Техники

Екологично чист, евтин материал, който дава много възможности.

С него лесно може да се построи добре изолирана и щадяща околната среда къща, без това да изисква голям капитал и опит в строителството.
Минусов CO2 отпечатък

Лесни за обработка:Балите могат да бъдат издълбавани, разрязвани; оформят арки и криви. Могат да се строят красиви и елегантни къщи.

Екологично чист материал с минусов CO2 отпечатък, който дава много възможности.
Сламата е дишащ материал, създаващ благоприятен микроклимат, като максимална ефективност се постига, когато е съчетан с други естествени материали, като обичайната натурална глина и/или вар приложени като слоеве мазилка.

Исторически преглед на строителството със сламени бали:
Използването на бали слама (Eng: strawbale) като строителен материал води началото си от края на деветнадесети век, на територията на щата Небраска, САЩ. Тези области са изключително бедни на дърво, но са изобилствали от трева растяща на обширни територии. Изобретяването на преса с конска тяга, дава възможност за компресиране и формиране на сеното на кубчета. Така се ражда продукт, който да играе решаваща роля в строителството с локални ресурси. Стените са били измазани често с цимент. Понякога сеното се заменя със слама и цимента с глина и вар.
В световен мащаб, повечето сгради изградени с тази техника са локирани в родината на метода, т.е. САЩ - повече от няколко хиляди. В Европа, много от тях са във Франция - повече от 700, Германия и Австрия (повече от 100). Това положение най-често се свързва с наличието на изследователски центрове, които разработват правилата за стоителство и организации, които развиват и обогатяват знанията на обществеността, като работят в тясно сътрудничество с проектанти, изследователи и инвеститори.

Материалът:
Сламата която се използва за строителни цели е от житни култури (пшеница, ръж и др). Тя се компресира посредством механизирана балирочвачка в паралелепипедни блокове или цилиндрични ролки.
Най-често срещани са сламени бали с размери близки до: 35/45/90 см.
Големите бали (En BigBale) са най-често с размери: 100/120/250 см.
Кръглите бали са с диаметър 180 см (не са подходящи за строителни цели).
Друга разлика в сламените бали е степента на компресия. За строителни цели се препоръчва обемна плътност не по-малко от 80-90 kg/m3.
Друг важен елемент на сламените бали е използването на качествено въже за балиране. Срещат се балировачки които връзват балата с едно, две или три въжета (рингове). Препоръчителни и по-удобни за радота са тези изпълнени с две струни.
Така подготвени и пресовани, балите запазват правоъгълната (паралелепипедната) си форма и повишават носимоспособността на стената.

Методи на строителство:
Съществуват два основни метода на строителство : когато сградата няма отделна конструкция, а тежестта на стената и покрива се поемат и носят изцяло от сламените бали ( метод Nebraska/ loadbearing); и когато товара на сградата се носи от дървена или друг тип конструкция, а сламените бали се използват като запълващ, изолиционен материал с неносеща функция.

Снимка: Стил Небраска (ecoworldbuilding.com)

Стилът Небраска познат още като (Еn Loadbearing) – това е оригиналният начин на строене с бали, възникнал сред жителите на Небраска, САЩ. Сламените бали поемат собствената си тежест и тази на покрива, без нужда от допълнителна конструкция.
Поставят се една до друга като всеки следващ ред се разминава с предишния с половин бала. Техника добре позната при зидовете с тухли или е буквално суха зидария с големи градежни блокове от слама, като детайлите на връзките една към друга и към обрамчващите дървени пояси в долната и горната част на стените е много важен. Доста често при неправилно изпълнение на ключовите моменти стената се деформира - "изтумбва" под натоварването на покрива и други хоризонтални и вертикални сили действащи на постройката. Вратите и прозорците се поставят в дървени рамки, като при този метод не се препоръчват големи отвори поради нарушаването на структурната цялост на сградата. Положителното в този метод е минимализирането на използвания дървен материал при изграждането на постройката.
Важен момент в тази техника играе мазилката и материала използван за нейното подсилване. Основната част от натоварването от покрива и всички негови елементи като постоянен товар се поемат от компресираната предварителни или с времето сламена стена. Докато основната част от динамичните товари се поемат от мазилката, защото в този момент тя се явява по-твърдия елемент в системата на стената или общо казано стената работи като „структурнокомпозитен панел“.
Въпреки преимуществата си като бърз, евтин и пестящ дървен материал метод, строителните разрешения още са неизчистен проблем в голяма част от Европа дори в Германия. Швейцария и Австрия са страните където „Load-bearing” се е наложил като система и е приет в националните строителни кодове като лигитимен. Но дори и там разрешителните са възможни единствено за едноетажни постройки и частично за двуетажни поради остановеното съотношение между височината и ширината на стената, а именно че то не трябва да надвишава съотношението 5:1.

