ممکن است در بهترین حالت معادل چند هفته یا ماه ماندگاری بیشتر در نور خورشید باشد. وزن توصیه شده برای کیسه‌های پلی‌پروپیلن ۴ گرم در متر مربع است. ^{[ 8 ]}

از آنجایی که این نوع کیسه اغلب برای غلات یا خوراک دام استفاده می‌شود، ممکن است به عنوان مازاد صنعتی بسیار ارزان در دسترس باشند. کیسه‌های چاپ نشده ممکن است با قیمت پایین‌تری در دسترس باشند. ^{[ 5 ]}

لوله‌های پلی‌پروپیلن (Superadobe)

رول‌های بلند لوله‌های پلی‌پروپیلن از تولیدکنندگان موجود است. این رول‌های بزرگ لوله معمولاً برای برش و دوخت به صورت کیسه‌های جداگانه و سپس استفاده به عنوان کیسه برنج و غیره در نظر گرفته شده‌اند. می‌توان آنها را به صورت رول‌های بزرگ، تا طول 6000 فوت (1830 متر) خریداری کرد. ^{[ 5 ]} با وجود این واقعیت که تبدیل این رول‌ها به کیسه‌های جداگانه به مراحل اضافی در کارخانه نیاز دارد، رول‌ها معمولاً ارزان‌تر از تعداد معادل کیسه‌ها نیستند. ^{[ 5 ]}

گونی

گاهی اوقات از کیسه‌های کرباسی استفاده می‌شود که برخی آن را ماده‌ای ارگانیک‌تر و "طبیعی‌تر" می‌دانند. ^{[ 2 ]} با این حال، کیسه‌های کرباسی اغلب با مهارکننده‌های کپک هیدروکربنی پوشانده می‌شوند که می‌تواند در برخی افراد واکنش‌های آلرژیک ایجاد کند. ^{[ 10 ]} کیسه‌های کرباسی به اندازه پلی‌پروپیلن بادوام نیستند، ^{[ 2 ]} و در برابر پوسیدگی آسیب‌پذیرند. ^{[ 11 ]} کیسه‌های کرباسی می‌توانند نسبت به پلی‌پروپیلن گران‌تر باشند. ^{[ 2 ]}

مش (هایپرادوب)

می‌توان از لوله‌های توری استفاده کرد، به عنوان مثال، تکنیک هایپرادوب. این نوع توری برای بسته‌بندی میوه استفاده می‌شود. ^{[ 5 ]} این ماده معمولاً از پلی‌اتیلن یا پلی‌پروپیلن در یک "بافت راشل" است که شبیه به یک توری با سوراخ‌های زیاد است. این ماده به گونه‌ای طراحی شده است که امکان گردش هوا را فراهم کند، که باعث حفظ تازگی محصول در حین حمل و نقل و نگهداری می‌شود. چنین توری بدیهی است که برای مواد پرکننده شل مناسب نیست و باید با یک ماده پرکننده تثبیت شده با خاک خشت یا سیمان که سفت می‌شود، استفاده شود. ^{[ 5 ]} نیازی به استفاده از سیم خاردار با توری نیست، زیرا سوراخ‌ها به مواد پرکننده لایه‌های متوالی اجازه می‌دهند تا مستقیماً به هم بچسبند، که منجر به یک دیوار یکپارچه می‌شود. پس از سفت شدن، استحکام مواد ظرف دیگر با توری و چنین مواد پرکننده‌ای اهمیت چندانی ندارد. ^{[ 5 ]} این ماده توری معمولاً ارزان‌تر از پلی‌پروپیلن با بافت جامد است. ^{[ 5 ]} سوراخ‌ها به مواد پرکننده اجازه می‌دهند تا سریع‌تر سفت شوند و گچ را راحت‌تر به هم بچسبانند. ^{[ 5 ]}

مواد پرکننده

ماهیت مواد پرکننده، خواص ساختاری و حرارتی دیوار را تعیین می‌کند. به عنوان مثال، مواد پرکننده مختلف ممکن است اثر جرم حرارتی (مواد پرکننده متراکم) یا عایق (مواد متخلخل و پر از هوا) ایجاد کنند. ^{[ 11 ]} کیسه‌های خاک حاوی شن نیز می‌توانند به عنوان فونداسیون‌های غیر جاذب و تا حدی عایق عمل کنند. ^{[ 11 ]}

