Дома из мешков с землей и песком — экотехнология Earthbag. Дома из земли: модернизация старинных технологий строительства
Прогрессивная технология возведения стен из земли предложена в начале 1990-х годов американцем Мерором Крайенхоффом. В настоящее время технология SIREWALL (усиленные и утепленные землебитные стены) защищена 86 международными патентами, а здания, как жилые, так и коммерческие, с ее использованием по всему миру.
Технология SIREWALL позиционируется как изготовление монолитных стен из искусственного песчаника.
Хотя из мешков с землей можно строить и традиционные прямоугольные дома, наиболее прочными земляными стенами являются круглые. Окружности стен вычерчивают по циркулю (доска, закрепленная в центре окружности).
Начинается кладка стен земляного дома. Сразу же устанавливаются коробки оконных и дверных проемов. Каждый ряд кладки стен земляного дома прокладывается колючей проволокой. Для удобства работы проволоку можно крепить скобами из гвоздей.
При подготовки земляной смеси для набивки мешков используйте бетономешалку. Если вы используете в земляной смеси глину - добавляейте ее в бетономешалку в последнюю очередь.
Швы между мешками можно заполнять саманной смесью или смесью цементно-песчаной-известковой смесью с добавлением рубленой соломы.
Кладка земляных мешков осуществляется со смещением швов. От уровня головы человека, можно начать концентрическое смещение каждого ряда кладки земляных мешков для придания прочности стенам.
Дверные проемы можно делать с традиционными коробками, а можно использовать арочные проемы с применением замковой арочной кладки земляных мешков.
При штукатурке земляные мешки вначале забрызгиваются цементным молоком, которому дают высохнуть. Дальнейшая штукатурка земляных стен осуществляется по стальной или стекловолоконной штукатурной сетке.
Примыкания земляных стен перевязываются между собой и армируются колючей проволокой. При кладке прямоугольных стен земляные мешки в углах можно пробивать стальными костылями изготовленными из тонкой заточенной арматуры.
Земляной дом приобретает традиционную форму.
Откосы окон оборачиваются стальной сеткой, которая прибивается в мешкм длиннми костылями и гвоздями к деревянной оконной окосячке.
Земляной дом штукатурится изнутри.
Устройство кровельного перекрытия земляного дома.
Опорные площадки балок перекрытия зажимаются между земляных мешков.
Подготовленные балки перекрытия земляного дома. Для стока воды кровля имеет уклон в одну строну.
Дом из «умятой земли»
Землебитные дома известны с глубокой древности. Удивительно, но эта необычная технология вполне актуальна и сейчас.
Классика: три способа
Строительство домов из «умятой земли» было распространено довольно широко и в Cредние века: к примеру, так возводили строения крестьяне в Испании и во Франции.
Классическая средневековая технология строительства была известна в трех вариантах:
послойная утрамбовка землебитных стен с низкой переставной опалубкой, постенная утрамбовка стен с высокой переставной опалубкой и кладка стен из утрамбованных земляных блоков.
Внимание!
Не стоит путать землебитные сооружения с более известными глинобитными: технологии их строительства сильно отличались. Стены землебитных домов в своем составе содержали не больше половины глины (соответственно, не менее 50–70% песка), и в них не использовалась солома в качестве армирующего заполнителя.
В первом и втором вариантах для возведения стен использовалась опалубка, в которую засыпалась земля и тщательно трамбовалась: каждый слой должен был «умяться» в полтора-два раза от изначальной высоты. При высоте в 3,5 м толщина стены у основания должна была быть минимум 45 см, а под потолком – 35 см. Опалубку либо делали невысокой и после заполнения переставляли на следующие участки стены (1-й способ), либо в ней формировали стену целиком (2-й способ). Для прочности внутрь земляных стен вмуровывались необтесанные доски, они же подкладывались и под балки перекрытий и опоры стропил. Для обрамления и закрепления оконных и дверных проемов использовали камень или кирпич.
В третьем варианте строительства для изготовления стеновых блоков использовались деревянные формы, в которых утрамбовывалась клейкая земля. Этот способ ближе всего к технологии изготовления глинобитных домов.