Изпълнение на сламени стени с носеща конструкция (Еn Post and beams) – сградата се носи най-често от дървена ( опции са и стоманена или смесена) конструкция, а сламените бали са запълващ, изолационен материал най-често като външна обвивка. Те могат да бъдат поставени в междуосията на дървената конструкция, като пълнежни панели, както от външната така и от вътрешната страна като покривен слой. Във свеки един от случаите на изпълнение на сламената стена, тя трябва да бъде прекрепена към рамката на дървената конструкция. Ако не са предварително натегнати и стегнати към основата, те ще трябва да бъдат добре захванати една към друга. От значителна важност е те да създадат една достатъчно твърда цялостност на стената за да е способна да поеме хоризонталните натоварвания от вятър, сеизмична дейност и др.

Този метод често е предпочитан от архитекти и конструктори. При него се разчита на установени конструктивни правила, така, че рискът свързан с ненормираните и сложни за изчисления поведения на сламените блаи като конструктивен елемент в тази техника е сведен до минмум.
Разновидностите при този тип изгражданеграждане са многобройни.

За стари или лошо изолирани сгради възможното решение е допълнителното монтиране на изолационен слой от сламени бали. По този начин се повишава енергийната ефективност и съответно намесата е с ниска себестойност на инвестицията. Балите трябва да са или твърдо фиксирани за съществуващите стени, или да се поддържат от самостоянелно изградена конструкция. Вторият вариант има преимуществото че в същото време рамката може да служи също така и за водач на външна вентилирана дъсчена обшивка.

Въпреки всичко това представлява пожароопасна зона, дори и да няма ограничения в строителните изисквания. Външната повърхност на сламените бали трябва да бъде винаги покрита поне с един плътен слой мазилка който трябва да е изравнен и да покрива сламените стръкове достатъчно че да не бъдат подложени на въздействието на огъня.
Този тип решения също имат и своите конструктивни недостатъци. С монтирането на допълнителния слой изолация, дебелината и тежестта на стената се увеличават значително. Следователно фундаментите трябва да се разширят или да бъдат снабдени с допълнителни конзоли, стъпките им трябва да се вкопаят по-дълбоко и изпълняваните елементи обикновено се изнася във външа посока.

Приложение сламените бали също така намират в системата от предварително подготвените панели (En: Prefabricated Panels). В зависимост от начина на изпълнение те могат да са с носеща и/или изолационна функция (в зависимост от строителните кодове и проведените изследвания и сартификатие в съответната страна).

Предварително подготвената дървена рамка се запълва със сламени бали, които се оплътняват за да образуват структурата на стената, компресирани и прихванати стабилно една за друга. След това стената се покрива с мазилка: глинена или варова или се покрива със сух въздухоплътен слой. Поради голямото си тегло, панелите се преместват, транспортират и монтират с помощта на мотокари, кранове и др.

Изследвания и различни лабораторни тестове:
В много европейски държави балите са легитимен изолационен материал. След проведени многобройни изпитвания и тестове както в лаборатории, така и с полеви експерименти, вече съществуват стоителни кодове в почти всички страни от Европейския съюз, Съединените щати, Австралия и др. Съвременни къщи от сламени бали, доказват предимствата и качествата на използвания материал, както и повишаването на комфорта на обитаване в тях.

Благодарение на двугодишната работа на екипа на АСЕМ в партньорство с НИПЦ към УАСГ, в България бе създадена техническа документация за „Приложение на сламени бали за изграждане на изолационни неносещи стени на нискоетажни сгради“.

Интересни са резултатите на всеки един от тестовете, но едни от най-забележителните са:
Пожарните тестове:

  • F-30(60 и експериментално 90) отговарящ на 30 (60 и 90) мин пожароустойчивост (EU)
  • ASTM E119 отговарящ на 60 мин пожароустойчивост (USA) .
  • Тест за топлопреминаване:
  • λ=0,052 (W/m.K) при перпендикулярно положение на стеблата (FASBA)
  • λ= 0,08 (W/m.K) по посока на стеблата (FASBA)
  • λ= 0,048 (W/m.K) без значение посоката на стеблата (в български лабораторни условия)

Строителството с бали слама спомага за опазването на околната среда и климата по няколко причини:

  1. Растенията усвояват въглеродния диоксид (CO2) от атмосферата (фотосинтеза)
  2. При производството на балите се използва малко енергия (приблизително 100 пъти по-малко, отколкото минералната вата и пенополистирола)
  3. Поради отличните изолациони качества на сламените бали ( стандартът ‘пасивна къща’ е постигнат вече в мнозина сартифицирани сгради в Германия и Полша), консумацията на енергия по време на жизнения цикъл на сградата е малка, следователно и отделянето на вредни емисии и въглероден диоксид е намалено. Дървото, глината и сламата като строителни материали не съдържат вредни за човека и околната среда вещества, устойчиви са и са почти в неограничено количество. Глинените мазилки осигуряват здравословен и приятен микроклимат в сградата.
  4. Използване на остатъчен продукт от зърнепроизводството. Използване на една култура в два различни отрасъла.

