Cách hoạt động của những ngôi nhà có túi đất

Bạn không thường thấy một ngôi nhà được rao bán được quảng cáo là "rẻ như bèo". Bạn chắc chắn sẽ không tìm thấy nhiều nhà thầu khoe khoang về một phương pháp xây dựng rẻ tiền. Một cái giá quá rẻ cho một ngôi nhà có thể chỉ là dấu hiệu của một hố tiền, một thảm họa trong quá trình xây dựng. Tuy nhiên, một ngoại lệ đối với quy tắc đó có thể được xây dựng với bụi bẩn thực tế.

Bộ sưu tập Hình ảnh Thiết kế Trang chủ

Những ngôi nhà bằng túi đất đúng như âm thanh của chúng - những chiếc túi chứa đầy vật liệu đất xếp chồng lên nhau để tạo nên một ngôi nhà. Chúng thường trông giống như những tổ ong lớn khi chúng hoàn thành, nhưng chúng cũng có thể có các hình dạng khác. Bao cát từ lâu đã được sử dụng để tạo ra các boongke quân sự và các bức tường ngăn lũ , nhưng vai trò của chúng trong việc xây dựng nhà cửa còn khá mới mẻ.

Vào những năm 1970, kiến ​​trúc sư người Iran, Nader Khalili, đang làm việc tại các vùng quê của Iran, dạy dân làng cách làm cho những ngôi nhà bằng gạch nung của họ trở nên vững chắc bằng một quy trình giống như nung đất sét trong lò. Tuy nhiên, khi đến Hoa Kỳ, anh nhận ra rằng nhà xây bằng gạch không phải lúc nào cũng thiết thực hoặc tiết kiệm nhưng các yếu tố của trái đất vẫn có thể được sử dụng để tạo ra một ngôi nhà ổn định mà bất kỳ ai cũng có thể mua được.

Khalili, người thành lập Viện Kiến trúc và Nghệ thuật Trái đất California ở Hesperia, California, xác định cát là một nguồn tài nguyên có sẵn cho tất cả mọi người. Anh ta bắt đầu xếp những bao cát lên như những viên gạch , sử dụng dây thép gai như một loại vữa. Cuối cùng, Khalili đã phát triển ra superadobe , một phương pháp xây dựng sử dụng các ống vải dài hàng dặm có thể được bơm đầy đất và đặt trong các cuộn dây để tạo ra một cấu trúc. Khalili coi những cấu trúc siêu đất này như một cách để cung cấp nhà ở tạm thời trong trường hợp khẩn cấp tự nhiên, nhà ở giá rẻ cho người nghèo và thậm chí là nhà ở trên mặt trăng, với các phi hành gia đưa các ống lên mặt trăng và sử dụng vật liệu ở đó làm vật liệu lấp đầy. Anh ấy đã trình bày ý tưởng này với NASA và xây dựng một thuộc địa mặt trăng nguyên mẫutrong Hesperia.

Bạn không cần phải đi đến tận mặt trăng hay California để tìm cấu trúc túi đất. Nhà bằng túi đất là một cách để xây dựng một ngôi nhà bằng vật liệu tự nhiên, theo đúng nghĩa đen ngay trong sân sau của chính bạn. Nhưng chúng có an toàn không? Làm thế nào để bạn xây dựng một? Và tại sao bạn muốn? Chúng ta sẽ xem xét những lợi ích của việc chế tạo túi đất ở trang tiếp theo.

­

Nội dung

1. Tại sao phải xây dựng bằng túi đất?
2. Vật liệu xây dựng túi đất
3. Cấu tạo túi đất
4. Những thách thức của việc xây dựng túi đất

Nhà bằng bao đất không tốn kém, với nhiều nhà xây dựng có thể sử dụng đất tại chỗ để xây nhà . Túi thường có giá thấp với số lượng lớn, đặc biệt là túi in sai các công ty bán với giá giảm. Nhưng chúng ta sẽ nói nhiều hơn về vật liệu chế tạo túi đất trong phần tiếp theo. Mặc dù kết cấu bao đất sử dụng nhiều lao động, nhưng chúng tương đối dễ xây dựng với ít kinh nghiệm và đội ngũ chỉ vài người, cắt giảm chi phí xây dựng và hợp đồng.

