Δόμηση με χώμα Εφαρμογές - κατασκευαστικά θέματα Κών/νος Καταβούτας Πολ. Μηχανικός Ε.Μ.Π. EΦΑΡΜΟΓΕΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ Μηχανικοί της Γης
Μηχανικοί της Γης και δόμηση με χώμα Μαιος 2010 Αποστολή εγχειρίδιου σχετικό με δόμηση με χώμα στη Γάζα
Μηχανικοί της Γης και δόμηση με χώμα Μαιος 2011 Παρουσίαση σε συνέδριο στη Μασαλία σχετικά με κανονισμούς που ισχύουν για τη δόμηση με χώμα διεθνώς Συμμετοχή σε εργαστήρια σε συνεργασία με άλλες ομάδες
Στόχοι της παρουσίασης: Παρουσίαση του χώματος ως δομικού υλικού Ιδιαιτερότητες και προβλήματα στη χρήση του Πού θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί (αυτή τη στιγμή στην ελληνική πραγματικότητα); Υπό ποιες προυποθέσεις θα μπορούσε να επεκταθεί η χρήση του;
Το χώμα δεν προσφέρεται σαν υλικό για όλες τις μορφές κτηρίων Απουσία στέγης Πολύ μεγάλα ανοιγματα Ελλειψη συμμετρίας καθ' ύψος
Οι ιδιαιτερότητες του σαν δομικό υλικό Ανομοιομορφία του υλικού, διαφορετική σύσταση ανα περιοχή, μεγάλο φάσμα μεθόδων και διαστάσεων ωμόπλινθων. Μικρή θλιπτικη αντοχή, ελάχιστη εφελκυστική, προβληματική συμπεριφορά σε σεισμό (ξυλοδεσιες βελτιώνουν σημαντικά τη συμπεριφορά). Δυσκολία τυποποίησης του υλικού. Δεν υπάρχει κανονισμός που να περιγράφει τη συμπεριφορά του υλικού στην Ελλάδα. Γι' αυτό: Χρησιμοποιούμε το χώμα μόνο σαν τοίχο πλήρωσης, σε συνδυασμό με άλλα υλικά (κατά προτίμηση ξύλο)
Θεμελίωση Πιθανά υλικά Τούβλα ή πέτρα Σκυρόδεμα (καλύτερη σεισμική συμπεριφορά συμπεριφορά) Πηγή Νew Zealand Standard 4299:1998
Θεμελίωση Η θεμελίωση δεν συνεχίζει αρκετά ψηλά πάνω από το έδαφος, με συνέπεια το κάτω μέρος του τοίχου να έχει φθαρεί από τα βρόχινα νερά.
Τοιχοποιία Συμμετρικές κατόψεις Χρήση διαζωμάτων (ξυλοδεσιές) Πηγή G. Minke
Τοιχοποιία Τοίχοι υπερμπατικοί, μεγάλου πάχους (τουλάχιστον 50 εκ.). Πηγή H. Houben H. Guillaud
Τοιχοποιία Tα πλιθιά τοποθετούνται έτσι ώστε να μην υπάρχουν συνεχείς κατακόρυφοι αρμοί, τεχνική κοινή σε όλους τους τύπους φέρουσας τοιχοποιίας.
Κονιάματα Χρήση υλικών συμβατών με το χώμα (όχι τσιμέντο). Αντοχές παρόμοιες με αυτές των πλιθιών. Πρέπει να καλύπτουν όλη τη διεπιφάνεια μεταξύ των πλιθιών.
Ανοίγματα Μικρά σε μέγεθος (όχι μεγαλύτερο από 1 μέτρο πλάτος). Απόσταση τουλάχιστον 1 μέτρο από τη γωνία του τοίχου ή το κοντινότερο άνοιγμα. Το ανώφλι (πρέκι) πρέπει να φτάνει βαθιά μέσα στην τοιχοποιία για να μπορεί να παραλάβει το υπερκείμενα φορτία. Πηγή H. Houben H. Guillaud Ιδιαίτερη προσοχή στα πλαίσια των ανοιγμάτων για να μην «γλύφει» το βρόχινο νερό την τοιχοποιία.
Προστασία από νερό Ο σημαντικότερος εχθρός της χωμάτινης τοιχοποιίας (μαζί με το σεισμό). Μεγάλη προσοχή σε βλάβες στη στέγη και τις σωληνώσεις ύδρευσης και θέρμανσης. Τυχόν διαρροές μπορούν να προκαλέσουν μεγάλες βλάβες μέχρι και κατάρρευση. Η αποκόλληση κάποιων κεραμιδιών έκανε μέρος του τοίχου εκτεθειμμένο στο βρόχινο νερό και προκάλεσε την κατάρρευση του Το τμήμα κάτω από την ποδιά, βρέχεται από το νερό.
Επιχρίσματα Συμβατά με τη χωμάτινη τοιχοποιία, κατά προτίμηση και αυτά με βάση το χώμα. Προσθήκη φυτικών, ορυκτών ή συνθετικών ινών (π.χ. Άχυρο, πολυεστερικές ίνες, ώστε να αυξηθει η μηχανική τους αντοχή και να αποφευχθούν ρηγματώσεις. Χωμάτινα επιχρίσματα με ψιλικομμένο άχυρο που σώζονται ανέπαφα από τη δεκαετία του 50
Στέγη Απαραίτητη η ύπαρξη της και μάλιστα θα πρέπει να προεξέχει για να προστατεύει τους τοίχους από το ανεμόβροχο. Πρέπει να εδράζεται καλά στον τοίχο ΣΣΣτέγη τέγη τέγη Πηγή G. Minke
Πλινθόκτιστη κατοικία στην Κάτω Ελάτη Τρικάλων Στάδιο 1. Παραγωγή πλιθιών Φρεζαρισμα του χώματος και πρώτο ανακάτεμα με μηχανικά μέσα.
