Искусство строительства из земли: глобальная перспектива

Земляное строительство, искусство возведения зданий из земли, является одной из старейших строительных техник человечества. От монументальных пирамид Египта до скромных жилищ сельских общин по всему миру, земля тысячелетиями была легкодоступным и устойчивым строительным материалом. В этой статье мы исследуем разнообразный мир земляного строительства, рассматривая его технологии, экологические преимущества, проблемы и современное применение по всему миру.

Что такое земляное строительство?

Земляное строительство — это любой метод строительства, в котором в качестве основного конструкционного материала используется необработанная земля — смесь глины, песка и ила. Конкретный состав земляной смеси и техника строительства варьируются в зависимости от местного климата, доступных ресурсов и культурных традиций. Объединяет эти методы их опора на натуральный, обильный и часто добываемый на месте материал.

Ключ к долговечному земляному строительству лежит в достижении правильного баланса компонентов в земляной смеси. Глина действует как связующее, песок обеспечивает структурную стабильность, а ил заполняет пустоты. Часто добавляют органические волокна, такие как солома или животный навоз, для улучшения прочности на растяжение и уменьшения растрескивания. Оптимальные пропорции варьируются в зависимости от конкретного состава почвы.

Виды техник земляного строительства

Мир земляного строительства богат и разнообразен, с многочисленными техниками, разработанными и усовершенствованными на протяжении веков. Вот некоторые из наиболее распространенных и всемирно признанных методов:

Саман (Adobe)

Саман — одна из старейших и наиболее широко используемых техник земляного строительства. Она включает смешивание земли с водой и органическими материалами, как правило, соломой, для создания глиняной смеси. Эту смесь затем формуют в кирпичи, которые сушат на солнце. Высушенные саманные кирпичи затем укладывают с использованием глиняного раствора, создавая толстые, прочные и естественно изолирующие стены.

Глобальные примеры: Саманное строительство распространено в засушливых и полузасушливых регионах по всему миру. Известные примеры включают пуэбло на юго-западе США, древний город Чан-Чан в Перу и многие традиционные здания на Ближнем Востоке и в Северной Африке.

Утрамбованная земля (Rammed Earth)

Утрамбованная земля (также известная как *pisé de terre* по-французски) включает в себя уплотнение влажной смеси земли, песка и гравия в формах или опалубке. Смесь обычно трамбуется слоями, создавая плотные и прочные стены. После снятия форм стены имеют характерный слоистый вид.

Глобальные примеры: Строительство из утрамбованной земли имеет долгую историю в Европе, особенно во Франции и Испании. Оно также встречается в некоторых частях Африки, Азии и Южной Америки. Современное строительство из утрамбованной земли набирает популярность во всем мире благодаря своей долговечности, эстетической привлекательности и устойчивости.

Коб (Cob)

Коб — это техника, которая включает в себя смешивание земли, соломы и воды для создания податливой, тестообразной смеси. Эту смесь затем вручную лепят, создавая стены органических и часто изогнутых форм. Строительство из коба известно своей гибкостью и способностью создавать уникальные и эстетически привлекательные конструкции.

Глобальные примеры: Строительство из коба имеет сильные традиции в Соединенном Королевстве, особенно в Девоне и Корнуолле. Оно также встречается в некоторых частях Африки, Азии и Америки. Эта техника переживает возрождение, поскольку люди ищут натуральные и устойчивые методы строительства.

Плетень с глинобитной обмазкой (Wattle and Daub)

Плетень с глинобитной обмазкой — это композитная строительная техника, которая сочетает в себе плетеную решетку из деревянных прутьев (плетень) со смесью из земли, глины, соломы и иногда животного навоза (обмазка). Обмазка наносится на плетень, заполняя промежутки и создавая сплошную стену. Эта техника часто используется для заполнения стен в каркасных деревянных конструкциях.

Глобальные примеры: Строительство по технике «плетень и обмазка» имеет долгую историю в Европе, Азии и Африке. Это была распространенная строительная техника для домов и других сооружений во многих частях мира.

