Η Αρχιτεκτονική του Συμπιεσμένου Χώματος|Τεχνικές και Προοπτικές στο Πλαίσιο της Αειφορίας

Η ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΤΟΥ ΣΥΜΠΙΕΣΜΕΝΟΥ ΧΩΜΑΤΟΣ: ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ ΣΤΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΤΗΣ ΑΕΙΦΟΡΙΑΣ

Ερευνητική Εργασία

Σχολή Αρχιτεκτόνων Μηχανικών ΕΜΠ Επιβλέποντας καθηγητής: Κωνσταντίνος Κωστόπουλος Σπουδαστής: Αθανάσιος Σβάρνας Αθήνα, Σεπτέμβριος 2021

Ευχαριστώ πολύ τον επιβλέποντα καθηγητή μου, κο. Κωνσταντίνο Κωστόπουλο, για την καθοδήγηση και την συνεργασία, όπως και την καθηγήτρια κα. Ελευθερία Τσακανίκα για τις συμβουλές και την βοήθειά της.

4

Αντικείμενο Η χρήση του χώματος στην κατασκευή, θεωρείται μία από τις πιο αρχαίες τεχνικές δόμησης που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος για να επιβιώσει. Ωστόσο στις μέρες μας και ειδικά στην Ελλάδα, φαίνεται ότι το χώμα ως δομικό υλικό θεωρείται υποδεέστερο και πως δεν έχει τις δυνατότητες να καλύψει τις ανάγκες του σύγχρονου ανθρώπου. Το επικρατέστερο υλικό που χρησιμοποιείται από τον ανεπτυγμένο κόσμο είναι το σκυρόδεμα. Όμως η τόσο διαδεδομένη χρήση του φέρει σοβαρές επιπτώσεις στο περιβάλλον, με βασικότερη επίπτωση την μεγάλη εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα (CO2) κατά την παραγωγή του. Αντιθέτως, στις κατασκευές με την χρήση χώματος δεν εκπέμπονται ρύποι κατά την δόμηση. Η παρούσα διάλεξη έχει ως αντικείμενο την μελέτη μίας τεχνικής δόμησης φιλικής προς τον άνθρωπο και το περιβάλλον, που ενώ το στάδιο της κατασκευής μοιάζει πολύ με του σκυροδέματος, έχει ως βασικό υλικό το χώμα. Αυτή η τεχνική είναι το συμπιεσμένο χώμα. Αρχικά η διάλεξη εστιάζει στην μελέτη, οικειοποίηση και καταγραφή της τεχνικής δόμησης. Ερευνάται τί είναι το χώμα, ποια είναι τα χαρακτηριστικά και οι ιδιότητές του, η ιστορική διαδρομή της τεχνικής και γίνεται ανάλυση των μεθόδων που χρησιμοποιούνται κατά την κατασκευή. Αναγνωρίζονται οι παθολογίες και τα μειονεκτήματα που εντοπίζονται με την χρήση του συμπιεσμένου χώματος καθώς και ο τρόπος που οι άνθρωποι μέσα στον χρόνο τα αντιμετώπισαν. Τέλος μέσω παραδειγμάτων, η διάλεξη στοχεύει στην εύρεση και μελέτη σύγχρονων μεθόδων που αποσκοπούν στην βελτιστοποίηση της τεχνικής, έτσι ώστε τα κτίρια να καλύπτουν τις ανάγκες ενός σύγχρονου ανθρώπου, ενώ παράλληλα να μην επιβαρύνουν το περιβάλλον, συμβάλλοντας στην δημιουργία ενός πλαισίου αειφόρου ανάπτυξης στον χώρο των κατασκευών.

Κεφάλαιο 1

Το χώμα.......................................................................................................... 8

1.1 Εισαγωγή..................................................................................................................... 8 1.2 Σύσταση του χώματος ως δομικό υλικό..................................................................... 10

1.2.1 Έλεγχος της σύστασης του χώματος............................................................ 11

1.2.1.1 Εμπειρικά τεστ παρατήρησης....................................................... 11

1.2.1.1.1 Οπτικός έλεγχος............................................................. 11

1.2.1.1.2 Έλεγχος αφής................................................................ 11

1.2.1.1.3 Οσφρητικός έλεγχος...................................................... 12

1.2.1.2 Τεστ πεδίου.................................................................................. 12

1.2.1.2.1 Δοκιμή ρολού................................................................. 12

1.2.1.2.2 Δοκιμή σαπουνιού......................................................... 13

1.2.1.2.3 Δοκιμή ρήψης μπάλας................................................... 13

1.2.1.2.4 Δοκιμή καθίζησης.......................................................... 14

1.2.1.3 Εργαστηριακά τεστ....................................................................... 14

1.2.1.3.1 Δοκιμή υγρού κοσκινίσματος........................................ 14

1.2.1.3.2 Μέτρηση αργίλου προς ιλύ........................................... 15

1.2.1.4 Μετρήσεις σε δοκίμια και σε φάση τοίχου.................................. 15

1.2.1.4.1 Δοκιμή συμπίεσης.......................................................... 15

1.2.1.4.2 Δοκιμή κουτιού συρρίκνωσης........................................ 16 1.3 Σταθεροποίηση........................................................................................................... 17

1.3.1 Συγκεκριμένα σταθεροποιητικά υλικά........................................................ 18

1.3.1.1 Άσβεστος....................................................................................... 18

1.3.1.2 Τσιμέντο........................................................................................ 18

1.3.1.3 Ποζολάνη...................................................................................... 19

1.3.1.4 Ζωικά προϊόντα............................................................................. 19 1.4 Βασικές παθολογίες των χωμάτινων κατασκευών..................................................... 20

1.4.1 Αντιμετώπιση φυσικών φαινομένων........................................................... 21

1.4.2 Εισαγωγή στην αντιμετώπιση φυσικών καταστροφών............................... 22

1.4.2.1 Σεισμοί.......................................................................................... 22

1.4.2.2 Κυκλώνες...................................................................................... 24 Κεφάλαιο 2

Τεχνικές δόμησης με χώμα............................................................................. 26

2.1 Εισαγωγή.................................................................................................................... 26 2.2 Το συμπιεσμένο χώμα................................................................................................ 28

2.2.1 Πλεονεκτήματα της μεθόδου...................................................................... 29

Κεφάλαιο 3

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν.............................................................. 31

3.1 Ιστορική αναδρομή ................................................................................................... 31

3.1.1 Κίνα............................................................................................................. 31

3.1.2 Η εξάπλωση της τεχνικής με αφετηρία την Κίνα........................................ 33

3.1.3 Φοίνικες...................................................................................................... 35

3.1.4 Η εξάπλωση της τεχνικής με αφετηρία τους Φοίνικες............................... 35

3.1.5 Η εποχή μετά την ανακάλυψη της Αμερικής.............................................. 38

3.1.5.1 Αμερική........................................................................................ 38

3.1.5.2 Ευρώπη......................................................................................... 40

3.1.5.3 Ωκεανία........................................................................................ 41

3.1.5.4 Ο 20ος αιώνας.............................................................................. 43 3.2 Ανάλυση ιστορικών παραδειγμάτων......................................................................... 44

3.2.1 Tulou............................................................................................................ 45

3.2.1.1 Γενικές πληροφορίες.................................................................... 45

3.2.1.2 Η κατασκευή................................................................................. 50

3.2.1.3 Ανθεκτικότητα στα φυσικά φαινόμενα........................................ 55

3.2.2 Κάσμπαχ και Ksour....................................................................................... 57

3.2.2.1 Γενικές πληροφορίες.................................................................... 57

3.2.2.2 Η κατασκευή................................................................................. 60 Κεφάλαιο 4

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν.................................................................... 66

4.1 Εισαγωγή.................................................................................................................... 66 4.2 Η κατασκευή............................................................................................................... 66

4.2.1 Μεταφορά και ανάμιξη χώματος................................................................ 66

4.2.2 Ξυλότυπος.................................................................................................... 67

4.2.3 Εργαλεία συμπύκνωσης.............................................................................. 73

4.2.4 Έλεγχοι ασφάλειας κατασκευής.................................................................. 76

4.2.4.1 Οπτικός έλεγχος ατελειών............................................................ 76

4.2.4.2 Έλεγχος συμπιεστότητας των τοίχων........................................... 76

4.2.5 Αντιμετώπιση του σεισμού......................................................................... 77

4.2.6 Επιμέρους στοιχεία της κατασκευής........................................................... 78

4.2.6.1 Τα θεμέλια και η βάση................................................................. 78

4.2.6.2 Οι πλάκες...................................................................................... 79

4.2.6.3 Τα ανοίγματα................................................................................ 80

4.2.6.4 Τα δώματα - στέγες...................................................................... 81

4.2.6.5 Ο οπλισμός................................................................................... 82 4.3 Η αειφορία και οργανισμοί ταυτοποίησης “πράσινων” κτιρίων............................... 84

4.4 Ανάλυση σύγχρονων παραδειγμάτων........................................................................ 86

4.4.1 Πρότυπη κατοικία χαμηλού κόστους, οπλισμένη με μπαμπού.................. 86

4.4.2 Πρότυπη αντισεισμική κατοικία.................................................................. 89

4.4.3 Desert Cortyard House................................................................................ 94

4.4.4 Ricola Kräuterzentrum................................................................................. 97 Κεφάλαιο 5

Επίλογος......................................................................................................... 100

Βιβλιογραφία - Αναφορές.................................................................................................... 102 Βιβλία............................................................................................................................... 102 Άρθρα - Επιστημονικές μελέτες....................................................................................... 103 Κανονισμοί δόμησης....................................................................................................... 103 Διαδικτυακές πηγές......................................................................................................... 104 Πηγές εικόνων.................................................................................................................. 107

8

Κεφάλαιο 1:

Το χώμα

1.1 Εισαγωγή Θέλοντας να χρησιμοποιήσουμε το χώμα στην κατασκευή, πρώτα πρέπει να γνωρίζουμε τι είναι το χώμα και ποια μέρη αυτού είναι δυνατό να χρησιμοποιηθούν για αυτόν τον σκοπό. Αυτό που λέμε χώμα, στην πραγματικότητα είναι μία μίξη υλικών, διαφόρων διαστάσεων και ιδιοτήτων, που κατά κύριο λόγο έχουν σαν βάση κάποιο πέτρωμα. Το χώμα, είναι απλώς ένα προϊόν μίας μακράς διαδικασίας φθοράς που είναι σε εξέλιξη.

Ο σχηματισμός του προκαλείται από την σχεδόν ταυτόχρονη αλληλεπίδραση τριών διαφορετικών διαδικασιών. Αυτές είναι: η φθορά του πετρώματος λόγω κλιματικών συνθηκών (βροχή, πάγος, αέρας, κ.α.), η επίδραση στη σύστασή του από τον κύκλο ζωής οργανισμών της χλωρίδας και της πανίδας και η μεταβολή λόγω της κατακόρυφης απόπλυσης διαλυτών ορυκτών στοιχείων 1 (Εικ. 1.1).

Εικ. 1.1: Ο σχηματισμός του χώματος

1.

Guillard Hubert, Houben Hugo. Earth Construction: A Comprehensive Guide. London: ITDG Publishing, 1994, σελ: 18-25

Το χώμα Το χώμα αποτελείται από τριών ειδών ουσίες: αέρα (που στην σύστασή του είναι περίπου σαν τον κοινό αέρα), υγρά (κυρίως νερό) και στερεά. Τα στερεά μπορεί να είναι είτε οργανικές ύλες, που βρίσκονται κατά κύριο λόγο στις επιφανειακές στρώσεις χώματος και προέρχονται από ζωντανούς οργανισμούς, είτε ανόργανες ύλες. Το χώμα αποτελείται από τέσσερα βασικά συστατικά τα οποία ξεχωρίζουν από το μέγεθός των στοιχείων τους. Τα χαλίκια (gravel), που είναι σε μέγεθος 60,00-2,00mm, την άμμο (sand) 2,00-0,06mm, την ιλύ (silt) 0,06-0,002mm και την άργιλο ή πηλό (clay) <0,002mm2 (Εικ. 1.2). Καθώς η σύσταση του χώματος διαφέρει από περιοχή σε περιοχή, αυτό μπορεί να χαρακτηριστεί ως αμμώδες, ιλυώδες, αργιλώδες, ή κάτι ενδιάμεσο αυτών, αναλόγως με το ποσοστό αυτών των στοιχείων στο χώμα. Ένα απλό είδος κατηγοριοποίησης μπορεί να γίνει με την χρήση του τριγώνου μηχανικής σύστασης (Εικ. 1.3) όπου

Εικ. 1.2: Η σύσταση του χώματος

2.

3.

9

επιτρέπει την κατηγοριοποίηση του χώματος με βάση το ποσοστό της σύστασης αυτών των στοιχείων σε 100 γραμμάρια χώματος (ποσοστό=g/100g)3 . Η εξακρίβωση της σύστασης του χώματος είναι πολύ σημαντική καθώς επηρεάζει τις ιδιότητές του και συνεπώς, την καταλληλότητά του ως οικοδομικό υλικό. Το υλικό, του οποίου η σύσταση είναι πιο σημαντικό να αναγνωριστεί, είναι της αργίλου, διότι η χημική σύνθεση και οι φυσικές ιδιότητες των άλλων τριών είναι κατά βάση ίδιες. Η άργιλος, που χημικά χαρακτηρίζεται από ένυδρα αργιλούχα φυλλοπυριτικά ορυκτά, ουσιαστικά ευθύνεται για την συγκράτηση του μείγματος. Όταν είναι βρεγμένη, είναι κολλώδης, ενώ όταν είναι στεγνή είναι σκληρή και επιρρεπής σε διόγκωση και συρρίκνωση, αναλόγως με την παρουσία ή μη, νερού. Από την άλλη, τα χαλίκια, η άμμος και η ιλύς παραμένουν στο ίδιο μέγεθος είτε βρίσκονται σε υγρό περιβάλλον είτε σε ξηρό.

Εικ. 1.3: Τρίγωνο μηχανικής σύστασης

Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 8-9, 14 Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 20-21

Το χώμα

10

1.2 Σύσταση του χώματος ως δομικό υλικό Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα της δόμησης με χώμα είναι πως αυτό βρίσκεται άπλετο στην φύση. Αυτό σημαίνει ότι ένα μεγάλο ποσοστό των απαραίτητων υλικών για μία τέτοια κατασκευή μπορεί να βρεθεί στο ίδιο το οικόπεδο, με αποτέλεσμα να μειωθούν δραματικά τα κόστη μεταφοράς και το κτίριο να εναρμονιστεί χρωματικά με το περιβάλλον του. Ωστόσο, δεν είναι κάθε χώμα ικανό να αποτελέσει δομικό υλικό. Αρχικά η παρουσία οργανικής ύλης στο χώμα έχει σαν αποτέλεσμα, αφενός τη χαμηλή μηχανική αντοχή και αφετέρου την υψηλή περιεκτικότητα υγρασίας. Η παρουσία της στο δομικό υλικό είναι μειονέκτημα και κατά κύριο λόγο αποφεύγεται. Αυτή βρίσκεται συνήθως σε βάθος περίπου έως

35cm. Έτσι λοιπόν, για την χρήση χώματος ως δομικό υλικό, συνιστάται η εκσκαφή κάτω από την επιφανειακή στρώση, στο υπέδαφος, όπου υπάρχει μικρή έως καθόλου περιεκτικότητα σε οργανική ύλη (Εικ. 1.4). Ύστερα, το μίγμα που προορίζεται για δόμηση, που ονομάζεται πηλώδες (loam), πρέπει ιδανικά να έχει μεγάλη περιεκτικότητα σε άμμο, χαλίκια, ιλύ και απλώς αρκετή άργιλο ώστε να λειτουργήσει αυτή ως συνδετικό υλικό. Για παράδειγμα, αποσκοπώντας στην κατασκευή τοίχου από συμπιεσμένο χώμα, ο στόχος του ιδανικού πηλώδους (loam) αποτελείται από 50-70% χαλίκια και άμμο, 15-30% ιλύ και 5-15% άργιλο. Η μεγάλη ποσότητα αργίλου αποτρέπει την καλή συμπύκνωση και μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα κατά την διαδικασία της συρρίκνωσης, δημιουργώντας ρωγμές 4 . Η ιδανική περιεκτικότητα νερού είναι 8-16%.

Εικ. 1.4: Κατηγοριοποίηση χώματος

4.

Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 8-9

Το χώμα

11

1.2.1 Έλεγχος της σύστασης του χώματος

1.2.1.1 Εμπειρικά τεστ παρατήρησης

Για να μπορέσει να προσδιοριστεί η σύσταση του χώματος και άρα η καταλληλότητά του για χρήση στη κατασκευή, είναι αναγκαία η πραγματοποίηση ορισμένων τεστ. Αυτά μπορούν να χωριστούν σε τέσσερις κατηγορίες: • τα εμπειρικά τεστ, που πραγματοποιούνται σχεδόν απευθείας με μία απλή παρατήρηση του οικοπέδου, αλλά έχουν πολύ μικρή ακρίβεια στο αποτέλεσμά τους • τα απλά τεστ πεδίου • τα εργαστηριακά τεστ (που απαιτούν πιο εξειδικευμένο εξοπλισμό και τείνουν να έχουν σχετικά ικανοποιητική ακρίβεια) • τα τεστ που πραγματοποιούνται σε δοκίμια και σε φάση τοίχου, που κατασκευάζονται ειδικά για αυτόν τον σκοπό 5 (Εικ. 1.5).

Με αυτά τα πρώτα τεστ, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε ότι η πιθανότητα σφάλματος είναι πολύ μεγάλη, οπότε και προτείνεται η διεξαγωγή περισσότερων ελέγχων.

1.2.1.1.1 Οπτικός έλεγχος Ξεκινώντας με μία απλή παρατήρηση, μπορεί να εντοπιστεί ο σχηματισμός ρωγμών σε ξηρό έδαφος. Αυτό συνήθως προδίδει υψηλή περιεκτικότητα αργίλου στο χώμα. Αντιστοίχως, ένα ξηρό χώμα με κοκκώδη επιφάνεια και χωρίς ρωγμές, υπονοεί υψηλή περιεκτικότητα σε άμμο6 .

1.2.1.1.2 Έλεγχος αφής Ένας άλλος ομοίως απλός έλεγχος που μπορεί να διεξαχθεί είναι αυτός της αφής. Τρίβοντας λίγο χώμα με τα χέρια, μπορεί να διαπιστωθεί εάν αυτό είναι τραχύ ή ομαλό. Αν είναι τραχύ κατά πάσα πιθανότητα είναι αμμώδες, ενώ αν είναι ομαλό τότε είναι αργιλώδες ή ιλυώδες (Εικ. 1.6).

Εικ. 1.6: Τα εμπειρικά τεστ παρατήρησης

Εικ. 1.5: Κατηγορίες ελέγχων σύστασης χώματος

5.

6.

Guillard Hubert, Houben Hugo. Earth Construction: A Comprehensive Guide. London: ITDG Publishing, 1994, σελ: 48 Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 12-13

Το χώμα

12

1.2.1.1.3 Οσφρητικός έλεγχος Τέλος, από την μυρωδιά μπορεί να αναγνωριστεί αν στο χώμα υπάρχει έντονη παρουσία οργανικής ύλης, καθώς αυτή τείνει να μυρίζει σαν μούχλα. Το πηλώδες που δεν περιέχει οργανική ύλη είναι άοσμο.

1.2.1.2 Τεστ πεδίου Τόσο τα τεστ πεδίου όσο και οι εργαστηριακοί έλεγχοι, πραγματοποιούνται με την χρήση διαφόρων δειγμάτων χώματος αποσκοπώντας σε μία ολοκληρωμένη εικόνα του διαθέσιμου υλικού. Αυτό το χώμα πρέπει να προέρχεται από το υπέδαφος και να καταγράφεται τόσο το βάθος του όσο και το ακριβές σημείο στο οικόπεδο από όπου συλλέχθηκε. Αυτό γιατί η σύσταση του μπορεί να διαφέρει μέχρι και σε μικρές αποστάσεις. Το κάθε δείγμα πρέπει να έχει μάζα περίπου 20 κιλών 7 (Εικ. 1.7).

Εικ. 1.7: Καταγραφή δειγμάτων χώματος 7.

8.

1.2.1.2.1 Δοκιμή ρολού Σε αυτό το τεστ χρειάζονται δείγματα χώματος μεγέθους χούφτας. Αυτά υγραίνονται και πλάθονται σε σχήμα μπάλας και ύστερα παραμένουν στον ήλιο μέχρι να στεγνώσουν. Εάν καταρρεύσουν, περιέχουν πολύ λίγη άργιλο και συνεπώς είναι ακατάλληλα για χρήση στην κατασκευή 8 . Τα δείγματα που δεν κατέρρευσαν περνάνε στην επόμενη φάση του ελέγχου. Κατ’ αρχήν συντρίβονται και αφαιρούνται από αυτά τυχόν σβόλοι. Ύστερα προστίθεται νερό με αργές κινήσεις ανάδευσης. Το μίγμα πλάθεται πάλι σε μπάλα και τοποθετείται πάνω σε μία σκληρή επιφάνεια. Στην μέση της κάθε μπάλας στηρίζεται κάθετα μία ράβδος διαμέτρου 10mm και μήκους 500mm, η οποία αφήνεται να βυθιστεί αποκλειστικά μόνο με την βοήθεια του βάρους της. Όταν η ράβδος βυθιστεί ακριβώς στα 20mm, η περιεκτικότητα σε νερό στο δείγμα είναι κατάλληλη (Εικ. 1.8).

Εικ. 1.8: Δοκιμή ρολού

Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 12-20 Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 22-24

Το χώμα Το επόμενο βήμα είναι να μετασχηματιστούν τα δείγματα σε ρολό πάχους περίπου 25mm και μήκους 200mm. Το κάθε ρολό τοποθετείται σε ένα τραπέζι και σπρώχνεται πολύ απαλά από την μία άκρη, εκτός του τραπεζιού. Στόχος είναι να μετρηθεί η απόσταση μετακίνησης του δείγματος έως ότου σπάσει το ρολό. Εάν αυτό γίνει σε απόσταση μικρότερη των 80mm τότε στο μίγμα δεν υπάρχει αρκετή άργιλος. Εάν το ρολό σπάσει σε μεγαλύτερη απόσταση από 120mm, τότε το μίγμα περιέχει υπερβολική άργιλο.

1.2.1.2.2 Δοκιμή σαπουνιού Δείγματα χώματος μεγέθους χούφτας υγραίνονται ελαφρώς. Ένα μέρος αυτών ξεχωρίζεται και τρίβεται σαν σαπούνι μεταξύ των χεριών. Εάν αυτό κολλήσει στα χέρια και ξεπλυθεί με δυσκολία τότε το χώμα περιέχει υπερβολικά πολύ άργιλο. Αντιθέτως, αν δεν κολλήσει πολύ και ξεπλυθεί με ευκολία τότε είναι αμμώδες ή ιλυώδες και αυξάνεται η πιθανότητά του να είναι ικανό για χρήση 9 (Εικ. 1.9).

1.2.1.2.3 Δοκιμή ρίψης μπάλας Αυτό το πείραμα έχει τόσο τον σκοπό να βρεθούν στοιχεία σχετικά με την σύσταση του χώματος όσο και να βρεθεί η Ιδανική Περιεκτικότητα Νερού (Ideal Water Content ή

Εικ. 1.9: Δοκιμή σαπουνιού 9.

10.

13

αλλιώς, IWC). Το τελευταίο μας ενδιαφέρει, γιατί με πολύ λίγο νερό, το πηλώδες δε θα μπορέσει να συμπιεστεί σωστά, ενώ με πολύ νερό, θα υπάρξει αντίσταση στην συμπύκνωση. Η Ιδανική Περιεκτικότητα Νερού ποικίλει από ένα μείγμα σε άλλο. Για να βρεθεί αυτή, χρειάζεται να προστεθεί μία μικρή, αλλά υπολογισμένη ποσότητα νερού σε δείγματα χώματος. Ύστερα αυτό πιέζεται σε σχήμα μπάλας διαμέτρου περίπου 40mm. Στη συνέχεια η μπάλα αφήνεται ελεύθερη να πέσει από ύψος 1.50m σε κάποιο σκληρό δάπεδο. Εάν το χώμα έχει παραμείνει σε ένα κομμάτι τότε είτε είναι πολύ υγρό είτε έχει πολύ υψηλή περιεκτικότητα σε άργιλο. Για να φανεί ποια εκδοχή ισχύει, πρέπει το πείραμα να πραγματοποιηθεί ξανά αφού περάσει λίγος χρόνος και έχει στεγνώσει λίγο η μπάλα. Εάν το χώμα σπάσει σε πολλά κομμάτια τότε είναι πολύ ξηρό και πρέπει να προστεθεί νερό σε αυτό, ενώ αν θρυμματιστεί πλήρως τότε το μείγμα περιέχει πολύ λίγη άργιλο. Τέλος, αν η μπάλα σπάσει σε λίγα κομμάτια τότε το μείγμα είναι κοντά στην Ιδανική Περιεκτικότητα Νερού 10 (Εικ. 1.10).

Εικ. 1.10: Δοκιμή ρίψης μπάλας

Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 18-20, 24-25 Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 22-23

Το χώμα

14

1.2.1.2.4 Δοκιμή καθίζησης Για την πραγματοποίηση αυτού του πειράματος χρειάζονται γυάλινα βάζα με επίπεδο πυθμένα και με κάποιου είδους καπάκι, χάρακας, ρολόι και αλάτι 11. Αρχικά στο πλάι του βάζου σημειώνεται το ένα τρίτο του ύψους του. Το βάζο γεμίζεται με ξηρό χώμα ώσπου να περάσει λίγο το ύψος που σημειώθηκε προηγουμένως, συμπιέζεται ελαφρά μέχρι να φτάσει το σημείο και αφαιρείται όσο χώμα έχει μείνει πάνω από αυτό. Ύστερα προστίθεται στο βάζο περίπου άλλο ένα τρίτο νερού και μία πρέζα αλάτι και ανακατεύεται. Το βάζο σφραγίζεται με το καπάκι του και ανακινείται έντονα. Μία ώρα μετά ανακινείται ξανά. Αφού περάσει ένα λεπτό, σημειώνεται το ύψος στο οποίο το μίγμα έχει προλάβει να καθίσει 12.

Στο ύψος αυτό (Τ1) το μίγμα συντίθεται από χαλίκια και άμμο. Μισή ώρα μετά, σημειώνεται νέο ύψος (Τ2) στο οποίο τώρα περιέχεται και η ιλύς. Μετά από 24 ώρες σημειώνεται και το τρίτο σημάδι (Τ3) στο οποίο περιέχεται και η άργιλος. Ύστερα είναι εύκολο να υπολογιστεί το ποσοστό αυτών των στοιχείων στο χώμα. Τα χαλίκια με την άμμο είναι το Τ1, η ιλύς είναι Τ2 και η άργιλος είναι Τ3. Αντιστοίχως βγαίνουν και τα ποσοστά. Η συγκεκριμένη δοκιμή δεν έχει πολύ υψηλή ακρίβεια για τον λόγο ότι είναι συχνό φαινόμενο ο σχηματισμός σβόλων αργίλου, οι οποίες λόγω της μάζας τους πιθανώς να υποστούν καθίζηση μέσα στα πρώτα λεπτά (Εικ. 1.11).

1.2.1.3 Εργαστηριακά τεστ 1.2.1.3.1 Δοκιμή υγρού κοσκινίσματος Στο τεστ γίνεται χρήση κοσκίνων με μεγέθη τρυπών 6,3mm, 2,00mm, 0,425mm και 0,063mm. Χρησιμοποιείται ένα κιλό ξηρού χώματος το οποίο τοποθετείται επάνω στο κόσκινο με τις μεγαλύτερες τρύπες. Προστίθεται νερό για να διευκολύνει τους κόκκους που είναι μικρότεροι να περάσουν 13 .

Εικ. 1.11: Δοκιμή καθίζησης 11.

12.

13.

Εικ. 1.12: Δοκιμή υγρού κοσκινίσματος

Guillard Hubert, Houben Hugo. Earth Construction: A Comprehensive Guide. London: ITDG Publishing, 1994, σελ: 48-49 Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 22 Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 20-23

Το χώμα Κάθε μέρος του δείγματος που περνάει από ένα κόσκινο, τοποθετείται πάνω σε αυτό με τις αμέσως μικρότερες τρύπες. Τα τμήματα που δεν πέρασαν από τα κόσκινα ζυγίζονται και καταμετρώνται. Το ποσοστό κάθε κοσκινισμένου μέρους προς το σύνολο είναι: βάρος/10 (Εικ. 1.12). Με αυτήν την δοκιμή δε μπορεί να βρεθεί το ποσοστό της αργίλου και ιλύος ακριβώς, καθώς δεν υπάρχουν κόσκινα με τόσο μικρές τρύπες.

1.2.1.3.2 Μέτρηση αργίλου προς ιλύ Για να βρεθεί η τελική αναλογία των συστατικών του πηλώδους, χρησιμοποιούνται 100 γραμμάρια από το τμήμα που πέρασε από το κόσκινο με τις τρύπες μεγέθους 0,063mm στην προηγούμενη δοκιμή. Τοποθετείται σε έναν γυάλινο ογκομετρικό κύλινδρο 1 λίτρου και προστίθεται σε αυτό μία πρέζα αλατιού και νερό έως τα 200mm. Μετά από 20 λεπτά τοποθετείται εντός του κυλίνδρου ένας μεταλλικός δίσκος ίσης διαμέτρου με αυτόν και πιέζεται μέχρι ότου συμπιέσει το χώμα στο κάτω μέρος του κυλίνδρου. Το νερό απομακρύνεται και μαζί του και τα σωματίδια της αργίλου που περιέχει αφήνοντας μόνο την ιλύ στον κύλινδρο. Αφού στεγνώσουν και ζυγιστούν υπολογίζεται η τελική αναλογία τους στο πηλώδες (Εικ. 1.13).

Εικ. 1.13: Μέτρηση αργίλου προς ιλύ

14.

15

1.2.1.4 Μετρήσεις σε δοκίμια και σε φάση τοίχου 1.2.1.4.1 Δοκιμή συμπίεσης Ο σκοπός του πειράματος είναι να βρεθεί η Ιδανική Περιεκτικότητα Νερού (IWC), δηλαδή η ποσότητα νερού που πρέπει να προστεθεί έτσι ώστε να επιτευχθεί η μέγιστη πυκνότητα του υλικού κατά την κατασκευή. Αυτή συνήθως κυμαίνεται μεταξύ 8-16%. Για το πείραμα χρειάζεται ένα μικρό καλούπι διαστάσεων 150x150x150mm και ένα έμβολο συμπύκνωσης 7,5 κιλών με τετράγωνη βάση 145mm. Πραγματοποιούνται δοκιμές στις οποίες αυξάνεται κάθε φορά η περιεκτικότητα σε νερό κατά 2% σε ένα ξηρό μείγμα πηλώδους. Προστίθεται συγκεκριμένη ποσότητα νερού στο ξηρό πηλώδες και τοποθετείται στο καλούπι, μέχρι να φτάσει το ύψος των 100mm. Συμπιέζεται με δεκαοκτώ βαριά χτυπήματα με το έμβολο συμπύκνωσης. Η διαδικασία αυτή -προσθήκη μείγματος και συμπύκνωσηεπαναλαμβάνεται μέχρις ότου γεμίσει το καλούπι σε όλο το ύψος του (150mm). Αφού αφαιρεθεί το μείγμα από το καλούπι τοποθετείται σε μία επιφάνεια μέχρι να στεγνώσει πλήρως. Τότε ζυγίζεται βρίσκοντας την ξηρή μάζα του14 (Εικ. 1.14).

Εικ. 1.14: Δοκιμή συμπίεσης

Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 22-23, 26-27

Το χώμα

16

Συνεχίζονται τα πειράματα, στα οποία προστίθεται διαδοχικά 2% επιπλέον νερό και μετριέται η ξηρή μάζα τους. Το πρώτο από τα δείγματα με την μέγιστη ξηρή μάζα, υποδηλώνει την μέγιστη πυκνότητα του υλικού και την εύρεση της Ιδανικής Περιεκτικότητας Νερού15.

1.2.1.4.2 Δοκιμή κουτιού συρρίκνωσης Ένα από τα βασικά προβλήματα στις κατασκευές από συμπιεσμένο χώμα είναι η συρρίκνωση των χωμάτινων όγκων. Αυτή εμφανίζεται κατά την διαδικασία της ξήρανσης και προκαλείται από κυρίως δύο συνιστώσες: την περιεκτικότητα σε νερό και σε άργιλο. Κατά την ξήρανση, εξατμίζεται το νερό και συνεπώς μειώνεται ο συνολικός όγκος των στοιχείων της κατασκευής. Καθώς η άργιλος διογκώνεται με την παρουσία του νερού και συρρικνώνεται με την απουσία του, η υψηλή περιεκτικότητά της, σημαίνει και αυξημένη συρρίκνωση του συνόλου. Ο σχεδόν μονολιθικός χαρακτήρας αυτών των κατασκευών, σημαίνει την άμβλυνση του φαινομένου και συνεπώς και του προβλήματος.

