Стены из соломенных блоков: Глобальное руководство по устойчивому строительству

В эпоху, все более ориентированную на экологическое сознание и устойчивый образ жизни, мир строительства претерпевает значительные изменения. Среди инновационных подходов, набирающих популярность, — строительство из соломенных блоков, метод, использующий легкодоступные и возобновляемые ресурсы для создания энергоэффективных и экологически чистых зданий. Это руководство представляет собой всесторонний обзор стен из соломенных блоков, исследуя их историю, преимущества, проблемы, методы строительства и мировые примеры, предлагая ценную информацию для всех, кто интересуется практикой устойчивого строительства.

Краткая история строительства из соломенных блоков

Использование соломы в качестве строительного материала насчитывает многовековую историю, свидетельства чего находят в различных культурах по всему миру. Однако современная эра строительства из соломенных блоков началась в конце XIX века в Сэндхиллс, штат Небраска, США. Первые поселенцы, испытывая нехватку древесины, обратились к обильной пшеничной соломе, доступной в прериях. Эти ранние строения из соломенных блоков, часто называемые «небрасским стилем», продемонстрировали потенциал материала для создания прочных и устойчивых к погодным условиям домов.

Эта практика постепенно распространялась, пережив возрождение популярности в конце XX и начале XXI веков по мере роста экологических проблем. Сегодня строительство из соломенных блоков встречается в различных климатических условиях и регионах по всему миру, адаптированное и усовершенствованное для соответствия местным условиям и строительным нормам.

Преимущества стен из соломенных блоков

Строительство из соломенных блоков предлагает множество преимуществ, что делает его привлекательным вариантом для эко-сознательных строителей и домовладельцев:

• Устойчивость: Солома — это возобновляемый ресурс, побочный продукт сельского хозяйства, который часто считается отходом. Использование ее в строительстве позволяет избежать отправки на свалки или сжигания, снижая воздействие на окружающую среду.
• Энергоэффективность: Соломенные блоки обладают превосходными изоляционными свойствами, что значительно сокращает потребности в отоплении и охлаждении. Это может привести к существенной экономии энергии и уменьшению углеродного следа. Исследования показали, что стены из соломенных блоков могут иметь R-значения (показатель теплового сопротивления), значительно превышающие показатели традиционных изоляционных материалов.
• Экономическая эффективность: В зависимости от местных цен на материалы и доступности рабочей силы, строительство из соломенных блоков может быть экономически выгодной альтернативой традиционным методам строительства. Экономия на счетах за электроэнергию также способствует долгосрочным финансовым выгодам.
• Натуральная и здоровая внутренняя среда: Стены из соломенных блоков «дышат», позволяя влаге проходить сквозь них, что помогает регулировать влажность в помещении и снижает риск роста плесени. Натуральные материалы также способствуют созданию более здоровой внутренней среды, свободной от летучих органических соединений (ЛОС), часто встречающихся в традиционных строительных материалах.
• Акустические характеристики: Соломенные блоки обеспечивают отличную звукоизоляцию, создавая более тихие и спокойные жилые пространства.
• Секвестрация углерода: Соломенные блоки накапливают углерод, поглощенный растениями во время их роста, эффективно улавливая углекислый газ из атмосферы.

Проблемы строительства из соломенных блоков

Несмотря на многочисленные преимущества, строительство из соломенных блоков также сопряжено с определенными проблемами, которые требуют тщательного рассмотрения:

• Управление влажностью: Влага — главный враг стен из соломенных блоков. Правильное проектирование и методы строительства имеют решающее значение для предотвращения проникновения влаги и обеспечения долговечности конструкции. Это включает проектирование широких свесов крыши, использование «дышащих» штукатурок и обеспечение достаточной вентиляции.
• Строительные нормы и правила: Строительные нормы и правила, касающиеся строительства из соломенных блоков, значительно различаются в разных регионах и странах. Навигация по этим правилам может быть сложной и требует сотрудничества с опытными строителями и местными властями. В некоторых районах могут потребоваться специальные инженерные согласования или утверждение альтернативных строительных систем.
• Труд и квалификация: Строительство из соломенных блоков часто требует специальных знаний и навыков. Найти опытных строителей и подрядчиков может быть непросто, особенно в районах, где это не является распространенной практикой. Частным застройщикам может потребоваться потратить время на изучение необходимых техник.
• Доступность и качество материала: Доступность и качество соломенных блоков могут варьироваться в зависимости от местоположения и методов ведения сельского хозяйства. Важно находить блоки, которые являются сухими, плотными и не содержат вредителей или плесени.
• Страхование и финансирование: Получение страховки и финансирования для домов из соломенных блоков иногда может быть сложнее, чем для традиционно построенных домов, так как некоторые страховые компании и кредиторы могут быть не знакомы с этим методом строительства.
• Борьба с вредителями: Хотя правильно построенные стены из соломенных блоков по своей природе не подвержены воздействию вредителей, превентивные меры все же рекомендуются. Это может включать обработку блоков бурой или другими натуральными репеллентами от вредителей.