Източници:
Archive Saastvad Ehituslahendused
Archive ESBG 2007
Building with straw by Gernot Minke/ Friedemann Mahlke
http://www.modcell.com

Описание:
Техниката Лека глина или олекотена земя (Light clay също позната като light straw clay, light clay straw, slipstraw) представлява смес от глина и слама е била използвана като пълнежен материал при сградис дървена конструкция  поне от 12-ти век в Германия и другаде в Европа. Интересът към традиционните методи на строителство, постепенно се възражда през последните две десетилетия в Европа (основно Германия), за да отговори на нарастващото търсене на по-добра изолация. В сградите изградени по тази технология, почвата се смесва с дървени стърготини (от дървени стърготини до стружки с диаметър 5 сm), пемза или други въздушни джобове, които да формират агрегати, формиращи лека изолационна стена в рамките на дървената конструкция. С плътност между 350 и 1200 kg/ m3, тези стени са значително по-леки от традиционните кирпичени /непечени тухли/ или стени изградени от трамбована пръст (2000-2200 kg/ m3).

Като резултат изолационните параметри (R стойността R=1.5-2.0 ) са до 10 пъти по-високи в сравнение със същата дебелина на стена и лесно покриват стандартните изисквания към изолационните материали.

Олекотените земни стени имат изключително ниска вложена енергия и са много устойчив вид стени за приложение в жилища.
Външните стени изградени с лека глина са добро допълнение към добре компресираните вътрешни стени. Подобно на трамбованата пръст за постигане на по-висока плътност, те изпълняват функцията на термо маса, която да задържа топлинна енергия във вътрешните стени и подовете, но също така вградени в носещите дървени рамки.
Тази технология дава добра алтернатива на използването на несъвместими подсилващи /укрепващи/ материали като стомана и цимент, които консумират много енергия в производствения цикъл и транспорта, както показват добро поведение при земетръсна активност и добро качество на обитаване, чрез способността на стената да приема и отдава водните пари посредством хигроскопичността на глината. Дървената конструкция също предоставя условия за изграждане на покрив и защита, което е ключов фактор и дава условия за работа и съответно за съхнене на стената при различни атмосферни условия.

Приложение:
За да получите смес от олекотена земя, трябва добиете и пресеете или смелите земна маса и да я разбъркате с вода до получаване на много течна каша (глинено мляко). Земната каша се изсипва върху разпиляна слама и се омесва до получаване на хомогенна смес. Сместа от земя и слама има добри изолационни свойства, в зависимост от дебелината на която ще се положи и пропорцията на слама в разтвора. Тя се полага във временен плъзгащ дървен кофраж, като се натъпква леко с дървена бухалка и се заздравява като се полагат напречни хоризонтални летви в дебелината на стената на всеки 15-20 сm.

Друг метод за прилагане на технологията олекотена земя е т.н. „остатъчен кофраж”. В този тип изпълнение от двете страни на дървената конструкция се заковават летви, които рамкират пълнежа, служат за кофраж и след това остават в равнината на стената. По- трудоемък е като изпълнение, влага се повече дървен материал при изграждането му, но се спестява време за кофриране и декофриране. В следващия етап на измазване играе благоприятна роля за захващане на основния слой мазилка, без да е необходимо полагането на какъвто и да е вид армираща мрежа за запазване структурата и цялостта ѝ.

Друг вид приложение леката глина има като непечени блокове със формата на тухли.  Размерите им варират, както и плътността. Обикновено блоковете са с плътност 500-800kg/ m3 (с тегло 10-12kg за блок с размери 400x250x200mm). Те са лесни за употреба и  формиране, защото не е необходимо специално оборудване за тяхното рязане. Разтвора, използван за спойка, е също глинена смес, в която има и съдържание на пясък, в зависимост от вида на използваната почва.

Източници:
http://www.nzearthbuilders.co.nz/light-earth/index.htm
http://zemnostroitelstvo.net/?p=556
http://www.claytec.de
www.constructionresources.com
http://www.greenhomebuilding.com/QandA/cob/strawclay.htm

Описание:
Коб е стара форма на естествено строителство със земна маса. Думата cob идва от стар английски корен значещ: буца, парче, кочан или овална маса. Основно наименуванието му е дадено заради формата на „топката“, чрез която се транспортира сместа от мястото на приготвяне до мястото на вграждане.
Разработена основно на Британските острови, много влажна зона, известна с красивите мъгли и свирепите бури. Но местните сгради от „cob” по тези места са преживяли векове на лошотo време и все още са в употреба и днес. Кобеното строителството използва ръце и крака за формирането на "буци" от пръст премесена с пясък и слама. При тази техника материала лесно се подава на обработка и освен прави стени, предразполага към овални форми, заоблени ръбове и други органични форми, защото не е обвързан с кофражи, трамбоване и прави ъгли на тухли. Приложението му се разпростира от стени на къщи, през огради, пещи и огнища, маси, столове до детски площадки. Лесно достъпен и евтин материал за строителство, което го прави използваем в голяма част от земното кълбо - от влажните северни брегове на Британските острови, до пустинните области на Йемен. Тази техника по състав на сместа е идентична на нашите кирпичени тухли. Но за разлика от нашия климат, в който имаме сух период, можем да си позволим да оставим определено количество тухли да съхнат единствено на слънце, във влажните райони в които е използван основно коб-а, тази площ е невъзможно да бъде защитена от метеорологичните условия, затова изграждането на покрив за сградата защитава мястото за работа, а съхненето става директно върху градежа. Сградите, изпълнени от коб, са топли през зимата и студени през лятото, което ги прави подходящи за голяма част от климатите. Пръстта е здравословен, нетоксичен, екологично чист материал и напълно рециклируем. Не спомага за изсичането на горите и замърсяването, не зависи от добив на суровини, производители или механизирани инструменти.

