LEHM, технологичное глиноземное домостроительство
В немецком языке присутствует термин Lehm, m -(e)s , -e, обозначающий почвы с содержанием глины. В словарях этот термин переводят как глина или суглинок, что, к сожалению, не совсем точно. Немецкие строители обозначают этим словом технологию постройки домов с применением материалов из глиносодержащих грунтов. Традиционно, большинство заимствованных в русский язык терминов, связанных со строительством, имеют немецкое происхождение. Мы вынуждены продолжить эту традицию, в связи с отсутствием в русском языке термина, адекватно передающего смысл понятия Lehm. Саман, землебит, глинозём, суглинок, глина, etc., либо являются частными случаями использования лема, либо не соответствуют значению, а также, порой, несут с собой нежелательный устойчивые ассоциации.
Лем широко использовался как строительный материал почти во всём мире, но около ста лет назад отошёл в западных странах на периферию строительных технологий. Однако, из-за своих уникальных свойств он снова приобретает популярность во всём мире, особенно в развитых странах, таких как Германия, США, Япония, Швейцария, Франция, Великобритания, etc. В странах с наиболее строгим экологическим законодательством существуют программы государственных дотаций экологического строительства, в том числе, с применением лема.
Дома, построенные из лема, обладают идеальным для проживания человека микроклиматом, так как обладают хорошими теплоизоляционными и статическими свойствами. Лем не вызывает аллергий и защищает от магнитного смога. Лем- возобновляемый природный ресурс, который регенерируется гораздо быстрее, чем, например, дерево. Использование лема выводит грунт из естественной среды лишь на время эксплуатации здания. После демонтажа здания его можно использовать повторно или без каких-либо ограничений вернуть в природу. Возведение домов из лема и дальнейшая их эксплуатация требует ничтожно низких энергозатрат- в 20 раз меньше, чем при традиционном домостроении, и это не предел.
Только в Германии находится более 2 млн зданий, построенных с использованием лема. На сегодняшний день около одной трети населения Земли живёт в домах из лема. Конечно, эта цифра достигается за счёт стран третьего мира, но сегодня мы видим возрождение интереса к этому строительному материалу у экологически сознательных и рациональных заказчиков и строителей по всему миру. Растёт и количество современных построек из лема.
Развитие технологии началось с землянок и глинобитных строений, строящихся с древности по сегодняшний день во всех регионах планеты. По сути речь идет о первом строительном материале человечества.
Технология применялась на протяжении многих тысяч лет по всему миру и считалась эффективной технологией строительства жилья.
Весь древний Шумер и Вавилон были выстроены из обожженной лишь Солнцем глины. В Йемене, Марокко, Судане из глинобитных смесей и сейчас строятся целые городки и поселения.
Строительство жилья и хозяйственных построек из земли (то есть грунта, а не плодородной почвы) с применением других материалов, например, дерева, распространилось по всей Западной и Восточной Европе, Азии, России и Скандинавии.
Это достаточно простой, надежный и экономичный способ строительства. Осадочные горные породы всегда рядом и они совместимы с другими строительными материалами, к тому же обеспечивают эффективную теплоизоляцию.
Широкое применение в Европе технология получила со времен средневековья. С тех пор технология стала традиционной и оправданной в индивидуальном строительстве.
Технология развивалась и совершенствовалась, пока не выросла в отдельное строительное направление, ставшее частью целой философии, экологическим стилем жизни для многих сообществ людей, семей, строительных, дизайнерских и архитектурных компаний.
С 70-х годов 20-ого века сохранение окружающей среды и здоровая экология становится важными приоритетами для всей Западной Европы.
На основе LEHM-технологии строятся частные дома и целые поселения, жилые кварталы от 1 до 4-х этажей, школы, детские сады, оригинальные офисные центры.
Осадочные породы выбирают в качестве строительного материла, поддерживая бережное отношение к окружающей среде, поддерживая энергоэффективное устойчивое строительство из возобновляемых и повторных материалов, безвредных для здоровья.
Подобные строительные материалы, безвредные для человека и урбанизированной окружающей среды, обладают хорошими показателями теплоизоляции и поддержания микроклимата помещений.
Следует понимать, что эта технология включает в себя четкие и обоснованные стандарты строительства, сертифицированные и оправданные экологическими организациями, медицинскими учереждениями, инженерными институтами.
Материалы из глины и суглинка могут применяться при строительстве самых различных зданий. Особенно они актуальны в жилищном строительстве, строительстве общественных и социальных заведений, таких как: школы, детские сады, церкви и промышленные корпуса.
Земля может применяться при создании потолков, полов, стен, но совершенно не годится для изготовления несущих конструкций.
Даже если дом возводится целиком из глины, в конструкции фундамента, несущих стен и перекрытий необходимо предусмотреть железобетонные, стальные, либо деревянные балки или каменные блоки.
Пропорции использования материалов при возведении здания зависят от ситуации и строительного метода.
Несущие стены могут быть сделаны из глины, которую утрамбовывают вокруг деревянного каркаса.
Также начинает широко применяться штукатурка из глины, которая подходит к совершенно любым поверхностям.
