Строительство стен из использования мешков с землёй (Earthbag building) является эффективным и экономичным методом, который набирает популярность, особенно среди экологически осознанных строителей и авторов экологических поселений.
Использование земли как основного материала, который можно найти буквально везде, в сочетании с простотой процесса делает этот метод доступным для большинства начинающих строителей.
Продолжая разговор о домах, построенных из земли, хочется упомянуть об архитекторе Надере Халили, который придумал оригинальный способ использования этого долговечного материала.
В 80-х годах прошлого века в Америке пошла мода на так называемые саманные дома. Активисты земляного строительства поехали в Англию, где сохранились дома, построенные полтора века назад, и, несмотря на свой зрелый возраст, все еще используются по сей день.
Американская часть населения стала настолько вдохновлена примером англичан, что они не только начали строить в этом стиле, но и разработали новые методы строительства из самана. Они создали институт Cal-Earth, который располагается в Южной Калифорнии и специализируется на развитии и обучении системе строительства из земли. Этот институт был основан и возглавлен американским архитектором иранского происхождения Надером Халили.
Самой значительной разработкой института стала технология «Суперсаман» или Earthbags. Автоматически переехать Earthbags — это мешки, заполненные землей, чтобы создавать дома определенным образом. Иногда лишь использование тканевых труб. Построить дом таким способом гораздо проще и быстрее, чем пользовавшись традиционной метарией. Единственное, что может смутить строителя — по такой технологии гораздо сложнее построить прямые стены, а не клюшевыми или куполообразными.
Для построек используется сырая земля, которую наполняют в стандартные мешки из прочной ткани, такой как пропилен. Если земля слишком сухая, ее увлажняют. Затем мешки укладываются в ряды в соответствии с расположением стены и утрамбовываются ногами или специальным инструментом для утрощения. На первый ряд помещают второй ряд, который немного уже. И так далее, пока здание не приобретет куполообразную форму.
Если для строительства используется матерчатая труба, ее заполняют землей не слишком плотно, а затем закручивают ее в виде спирали. Между слоями помещают обычную колючую проволоку. Она помогает укрепить мешки или трубы на месте, также как цемент используется для укрепления обычных кирпичных стен.
Окна и двери в таких зданиях делают в форме арок, оставляя отверстия при укладке мешков. После высыхания здания поверхность штукатурят или покрывают снаружи цементным составом.
Если в данной локации грунт обладает таким составом, при котором он не трескается или не рассыпается после высыхания, то можно использовать в качестве строительного материала даже старые мешки. Когда они будут утрамбованы, они станут непригодными. Для создания фундамента также используются мешки, только вместо земли их наполняют щебнем или смесью земли с камнями.
Кроме скорости строительства, данные жилища представляют интерес также и тем, что их можно устанавливать в районах часто затопляемых поводневыми водами. Ведь мешки с грунтом традиционно используются для борьбы с наводнениями и строительства дамб.
Купольные дома очень прочные. Их форма равномерно распределяет внешнюю нагрузку во всех направлениях. Кроме того, нагрузка, действующая на купол, вызывает нормальные мембранные напряжения с осевым воздействием на относительно небольшой участок поверхности. В современной практике наиболее часто используются купола, с поверхностью, которая может быть описана уравнением сферы, эллипсоида или круговogo конуса (конические купола легче в изготовлении, но менее доступны с практической точки зрения, чем сферические).
Само собой разумеется, что шалаш, построенный из мешков с землей своими руками, не всегда будет идеальной формы. Однако главная фишка в том, что даже если купольный дом неидеальный, он все равно остается достаточно прочным. Сам Халили уверен, что традиционная квадратная постройка с вертикальными стенами способна становиться роковой, в то время как у купола (основы купола) ничего не угрожает. Иногда для укрепления конструкции в земельно-глинистую смесь добавляют цемент.
Еще одна разработка архитектора — использование обожженной глины для строительства жилищ. Купольный дом создается из воды, глины и земли, затем высушивается и обжигается подобно процессу создания глиняного горшка.
Строительство домов из мешков и керамических домов впечатляет своей скоростью. Всего за неделю, даже без особых навыков в строительстве, три человека способны возвести такой дом от начала до конца.
