Возведение стен из мешков с землёй (Earthbag building) – относительно быстрый и малозатратный способ строительства, с недавнего времени становится всё более известным, особенно в кругах «альтернативных» строителей и создателей экологических поселений.

Использование почвы – материала, который буквально везде лежит под ногами, а также максимальная простота процесса делают такой метод доступным для многих начинающих строителей.

Продолжая тему домов, построенных из земли, нельзя не рассказать об архитекторе Надере Халили, который придумал оригинальный метод строительства из этого вечного материала.

В восьмидесятых годах прошлого века в Америку пришла мода на саманные дома. Энтузиасты земляного строительства ездили в Англию, где построенные 500 лет назад саманные дома сохранились и, несмотря на свой преклонный возраст, до сих пор используются.

Пример англичан настолько вдохновил американцев, что они принялись не только строить, но и разрабатывать новые методики саманного строительства. Продуктом такого повышенного интереса явился Cal-Earth, институт в Южной Калифорнии, занимающийся развитием и обучением системе строительства из земли. Его основателем и руководителем стал американский архитектор иранского происхождения Надер Халили.

Самой заметной разработкой института явилась технология Earthbags, или «Суперсаман». Собственно Earthbags – это мешки, наполненные землей, из которых определенным образом можно складывать дома. Вместо мешков иногда используются трубы из ткани. Строить этим способом очень легко и много быстрее, чем из традиционного самана. Единственное, что может смутить строителя, – прямые стены по данной технологии возводить гораздо сложнее, чем криволинейные или куполообразные.

Для зданий используется сырая земля, которой наполняют стандартные мешки из не подверженной гниению ткани, например пропилена. Если земля пересушена, ее увлажняют. Дальше мешки укладываются рядами так, как должна идти стена, утрамбовываются ногами или любым трамбовочным инструментом. На первый ряд выкладывается второй, немного более узкий. И так далее, пока куполообразное здание не будет готово.

Если для строительства используется матерчатая труба, то ее наполняют землей не очень плотно, а потом укладывают, заворачивая спиралью. Между слоями кладут обычную колючую проволоку. Она помогает скреплять слои мешков или трубы, так же как обычные кирпичные стены скрепляет цемент.

Окна и двери в таких домах делают, оставляя при укладке мешков проемы в виде арок. После высыхания здание штукатурят или замазывают снаружи цементным раствором.

Если земля в данной местности имеет состав, который после высыхания не будет растрескиваться или рассыпаться, для строительства можно использовать любые, даже самые ветхие мешки. После трамбовки они станут ненужными. Для устройства фундамента также используются мешки, но набивают их не землей, а щебнем или землей, смешанной с камнями.

Кроме быстроты строительства, эти дома интересны еще и тем, что, в отличие от простых саманных сооружений, их можно ставить в районах, заливаемых паводковыми водами. Ведь мешки с землей традиционно используют для борьбы с наводнениями и установки дамб.

Дома-купола очень прочны. Их форма уравновешивает внешнюю нагрузку во всех направлениях. Кроме того, нагрузка, воспринимаемая куполом, создает в нем нормальные мембранные напряжения с влиянием изгиба на относительно небольших участках поверхности. В современной практике чаще всего применяются купола, срединная поверхность которых описывается уравнением шара, эллипсоида вращения или кругового конуса (конические купола проще в изготовлении, но менее экономичны, чем сферические).

Естественно, дом, строящийся из мешков с землей своими руками, не всегда будет иметь идеальную форму, но волшебство в том, что купол, даже и не идеальный, все равно достаточно надежен. Сам Халили утверждает, что традиционный квадратный дом с вертикальными стенами почти обречен однажды упасть, а с аркой (основой купола) же ничего никогда случиться не может. Кроме того, для укрепления сооружения в почвенную смесь иногда добавляют цемент.

Еще одна технология, разработанная архитектором, – дома из обожженной глины. Купольный дом выкладывается из воды, земли и глины, высушивается и обжигается примерно так же, как керамический горшок.