Túi đất có thể được sử dụng như một vật liệu lấp đầy cho một ngôi nhà có khung thông thường, nhưng thông thường chúng là những cấu trúc nguyên khối hơn, có nghĩa là toàn bộ cấu trúc được làm từ cùng một vật liệu trong suốt. Khác với các túi và dây thép gai để giữ các túi lại với nhau, xây dựng bằng túi đất là một phương pháp xây dựng tự nhiên giúp loại bỏ việc sử dụng các nguồn tài nguyên hạn chế. Ví dụ, một tòa nhà mái vòm bằng bao đất có thể loại bỏ 95% gỗ xẻ hiện đang được sử dụng để xây dựng nhà khung thanh [nguồn: Hunter và Kiffmeyer ].

Những ngôi nhà có túi đất cũng tỏ ra an toàn về mặt cấu trúc. Kiến trúc sư Nader Khalili đã tiến hành các bài kiểm tra tính toàn vẹn của cấu trúc dưới sự giám sát của Hội nghị Quốc tế về các quan chức xây dựng. Ông đã thử nghiệm các mái vòm bằng túi đất trong các điều kiện mô phỏng tải trọng địa chấn , gió và tuyết , và các thử nghiệm đã vượt qua 200% các yêu cầu khắt khe của Bộ luật xây dựng thống nhất năm 1991 [nguồn: Hunter, Kiffmeyer ]. Những câu chuyện kể về những công trình kiến ​​trúc còn sót lại sau hỏa hoạn , lũ lụt và bão . Trát tường đúng cách sẽ không bị nấm mốc, côn trùng và các loài gặm nhấm.

Các bức tường túi đất cũng thể hiện mức độ khối lượng nhiệt cao , là thước đo khả năng hấp thụ, lưu trữ và truyền nhiệt của vật liệu. Các bức tường túi đất dày hơn 12 inch (0,3 m) thể hiện hiệu ứng bánh đà nhiệt . Vào thời điểm nóng nhất trong ngày, các bức tường sẽ hấp thụ nhiệt, nhưng chúng không giải phóng nó vào cấu trúc cho đến khi các bức tường bắt đầu nguội vào ban đêm. Điều này tạo ra khoảng thời gian trễ khoảng 12 giờ giữa thời gian các bức tường ngâm trong nhiệt và khi chúng thoát ra ngoài. Vì lý do này, nhà bao đất hoạt động tốt nhất ở những nơi có sự chênh lệch đáng kể giữa nhiệt độ ban ngày và ban đêm.

Sau khi hoàn thành một ngôi nhà bằng túi đất, bạn sẽ không bao giờ đoán được rằng các bức tường được làm bằng đất. Các bức tường đủ chắc chắn để treo tủ và tranh ảnh, hệ thống ống nước và điện được lắp đặt giống như trong một ngôi nhà thông thường. Gác xép có thể cung cấp thêm không gian. Các nhà xây dựng túi đất Kaki Hunter và Donald Kiffmeyer nói về sự ấm áp và lợi ích "tinh thần" của việc sống trong các bức tường bằng đất, nhưng những người khác đã chỉ ra rằng đối với một số người, các bức tường bằng túi đất quá nặng và "hữu cơ" [nguồn: Kennedy ]. Chúng ta sẽ nói về những nhược điểm tiềm ẩn khác của việc chế tạo túi đất ở phần sau.

­

Ở trang tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn các vật liệu chính của nhà bằng bao đất.

