Earthbag building/ru

История

Идея возведения стен из мешков с песком или землей существует уже около 100 лет. ^[1] Первоначально и в настоящее время это, как правило, мешки из мешковины (гессиана), образующие временные конструкции, действующие в качестве барьеров от наводнений или военных укреплений. Неясно, когда именно это было сделано впервые, ^[2] но есть некоторые свидетельства того, что в военных условиях стены из мешков с песком использовались до Первой мировой войны. Действительно, некоторые траншеи времен Первой мировой войны, укрепленные пропитанными нефтью мешками, все еще сохранились. несмотря на то, что оно было задумано как временное. ^[2]

Строительство постоянных построек, таких как дома, с использованием мешков с землей является более поздней разработкой. ^[1] Отто Фрей экспериментировал со строительством из мешков с землей в 1960-х годах в Германии. ^[3] В 1970-х годах, снова в Германии, Гернот Минке и другие сотрудники Исследовательской лаборатории экспериментального строительства Кассельского политехнического колледжа исследовали способы строительства сейсмостойких конструкций без цемента. Для создания куполообразных конструкций они использовали трубки из полиэстера и мешковины, наполненные пемзой. Совместно с Университетом Франсиско Маррокена в Гватемале и Центром мезоамериканских исследований по технологиям (CEMAT) в 1978 году в Гватемале была построена конструкция из пропитанных известью хлопчатобумажных мешков, наполненных пемзой. ^[4]

Метод строительства из мешков с землей был популяризирован персидским архитектором Надером Халили. Халили объединил глинобитный метод строительства, с которым он познакомился на родине, с идеей мешков с песком. В 1984 году Халили предложил наполнять мешки лунной пылью в качестве решения для строительства жилья на Луне. Он усовершенствовал эту технику, используя колючую проволоку между рядами и переходя от песка в качестве наполнителя к увлажненному саману или стабилизированному цементом грунту. Позже он начал использовать длинные полипропиленовые трубки в качестве гибких форм для создания куполообразных конструкций. Он назвал эту технику Superadobe . ^[5] Халили опубликовал 6 книг и в 1981 году основал некоммерческую организацию Cal-Earth Institute (Калифорнийский институт земной архитектуры). ^[6] Его критиковали за утверждение, что его техника superadobe «бесплатно была поставлена ​​на службу человечество и окружающая среда» одновременно с попыткой запатентовать методы строительства из мешков с землей в самых общих чертах в 1991 году. Утверждается, что он потребовал, чтобы все другие сторонники строительства из мешков с землей заключили с ним контракт на продолжение своей работы. ^[1]

Джо Кеннеди был первым, кто использовал термин «мешок с землей», имея в виду идею о том, что наполнителем может быть множество различных материалов или земляных смесей. ^[5]

Терминология

Удерживаемая земля — это основной метод заполнения контейнеров землей. Модульное изолированное заземление — это использование мешков или трубок в стенах, которые опираются на арматуру и / или пряди колючей проволоки между рядами, чтобы сохранить форму стены. Гибкая форма утрамбованной земли — еще один используемый термин. ^[3]

В технологии Contained Sand используется песчаная засыпка или любая слишком сухая или с плохой связностью засыпка, которая по своей конструкции аналогична мешкам с песком. Такие сумки должны быть из ткани сплошного плетения, иметь хорошую защиту от повреждений ткани. Содержащийся песок требует большего вертикального армирования, чем содержащаяся земля. Конструктивно альтернативные сыпучие насыпи (например, рисовая шелуха) создадут стену, более похожую на песок, чем на землю.

В Contained Gravel используется заполнитель любого размера, превышающий крупный песок. Содержащийся гравий может выступать в качестве одновременного материала для фундамента и дренажа фундамента, а также может использоваться как сплошное плетение, так и сетчатая изоляция.

Суперадоб

Термин «суперадоб» использовал Надер Халили для обозначения использования непрерывных трубок, а не отдельных пакетов.