Строительство из мешков с землей (Earthbag)

Строительство из мешков с землей включает в себя наполнение полипропиленовых или джутовых мешков землей и их укладку слоями для создания стен. Мешки обычно утрамбовываются для уплотнения земли, а затем скрепляются колючей проволокой между слоями. Строительство из мешков с землей — это относительно простая и доступная техника, которую можно использовать для создания различных сооружений, включая дома, укрытия и подпорные стены.

Глобальные примеры: Строительство из мешков с землей приобрело популярность в последние годы как недорогой и сейсмоустойчивый метод строительства. Оно использовалось в многочисленных проектах по всему миру, в том числе в сейсмоопасных регионах и развивающихся странах.

Экологические преимущества земляного строительства

Земляное строительство предлагает многочисленные экологические преимущества, что делает его устойчивым и ответственным выбором для строительства:

• Низкая воплощенная энергия: Земля — это легкодоступный и часто добываемый на месте материал, требующий минимальной обработки и транспортировки. Это приводит к значительно более низкой воплощенной энергии по сравнению с традиционными строительными материалами, такими как бетон и сталь.
• Поглощение углерода: Земляные здания могут поглощать углекислый газ из атмосферы, особенно когда в смесь включаются побочные продукты сельского хозяйства, такие как солома.
• Естественная изоляция: Земля обладает отличной тепловой массой, что означает, что она может поглощать и хранить тепло днем и медленно отдавать его ночью. Это помогает регулировать температуру в помещении, снижая потребность в искусственном отоплении и охлаждении.
• Паропроницаемость: Земляные стены «дышат», позволяя влаге проходить сквозь них. Это помогает поддерживать здоровую внутреннюю среду и предотвращать образование плесени и грибка.
• Биоразлагаемость: В конце срока службы земляные здания могут быть возвращены в землю, не причиняя вреда окружающей среде.
• Сокращение отходов: Земляное строительство производит минимальное количество отходов, так как излишки материала можно легко использовать повторно или компостировать.

Проблемы земляного строительства

Хотя земляное строительство предлагает многочисленные преимущества, оно также сопряжено с некоторыми проблемами:

• Уязвимость к повреждению водой: Земля уязвима к эрозии и повреждению водой, особенно в районах с высоким уровнем осадков или наводнениями. Правильное проектирование и строительные технологии необходимы для защиты земляных зданий от стихии. Это включает в себя обеспечение достаточных свесов крыши, включение дренажных систем и нанесение защитных покрытий.
• Сейсмическая уязвимость: Земляные здания могут быть уязвимы к землетрясениям, особенно если они не армированы должным образом. Однако современные техники земляного строительства, такие как использование арматурных стержней и сейсмических поясов, могут значительно повысить их устойчивость к сейсмической активности.
• Трудоемкость: Некоторые техники земляного строительства, такие как коб и утрамбованная земля, могут быть трудоемкими и требовать значительных ручных усилий. Однако использование техники и сборных элементов может помочь снизить затраты на рабочую силу.
• Строительные нормы и правила: В некоторых регионах строительные нормы и правила могут быть не приспособлены к земляному строительству. Это может затруднить получение разрешений и согласований. Однако наблюдается растущее движение за обновление строительных норм для признания и учета техник земляного строительства.
• Восприятие и признание: Несмотря на свою долгую историю и многочисленные преимущества, земляное строительство иногда воспринимается как примитивное или уступающее традиционным методам строительства. Преодоление этого восприятия требует просвещения и демонстрации долговечности, эксплуатационных качеств и эстетической привлекательности земляных зданий.

Современное применение земляного строительства

Земляное строительство — это не просто реликт прошлого; это жизнеспособный и все более популярный метод строительства для 21-го века. Архитекторы и строители используют земляное строительство за его устойчивость, эстетическую привлекательность и способность создавать уникальные и здоровые жилые пространства.