И дома из мешков, и керамические дома возводятся на удивление быстро. Три человека могут построить дом от начала до конца за неделю, не имея никаких практических навыков в строительстве.

В 2001 году два служащих ООН, Омар Бэкхет и Лоренцо Хименес де Луис, посетили Институт в Калифорнии и провели на себе эксперимент по проживанию в земляных домах скоростного сооружения. Они переночевали в строениях и вынесли вердикт: здания Халили вполне пригодны для проживания. А учитывая легкость их строительства и надежность, порекомендовали постройки для решения жилищной проблемы беженцев на Ближнем Востоке. Кстати, кроме такого, вполне земного, применения постройки архитектора ждут своего часа, чтобы отправиться на Луну. В НАСА уже давно приняли их как возможный вариант для возведения лунных колоний.

Краткое пошаговое описание того как создавался наш первый экспериментальный дом-купол из мешков с землёй.

 Мы назвали его "Riceland", таково было название фирмы, отпечатанное на полипропиленовых мешках, которые мы использовали :). Внутренний диаметр получился 4.3 метра. Такой купол может послужить моделью для садовой беседки, студии, домика, а также стать прототипом экстренного убежища для людей, пострадавших в результате ЧП.

Эта конструкция достаточно стабильна в сейсмоопасных условиях, выдерживает наводнения и ураганы, и может быть использована для помощи людям, потерявшим кров из-за
стихийных бедствий, как например в Пакистане, Турции, Индии, Индонезии и т.д.

 

Выровняйте Участок
Прежде всего надо выбрать правильное место для купола, по фен-шую и по звёздам, а ещё и хорошо дренированное, где на протяжении года не течёт и не собирается вода. Затем

стоит отметить на земле центральную точку круга-основания купола и воткнуть туда вертикально шест или прут. Привязав к нему верёвочку длиной в радиус основания купола (с учётом толщины стен, в данном случае мы взяли немногим меньше 3 метров), обозначьте периметр, внутри которого участок надо будет выровнять. Далее, используя руки, глаза, лопату и водяной уровень, доведите избранную местность до более-менее плоского состояния. Не забывайте про ценность органического слоя почвы: аккуратно раскладывайте гумус вместе с корнями и травами в притенённом месте или используйте для компоста на огороде.

Выкопайте Канаву по Периметру
В местах, где тяжёлые почвы могут излишне задерживать влагу, важно заложить дренажное основание для купола в виде канавы со щебнем. Это предотвратит намокание мешков, а также поможет решить зимние проблемы с промерзанием грунта. Наматывая круги вокруг всё того же центрального шеста, отмечайте внутренний и внешний диаметр стены (толщина стен зависит от ширины мешков, которые будете класть). Не забудьте отметить, где будет расположен вход, оставляя достаточно места для дверного проёма. Обратите внимание - основание входа здесь уходит вовнутрь, чтобы можно было вертикально вставить дверь, несмотря на наклон основной стены. После того как
всё размечено - снова пришёл черёд подержаться за лопату.

Засыпьте Канаву Камнями
Соберите или привезите откуда-нибудь камни, чтобы засыпать дренажную траншею. Это может быть галька, гравий, небольшие булыжники или "убранит" (поколотые отходы бетонного строительства, кирпича, шлакоблока и пр). На фото видно, что стенки канавы закрыты мелкой проволочной сеткой - в данном случае это предохраняет лёгкий песчаный грунт от осыпания и забивания в пустоты между камнями траншеи, что могло бы ухудшить её водоотводящие свойства. Если вы копали канаву в плотной глинистой почве, то эта технологическая деталь может оказаться необязательной.

Сколько Сыпать в Канаву?
Это зависит от того, на каком уровне вы хотите заложить первый ряд (или ряды) мешков. Мы укладывали, начиная с уровня земли, засыпая траншею полностью. В случае, если не исключаются наводнения и землятрясения, надёжнее будет притопить первый ряд мешков в земле, так что даже если слой почвы вокруг строения будет размыт или разрушен, сам купол должен будет выстоять.