به عنوان یک قاعده کلی، هرچه ماده پرکننده ضعیف‌تر باشد، جنس ظرف باید قوی‌تر باشد. ^{[ 2 ]} به عنوان مثال، یک پرکننده سخت‌شونده مانند خشت، وابستگی کمی به ظروف دارد. پس از اینکه خشت کاملاً سفت شد، ظروف را می‌توان بدون هیچ گونه کاهشی در یکپارچگی ساختاری جدا کرد. ^{[ 2 ]} برعکس، یک ماده بسیار ریز مانند شن خشک کاملاً به مقاومت بلندمدت ماده‌ای که برای نگهداری آن استفاده می‌شود، وابسته است. ^{[ 2 ]}

زمین / خاک

معمولاً خاک از محل ساخت‌وساز برداشت می‌شود. استفاده از خاک از سایر گودبرداری‌های برنامه‌ریزی‌شده مانند استخر یا مخزن سپتیک کارآمدتر است. ^{[ 7 ]} راحت‌ترین منبع خاک برای سازه کیسه‌ای خاک می‌تواند ترانشه‌های فونداسیون خود آن باشد.

ترکیب خاک را می‌توان بدون تجهیزات خاص از طریق آزمایش‌های ساده‌ای مانند آزمایش قطره و آزمایش غلتش ارزیابی کرد. ^{[ 9 ]} آزمایش ساده دیگر استفاده از یک شیشه آب است. خاک را اضافه کنید، آن را تکان دهید و یک شب بگذارید بماند. شن و ماسه به پایین فرو می‌رود، به دنبال آن یک لایه گل و لای قرار می‌گیرد و در نهایت رس روی آن لایه‌ها قرار می‌گیرد. ^{[ 7 ]}

بیشتر انواع خاک برای استفاده در ساخت کیسه خاک قابل قبول هستند و نسبت دقیقی لازم نیست. ^{[ 10 ] [ 9 ]} نسبت معمول 25-30٪ خاک رس، 70-75٪ خاک شنی، 10٪ رطوبت است. ^{[ 10 ] [ 9 ]} این بسیار شبیه به مخلوطی است که در سایر سیستم‌های ساختمانی خاکی مانند خشت ، کاهگل و خاک کوبیده شده استفاده می‌شود . ^{[ 5 ]}

خاک رس برای چسباندن سنگدانه‌ها به یکدیگر مورد نیاز است. ^{[ 10 ]} اگر خاک حاوی رس کافی (حداقل 20٪) نباشد، ^{[ 7 ]} ممکن است نیاز به افزودن رس بیشتری باشد. به عنوان یک جایگزین، می‌توان از سیمان به عنوان تثبیت‌کننده استفاده کرد که در مخلوط 10٪ اضافه می‌شود. مخلوطی با بیش از 30٪ رس ممکن است ناپایدار باشد، ^{[ 3 ]} برای جابجایی باید خشک نگه داشته شود و در صورت رطوبت بیش از حد ممکن است ریزش کند. ^{[ 9 ]} خاک با محتوای رس بالا همچنین کندن و پر کردن کیسه‌ها را دشوارتر می‌کند. ^{[ 10 ]}

روش‌های ابرخشت و فراخشت از خاک خشت به عنوان ماده پرکننده استفاده می‌کنند. در مورد ابرخشت، محتویات کیسه‌ها ظرف ۳ روز به شکل دائمی خود در می‌آیند.