Because of the low costs, ease of construction and use of locally available materials, many earthbag builders see this form of construction as an ideal way to provide temporary shelter after natural disasters. Earthbag structures are more durable and sustainable than the sheet tents that are normally distributed to displaced survivors, but they are more expensive. Khalili was frustrated with the red tape that he faced in presenting earthbag's case to the government, and he turned to the Internet as a way to teach people how to build an earthbag home. He posted two pages of easy instructions with lots of pictures on the California Institute of Earth Art and Architecture's Web site that can be printed and taken to the construction site [source: Stevenson, Ferreira].

As you might guess from the name, choosing the earth and the bags are important steps in earthbag construction. Essentially, any type of soil can be used, but knowing the makeup of soil can help you to achieve the best mix.

Đất được tạo thành từ đất sét, phù sa, cát và sỏi. Silt cực kỳ hạt mịn, và sử dụng quá nhiều trong cấu trúc túi đất sẽ làm suy yếu nó. Sỏi , hoặc các mảnh đá lởm chởm, đôi khi được sử dụng trong các bao đất, chủ yếu ở mức nền, nhưng các nhà xây dựng chủ yếu sử dụng hỗn hợp đất sét và cát. Đất sét đóng vai trò là chất keo để giữ cát lại với nhau, trong khi các hạt cát rời rạc tạo thành phần lớn sự ổn định của tường đất. Tốt nhất là loại cát thô, có răng cưa vì có nhiều mặt để các hạt khác bám vào. Các nhà chế tạo bao đất Kaki Hunter và Donald Kiffmeyer đề xuất tỷ lệ 70% cát và 30% đất sét.

­­­

Không có vấn đề gì với hỗn hợp, không nên sử dụng lớp đất mặt. Cỏ , cành cây và các mảnh vụn linh tinh được tìm thấy trong lớp đất mặt cuối cùng sẽ bị phân hủy, để lại các hốc trong túi và làm suy giảm tính toàn vẹn về cấu trúc của tòa nhà. Sau khi chúng được dọn sạch khỏi đất, hầu hết đất sạch có thể được sử dụng. Cũng có thể nhập đất từ ​​bãi sỏi địa phương, nơi các vật liệu loại bỏ từ sỏi thường có tỷ lệ cát-sét thích hợp.

Nghịch ngợm với độ ẩm cũng sẽ ảnh hưởng đến thành phần của đất, với vật liệu được làm ẩm sẽ tạo ra một cấu trúc ổn định hơn vì nó ép mọi thứ lại với nhau. Độ ẩm khoảng 10% sẽ hoạt động tốt [nguồn: Hunter và Kiffmeyer ]. Làm thế nào bạn có thể cho biết tỷ lệ phù hợp? Đất có độ ẩm khoảng 10% sẽ tạo thành một quả bóng trong tay bạn, nhưng nó sẽ vỡ ra nếu bị rơi.

Các túi thường là bao tải 50 pound (23 kg) hoặc 100 pound (45 kg) bằng polypropylene hoặc vải bố. Vải bố không bền như polypropylene, nhưng nó là một vật liệu tự nhiên hơn. Nói chung, vật liệu lấp đầy càng yếu thì túi càng phải chắc. Cũng có thể sử dụng ống bao cát dài, chẳng hạn như ống superadobe do Nader Khalili phát triển. Việc thiếu các đường nối trên tường có thể dẫn đến độ ổn định của tường cao hơn, nhưng một số nhà xây dựng thấy những đường nối này khó làm việc hơn, vì chúng cồng kềnh và đôi khi bị lăn sau khi đã được đặt lên tường.

Một số vật liệu khác là cần thiết để xây dựng một ngôi nhà bao đất:

Nói đủ về những ngôi nhà có túi đất. Hãy xây dựng một cái.

Adobe cũng là một hỗn hợp của đất và đất sét, nhưng nó là một hỗn hợp lỏng hơn, được tạo thành gạch và đóng rắn dưới ánh nắng mặt trời. Đối với chế tạo túi đất, túi cung cấp hình thức cho đất và đất sét, loại bỏ nhu cầu tạo gạch và đợi chúng khô. Bằng cách này, các túi đất cần ít độ ẩm hơn và ít thời gian hơn.