Για να ελεγχθεί εάν η σύσταση του πηλώδους είναι επιρρεπής σε συρρίκνωση, πραγματοποιείται το τεστ του κουτιού συρρίκνωσης. Για το πείραμα απαιτείται ένα ξύλινο ή μεταλλικό κουτί με διαστάσεις 600x40x40mm και ανοιχτή την επάνω πλευρά, καθώς και ένα έμβολο συμπύκνωσης. Αφού επαλειφθούν με λάδι οι εσωτερικές επιφάνειες του κουτιού, τοποθετείται μέσα μέρος του πηλώδους, το οποίο έχει υγρανθεί μέχρι να φτάσει την Ιδανική Περιεκτικότητα Νερού (IWC) του, έως ότου γεμίσει το κουτί. Αυτό συμπυκνώνεται με την χρήση του εμβόλου και μένει στον ήλιο για τρεις μέρες μέχρι να στεγνώσει. Αφού περάσει αυτός ο καιρός, σπρώχνεται το στεγνό χώμα στην μία άκρη του κουτιού και μετριέται το κενό που έχει δημιουργηθεί από την άλλη άκρη. Αν το κενό αυτό είναι μικρότερο των 12mm τότε το χώμα είναι ικανό για χρήση ή χρειάζεται λίγη ακόμη άργιλο. Αν είναι μεταξύ των 12-24mm τότε πρέπει να προστεθεί 5% ασβέστης ή χώμα με μικρή περιεκτικότητα σε άργιλο ενώ αν είναι μεγαλύτερο των 24mm τότε χρειάζεται μεγάλη ποσότητα χώματος μικρής περιεκτικότητας αργίλου16(Εικ. 1.15).

Εικ. 1.15: Δοκιμή κουτιού συρρίκνωσης 15.

16.

Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 26-27, 30-31 Guillard Hubert, Houben Hugo. Earth Construction: A Comprehensive Guide. London: ITDG Publishing, 1994, σελ: 49

Το χώμα 1.3 Σταθεροποίηση Όταν πλέον έχει βρεθεί η σύσταση του χώματος, η μελέτη του περνάει στην επόμενη φάση. Στην περίπτωση που η σύσταση κάποιου πηλώδους κριθεί απαγορευτική για χρήση ως οικοδομικό υλικό, αυτό μπορεί να αναμιχθεί με άλλο χώμα. Για παράδειγμα ένα αργιλώδες χώμα μπορεί να αναμιχθεί με κάποιο αμμώδες ώστε να πληρεί τις προϋποθέσεις. Οι σύγχρονες προσδοκίες από την συμπεριφορά των υλικών, σε συνδυασμό με τις ανάγκες που προκύπτουν από τις κλιματικές συνθήκες εντοποιότητας, απαιτούν την πρόσμιξη επιπρόσθετων υλικών στο χώμα. Η προσθήκη αυτή στο μείγμα του χώματος με σκοπό την βελτιστοποίηση των συνολικών ιδιοτήτων του, ονομάζεται σταθεροποίηση17 .

Εικ. 1.16: Σκύρα λατομείου

Εικ. 1.17: Ίνες μαλλιού

Υπάρχουν τρία ήδη σταθεροποίησης: 1. Μηχανική σταθεροποίηση: με την χρήση αδρανών και την ανάμιξη διαφορετικών χωμάτων, πραγματοποιείται καλύτερη συμπύκνωση του χώματος με αποτέλεσμα την αλλαγή στην πυκνότητά, την μηχανική αντοχή, την διαπερατότητα και το πόσο πορώδες είναι το μείγμα (Εικ. 1.16).

2. Φυσική σταθεροποίηση: με την χρήση ινών ή αδρανών επηρεάζεται η υφή του και συνεπώς οι ιδιότητές του. Αντίστοιχα, άμεσες ενέργειες στην επιφάνεια προκαλούν το ίδιο αποτέλεσμα, όπως η θερμική επεξεργασία, η ξήρανση ή η ψύξη18 (Εικ. 1.17).

3. Χημική σταθεροποίηση: η τροποποίηση των ιδιοτήτων του χώματος μπορεί να επιτευχθεί και με την προσθήκη άλλων υλικών ή χημικών ουσιών. Αυτό γίνεται είτε με χημικές αντιδράσεις μεταξύ των κόκκων και των προστιθέμενων ουσιών είτε δημιουργώντας μια νέα σύσταση στο χώμα 19 (Εικ. 1.18). Η προσθήκη διαφόρων υλικών στο πηλώδες, μπορεί να αυξήσουν την αντοχή του, να επιταχύνουν την οικοδομική διαδικασία, να βελτιώσουν την ανθεκτικότητα και την σκληρότητα, να μειώσουν την συρρίκνωση κατά την ξήρανση και να βελτιώσουν την αντίσταση στο νερό. Λόγω αυτών, μπορεί να μειωθεί το πάχος των τοίχων και δεν απαιτείται χρήση ακριβού επιχρίσματος στις επιφάνειές της κατασκευής.

Εικ. 1.18: Άσβεστος 17.

18.

19.

Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 32-33 Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 40 Guillard Hubert, Houben Hugo. Earth Construction: A Comprehensive Guide. London: ITDG Publishing, 1994, σελ: 73-74

17

Το χώμα

18

Ωστόσο, υπάρχουν και αρνητικά στην διαδικασία αυτή. Μπορεί για παράδειγμα: • Τα πρόσμικτα αυτά υλικά να έχουν υψηλό κόστος, να υπάρχει μικρή διαθεσιμότητά ή να έρχονται από μεγάλη απόσταση κάνοντας ακριβή την μεταφορά τους, αυξάνοντας τελικά το κόστος της οικοδομής. Σε κατασκευές όπου πραγματοποιείται σταθεροποίηση σε ολόκληρο το έργο, μπορεί το κόστος της να κυμαίνεται από 30-50% του συνολικού κόστους των υλικών.

• Η συνολική διαδικασία θα γίνει περίπλοκη, αυξάνοντας έτσι τον κίνδυνο σφάλματος.

• Το μικρό πάχος των στοιχείων μειώνει τον όγκο που θα είχαν αν δεν είχε γίνει σταθεροποίηση και άρα μειώνονται και οι μονωτικές ιδιότητές τους.

• Η χρήση ορισμένων σταθεροποιητικών υλικών μειώνει πολύ τον φιλικό προς το περιβάλλον χαρακτήρα των χωμάτινων κατασκευών, αφενός επειδή μπορεί να γίνει χρήση υλικών που θεωρούνται μη φιλικά προς το περιβάλλον, αφετέρου επειδή καθιστούν το προκύπτον υλικό μη επαναχρησιμοποιήσιμο σε άλλη, μελλοντική κατασκευή. Μία μέση λύση μπορεί να θεωρηθεί η πραγματοποίηση σταθεροποίησης του δομήσιμου

Εικ. 1.19: Άσβεστος 20.

21.

υλικού μόνο σε σημεία της κατασκευής με μεγαλύτερο κίνδυνο, όπως η βάση των τοίχων και οι γωνίες της κατασκευής 20.

1.3.1 Συνήθη σταθεροποιητικά υλικά 1.3.1.1 Άσβεστος Ο άσβεστος αντιδράει χημικά με την άργιλο σχηματίζοντας συνδέσεις παρόμοιες με αυτές του τσιμέντου. Η προσθήκη ασβέστη βοηθάει στην μείωση της συρρίκνωσης κατά την ξήρανση του χώματος και αυξάνει τις υδροαπωθητικές ιδιότητες του μείγματος. Ωστόσο, η αντίδραση είναι αργή και δεν λειτουργεί το ίδιο αποτελεσματικά με όλα τα πηλώδη. Η δοσολογία είναι μεταξύ 3-10% του ξηρού βάρους και αυξάνεται αναλόγως της περιεκτικότητας του χώματος σε άργιλο (Εικ. 1.19).

1.3.1.2 Τσιμέντο Το τσιμέντο δρα ως συνδετικό μέσο μεταξύ των σωματιδίων του χώματος 21. Προτείνεται η χρήση του όταν λείπει η απαιτούμενη άργιλος από το μίγμα, καθώς ο συνδυασμός τσιμέντου και αργίλου αποτελούν ένα κακό χημικό μείγμα και πρέπει να αποφεύγεται. Επίσης, είναι σημαντικό να γίνει έλεγχος του πηλώδους για το αν περιέχει θειικά οξέα, καθώς

Εικ. 1.20: Τσιμέντο

Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 32-34 Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 40-41

Το χώμα

αυτά επίσης αντιδρούν αρνητικά με το τσιμέντο. Σε αυτήν την περίπτωση πρέπει να χρησιμοποιηθεί τσιμέντο ανθεκτικό σε θειικά οξέα, το οποίο όμως συνήθως είναι δυσεύρετο (Εικ. 1.20).

1.3.1.3 Ποζολάνη Ποζολάνες ονομάζονται τα υλικά που περιέχουν διοξείδιο του πυριτίου ή οξείδιο του αργιλίου (αλουμίνα). Παραδείγματα ποζολάνης είναι η ιπτάμενη τέφρα, θηραϊκή γη και η στάχτη που παράγεται από την καύση πηλού. Δεν είναι τσιμεντοειδή, αλλά κατά την ανάμιξη με ασβέστη ή τσιμέντο, αντιδρούν σαν αυτά. Η χρήση τους επιταχύνει την αντίδραση του τσιμέντου και της ασβέστου με το χώμα και μειώνει το συνολικό κόστος του υλικού. Αυτά χρησιμοποιούνται σε αναλογία 1:1 με τον ασβέστη και σε αναλογία 3:1 ποζολάνης-τσιμέντου22 (Εικ. 1.21).

1.3.1.4 Ζωικά προϊόντα Παραδοσιακά για την σταθεροποίηση

Εικ. 1.21: Ιπτάμενη τέφρα

22.

23.

19

χωμάτινων κατασκευών χρησιμοποιούταν από ούρα και κοπριά μέχρι αίμα και καζεΐνη. Για την προστασία των στοιχείων της κατασκευής από το νερό, γινόταν χρήση συνδυασμού ασβέστη και κοπριάς ή ασβέστη και ορού γάλακτος. Επίσης στην επιφάνεια δαπέδων γινόταν χρήση αίματος βοδιών καθιστώντας το ανθεκτικό στην τριβή. Το πιο διαδεδομένο ζωικό προϊόν που χρησιμοποιείται στην κατασκευή είναι οι ίνες, δηλαδή οι τρίχες ζώων. Οι ίνες έχουν τέσσερις βασικούς ρόλους. Πρώτον, μειώνουν το φαινόμενο της συρρίκνωσης κατά την ξήρανση, δεύτερον, επιταχύνουν την ξήρανση βελτιώνοντας την αποστράγγιση της υγρασίας προς την εξωτερική επιφάνεια, τρίτον, μειώνουν την συνολική μάζα του υλικού καθώς είναι πολύ ελαφριές ενώ παράλληλα είναι ογκώδεις, βελτιώνοντας έτσι και τις μονωτικές ιδιότητες του υλικού. Τέλος αυξάνουν την αντοχή στον εφελκυσμό, καθώς λειτουργούν σαν ένα είδος οπλισμού 23 . Ίδιες ιδιότητες έχουν και οι φυτικές ίνες όπως άχυρα και μικρά κλαδιά, αλλά και οι συνθετικές ίνες (Εικ.

1.22).

Εικ. 1.22: Μαλλί προβάτου

Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 34-35 Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 40-41

Το χώμα

20

1.4 Βασικές παθολογίες των χωμάτινων κατασκευών Η δόμηση με χώμα, όπως κάθε είδους κατασκευή, έχει κάποια μειονεκτήματα που την δεσμεύουν. Προβλήματα που προκαλούνται στις κατασκευές εξαιτίας του φυσικού περιβάλλοντος έπρεπε να λαμβάνονται υπόψη καθ’όλην την ιστορία του ανθρώπου. Καθώς τα συστατικά του χώματος διαφέρουν από τοποθεσία σε τοποθεσία, έτσι κάνουν και τα χαρακτηριστικά και οι ιδιότητές του. Έτσι, πρέπει σε κάθε διαφορετική περίπτωση, να γίνουν οι απαραίτητες δοκιμές του διαθέσιμου χώματος, πριν ξεκινήσει η διαδικασία της κατασκευής. Τα τεστ που αναφέρθηκαν προηγουμένως αποτελούν μία μέθοδο πρόληψης αυτών των ζητημάτων. Για παράδειγμα, η κατασκευή ενός κτιρίου με πολύ

υψηλή περιεκτικότητα σε άργιλο μπορεί να εμφανίσει ρωγμές κατά την ξήρανση, οι οποίες αν δεν διορθωθούν, θα απορροφήσουν υγρασία στο εσωτερικό των στοιχείων και με τα χρόνια μπορεί να οδηγήσουν και στην κατάρρευσή τους. Όσον αφορά στον σχεδιασμό, πρέπει να ληφθεί υπόψιν πως οι χωμάτινες κατασκευές δεν είναι ιδιαίτερα ανθεκτικές, ούτε διαθέτουν ιδιαίτερη αντίσταση σε θλιπτικές και εφελκύστικες δυνάμεις ή διατμητικές τάσεις. Έτσι λοιπόν, τα ανοίγματα των κατασκευών οφείλουν να έχουν περιορισμένες διαστάσεις, οι κατασκευές σαν σύνολο να μην φτάνουν μεγάλα ύψη και οι στέγες κατά προτίμηση, να είναι ελαφριές 24 . Βεβαίως όμως, υπάρχουν και περιοχές όπου τα φυσικά φαινόμενα αλλά και οι φυσικές καταστροφές επηρεάζουν έντονα τέτοιου είδους κατασκευές.

Εικ. 1.23 και 1.24: Διάβρωση στα εξωτερικά τείχη της Αλάμπρα στην Γρανάδα

24.

Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 13-14

Το χώμα 1.4.1 Αντιμετώπιση φυσικών φαινομένων Όσον αφορά τα φυσικά φαινόμενα, τα στοιχεία που μπορεί να προκαλέσουν τα μεγαλύτερα προβλήματα είναι ο άνεμος και η βροχή. Αφενός οι ισχυροί άνεμοι έχουν την δυνατότητα να βλάψουν ελαφριές κατασκευές, αφετέρου το χώμα σαν υλικό είναι ιδιαίτερα αδύναμο ως προς την διάβρωση. Για την αντιμετώπιση αυτών των θεμάτων έχουν βρεθεί διάφορες μέθοδοι και τεχνικές. Η προστασία του κτιρίου από τις φθορές που προκαλούνται από τους ανέμους, μπορεί να γίνει με την τοποθέτηση ενός δεύτερου τοίχου σε μικρή απόσταση από αυτό προς την πλευρά των επικρατέστερων ανέμων εξωτερικά, με την κατασκευή στοιχείων μεγάλου πάχους καθώς και με την συχνή επισκευή/συντήρηση των τυχόν ζημιών που εμφανίζονται. Η αντιμετώπιση της διάβρωσης σε περιοχές

με συχνές βροχοπτώσεις συνίσταται από μεθόδους που αποβλέπουν στο να μην έρθουν οι εξωτερικοί χωμάτινοι τοίχοι σε επαφή με το νερό. Πρώτων η βάση αυτών των κατασκευών συνήθως κατασκευάζεται από κάποιο άλλο υλικό με επικρατέστερο την πέτρα και πλέον το τσιμέντο. Ανεβαίνοντας στους εξωτερικούς τοίχους, αυτοί συνήθως επικαλύπτονται με κάποιο επίχρισμα από την εξωτερική πλευρά τους. Τέλος φτάνοντας στις σκεπές, αυτές προεξέχουν σε πρόβολο για να προστατέψουν την κατασκευή (Εικ. 1.25). Ένα άλλο χαρακτηριστικό του κλίματος που βέβαια δεν είναι καταστροφικό για την ίδια την κατασκευή, αλλά μπορεί να καθορίσει την ποιότητα ζωής του χρήστη, είναι η υγρασία και η θερμοκρασία. Οι χωμάτινες κατασκευές αντιδρούν εξαιρετικά στην υγρασία, καθώς τα χωμάτινα στοιχεία την απορροφούν στην περίπτωση που αυτή είναι υψηλή ή την απελευθερώνουν στην περίπτωση που είναι χαμηλή, διατηρώντας την σταθερή στο εσωτερικό25 .

Εικ. 1.25: Σχεδιασμός προστασίας έναντι των φυσικών φαινομένων

25.

Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 76-80

21

Το χώμα

22

Από την άλλη όμως, οι θερμομονωτικές ιδιότητες των χωμάτινων στοιχείων δεν είναι πολύ καλές. Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος έχουν αναπτυχθεί πολλές μέθοδοι. Κάποιες από αυτές είναι η τοποθεσία εξωτερικού επιχρίσματος, η δημιουργία εξωτερικών τοίχων με μεγάλο πάχος και η σταθεροποίηση αυτών με μονωτικά υλικά.