Гиперадоб

Hyperadobe ( твердая земля ) был разработан Фернандо Пачеко из EcoOca в Бразилии. Используется гибкая сетчатая трубка рашель, тот же материал, который используется для упаковки фруктов. Эта сетка позволяет земляной насыпке затвердевать между рядами, пока насыпь остается влажной. Твердая содержащаяся земля имеет более высокую прочность на сдвиг и внеплоскость, чем модульная содержащаяся в ней земля из того же грунта, и может позволить использовать проволочную сетку в дополнение к колючей проволоке или вместо нее.

Материалы

• Контейнеры (т.е. пакеты или тюбики)
• Наполнитель (обычно саман, со стабилизатором цемента или без него)
• Колючая проволока
• Гравий (для французского дренажа или для фундаментных слоев).
• Древесина для бетонного каркаса, дверных и оконных рам.
• Бетон (добавляется в качестве наполнителя или для скрепления балок или перемычек).
• Гвозди
• Арматура

Контейнеры

Основным сосудом для земляного строительства могут быть либо многочисленные мешки/мешки, которые используются в качестве отдельных кирпичей, либо длинные трубы, образующие весь ряд стены.

Размер мешков определяет ширину стены и, таким образом, влияет на устойчивость и прочность стены, количество наполнителя, необходимое для заполнения каждого мешка/ряда, а также количество физических усилий, необходимых при строительстве. Размеры пустых пакетов обычно указываются производителями. Рекомендуются различные размеры, но зачастую это просто отражение наличия сумок у поставщиков, и точный размер не имеет решающего значения. ^[5]

45 см х 70 см. ^[7] 45 x 76 см (18 x 30 дюймов). ^[2] 45 x 81 см (18 x 32 дюйма). ^[5] Трубки диаметром 48 см (19 дюймов). ^[8]

Однако не рекомендуется строить стену из мешков с землей, конечная ширина которой значительно меньше 18 дюймов. ^[5] Если поставляется ряд разных размеров, мешки большего размера лучше использовать у основания стены, а мешки меньшего размера больше подходят для верха или для создания куполообразных крыш. ^[5]

Ткань, используемая в сумках или тубах, может быть сплошной или сетчатой. Можно использовать пакеты со складками. ^[7] К боковым или нижним частям сумки добавлен дополнительный кусок ткани (ластовица), что добавляет больше места и прочности. Пакеты со складками обеспечивают более ровную вертикальную поверхность после утрамбовки. У пакетов без складок углы, как правило, остаются торчащими ^[5] , что добавляет дополнительную работу на этапе оштукатуривания. Один автор посоветовал забить углы перед штукатуркой или вывернуть каждый мешок наизнанку, прежде чем наполнять его. ^[5]

Полипропиленовые мешки

Часто рекомендуется полипропилен (также называемый полипропеном). Это второй по распространенности пластик в мире. Полипропиленовые мешки или трубки сплошного переплетения являются наиболее популярным типом контейнеров при строительстве мешков для земли. Тканый полипропиленовый материал способен слегка дышать, поэтому его рекомендуется использовать вместо других твердых, не дышащих материалов. ^[5]

Полипропилен дешев, долговечен, устойчив к гниению, повреждению водой и насекомыми. Исследование показало, что полипропиленовые ткани могут иметь период полураспада более 500 лет в благоприятных условиях. ^[9] Прочность на разрыв таких мешков выше, чем у стали, ^[9] и они устойчивы к окружным силам, возникающим в результате нагрузки. ^[9] Полипропилен уязвим к ультрафиолетовому излучению, поэтому его оставляют укрытым от солнца во время строительства и штукатурят после завершения строительства. Полипропиленовые ткани могут быть стабилизированы/обработаны, чтобы иметь большую устойчивость к ультрафиолетовому излучению, но это в лучшем случае может означать дополнительную выживаемость на солнечном свете на несколько недель или месяцев. Рекомендуемая плотность полипропиленовых мешков – 4 г/м. ^[8]