سیم خاردار

از سیم خاردار 4 نقطه‌ای سنگین (مثلاً 14 گیج) استفاده کنید. ^{[ 7 ] [ 8 ]} سیم گالوانیزه نیز موجود است. سیم خاردار مانند ملات (یا چسب) بین لایه‌ها عمل می‌کند و آنها را به هم قفل می‌کند. این سیم به سازه استحکام کششی می‌دهد (در برابر نیروهای جانبی و نیروهای خارجی مقاومت می‌کند). سیم خاردار در برابر انبساط بیرونی ناشی از بار بقیه دیوار از بالا مقاومت می‌کند. ^{[ 8 ]}

سیم خاردار در ابرخشت استفاده نمی‌شود، زیرا شکاف‌های موجود در شبکه به مواد پرکننده یک لایه اجازه می‌دهد تا با لایه‌های بالا و پایین ترکیب شوند و در نتیجه یک ساختار یکپارچه از خشت پیوسته ایجاد شود.

شن

شن برای زهکش‌های فرانسوی و لایه‌های فونداسیون استفاده می‌شود. سنگ‌های تیز، مانند نوعی که برای روکش جاده استفاده می‌شود، ممکن است کیسه‌ها را پاره کنند. ^{[ 7 ]} سنگ‌های بزرگتر را می‌توان در قسمت‌های پایین‌تر فونداسیون استفاده کرد. ^{[ 7 ]}

میلگرد

میلگردهای فولادی نرم 12 میلی‌متر: مطابق با NS 84-2042 یا IS:432-1966 (بخش اول) با fy = 250 N/mm² (درجه Fe250). ^{[ 8 ]} میلگردها را می‌توان با ماده ضد خوردگی نیز رنگ‌آمیزی کرد. ^{[ 8 ]}

ناخن‌ها

میخ‌های ۸ سانتی‌متری برای سنجاق کردن گوشه‌های کیف‌ها مفید هستند.

ابزارها

ابزار تمپینگ

بیشتر افراد از یک ابزار سفارشی برای کوبیدن کیسه‌ها استفاده می‌کنند. این یک میله عمودی با یک انتهای صاف افقی بسیار سنگین است. این میله به طور مکرر از بالا روی هر ردیف انداخته می‌شود که منجر به یک سطح صاف افقی می‌شود و مواد پرکننده داخل کیسه را در حالی که هنوز مرطوب است، فشرده می‌کند. فلز جوش داده شده احتمالاً بهترین ماده برای کوبنده است. یکی از نویسندگان گزارش داده است که کوبنده‌ای با انتهای سیمانی خراب شده است. ^{[ 7 ]} کوبنده‌های جانبی نیز می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند. ^{[ 8 ]}

اسلایدر

نگهدارنده کیف

این یک قاب مستقل است که کیسه‌ها را باز نگه می‌دارد و به یک نفر اجازه می‌دهد به راحتی آنها را پر کند. آنها را می‌توان از چوب ساخت.

ظرف اندازه‌گیری

این امر مفید است زیرا امکان یکنواختی مواد پرکننده در هر کیسه یا در هر بخش از لوله را فراهم می‌کند. حجم یکنواخت مواد پرکننده در هر کیسه/بخش لوله، ابعاد منظم دیوار را حفظ می‌کند. می‌توان از وان‌ها/گلدان‌های 2 تا 5 کیلوگرمی یا بطری‌های 5 لیتری (با درب جدا شده) استفاده کرد. ^{[ 7 ]}

ملاحظات سایت و طراحی

ساختمان‌های کیسه‌ای نباید روی شیب‌های بیش از 15٪ ساخته شوند. ^{[ 8 ]} آنها نباید در لبه صخره‌ها یا شیب‌ها قرار گیرند، مگر اینکه پایه سنگی یا خاک سخت یا متوسط ​​​​وجود داشته باشد. ^{[ 8 ]} مکان‌های نامناسب همچنین شامل کناره‌های رودخانه یا مناطق غرقاب و مناطقی هستند که مستعد رانش زمین هستند. ^{[ 8 ]}

دیوارهای منحنی عموماً از دیوارهای صاف قوی‌تر هستند و دایره‌ها قوی‌ترین طرح هستند. ^{[ 7 ]} دیوارهای صاف از تقویت در هر 12 فوت (3.65 متر) بهره‌مند می‌شوند. ^{[ 8 ]} گوشه‌های مربعی نیز از تقویت بهره‌مند می‌شوند. ^{[ 8 ]} توصیه می‌شود که طول تقویت‌ها کمتر از 3 فوت (1 متر) نباشد. ^{[ 8 ]}