1.4.2 Αντιμετώπιση φυσικών καταστροφών Όταν αναφερόμαστε σε φυσικές καταστροφές, κυρίως εννοούμε τον σεισμό και τους κυκλώνες.

1.4.2.1 Σεισμός Οι χωμάτινες κατασκευές έχουν πολύ χαμηλή αντοχή στις σεισμικές δυνάμεις. Για την αντιμετώπισή αυτόυ του προβλήματος πρέπει να ληφθούν υπόψη ορισμένα μέτρα ξεκινώντας από την αρχή του σχεδιασμού και καταλήγοντας στις λεπτομέρειές του26. Πρώτον ως προς την τοποθέτηση του κτιρίου, αυτό δεν πρέπει να βρίσκεται σε επικλινή επιφάνεια, οπότε στην περίπτωση που το οικόπεδο έχει κλίση, απαιτείται η εξομάλυνσή του 27 (Εικ. 1.27).

Εικ. 1.26: Σεισμογενείς περιοχές

26.

27.

Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 135-137 Guillard Hubert, Houben Hugo. Earth Construction: A Comprehensive Guide. London: ITDG Publishing, 1994, σελ: 306-316

Το χώμα Ύστερα, η συμμετρία στην κάτοψη (Εικ. 1.28) και η απουσία διαφορετικών σταθμών στα μέρη της κατασκευής, όπως ενιαία στάθμη θεμελίωσης και ενιαία στάθμη δαπέδων, αποτελούν τα βασικά στοιχεία του σχεδιασμού που αποτρέπουν την κατάρρευση του κτιρίου από τον σεισμό 28 . Επίσης, απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή κατά τον σχεδιασμό των ανοιγμάτων και των ενώσεων των

στοιχείων της κατασκευής, οι οποίες πρέπει να είναι ανθεκτικές. Συγκεκριμένα, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη σημασία στις γωνίες της κατασκευής και στους τοίχους που περιβάλλουν τα ανοίγματα και στις διαστάσεις τους 29. Τέλος τα κτίρια πρέπει να στέφονται από συμπαγή και γερά δοκάρια τα οποία θα φέρουν και τις σκεπές 30 .

Εικ. 1.27: Εξωμάλυνση της κλίσης του εδάφους του οικοπέδου

Εικ. 1.28: Συμμετρικός σχεδιασμός κάτοψης 28.

29.

30.

Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 136-140 Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 106-111 Guillard Hubert, Houben Hugo. Earth Construction: A Comprehensive Guide. London: ITDG Publishing, 1994, σελ: 317-319

23

Το χώμα

24

1.4.2.2 Κυκλώνες Όσον αφορά τους κυκλώνες, τους τυφώνες και άλλες παρόμοιες καταιγίδες, αυτές αποτελούν ένα πρόβλημα που δεν είχε απασχολήσει ιστορικά τους κατοίκους της γεωγραφικής περιοχής της Ελλάδας. Ωστόσο δεν παύει να είναι σημαντικό, καθώς σε ορισμένες περιοχές αποτελούν πολύ μεγαλύτερο κίνδυνο από τους σεισμούς.

Οι κυκλώνες είναι αποτέλεσμα ωκεανικών και ατμοσφαιρικών παραγόντων και χαρακτηρίζονται από βαριές καταιγίδες και εξαιρετικά σφοδρούς ανέμους που φτάνουν ταχύτητες 120-320 χιλιομέτρων την ώρα. Έχουν την δυνατότητα να αποτελέσουν κίνδυνο για μία κατασκευή με διάφορους τρόπους, όπως διαβρώνοντας το έδαφος από κάτω της ή αποκολλώντας μέρη της, όπως την οροφή ή τους τοίχους31.

Εικ. 1.29: Περιοχές με συχνούς κυκλώνες

31.

Guillard Hubert, Houben Hugo. Earth Construction: A Comprehensive Guide. London: ITDG Publishing, 1994, σελ: 320-321

Το χώμα Για την αντιμετώπισή τους δεν υπάρχει κάποιο ακριβές πρότυπο κατασκευής και παίζει πολύ μεγάλο ρόλο το άμεσο περιβάλλον, όπως η φύση του υπεδάφους και η ύπαρξη προστατευτικών εμποδίων όπως η φύτευση ή άλλες κατασκευές. Η γενική ιδέα της αντιμετώπισης συνίσταται από την σωστή σταθεροποίηση και σύνδεση των στοιχείων της κατασκευής, την παρουσία μελέτης και εφαρμογής αντιπλημμυρικών μέτρων, την συχνή συντήρησή της κατασκευής και την ανέγερση ανεμοθραύστη προς την πλευρά των κυρίαρχων ανέμων (Εικ. 1.30). Ως προς την κάτοψη, αυτή προτείνεται να είναι κυκλική ή τετράγωνη με την μία γωνία να “κοιτάει” προς την κατεύθυνση του κυρίαρχου ανέμου (Εικ. 1.31). Τέλος από πολεοδομική άποψη, πρέπει να αποφεύγεται η ύπαρξη μεγάλων ευθύγραμμων δρόμων καθώς αυτοί τείνουν να επιταχύνουν τους ανέμους 32.

25

Εικ. 1.31: Σχεδιασμός κάτοψης

Εικ. 1.30: Τεχνικές αντιμετώπισης των κυκλώνων

32.

Guillard Hubert, Houben Hugo. Earth Construction: A Comprehensive Guide. London: ITDG Publishing, 1994, σελ: 322-323

26

Κεφάλαιο 2:

Τεχνικές δόμησης με χώμα

2.1 Εισαγωγή Εδώ και χιλιάδες χρόνια, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν το χώμα ως ένα από τα βασικά υλικά για τις κατασκευές τους. Ωστόσο, με τις δεσμεύσεις που απορρέουν από το κλίμα, την σύσταση του χώματος της περιοχής, τα υλικά και τα εργαλεία που είχαν στην διάθεσή τους αλλά και την σχέση που είχαν με τους γειτονικούς λαούς, μπόρεσαν να προσαρμοστούν και να αναπτύξουν διάφορους τύπους δόμησης. Αυτοί χωρίζονται σε τρεις βασικές κατηγορίες: τις μονολιθικές κατασκευές, τις πλινθοδομές και τις σύνθετες κατασκευές. Η πιο απλή μορφή μονολιθικής κατασκευής είναι η δημιουργία χώρων στο εσωτερικό της γης μέσω της λάξευσης του εδάφους. Εκτός από πολύ καλές θερμομονωτικές ιδιότητες, τέτοιες κατασκευές έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως και για αμυντικούς σκοπούς από το φυσικό περιβάλλον, άγρια ζώα ή άλλους ανθρώπους. Άλλο είδος μονολιθικής κατασκευής αποτελεί το στοιβαγμένο χώμα (cob) κατά το οποίο κομμάτια πηλώδους, τυχαίου μεγέθους, στοιβάζονται το ένα πάνω στο άλλο και ύστερα πλάθονται για την δημιουργία των επιθυμητών όγκων. Η άμεση μορφοποίηση (direct shaping) αυτής της κατασκευής, προκύπτει από το πλάσιμό της απευθείας με τα χέρια. Τέλος, πολύ σημαντική κατηγορία μονολιθικών κατασκευών είναι αυτή που χρησιμοποιούνται καλούπια μέσα στα οποία χύνεται παχύρευστο πηλώδες. Σε αυτήν την κατηγορία υπάγεται το χυτό χώμα (poured earth) το οποίο μετά την έγχυση στα καλούπια 33.

απλώς μένει να στερεοποιηθεί χωρίς καμία άλλη επεξεργασία και το συμπιεσμένο χώμα (rammed earth), το οποίο με την χρήση εμβόλων συμπύκνωσης φτάνει την μέγιστη πυκνότητά του. Η διαφορά των μονολιθικών κατασκευών από τις πλινθοδομές είναι ότι οι μονολιθικές κατασκευές αποτελούνται από μεγάλων διαστάσεων στοιχεία, ενώ για την κατασκευή των πλινθοδομών χρησιμοποιούνται μεμονωμένα προκατασκευασμένα κομμάτια (πλίνθοι). Οι πλίνθοι που χρησιμοποιούνται στις πλινθοδομές χωρίζονται σε δύο κατηγορίες. Αυτοί που κατασκευάζονται με την χρήση καλουπιού και αυτοί που κατασκευάζονται χωρίς. Οι δεύτεροι χωρίζονται ύστερα, σε αυτούς που πλάθονται με τα χέρια και σε αυτούς που αποκόπτονται από κάποιο σκληρό επιφανειακό χώμα με την χρήση φτυαριών ή άλλων παρόμοιων εργαλείων σε ακανόνιστα ή κανονικά σχήματα. Οι πλίνθοι που κατασκευάζονται με την χρήση καλουπιών χωρίζονται στους οπτόπλινθους και τους ωμόπλινθους, αναλόγως με την διαδικασία που εφαρμόστηκε κατά την ξήρανσή τους 33. Αν αυτοί ψήθηκαν, τότε ονομάζονται οπτόπλινθοι, ενώ αν αφέθηκαν να ξεραθούν φυσικά, ονομάζονται ωμόπλινθοι (adobe). Η κατηγορία των ωμόπλινθων μπορεί να χωριστεί σε πολλές υποκατηγορίες, με τις πιο διαδεδομένες, τους απλούς ωμόπλινθους από κοινό πηλώδες, τους ελαφριούς ωμόπλινθους που περιέχουν ζωικές ή φυτικές ίνες και τους συμπιεσμένους ωμόπλινθους, οι οποίοι με την

Guillard Hubert, Houben Hugo. Earth Construction: A Comprehensive Guide. London: ITDG Publishing, 1994, σελ: 163-190

Τεχνικές δόμησης με χώμα σειρά τους διακρίνονται σε αυτούς που συμπιέζονται με την βοήθεια πρέσας ή με την χρήση εμβόλου (compressed earth block ή rammed/tamped earth block). Σύνθετες κατασκευές είναι αυτές που χρησιμοποιούν σαν φορέα κάποιο άλλο υλικό, με συχνότερο το ξύλο, το οποία επικαλύπτεται από το πηλώδες. Η πιο γνωστή τέτοια τεχνική είναι ο τσατμάς ή ξυλόπηκτο (wattle and daub) κατά την οποία ένα σύστημα από χοντρά ξύλινα υποστυλώματα πλέκεται με μικρότερα κλαδιά ή καλάμια, τα οποία λειτουργούν ως οπλισμός και ύστερα επικαλύπτεται από το πηλώδες. Σε άλλες

παρόμοιες τεχνικές γίνεται προσθήκη άχυρου στο πηλώδες, δημιουργώντας ένα ιδιαιτέρως ελαφρύ αποτέλεσμα με πολύ καλές θερμομονωτικές ιδιότητες, αλλά μικρή ανθεκτικότητα. Όσον αφορά τα δάπεδα, η συνήθης παραδοσιακή τεχνική είναι η επίστρωση πηλώδους με τα χέρια, σε μια διάστρωση από άχυρο ή/και κλαδιά, πάνω στον ξύλινο φορέα του δαπέδου. Τέλος, κυρίως τους τελευταίους αιώνες έχει αναπτυχθεί ένα σύστημα κατά το οποίο αντικείμενα από άλλα υλικά πληρούνται με χώμα. Τέτοια άλλα αντικείμενα μπορεί να είναι τσιμεντόπλινθοι, σάκοι, σωλήνες ή και μπουκάλια 34.

Εικ. 2.1: Τεχνικές αντιμετώπισης των κυκλώνων 34.

Guillard Hubert, Houben Hugo. Earth Construction: A Comprehensive Guide. London: ITDG Publishing, 1994, σελ: 163-190

27

Τεχνικές δόμησης με χώμα

28

2.2 Το συμπιεσμένο χώμα Συμπιεσμένο χώμα είναι η τεχνική δόμησης κατά την οποία παχύρευστο χώμα χύνεται σε ξυλότυπους σε στρώσεις και συμπιέζεται με την χρήση εμβόλων συμπύκνωσης. Μετά την συμπύκνωση ο ξυλότυπος μετακινείται σε νέα

θέση, για να σχηματιστεί το επόμενο στρώμα 35. Η τεχνική χρησιμοποιείται εδώ και χιλιετίες, σε κάθε γωνιά του πλανήτη, από πολλούς διαφορετικούς πολιτισμούς. Στα αγγλικά λέγεται rammed earth ή compressed earth, στα γαλλικά pisé de terre, στα ισπανικά tapial, στα γερμανικά stampflehmbau 36 και στα κινέζικα Hāng tǔ (夯土) .

Εικ. 2.2: Η παγκόσμια εμφάνιση του συμπιεσμένου χώματος

35.

36.

Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 2-3 Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 52

Τεχνικές δόμησης με χώμα 2.2.1 Πλεονεκτήματα της μεθόδου Σε κάθε κατασκευή, υπάρχουν πολλοί παράγοντες που πρέπει να συμπεριληφθούν στην εξίσωση της επιλογής των υλικών δόμησης. Η τεχνική της συμπιεσμένης γης έχει πολλά από τα θετικά γνωρίσματα που βρίσκονται σε όλες τις χωμάτινες κατασκευές, αλλά έχει και άλλα, που συναντώνται μόνο σε αυτήν. Από τα βασικά προτερήματα των χωμάτινων κατασκευών είναι το ιδιαιτέρως χαμηλό οικονομικό κόστος τους. Μέρος του υλικού που θα χρησιμοποιηθεί μπορεί να βρεθεί στο ίδιο το οικόπεδο μειώνοντας δραματικά τα κόστη αγοράς και μεταφοράς, όπως έχει ήδη αναφερθεί, ενώ στην περίπτωση που είναι απαραίτητο να προστεθεί χώμα, αυτό είναι πιο φθηνό από τα περισσότερα άλλα δομικά υλικά. Επίσης η δόμηση με χώμα θεωρείται από τις πιο εύκολες τεχνικές, οπότε δεν είναι απαραίτητη η πρόσληψη πολύ έμπειρων τεχνιτών. Αυτό σημαίνει ότι το κόστος μπορεί να είναι χαμηλότερο, αλλά και ότι μπορεί να γίνει χρήση τοπικού συνεργείου αντί ενός συνεργείου από μακριά. Αυτοί οι παράγοντες τονώνουν την τοπική οικονομία και μειώνουν το συνολικό ενεργειακό αποτύπωμα, εφόσον δεν απαιτείται μεταφορά από μακρυά. Παράλληλα τα εργαλεία και τα μηχανήματα που χρησιμοποιούνται σε αυτές τις κατασκευές συνήθως είναι πολύ φθηνά. Για παράδειγμα ένας τοίχος από συμπιεσμένο χώμα πάχους 36 εκατοστών είναι 10-15% πιο φθηνός στην κατασκευή από έναν τοίχο από τούβλα πάχους 23 εκατοστά 37.

37.

38.

39.

Εκτός από τα οικονομικά πλεονεκτήματα όμως, αυτές οι κατασκευές έχουν βιοκλιματικά χαρακτηριστικά και ιδιότητες που κάνουν την διαβίωση στο εσωτερικό τους καλύτερη για τους χρήστες. Αρχικά συμπεριλαμβανομένων της διαδικασίας μεταφοράς του χώματος στο οικόπεδο, της προετοιμασίας του πηλώδους και της κατασκευής, οι χωμάτινες κατασκευές απαιτούν μόνο περίπου το 1% της ενέργειας που απαιτούν οι αντίστοιχες διαδικασίες για μία κατασκευή από ψημένα τούβλα ή οπλισμένο σκυρόδεμα. Επίσης το πηλώδες σαν υλικό, συγκρατεί την θερμότητα στο εσωτερικό του λειτουργώντας σαν τοίχος μάζας. Απορροφά, δηλαδή, την ηλιακή θερμότητα την ημέρα και την αποδίδει στο εσωτερικό της κατασκευής το βράδυ. Ένα από τα θετικά χαρακτηριστικά που έχουν οι χωμάτινες κατασκευές που δεν απαντάται σε άλλες, είναι το γεγονός ότι παλιό και ξηρό πηλώδες που έχει χρησιμοποιηθεί ήδη, αν μουσκευτεί με αρκετό νερό, γίνεται επαναχρησιμοποιήσιμο. Ακόμα τα μη ψημένα χωμάτινα στοιχεία εξισορροπούν την υγρασία του εσωτερικού αέρα38 . Συγκεκριμένα η υγρασία στο εσωτερικό ενός κτιρίου από συμπιεσμένο χώμα διατηρείται μεταξύ 4060%, δηλαδή το ιδανικό εύρος υγρασίας για άτομα με αναπνευστικά προβλήματα και για την αποθήκευση ευπαθών αντικειμένων όπως βιβλία39 . Οι τοίχοι χωμάτινων κατασκευών παρέχουν πυρασφάλεια στο κτίριο, απορροφούν βλαβερούς ρύπους και προστατεύουν τα ξύλα και άλλα οργανικά υλικά που μπορεί να έχουν χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή. Σε σύγκριση με άλλες τεχνικές δόμησης που

Khadka B. Rammed earth, as a sustainable and structurally safe green building: a housing solution in the era of global warming and climate change. Springer. 2019, [Online] Available, https://doi.org/10.1007/s42107-019-00202-5 Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 14-17 Rammed Earth. Green Building. 2013, [Online] Available, https://greenbuildingcanada.ca/2013/rammed-earth/

29

Τεχνικές δόμησης με χώμα

30

χρησιμοποιούν χώμα ως βάση, η κατ’ αναλογία συρρίκνωση της συμπιεσμένης γης είναι σημαντικά χαμηλότερη, ενώ η σκληρότητα των δομικών στοιχείων υψηλότερη40 . Σε σύγκριση με τις πλινθοδομές που είναι η πιο συνήθης τεχνική δόμησης με χώμα, ο μονολιθικός χαρακτήρας της συμπιεσμένης γης παρέχει το πλεονέκτημα

της αντοχής έναντι των φυσικών φαινομένων και του χρόνου, προσδίδοντας μεγαλύτερη διάρκεια ζωής στις κατασκευές. Τέλος, ο χρόνος που απαιτείται κατά την διαδικασία της ξήρανσης των τοίχων από συμπιεσμένη γη είναι μικρότερος από τον αντίστοιχο χρόνο που απαιτεί μία κατασκευή από ωμόπλινθους ή από σκυρόδεμα41.