Поскольку этот тип мешков часто используется для хранения зерна или корма для животных, их можно приобрести по очень низкой цене в качестве промышленных излишков. Сумки с опечатками могут быть доступны по более низкой цене. ^[5]

Полипропиленовые трубы (Superadobe)

Длинные рулоны полипропиленовых трубок можно приобрести у производителей. Эти большие рулоны трубок обычно предназначены для разрезания и сшивания в отдельные пакеты, а затем использования в качестве мешков для риса и т. д. Их можно купить в виде огромных рулонов длиной до 6000 футов (1830 метров). ^[5] Несмотря на то, что для превращения этих рулонов в отдельные пакеты на заводе требуются дополнительные этапы, рулоны обычно не дешевле, чем эквивалентное количество пакетов. ^[5]

Мешковина

Иногда используются мешки из мешковины, которые некоторые считают более органическим, «натуральным» материалом. ^[2] Однако мешки из мешковины часто обрабатывают углеводородными ингибиторами плесени, которые могут вызывать у некоторых людей аллергические реакции. ^[10] Мешки из мешковины не так долговечны, ^[2] и подвержены гниению. ^[11] Мешки из мешковины могут быть дороже по сравнению с полипропиленовыми. ^[2]

Сетка (Гиперадоб)

Можно использовать сетчатые трубки, например, в технике гиперадоб. Этот тип сетки используется для упаковки фруктов. ^[5] Обычно материал представляет собой полиэтилен или полипропилен «рашелевого переплетения», который похож на сеть с множеством отверстий. Этот материал предназначен для циркуляции воздуха, что сохраняет свежесть продуктов во время транспортировки и хранения. Такая сетка, очевидно, не подходит для рыхлых наполнителей и должна использоваться с глинобитным или стабилизированным цементом наполнителем, который будет твердым. ^[5] Нет необходимости использовать колючую проволоку вместе с сеткой, поскольку отверстия позволяют наполнителю последовательных рядов напрямую соединяться друг с другом, в результате чего получается монолитная стена. После затвердевания прочность материала контейнера уже не так важна для сетки и подобных наполнителей. ^[5] Этот сетчатый материал обычно дешевле полипропилена сплошного переплетения. ^[5] Отверстия позволяют наполнителю быстрее схватываться и облегчают приклеивание штукатурки. ^[5]

Присадочный материал

Характер наполнителя определяет структурные и термические свойства стены. Например, различные наполнители могут обеспечивать эффект термической массы (плотные наполнители) или изоляцию (пористые, наполненные воздухом материалы). ^[11] Мешки с землей, содержащие гравий, также могут выступать в качестве не впитывающего влагу, частично изолированного фундамента. ^[11]

Как правило, чем слабее материал наполнителя, тем прочнее должна быть ткань контейнера. ^[2] Например, жесткий наполнитель, такой как Adobe, мало зависит от контейнеров. После того, как Adobe полностью застынет, контейнеры можно будет снять без какого-либо нарушения структурной целостности. ^[2] И наоборот, очень мелкий материал, такой как сухой песок, полностью зависит от долгосрочной прочности материала, используемого для его содержания. ^[2]

Земля/Почва

Обычно землю собирают со строительной площадки. Более эффективно использовать землю из других запланированных раскопок, таких как бассейны или септик. ^[7] Наиболее удобным источником земли для конструкции из мешков с землей могут быть собственные траншеи для фундамента.

Состав почвы можно оценить без специального оборудования с помощью простых тестов, таких как испытание на падение и испытание на перекатывание. ^[9] Еще один простой тест — использовать банку с водой. Добавьте почву, встряхните и оставьте на ночь. Песок опустится на дно, за ним последует слой ила, и, наконец, глина осядет поверх этих слоев. ^[7]

Большинство типов грунта приемлемы для использования в строительстве мешков с землей, и точное соотношение не требуется. ^{[10] [9]} Обычное соотношение составляет 25-30% глины, 70-75% песчаной почвы, 10% влаги. ^{[10] [9]} Это очень похоже на смесь, используемую в других земляных строительных системах, таких как саман , саман и утрамбованная земля . ^[5]