В 2001 году два сотрудника ООН — Омар Бэкхет и Лоренцо Хименес де Луис — посетили Калифорнийский Институт и сами пожили в земляных домах, чтобы испытать на себе их прочность и комфортность. В итоге они пришли к выводу, что здания Халили вполне можно использовать в качестве жилья. Более того, учитывая, что строительство этих домов происходит легко и они очень надежны, они рекомендовали их использовать для решения проблем с жилищем беженцев на Ближнем Востоке. Интересно, что на заимствованный из грунта здания архитектора уже обратило внимание даже космическое агентство НАСА, которое рассматривает их как потенциальный вариант для строительства лунных колоний.
______________________
Пункт за пунктом kam.
Вы вчитываетесь в краткое детальное описание процесса создания нашего первого экспериментального домика-купола, который мы соорудили из полипропиленовых мешков со землёй. Мы нарекли его «Riceland» в честь фирмы, название которой было отпечатано на самих мешках. Домик имеет внутренний диаметр, равный 4.3 метра.
Данный домик-купол может послужить в качестве архитектурной модели для приусадебного павильона, художественной студии, тихого пристанища, а также стать моделью дистанционного убежища для тех, кто пострадал в чрезвычайных ситуациях. Данный купол очень устойчив в условиях сейсмичной активности, способен выдержать наводнения и ураганы, и моет быть использован для помощи пострадавшим от стихийных бедствий, таких как в Пакистане, Турции, Индии, Индонезии и т. д.
Выравниваем рабочую зону
Важно выбрать идеальное место для купола в соответствии с фен-шуем и звездами, оно также должно быть хорошо дренированным, чтобы вода не задерживалась там в течение года. Затем выделите центральную точку основания купола на земле и вбейте в нее вертикальный столб или прут. Привяжите к нему веревочку длиной, равной радиусу основания купола (с учетом толщины стен, в данном случае мы взяли немного меньше 3 метров), чтобы обозначить периметр, в пределах которого выровняйте участок. Затем, используя руки, глаза, лопату и уровень, приведите выбранную местность в более или менее ровное состояние. Не забывайте о ценности органического слоя почвы: аккуратно раскладывайте компост в теневом месте вместе с корнями и травами или используйте его в огороде.
Выкопайте канаву вдоль периметра
В случаях, когда плотные земли могут замедлять отток влаги, важно создать дренажную основу для купола, используя канаву, заполненную щебнем. Это поможет избежать проникновения воды в мешки и решить проблемы промерзания грунта зимой. При наматывании рядов вокруг центрального столба пометьте внутренний и внешний диаметр стены (толщина стены зависит от ширины мешков, которые вы будете использовать). Не забывайте отметить место для входа, оставив достаточно места для установки дверного проема. Обратите внимание: входная часть идет внутрь, чтобы дверь можно было установить вертикально, несмотря на наклон основной стены. Когда все отмечено, пришло время взять лопату снова.
Заполните Канаву Камнями
Для засыпки дренажной траншеи можно использовать различные материалы, такие как галька, гравий, небольшие булыжники или «убранит» — поколотые отходы бетона, кирпичей, шлакоблоков и т. д. Смотрите на фотографии, что стенки канавы закрыты мелкой проволочной сеткой. В данном случае это необходимо для предотвращения осыпания легкого песчаного грунта и застаивания воздуха между камнями, что может негативно сказаться на водоотводных свойствах траншеи. Однако, если канаву было прокопано в глинистой почве, эта мера может быть необязательной.
Какое количество материала следует использовать для засыпки канавы?
Варианты выбора мешков зависят от того, какой уровень вы выберете для размещения первого ряда (или нескольких рядов). Мы рекомендуем начинать укладывать мешки на уровне земли, заполняя траншею до верху. Если не исключены наводнения или землетрясения, то лучше будет внедрить первый ряд мешков в землю, чтобы даже при разрушении слоя почвы вокруг конструкции, самая купол сможет устоять.
Какие выбрать мешки для строительства?
Для устройства стены мы применили стандартные мешки из полипропилена, весом 50 фунтов (в наших широтах можно использовать мешки весом 50 килограммов для муки или сахара, сделанные из того же материала). Мешки из полипропилена обладают особыми преимуществами, особенно если их заполнять сыпучим содержимым. Однако, если мы собираемся использовать адоб (мокрую глину) или стабилизированный наполнитель (например, цемент), более естественным вариантом будет использование хлопчатобумажных мешков, так как после установки такой стены прочность мешков становится менее важной.
