Ви рідко побачите оголошення «Продається», в якому хвалиться наднизькою ціною. Підрядники теж не будуть хвалитися тим, що заощадили на матеріалах чи якості. Зазвичай, такий ярлик означає проблеми. Це сигнал про те, що будинок перетвориться на фінансову чорну дірку. Або про катастрофу, яка ось-ось станеться.
Є один виняток.
Будівництво із справжньої землі.
Будинки з мішків із землею — це саме те, що випливає з назви. Мішки, наповнені ґрунтовими матеріалами, укладаються один на одного, утворюючи стіни будинку. У готовому вигляді часто нагадують гігантські вулики. Але вони не обов’язково мають бути круглими. Мішки з піском давно використовуються для створення військових бункерів та дамб від повеней. Їхня роль у житловому будівництві відносно нова.
У 1970-х роках іранський архітектор Надер Халілі працював у сільській місцевості Ірану. Він навчав мешканців сіл, як робити будинки із саману міцнішими. Процес нагадував випалення глини в печі. Коли він переїхав до Сполучених Штатів, ситуація змінилася. Саман не завжди був практичним тут. І не завжди економічно вигідним.
Халілі зрозумів, що елементи землі ще можуть створювати стійке житло. Доступне житло. Яке міг собі дозволити кожен.
Він заснував Каліфорнійський інститут земного мистецтва та архітектури у Хесерії. Він визначив пісок як ресурс, доступний кожному. Він почав укладати мішки з піском, подібно до цегли. Як розчин використовував колючий дріт. Це спрацювало.
Зрештою, Халілі розробив метод суперсадабу. Цей метод використовує тканинні труби довжиною милю. Їх наповнюють ґрунтом. Укладають спіраллю. Конструкція дотримується.
Халілі бачив у цих земляних спорудах рішення. Тимчасове житло на ліквідацію наслідків природних катастроф. Дешеве житло для бідних. Житло для Місяця. Він уявляв, як астронавти доставлять ці труби на Місяць. Використовуючи місячні матеріали як наповнювач. Він презентував цей проект НАСА. Збудував прототип місячної колонії у Хесерії.
Вам не потрібно їхати на Місяць. Або до Хесерії, Каліфорнія. Щоб знайти будинок з мішків із землею. Ці будинки використовують натуральні матеріали. Буквально з власного двору.
Але чи безпечні вони? Як збудувати такий будинок? Навіщо це вам потрібно?
Далі ми розглянемо переваги будівництва із мішків із землею.
Навіщо будувати з мішків із землею?
Більшість будівельників, які використовують метод мішків із землею, починають із ґрунту, взятого безпосередньо зі своєї ділянки. Це найефективніший засіб економії. Ви уникаєте витрат на доставку насипного матеріалу. Самі мішки? Дешеві. Зокрема, поліпропіленові мішки зі шлюбом друку, які компанії збувають із значною знижкою. Ви не сплачуєте за логотип. Ви сплачуєте за структуру плетіння.
Це важка робота. Ви потітимете. Але вам не потрібний генеральний підрядник. Невелика бригада з кількох людей може звести стіни. Це зводить витрати на робочу силу до мінімуму, якщо ви все робите самостійно.
Монолітна конструкція проти заповнення
Подайте структуру з мішків із землею як монолітну. Вся конструкція є єдиною твердою масою. Так, ви можете використовувати мішки як заповнення всередині звичайної каркасної конструкції, але це позбавляє метод його головного сенсу. Справжня магія полягає в тому, що земля є конструкцією.
Крім пластикових мішків та колючого дроту, що їх фіксує, це природне будівництво. Ви не виснажує обмежені ресурси. Візьміть стандартний каркасний будинок. Він використовує деревину для скелета, обшивки та каркаса. Купол із мішків із землею усуває близько 95 відсотків цієї деревини. Ви замінюєте дерево землею.
Випробування на структурну цілісність
Чи це безпечно? Коротка відповідь: так. Надер Халілі, архітектор, який популяризував цей метод, провів ці випробування. Він працював під егідою Міжнародної конференції з будівельних норм (International Conference of Building Officials).
Вони моделювали сейсмічну активність. Вони тестували вітрові навантаження. Вони насипали сніг на бані. Результати перевершили вимоги Єдиного будівельного кодексу 1991 року на 200 відсотків. Це близько. Це вдвічі більше.
