Ceramiczny dom
Domy ceramiczne to budynki wykonane z mieszanki ziemi bogatej w glinę i wypalane w celu uzyskania ceramiki. Proces budowy i wypalania takich domów został opracowany przez irańskiego architekta Nadera Khalili pod koniec lat 70.; nazwał go Geltaftan. „Żel” oznacza „glinę”, a „taftan” oznacza „wypalanie, pieczenie i tkanie gliny” w języku perskim. Badania Khalili nad tworzeniem ceramicznych domów były silnie oparte na idei, że trwałe, wodoodporne i odporne na trzęsienia ziemi domy można budować przy użyciu czterech elementów: ziemi i wody do budowy form oraz ognia i powietrza do ich wykończenia . Jego pełna pasji praca zaowocowała kilkoma małymi projektami w Iranie, w tym szkołą podstawową Javadabad i projektem renowacji Ghaled Mofid. Poza udokumentowaną pracą Khalili, wydaje się, że niewiele jest szeroko rozpowszechnionych badań nad ceramicznymi domami.
Historia metody Geltaftan
Po odbyciu udanej praktyki architektonicznej w Iranie i USA, Nader Khalili zwrócił swoje zainteresowania na pustynne tereny wiejskie Iranu, badając odpowiednią technologię dla biednych ludzi. Tam Khalili zauważył, że najstarszymi budynkami w okolicy były wiejskie piece , a ich trwałość wynikała z faktu, że cegły adobe, z których zostały wykonane, zostały wypalone w procesie garncarstwa, a zatem stwardniały. Realizacja jego pomysłów wymagała lat biurokratycznego uwikłania, potężnego trzęsienia ziemi i rewolucji. W 1978 roku Khalili wraz ze specjalistą od pieców wyremontował dwanaście domów w wiosce Ghaled Mofid na obszarze wiejskim pod Teheranem w Iranie. Dzięki wypaleniu i oszkleniu domy stały się bardziej trwałymi i bezpiecznymi miejscami do życia dla mieszkańców wsi. W 1981 Khalili ukończył dziesięcioklasową szkołę ceramicznej architektury ziemnej w Javadabad w Iranie.
W 1984 roku Khalili, który w tym czasie przeprowadził się do Kalifornii, zaproponował NASA , aby na Księżycu zbudowano ceramiczne domy. Eksperymenty zostały przeprowadzone przez Khalili w laboratoriach McDonnell Douglas Space Systems, aby pokazać, w jaki sposób wykorzystanie słońca może stopić i stopić księżycową glebę w kształty i formy do zastosowań budowlanych. Pełnowymiarowy model proponowanej kolonii miał zostać zbudowany na pustyni poza Hesperią w Kalifornii , gdzie Khalili założył swoją szkołę szkoleniową: Cal-Earth Institute. Badanie spotkało się z mieszanymi reakcjami. Khalili był znany jako „całkiem wizjoner” i uważany za „przed swoim czasem” między innymi przez burmistrza Hesperii, Jima Lindleya. Zbudowano tylko kilka prototypów. W 1986 roku Khalili w Kalifornii założył Fundację Geltaftan w celu dalszych badań nad architekturą ziemi. Każdy z jego projektów zyskał umiarkowany rozgłos, ale technologia geltaftan Khaliliego była rzadko używana od lat 80. Wynika to częściowo z zanieczyszczenia związanego z wypalaniem ropy naftowej. Fundacja Geltaftan i Cal-Earth od tego czasu prowadziły eksperymenty z obudowami ceramicznymi, ale Nader Khalili jest dziś najbardziej znany ze swojej pracy nad Super Adobe : techniką budowania z ziemi, wykorzystującą worki wypełnione ziemią jako elementy konstrukcyjne.
Budowanie i strzelanie
Ziemia używana do budowy domów ceramicznych jest zasadniczo rodzajem gliny o wyższej zawartości gliny i mniejszej ilości zanieczyszczeń. Ziemię i wodę miesza się do uzyskania „konsystencji ciasta chlebowego”. Z mieszaniny glina/ziemia formuje się formy, a bloki wysychają przez okres od jednego do dwóch tygodni. Zaprawę wykonuje się z „topnika” (szkła, sody lub kolmanitu), który pomaga ją stopić.
Bloki adobe są układane w taki sposób, aby połączenia były ułożone naprzemiennie. W spoinach pionowych nie ma zaprawy, która umożliwiałaby rozszerzanie się i kurczenie podczas wypalania. Ubita ziemia i kupa błota również mogą być wystrzelone, ale muszą być wystrzelone z obu stron ze względu na grubość ścian. Budowanie ze sztywnego mokrego błota, jak garncarz, pozwala na cieńsze ściany i możliwość wbudowania w ściany systemów kominowych. Łuki można formować, układając w stos bloki bez zaprawy jako szalunek i usuwając je po wypaleniu.