После завершения набивки земляных стен их высушивали в течение нескольких месяцев, укрыв от осадков кровлей. После этого поверхность стен обмазывали снаружи смесью извести с песком или смесью извести, глины с шерстью, а изнутри штукатурили алебастром. В завершение стены белили известью.
Самая известная постройка из земли в России – прекрасно сохранившийся до наших дней Приоратский дворец в Гатчине. Завершенный в 1799 году архитектором Н. А. Львовым по заказу императора Павла I, дворец благополучно выдержал даже бомбардировки и обстрелы во время Великой Отечественной войны. В качестве материала использовалась смесь земли, глины, суглинка и дорожной пыли. Все слои земляных стен тщательно трамбовались (толщина слоев при укладке сокращалась минимум вдвое), покрывались известковым раствором и перекладывались сухими сучьями в качестве «арматуры». Работы по устройству землебитных стен дворца силами 40 строителей начались 15 июня 1798 года, а завершены были уже 12 сентября того же года.
«Кирпичи» в мешках
Сегодня самая распространенная технология возведения землебитных стен – кладка из мешков с землей. Прочные полипропиленовые мешки наполняют перемешанной в бетономешалке увлажненной смесью грунта, песка, щебня и цемента на 80% объема и тщательно трамбуют, чтобы получились большие прямоугольные кирпичи. Горловины мешков зашивают оцинкованной проволокой. Уложенные на место, мешки снова тщательно уплотняются и немного смачиваются водой.
Для армирования стен поверх каждого ряда мешков в два ряда укладывается и закрепляется скобами колючая проволока. Швы между мешками заполняют смесью цемента, песка и извести либо глиной с добавлением рубленой соломы. Если стены планируются прямыми, дополнительную прочность конструкции можно придать и с помощью заточенной стальной арматуры, которую вбивают вертикально сквозь мешки.
В качестве финишной отделки земляные стены штукатурят по стальной или стекловолоконной сетке, а потом окрашивают или покрывают декоративной штукатуркой.
Искусственный песчаник
Еще одна современная технология возведения зданий из земли предложена в начале 1990 годов американцем Мерором Крайенхоффом. Она позиционируется как «изготовление монолитных стен из искусственного песчаника». Стены монтируются на стальном каркасе с прокладкой внутреннего слоя утеплителя, поэтому они получаются прочными и теплыми. Кроме того, если при строительстве стен послойно укладывать смесь на основе грунтов различных оттенков, то их поверхность получается очень декоративной и не требует внешней отделки.
Дом из земли может стать для вас необычным, но весьма комфортным жилищем. Однако, прежде чем приступать к сооружению большого размера, лучше потренироваться на более скромных постройках – например, круглой земляной сауне.
Для нас ещё одним решающим фактором было то, что мешки были дешевле рукавов в полтора раза. Учитывая, что на дом у нас ушло примерно 550 мешков, а мешок стоил 7 рублей, то разница в-общем то не такая уж и большая. Но если совокупный бюджет на двоих не превышает 15 тысяч рублей в месяц, а ведь дом — это не только стены, то для нас эта экономия была ощутимой. Возможно, вы найдёте рукава дешевле мешков, и тогда для вас это не минус.
Но несмотря на неудобство, рукава всё же предпочтительней. Т.к. сам рукав тоже является своего рода арматурой , стягивающей всё здание и не дающей ему разъехаться (в случае круглого или купольного дома). Но это при условии, что вы не будете экспериментировать как я и заштукатурите южную стену до того, как полипропилен превратиться в труху. :)
Думать своей головой
Вот вам видео , где чуваки просто бездумно воспроизводят технологию . Так, вместо того, чтобы высыпать ведро с грунтом прямо в мешок, они сначала натягивают мешок на пустое ведро (6:20-7:00). Но ведь мешочная технология как раз удобней тем, что не нужно этого делать! Понимаю, что одному удобней именно так, но пока один мучается-высыпает, другой либо тупит рядом, либо идёт за следующийм ведром, пока первый тупит на стене (7:00-10:00), вместо того чтобы вместе сходить за грунтом и вместе высыпать… Плюс, они зачем-то обрезают мешки (1:15), видимо, для того чтобы подольше помучаться с зашиванием проволокой (1:30-3:10 — почти две минуты!). Вместо того, чтобы завязать мешок за 10-15 секунд, и при завязывании ещё и лишнюю часть мешка скрутить. Плюс, они строят квадратное сооружение толщиной в два мешка (что-то типа погреба), но при этом используют колючую проволоку, которая в данном случае более чем избыточна. И упорно мучаются с железными «совками» (4:30-5:00), которые позволяют двигать мешок по проволоке (без проволоки и «совков» вся эта процедура занимает 5 секунд). Короче, это видео — учебник того, как НЕ надо делать . :)
И наталкивает оно на мысли о том, что некоторые люди настолько пропитались духом общества потребления, что даже знания потребляют лишь в готовом виде, даже не удосужившись поразмышлять своей головой , попытаться оптимизировать технологию. Так что скажу следующее: читая или смотря что-либо (мои статьи, чужие статьи, видео в ютубах), не воспринимайте всё как есть. Попытайтесь понять зачем в конкретной технологии применяется какая-то деталь. Можно ли что-то изменить, какие плюсы и минусы при этом появятся? Короче, надо думать своей головой.