За межами лабораторії це підтверджується anecdotal evidence (свідченнями очевидців). Люди повідомляють, що такі будинки витримують пожежі, повені та урагани. Цвіль, комахи та гризуни не проникають усередину, якщо стіни правильно оштукатурені. Гарна герметична штукатурка є обов’язковою умовою для довговічності.
Ефект термічного маховика
Стіни з мішків із землею мають високу теплоємність (тепловою масою). Це складний термін, що описує здатність матеріалу вбирати тепло і повільно його віддавати.
Якщо ваші стіни товщі за 12 дюймів (0,3 метри), ви отримуєте ефект термічного маховика. Ось як це працює:
- Сонце сильно пече.
- Стіни поглинають тепло у найспекотнішу частину дня.
- Тепло залишається у землі. Воно не проникає у житловий простір.
- Вночі зовнішнє повітря остигає.
- Стіни починають остигати.
- Вони виділяють накопичене тепло до будинку.
Існує затримка приблизно о 12 годині. Ви отримуєте прохолодні дні та теплі ночі без роботи системи кондиціювання та опалення на межі. Така система найкраще працює у місцях з великими перепадами температур між днем та вночі. Якщо ви живете в кліматі, де о 8-й вечора досі 29 градусів за Цельсієм (85°F), це може допомогти не сильно. Але чи в сухому континентальному кліматі? Це змінює правила гри.
Оздоблення та відчуття
Після того, як ви оштукатурите стіни, ніхто не здогадається, що ви живете у земляному будинку. Поверхня жорстка. Міцна. Ви можете вішати важкі шафи. Ви можете свердлити отвори для картин. Сантехніка та електропроводка прокладаються через стіни так само, як і у звичайному будинку.
Ви можете додати антресольні поверхи для додаткового простору. Усередині тепло. Деякі будівельники, такі як Какі Хантер та Дональд Кіфмайєр, говорять про «духовну» перевагу земляних стін. Інші вважають зовнішній вигляд надто органічним. Вони відчуваються тяжкими. Це суб’єктивна перевага, але про неї варто подумати, якщо ви хочете мінімалістичного, сучасного естетичного стилю.
[IMG:0]
Ліквідація наслідків стихійних лих та цифрові креслення
Низька ціна. Просте будівництво. Місцеві матеріали Це тріумвірат для ліквідації наслідків стихійного лиха. Конструкції з мішків із землею набагато довговічніші та стійкіші, ніж звичайні листові намети, які зазвичай роздають потерпілим. Вони дорожчі за намети, але дешевші за постійне житло.
Халілі уперся в бюрократичні зволікання уряду. Замість того, щоб боротися з цим, він вийшов в інтернет. Він розмістив дві сторінки інструкцій з картинками на веб-сайті Каліфорнійського інституту земного мистецтва та архітектури (California Institute of Earth Art and Architecture). Ви можете їх роздрукувати. Принесіть на сайт. Будувати.
Матеріали для будівництва з мішків із землею
Вибір ґрунту та мішків є важливим етапом при будівництві з мішків із землею. По суті, можна використовувати будь-який тип ґрунту, проте знання його складу допоможе вам досягти оптимальної суміші.
Грунт складається з глини, мулу, піску та гравію. Іл має надзвичайно дрібну зернистість, і його надлишок у конструкції з мішків із землею може послабити її. Гравій, або гострі шматки каменю, іноді використовується в мішках, переважно на фундаментному рівні, але будівельники в основному застосовують суміш глини та піску. Глина служить сполучною елементом, що скріплює пісок, тоді як пухкі, зернисті частинки піску формують основу міцності земляної стіни. Найкраще підходить великий, гострий пісок, оскільки має багато граней, до яких можуть прилипати інші зерна. Будівельники будинків із мішків із землею Какі Хантер та Дональд Кіфмайєр рекомендують співвідношення 70% піску до 30% глини.
Незалежно від складу суміші, не слід використовувати верхній шар ґрунту (дернину). Трава, гілочки та інше сміття, що містяться в дернині, згодом розкладуться, залишивши порожнечі в мішках та підриваючи структурну цілісність будівлі. Після видалення цих домішок з ґрунту можна використовувати більшу частину чистого ґрунту. Також можна привезти ґрунт з місцевого гравійного кар’єру, де відбраковані матеріали із гравію зазвичай мають відповідне співвідношення піску до глини.