عرض پنجره‌ها و درگاه‌ها توصیه می‌شود که بیش از 5 فوت (1.52 متر) نباشد. ^{[ 8 ]} هیچ درگاه یا پنجره‌ای نباید از 3 فوت (1 متر) به گوشه (که از داخل دیوار اندازه‌گیری می‌شود) نزدیک‌تر باشد. ^{[ 8 ]} مکان ایده‌آل برای درگاه‌ها یا پنجره‌ها در مرکز طول دیوار است. ^{[ 8 ]}

رویه

مقایسه کیسه‌های منفرد، لوله‌ها (سوپرادوب) و لوله‌های مشبک (هایپرادوب)

هم لوله‌های پلی‌پروپیلن با بافت یکپارچه و هم لوله‌های توری در مقایسه با استفاده از کیسه‌های تکی، زمان ساخت سریع‌تری را فراهم می‌کنند. با این حال، استفاده از لوله‌ها معمولاً به تیمی از افراد نیاز دارد، ^{[ 5 ]} در حالی که استفاده از کیسه‌های تکی می‌تواند (به آرامی) توسط تنها چند نفر انجام شود.

مبانی

دیوارها

اگر گوشه‌های کیسه‌ها پس از کوبیدن بیرون زده باشند، می‌توان آنها را تا کرد و به ته کیسه سنجاق کرد. ^{[ 5 ]} برای جلوگیری از آسیب اشعه ماوراء بنفش، روی کیسه‌های در معرض نور خورشید را با پلی‌پروپیلن بپوشانید. می‌توان از پارچه سایه‌بان استفاده کرد. ^{[ 7 ]}

گچ کاری

طول عمر و خواص فیزیکی سازه‌های کیسه‌ای خاکی

طول عمر

از آنجایی که قدیمی‌ترین سازه ابرخشت بیش از حدود 30 سال قدمت ندارد، طول عمر آن مشخص نیست. با این حال ادعا می‌شود که سازه‌های کیسه‌ای خاکی می‌توانند صدها سال دوام بیاورند، اگر گچ به درستی نگهداری شود تا از نمایان شدن کیسه‌ها جلوگیری شود. ^{[ 8 ]} انتظار می‌رود که در پایان طول عمر، یک ساختمان کیسه‌ای خاکی بقایای مضری از خود به جا نگذارد و به سادگی دوباره با زمین یکی شود.

حرارتی

رفتار حرارتی یک سازه کیسه‌ای خاکی ارتباط نزدیکی با ماهیت ماده پرکننده ^{[ 5 ]} و همچنین طراحی کلی سازه دارد. به عنوان مثال، یک گنبد در مقایسه با یک طرح زمین‌پناه با یک خاکریز خاکی در برابر دیوارهای کیسه‌ای خاکی، خواص حرارتی متفاوتی خواهد داشت. مواد پرکننده‌ای که حاوی مقدار زیادی هوای محبوس هستند، بیشتر به عنوان عایق عمل می‌کنند، در حالی که مواد پرکننده جامد و متراکم به عنوان جرم حرارتی عمل می‌کنند. عایق باعث کند شدن یا توقف انتقال گرما می‌شود. جرم حرارتی گرما را جذب می‌کند و سپس آن را به آرامی آزاد می‌کند، مانند یک باتری حرارتی. ساختمانی با جرم حرارتی زیاد، تمایل دارد دمای داخلی خود را تثبیت و تعدیل کند و همچنین تأخیری وجود خواهد داشت زیرا جرم حرارتی به تدریج به نوسانات دمای خارجی پاسخ می‌دهد. همانطور که روی نمودار بیان می‌شود، دمای داخلی در مقایسه با دمای خارجی، تغییر فاز (1) دارد و کاهش دامنه (2) را نشان می‌دهد. به عبارت ساده، ساختمانی با جرم حرارتی زیاد، وقتی بیرون گرم است، مدت زمان بیشتری طول می‌کشد تا گرم شود و وقتی بیرون سرد است، مدت زمان بیشتری طول می‌کشد تا خنک شود.