Мы построили этот дом в 2010 году в Таиланде. Круглая форма была выбрана специально, так как пожалуй это самая быстрая, легкая и простая в постройке конструкция. На все про все ушло около 2 месяцев.
Результат нас очень порадовал, дом получился крепким и дешевым. Пару слов хотелось бы сказать именно о прочности. Я строю дома вот уже более 30 лет, и должен сказать, это одна из самых крепких моих построек. Уверен с домом ничего не будет, даже если в него въедет пьяный водитель. Без преувеличений. На моей истории был случай, когда пьяный водитель въехал в дом, и пострадала только штукатурка. Стены из земли, если делать правильно, не боятся даже пуль.
Дома из земли выдерживают наводнения, ураганы, торнадо и землетрясения. Проектов довольно много, и вы обязательно сможете выбрать что-то для себя, для своих условий.
Помимо прочности, есть и еще один важный плюс - это цена. Строя наш дом, мы конечно хотели чтобы он выглядел прилично, симпатично, но при этом мы не хотели тратить много денег. Итоговая стоимость квадратного метра составила $127/кв.м. Сравните это с примерно 700$ за квадрат для деревянного дома, или 1500$ для квартиры. Благодаря такой низкой цене, любой может построить себе дом.
А чтобы дом не смотрелся дешево, можно прибегнуть к нескольким трюкам: закруглить форму окон и дверей (бесплатно), покрасить в приятные цвета (краска почти ничего не стоит), внутренние стены сделать изогнутой формы (оригинально и бесплатно), крышу сделать из соломы (тоже почти ничего не стоит, но подойдет только для теплого климата), использовать глиняную штукатурку (тоже дешево), и вставить красивые деревянные рамы.
Базовые параметры нашего проекта:
- 5.5 метров внешний диаметр
- 4.5 метра внутренний диаметр
- Жилая площадь 16 кв.м
- Общая стоимость материалов: $2,045 (~ $127/кв.м)
В этой инструкции я буду рассказывать именно про постройку дома, предполагая что вы уже очистили и выровняли под него место, убрали верхний слой земли, до грунта, уложили поверх него 30 см слой гравия, и разметили центр площадки.
Шаг 1: Закладываем фундамент
Дому из земли тоже нужен фундамент, но не обычный, а сделанный из мешков заполненных гравием. Такой фундамент дешев (не нужен цемент) и прост в изготовлении (не нужно делать опалубку и иметь специальные инструменты). В холодном климате гравий можно заменить на вулканический камень или гравий из пемзы. Такая техника позволит сэкономить тысячи долларов.
Кто то предпочитает делать фундамент из стабилизированного грунта, якобы он более долговечен. На этот счет много разных мнений, и вот мое - если использовать плотные двуслойные мешки, которые использовали мы, то спрятанные от солнечных лучшей они тоже могут прослужить несколько десятилетий.
Итак, сам процесс: наполняем мешки гравием и укладываем один за другим. Концы мешков можно сшить друг с другом или наложить один поверх другого, чтобы они не расходились. Между каждым слоем проложите в два ряда колючую проволоку, для дополнительного скрепления. Добавляйте ряд за рядом, пока высота не достигнет нужной (как минимум на 15 см выше уровня высокой влажности).