Зміна вмісту вологи також вплине на склад ґрунту: зволожений матеріал створює більш стабільну структуру, оскільки він щільніше пресується. Оптимальний рівень вологості становить близько 10%. Як визначити правильну пропорцію? Грунт із вмістом вологи близько 10% комкуватиметься в руці, але розсипається при падінні.
“Грунт із вмістом вологи близько 10% комкуватиметься в руці, але розсипається при падінні.”
Мішки зазвичай є мішками вагою 50 фунтів (23 кг) або 100 фунтів (45 кг) з поліпропілену або джуту. Джут менш міцний, ніж поліпропілен, але є натуральнішим матеріалом. Як правило, чим слабший наповнювач, тим міцнішим повинен бути мішок. Також можна використовувати довгі мішки для піску, такі як труби суперебад, розроблені Надером Халілі. Відсутність швів у стіні може забезпечити більшу її стійкість, але деякі будівельники вважають такі мішки незручними у роботі, оскільки вони громіздкі та іноді скочуються після укладання на стіну.
Для будівництва будинку з мішків із землею необхідні й інші матеріали:
- Колючий дріт використовується між рівнями для скріплення мішків із землею.
- Штукатурки наносяться на внутрішню та зовнішню сторони будинку. Зазвичай використовуються штукатурки на основі бруду (суміші глини та піску) та вапна.
- Дерев’яні опалубки використовуються для створення віконних та дверних отворів.
- Трамбування використовується для ущільнення ґрунту; зазвичай вона складається з дерев’яної жердині з прикріпленою важкою металевою пластиною. Трамбування можна купити в садових магазинах або зробити самостійно зі шматків бетону.
- Тачки, лопати та інші інструменти допоможуть вам переміщати землю. Деякі будівельники також використовують такі пристрої, як підставки для мішків або лійки, для заповнення мішків. Ми розглянемо їх у наступному розділі.
Достатньо розмов про будинки з мішків із землею. Давайте збудуємо один.
Адоб — це також суміш землі та глини, але більш рідка, яка формується в цеглині та висушується на сонці. При будівництві з мішків із землею мішок виконує функцію опалубки для землі та глини, що усуває необхідність створення цегли та очікування їх висихання. Таким чином, мішки із землею вимагають менше вологи та часу.
Будівництво з мішків із землею
Закладаємо основу для бані
Забудьте про традиційне каркасне будівництво. Ми будуємо купол із мішків із землею.
Так, ці мішки можна використовувати як наповнювач для стандартної дерев’яної конструкції. Але тут не про це. Справжня робота починається, коли ви укладаєте мішки один на одного, створюючи самонесучу оболонку. Все починається із фундаменту.
Фундименти із щебеню — це стандартний вибір. Викопайте траншею. Заповніть її каменем, гравієм чи побитим бетоном. Це потрібно не лише для дренажу. Це створює міцну, стійку до нерівномірної усадки основу для вашого купола.
Перший ряд мішків можна укладати лише на рівні землі. Або трохи нижче за рівень землі, прямо в траншею. Обидва варіанти працюють. Головне – стійкість.
Заповнення та укладання мішків
Правило просте: заповнюйте мішки на місці. Безпосередньо перед укладанням. Не заповнюйте їх заздалегідь у вантажівці та не везіть на будмайданчик. Ґрунт осідає, центр ваги зміщується. Вам потрібна свіжа, неущільнена земля в мішку.
Як заповнювати їх ефективно?
Деякі будівельники роблять прості підставки для мішків. Уявіть собі дерев’яну раму, яка тримає великий поліпропіленовий мішок у вертикальному положенні. Ви засинаєте землю всередину. Це ергономічно. Це береже вашу спину.
А як бути з високими мурами?
Піднімайте мішки на місце частково заповненими. Потім передавайте зверху банки із землею або використовуйте відро на блоці. Доповнюйте мішок зверху. Це повільніше. Це брудніше. Але це працює.
Запечатування мішків необов’язкове.