Các túi đất có thể được sử dụng như một vật liệu lấp đầy cho một ngôi nhà có khung thông thường hơn, nhưng đối với phần này, chúng ta sẽ xem xét cách xây dựng một mái vòm túi đất.

Móng hào bằng đá dăm , nghĩa là rãnh chứa đầy đá, sỏi hoặc bê tông vỡ, thường được sử dụng cho các ngôi nhà bằng đất. Lớp túi đầu tiên có thể được đặt trên mặt đất hoặc thấp hơn một chút so với mặt đất, trong rãnh.

Túi phải được đổ đầy tại chỗ, ngay trước khi chúng được đặt. Các túi đất có thể được lấp đầy theo nhiều cách. Ví dụ, một số thợ xây dựng đã chế tạo các giá đỡ túi để giữ một túi lớn thẳng đứng để một người có thể xúc đất vào đó. Khi các bức tường cao hơn, các túi có thể được nâng lên tại chỗ, lấp đầy một phần và sau đó hoàn thành bằng cách đổ các lon bụi bẩn lên.

Khi túi được lấp đầy, chúng có thể được khâu lại bằng sợi xe, nhưng điều này không bắt buộc. Một giải pháp thay thế là đặt phần đầu mở của chiếc túi, được gấp lại với các góc gọn gàng, dựa vào phần đầu đã được bịt kín của chiếc túi liền kề. Đặt chặt các túi giữ cho chúng được đóng lại và đảm bảo độ bền cấu trúc của tường. Các túi phải được đặt sao cho vị trí mà các túi ở hàng trước gặp nhau được các túi ở hàng tiếp theo che lại, giống như gạch.

Sau khi một hàng túi đã được đặt, người xáo trộn ép các túi xuống vị trí. Điều này giữ cho trái đất không dịch chuyển và giữ cho từng lớp ở mức độ. Lực nén này cũng là lực ép chất bẩn bên trong túi đất trở thành dạng rắn, có khả năng tự nâng đỡ, để nếu túi được lấy ra bằng cách nào đó, bức tường bụi vẫn sẽ đứng vững. Giữa mỗi lớp túi, đặt một hoặc hai sợi dây thép gai dọc theo đầu hàng để giữ cho hàng túi tiếp theo cố định. Ngay cả khi dây thép gai chọc thủng một lỗ trên túi, việc xáo trộn chất bẩn đảm bảo rằng bức tường vẫn kiên cố; các lỗ lớn có thể được vá bằng băng keo.

Để thêm cửa sổ và cửa ra vào vào cấu trúc, hãy sử dụng các mẫu bằng gỗ để đánh dấu vị trí sẽ đặt cửa sổ hoặc cửa ra vào, sau đó đặt các túi đất xung quanh nó. Có thể cần phải tạo các túi tùy chỉnh bằng cách sử dụng các lượng bụi bẩn khác nhau. Ví dụ, túi quạt được sử dụng để đặt vòm trên cửa sổ hoặc cửa ra vào.

Các túi được bước dần vào để xây dựng mái vòm. Một la bàn tự chế đơn giản hoặc hướng dẫn giá ba chân có thể hỗ trợ trong việc định vị các túi của mái vòm. Một la bàn như vậy có thể bao gồm một cực đặt ở trung tâm của sàn nhà. Ở đầu cực có thể gắn một miếng vật liệu hình chữ L, có kẹp điều chỉnh. Xoay trụ và điều chỉnh kim loại hướng vào trong sẽ giúp đặt túi đều nhau. Theo nguyên tắc chung, các nhà chế tạo túi đất Kaki Hunter và Donald Kiffmeyer khuyên bạn nên tăng chiều rộng tối đa bằng 1/4 chiều rộng của túi trước đó để duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc. Nói cách khác, một thợ xây dựng làm việc với các túi 12 inch (0,3 m) sẽ bước lớp tiếp theo trong khoảng 3 inch (7,6 cm), sao cho 9 inch (22,9 cm) kia vẫn nằm trên lớp trước.