Коб-ът е много порьозен и хигроскопичен. Може да абсорбира огромно количество вода без да омеква. Всъщност, освен ако не е напълно потопени, коба никога няма да се "разтопи". С течение на времето обаче стената ще ерозира ако е изложена на пряк дъжд. Решение за защита на стената от влага е т.н. принцип "добра шапка и добри ботуши". С други думи, една подобна къща се нуждае от добър покрив с широки стрехи и основи, предпазващи проникването на влага от почвата посредством капилярно налягане, както и предпазващи от отмиване от теренните води и тези изливащи се от покрива. Кобените стени са много дебели (50-60 см), така че дори най-интензивния дъжд не би могъл да проникне повече от външните слой на мазилката. Дори стени да се просмучат с влага от дъжда (като в една наистина голяма буря) те ще са в добро състояние докато имат възможността да изсъхнат отново. Най-често това се случва от обветрянето на стените. Поради тази причина е много важно кобените стени да се измазват единствено и само с дишащи мазилки.
Обикновено изсъхналите стени се измазват с глинена или варова мазилка с един или два слоя по желание, фин завършек на повърхността на стената.

Снимка: Cob Cottage Company, Coquille – Oregon

Приложение:
Забъркването на сместа за коб изисква изключително нискотехнологични и прости инструменти: брезент или платнище, вила или гребло и няколко чифта танцуващи крака.
Рецепти с различни допълващи съставки има разработени от много специалисти и в много райони според локалните особености, най-често срещаната практика смесва първоначално сухия пясък и пресятата глина, след това се добавя постепенно вода и разбъркването може да започне. Действието се извършва върху постелено на земята платнище, което след това се издърпва нагоре и назад за да се завърти изсъхналата върху мократа смес. Трамбоването с крака продължава, както и добавянето на вода докато не се получи смес достатъчно влажна, лепкава, но все още твърда. Сместа трябва да изглежда хомогенна и да може да се навива на „руло“ чрез издърпване на платнището. В този момент може да започне добавянето на слама. Суха слама се използва ако сместа е с по-високо съдържание на влага или навлажнена, ако е прекалено суха. Добавя се на малки порции и се размесва добре до постигането на хомогенна смес. След това се добавя следващата порция и така процеса се повтаря до добавянето на толкова слама, колкото сместа може да поеме, но да може да се завърта от платнището и „рулото“ да остане в същото време еднородно. Трябва да се има предвид, че колкото е по-суха сместа за вграждане, толкова по-висока част от стената може да бъде изпълнена в рамките на един ден. В други случаи влажната смес ще се деформира и свлече от собствената си тежест.
Механизиране на процеса за забъркване е възможен посредством мотокултиватор или багер. По този начин по-големи партиди коб могат да бъдат изпълнявани на ден, но следенето на хомогенността на сместта се затруднява, както по отношение на влага, така и на слама.

Топлоизолационни характеристики:
Основните съставки в Коб-а са глина и пясък. Материали с ниски изолационни свойства. Добавената слама към сместа служи повече като фибри с армиращ ефект и тяхната изолационна полза е минимална. Стените могат да абсорбират топлинна, но термичното съпротивление е много ниско. Следователно загубата на топлинна енергия при движението  от едната страна на стената до другата е сравнително висока. Това означава, че общата енергия за отопление на кобена сграда в студен климат, ще бъде драстично по-голяма, в сравнение с подобна изградена със стените с високи изолационни свойства. В умерен климат обаче, високата термична маса на коб-а е предимство, защото може да бъде използвана за отопление и охлаждане.

 

Термична маса:
Кобените стени осигуряват отлична топлинна маса, която дава възможност за усвояване на топлинна енергия. Това означава, че през лятото сенчестата кобена стена има капацитета да поеме излишната топлина. В едно добре проектирано пространство, термичната маса може да се използва като потенциално елиминиране на нуждата от климатизация без да губи комфорта на обитаване. През зимния период, стените които са огрявани от ниското слънце се затоплят и предават топлината навътре.
Високите термични свойства на коба като материал за работа също го правят идеален за употреба около печки за вграждане, горивни камери или т.н. „rocket stove“. Високите температури, генерирани от горящия огън се абсорбират от термо масата като топлинна батерия и с течение на времето се освобождава бавно във вътрешното пространство, увеличавайки продължителността на действието на огъня дори след неговото загасяне.