Можна пошити верхні краї мотузкою. Більшість людей цим не займаються. Натомість підверніть відкритий край мішка всередину. Сформуйте обережні кути. Притисніть цей край до запечатаного дна сусіднього мішка в ряду нижче.
Гравітація зробить все інше.
Щільне укладання критично важливе. Якщо мішки лежать пухкі, стіна буде слабкою. Якщо вони покладені щільно, конструкція буде надійною.
Зміщуйте шви. Так само, як у цегляній кладці. Шов між двома мішками у першому ряду повинен перекриватися одним мішком у другому ряду. Це розподіляє навантаження. Це запобігає появі вертикальних тріщин.
Трамбування та стійкість
Після укладання ряду його потрібно трамбувати.
Використовуйте трамбування. Дерев’яна дошка з ручкою підійде. Механічний ущільнювач краще. Мета – стиск.
Ця трамбування виконує дві функції.
По-перше, вона вирівнює низку.
По-друге, вона ущільнює землю усередині мішка. Грунт стає міцним, самонесучим масою. Якби ви могли завтра магічно видалити тканинний мішок, земля все одно залишилася б стояти. Вона була б грубою. Нерівний. Але вона стояла б.
Між кожним шаром укладайте колючий дріт.
Одна чи дві нитки вздовж верхнього краю ряду. Це неодмінно. Шипи впиваються в землю наступного мішка, покладеного зверху. Це скріплює шари разом. Це запобігає ковзанню.
Боїтеся проколоти мішок?
Нехай відбувається. Утрамбована земля настільки щільна, що невелика дірка не має значення. Ґрунт утримує саму себе. Якщо ви отримаєте великий розрив, заклейте його скотчем. Продовжуйте роботу.
Оформлення прорізів
Вікна та двері порушують малюнок кладки.
Вам потрібно створити порожнечу, перш ніж почнете укладати навколо неї мішки.
Використовуйте дерев’яні опалубки. Зберіть тимчасову рамку там, де буде вікно чи двері. Укладайте навколо неї мішки із землею.
Мішки з обох боків можуть вимагати індивідуального заповнення. Ви не можете просто набивати їх до країв
Розміщення шарів
Перестаньте ворожити, куди покласти наступний мішок. Використовуйте напрямну.
Вбийте жердину у центр підлоги. Закріпіть L-подібний кронштейн у верхній частині жердини. Щільно затисніть його. Повертайте жердину. У міру роботи зміщуйте кронштейн усередину. Цей простий компас зберігає форму круглої купола і не дає йому деформуватися в овал.
Гравітація виконує основну роботу. Ви настаєте на мішки, щоб утрамбувати їх. Але не топчіть все поспіль.
Які Хантер і Дональд Кіфмайєр, два найбільші імені у будівництві з мішків із землею, пропонують суворе правило. Наступайте не більше ніж одну чверть ширини мішка попереднього шару.
Ось чому це важливо. Вам потрібен нахльост. Стійкість.
Якщо ваші мішки шириною 12 дюймів, наступайте приблизно на 3 дюйми всередину. Лишіть 9 дюймів resting на шарі внизу. Цей нахльост у 75% передає навантаження. Він запобігає ковзанню стіни. Він не дає конструкції обвалитися під власною вагою.
Штукатурьте незабаром.
Сонце висушує землю. Воно тріскає мішки. Воно послаблює зв’язок. Як тільки купол буде завершено, нанесіть шар штукатурки.
Глиняна штукатурка – це стандарт. Вона “дихає”. Вона відповідає стіні. Але якщо ви хочете використати вапно або цемент, вам знадобиться допомога, щоб утримати матеріал. Спочатку нанесіть сітку поверх мішків. Сітка закріплює більш важку штукатурку. Без неї цемент просто зісковзне з гладкого пластику або мішковини.
Дах – на ваш вибір. Черепиця. Плитка. Плоска обробка. Просто переконайтеся, що перехід від стіни до даху герметичний. Вода – ворог землі.
Проблеми будівництва з мішків із землею
Ви думаєте, це просто укладання бруду?
Це негаразд. Це трудомістка фізика. Ви будуєте монолітну конструкцію. Єдину безперервну оболонку. Це означає, що кожен мішок має бути ідеальним. Кожен шар має бути рівним.