Шаг 2: Дверной проход
Порог входного проема лучше всего сделать прочным, я бы рекомендовал бетон или камни. Для красоты можно добавить в бетон пигмент любого цвета, а для практичности лучше сделать порог немного под наклоном - для стока воды. Бетонный порог будет схватываться примерно неделю, после чего его можно устанавливать.
Шаг 3: Укладка стен
После установки порога можно продолжить укладывать слои мешков, но на этот раз уже с землей, а не гравием. На самом деле, кроме земли могут быть и другие наполнители, но о них как нибудь в следующий раз.
Для наполнителя годится практически любой грунт. Нужен именно грунт, а не верхний слой почвы. Как правило в нем много глины, и его можно купить не очень задорого, тем самым сэкономив себе кучу времени и сил на раскопке.
Шаг 4: Как соблюсти точность конструкции
Чтобы придерживаться правильной круговой формы мы использовали кусок веревки, привязанный к шесту у центра основания дома.
Шаг 5: Утрамбовка и выравнивание стен
Утрамбовывать мешки нужно после выкладки каждого слоя. Сначала утрамбовываем то что сильнее всего выпирает, а затем всю стену, двигаясь от одного края к другому (таким образом не будут образовываться впадины где не нужно).
Если вы изначально наполняли мешки равномерно, одинаковым количеством грунта (лучше его чем то измерять, скажем ведрами), то этот этап будет довольно простым. И не забывайте прокладывать между каждым слоем колючую проволоку.
Шаг 6: Фиксация дверных и оконных проемов
Металлические или деревянные фиксаторы нужно прокладывать через каждые пару тройку слоев, для закрепления дверных проходов и оконных рам. Многие используют деревянные фиксаторы, но в местах где полно термитов лучше использовать металлические, из оцинкованного листа металла, плюс они тонкие, и не занимают много места между рядами.
Шаг 7: Оконные проемы
Походу выкладки слоев не забудьте оставить место для оконных рам. Рамы можно сделать самостоятельно, можно купить, на ваше усмотрение. Мы делали самостоятельно.
Шаг 8: Связующий пояс
Связующий пояс лучше всего сделать сразу над оконными и дверными проемами, а их в свою очередь лучше делать по одной высоте. Так вам не придется делать отдельно оконных и дверных перемычек, и соответственно не нужно тратить на них деньги.
Все тонкости этого шага сложно описать в двух словах, поэтому вам лучше найти отельную литературу на этот счет. Но если вкратце, то форма была сделана из фанеры, вертикальные арматурные штыри были воткнуты в верхушку стены, и также мы проложили горизонтальную арматуру. Далее все было залито бетоном, равномерно, без состыковок.
Перемычка сохнет/схватывается несколько дней, после чего можно снять формы. Если на бетоне будут какие либо сколы, впадины и т.д, то все это можно будет заштукатурить позже.
Шаг 9: Делаем крышу
Теперь можно приступить к постройке крыши. Крыша может быть любой, выбирайте на свой вкус и цвет. Мы сделали соломенную. Если вы живете во влажном климате, желательно чтобы крыша как можно дальше выпирала за пределы стен, то есть ее радиус был больше хотя бы на 60-80 см, так она будет защищать стены от влаги.
Стены дома благодаря своей толщине и связующей балке из бетона, получились очень прочными. Крышу может укладывать несколько человек в раз, при этом стены не распадаются, не ходят ходуном, а твердо стоят, словом как кирпичные.
Сама крыша, как я уже упомянул, была сделана из соломы, мы просто купили уже готовые соломенные панели (примерно за $100), их должно хватить на 3-5 лет, после чего крышу нужно будет перекладывать снова. Хотя в некоторых случаях такая крыша может служить и до 10 лет.
В холодном же климате нужна крыша потолще, и с изоляцией.
Шаг 10: Установка дверей и окон
Используя стандартные методы устанавливаем окна и двери.
Шаг 11: Цементная шуткатурка внешних стен дома
Опишу вкратце процесс того, как мы отделывали внешние стены дома цементной штукатуркой:
1. Заполняем штукатуркой выемки между мешками.
2. Наносим слой штукатурки поверх мешков.
3. Наносим еще один слой
4. Затем еще один слой...