Πίνακας 2.1: Τα πλεονεκτήματα της χρήσης συμπιεσμένου χώματος

40.

41.

Khadka B. Rammed earth, as a sustainable and structurally safe green building: a housing solution in the era of global warming and climate change. Springer. 2019, [Online] Available, https://doi.org/10.1007/s42107-019-00202-5 Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 52, 59

31

Κεφάλαιο 3:

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν

3.1 Ιστορική αναδρομή Λόγω της φύσης τους οι χωμάτινες κατασκευές είναι πολύ δύσκολο να εξεταστούν ιστορικά. Αυτό γιατί είναι πολύ ευάλωτες στην φθορά, με αποτέλεσμα να έχουμε ελλιπείς πληροφορίες για την προέλευση και την εξέλιξη αυτής της τεχνοτροπίας κατασκευής. Οι περισσότερες πληροφορίες που έχουμε προέρχονται από κατασκευές μνημειακής

αρχιτεκτονικής και όχι απλές οικιστικές, καθώς οι πρώτες τείνουν να είναι καλύτερα διατηρημένες αλλά και καταγεγραμμένες σε διάφορες ιστορικές πηγές. Έτσι λοιπόν μπορεί να γίνει η παραδοχή, ότι η ύπαρξη μνημειακής αρχιτεκτονικής από συμπιεσμένο χώμα σημαίνει ότι το υλικό χρησιμοποιήθηκε και σε άλλες απλές οικιστικές κατασκευές.

Εικ. 3.1: Τμήμα από το Σινικό Τείχος στο Jiayuguan, Κίνα

Εικ. 3.2: Κάσμπαχ Amridil, Μαρόκο

Εικ. 3.3: Κάστρο στην Baños de la Encina, Ισπανία

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν

32

Η αρχιτεκτονική από συμπιεσμένο χώμα φαίνεται πως πρωτοεμφανίστηκε σε δύο τελείως ανεξάρτητα σημεία του κόσμου, στην Κίνα και την Μεσοποταμία. Η ιστορική κοινότητα διαφωνεί σχετικά με τον τόπο και την εποχή όπου πρωτοχρησιμοποιήθηκε αυτή η τεχνική, ωστόσο ορισμένοι μελετητές θεωρούν ότι έκανε την πρώτη εμφάνισή της περίπου στο 5000 π.Χ. στην Ασσυρία στην περιοχή της Μεσοποταμίας, καθώς έχουν βρεθεί ερείπια θεμελίων που φαίνεται να κατασκευάστηκαν με αυτόν τον τρόπο 42.

3.1.1 Κίνα Οι νομαδικοί λαοί της Βόρειας Κίνας ξεκίνησαν να εγκαθίσταται σε μόνιμους οικισμούς, στις παραποτάμιες περιοχές του Κίτρινου Ποταμού πλούσιες σε αλλούβιες αποθέσεις, περί τα 23101810 π.Χ. Βρέθηκαν χωμάτινα αμυντικά τείχη, τα

οποία φαίνεται πως κατασκευάστηκαν με την χρήση καλουπιών, αποσκοπώντας σε λείες κατακόρυφες επιφάνειες για καλύτερη προστασία από τους εχθρούς 43. Ωστόσο, η πρώτη σαφής χρήση συμπιεσμένης γης στην Κίνα, χρονολογείται στο 2000 π.Χ. περίπου, όπου στην περιοχή Χενάν της Κίνας έχουν βρεθεί απομεινάρια εμβόλων συμπύκνωσης και ξύλινων σανίδων που είχαν χρησιμοποιηθεί ως καλούπια. Το πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα χρήσης αυτής της τεχνικής στην Κίνα, είναι στην κατασκευή του Σινικού Τείχους. Αυτό στην πραγματικότητα έχει κατασκευαστεί σε πολλές φάσεις και από διαφορετικές αυτοκρατορίες, με τα πιο αρχαία ευρήματα να χρονολογούνται από το 700 π.Χ. (Εικ. 3.4). Ο πυρήνας του είναι φτιαγμένος από συμπιεσμένη γη και μόνο σε μερικά τμήματά του, έχει επικαλυφθεί από πέτρινες πλάκες, δίνοντας την εικόνα πως είναι πετρόχτιστο.

Εικ. 3.4: Κατασκευαστικές περίοδοι του Σινικού Τοίχους της Κίνας 42.

43.

Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 11-12 Augarde C, Gerrard C, Jaquin P. A Chronological Description of the Spatial Development of Rammed Earth Techniques. International journal of architectural heritage: conservation, analysis and restoration, 2008, σελ: 377-380

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν 3.1.2

Η εξάπλωση της τεχνικής, με αφετηρία την Κίνα

Η αρχική εξάπλωση της τεχνικής του συμπιεσμένου χώματος, με αφετηρία την Κίνα, οφείλεται σε δύο παράγοντες. Πρώτος είναι η μετανάστευση των Χάκκα και δεύτερος, ο Δρόμος του Μεταξιού. Ο λαός των Χάκκα που προέρχεται από τις περιοχές Σάνζι και Χενάν της σημερινής κεντρικής Κίνας έκανε παραδοσιακά συστηματική χρήση συμπιεσμένου χώματος. Δείγματα αυτών των κατασκευών, έχουν βρεθεί μέχρι και στο σημερινό Θιβέτ. Οι πολλαπλές μεταναστευτικές φάσεις των Χάκκα, ξεκινώντας από το 221 π.Χ. και φτάνοντας μέχρι τον 10ο αιώνα μ.Χ., έχουν παίξει πολύ σημαντικό ρόλο στην εδραίωση της χρήσης της τεχνικής της συμπιεσμένης γης στην Νότια Κίνα. Αποδείξεις αυτής της επιρροής είναι εμφανείς μέχρι και στα βασίλεια των Ιμαλαΐων του Λαντάχ στην Ινδία, του Μάστανγκ στο Νεπάλ και του Μπουτάν. Οι κατασκευές για τις οποίες είναι

ιδιαιτέρως γνωστοί οι Χάκκα, ονομάζονται Tulou και αποτελούν κατοικίες γιγαντιαίων διαστάσεων με την δυνατότητα στέγασης και προστασίας μεγάλου αριθμού ανθρώπων (Εικ. 3.5). Τα Tulou θα αναλυθούν σε μεγαλύτερο βάθος σε επόμενο κεφάλαιο. Το εμπόριο ανέκαθεν έπαιζε σημαντικό ρόλο στην διάδοση γνώσεων, ιδεών και τεχνοτροπιών. Ο Δρόμος του Μεταξιού, λόγω της έκτασής του και του πλήθους των διαφορετικών πολιτισμών που προσέγγιζε, θεωρείται ως ο πιο σπουδαίος εμπορικός χερσαίος δρόμος της ανθρώπινης ιστορίας. Μία από τις τεχνοτροπίες που ο Δρόμος του Μεταξιού βοήθησε να διαδοθούν σε άλλους πολιτισμούς, ήταν και αυτή των κατασκευών από συμπιεσμένο χώμα. Παράδειγμα αποτελούν οι κινέζικες πόλεις που βρίσκονταν πάνω σε αυτήν την οδό. Κατά την Δυναστεία των Τανγκ (618-907 μ.Χ.), λόγω των επιθέσεων που δέχονταν οι κινεζικές εκτάσεις από τουρκικά φύλα, πολλές από αυτές τις πόλεις 44 (για παράδειγμα οι Jiaohe, Gaochang and Xi’an) ,

Εικ. 3.5: Σύμπλεγμα Tianluokeng Tulou στο Ναντσίνγκ, Κίνα

Εικ. 3.6: Ερείπια των τειχών του Khar Balgas, Μογγολία

44.

Augarde C, Gerrard C, Jaquin P. A Chronological Description of the Spatial Development of Rammed Earth Techniques. International journal of architectural heritage: conservation, analysis and restoration, 2008, σελ: 380-384

33

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν

34

κατασκεύασαν αμυντικά τείχη από συμπιεσμένη γη. Έτσι, εξηγείται και η ανακάλυψη κατασκευών από συμπιεσμένο χώμα σε περιοχές από όπου περνούσε κοντά τους ο Δρόμος του Μεταξιού, όπως το Ουζμπεκιστάν και η πόλη Panjikent στο Τατζικιστάν. Το Panjikent οικοδομήθηκε τον 5ο αιώνα μ.Χ. και κατά τις Μουσουλμανικές κατακτήσεις το 722, λεηλατήθηκε αφήνοντάς την πόλη σε ερείπια. Τα τείχη και ορισμένα δάπεδα που διασώθηκαν, είναι κατασκευές από συμπιεσμένο χώμα. Καθώς οι χωμάτινες

κατασκευές δεν διαθέτουν ιδιαίτερη αντοχή, πολλές από αυτές δεν ήταν ικανές να αντέξουν τις λεηλασίες των Μουσουλμάνων και μεταγενέστερα, των Μογγόλων. Τέτοιο παράδειγμα αποτελεί η πόλη Khar Balgas στην Μογγολία της οποίας μόνο τα τείχη έχουν επιβιώσει, κατασκευασμένα με την χρήση αυτής της τεχνικής (Εικ. 3.6). Καθώς από την περιοχή δεν περνούσε ο Δρόμος του Μεταξιού, είναι εμφανής η γενική επίδραση που είχε αυτή η τεχνική και στις γειτονικές εκτάσεις 45.

Εικ. 3.7: Τοποθεσίες όπου συναντάται συμπιεσμένο χώμα στην Κίνα και κεντρική Ασία

45.

Augarde C, Gerrard C, Jaquin P. A Chronological Description of the Spatial Development of Rammed Earth Techniques. International journal of architectural heritage: conservation, analysis and restoration, 2008, σελ: 381-384

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν 3.1.3 Φοίνικες Στην άλλη άκρη της Ασίας, η τεχνική της συμπιεσμένης γης ανακαλύφθηκε από τους Φοίνικες, παράλληλα με τους Κινέζους. Αυτοί γνώρισαν την ακμή του πολιτισμού τους περίπου το 1200-700 π.Χ. όταν και εξαπλώθηκαν ιδρύοντας αποικίες σε πολλές περιοχές της Μεσογείου, συμπεριλαμβανομένης της Καρχηδόνας το 814 π.Χ. Στις αρχαιολογικές ανασκαφές τόσο στην περιοχή του Λεβάντε, από όπου και προέρχονται, όσο και στις αποικίες τους στη Βόρεια Αφρική (για παράδειγμα την Υτική, την Kerkouane και την Καρχηδόνα στην σημερινή Τυνησία) και στην Ισπανία, ανακαλύφθηκαν ευρήματα που αποδεικνύουν την χρήση συμπιεσμένου χώματος στις κατασκευές τους. Εξ αυτών, η Καρχηδόνα μπόρεσε να αναπτυχθεί σε μία πολύ ισχυρή δύναμη, η οποία με την σειρά της

ίδρυσε τις δικιές της αποικίες, εξαπλώνοντας περαιτέρω την τεχνική (Εικ. 3.8). Μάλιστα, στην Ισπανία έχουν ανακαλυφθεί παρατηρητήρια από συμπιεσμένο χώμα που κατασκευάστηκαν κατά την εισβολή του Καρχηδόνιου στρατηγού Αννίβα 46 στην Ιβηρική Χερσόνησο το 218 π.Χ. .

3.1.4

Η εξάπλωση της τεχνικής, με αφετηρία τους Φοίνικες

Είναι αδύνατο να μελετηθεί η ιστορία της Καρχηδόνας χωρίς την αναφορά στην βασική αντίπαλο δύναμή της, στην Ρώμη. Οι Ρωμαίοι, φαίνεται ότι γνώριζαν την τεχνική του συμπιεσμένου χώματος, χωρίς όμως να την χρησιμοποιούν πολύ συχνά. Το δομικό υλικό της επιλογής τους που είχε αντίστοιχες ιδιότητες, ήταν το τσιμέντο και φαίνεται ότι δεν είχαν χρειαστεί να το αντικαταστήσουν στην παραδοσιακή και

Εικ. 3.8: Χάρτης του Φοινικικού Κόσμου

46.

Augarde C, Gerrard C, Jaquin P. A Chronological Description of the Spatial Development of Rammed Earth Techniques. International journal of architectural heritage: conservation, analysis and restoration, 2008, σελ: 384-387

35

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν

36

μνημειακή τους αρχιτεκτονική. Ωστόσο, στα Δέκα Βιβλία Αρχιτεκτονικής του Βιτρούβιου το 2723 π.Χ. αναφέρεται η χρήση του συμπιεσμένου χώματος στην πόλη της Μασσαλίας. Ανασκαφές που έγιναν σε ερείπια του 3ου αιώνα μ.Χ. στο Entremont, το Μαρτίγκ, το Μαρινιάν, το Ruscino και την Λυών, στη νότια Γαλλία, δείχνουν την χρήση συμπιεσμένου χώματος σε τμήματα τοίχων. Εδώ θα ήταν καλό να σημειωθεί ότι το pisé de terre, δηλαδή η γαλλική ονομασία της τεχνικής, προέρχεται από το λατινικό ρήμα pinsere που σημαίνει συμπιέζω. Με την άνοδο και εξάπλωση του Ισλάμ φαίνεται πως αυξήθηκε και η χρήση του συμπιεσμένου χώματος, κυρίως κατά τις δυναστείες των Αλμοραβίδων (1040-1147) και των Αλμοάδων (1121-1269). Σημαντικά παραδείγματα χρήσης αυτής της τεχνικής είναι τα Βερβερικά Κάσμπαχ δίπλα στα ποτάμια Drâa και Dadès του Μαρόκο (Εικ. 3.10), όπως και τα τείχη του Μαρακές, πόλη που είχε αποτελέσει πρωτεύουσα και των δύο αυτών

Εικ. 3.9: Ρωμαϊκή κατοικία στο Εμπόριο, Ισπανία

47.

δυναστειών. Μέχρι και σήμερα, μεγάλο μέρος των παραδοσιακών κατασκευών στο Μαρόκο, οικοδομούνται με την χρήση συμπιεσμένου χώματος. Η κατάκτηση του μεγαλύτερου μέρους της Ιβηρικής Χερσονήσου από το Ισλάμ (711-1492), έφερε και την αυξημένη παρουσία κατασκευών με την χρήση συμπιεσμένου χώματος. Ένα από τα πρώτα τέτοια παραδείγματα είναι τα τείχη της πόλης Catalayud στην Σαραγόσα της Ισπανίας, που χρονολογούνται το 884. Εσωτερικές διαμάχες που υπήρχαν μεταξύ διαφόρων ισλαμικών βασιλείων της Ισπανίας τον 10ο αιώνα, δημιούργησαν την ανάγκη για γρήγορη κατασκευή ανθεκτικών οχυρώσεων. Η πιο αποτελεσματική μέθοδος φαίνεται ότι επιτεύχθηκε με την χρήση της τεχνικής της συμπιεσμένης γης, με το πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα να είναι η οχύρωση του ανακτόρου Αλκάθαρ στην Γρανάδα 47. Τους επόμενους αιώνες, με αφετηρία την Γαλλία και την εκχριστιανισμένη πλέον Ισπανία, η τεχνική διαδόθηκε στις γειτονικές τους χώρες. Για

Εικ. 3.10: Το Κάσμπαχ του Timiderte στην κοιλάδα του Drâa, Μαρόκο

Augarde C, Gerrard C, Jaquin P. A Chronological Description of the Spatial Development of Rammed Earth Techniques. International journal of architectural heritage: conservation, analysis and restoration, 2008, σελ: 384-387

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν παράδειγμα, περίπου στο 1660 πέρασε μέσω της Λυών της Γαλλίας, στην γειτονική Ελβετία με –πιθανώς- την πρώτη τέτοια κατασκευή, το κάστρο της οικογένειας Gonzenbach στο Hauptwill. Η ανακάλυψη της τυπογραφίας από τον

Γουτεμβέργιο το 1455, διευκόλυνε πολύ την διάδοση της γνώσης. Έτσι, από τον 16ο αιώνα και μετά, βλέπουμε την εμφάνιση πολλών βιβλίων και εγχειριδίων με βασικό θέμα τις χωμάτινες κατασκευές48.