Stosowany system wypalania jest oparty na dostępności paliwa i lokalnym know-how. W Iranie wiejskie piece wykorzystywały olej jako paliwo, więc do opalania każdego pokoju można było użyć prostego palnika olejowego z przepływem grawitacyjnym. Tworzone są przewody kominowe (albo zintegrowane z konstrukcją, albo wykonane do usunięcia), a otwory są zamykane cegłą bez zaprawy. Stawy są pokryte cienką warstwą tynku błotnego. Palnik jest umieszczony w niskim otworze z miejscem na cyrkulację powietrza, ale chronionym przed wiatrem.
Podczas wczesnych etapów wypalania para wodna o temperaturze 200–900 ° C (392–1652 ° F) wydostaje się przez przewody kominowe znajdujące się na dachu. Gdy para ucieknie, przewody dachowe można zamknąć, a ciepło będzie krążyć w pomieszczeniu przed ucieczką przez otwory wentylacyjne w podłodze. Dzieje się tak, gdy pomieszczenie jest podgrzewane do co najmniej 1000 ° C (1830 ° F), a Adobe jest pieczone. Po rozpaleniu otwierane są tylko kanały kominowe sufitowe, aby umożliwić powolne schładzanie przez co najmniej 48 godzin.
Ściany zewnętrzne są wykończone tynkiem ze słomy błotnej, cegłą wypalaną lub płytkami ceramicznymi. Po wykończeniu tynkiem ze słomy błotnej, w końcowej fazie wypalania na konstrukcję wypala się cienką warstwę ziemi gliniastej i słomy, a po ostygnięciu nakłada się drugą warstwę tynku. Po wykończeniu płytkami są one układane zaprawą bezpośrednio na warstwie hydroizolacji, takiej jak smoła.
Formy i techniki
Podstawowymi kształtami budynku ceramicznego są kwadraty i prostokąty z dachami, które są łukami, sklepieniami i kopułami. Ma to na celu zbudowanie całej konstrukcji z materiału monolitycznego (efektywność kosztowa), a także uzyskanie odporności na wstrząsy i udowodnionej długowieczności membrany skorupowej.
Adobe i glinę można wyrzeźbić we wbudowane formy i konstrukcje, takie jak siedzenia i półki, i wypalić z resztą domu.
Dodanie tlenków i różnych rodzajów piasku i gliny może stworzyć różne wykończenia. Najważniejszym tlenkiem mineralnym w glazurowaniu jest krzemionka (która tworzy szkło). W przypadku domów preferowane są glazury o niskim wypalaniu. Szklenie powinno być wykonywane tylko w niektórych miejscach, aby skóra pomieszczenia mogła „oddychać”. Glazury zostały nawet wykonane ze szklanych butelek pochodzących z recyklingu. Glazura solna to kolejny sposób na niedrogie wykończenie.
Korzyści
Istnieje wiele potencjalnych korzyści z wypalania glinianego domu. Wypalanie czyni glinianą strukturę wodoodporną. Piece ceramiczne często przeżywają budynki zbudowane z ziemi, w pobliżu których się znajdują. Materiały do tego typu budynków są dostępne dla osób dysponujących bardzo podstawowymi zasobami. Paliwo do opalania to najdroższa inwestycja. Utwardzona membrana ceramicznej kopuły poprawia odporność na trzęsienia ziemi. Konstrukcja domu ceramicznego poprawia bierne wykorzystanie ciepła poprzez masę termiczną . Dodatkowe korzyści związane z procesem wypalania obejmują możliwość produkcji innych wyrobów ceramicznych do użytku lub dochodu, a podczas wypalania istniejącego domu ewakuacja szkodników nastąpi naturalnie.
Przykłady
Eksperymentalna obudowa z wypalanej ziemi została również zbudowana przy użyciu zasad starożytnego chińskiego pieca anagama . W systemie pieca anagama u podstawy zbocza buduje się ogień na drewno, a gazy są wciągane przez silny ciąg w górę zbocza przez tunel. Kiedy na końcu tunelu budowana jest kopuła z gliny, gorące gazy wypalają glinianą strukturę do twardości ceramicznej.
Zobacz też
- Budowa Earthbaga
- Cegła suszona na słońcu
- Odpowiednia technologia
- Cegła mułowa
- Ubita Ziemia
- Piec Anagama
Linki zewnętrzne
- Archnet
- Kal Ziemia
- Dom „Flintstonów” wykonany w całości z gliny przyciąga odwiedzających Ceramiczny dom Octavio Mendozy w Villa de Leyva w Kolumbii @NBCnews.com