Размер 50-фунтового мешка оказывается весьма удобным, так как после обмазки стен его толщина составляет 38 сантиметров (обычно наши сделаны крупнее, но также можно найти мешки других размеров или заполнять не до конца).
Если доступны различные виды мешков, то крупные лучше использовать для основания, а маленькие – для работы над вершиной купола. Также очень удобным решением может быть использование полипропиленовых рукавов, которые поставляются в виде целых рулонов, однако, мы предпочитаем мешки по следующим причинам:
1) Цены на мешки ниже
2) Возможно работать самостоятельно
3) Каждый отдельный мешок легкий (в нашем случае — весит всего 16 кг)
4) Мешок с швом на дне остается там, где его поставили, в то время как рукав, особенно с содержимым в виде сыпучих материалов, склонен скатываться в сторону.
Наполнение мешков
Теперь у вас есть возможность заполнить мешки с помощью выбранного вами материала. Для этого мы используем местную вулканическую породу, измельченную до состояния скории. Этот материал легкий и обладает отличной теплоизоляцией. Вы можете использовать любой доступный материал для наполнения мешков, но стоит учесть, что местный грунт, скорее всего, не будет хорошим теплоизолятором, особенно в холодном климате. В качестве альтернативы вы можете использовать перлит или рисовую шелуху, что обеспечит теплую наполненность мешков.
Обратите внимание, на фотографии мешок поддерживается открытым с помощью большой стальной трубы, которая является запчастью от бывшей кормушки для кур. Не забудьте недосыпать каждый мешок сверху на 20-25 см, чтобы затем завернуть свободный край и предотвратить распыление содержимого при укладке мешков.
Затем можно приступить к укладке мешков.
Деловые мешки аккуратно выкладываются вдоль дренажного канала, поверх которого лежат булыжники. Последовательно размещайте каждый мешок таким образом, чтобы его верхний край был надежно закрыт нижней частью предыдущего мешка. Это обеспечит надежную и компактную укладку. Кроме того, перед тем, как положить каждый мешок, стоит положить полипропиленовую веревку, длиной около полутора метров, под него. Это позволит дальше перетянуть пару-тройку последующих слоев.
После этого следует тщательно утрамбовать мешки.
После того, как некоторое количество мешков размещено, их нужно плотно уплотнить, чтобы при сборке стена купола опускалась настолько, насколько это возможно. Мы использовали различные методы — от топтания сапогами до использования самодельных трамбовок. На изображении показана наша предпочтительная трамбовка, достаточно тяжелая и с размерами основания, сходными с шириной мешка.
Установка колючей проволоки
Перед тем как начать укладку следующего уровня, необходимо уложить две строки колючей проволоки с 4-мя шипами поверх уже плотно загруженных мешков. Оставьте отступ внутрь на 10 см от каждого края стены. Временно закрепите проволоку камнями или кирпичами, чтобы они лежали, пока не будут укладываться новые мешки. Колючая проволока выполняет две функции:
1) помогает соединить мешки между собой,
2) предотвращает возможное разрушение стены из-за давления сверху.
Добавление последующих рядов
Для обеспечения стабильности, первые ряды мешков следует укладывать вертикально, один над другим, подобно тому как кирпичи укладываются в стену. На фотографии можно увидеть, что верхние ряды мешков перевязаны полипропиленовой веревкой. Это не только добавляет стабильности, но и создает армирование для последующего наложения штукатурки.
Для геометрического расчета формы купола.
Простой способ обеспечить устойчивую форму купола — это использовать в качестве опоры шест, который примерно соответствует внутреннему диаметру основания (4,3 метра в данном случае). Разместите шест внутри периметра дома и начните поднимать один его конец, следя за тем, чтобы проекция шеста на пол всегда проходила через центр основания, а другой конец был закреплен на земле. Свободный конец шеста создаст арку, повторяющую форму купола. Это правило работает до высоты чердачного перекрытия (около 2,5 м), а верхнюю часть купола лучше сделать в форме конуса, который будет равносторонним треугольником, когда сделать срез. Чтобы было легче укладывать мешки, вы можете установить простую деревянную форму в виде треугольника на чердачные перекрытия. Так вы можете быть уверены, что мешки верхних рядов ровно лежат на своих местах и не смещаются.