Εικ. 3.11: Τοποθεσίες όπου συναντάται συμπιεσμένο χώμα στην Ευρώπη και Βόρεια Αφρική

48.

Augarde C, Gerrard C, Jaquin P. A Chronological Description of the Spatial Development of Rammed Earth Techniques. International journal of architectural heritage: conservation, analysis and restoration, 2008, σελ: 384-387

37

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν

38

3.1.5 Η εποχή μετά την ανακάλυψη της Αμερικής 3.1.5.1 Αμερική Η τεχνική του συμπιεσμένου χώματος δεν φαίνεται να είχε εφευρεθεί από τους ιθαγενείς κατοίκους των Αμερικανικών ηπείρων κατά την προκολομβιανή εποχή. Με την ανακάλυψη και τον αποικισμό των ηπείρων από τους Ευρωπαίους, είναι φυσικό ότι το ταξίδι προς τον “Νέο Κόσμο” το έκαναν και χτίστες και μηχανικοί, εκτός των άλλων αποίκων. Καθώς μεγάλο μέρος αυτών, κατάγονταν από την Ισπανία, δηλαδή ένα βασίλειο στο οποίο η χρήση του συμπιεσμένου χώματος ήταν συνήθης, έφεραν μαζί τους και την τεχνογνωσία αυτής της τεχνικής. Το πρώτο κτίριο από αυτόν τον τύπο χωμάτινων κατασκευών, οικοδομήθηκε στην πόλη του Αγίου Αυγουστίνου, στην Φλόριντα, το 1556, ενώ δεν άργησε η εδραίωση της τεχνικής και στην Βραζιλία. Κατά τον 18ο και 19ο αιώνα, η πόλη Σάο Πάολο της Βραζιλίας είδε την ανέγερση μεγάλου

Εικ. 3.12: Εκκλησία στην περιοχή Morumbi, Βραζιλία 49.

αριθμού κτιρίων με την χρήση αυτής της τεχνικής, όμως μετά από μία μεγάλη πλημύρα το 1850 και την δημόσια αναταραχή που ακολούθησε, η τεχνική εγκαταλείφθηκε σχεδόν ολοκληρωτικά. Ένα παράδειγμα από αυτές τις κατασκευές που ζει στις μέρες μας, είναι η διάσημη εκκλησία της περιοχής Morumbi στο Σάο Πάολο, που πλέον έχει μετατραπεί σε Εθνικό μνημείο49 (Εικ. 3.12). Στην Βόρεια Αμερική συναντήθηκε η τεχνική που είχε αναπτυχτεί στις δύο άκρες της Ευρασίας, την Κίνα και την δυτική Ευρώπη. Παράδειγμα τέτοιου κτιρίου αποτελεί το κατάστημα βοτάνων που έχτισαν Κινέζοι μετανάστες στη Fiddletown της Καλιφόρνιας, περίπου το 1850. Το κατάστημα κατασκευασμένο από συμπιεσμένο χώμα, με όνομα The Chew Kee Store, σήμερα είναι μουσείο. Αντίστοιχα, Γερμανοί μετανάστες έχτιζαν με αυτήν την τεχνική στη Νέα Υόρκη και την Πενσυλβάνια. Λέγεται ότι το σπίτι του τρίτου Πρόεδρου των Η.Π.Α Τόμας Τζέφερσον, στο Μοντιτσέλο της Βιρτζίνια, οικοδομήθηκε από συμπιεσμένο χώμα.

Εικ. 3.13: Εκκλησία του Άγιου Θωμά, Καναδάς

Augarde C, Gerrard C, Jaquin P. A Chronological Description of the Spatial Development of Rammed Earth Techniques. International journal of architectural heritage: conservation, analysis and restoration, 2008, σελ: 388

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν

Εικ. 3.14: Τοποθεσίες όπου συναντάται συμπιεσμένο χώμα στην Βορειοδυτική Αμερική

39

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν

40

3.1.5.2 Ευρώπη Το τέλος του 18ου αιώνα και ο 19ος στην Ευρώπη, χαρακτηρίζονται από ένα πολιτικό κλίμα επανάστασης που είχε σαν κεντρικό άξονα την αναβάθμιση της ζωής των κοινών πολιτών και εργατών. Η τεχνική της συμπιεσμένης γης έδωσε στις εργατικές κοινωνίες την μέθοδο να χτίσουν γρήγορα, εύκολα και φθηνά τις κατοικίες τους, με τον τρόπο που αυτοί ήθελαν. Ιδιαιτέρως σημαντικά ήταν τα διάφορα τεύχη και βιβλία που κυκλοφόρησαν εκείνην την εποχή, με απλές οδηγίες για τέτοιες κατασκευές. Τα πιο σημαντικά ήταν τα βιβλία του Γάλλου αρχιτέκτονα François Cointeraux το 1791. Αυτός ζούσε στην Λυών, ανακάλυψε εκ νέου την τεχνική που χρησιμοποιούσαν οι αρχαίοι Φοίνικες σχεδόν 2000 χρόνια πριν και πειραματίστηκε πάνω της. Η δουλειά του

κυκλοφόρησε σε πολλά μέρη της Ευρώπης και μεταφράστηκε στα Γερμανικά, Ιταλικά, και Αγγλικά, ενώ έφτασε και στις Η.Π.Α. το 1806. Παράλληλα, από τις αρχές του 18ου αιώνα η τεχνική έγινε πολύ διάσημη στην Νορβηγία και την Σουηδία. Εκεί χρησιμοποιήθηκε μία μείξη πηλώδους με ασβεστοκονίαμα και αδρανή. Η διάδοση της χρήσης της τεχνικής δικαιολογείται και από την οικολογική κρίση που υπήρχε στην Ευρώπη, κατά την οποία θεωρούνταν σημαντική η εύρεση εναλλακτικών τρόπων δόμησης πέραν του ξύλου, αποσκοπώντας στην καταπολέμηση της αποψίλωσης των δασών. Ωστόσο, μετά την εισαγωγή της τεχνικής κατασκευής με την χρήση τοπικού τσιμέντου στην Σκανδιναβία στις αρχές του 20ου αιώνα, η τεχνική του συμπιεσμένου χώματος παρήκμασε50.

Εικ. 3.15: Κτίριο που ακολουθεί τα πρότυπα του Cointeraux, Ελβετία

50.

Εικ. 3.16: 6όροφη πολυκατοικία, Γερμανία

Augarde C, Gerrard C, Jaquin P. A Chronological Description of the Spatial Development of Rammed Earth Techniques. International journal of architectural heritage: conservation, analysis and restoration, 2008, σελ: 388-389

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν 3.1.5.3 Ωκεανία Ο 18ος και 19ος αιώνας είδαν, εκτός των άλλων, και μαζικές μεταναστεύσεις πληθυσμών. Η μετακίνηση λαών σε Βόρεια Αμερική, Αυστραλία και Νέα Ζηλανδία οδήγησε και στην εξάπλωση γνώσεων και τεχνοτροπιών που δεν υπήρχαν προηγουμένως σε αυτές τις περιοχές. Η τεχνική του συμπιεσμένου χώματος εξαπλώθηκε από την αγροτική, στην αστική Κίνα και από την Ευρώπη, στην Αυστραλία και Νέα Ζηλανδία. Η πιο παλιά ένδειξη χρήσης της τεχνικής στην Ωκεανία φαίνεται σε πρωτοσέλιδο άρθρο της εφημερίδας Hobart Town Gazette στην 51 Τασμανία της Αυστραλίας τον Μάιο του 1823 .

Εικ. 3.17: Οικία Pompallier, Νέα Ζηλανδία

51.

Το 1839 γίνεται μία ακόμη αναφορά, αυτήν την φορά στην εφημερίδα The Southern Australian, σύμφωνα με την οποία 30 σπίτια της περιοχής ήταν κατασκευασμένα από συμπιεσμένο χώμα. Στην Νέα Ζηλανδία οι πρώτοι Ευρωπαίοι άποικοι άρχισαν να χτίζουν χωμάτινες κατασκευές με διάφορες τεχνικές, όμως αυτές εγκαταλείφτηκαν μετά από τους σεισμούς του 1846 και 1855. Ίσως το πιο καλό παράδειγμα κατασκευής από συμπιεσμένο χώμα, της περιοχής, να είναι η Οικία Pompallier, στην πόλη Russell, το οποίο οικοδομήθηκε το 1842 και έχει διατηρηθεί μέχρι σήμερα, με την βοήθεια διαφόρων συντηρήσεων (Εικ. 3.17).

Εικ. 3.18: Κατοικία στο Περθ, Αυστραλία

Augarde C, Gerrard C, Jaquin P. A Chronological Description of the Spatial Development of Rammed Earth Techniques. International journal of architectural heritage: conservation, analysis and restoration, 2008, σελ: 390-392

41

42

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν

Εικ. 3.19: Τοποθεσίες όπου συναντάται συμπιεσμένο χώμα στην Αυστραλία και Νέα Ζηλανδία

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν 3.1.5.4 Ο 20ος αιώνας Το πρώτο μισό του 20ού αιώνα είδε τους δύο καταστροφικότατους Παγκόσμιους Πολέμους. Η κατασκευή από συμπιεσμένο χώμα βοήθησε και στις δύο περιπτώσεις, στην γρήγορη και φθηνή ανοικοδόμηση των πληγεισών από τους πολέμους περιοχών. Επίσης, η τεχνολογική ανακάλυψη της γραφομηχανής το 1874 έκανε την συγγραφή και διάδοση των επιστημονικών συγγραμμάτων πιο εύκολη και γρήγορη, με αποτέλεσμα να βλέπουμε από τον 20ο αιώνα και ύστερα, την συγγραφή πολλών εγχειριδίων για τις χωμάτινες κατασκευές. Κατά την περίοδο του Μεσοπολέμου, παραδείγματα τέτοιων εγχειριδίων αποτελούν το 1919 στο Η.Β. από τον Ουαλό αρχιτέκτονα William-Ellis και το 1924 στις Η.Π.Α. από τον Karl Ellington. Κατά τα οικονομικά μέτρα New Deal (1933-1938) του προέδρου Ρούσβελτ των Η.Π.Α, που ακολούθησαν την παγκόσμια οικονομική ύφεση του 1929, οι

Πολιτείες είδαν την ανοικοδόμηση μεγάλου αριθμού κτιρίων με την χρήση αυτής της τεχνικής του συμπιεσμένου χώματος. Ομοίως, μετά τον 2ο Παγκόσμιο Πόλεμο, η Ευρώπη είδε την ανοικοδόμηση πολυάριθμων τέτοιων κατασκευών. Στην Ανατολική Γερμανία για παράδειγμα, η χρήση συμπιεσμένου χώματος έγινε πολύ συνήθης, καθώς ήταν φθηνή και χρησιμοποιούσε διαθέσιμα στους κατοίκους υλικά. Το ίδιο έγινε και στην Σκανδιναβία, την Αυστραλία και τις Η.Π.Α, ενώ συγχρόνως δημοσιεύτηκαν πολλά νέα εγχειρίδια. Επιπλέον με στόχο την μελέτη των χωμάτινων κατασκευών ιδρύθηκαν εργαστήρια σε πολλά πανεπιστήμια, με παράδειγμα το εργαστήριο CRATerre στο Πανεπιστήμιο της Γκρενόμπλ στην Γαλλία. Τέλος, στα τέλη του 20ού αιώνα και έως σήμερα, η τεχνική του συμπιεσμένου χώματος έχει δει μία ανάπτυξη και αύξηση της χρήσης της, ως μία βιώσιμη και φιλική προς το περιβάλλον λύση52.

Εικ. 3.20: Σημεία “σταθμοί” της εξέλιξης της τεχνικής του συμπιεσμένου χώματος 52.

Augarde C, Gerrard C, Jaquin P. A Chronological Description of the Spatial Development of Rammed Earth Techniques. International journal of architectural heritage: conservation, analysis and restoration, 2008, σελ: 392-396

43

44

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν 3.2 Ανάλυση ιστορικών παραδειγμάτων Η αποτελεσματικότητα μιας τεχνικής δόμησης καθορίζεται στην πράξη από την επιτυχία των κατασκευών, να καλύπτουν τις ανάγκες για τις οποίες δημιουργήθηκαν. Μία τεχνική δόμησης μπορεί να θεωρηθεί τόσο αποτελεσματική, όσον και τα πιο αποτελεσματικά της παραδείγματα. Αυτό το επιχείρημα μπορεί

Εικ. 3.21: Σύμπλεγμα Chuxi Tulou στην περιοχή Yongding, Κίνα

Εικ. 3.22: Το Ksar Αΐτ-Μπεν-Χαντού, Μαρόκο

να υποστηριχθεί έντονα στην περίπτωση όπου το παράδειγμα για το οποίο γίνεται λόγος δεν αποτελεί μία μεμονωμένη κατασκευή, αλλά είναι κομμάτι της παραδοσιακής αρχιτεκτονικής ενός ολόκληρου λαού, που τον βοήθησε να επιβιώσει και να εξελιχθεί μέσα από αντίξοες συνθήκες. Τέτοια παραδείγματα ευρείας χρήσης του συμπιεσμένου χώματος, αποτελούν τα Tulou στην Κίνα και τα Κάσμπαχ και Ksour στο Μαρόκο.

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν 3.2.1 Tulou 3.2.1.1 Γενικές πληροφορίες Τα Tulou είναι συγκροτήματα κατοικιών που έχτιζε η φυλή των Χάκκα στην νοτιοανατολική Κίνα μεταξύ 12ου και 20ού αιώνα 53. Οι Χάκκα έφτασαν εκεί ως αποτέλεσμα κυμάτων μετανάστευσης από τις περιοχές Σάνζι και Χενάν, για να ξεφύγουν από πολέμους και φυσικές καταστροφές. Η μετανάστευση αυτή ήταν σταδιακή και κράτησε για μεγάλη περίοδο, από το 221 π.Χ. μέχρι τον 10ο αιώνα μ.Χ. Οι εξωτερικοί τοίχοι των Tulou κατασκευάζονταν με την χρήση της τεχνικής του

συμπιεσμένου χώματος, ευρήματα της οποίας έχουν βρεθεί σε αυτές τις περιοχές από το 1600 π.Χ. Τα συγκροτήματα των Χάκκα εντοπίζονται στις σημερινές γειτονικές περιοχές Φουτσιάν, Τσιανγκσί και Κουανγκτούνγκ. Ο διαχωρισμός των συγκροτημάτων από τις διαφορετικές περιοχές μπορεί να γίνει σύμφωνα με την κυρίαρχη μορφολογία των κατασκευών. Στην Τσιανγκσί κυριαρχούν τα συγκροτήματα που τα περιβάλλουν τετραγωνικά τείχη, στην Φουτσιάν τα κυκλικής κάτοψης συγκροτήματα και στην Κουανγκτούνγκ μία μείξη τετράγωνης και κυκλικής κάτοψης54 (Εικ. 3.23). Από αυτές τις κατηγορίες, θα επικεντρωθούμε στη δεύτερη.

Εικ. 3.23: Η μετανάστευση των Hakka και οι κατηγορίες των Tulou 53.

54.