Какие Брать Мешки?
Мы использовали стандартные 50-фунтовые полипропиленовые мешки для риса (в наших широтах вероятные аналоги - 50-килограммовые мешки для муки/сахара, "тканые" из того же полипропилена; можно брать и б/у - прим.переводчика), они продаются оптом по тысяче штук. Полипропиленовые мешки особо предпочтительны, если вы собираетесь заполнять их чем-то относительно сыпучим. В случае, если будет использоваться адоб (смесь из влажной глины) или наполнитель будет стабилизироваться (например, цементом), сгодятся и более натуральные варианты ткани вроде мешковины, ведь после установки такой стены прочность мешка будет уже не так важна. Размер 50-фунтового мешка весьма удобен, толщина отделанной обмазкой стены получается 38 сантиметров (наши обычно больше, хотя тоже можно поискать разных размеров или заполнять не полностью - прим.). Если вам доступны разные виды мешков, то большие хорошо пойдут на основание, а с меньшими лучше работать к вершине купола. Также можно (и иногда может оказаться очень удобным) использовать полипропиленовые рукова, которые выпускаются целыми мотками, но мы предпочитаем мешки по следующим причинам:
1) мешки дешевле
2) можно работать в одиночку
3) каждый мешок по отдельности достаточно лёгкий (в нашем случае - по 16 кг)
4) мешок со швом на дне стоит где поставили, а рукав, особенно с чем-то сыпучим, любит катиться в сторону.

Укладка мешков
Аккуратно уложите первый ряд мешков в линию поверх булыжников дренажной канавы. Внимательно кладите каждый мешок, чтобы завёрнутый верхний край уютно лежал напротив днища предыдущего мешка, - так всё будет надёжно запаковано. Также, перед тем как класть каждый мешок, можно протянуть под ним по полтораметровому куску полипропиленовой бечёвки - стянете потом ею ещё два-три последующих уровня кладки.

Утрамбовка мешков
После того как ряд мешков уложен, он должен быть тщательно утрамбован, чтобы по мере укладки стена купола проседала как можно меньше. Мы использовали всевозможные способы, от утаптывания ботинками до применения самодельных трамбовок. На картинке - наша любимая трамбовка, достаточно тяжелая, и к тому же её основание примерно соответствует ширине мешка.

Укладка колючей проволоки
Прежде чем начать укладку следующего уровня, необходимо проложить два ряда 4х-шиповой колючей проволоки поверх уже утрамбованых мешков. Делайте отступ внутрь по 10 см от каждого внешнего края стены. Временно придавите проволоку камнями или кирпичами, пусть лежат до тех пор, пока не будет укладываться новый ряд мешков. Колючая проволока несёт две функции: 1) помогает скрепить между собой мешки, 2) предупреждает возможное расползание стены из-за давления тяжести сверху.

Добавление последующих рядов
Первые несколько рядов стоит укладывать вертикальной стеной, один над одним. Пусть мешки идут "внахлёст", порядок как в кирпичной кладке. На фотографии видно, что первые ряды перевязаны сверху полипропиленовой бечёвкой для устойчивости; также она послужит для некоторого армирования при последующей обмазке/штукатурке.

Расчёт формы купола
Простой способ придания куполу стабильной формы - использовать в качестве указателя шест, по длине примерно равный внутреннему диаметру основания (4,3 метра в данном случае). Положите шест внутрь периметра дома и затем начните поднимать один его край, следя за тем, чтобы "проекция" шеста на пол всё время проходила через центр основания, а второй конец был зафиксирован на земле. Свободный край шеста опишет дугу по форме купола. Это правило работает до высоты чердачного перекрытия (около 2,5 м), а верхнюю часть купола лучше выполнить в виде конуса, равностороннего треугольника в срезе. Можно установить на перекрытия чердака простую деревянную форму-треугольник, чтобы облегчить укладку мешков. Так вы точно будете уверены, что мешки верхних рядов лежа ровно на своих местах и никуда не уедут.