مقاومت در برابر رویدادهای لرزه‌ای

آزمایش‌های لرزه‌ای چندین بار بر روی سازه‌های کیسه‌ای خاکی انجام شده است و آنها عملکرد خوبی دارند. خارج از آزمایش‌های نظری، در سال 2015، 55 سازه کیسه‌ای خاکی در نپال وجود داشت. یک زلزله ویرانگر 7.8 ریشتری بسیاری از سازه‌های دیگر را ویران کرد، اما همه 55 سازه کیسه‌ای خاکی آسیبی ندیدند. ^{[ 8 ]}

اشتعال‌پذیری

از آنجایی که خاک نمی‌سوزد، ادعا می‌شود که این سازه‌ها در مقایسه با سازه‌های ساخته شده با تکنیک‌های رایج، در برابر آتش مقاوم‌تر هستند. با این حال، اجزای دیگری مانند درها ممکن است از بین بروند.

آب و هوای مناسب

اکثر سازه‌های کیسه‌ای خاکی در آب و هوای گرم ^{[ 12 ]} و مناطق مستعد فاجعه ساخته شده‌اند. ^{[ 8 ]} با این حال، این امر تا حدودی به دلیل ماهیت بسیار پایین فناوری این روش است، به این معنی که در برخی مناطق جهان کاربرد گسترده‌تری داشته است. در کشورهای توسعه‌یافته، کدهای ساختمانی عموماً سختگیرانه‌تر هستند و تا همین اواخر، گرفتن مجوز برنامه‌ریزی یا رعایت الزامات کد با سازه‌های کیسه‌ای خاکی دشوار بوده است.

روی هم رفته، سازه‌های کیسه‌ای خاکی در اکثر آب و هواها قابل اجرا هستند. ^{[ 7 ]} ادعا می‌شود که این سازه‌ها در برابر آتش‌سوزی، سیل، زلزله، رطوبت، دماهای شدید و طوفان‌ها مقاوم هستند؛ ^{[ 7 ]} و در برابر حشرات موذی ^{[ 8 ]} و گلوله نیز مقاوم هستند. ^{[ 7 ]}

در آب و هوای سرد، بهتر است در دمای کمتر از صفر درجه سانتیگراد ساخت و ساز انجام نشود. دلیل این امر این است که آب موجود در مواد پرکننده می‌تواند یخ بزند، منبسط شود و سپس خاک ممکن است پودر شود. ^{[ 7 ]} مواد پرکننده را می‌توان برای آب و هوای سرد تغییر داد، مانند استفاده از مواد عایق بیشتر. می‌توان یک درز در امتداد محور طولی کیسه‌ها ایجاد کرد که به مواد پرکننده مختلف اجازه می‌دهد تا در قسمت‌های داخلی و خارجی دیوار قرار گیرند. به عنوان یک جایگزین، می‌توان از یک دیوار دو لایه استفاده کرد، که در آن دیوار داخلی کیسه‌های پر از خاک (جرم حرارتی) و دیوار خارجی از کیسه‌های پر از عایق استفاده می‌کند. ^{[ 12 ]}

در طول فصل باران‌های موسمی می‌توان با کیسه‌های خاک ساخت و ساز کرد، با این حال برای خشک نگه داشتن کیسه‌ها به برزنت نیاز است. ^{[ 8 ]}

مقایسه با سایر روش‌های ساخت و ساز

ساخت و ساز با کیسه‌های خاکی در مقابل روش‌های رایج ساخت و ساز

در مقایسه با اکثر روش‌های ساخت‌وساز «رایج»، ساختمان‌های کیسه‌ای خاکی:

• ساخت آنها آسان است. ^{[ 8 ]}
• ساخت آنها ارزان‌تر است. ^{[ 8 ]}
• ممکن است در هنگام زلزله ایمن‌تر باشد. ^{[ 8 ]}
• از مصالح کمتر تولید شده، مانند آجر، بلوک، سیمان، چوب، فولاد استفاده کنید. ^{[ 8 ]}
• نیاز به حمل و نقل کمتر مصالح ساختمانی و در نتیجه مصرف سوخت کمتر. ^{[ 8 ]}
• کربن تجسم یافته کمتری دارند.
• ساخت آنها سریع‌تر است (یک تیم ۱۰ نفره از کارگران می‌توانند یک خانه کوچک را در ۲ هفته یا کمتر بسازند).