Проблеми не приховані. Вони в деталях, які ви можете пропустити, якщо не обережні.
По-перше, самі мішки. Їх треба правильно наповнювати. Не надто щільно. Не надто вільно. Якщо переповнити, вони стануть незграбною цеглою. Ви не зможете щільно підігнати їх один до одного. З’являться проміжки. Проникне волога. Почнеться гниття.
По-друге, колючий дріт. Не пропускайте її. Жодного разу. Кожен шар повинен містити колючий дріт між мішками. Вона створює тертя. Вона скріплює конструкцію. Без неї ви просто укладаєте мішки з піском. Сильний вітер чи невеликий землетрус усунуть шари. Стіна прогнеться.
По-третє, фундамент. Він має бути рівним. Абсолютно рівним. Якщо перший шар кривий, то весь купол буде кривим. І ви не зможете виправити кривий купол пізніше. Ви витратите тижні, намагаючись вирівняти його підкладками.
По-четверте, штукатурка. Наносити її поступово на вигнуту поверхню складніше, ніж здається. Ваші руки болітимуть. Спина протестуватиме. Але якщо ви залишите ділянки без покриття, ці ділянки швидко зруйнуються.
Зрештою, дах. Тяжкий черепичний дах додає величезну вагу. Ваші мішки із землею мають бути достатньо товстими, щоб витримати його. Зазвичай це означає два чи три шари мішків під лінією даху. Якщо ви заощадите там, стіни витріщаться назовні. Дах прогнеться.
Це не проект у вихідні. Це сезон.
Але коли це
Бюрократичні перешкоди при будівництві будинків з мішків із землею
Будівництво з мішків із землею – завдання нескладне. Заповнення мішків – стомлююче заняття. Їх укладання потребує певного ритму. Але справжня боротьба починається ще до того, як ви піднімете першу лопату землі. Вона відбувається у кабінетах із флуоресцентним освітленням, де чиновники не бачили куполів із мішків із землею вже двадцять років.
Більшість проблем має не конструктивний, а адміністративний характер.
Визнання будівельних норм та місцева судова практика
У світі будівельних норм будівництво із мішків із землею є «сиротою». Немає національного стандарту. У Міжнародному житловому кодексі (International Residential Code) немає розділу, який би говорив: «Ось як побудувати склепінний будинок із земляних матеріалів».
За винятком одного місця. Гесперія, Каліфорнія. І округ Сан-Бернардіно.
Архітектор Надер Халілі витратив роки на роботу із місцевими чиновниками. Він довів життєздатність цього й досяг його включення до муніципальний кодекс. Тепер будівельники у цьому конкретному куточку Каліфорнії мають чіткий план дій. Вони можуть мати дозвіл на будівництво, не пояснюючи інспекторам-скептикам закони гравітації.
У решті місць карта порожня.
Проекти з мішків із землею сконцентрувалися у штатах Колорадо, Нью-Мексико та Каліфорнія. Чому? Бо місцеві спільноти вже бачили ці роботи. Чиновники відвідували будівельні майданчики. Вони знають про сталеву арматуру. Вони знають про колючий дріт. Якщо ви спробуєте побудувати будинок з мішків із землею в Огайо, Техасі або Мене, ви станете першопрохідником.
Це робить вас потенційною небезпекою. Для будівельного інспектора незнайомість означає ризик. Ризик веде до відмови.
Фінансування ще не побудованих об’єктів
Банки – не архітектори. Їх не так турбує структурна цілісність, як це турбує будівельників. Їх хвилює забезпечення (запорука).
Якщо банк не може швидко продати будинок у разі вашого дефолту, він не дасть вам кредиту. Це холодна логіка кредитування.
Купальні конструкції рідко фінансуються великими банками. Вони надто незвичайні. Занадто відмінні від звичних. Оцінювач входить до будинку. Бачить круглу стіну, зроблену із землі та дроту. Шукає сусіда зі схожим будинком.
Сусіда немає.
Без порівнянних продажів оцінювач неспроможна встановити вартість. Без встановленої вартості банк неспроможна визначити суму кредиту. Математика не сходиться. Ви не можете взяти кредит на будинок, який не має ринкової ціни.