5. Сглаживаем штукатурку шпаптелем
Процесс довольно простой, но трудоемкий, и сводится лишь к наложению одного слоя штукатурки за другим. Промежуточные слои сглаживать не нужно, чтобы следующий слой лучше прилипал. Штукатурная сетка не понадобится, штукатурка хорошо прилипает к ткани мешков. Не забывайте держать штукатурку во влажном состоянии, иногда сбрызгивая водой.
На этом этапе мы работали вдвоем, и весь процесс занял около 5 дней.
Шаг 12: Штукатурим внутренее помещение
С внутренней стороны мы покрыли стены глиняной штукатуркой. Многие находят этот процесс занимательным, и даже приятным, ведь глина довольно легко прилипает к стенам, и все что нужно - хорошенько ее размазать. У вас есть дети? Они полюбят это процесс.
"Рецепты" глиняной штукатурки можно легко найти в сети, но перед тем как начинать наносить ее на стены, я бы порекомендовал сначала попробовать нанести ее на небольшие участки и посмотреть как она будет схватываться. Если вы видите трещины, то вам нужно добавить в смесь больше воды, если же она жидкая, то больше песка. А если она не хочет липнуть к стене, значит нужно добавить больше глины.
Первым делом нужно заделать все выемки между мешками, дверные и оконные стыки. Для стыков окон и дверей лучше использовать штукатурную сетку, чтобы избежать трещин.
Сама штукатурка наносится легко руками или шпателем. Перед нанесением очередного слоя дайте тщательно просохнуть предыдущему. Опять же, промежуточные слои не нужно выравнивать, и сглаживать, чтобы следующий слой лучше прилипал. Финальный слой сглаживается шпателем.
Посмотрите на второе фото, не правда ли скругленные края выглядят изящно? Я особенно хочу подчеркнуть этот финальный штрих, так как именно он показывает насколько красиво может выглядеть дом из обычных мешков с землей.
Шаг 13: Последние штрихи
Немного фото экстерьера
Шаг 16: Новоселье!
Ну вот кажется наш дом и готов. Вряд ли от властей можно получить разрешение на постоянное проживание в доме из земли, то есть его нельзя зарегистрировать (по крайней мере пока), хотя это немного странно. Сейчас строится много одноэтажных домов из панелей, которые любой крепыш сможет пробить кулаком за пару минут, не особо себе навредив. Тому же крепышу потребуется не менее часа чтобы пробраться сквозь земляную стену, и при этом понадобится хороший молот, лопата или лом.
Если продолжить сравнение, то дом из земли нельзя поджечь, он дешев, и экологичен. В отличие от домов из панелей, которые пропитаны химикатами.
Еще один плюс - не нужно влезать в длительную ипотеку на 30 лет, а значит можно будет больше времени проводить с семьей, друзьями.
Ну и на последок хочу еще раз отметить - такой дом под силу сделать любому.
Вступить в клуб
узнавайте о самых интересных инструкциях раз в неделю, делитесь своими и участвуйте в розыгрышах!
Земляные дома - вы стоите на строительном материале.
Длинные мешки заполняются песком и располагаются слоями. Иногда в качестве стабилизаторов добавляют цемент, известь, но основной состав идеальной смеси 70% песка, 30% глины. Также иногда добавляют солому. Затем землебитные стены обмазвают глиной и штукатурят. Архитектура в балансе www.flickr.com
Полипропиленовые мешки сделанные из переработанных пластиковых пакетов могут простоят сотни лет, особенно если поверху их покрыть глиной, саманом или гипсом, чтобы не было доступа воздуха. Arquitectura en Equilibrio, Колумбия. www.flickr.com
Земляной замес отличается в зависимости от местности. Здесь, в дождливый местности, для дренажа под мешки положили каменный фундамент. Обратите внимание на колючую проволоку, которая удерживает мешки от скольжения и создает устойчивый каркас при землетрясении. Arquitectura ан Equilibrio, Колумбия. www.flickr.com
Самая трудоёмкая часть это заполнение мешков. Мешки заполняют на месте на стене. При разумном подходе можно заложить 30 линейных метров мешков в день. Arquitectura en Equilibrio, Колумбия. www.flickr.com
Тестирование арки на прочность
Проект Seres, Гватемала. projectseres.org
CalEarth - земляная постройка в Калифорнии.