Αναμίξη με άχυρο το οποίο προηγουμένως είχαμε από πριν κόψει σε ίνες μικρού μήκους
Πεταμε το χώμα στο ένα καλούπι, ενώ καθαρίζουμε και βρέχουμε το άλλο. Χρειάζεται πολύ νερό για την παραγωγή του μίγματος και τον καθαρισμό της μήτρας.
Απαιτείται μεγάλη επιφάνεια για στέγνωμα και αποθήκευση των πλιθιών. Στην περίπτωση μας (8000 πλιθιά) χρειάστηκε 1 στρεμμα. Συνεργείο 3 ατόμων (με εμπειρία στην οικοδομή, αλλά όχι φυσικά στην παραγωγή πλιθιών κατασκεύασαν 500 πλιθιά την ημέρα με τη συγκεκριμένη διαδικασία (7 ώρες εργασία) 16 μέρες εργασία μόνο για την παραγωγή των πλιθιών
Στάδιο 2. Ξύλινος σκελετός Υποστηλώματα πακτωμένα στο θεμέλιο. Υγρομόνωση από διαπνέουσα μεμβράνη. Θερμομόνωση από πολυεστερικά φύλλα περιέχουν και ανακυκλυκλωμένο υλικό). (ανακυκλώσιμα τα οποία Στην περίπτωση μας: Αύξηση του κόστους μόνο 5% σε σύγκριση με απλή ξύλινη στέγη χωρίς υποστηλώματα. Συμπέρασμα: Δεν είναι τόσο σημαντικό το αν η χωμάτινη κατασκευή θα είναι φέρουσα.
Στάδιο 3. Κτίσιμο Απαραίτητη η ύπαρξη οριζόντιων διαζωμάτων (ξυλοδεσιών). Σημαντικό στην ταχύτητα, τα πλιθιά να είναι επίπεδα και εύκολα στο να τα πιάσει ο τεχνίτης.
Παρούσα κατάσταση Δεκέμβρης 2011 «Δοντάκι» που θα προστατεύει από ανοδικές υγρασίες
Παρούσα κατάσταση Δεκέμβρης 2011 Την άνοιξη οι εργασίες θα συνεχιστούν με χωμάτινα επιχρίσματα, ξύλινα κουφώματα, ηλεκτρικά κλπ.
Συμπέρασμα Απαιτήσεις για ένα νέο σπίτι από χώμα αυτή τη στιγμή στην Ελλάδα. Μικρό ύψος κτιρίου, με κανονική κάτοψη και φέροντα οργανισμό από άλλο υλικό. Μεγάλος χώρος για στέγνωμα των πλιθιών. Πρόσβαση σε αφθονο νερό. Χρονοβόρα διαδικασία. Απαιτεί εργατικά χέρια, αλλά όχι ιδιαίτερη εξειδίκευση. Εξαρτάται από τις καιρικές συνθήκες (προστασία από νερό, όχι εργασίες το χειμώνα. Πού θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί? Σε ισόγεια το πολύ διώροφα κτήρια. Σε αγροτικές περιοχές, όπου δεν υπάρχει πρόβλημα χώρου. Δυνατότητα συμμετοχής του ιδιοκτήτη ή και φίλων του σε στάδια της κατασκευής (π.χ. παραγωγή μείγματος, γύρισμα, αποθήκευση των πλιθιών, λάσπωμα) θα μείωνε το κόστος.
Συμπέρασμα Σύγκριση κόστους κατασκευής με συμβατική (οπλ. σκυρόδεμα με θεμελίωση με πέδιλα και τοίχοπλήρωση διπλοί δρομικοί και μόνωση 5εκ. εξηλασμένη πολυστερίνη στον πυρήνα. ΕΦΑ
Πώς θα μπορούσε να επεκταθεί η χρήση του? Παραγωγή πλιθιών στο εργοτάξιο με μηχανοποιημένη διαδικασία. Βιομηχανοποιημένα προιόντα, με πιστοποιημένες ιδιότητες, έτοιμα προς χρήση.
Πώς θα μπορούσε να επεκταθεί η χρήση του? Θεσπιση κανονισμών που να περιγράφουν υπό ποιες προυποθέσεις μπορει να χρησιμοποιηθεί και να περιγράφει τη συμπεριφορά του. Περού: χώρα με υψηλή σεισμικότητα, έχει εντάξει κανονισμό για πλινθόκτιστα, στην τεχνική της νομοθεσία Πηγή Νorma tecnica de edificacion E.080, Peru
Πώς θα μπορούσε να επεκταθεί η χρήση του? Νέα Ζηλανδία Τρεις κανονισμοί που περιγράφουν τις προδιαγραφες για την κατασκευή απλών κτηριών χωρίς υπολογισμό, αλλά παρέχουν και μεθολογία για τον υπολογισμό πιο σύνθετων κατασκευών, με λογική παρόμοια με τους Ευρωκώδικες. Πηγή Νew Zealand Standard 4299:1998
Το χώμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σε επιμέρους τμήματα της κατασκευής. Δημοτική πισίνα στο Τoro της Ισπανίας. Εξωτερικοί τοίχοι από καλουπωτό χώμα. Εξισορόπηση της υγρασίας. ΕΦΑΡΜ
Σχολείο στα Ιμαλάια. Τοίχος θερμικής μάζας από πλιθιά. Επιχρίσματα από χώμα
www.engoe.gr H ιστοσελίδα των Μηχανικών της Γης www.adobehousegreece.wordpress.com Ιστολόγιο που καταγράφει τις εργασίες του πλινθόκτιστου στην Κάτω Ελάτη Τρικάλων (στα αγγλικά)