Всички съставки в сместа използвана за Коб са нетоксични. На вкус не са много приятни, въпреки че съществува тест за определяне на съдържанието на глина в почвата на база на вкусовите рецептори на езика.
Доста често при изкопните работи за основите, почвата която се изкарва съдържа глина и пясък и може да се ползва за строителни дейности
Техниката за приготвяне на сместа, както и тази за строителство с Коб са изключително лесни за усвояване и дори забавна. Необходимите инструменти са: лопати, вила, платнище и кофи.
Неносещите стени от Коб покриват нормативните изиствания до толкова, до колкото основите са изчислени да носят товара им. Доколкото разрешителните за носещите конструкции от Коб, поддържащи собственото тегло и динамичните натоварвания от покрива, са рядкост. Въпреки това този тип конструкция е доста устойчив на сеизмични влияния.

Снимка: Кобена пещ. Талин, Естониа (Архив АСЕМ)

Сграда с коб изискват малко умения, но много търпение. Процесът отнема време и е трудоемък и напредъка обикновено е ограничен до около 50-60 см във височина за един ден. На стената ùе необходима поне една нощ за сасъхване, за да бъде достатъчно здрава и да има стабилна основа за изграждането на следващия слой от стената.
Коб-ът като материал може както кирпичените тухли да бъде преизползван при разрушаване на сградата или елемента от нея. Необходимо е само накисване на земната маса до получаване на хомогенна смес и е готова за следващото формообразуване.

Източници:
http://www.buildnaturally.com/EDucate/Articles/Cob.htm#whatiscob
http://stanleyparkecology.ca/visit-us/cob-house/
http://www.cobcottage.com/
http://inspirationalvillage.files.wordpress.com/
http://buda.bg

 

Снимка: Архив АСЕМ

Плетът е стара добре позната традиционна техника, както в България, така и в по-голямата част на света. Наричана още плетак, плетарка, чит, чат, уплет, плетак, чатмен.
Използва се основно при ипълнение предимно на вътрешни преградни стени, но има случаи в по-меки и благоприятни райони да служи и за външна стена на жилищна сграда. Подходяща техника и за изпълнение на обслужващи сгради като обори, плевни и др.

Плета е вид пълнежна структура, прилагащ се за дървени конструкции. Полетата между две колони (и разпънки, диагонали, греди) се запълва с преплетени клони от Мъждрян (Мъждрявка) или Бял ясен (Fraxinus ornus), както и Леска (Corylus avellana) или Дрян (Cornus mas L). Клоните се наплитат, когато са още влажни. Препоръчително е те да се обелят от кората, но практиката показва и двата варианта. За увеличаване на якостта на стената, се използват сечения получени от разцепване на 1 клон на 3 или 4 сегмента. Така опънната якост на дървената скара, която се получава е по-голяма. Ако се използват вече сухи пръчки, те се накисват предварително във топла вода, за да възвърнат своята еластичност, за да имат гъвкавостта за усукване.
Техниките за наплитане зависят от дължината на стената (полето), което трябва да бъде запълнено. Ако междуосието е по-голямо от 120-150 см, то се наплита във вертикална посока, а когато е по-малко от около 120 см, то се наплита по хоризонтала.

Специфичното при наплитането във вертикална посока е това, че в гредите (хоризонталните елементи на наплитащата се рамка) се вкопават предварително канали, които служат за водачи. След, което в хоризонтално положение се фиксират една, две или три по-малки греди. Те служат за заключване на основните елементи на плета, които се преплитат покрай тях (преплитане на 90°), прiплъзват се в двата си края по каналите и се набутват към началото на стената докато не се натегнат достатъчно от собственото си усукване. Процедурата се повтаря до запълване на цялата рамка.

Снимка: Плет изпълнен в хоризонтална посока. (архив АСЕМ)

По-малките пространства се наплитат в хоризонтална посока. За целта в краищата на рамките, към вертикалните рамки се прекрeпват по-тънки клони, които служат за спънки. В средата на междуосието се слага още една вертикала. Така полето се наплита като прътите се набутват отгоре надолу до достигане на необходимата плътност и натегнатост. Процедурата се повтаря до запълване на цялата рамка.
Независимо по коя система е изпълнен плета, се оставя разстояние между отделните пръти от порядъка на 1-2 см, за да може при нанасянето на сместа за измазване, тя да проникне между дървените елементи. От една страна тя се захваща плътно за дървения плет, а от друга се захваща сама за себе си, след като нанасянето на слоя става едновременно и от двете страни.

Консистенцията, която се забърква е смес от глина, пясък и слама, като сламките са сравнително нарязани на дребно. Влажността на сместа също е от голямо значение, защото трябва да е достатъчно мокра, за да проникне и зад клоните, но не прекалено течна, за да се предотврати изтичане. Прекалено сухата смес ще остави въздушни джобове, които ще образуват фуги и съответно термомостове в стената. Нанасянето от двете страни подобрява цялостта на пълнежа и след изсъхване стената става здрава и солидна.