Техники строительства из соломенных блоков

Существует два основных метода строительства из соломенных блоков: несущая конструкция и заполнение.

Несущая конструкция из соломенных блоков

В несущей конструкции стены из соломенных блоков непосредственно поддерживают крышу и другие конструктивные нагрузки. Эта техника обычно включает укладку блоков с перевязкой швов, подобно кирпичной кладке, и их сжатие с помощью стяжек или штырей. Затем сверху на стены укладывается конструкционный армопояс для распределения нагрузки и создания ровной поверхности для крыши.

Преимущества:

• Может быть более экономически выгодной, чем каркасная конструкция, так как исключает необходимость в отдельном несущем каркасе.
• Обеспечивает более монолитный и естественный внешний вид.

Недостатки:

• Требует тщательных инженерных расчетов и точного строительства для обеспечения конструктивной целостности.
• Может подпадать под более строгие требования строительных норм.

Каркасное строительство с заполнением из соломенных блоков

В каркасной конструкции соломенные блоки используются в качестве утеплителя внутри отдельного несущего каркаса, обычно изготовленного из дерева, стали или бетона. Каркас поддерживает крышу и другие нагрузки, а соломенные блоки заполняют пространство между элементами каркаса.

Преимущества:

• Обеспечивает большую гибкость в проектировании и строительстве.
• Легче соответствовать строительным нормам и правилам.

Недостатки:

• Может быть дороже, чем несущая конструкция, из-за стоимости несущего каркаса.
• Может потребовать больше труда для возведения каркаса и заполнения стен.

Ключевые этапы строительства из соломенных блоков

Независимо от выбранного метода строительства, существует несколько ключевых этапов возведения зданий из соломенных блоков:

1. Фундамент: Прочный и хорошо дренированный фундамент необходим для защиты соломенных блоков от влаги. Фундамент должен выступать над уровнем земли, чтобы предотвратить подъем воды в стены.
2. Выбор блоков: Выбирайте блоки, которые являются сухими, плотными и не содержат вредителей или плесени. Блоки должны иметь одинаковый размер и форму для обеспечения ровной поверхности стены. Обычно используется пшеничная, рисовая или ржаная солома.
3. Подготовка блоков: Блоки может потребоваться обрезать или придать им нужную форму, чтобы они соответствовали полостям в стене или для создания ровной поверхности. Также важно перевязать блоки, которые ослабли во время транспортировки или обработки.
4. Возведение стен: Укладывайте блоки с перевязкой швов, убедившись, что стыки смещены. Сжимайте блоки с помощью стяжек, штырей или других методов для создания плотной и стабильной стены.
5. Оштукатуривание: Нанесите «дышащую» штукатурку на обе стороны стен из соломенных блоков для их защиты от влаги, огня и вредителей. Обычно используются глиняные, известковые и земляные штукатурки. Как правило, требуется несколько слоев штукатурки для достижения гладкой и прочной поверхности.
6. Кровля: Установите крышу с широкими свесами для защиты стен от дождя и солнца. Обеспечьте надлежащий дренаж, чтобы предотвратить скопление воды вокруг фундамента.
7. Отделка: Нанесите финишный слой штукатурки или краски на стены, установите окна, двери и другие элементы.

Мировые примеры строительства из соломенных блоков

Строительство из соломенных блоков встречается в различных климатических условиях и регионах по всему миру, демонстрируя свою адаптируемость и универсальность. Вот несколько примечательных примеров:

• BaleHaus в Университете Бата (Великобритания): В этом инновационном проекте использовались сборные панели из соломенных блоков для создания жилого дома с низким уровнем выбросов углерода. BaleHaus демонстрирует потенциал строительства из соломенных блоков для массового жилищного строительства.
• Австралийская глубинка (Outback): Множество домов и зданий из соломенных блоков были построены в суровом климате австралийской глубинки, что демонстрирует способность материала обеспечивать отличную изоляцию и тепловую массу при экстремальных температурах.
• «Земные корабли» (Различные местоположения): Хотя «Земные корабли» строятся не только из соломенных блоков, они часто включают их в качестве ключевого компонента своего устойчивого дизайна. Эти самодостаточные дома используют переработанные материалы и возобновляемые источники энергии для создания автономных жилых пространств. Их можно найти в различных местах по всему миру, адаптированными к местным климатическим условиям.
• Непал: После разрушительных землетрясений в Непале строительство из соломенных блоков было исследовано как устойчивый и сейсмостойкий метод строительства для восстановления общин.
• Канада: Многие дома и общественные здания по всей Канаде были успешно построены с использованием соломенных блоков, адаптируя технологии к холодному климату и строгим строительным нормам.