Саме тому вам потрібні сумісні будинки. Конкретно — будинки, продані в останні шість-дев’ять місяців. Старі дані – мертві дані. Вони не відображають поточного стану ринку. Якщо останній будинок із мішків із землею було продано п’ять років тому, його дані не мають значення.
Ви можете спробувати знайти відповідні значення в інший спосіб. Якщо ви зможете знайти будинки традиційного каркасного будівництва (stick-built) у тому ж районі, банк, можливо, використовує їх для оцінки. Але будинки з мішків із землею часто мають іншу вартість. Різні терміни служби. Різні умови страхування. Порівнянні об’єкти можуть не підійти.
Боротьба за схвалення
Робота із невеликим незалежним банком може допомогти. Вони знають свій район. Вони знають місцевих будівельників. Вони можуть бути готовими піти на ризик. У великому національному банку – п’ять тисяч правил. У невеликому місцевому банку — п’ять правил та рукостискання.
Але навіть у цьому випадку ви залишаєтеся віч-на-віч зі своїми проблемами.
Ви повинні надати дослідження. Ви маєте показати результати структурних випробувань. Ви повинні пояснити межу міцності на розрив поліпропіленових мішків. Ви повинні довести, що тертя колючого дроту утримує ґрунт на місці.
Це потребує величезних зусиль.
Більшість людей здаються. Вони повертаються до деревини. До гіпсокартону. До знайомого, перевіреного шляху.
Габаритні обмеження будівництва з мішків із землею
Коли ви починаєте фактично укладати ці мішки, свобода проектування впирається у жорсткі фізичні обмеження. Будинки із мішків із землею повинні зберігати структурну цілісність, що означає необхідність збереження відносно невеликої площі забудови. Один купольний будинок із мішків із землею, як правило, не перевищує 20 футів (близько 6 метрів) у діаметрі. Якщо зробити його більше, стіни починають відчувати труднощі за допомогою власної ваги.
Однак цю межу можна розширити. Для цього знадобиться зміна стратегії. Замість одного гігантського купола збудуйте серію взаємозалежних куполів. Або заглибитеся в землю. Розширення вглиб дозволяє повністю оминути обмеження, пов’язані з поверхнею.
Для одного бані тримайте діаметр менше 20 футів. Для створення великих просторів з’єднуйте конструкції або розміщуйте під землею.
Куди звернутися за подальшою інформацією
Якщо ви готові глибше поринути у процес, існують спеціалізовані ресурси. На EarthbagBuilding.com представлені найбільш прямі технічні посібники. Каліфорнійський інститут земного мистецтва та архітектури (California Institute of Earth Art and Architecture) надає академічні та практичні знання. OK OK OK Productions також є центром для конкретних будівельних методологій.
Для розуміння структурних аспектів вивчіть, як базові засади будівництва будинків застосовуються до земляних матеріалів. Розуміння теплової маси допомагає пояснити, чому ці стіни здаються такими масивними. Вам також необхідно знати, як економити енергію в будинку, оскільки конструкції з мішків із землею часто покладаються на пасивне опалення та охолодження. Будинки із солом’яних тюків працюють на аналогічних принципах природної теплоізоляції.
З фінансуванням можуть виникнути проблеми. Деякі кредитні організації розглядають нетрадиційне будівництво як високоризикове. Priority Mortgage Corporation вивчала нішеві кредити для будинків-куполів, проте варіанти залежать від регіону.
Ключові джерела
- Барнс, Брук та ін. «Стійкі характеристики житла з мішків із землею». Журнал «Житло та суспільство» (Housing and Society Journal). (2006)
- Гейгер, Оуен. «Покрокове будівництво з мішків із землею». EarthbagBuilding.com.
- Хантер, Які та Дональд Кіфмайєр. Будівництво з мішків із землею. New Society Publishers. (2004)
- Хусейн, Яша. «Архітектура, зручна для космосу: зустріч із Надером Халілі». SPACE.com. (2000)
- Катаускас, Тед. «Дешеві будинки з елементарних матеріалів». Architecture Week. (2000)
- Кеннеді, Джозеф Ф. «Будівництво з використанням мішків із землею». (1997)
- Рірдон, Кріс. «Теплова маса». Технічне керівництво: Дизайн для способу життя та майбутнього.
- Стівенсон, Сет. «Дайте мені тимчасове укриття». New York Times Magazine. (2003)