Снимка: Хоризонтален плет, с. Костилково, Ивайловград (архив АСЕМ)

Високото съдържание на глинена смес и ниското на слама я прави добра термомаса. Тази техника на изграждане на преграждащи вътрешни стени е изкючително благоприятно за регулиране на вътрешната температура на помещенията след като веднъж сградата е била затоплена.
Стените се изпълняват с дебелина близка до дебелината на конструкцията в зависимост дали желания ефект е конструкцията да е видима или не. След завършване и изсъхване на сместа, стената може да се измаже от двете страни с глинена или варова мазилка, до добиването на завършен вид.

Снимка: Хоризонтален плет на външна стена, с. Костилково, Ивайловград (архив АСЕМ)

Описание:
Кирпичът представлява традиционна строителна техника, използваща смес от глина, пясък, вода и някакъв вид фибри или органичен материал (слама, клони, борови иглички, понякога се добавя и конска или кравешка тор), които се оформят във формата на тухли посредством рамки и се оставят да изсъхнат на открито. Кирпичът е една от най-широко разпространените по целия свят сроителни техники, поради универсалните си качества и поведение при различни климатични условия. Кирпичените сгради са изключително трайни и някои от най-старите съществуващи сгради в света са изградени именно с тази техника.

Сместа за изграждането на кирпича е композитен материал, направен от глина, смесена с вода, органичен материал. Почвата обикновено съдържа глина и пясък. Фибрите или сламата помагат кирпича да бъде заздравен (армиран), да повиши хомогенността на неговата структура, както и да му помогне да изсъхне равномерно. По този начин я предпазва от спукване поради неравните темпове на свиване през цялостта на тухла. Торта също се добавя с цел постигане на същите предимства, както се добавя и с цел отблъскване на насекоми.
Най-подходящия състав на почвата за производство на кирпичени тухли е 15% глина, 10-30% утайка и 55-75% фин пясък. Други източници посочват почва със съдържание на глина между 15% и 30% в себе си за да свързва материала добре, като останалото е предимно пясък (не по-малко от 50%) и/или агрегати с едра фракция. Прекалено много глина в сместа би я свила и напука значително . От друга страна прекалено малко глина би позволило фрагментация на сместа или лесно отронване и нехомогенност при изсъхване на сместа /fragmentation/. Понякога кирпичените тухли се „стабилизират” като към сместта се добавя малко количество цимент (5%-10%) или асфалтова емулсия за да запази структурната й цялост, където е обект на влияние на неблагорпиятни атмосферни условия.

Снимка: „Know how да намериш игла в купа сено” 2011, архив АСЕМ

Приложение:
Кирпичените тухли се формират посредством изливането /полагането/ им в калъпи.
Тухлите които се правят в отворена рамка е една от най-често срещаните техники. Едни от най-разпространените размери са 25/12/6,5 cm, както и 36/25/12 cm но всякакви размери се срещат в световната практика и са приемливи. Сместта се поставя и уплътнява добре в рамката. След това калъпа се отстранява бързо. След няколко часа съхнене, тухлите могат да се обърнат „на ръб” до тяхното цялостно съсъхване. Бавното съхнене на сянка и проветриво място намалява напукването по повърхността им.

Дебелината на кирпича зависи от една страна от неговите топлинни характеристики, от друга от носимоспособността (дебелината) на зид от широки тухли спрямо този от стандартните по размери тухли. В зависимост от формата, в която тухлата е положена , кирпича може да добие всякакви размери или форми. Армирането/подсилването може да включва тор, слама, цимент, арматура или дребни дървени клони. Опитът показва че сламата, цимента или торта добавен към стандартна кирпичена смес може изцяло да направи тухлата по-здрава и по-устойчива на пукнатини.
Предимството на кирпичените тухли е че те могат да се преупотребяват многократно. Необходимо е единствено те да бъдат „разкиснати” отново във вода и пак да се положат във желаната за тухла форма.

Снимка: „Know how да намериш игла в купа сено” 2011, архив АСЕМ

Топлоизолационни характеристики:
Кирпичената стена може да служи като значителен топлинен резервоар, имайки се предвид топлинните характеристики присъщи на масивните стени, типични за кирпичените конструкции. В тропически и други климатични зони, характеризиращи се с горещи дни и студени нощи, голямата термична маса на кирпича повишават топлинния трансфер през стената към жилищните пространства. Масивните стени изискват голямо и относително дълго въздействие, както от слънцето (радиация), така и от заобикалящия ги въздух (конвекция) преди те да се затоплят и да започнат да предават топлина към жилищните помещения. Слад като слънцето залезе и температурите започнат да падат, топлата стена тогава ще продължи да отдава топлина в посока вътрешните пространства за няколко часа , като ефекта зависи от времето, в което тя е била нагрявана. Така подобна добре планирана кирпичена стени с определена дебелина е много ефективна в регулирането на вътрешната температура при колебанията на външната температура през целия ден, което е типично за тропичните или пустинни климатични зони. Този фактор играе определяща роля в установяването на тази строителна техника като най-подходяща за подобни места. Като допълнение, външните кирпичени стени могат да бъдат остъклени, за да повиши топлинните ползи (посредством „парниковия ефект“). В пасивните слънчеви сгради, тази техника се нарича „Стената на Тромб“.