Особенности для различных климатических условий

Пригодность строительства из соломенных блоков зависит от климата. Ключевые соображения включают:

• Влажный климат: Управление влажностью имеет первостепенное значение во влажном климате. Стратегии проектирования, такие как широкие свесы крыши, «дышащие» штукатурки и достаточная вентиляция, имеют решающее значение для предотвращения накопления влаги в стенах. Во влажном климате часто предпочитают известковые штукатурки из-за их воздухопроницаемости и устойчивости к росту плесени.
• Сухой климат: Строительство из соломенных блоков хорошо подходит для сухого климата, так как низкая влажность минимизирует риск повреждения от влаги. В сухом климате часто используются земляные штукатурки, так как они легко доступны и относительно недороги.
• Холодный климат: Отличные изоляционные свойства стен из соломенных блоков делают их идеальными для холодного климата. В чрезвычайно холодных регионах может потребоваться дополнительная изоляция для соответствия местным требованиям строительных норм.
• Умеренный климат: Строительство из соломенных блоков в целом хорошо подходит для умеренного климата, но следует уделять пристальное внимание управлению влажностью, особенно в районах с высоким уровнем осадков.

Строительные нормы и правила: Глобальная перспектива

Строительные нормы и правила, касающиеся строительства из соломенных блоков, значительно различаются в разных странах и регионах. В некоторых областях существуют специальные нормы для строительства из соломенных блоков, в то время как другие рассматривают его как альтернативный метод строительства, требующий специальных согласований.

В США Международный жилищный кодекс (IRC) содержит приложение по строительству из соломенных блоков, предлагающее руководство по проектированию конструкций, пожарной безопасности и защите от влаги. Однако местные юрисдикции могут иметь свои собственные специфические требования.

В Европе нет единого кодекса для строительства из соломенных блоков, но несколько стран разработали свои собственные национальные стандарты или руководства. Европейская ассоциация строительства из соломы (ESBA) продвигает использование соломы как устойчивого строительного материала и предоставляет ресурсы для строителей и проектировщиков.

В Австралии строительство из соломенных блоков становится все более популярным, и несколько штатов разработали свои собственные руководства и правила. Австралийская ассоциация строительства из соломенных блоков (AusSBBA) предоставляет информацию и поддержку для строителей.

Крайне важно консультироваться с местными строительными инспекторами и опытными строителями из соломенных блоков для обеспечения соответствия всем применимым нормам и правилам.

Вопросы стоимости: Глобальный обзор

Стоимость строительства из соломенных блоков может варьироваться в зависимости от нескольких факторов, включая:

• Стоимость материалов: Стоимость соломенных блоков может варьироваться в зависимости от местоположения, доступности и качества. Стоимость других строительных материалов, таких как пиломатериалы для каркаса, штукатурка и кровельные материалы, также повлияет на общую стоимость.
• Стоимость рабочей силы: Стоимость рабочей силы может значительно варьироваться в зависимости от наличия опытных строителей и сложности проекта. Частные застройщики могут сэкономить деньги, выполняя часть работ самостоятельно, но они должны быть готовы вложить значительное время и усилия.
• Сложность проекта: Сложные проекты с замысловатыми деталями, как правило, будут дороже в строительстве, чем простые, прямолинейные проекты.
• Местоположение: Стоимость строительства может значительно варьироваться в зависимости от местоположения из-за различий в ставках оплаты труда, стоимости материалов и требований строительных норм.

В целом, строительство из соломенных блоков может быть конкурентоспособным по стоимости с традиционными методами строительства, особенно если учесть долгосрочную экономию энергии. Однако важно тщательно оценить все затраты перед началом проекта.

Будущее строительства из соломенных блоков

Строительство из соломенных блоков готово к дальнейшему росту по мере повышения осведомленности о его экологических и экономических преимуществах. Инновации в области сборного производства, разработка строительных норм и образование делают строительство из соломенных блоков более доступным и массовым.

Благодаря своим устойчивым материалам, энергоэффективному дизайну и здоровой внутренней среде, строительство из соломенных блоков предлагает убедительную альтернативу традиционным методам строительства, способствуя более устойчивому и жизнеспособному будущему для застроенной среды.

Заключение

Стены из соломенных блоков представляют собой устойчивое и энергоэффективное строительное решение с богатой историей и растущим мировым присутствием. Хотя существуют проблемы, тщательное планирование, соответствующие технологии и соблюдение строительных норм могут привести к созданию прочных, комфортных и экологически чистых сооружений. По мере того, как мир все больше стремится к устойчивым строительным практикам, строительство из соломенных блоков предлагает убедительный и жизнеспособный вариант для создания более ответственного и устойчивого будущего.