Земляной пол делается из толстых слоев утрамбованных суглинка и гальки (или гравия) с тонким окаймлением из гальки. Он особо актуален в производственных зданиях аграрного комплекса, в сараях и складах.
Земляной пол хорошо поглощает испарения, поэтому его стоит применять в винных погребах и подземных хранилищах.
Поверхность земляных полов, как правило, покрывается грунтовкой, специальным воском или льняным маслом. Их также можно использовать в качестве основы, поверх которой укладываются кирпичи или каменная плитка.
Однако важно помнить, что земляные полы нуждаются в защите от воды и не могут применяться в местности с большой влажностью.
Lehm применяется при изготовлении несущих и обычных стен в сочетании с деревянным срубом. Такие стены обеспечивают защиту от холода и посторонних шумов, устойчивы к сильным порывам ветра и влажности, кроме того, они пожароустойчивы.
При возведении земляных стен важно не допустить их промокания снизу и с боковых сторон.
Cтены могут возводиться из утрамбованного материала. Делается это при помощи металлической опалубки, в которую слой за слоем укладывается материал и спрессовывается.
Опалубку затем убирают. Такая форма возведения стен интересна тем, что засохшие слои лёсса обычно разных цветов за счет различного содержания глины: это очень красиво, многие не штукатурят стены, чтобы сохранить эстетику.
Набивание стен грунтом используется, как правило, при реставрации и ремонте земляных домов в сельской местности. В используемый материал включают солому, она связывает основу. Когда стены подсыхают, их поверхность выравнивают.
Стены из земляных блоков возводятся следующим способом: вязкую консистенцию прессуют или укладывают в деревянные или металлические формы.
Процесс аналогичен изготовлению кирпичей. Поверхность блока выравнивается и затем, после предварительной просушки, сушится либо на солнце, либо в печи.
Стены также делают из глиняных панелей и панелей из облегченной глины, в которую добавляют для понижения теплопроводности органические добавки, к примеру, камышовый тростник.
Панели из облегченной глины можно подгонять под нужный размер, их толщина, как правило, стабильна: 2-3 см глины и столько же штукатурки.
Места стыка панелей должны быть склеены и заштукатурены. Этот материал не используется для возведения несущих и разделительных стен.
Это далеко неполный перечень примеров использования грунта в современном строительстве.
В целом, в строительстве используются следующие материалы:
Утрамбованная земля
- в качестве напольного наполнения и основы в конструкциях полов;
- в качестве наполнителя деревянных или кирпичных стен;
- в качестве наполнителя деревянных модульных блоков;
- в качестве основы кирпичей и материала для структур и конструкций внешних стен (наполнение и обмазка);
Глина с соломенной стружкой или облегченная глина
- в качестве основы кирпичей и материала для изготовления внешних стен;
- в качестве основы для структур и конструкций потолков (наполнение и обмазка);
- в качестве основы для структур и конструкций крыш (наполнение и обмазка);
- в качестве основы для штукатурки деревянных или кирпичных стен;
Суглинок
- в качестве напольного наполнения и основы в конструкциях полов;
- в качестве основы для структур и конструкций потолков (наполнение и обмазка);
- в качестве основы для структур и конструкций крыш (наполнение и обмазка);
Глинистый известковый раствор
- в качестве наполнителя деревянных или кирпичных стен;
- в качестве наполнителя деревянных модульных блоков;
- в качестве основы для штукатурки деревянных или кирпичных стен;
Глиняные панели, сделаные на производстве
- в качестве внешних стен;
- в качестве потолочных перекрытий;
- в качестве крышевых панелей;
- в качестве сухих конструкций.
Земляные дома не строятся целиком из lehm смеси. Каркас, фундамент, подвальные помещения и крыша возводятся из других материалов.
При создании строительных материалов на основе осадочных пород применяют различные фракции в различных состояниях.
Утрамбованная земля
Естественно увлажненный суглинок, прессуемый в форму, подвергается сушке.
Обладая плотностью от 1,7 тыс. до 2,2 тыс. кг/м3, утрамбованный суглинок является тяжелейшим строительным материалом.
Возможны вариации использования как в качестве наполнителя , утрамбованного слоями, так и производство уже готовых строительных модулей с глинистым наполнителем.
Такая технология имеет распространение не только в Германии, но и в некоторых районах США и Австралии в качестве нормальной строительной практики наравне с железобетонным строительством.
Суглинок
Глина-сырец илистого, грязевого происхождения обладает меньшей плотностью, нежели пресованная земля - от 1,5 тыс. до 1,8 тыс. кг/м3.
Ей можно заполнять полые жесткие формы строительных модулей, но чаще из нее делают цельные стены на основе внутренней конструкции с обтекаемыми формами, а не модульные. Это возможно за счет большой гибкости материала.
Глина с соломенной стружкой
Глина-сырец илистого, грязевого происхождения в замесе с соломенной стружкой обладает меньшей плотностью, нежели прессованная земля - от 1,2 тыс. до 1,8 тыс. кг/м3.