Заметки для тех, кто хочет сделать всё побыстрее.
-Прежде всего доставьте на участок "чистую" (без камней, корней и больших кусков глины) песчано-глинистую почву, распределив её в кучи вокруг места строительства.
-Чтобы уменьшить трудозатраты, заполняйте мешки непосредственно возле места их кладки в стене.
-Забрасывайте мешки на место одним махом.
-Гравий можно сгребать в мешки прямо из кузова грузовика. Также подумайте, как бы порациональнее заполнить им дренажную траншею.
-Работайте командами - например, две команды на небольшой дом - и устройте дружеское соревнование на звание лучшего стахановца ;)
-Размер мешка всё-таки важен. Мешок, чуть больший чем надо, может оказаться неподъёмным. Не надрывайтесь. Экспериментируйте.
-Отточите своё мастерство по набивке "нестандартных" мешков - они убивают кучу времени. Можно приложить частично засыпанный мешок в нужное место и прикинуть на глаз, сколько ещё сыпать. Берите больше почвы чем кажется - утрамбуется.
-Не стремитесь к абсолютному совершенству. Изберите срединный путь, не впадая в крайности в виде маниакально-высокоточной кладки или же наоборот, полного разгильдяйства. Уделите делу должное внимание, и никто не заметит небольшие недостатки в вашей работе, особенно после штукатурной обмазки стен. При необходимости дефекты стены достаточно просто выровнять и перед отделкой трамбовка вам в помощь.
-Также не надо черезчур старательно трамбовать мешки, достаточно, чтобы они стали твёрдыми. 30 секунд для мешка вполне достаточно, максимум - минута, если вы устали или совсем не торопитесь.
- Использование "баночного метода" (т.е. заполнения мешков постепенно, по одной банке или по ведёрку), хотя и значительно замедляет процесс, но позволяет не надорваться, особенно при работе на верхотуре.

Автор: Kelly Hart

Оригинал: http://www.greenhomebuilding.com/riceland.htm

 Земляное Строительство (Earthbags): Шаг За Шагом

В этой статье наглядно описываются все основные шаги сооружения вертикальных стен по технологии Earthbags, чтобы проиллюстрировать простоту использования такой технологии. Строительство из мешков с землёй имеет огромный потенциал, особенно для экономичного возведения жилья, но пока ещё широко не используется. Надеемся, что подобные публикации помогут закрыть эту информационную брешь.

Строительные техники, показанные здесь, были использованы в недавнем проекте по возведению домов в Камбоджии, и оказались значительно быстрее других методов, описанных в книгах и Интернете. Кому-то может показаться, что земляное строительство - длительный или тяжелый процесс, но это не так. Следуя этим шагам, вы с полудюжиной друзей сможете возвести стены для 625-квадратнофутового (около 58 м2) дома где-то за неделю.

Нижеследующие инструкции подразумевают, что вы очистили участок и выровняли его уровень, убрали верхний органический слой земли, удобно разместили "строительную" почву вокруг места стройки, вырыли траншею к стабильному слою грунта, точно поставили угловые колья и натянули по периметру верёвку.

1. Вам потребуются такие инструменты и материалы: тканые полипропиленовые мешки (около 45х75 см), трамбовка, совок, ведро, "ползунок" - подогнутый с края лист металла 35х60 см, 4х-шиповая колючая проволка, обычная ровная проволока, кусачки, нож, молоток, рулетка, уровень.
   
2. Заполняйте мешки: используйте небольшие ведёрца чтобы отмерять почву-наполнитель (для нижних же рядов лучше брать гравий). Наполняйте мешки прибизительно на 80%. Пусть все мешки будут одинакового объёма - это обеспечит равный уровень каждого их ряда.
   
3. Затем надо зашить мешки: завернув край, сделайте 5-6 стежков заострённым полуметровым обрезком проволоки. Такой способ облегчает укладку, не позволяет высыпаться содержимому и обеспечивает полное заполнение мешков.
   