Иранский архитектор Надер Халили технологию земляной постройки и в 1991 году основал в Калифорнии Институт земного искусства и архитектуры (Cal-Earth), исследовательскую некоммерческую и образовательную организацию. Фото Джеймса www.flickr.com
Первоначально технологию постройки таких домов Надер Халили представил для NASA, как вариант для строительства и обитания на Луне и Марсе. Фото Эшли Muse www.flickr.com
В некоторых местах он оставил видимыми слои.
Аэродинамические формы устойчивы у ураганам, а структура каркаса к землетрясениям в Калифорнии. Также земляным домам не страшны наводнения и пожары. Двухместный эко-купол может быть построен (из мешков) за 10 недель. Фото Джеймса www.flickr.com
Классические арки, купола и своды. Их сочетание защищает от господствующих ветров. Фото Джеймса flickr.com
CalEarth - внутри светло и уютно. calearth.org
CalEarth - сводчатые потолки. calearth.org
Структура крыши
Строительство земляного дома на Филиппинах. Длинные мешки добавляют стабильности, но с использованием колючей проволоки между слоями коротких мешков с песком, тоже все в порядке. Длинные мешки конечно дольше заполнять, чем короткие. Фото SCDLR8899 www.flickr.com
Строительство земляного дома в школе-интернат в Сан-Хуан Cosala, Мексика.
Это первый земляной , который получил официальное разрешение на строительство в штате Нью-Йорк. Проект сестры Марша Аллена Рочестера, она надеется, что студенты, которые помогли построить этот дом присоединятся к ней на Гаити, где она надеется построить много таких зданий. www.rochestercitynewspaper.com
Начало строительства земляного дома Gainesville, Florida. Photo by Justin Martin www.flickr.com
Выгнали стены и накрыли
Штукатурка земляного дома Gainesville, Florida. www.flickr.com
Реконструкция земляного дома в Аргентине. www.superadobeserrano.blogspot.com
Утрамбовка первых слоев. Первоначально вырываются траншеи, а затем заполняются гравием, цементом или несколькими слоями мешков. Каждый слой выравнивают перед тем, как ложить следующий. www.ecocentro.org
Штукатурка земляного дома производится вручную. Некоторые из них используют мешки в качестве временного владельца компании Adobe. Мешки могут сгнить но здание будет по-прежнему крепким. При такой схеме постройки, мешки должны быть заполнены небольшим процентом отвергающего материала (например, добавление 5% -10% гашеной извести или цемента, их хорошо перемешивают, а затем слегка увлажняют перед заполнением и трамбовкой в мешки).
Земляной дом изнутри, готовый для штукатурки. Езе один способ сделать замес. Смешать грунт; глину / песок, и изолирующий материал, такого как вулканический камень, шлак, пемза, перлит или вермикулит и засыпать в полипропиленовые мешки (которые имеют период полураспада 500 лет). должен быть защищен от солнечных лучей штукатуркой. structure1.com/Earthbag.pdf
Если ва не нравится идея пластиковых мешков, вы можете использовать натуральные из льна или конопли. Заполните их глиной, песком, известью, каменной крошкой или другой цементообразующий материал, и, после установки, слегка полейте водой, чтобы они затвердели. Вы получите очень прочный и надежный материал.
earthbagbuilding.wordpress.com
Проект земляного дома. earthbagplans.wordpress.com
Земляной дом. Андрей Бобровицкий Львов. Украина
Земляную основу можно использовать в качестве составной, при строительстве например дома из соломы. Здесь стены из мешком выложены для возведения цокольной части дом.
Армировка сеткой между слоями.
Утепления земляной части дома сначала глиняная штукатурка, потом экструдированный пенопласт. В качестве фундамента вырывают трашнею и засыпают гравием.
уплотняют фунамент в земляном доме, постоянно его трамбуя и поливая водой. Основные компоненты щебень, песок и гранитный отсев. Сверху стяжка бетона 5 см. Андрей Бобровицкий Львов. Украина.
Между первыми слоями ложат гидроизоляцию, чтобы не тянула влагу. Песок каждый раз просеивают перед наполнением мешков.
Цоколь готов, теперь можно ложить соломенные тюки. В наших широтах, земляной цоколь, очень экономно и экологично. А компоновка с соломой и глиной, очень практично. В доме будет и тепло и сухо.
Больше фото