Hosagrahar Jyoti. Fujian Tulou. UNESCO. 2008, [Online] Available, https://whc.unesco.org/en/list/1113 Kazutoshi K. Spatial Order and Typology of Hakka Dwellings. International Workshop on Rammed Earth Materials and Sustainable Structures & Hakka Tulou Forum 2011: Structures of Sustainability, 2011

45

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν

46

Τα Tulou συναντώνται σε οροπέδια του νοτιοδυτικού τμήματος της Φουτσιάν. Έχουν ύψος τριών ή τεσσάρων ορόφων με έντονο εσωστρεφή χαρακτήρα, καθώς έχουν μία μεγάλη αυλή-αίθριο στο κέντρο προς την οποία είναι στραμμένοι όλοι οι χώροι. Ο αμυντικός χαρακτήρας τους είναι εμφανής. Αποσκοπώντας στην προστασία των κατοίκων συνήθως είχαν μόνο μία είσοδο, που την αμπάρωνε μία ξύλινη πόρτα περίπου 13 εκατοστών πάχους.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, σωλήνες από μπαμπού τοποθετούνταν κατά την κατασκευή του Tulou μέσα στον εξωτερικό τοίχο του δεύτερου ορόφου, πάνω από την ξύλινη πόρτα. Έτσι, στην περίπτωση που εχθροί είχαν την πρόθεση να της βάλουν φωτιά για να εισβάλλουν, οι κάτοικοι θα άδειαζαν νερό από τους σωλήνες, δημιουργώντας μία κουρτίνα νερού που θα προστάτευε την πύλη (Εικ. 3.24, 3.25), όπως για παράδειγμα στο Huaiyuan Lou (Εικ. 3.26) και στο Yi Jing Lou 54.

Εικ. 3.24: Τα στόμια των σωλήνων από μπαμπού με σκοπό την ρίψη νερού

Εικ. 3.25: Τομή του συστήματος προστασίας της εξωτερικής εισόδου

Εικ. 3.26: Εξωτερική όψη του Huaiyuan Lou 55.

Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou: Springer, 2009, σελ: 26, 192-193

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν Επίσης τα στραμμένα προς τα έξω παράθυρα βρίσκονταν από τον πρώτο όροφο και πάνω56και είχαν πολύ μικρό μέγεθος επιτρέποντας τον αμυνόμενο να σημαδεύει και να πυροβολεί στους επιτιθέμενους χωρίς να εκτίθεται, ενώ οι εξωτερικοί τοίχοι είχαν μεγάλο πάχος, 2-3 μέτρων στην βάση, το οποίο μειωνόταν περίπου στο 1 μέτρο στον τελευταίο όροφο. Τέλος σε ορισμένα Tulou είχαν κατασκευαστεί μικρά τούνελ διαφυγής, όπως για παράδειγμα στο Wan Bi Lou και στο Er Yi Lou της Φουτσιάν 57. Ο λόγος που αυτά τα κτίρια είχαν αυτόν τον φρουριακό χαρακτήρα ήταν, κατά κύριο λόγο, η έχθρα που

είχε αναπτυχθεί με τους ντόπιους κατοίκους αυτών των περιοχών, τους Minnan, αλλά και για προστασία από ληστές. Οι Minnan, με την σειρά τους, επίσης έχτιζαν Tulou, αντιγράφοντας την τεχνική των Χάκκα 58 . Σε αντίθεση με την απλή εξωτερική όψη, το εσωτερικό ήταν χτισμένο αποσκοπώντας στην άνεση και ήταν διακοσμημένο με παραδοσιακές τεχνικές. Το κάθε κτίριο είχε την δυνατότητα να στεγάζει εώς 800 ανθρώπους 59 καθώς και διαφόρων ειδών εγκαταστάσεις, όπως πηγάδια, αίθουσα τελετών και οπλοστάσια. Ο ρόλος της οικογένειας και της κοινότητας ήταν ιδιαιτέρως

Εικ. 3.27: Οι αμυντικές λειτουργίες ενός Tulou

56.

57.

58.

59.

Hosagrahar Jyoti. Fujian Tulou. UNESCO. 2008, [Online] Available, https://whc.unesco.org/en/list/1113 Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou: Springer, 2009, σελ: 188-196 Wong E. Monuments to Clan Life Are Losing Their Appeal. The New York Times. 2011, [Online] Available, https://www.nytimes. com/2011/03/23/world/asia/23yongding.html Briseghella B, Frangedaki E, Gao X, Lagaros N, Marano G, Meimaroglou N, Sargentis F. Fujian Tulou Rammed Earth Structures: Optimizing Restoration Techniques Through Participatory Design and Collective Practices. 1st International Conference on Optimization-Driven Architectural Design, 2019.

47

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν

48

έντονος, καθώς όλες αυτές οι εγκαταστάσεις ήταν κοινόχρηστες, ενώ ακόμη και οι καρποί από τα γύρω εδάφη και τα χωράφια μοιράζονταιν ισάξια σε όλους τους κατοίκους. Πολλές φορές τα κτίρια αυτά, λόγω της μοναδικότητας και του μεγέθους τους, είχαν και ξεχωριστά ονόματα και λειτουργούσαν σαν ξεχωριστά χωριά. Το 2008,

46 Tulou κηρύχθηκαν Μνημεία Παγκόσμιας Κληρονομιάς της UNESCO 60 . Σύμφωνα με την UNESCO, στην Φουτσιάν βρίσκονται 30.000 Tulou, ωστόσο ορισμένοι μελετητές διαφωνούν, λέγοντας ότι στην πραγματικότητα είναι μόλις 3733, τα 1193 εκ των οποίων έχουν κυκλική κάτοψη61.

Εικ. 3.28: Σχέδια του Cheng Qi Lou

60.

61.

Hosagrahar Jyoti. Fujian Tulou. UNESCO. 2008, [Online] Available, https://whc.unesco.org/en/list/1113 Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou: Springer, 2009, σελ: 13

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν Δεδομένης της διαθέσιμης τεχνολογίας που είχαν στην διάθεσή τους οι Χάκκα, είναι λογικό ότι χρειάζονταν δεκάδες ή σε ορισμένες περιπτώσεις και εκατοντάδες άνθρωποι για να χτιστεί ένα Tulou. Αυτοί συνήθως προέρχονταν από μία ευρύτερη οικογένεια με κοινό επώνυμο (clan). Το κτίριο ολοκληρωνόταν μετά από χρόνια, μπορεί και δεκαετίες. Για παράδειγμα, το Cheng Qi

Lou (που ονομάζεται και “ο βασιλιάς των Tulou”), χρειάστηκε 81 χρόνια για να ολοκληρωθεί τελικά το 1709. Έχοντας διάμετρο 62.5 μέτρων, περιέχει 402 δωμάτια και κάποτε στέγαζε περίπου 800 άτομα συγχρόνως (Εικ. 3.28). Το μικρότερο Tulou, με το όνομα Cui Lin Lou, έχει μόνο 16 δωμάτια, με διάμετρο μόλις 14 μέτρα, κατασκευασμένο το 1617 62 (Εικ. 3.29).

Εικ. 3.29: Σχέδια του Cui Lin Lou

62.

Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou: Springer, 2009, σελ: 99-103, 116, 128-129

49

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν

50

3.2.1.2 Η κατασκευή Η διαδικασία κατασκευής του Tulou είναι πολύ περίπλοκη. Το κτίριο, όπως και όλες οι παραδοσιακές κινέζικες κατασκευές, θα πρέπει να βρίσκεται σε τοποθεσία, και να χτιστεί σύμφωνα με το Φενγκ Σούι και την αρμονία με την φύση. Η ιδανική τοποθεσία που να υπακούει σε αυτήν την φιλοσοφία, είναι σε πρόποδες βουνού και δίπλα σε ποτάμι, όπου και συναντώνται τα περισσότερα Tulou63 . Αφού επιλεγεί το οικόπεδο, πρέπει να καθοριστεί το ακριβές σημείο του κτιρίου. Αυτό δεν γίνεται με την επιλογή του κέντρου του κύκλου της κάτοψης, όπως πιθανώς θα περιμέναμε, αλλά με τον καθορισμό της θέσης της εισόδου, σύμφωνα με το Φενγκ Σούι64 . Στην συνέχεια καθορίζεται η κατεύθυνση και το μήκος

Εικ. 3.30: Βήμα 1 - Τοποθέτηση και χάραξη 63.

64.

65.

του βασικού άξονα που περνά από το κέντρο της εισόδου, οπότε έτσι καθορίζεται το κέντρο του κύκλου και κατ’ επέκταση η χάραξη όλης της κατασκευής. Αυτή αποτελείται από ομόκεντρους κύκλους και ακτίνες, που σημαδεύονται με τη χρήση ασβέστη στο χώμα (Εικ. 3.30). Δεύτερο βήμα είναι η χάραξη των θεμελίων. Αναλόγως με την ποιότητα του εδάφους, η στάθμη των θεμελίων προβλέπεται σε βάθος 0,62 μέτρα. Η κατασκευή των θεμελίων όπως και η υπερυψωμένη βάση του κτιρίου, γίνεται με την χρήση πετρών που βρίσκονται σε κοντινά ποτάμια και βότσαλων για να γεμίσουν τα κενά. Το ύψος της πέτρινης βάσης διαφέρει αναλόγως την περιοχή. Συνήθως κυμαίνεται μεταξύ 0,6-1 μέτρο. Σε περιοχές που έχουν πλημύρες, αυτή γίνεται όσο ψηλή χρειάζεται ώστε να μην την ξεπεράσει το νερό 65 (Εικ. 3.31).

Εικ. 3.31: Βήμα 2 - Χτίσιμο της πέτρινης βάσης

Briseghella B, Frangedaki E, Gao X, Lagaros N, Marano G, Meimaroglou N, Sargentis F. Fujian Tulou Rammed Earth Structures: Optimizing Restoration Techniques Through Participatory Design and Collective Practices. 1st International Conference on Optimization-Driven Architectural Design, 2019.

Kazutoshi K. Spatial Order and Typology of Hakka Dwellings. International Workshop on Rammed Earth Materials and Sustainable Structures & Hakka Tulou Forum 2011: Structures of Sustainability, 2011 Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou: Springer, 2009, σελ: 197-201

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν Πάνω από τη βάση, με την χρήση δύο ξύλινων σανίδων εκατέρωθεν του πλάτους του τοίχου, σχηματίζεται το καλούπι μέσα στο οποίο θα χυθεί το πηλώδες σε στρώσεις. Το καλούπι αυτό μετακινείται οριζόντια εώς ότου ολοκληρωθεί το μήκος του κτιρίου και μόνον τότε μετακινείται κατακόρυφα στην επόμενη στρώση (Εικ. 3.32). Οι σανίδες του καλουπιού είναι συνήθως από κέδρο, 5-7 εκατοστά πάχος, 40 εκατοστά ύψος και 1.5-2 μέτρα μήκος. Στο σημείο της επαφής του καλουπιού με το ήδη διαστρωμένο χώμα και πάνω σε αυτό τοποθετείται ένα εγκάρσιο ξύλο το οποίο συγκρατεί το καλούπι στην οριζόντια και κατακόρυφη θέση του. Στην ελεύθερη πλευρά του καλουπιού, ένα ακόμα εγκάρσιο ξύλινο κομμάτι, ‘κλείνει’ το καλούπι. Στην κάτω πλευρά του, αφήνονται δύο τρύπες, στις οποίες τοποθετούνται κλαδιά μπαμπού, με τον σκοπό να λειτουργήσουν ως οπλισμός. Το πιο σημαντικό εργαλείο για την

Εικ. 3.32: Βήμα 3 - Κατασκευή τοίχων

66.

συμπίεση του χώματος ονομάζεται Chong Chu και είναι ένα ξύλινο έμβολο 1,6 μέτρων μήκους με μείωση στην μέση για καλύτερο χειρισμό. Η μία του άκρη είναι πιο φαρδιά, για την πιο μαζική συμπίεση του χώματος, ενώ η άλλη άκρη, λίγο πιο μυτερή με σιδερένια άκρη, για συμπίεση στις άκρες και στις γωνίες του τοίχου. Το χώμα που χρησιμοποιείται, προέρχεται από το οικόπεδο και την γύρω περιοχή. Στην Φουτσιάν το χώμα είναι κατά κύριο λόγω ιλυώδες με υψηλή περιεκτικότητα σε άμμο, καθιστώντας το κατάλληλο για την χρήση ως συμπιεσμένο χώμα. Με την προσθήκη ασβέστη, αυξάνεται η αντοχή του τοίχου ενώ κάποιες φορές γίνεται προσθήκη ζαχαρόνερου και κολλώδες ρυζιού, για την επιπλέον ενίσχυσή του. Επίσης κατά την διάρκεια της συμπίεσης τοποθετείται οπλισμός από κλαδιά ή μπαμπού στο εσωτερικό των καλουπιών 66(Εικ. 3.32). Η έγχυση και η συμπύκνωση

Εικ. 3.33: Εργαλεία συμπύκνωσης του χώματος

Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou: Springer, 2009, σελ: 201-203

51

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν

52

του πηλώδους γίνεται σε στρώσεις. Για την συμπύκνωση του χώματος σε ύψος ενός καλουπιού (ύψους 40 περίπου εκατοστών) θα χρειάζονταν συμπύκνωση 4-5 στρώσεων πηλώδους. Προκειμένου να ολοκληρωθεί η διαδικασία για το ύψος ενός καλουπιού σε ολόκληρο το μήκος τοίχου ενός μεγάλου Tulou θα χρειαζόταν περίπου μισός μήνας δουλειά. Λόγω του αέρα και του ήλιου, οι δύο πλευρές ενός τοίχου δεν στεγνώνουν με την ίδια ταχύτητα, ειδικά σε περιπτώσεις όπου το πάχος των τοίχων είναι πολύ μεγάλο. Κατά την ξήρανση και την συρρίκνωση του τοίχου, λοιπόν, αυτός μπορεί να αλλάξει κλίση και να σταματήσει να είναι κατακόρυφος. Οι Χάκκα λένε ότι “ο ήλιος

μπορεί να σπρώξει τον τοίχο”. Για να αποφύγουν το ενδεχόμενο να απλώσουν οι τοίχοι, τους έχτιζαν εξ αρχής με μία μικρή κλίση προς την πλευρά που είναι ο ήλιος, ώστε κατά την ξήρανση, αυτός να γίνει κατακόρυφος. Οι εσωτερικοί τοίχοι θα πρέπει να χτιστούν συγχρόνως με τους εξωτερικούς για την καλύτερη ενοποίηση της κατασκευής. Οι ξύλινες σανίδες που ορίζουν την είσοδο πρέπει να μπουν εξ αρχής ενώ τα παράθυρα ‘κόβονται’ από το χώμα, αφότου αυτό έχει προλάβει να στεγνώσει λίγο. Τα παράθυρα αυτά έχουν πολύ μικρές διαστάσεις οι οποίες διαφέρουν λίγο, καθώς δεν τους ενδιέφερε να είναι ακριβώς ίδιες 67.

Εικ. 3.34 και 3.35: Φωτογραφίες από την κατασκευή Tulou

67.

Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou: Springer, 2009, σελ: 203, 211

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν Όταν η κατασκευή φτάσει στο ύψος του ορόφου, πρέπει να ξεκινήσει η κατασκευή του δαπέδου, καθώς τα ξύλινα δοκάρια που το συγκρατούν είναι πακτωμένα στο εσωτερικό του χωμάτινου τοίχου. Έτσι λοιπόν, στα σημεία όπου θα υπάρχει δοκάρι, σκάβεται η αντίστοιχη τρύπα μέσα στον τοίχο, όπου και τοποθετείται αυτό. Από την εσωτερική πλευρά, αυτά τα δοκάρια στηρίζονται συνήθως σε ξύλινους στύλους. Καθώς πρόκειται για χωμάτινη κατασκευή, οι χτίστες πρέπει να

προβλέψουν την συρρίκνωση κατά την ξήρανση. Γι’ αυτόν τον λόγο, οι τρύπες μέσα στις οποίες θα πακτωθούν τα δοκάρια, πρέπει να σκαφτούν 2-8 εκατοστά πιο ψηλά από την τελική επιθυμητή στάθμη. Ο τελικός καθορισμός της θέσης υπολογιζόταν από τους χτίστες σύμφωνα με την εμπειρία τους και εξαρτιόταν από την σύσταση του χώματος. Η κατασκευή ενός ορόφου ενός μεγάλου Tulou έπαιρνε περίπου έναν χρόνο δουλειάς 68 (Εικ. 3.36).

Εικ. 3.36: Βήμα 4 - Κατασκευή ορόφου

68.

Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou: Springer, 2009, σελ: 203-206

53

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν

54

Το εσωτερικό του κτιρίου συνήθως αποτελείται από μία μείξη ξύλινου φορέα και οπτοπλινθοδομής. Τα δάπεδα των ορόφων είναι ξύλινα, ενώ οι πρόβολοι που βρίσκονται σε συνέχεια των διαδρόμων κυκλοφορίας καλύπτονται από λεπτά κεραμικά πλακίδια για πυροπροστασία 69.

Εικ. 3.37: Βήμα 5 - Η στέγη

69.

70.

Ύστερα κατασκευάζεται η στέγη. Αυτή στηρίζεται σε ξύλινο φορέα που καλύπτεται με κεραμίδια και έχει κλίση περίπου 4,5⁰-5⁰ (Εικ. 3.37). Τέλος, για διάστημα περίπου ενός χρόνου, πραγματοποιούνται όλες οι υπόλοιπες κατασκευές, όπως τα πατώματα και οι διακοσμήσεις 70 (Εικ. 3.38).