Ей также можно заполнять полые жесткие формы строительных модулей, но чаще из нее делают кирпичи или производственные стеновые и крышевые панели.
Облегченная глина
Илистая глина, смешанная с органическими или минеральными добавками. К таким добавкам относятся отбросы соломы, стружка, вычесанная шерсть, отходы от шерсти на производствах, керамические черепки, сланцевая глина, щебень.
Плотность данного материала варьирует от 400 до 1,2 тыс. кг/м3. Добавки улучшают теплоизоляционные свойства материала. Он используется в качестве наполнителя в деревянных модулях и для реконструкции зданий. Как правило, не применяется для возведения цельных стен из-за непрочности.
Глинистый известковый раствор
Подразумевается лёсс или глина, перемешанные вместе с измельченными органическими и минеральными добавками.
Используется для штукатурки и заполнения полов, потолков. Плотность материала в сухом состоянии не более 1,2 тыс. кг/м3.
Грунтовые блоки
Представляют собой как крупные блоки, так и традиционные кирпичи только из грунта и скрепляющего материала. Могут изготавливаться на производстве и использоваться в качестве традиционного строительного материала.
Преимуществом по сравнению с обычными кирпичями у грунтовых блоков является более высокая теплоизолирующая способность.
Грунтовые блоки преимущественно используются для теплоизоляции внутри стен, потолков, полов и в качестве отделки интерьеров, так как они боятся влаги.
Глиняные панели серийного производства
Это сухие модули толщиной от 50 до 200 мм, они бывают разных размеров.
Используются при изготовлении внешних стен, внутреннего отделочного материала и все также в качестве теплоизоляционной прослойки в стенах, потолках и полах. Обладают дополнительным запасом прочности и устойчивостью к влаге.
Lehm консервирует и оберегает древесину благодаря своей низкой равновесной влажности* - 0,4-0,6 %. Древесина и другие органические материалы, заключенные в lehm, будут сухими настолько, что не будут подвержены повреждению грибком и насекомыми.
Для сравнения, равновесная влажность древесины составляет 1-12 %. Повреждение насекомыми, как правило, требует минимальной влажности от 14-18%, грибками - влажности более чем 20%.
Таким образом, можно говорить о сохранении или консервации древесины с помощью lehm.
Lehm регулирует влажность воздуха:
Lehm довольно быстро забирает и отдает обратно водяные пары из воздуха. Он регулирует уровень влажности в помещении и поддерживает здоровый микроклимат. Исследования показали, что необожженный кирпич из lehm в течение 2 дней абсорбирует примерно в 30 раз больше воздушных водяных паров, чем обычный обожженный кирпич.
Измерения подтвердили, что в течение года средняя относительная влажность в помещении остается в среднем стабильной на уровне 50% с колебаниями всего в 5%.
Постоянная влажность создает исключительно комфортный и здоровый климат в помещении. Она препятствует пересыханию слизистой оболочки, уменьшает возникновение тонкодисперсной пыли, и таким образом оказывает профилактическое воздействие против респираторных заболеваний.
Lehm аккумулирует тепло:
Материал способен накапливать тепло так же, как и другие тяжелые строительные материалы, и таким образом ведет к повышению комфорта и улучшению климата в помещениях.
Lehm экономит энергию и сокращает загрязнение окружающей среды:
Требуется значительно меньшее количество энергии при его выработке и использовании, в отличие от других строительных материалов - необходимо около 1% энергии от той, что необходима для производства строительного кирпича или железобетона. Кроме того, производство lehm не образует токсичных отходов.
Lehm подлежит вторичному использованию:
Необожженный lehm всегда готов ко вторичному использованию без каких-либо ограничений.
Lehm нейтрализует и связывает вредные вещества:
Lehm абсорбирует из воздуха пары вредных веществ.
Lehm поглощает электромагнитное излучение:
В последнее время стала актуальной способность lehm поглощать электромагнитное излучение.
Lehm дает усадку при высыхании:
При испарении воды, необходимой для выполнения работ с lehm и активации его связующих свойств, он существенно уменьшается в объеме.
Оптимизация фракционного состава, наряду с сокращением содержания воды и глины, позволяют значительно уменьшить усадку.
Lehm не является водостойким материалом:
Lehm необходимо защищать от воздействия дождя и обледенения.
Рекомендуется использование lehm внутри зданий. В ином случае ему требуется надежная защита, к примеру, отвес крыши, цоколь, горизонтальная водоупорная изоляция и соответствующие покрытия стен, например, штукатурка или водоотталкивающее покрытие.
Стоимость м2 земляного дома рассчитывается индивидуально и зависит от технологий и материалов, используемых на объекте.
Как правило, земляной дом на деле не такой уж и земляной: фундамент, подвал и потолок делаются не из глины или земли, к тому же при строительстве нужно использовать санитарное оборудование и отопление, а это наиболее дорогостоящие составляющие земляного дома.
В структуре совокупных затрат стоимость земляных материалов составляет 10%, в зависимости от типов материалов и объема их применения.
Конструкции с применением земляных материалов становятся все более популярными, конкурирующие между собой немецкие производители постоянно снижают стоимость продукции.