Глина необходима для скрепления агрегатов. ^[10] Если почва не содержит достаточного количества глины (минимум 20%), ^[7] возможно, потребуется внести больше глины. В качестве альтернативы в качестве стабилизатора можно использовать цемент, добавленный в 10%-ной смеси. Смесь, содержащая более 30% глины, может быть нестабильной, ^{[3] ее} необходимо держать сухой, чтобы с ней можно было обращаться, и она может опуститься, если станет слишком влажной. ^[9] Почву с высоким содержанием глины также труднее копать и засыпать в мешки. ^[10]

В методах « суперсаман » и «гиперадоб» в качестве наполнителя используется саманная земля. Что касается суперадоба, то содержимое мешков принимает постоянный вид в течение 3 дней.

Колючая проволока

Используйте прочную (например, 14-го калибра) 4-точечную колючую проволоку. ^{[7] [8]} Также доступна оцинкованная проволока. Колючая проволока действует как раствор (или клей) между рядами, скрепляя их вместе. Это добавляет конструкции прочность на растяжение (сопротивляясь боковым силам и силам вне плоскости). Колючая проволока сопротивляется расширению наружу, вызывающему нагрузку на остальную часть стены сверху. ^[8]

Колючая проволока не применяется в гиперадобе, поскольку зазоры в сетке позволяют наполнителю одного ряда сливаться с верхними и нижними рядами, создавая таким образом монолитную структуру сплошного самана.

Гравий

Гравий используется для французских водостоков и фундаментных слоев. Острые камни, например те, что используются для дорожного покрытия, могут порвать мешки. ^[7] В нижних частях фундамента можно использовать камни большего размера. ^[7]

Арматура

Стержни из мягкой стали диаметром 12 мм: соответствуют NS 84-2042 или IS:432-1966 (Часть I) с fy = 250 Н/мм² (класс Fe250). ^[8] Арматурные стержни также можно покрасить антикоррозионным составом. ^[8]

Гвозди

Гвозди длиной 8 см пригодятся для закрепления углов сумок.

Инструменты

Инструмент для подбивки

Большинство людей используют специальный инструмент для утрамбовки пакетов. Это вертикальный шест с очень тяжелым горизонтальным плоским концом. Его неоднократно роняют на каждый ряд сверху, в результате чего образуется горизонтальная плоская поверхность, а материал наполнителя уплотняется внутри мешка, пока он еще влажный. Сварной металл, пожалуй, лучший материал для тампера. Один автор сообщил о неудачном вскрытии цементного конца. ^[7] Также можно использовать боковые тамперы. ^[8]

Слайдер

Держатель сумки

Это отдельно стоящая рама, которая удерживает сумки открытыми, позволяя легко наполнять их одним человеком. Их можно сделать из дерева.

Мерный контейнер

Это полезно, поскольку обеспечивает однородность наполнителя на мешок или на секцию тубы. Равномерный объем наполнителя на каждую секцию мешка/тюбика сохраняет правильные размеры стенки. Можно использовать ванны/горшки емкостью 2–5 кг или 5-литровые бутылки (со снятой крышкой). ^[7]

Аспекты сайта и дизайна

Здания из мешков с землей не следует строить на уклонах более 15%. ^[8] Их не следует располагать на краю скал или обрывов, если только нет каменистого основания, твердой или средней почвы. ^[8] К бедным участкам также относятся берега рек или заболоченные территории, а также территории, подверженные оползням. ^[8]

Изогнутые стены, как правило, прочнее прямых стен, при этом круги являются самой прочной конструкцией. ^[7] Прямые стены получают поддержку через каждые 12 футов (3,65 метра). ^[8] Квадратные углы также выигрывают от поддержки. ^[8] Рекомендуется, чтобы контрфорсы были длиной не менее 3 футов (1 метра). ^[8]