ساختمان‌سازی از کیسه خاک در مقابل ساختمان‌سازی از کاهگل

در مقایسه با ساختمان‌های کاهگلی، ساختمان‌های کیسه‌ای خاکی:

• در برابر سیل مقاوم‌تر هستند. ^{[ 7 ]}
• ساخت آنها سریع‌تر است، اما برای بلند کردن و کوبیدن کیسه‌های خاک به قدرت بدنی بیشتری نیاز است. ^{[ 7 ]}
• برای اتمام کارهای داخلی به زمان بیشتری نیاز است. ^{[ 7 ]}

ساخت و ساز با کیسه خاک در مقابل عدل کاه

در مقایسه با ساختمان‌های کاهگلی، ساختمان‌های کیسه‌ای خاکی:

• قوی‌تر هستند. ^{[ 7 ]}
• جرم حرارتی قابل توجهی فراهم می‌کند (حصیر عایق بیشتری ایجاد می‌کند). ^{[ 7 ]}
• در برابر آتش مقاوم‌تر هستند. ^{[ 7 ]}
• در مقایسه با کیسه‌های کاه نسبتاً سبک، برای بلند کردن کیسه‌های سنگین به قدرت بدنی بیشتری نیاز است. ^{[ 7 ]}

پروژه‌ها

تراس خاکی پایدار CCAT 2017

تراس باغی با کیسه خاکی CCAT

پروژه سوپرادوبی

منابع

مطالعه بیشتر

کتاب‌ها

• ساخت کیسه خاکی: ابزارها، ترفندها و تکنیک‌ها. کاکی هانتر، دونالد کیفمایر. انتشارات نیو سوسایتی، ۱ ژوئن ۲۰۰۴
• راهنمای ساخت کیسه خاک: دیوارهای عمودی گام به گام. اوون گایگر. ۲۰۱۱ (دانلود کتاب الکترونیکی/پی‌دی‌اف)
• معماری کیسه‌های خاکی: ساختن رویای خود با کیسه‌ها. کلی هارت، دکتر اوون گایگر. انتشارات هارت‌ورکس، ۲۰۱۵.

وب‌سایت‌ها

• EarthbagBuilding.com: به اشتراک گذاری اطلاعات و ترویج ساخت و ساز با کیسه‌های خاکی (وب سایت اوون گایگر و کلی هارت)
• CalEarth.org موسسه معماری زمین کالیفرنیا
• ساخت کیسه خاک گام به گام توسط اوون گایگر در Instructables.com
• زمین خوب نپال
• ساختمان کیسه خاکی در وب‌سایت مهندسی سازه‌های دقیق

ویدیوها

• [1]
• [2]

داده‌های صفحه

کلمات کلیدی	خشت ، ساخت و ساز گلی
اهداف توسعه پایدار	SDG11 شهرها و جوامع پایدار
نویسندگان	در حال مرگ ، فیبی سیگر
مجوز	CC-BY-SA-3.0
زبان	انگلیسی (en)
ترجمه‌ها	روسی
مرتبط	۱ زیرصفحه ، ۸ صفحه، لینک اینجا
تغییر مسیرها	کیسه زمین/سوپرخشت ، سوپرخشت
بازدیدها	۱,۰۵۲ بازدید صفحه ( آنالیتیکس )
ایجاد شده	8 سپتامبر 2011 توسط فیبی ساگر
آخرین ویرایش	۴ آوریل ۲۰۲۵ توسط ۱۹۰.۱۵۰.۲۱۸.۱۰۲
استناد به عنوان	موریباند ، فیبی سیگر (۲۰۱۱–۲۰۲۵). "ساختمان کیسه‌ای خاکی" . آپورپدیا . بازیابی شده در ۲۹ ژوئن ۲۰۲۵ .
کوئری‌های API	پایه ، معنایی ، html ، فایل‌ها ، موارد دیگر