Източници:
http://en.wikipedia.org/wiki/Adobe
http://www.greenhomebuilding.com/adobe.htm

Описание:
Пресованите земни блокове (ПЗБ) са друг вид формиране на блокове от непечена земна маса. ПЗБ могат да бъдат компресирани като блокове посредством ръчна преса или хидравлична (механична).
Те се различават от кирпичените тухли по това, че предварително не трябва да се забърква сместа за цялост на блока. Тази функция се замества от компресията на приложената сила от пресата.

Ръчната преса представлява лостова система, която прилага сила на натиск върху смес която се формира спрямо заложените матрици. Силата която се прилага е 4-8 kg/cm2. Производителността на една преса е 150 блока на ден за човек. Обикноовено в екипа работят от 3 до 5 човека.

Хидравличната (механична) преса е с по-висока производителност от 960 нагоре (спрямо типа и големината на машината). Тази система се използва при по-голямо производство на тухли, изисква по-голяма механизация на производствения цикъл, както и доставката на ток и вода, за да оперира. Натоварването, с което се формират е от порядъка на 80-100 kg/cm2.

ПЗБ са произведени в преса, което позволява голяма сила на натиск да бъде предадено на тухата. Това означава, че може да се използва по-ниско съдържание на вода, отколкото за кирпича, защото голямо уплътняващо усилие се прилага и по този начин се получава тухла с по-висока суха плътност. В пресата се използват форми, може да се позволи на тухла да бъде фасетирана по краищата, да се добавят жлебове и повдигнати елементи, за да се подобри заключването и контакта между отделните тухли в зидарията.

В някои практики, цимент или други свързващи вещества се добавят към сместа за пресования блок за подобряване на механичните му свойства. В тези случаи е важно да се добави достатъчно количество вода, за да се състои реакцията по свързването на цимента.
Стабилизираните с цимент земни блокове трябва да са напълно изсъхнали преди да бъдат вложени в градеж. Свързващия разтвор трябва да е близък по състав до този на тухлите използвани в зидарията.
Този вид стени позволяват довършителните работи да бъдат извършени, както с конвенционалните мазилки на базата на цимент, така и с глинена или варова мазилка.

 

Снимки: Стена изградена от КЗБ (http://3dearthworkshopiscteiul.wordpress.com/page/3/), Ръчната преса (Архив арх. Георги Георгиев),  Ръчната преса (http://cvbt-web.org/), Хидравлична преса за КЗБ ( http://laurafly4.com/),  Различни примери на пресовани блокове (http://www.naturalbuildingblog.com/more-info-on-compressed-earth-blocks-...)

Източници:
http://www.greenhomebuilding.com/adobe.htm
http://historicrammedearth.wordpress.com/earth-building/stabilised-earth-block/

Трамбована пръст / трамбована земя

При този метод могат да бъдат изграждени непрекъснати стени, чрез уплътняване, чрез трамбоване на влажна почва в пространство, определено между две или повече кофражни платна (или плътни дървени форми). Когато необходимата височина от стената е завършена, кофражните платна се декофрират и полагат на следващата позиция във вертикална или хоризонтална посока и процесът се повтаря, докато стените са завършени. Трамбоването може да се извършва или ръчно или посредством пневматични преси, но така или иначе почвата трябва да се трамбова докато достигне желаната плътност и здравина. Пневматични трамбоващи преси изискват повече умения за успешното им използване в сравнение с ръчните.
Добре изпълнени стените от трамбована земя / пръст могат да бъдат едни от най-здравите и дълготрайни стени на Земята, които могат да бъдат направени. Някои от тях съществуват в продължение на векове. Китайската стена е един от най-красноречивите примери. Едно от предимствата е че неквалифицирана работна ръка може да изпълни стена от трамбована пръст.

Снимка:Принцип на изграждане на стена от трамбована пръст.

Трамбованата земя има следните недостатъци:
1. Това е трудоемка техника и резултатите не винаги изпълняват очакванията.
2. Изграждането и монтирането на тежките кофражи (дървени форми) отнема време, пари и умения.