Ширина окон и дверных проемов рекомендуется составлять не более 5 футов (1,52 метра). ^[8] Ни один дверной проем или окно не должны располагаться ближе, чем на 3 фута (1 метр) к углу (при измерении на внутренней стороне стены). ^[8] Идеальное расположение дверных проемов или окон — в центре стены. ^[8]

Процедура

Сравнение отдельных мешков, туб (суперадоб) и сетки-трубки (гиперадоб)

Как полипропиленовые трубки сплошного переплетения, так и сетчатые трубки позволяют сократить время сборки по сравнению с использованием отдельных мешков. Однако для использования трубок, как правило, требуется команда людей, ^[5] тогда как использование отдельных пакетов может быть выполнено (медленно) всего несколькими людьми.

Фонды

Стены

Если после утрамбовки углы пакетов торчат, их можно загнуть и прикрепить ко дну пакета. ^[5] Накройте открытый полипропилен, чтобы избежать повреждения ультрафиолетом. Можно использовать теневую ткань. ^[7]

Штукатурка

Срок службы и физические свойства конструкций из мешков с землей

Продолжительность жизни

Поскольку возраст самой старой конструкции из суперсына не превышает 30 лет, продолжительность жизни неизвестна. Однако утверждается, что конструкции из мешков с землей могут прослужить сотни лет, если за штукатуркой правильно ухаживать, чтобы предотвратить обнажение мешков. ^[8] Ожидается, что в конце срока службы здание из мешка с землей не оставит вредных остатков, а просто воссоединится с землей.

Термальный

Термическое поведение конструкции земляного мешка тесно связано с природой наполнителя ^[5] , а также с общей конструкцией конструкции. Например, купол будет иметь другие тепловые свойства по сравнению с земляной конструкцией с земляной бермой у стен мешка с землей. Наполнители, которые содержат много захваченного воздуха, будут действовать скорее как изоляторы, тогда как твердые и плотные наполнители будут действовать как тепловая масса. Изоляция замедляет или останавливает передачу тепла. Тепловая масса поглощает тепло, а затем медленно отдает его, как термобатарея. В здании с большой тепловой массой внутренняя температура будет стабилизироваться и смягчаться, а также будет наблюдаться задержка, поскольку тепловая масса постепенно реагирует на колебания внешних температур. Выраженная на графике, внутренняя температура сдвинута по фазе (1) и демонстрирует затухание амплитуды (2) по сравнению с внешней температурой. Проще говоря, зданию с большой тепловой массой требуется больше времени, чтобы прогреться, когда на улице жарко, и дольше остывать, когда на улице холодно.

Устойчивость к сейсмическим событиям

Сейсмические испытания конструкций из мешков с землей проводились несколько раз, и они показали хорошие результаты. Помимо теоретических испытаний, в 2015 году в Непале было 55 конструкций из мешков с землей. Разрушительное землетрясение магнитудой 7,8 разрушило многие другие постройки, но все 55 построек из мешков с землей остались неповрежденными. ^[8]

Воспламеняемость

Поскольку земля не горит, утверждается, что эти конструкции устойчивы к огню по сравнению со структурами, построенными с использованием традиционных технологий. Однако другие компоненты, например двери, могут быть разрушены.

Подходящий климат

Большинство конструкций из мешков с землей были построены в жарком климате ^[12] и в регионах, подверженных стихийным бедствиям. ^[8] Однако отчасти это связано с очень низкой технологичностью метода, а это означает, что он нашел более широкое применение в некоторых регионах мира. В развитых странах строительные нормы и правила, как правило, более строгие, и до недавнего времени было сложно получить разрешение на строительство или выполнить требования норм в отношении конструкций из мешков с землей.