Жилые здания

Земляное строительство хорошо подходит для жилых зданий, предлагая комфортные и энергоэффективные дома. Примеры включают:

• Пассивные солнечные дома: Земляные стены можно стратегически ориентировать для улавливания солнечной энергии в зимние месяцы и обеспечения тени летом, что снижает потребность в искусственном отоплении и охлаждении.
• Натуральные и здоровые дома: Земляные материалы нетоксичны и «дышат», создавая здоровую внутреннюю среду, свободную от вредных химических веществ и аллергенов.
• Уникальные и эстетически привлекательные дома: Земляное строительство позволяет создавать органические и скульптурные формы, в результате чего получаются дома, которые одновременно красивы и функциональны.

Общественные здания

Земляное строительство также используется для общественных зданий, таких как школы, общественные центры и библиотеки. Эти здания демонстрируют жизнеспособность и устойчивость земляного строительства в более крупном масштабе.

Пример: Факультет искусств и наук Университета Ага Хана в Карачи, Пакистан, включает в себя конструкции из утрамбованной земли, демонстрируя современное применение этой древней техники в большом образовательном комплексе. Этот проект показывает масштабируемость и эстетический потенциал земляного строительства для институциональных зданий.

Коммерческие здания

Земляное строительство может использоваться даже для коммерческих зданий, таких как офисы, магазины и рестораны. Эти здания демонстрируют универсальность и адаптируемость земляного строительства.

Помощь при стихийных бедствиях и доступное жилье

Земляное строительство является ценным инструментом для оказания помощи при стихийных бедствиях и строительства доступного жилья, предоставляя быстрые, недорогие и устойчивые решения для укрытия. Строительство из мешков с землей особенно хорошо подходит для этих целей.

Советы для успешного земляного строительства

Если вы рассматриваете возможность строительства из земли, вот несколько советов для успеха:

• Анализ почвы: Проведите тщательный анализ почвы, чтобы определить ее состав и убедиться, что она подходит для строительства.
• Правильное проектирование: Спроектируйте ваше здание с учетом местного климата и почвенных условий. Учитывайте такие факторы, как количество осадков, ветер и сейсмическая активность.
• Опытные строители: Наймите опытных строителей, работающих с землей, которые хорошо разбираются в техниках и материалах.
• Качественные материалы: Используйте высококачественные материалы, включая земляную смесь, армирование и защитные покрытия.
• Обслуживание: Регулярно осматривайте и обслуживайте ваше земляное здание, чтобы предотвратить повреждение водой и другие проблемы.

Будущее земляного строительства

Земляное строительство ожидает светлое будущее. По мере того как мир борется с изменением климата и нехваткой ресурсов, спрос на устойчивые строительные материалы и технологии будет продолжать расти. Земляное строительство предлагает жизнеспособную и ответственную альтернативу традиционным методам строительства, предоставляя многочисленные экологические, экономические и социальные преимущества.

Инновации и исследования способствуют развитию земляного строительства, что приводит к появлению новых техник, материалов и областей применения. От сборных конструкций до 3D-печати, технологии помогают сделать земляное строительство более эффективным и доступным. По мере роста осведомленности о преимуществах земляного строительства, оно, вероятно, станет все более распространенным методом строительства во всем мире.

Заключение

Искусство земляного строительства является свидетельством человеческой изобретательности и нашей способности работать в гармонии с природой. Применяя земляное строительство, мы можем создавать здания, которые являются устойчивыми, здоровыми и красивыми, одновременно снижая наше воздействие на окружающую среду и сохраняя наше культурное наследие. От древних традиций до современных инноваций, земляное строительство предлагает многообещающий путь к более устойчивому и жизнеспособному будущему для застроенной среды.

Призыв к действию: Исследуйте потенциал земляного строительства для вашего следующего строительного проекта. Изучите местные ресурсы, свяжитесь с опытными строителями и примите красоту и устойчивость строительства из земли.

Отказ от ответственности: Эта статья предоставляет общую информацию о земляном строительстве. Для получения конкретных советов и рекомендаций, связанных с вашим проектом, проконсультируйтесь с квалифицированными специалистами.