Строителството с трамбована земя изисква най-внимателен подбор на типа на почвата за работа или в противен случай стените биха могли да се свият и напукат след като изсъхне.
Количеството на използваната вода в почвата по време на компресирането трябва да се контролира внимателно през цялото време, за да се получи оптимална плътност при трамбоване на почвата.
При добро и правилно изпълнение, стената след изсъхване може да изглежда достатъчно добре, че да няма нужда от допълнителен слой мазилка.
Обичайната практика е готовата стена да се измаже или боядиса за достигане на завършен вид. Нанасянето на мазилка или боя може да представлява проблем, ако повърхността на стената не се подготви предварително.
В днешно време тенденция в архитектурните решения включващи тази техника са стените да се оставят видими. Тази техника прави реплика на така познатите и все още модерни „стени от видим бетон“ където технологичните фуги от кофрирането са видими и цвета на стената е всъщност цвета на самия бетон. Няма две мнения, че изпълнението с трамбована пръст обаче е естетически по-издържано.

Снимка: Интериорни изпълнения на трамбована пръст (Sirewall)

В строителния процес ако е необходимо, кофражите могат да бъдат демонтирани незабавно. Това е необходимо, ако търсената текстура предполага обработка с телена четка, защото след 60 мин от декофрирането стената става толкова твърда, че такъв тип обработка става невъзможна. Изисква се време стените да добият пълно сасъхване, но това не пречи работата по обекта да продължи.

Особености:
Стените от трамбованата пръст имат ниска якост на опън и следва да бъдат укрепени чрез изграждане на армирана и подсилваща конструкция за пренасяне на неблагоприятните за стената сили. Вертикално армиране е препоръчително да бъде направено в повечето ситуации. За премостване на отвори като врати и прозорци, се монтират греди. Те могат да бъдат изработени от бетон, дърво или стомана .
Гредите трябва да са легнали конзолно поне с 20 см застъпване след отворите. За да покрие дебелината на стената, касите на дограмите се изработват според ширината й, след което се монтират и самите врати и прозорци.
Друг специфичен момент в конструкциите от трамбована пръст е изграждането на покрива. Както при отворите, така и при покрива най-важна е защитата от влага.
Стъпването на стената върху терена е чрез фундаменти, предимно изпълнен като стоманобетонова греда с ширина, идентична на ширината на стената.
Обратен насип запълва пространствата межди стъпките на фундамента и гредите.
Отвеждането на водата и контролирането на влагата в стената е от решаващо значение за защита на структурната цялост на стената.

Конструктивни характеристики:
Стените, изградени от трамбована пръст могат да бъдат частично носещи в конструкцията на сградата. Суха нестабилизирана трамбована стена има носимоспособност от 1MPa. Със изсъхването, стената повишава своята плътност и здравина, но въпреки това сградите трябва да са добре проектирани, за да увеличат носимоспособността на трамбованите стени.
Дебелата стена от трамбована пръст действа като термични маса и регулира нежеланите температурни амплитуди и загуби.

Снимка: Външни стени (Eden Project)

CO2 емисии:
Използването на трамбована земя като строителна техника значително намалява количеството на CO2 освободен в атмосферата по време на строителството на сградата. При използването на локална почва, взета директно от терена за работа, транспортната дейност може да бъде спестена, което драстично намалява CO2 отпечатък от превозни дейности.

Снимка: Екстериорна стена в NK'MIP Културен център, Osoio, British Columbia, Canada

Топлоизолационни характеристики:
Значителната термична маса на стените от трамбована земя означава, че те действат като естествен регулатор и поддържат вътрешния климат (температура и влажност) на сградата. Трамбованата земя естествено регулира вътрешната относителна влажност, подобрявайки качеството на въздуха. Комбинацията с глинена мазилка също благоприятства регулирането на относителната влажност. Това ярко констрастира на конвенционалните отоплителни системи, които главно изсушават въздуха. Ако отоплителната система е вградена в стената; енергията, необходима, както за отопление, така и за охлаждане на сградата може да бъде драстично намалена. Това от своя страна допълнително намалява CO2 отпечатък на сградата.

Възможността за преупортеба на пръстта от трамбованата стена и минимализирането на CO2 емисии по време на жизнения цикъл на конструкцията, високата термична маса, ниските оперативни разходи, означават че стените от трамбована земята имат много по-малко вложена енергия, отколкото съпоставимите конвенционални строителни материали.

Снимка: Екстериорна стена в Ботаническата градина и център за изследвания Vancouver, Canada

Приложение:
Трамбована пръст отговаря на всички валидни изисквания към строителните материали (изолационна способност, хигиена, устойчивост на вода, огън и шумоизолация). В България тази система не е много широко разпространена.
Не всички почви са подходящи за влагане в конструкция от трамбована земя. Почвата трябва да бъде трамбована с определена влажност, за да се гарантира оптимално уплътняване и това съдържанието на вода трябва да бъде предварително планирано, преди да започне влагането й в строителството.
Някои фирми изпълнители на трамбована пръст са разработили комбинирана система за влагане на топлоизолационни пана в сърцевината на стената. По този начин те контролират от една страна точката на конденз в стената и от друга повишават топлоизолационните характеристики на стената, чийто потенциал е основно термичната маса.

Източници:
http://healthy-architecture.com/
Rammed Earth Construction
http://www.sirewall.com/
http://en.wikipedia.org/wiki/Rammed_earth

TOP