В целом, конструкции из мешков с землей возможны в большинстве климатических условий. ^[7] Утверждается, что они устойчивы к огню, наводнениям, землетрясениям, сырости, экстремальным температурам и ураганам; ^[7] и являются вредителями ^[8] и пуленепробиваемыми. ^[7]

В холодном климате лучше не строить при температуре ниже нуля градусов Цельсия. Это связано с тем, что вода в наполнителе может замерзнуть, расшириться и тогда земля может стать порошкообразной. ^[7] Для условий холодного климата можно изменить материал наполнителя, например, используя больше изоляционного материала. Вдоль длинной оси пакетов можно разместить шов, что позволит размещать различные наполнители на внутренней и внешней сторонах стенки. В качестве альтернативы можно использовать двухслойную стену, где внутренняя стенка представляет собой мешки с землей (тепловая масса), а внешняя стена — мешки с изоляционным наполнением. ^[12]

Во время сезона дождей можно строить из мешков с землей, однако необходим брезент, чтобы мешки оставались сухими. ^[8]

Сравнение с другими методами строительства

Строительство из мешков с землей в сравнении с обычными методами строительства

По сравнению с большинством «основных» методов строительства, здания из земляных мешков:

• легко построить. ^[8]
• дешевле построить. ^[8]
• может быть безопаснее во время землетрясений. ^[8]
• используйте меньше промышленных материалов, например, кирпича, блоков, цемента, дерева, стали. ^[8]
• требуют меньше перевозки строительных материалов и, следовательно, меньше расходуют топлива. ^[8]
• содержат меньше углерода.
• строятся быстрее (команда из 10 рабочих может построить небольшой дом за 2 недели или меньше).

Здание из мешков с землей против глинобитного

По сравнению с глинобитными постройками, постройки из мешков с землей:

• Более устойчивы к наводнениям. ^[7]
• Строятся быстрее, но для подъема и утрамбовки мешков с землей требуется больше физической силы. ^[7]
• Требуется больше времени на внутреннюю отделку. ^[7]

Здание из мешков с землей или тюк соломы

По сравнению со зданиями из соломенных блоков, здания из мешков с землей:

• Сильнее. ^[7]
• Обеспечьте значительную тепловую массу (соломенный тюк обеспечивает большую изоляцию). ^[7]
• Более устойчивы к огню. ^[7]
• Для подъема тяжелых мешков требуется больше физической силы по сравнению с относительно легкими соломенными тюками. ^[7]

Проекты

CCAT Стабилизированная земляная терраса 2017

CCAT мешок для земли для садовой террасы

Проект Суперадоб

Рекомендации

дальнейшее чтение

Книги

• Строительство из мешков с землей: инструменты, приемы и методы. Каки Хантер, Дональд Киффмейер. Издательство «Новое общество», 1 июня 2004 г.
• Руководство по возведению мешков с землей: вертикальные стены, шаг за шагом. Оуэн Гейгер. 2011 (скачать электронную книгу/pdf)
• Архитектура Earthbag: постройте свою мечту с помощью мешков. Келли Харт, доктор Оуэн Гейгер. Хартворкс, Инк. 2015.

Веб-сайты

• EarthbagBuilding.com: обмен информацией и продвижение строительства из мешков с землей (веб-сайт Оуэна Гейгера и Келли Харт)
• CalEarth.org Калифорнийский институт земной архитектуры
• Пошаговое построение мешка с землей, автор Оуэн Гейгер на Instructables.com
• Добрая Земля, Непал
• Здание из мешка с землей на сайте Precision Structural Engineering

Видео

• [1]
• [2]

Данные страницы

Ключевые слова	саман , земляное сооружение
ЦУР	ЦУР 11 Устойчивые города и сообщества
Авторы	Морибунд , Фиби Сейгер
Лицензия	CC-BY-SA-3.0
Язык	английский (англ.)
Связанный	подстраницы , ссылки на страницы здесь
Псевдонимы	Мешок для земли/Суперадоб , Суперадоб
Влияние	3226 просмотров страниц
Созданный	8 сентября 2011 г. , Фиби Сейгер
Модифицированный	23 октября 2023 г. , сценарий технического обслуживания
Цитировать как	Морибунд , Фиби Сейгер (2011–2023). «Здание из мешков с землей» . Аппропедия . Проверено 17 мая 2024 г.
API-запросы	базовый , семантический , HTML , файлы и многое другое