Khi hoàn thiện, kết cấu nên được trát càng sớm càng tốt để tránh tiếp xúc lâu với ánh nắng mặt trời . Bột trét bùn được sử dụng phổ biến nhất trên các kết cấu bao đất, nhưng cũng có thể sử dụng vữa trát bằng vôi và xi măng nếu bạn đặt một tấm lưới trên các túi để giữ cố định. Một mái nhà có thể được hoàn thiện bằng các vật liệu che phủ như ván lợp hoặc ngói nếu muốn.

Trước khi bạn bắt đầu chất đống túi đất ở sân sau của mình, hãy tìm hiểu những thách thức khi xây dựng túi đất tiếp theo.

Hầu hết các thử thách của việc xây dựng bằng bao đất đều liên quan đến những chiếc vòng mà bạn phải nhảy qua trước khi bắt đầu xây dựng. Việc xây dựng túi đất, vì nó không được biết đến hoặc sử dụng rộng rãi, gây ra một số khó khăn trong việc giao dịch với các quan chức xây dựng, ngân hàng và công ty bảo hiểm .

Mặc dù đã tiến hành thử nghiệm cấu trúc trên những ngôi nhà bằng túi đất, nhưng không có đề cập đến chúng trong quy chuẩn xây dựng, ngoại trừ ở thành phố Hesperia và ở Hạt San Bernardino ở California, nhờ sự làm việc của kiến ​​trúc sư Nader Khalili với các quan chức xây dựng địa phương.

Ngoài Hesperia, người muốn có một chiếc túi đất về nhà sẽ mất nhiều công sức hơn. Việc xây dựng túi đất chủ yếu tập trung ở Colorado, New Mexico và California [nguồn: Barnes, Kang, Cao ]. Nhiều quan chức bên ngoài những khu vực này có thể không quen với việc xây dựng túi đất, nên yêu cầu người xin vay cung cấp nghiên cứu. Nhiều ngân hàng không sẵn sàng để có cơ hội xây dựng thay thế, và các cấu trúc mái vòm hiếm khi được tài trợ bởi các ngân hàng. Làm việc với một ngân hàng nhỏ hơn, độc lập và quen thuộc hơn với khu vực này có thể mang lại kết quả tốt hơn so với làm việc với một ngân hàng lớn hơn.

Tuy nhiên, ngay cả khi một ngân hàng quan tâm, có thể có những khó khăn khác. Bởi vì nhà ở bằng túi đất vẫn còn hiếm, ở nhiều khu vực sẽ khó tìm được một ngôi nhà có thể so sánh được, đây thường là chìa khóa để bán một phương thức xây dựng bất thường cho ngân hàng. Một ngân hàng sẽ sử dụng các giá trị đã được thẩm định của những căn nhà có thể so sánh được để đặt giá trị cơ bản cho căn nhà của người xin vay. Nếu có những ngôi nhà có thể so sánh được, nhưng chúng không được đưa ra thị trường trong vòng sáu đến chín tháng qua, thì chúng không thể được sử dụng làm giá trị tương đương. Nếu một thẩm định viên không thể xác định giá trị của ngôi nhà, thì các ngân hàng không thể cấp tiền để xây dựng hoặc mua nó.

Về mặt thực tế xây dựng ngôi nhà, có một số giới hạn về thiết kế. Để duy trì sự ổn định về cấu trúc, những ngôi nhà bằng túi đất tương đối nhỏ. Đối với một ngôi nhà bằng túi đất có mái vòm, 20 feet (6 m) thường là đường kính tối đa được khuyến nghị của tòa nhà [nguồn: Hunter, Kiffmeyer ]. Các cấu trúc lớn hơn có thể được thực hiện bằng cách xây dựng một loạt các mái vòm kết nối với nhau, hoặc bằng cách kéo dài dưới lòng đất.

Để tìm hiểu thêm về nhà bao đất, hãy xem các liên kết trên trang tiếp theo.

Những bài viết liên quan

Các liên kết tuyệt vời hơn

Sources