4. Теперь - нижний ряд: разместите мешки с гравием (для надёжности используйте по два мешка - один в один), двигаясь от углов и к центру будущих стен; выровняйте периметр по ограничительной верёвке. Плотно утрамбуйте после того как ряд будет выложен, уплотняя каждый мешок от центра и к краям.
   
5. Добавьте колючей проволки, в одну или в две параллельные линии, поверх каждого ряда мешков; чтобы не съезжала во время укладки - стоит зафиксировать её кирпичами или камнями.
   
6. С металлическим листом-"ползунком" будет проще делать последующий ряд. Подложите лист под закладываемый мешок, этим вы защитите ткань от преждевременного прокалывания колючей проволокой. Когда окончательно выровняете мешок и тот будет лежать точно на своём месте, - придерживая за край, смело вытаскивайте "ползунок" из междурядья.
   
7. Повторяйте весь процесс, наполняя мешки землёй, с небольшими изменениями: слегка трамбуйте содержимое после засыпания каждого "порционного" ведёрка, потом выкладывайте мешки в ряд на плоской поверхности вдоль стены. Потопчитесь по каждому мешку, слегка его выровнивая, затем одним движением забросьте его в нужное место так, чтобы зажать зашитый край предыдущим мешком. Придерживайтесь и дальше такого порядка в кладке.
   
8. Чтобы заполнить промежутки "нестандартного" размера, делайте мешки соответствующих габаритов: измерьте нишу, приблизительно наполните мешок до нужного уровня, отрежьте излишек ткани и зашейте край мешка (или просто заверните, ничего не отрезая). И пусть тот займёт своё место в стене.
   

Заметки для тех, кто хочет сделать всё побыстрее.

1. Прежде всего доставьте на участок "чистую" (без камней, корней и больших кусков глины) песчано-глинистую почву, распределив её в кучи вокруг места строительства.
2. Чтобы уменьшить трудозатраты, заполняйте мешки непосредственно возле места их кладки в стене.
3. Забрасывайте мешки на место одним махом.
4. Гравий можно сгребать в мешки прямо из кузова грузовика. Также подумайте, как бы порациональнее заполнить им дренажную траншею.
5. Работайте командами - например, две команды на небольшой дом - и устройте дружеское соревнование на звание лучшего стахановца ;)
6. Размер мешка всё-таки важен. Мешок, чуть больший чем надо, может оказаться неподъёмным. Не надрывайтесь. Экспериментируйте.
7. Отточите своё мастерство по набивке "нестандартных" мешков - они убивают кучу времени. Можно приложить частично засыпанный мешок в нужное место и прикинуть на глаз, сколько ещё сыпать. Берите больше почвы чем кажется - утрамбуется.
8. Не стремитесь к абсолютному совершенству. Изберите срединный путь, не впадая в крайности в виде маниакально-высокоточной кладки или же наоборот, полного разгильдяйства. Уделите делу должное внимание, и никто не заметит небольшие недостатки в вашей работе, особенно после штукатурной обмазки стен. При необходимости дефекты стены достаточно просто выровнять и перед отделкой - трамбовка вам в помощь.
9. Также не надо черезчур старательно трамбовать мешки, достаточно, чтобы они стали твёрдыми. 30 секунд для мешка вполне достаточно, максимум - минута, если вы устали или совсем не торопитесь.
10. Использование "баночного метода" (т.е. заполнения мешков постепенно, по одной банке или по ведёрку), хотя и значительно замедляет процесс, но позволяет не надорваться, особенно при работе на верхотуре.

Автор: Owen Geiger, Ph.D. is a TLS Correspondent and the director of the Geiger Research Institute of Sustainable Building.

Фотографии: Meemee Kanyarath

Перевод: Earthbag.org.ua

(оригинал статьи: http://earthbagbuilding.com/articles/stepbystep.htm)


Этапы строительства клиники (на фото внизу) по технологии Earthbags в фотографиях смотрим тут http://earthbagbuilding.com/projects/clinic.htm