Εικ. 3.38: Βήμα 6 - Διάκοσμος

Knapp Ronald. Chinese Houses: The Architectural Heritage of a Nation. Tokyo: Tuttle Publishing, 2005, σελ: 193-194 Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou: Springer, 2009, σελ: 203-208

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν 3.2.1.3 Ανθεκτικότητα στα φυσικά φαινόμενα Καθώς οι χωμάτινες κατασκευές έχουν μικρή ανθεκτικότητα έναντι του νερού, οι Χάκκα έπρεπε να εφεύρουν τρόπους για να αντιμετωπίσουν το πρόβλημα της διάβρωσης. Η βάση της κατασκευής αποτελείται από μία εώς τρεις πέτρινες βαθμίδες, αποσκοπώντας στην προστασία από την βροχή και τις πλημμύρες. Στην ανώτερη βαθμίδα υπάρχει αποστράγγιση, για ακόμη καλύτερη προστασία από το νερό71. Η στέγη είναι κατασκευασμένη έτσι ώστε να προεξέχει σε πρόβολο από τους τοίχους, προστατεύοντας τους από την βροχή. Από την εξωτερική πλευρά, ο πρόβολος είναι περίπου 3 μέτρα και είναι μεγαλύτερος από την εσωτερική πλευρά, καθώς εσωτερικά οι τοίχοι δεν είναι κατασκευασμένοι από χώμα και άρα δεν έχουν την ίδια ανάγκη προστασίας. Η νοτιανατολική Κίνα αποτελεί περιοχή συχνής και έντονης σεισμικής δραστηριότητας. Οι

χωμάτινες κατασκευές συνήθως δεν έχουν ιδιαίτερη αντοχή ενάντια σε αυτές τις οριζόντιες δυνάμεις του σεισμού. Ωστόσο οι κατασκευές των Χάκκα έχουν αποδείξει σε πολλές περιπτώσεις την ανθεκτικότητά τους έναντι τέτοιων φαινομένων. Πρώτον, η προσθήκη οπλισμού με την εισαγωγή κλαδιών και μπαμπού στο εσωτερικό των τοίχων, σε συνδυασμό με την προσθήκη ασβέστη, ζαχαρόνερου και κολλώδες ρυζιού στο πηλώδες, που ενισχύουν τις συνδετικές δυνάμεις εσωτερικά του τοίχου, αποτελούν μέτρα που βοηθούν πολύ στην αντιμετώπιση των σεισμικών δυνάμεων. Το άλλο μέτρο αντίστασης στον σεισμό που έχουν τα Tulou έχει να κάνει άμεσα με την μορφή τους. Το κυκλικό τους σχήμα τους παρέχει πολύ καλή αντισεισμική ικανότητα, λόγω του ότι οι τοίχοι μεταφέρουν ομοιόμορφα τις οριζόντιες σεισμικές δυνάμεις. Επιπλέον, το κυκλικό σχήμα προσδίδει μεγάλη ανθεκτικότητα στους ισχυρούς ανέμους που δέχεται η περιοχή72.

Εικ. 3.39: Όψη και τομή του Er Yi Lou 71.

72.

Briseghella B, Frangedaki E, Gao X, Lagaros N, Marano G, Meimaroglou N, Sargentis F. Fujian Tulou Rammed Earth Structures: Optimizing Restoration Techniques Through Participatory Design and Collective Practices. 1st International Conference on Optimization-Driven Architectural Design, 2019.

Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou: Springer, 2009, σελ: 208-210

55

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν

56

Τέλος από άποψη θερμοκρασίας, το εσωτερικό του Tulou παρέχει μία πολυπόθητη άνεση στους κατοίκους, καθώς τα καλοκαίρια στην Φουτσιάν κάνει πολύ ζέστη και τους χειμώνες κρύο. Το καλοκαίρι, λόγω των ψηλών τοίχων και του προβόλου της οροφής, μεγάλο τμήμα της αυλής έχει σκιά. Επίσης ο διάδρομος της εισόδου λειτουργεί και ως ‘διάδρομος αέρα’, που το καλοκαίρι τον καθιστά το πιο δροσερό σημείο του κτιρίου. Τον χειμώνα, οι μεγάλου πάχους τοίχοι,

Εικ. 3.40: Κάτοψη του Er Yi Lou

73.

συγκρατούν τον κρύο αέρα των βουνών. Το γεγονός ότι πολλοί άνθρωποι και ζώα συνυπάρχουν στον ίδιον χώρο, σε συνδυασμό με τους φούρνους στις κουζίνες, δημιουργούν ένα πιο ζεστό χώρο εντός του Tulou. Τέλος τα Tulou, καθώς είναι χωμάτινες κατασκευές, αντιδρούν πολύ καλά στην υγρασία, βελτιώνοντας την ποιότητα διαβίωσης ακόμη περισσότερο. Αυτό το στοιχείο είναι πολύ σημαντικό, καθώς το κλίμα στην νότια περιοχή της Φουτσιάν έχει υψηλές τιμές υγρασίας 73.

Εικ. 3.41: Προοπτική τομή του Er Yi Lou

Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou: Springer, 2009, σελ: 213-214, 265

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν 3.2.1 Κάσμπαχ και Ksour 3.2.1.1 Γενικές πληροφορίες Τα Κάσμπαχ και τα Ksour είναι χωμάτινες κατασκευές που συναντώνται στην βορειοδυτική Αφρική, κυρίως την Αλγερία και το Μαρόκο. Τα κατασκεύαζε ο ντόπιος λαός των Βερβέρων εδώ και πάνω από μία χιλιετία και αποτελούν παράδειγμα για το πως ένας λαός που κατοικεί σε ένα πολύ δύσκολο κλιματικά περιβάλλον, μπόρεσε να αντιμετωπίσει αυτά τα προβλήματα με μία πολύ αποτελεσματική και βιώσιμη λύση. Τα Ksour (ή Ksur) αποτελούν Βερβέρικα χωριά κατασκευασμένα εξ ολοκλήρου με χώμα και περιέχουν αμυντικούς πύργους και τείχη ως αποτέλεσμα της ανάγκης για προστασία, που δημιούργησαν οι επιθέσεις άλλων Βερβερικών νομαδικών φυλών. Οι κατασκευές αυτές στο Μαρόκο, εμφανίζονται στην κοιλάδα του ποταμού Drâa και του παραποτάμου του Dadès, καθώς αυτές αποτελούσαν τμήμα της διαδρομής των καραβανιών που συνέδεαν την Ευρώπη με το Τιμπουκτού, την πρωτεύουσα της Αυτοκρατορίας του Μάλι, μεταξύ του 9ου και 15ου αιώνα. Στην κοιλάδα εντοπίζονται περισσότερα από 300 Ksour 74. Από την άλλη, τα Κάσμπαχ (στα αραβικά qaṣabah) είναι οχυρωμένες κατοικίες μεγάλων

διαστάσεων, στις οποίες κατοικούσαν οι πιο εύπορες οικογένειες. Οι οικογένειες αυτές, με την δύναμη που είχαν και σε συνδυασμό με το φρούριο-κατοικία τους, μπορούσαν να προστατεύουν και να ελέγχουν τα γύρω χωριά και περιοχές. Στον 20ο αιώνα έπαιξαν σημαντικό ρόλο τόσο υπέρ του προτεκτοράτου της Γαλλίας στο Μαρόκο, όσο και εναντίον του, κατά την απελευθέρωση της χώρας, το 1956 75. Το 1943, όλα τα Ksour και τα Κάσμπαχ της κοιλάδας του Drâa και του Dadès κηρύχθηκαν Μνημεία Παγκόσμιας Κληρονομιάς 76.

Εικ. 3.42: Οι ποταμοί Drâa και Dadès και σημαντικά Κάσμπαχ και Ksour

74.

75.

76.

Boussalh M, Jlok M, Guillaud H, Moriset S. Conservation Manual for Earth Architecture Heritage in the Pre-Saharan Valleys of Morocco.

Rabat: Ministry of Culture, 2005, σελ: 7, 14, 18 Baglioni E. Sustainable Vernacular Architecture: The Case Of The Drâa Valley Ksur (Morocco). Research Gate, 2010, [Online] Available, https://www.researchgate.net/publication/281035852 Baglioni E, Rovero L, Tonietti U. Drâa valley earthen architecture: Construction techniques, pathology and intervention criteria.

Research Gate, 2016, [Online] Available, https://www.researchgate.net/publication/309462834

57

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν

58

Ξεκινώντας από το Μαρόκο, είναι σημαντικό να εξεταστεί η περιοχή όπου βρίσκονται αυτές οι κατασκευές. Τα ποτάμια Drâa και Dadès πηγάζουν στην οροσειρά του Αντιάτλαντα στο Μαρόκο και φτάνουν μέχρι τον Ατλαντικό Ωκεανό. Ωστόσο στην πραγματικότητα έχουν πολύ σπάνια ροή νερού, λόγω των λιγοστών βροχοπτώσεων, τόσο που το νερό συναντά τον Ωκεανό περίπου μία φορά ανά 30 χρόνια. Το κλίμα της ερήμου που χαρακτηρίζει την περιοχή διακρίνεται από την υπερβολική ζέστη και ξηρασία, καθώς και τις ραγδαίες αλλαγές της θερμοκρασίας μεταξύ ημέρας και νύχτας. Η κοιλάδα αποτελείται από ένα σύστημα έξι διαδοχικών οάσεων που χαρακτηρίζονται από το πλήθος χουρμαδιών. Οι χουρμαδιές, με το πλατύ άνοιγμά της φυλλωσιάς τους, δημιουργούν σκιά

και υγρασία, επιτρέποντας την διαβίωση και την καλλιέργεια στην κατά τ’ άλλα έρημη κοιλάδα77 . Στα Ksour εμφανίζεται ένας πολύ πυκνός πολεοδομικός ιστός στον οποίο τα σπίτια (Dâr) χτίζονται το ένα δίπλα στο άλλο, ώστε να μειωθούν οι επιφάνειες των τοίχων που εκτίθενται άμεσα στον ήλιο (Εικ. 3.43). Σε πολλές περιπτώσεις, ο πρώτος όροφος των Dâr επεκτείνεται και πάνω από τους δρόμους μέχρι το απέναντι κτίριο σαν κλειστή γέφυρα, ώστε να υπάρχει όσο το δυνατόν περισσότερη σκιά εντός του Ksar (ενικός του Ksour). Επιπλέον αυτός ο πυκνός ιστός αποτρέπει τις αμμοθύελλες, να εισέλθουν στο χωριό. Τα περισσότερα Ksour αποτελούν συλλογική ιδιοκτησία των κατοίκων και η διαχείρισή τους είναι υπό την διοίκηση του Jmaa, δηλαδή της τοπικής συλλογικής συνέλευσης 78.

Εικ. 3.43: Το Ksar Αΐτ-Μπεν-Χαντού, Μαρόκο

77.

78.

Baglioni E, Rovero L, Tonietti U. Drâa valley earthen architecture: Construction techniques, pathology and intervention criteria.

Research Gate, 2016, [Online] Available, https://www.researchgate.net/publication/309462834 Boussalh M, Jlok M, Guillaud H, Moriset S. Conservation Manual for Earth Architecture Heritage in the Pre-Saharan Valleys of Morocco.

Rabat: Ministry of Culture, 2005, σελ: 14

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν Μορφολογικά, η βασική διαφορά των Κάσμπαχ με τα Dâr είναι ότι τα πρώτα έχουν πύργους στις γωνίες τους και είναι πολύ μεγαλύτερα σε μέγεθος, τόσο στην επιφάνεια κάλυψης όσο και στο ύψος, καθώς φτάνουν μέχρι και τους 6 ορόφους. Είναι πιθανό εντός ενός Κάσμπαχ να υπάρχουν πολλά αίθρια και επομένως πολλά δωμάτια περιμετρικά αυτών των αίθριων. Λειτουργικά, το Κάσμπαχ χωρίζεται σε διαφορετικές υποενότητες, κάποιες πιο ιδιωτικές και άλλες πιο δημόσιες, κάποιες μόνο για συγκεκριμένα μέλη της οικογένειας και άλλες για τους επισκέπτες ή τους υπηρέτες. Μία τυπική κατοικία στην κοιλάδα του Drâa και Dadès, συμπεριλαμβανομένου τόσο των Dâr, όσο και των Κάσμπαχ, περιέχει ένα αίθριο στο κέντρο της. Το αίθριο είναι χαρακτηριστικός χώρος της αραβικής και μουσουλμανικής αρχιτεκτονικής και ταυτίζεται με την “καρδιά” της

οικογενειακής ζωής εντός της κατοικίας. Αποτελεί πολύ σημαντικό παράγοντα στην ποιότητα ζωής των χρηστών του κτιρίου, καθώς εξασφαλίζει φωτισμό και αερισμό στα περιμετρικά δωμάτια του αίθριου79. Η σημασία του μπορεί να φανεί και από τις πλούσιες αρχιτεκτονικές λεπτομέρειες και την διακόσμηση που εμφανίζεται στο εσωτερικό του80. Στην Ισπανία εντοπίζονται παρόμοιες χωμάτινες φρουριακές κατασκευές με τα Κάσμπαχ, που ονομάζονται Alcazaba (από το al-qaṣabah) και οικοδομήθηκαν κατά την κατάκτησή της από τις Ισλαμικές Αυτοκρατορίες (711-1492). Ίσως το πιο γνωστό Alcazaba να είναι το φρούριο στο παλάτι Alhambra του Εμιράτου της Γρανάδας. Αυτό χτίστηκε πάνω από παλαιότερες ρωμαϊκές οχυρώσεις και οι ιστορικές αναφορές για αυτό χρονολογούνται τον 9ο αιώνα 81.

Εικ. 3.44: Κάσμπαχ Amridil στην κοιλάδα Skoura

79.

80.

81.

Baglioni E, Rovero L, Tonietti U. Drâa valley earthen architecture: Construction techniques, pathology and intervention criteria.

Research Gate, 2016, [Online] Available, https://www.researchgate.net/publication/309462834 Baglioni E, Rovero L, Tonietti U. The Moroccan Drâa Valley earthen architecture: pathology and intervention criteria. Research Gate, 2012, [Online] Available, https://www.researchgate.net/publication/281034511 The Alcazaba. AlhambraDeGranada, [Online] Available, https://www.alhambradegranada.org/en/info/alcazaba/alcazaba.asp

59

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν

60

3.2.1.2 Η κατασκευή Ο ρόλος των θεμελίων είναι μεταξύ άλλων, η σωστή κατανομή των φορτίων της υπόλοιπης κατασκευής στο έδαφος καθώς και η προστασία των χωμάτινων στοιχείων από το νερό. Αν και η βροχή είναι πολύ σπάνια στο περιβάλλον όπου βρίσκονται τα Κάσμπαχ και τα Ksour, ο εντοπισμός διαβρώσεων στους τοίχους είναι συχνός, ένδειξη που σημαίνει ότι ακόμη και στα πιο ξηρά κλίματα, η προστασία από την διάβρωση είναι απαραίτητη. Σε ένα τέτοιο περιβάλλον, μία σωστή περιφερειακή αποστράγγιση μπορεί από μόνη της να προσφέρει μία σεβαστή ανθεκτικότητα έναντι της διάβρωσης από το νερό. Έτσι σε διάφορες περιπτώσεις Κάσμπαχ εμφανίζεται η κατασκευή πέτρινων θεμελίων και βάσης, ενώ μάλιστα είναι συνήθης η χρήση ενός επικλινούς στοιχείου στο

σημείο που εφάπτεται η βάση με το γύρω χώμα ή πεζοδρόμιο, έτσι ώστε το νερό της βροχής να οδηγείται μακριά από το κτίριο. Αυτό το στοιχείο μπορεί να είναι είτε από συμπιεσμένο χώμα είτε από πέτρες 82 (Εικ. 3.45, 3.46). Για την κατασκευή του κυρίως σώματος των Κάσμπαχ και των Dâr χρησιμοποιούνται κυρίως δύο τεχνικές δόμησης με την χρήση χώματος. Η πρώτη είναι με την μορφή πλίνθων που ονομάζεται toub και η δεύτερη με την χρήση συμπιεσμένου χώματος, ή όπως το αποκαλούν οι κάτοικοι της περιοχής, alleuh83. Το χώμα που χρησιμοποιείται για την κατασκευή βρίσκεται επιτόπου στο οικόπεδο και στην γύρω περιοχή, καθώς οι κοιλάδες του Drâa και του Dadès έχουν χώμα του οποίου τα συστατικά έχουν τις κατάλληλες περιεκτικότητες για αυτήν την χρήση.

Εικ. 3.45 και 3.46: Επικλινής πέτρινη επένδυση για απομάκρυνση του νερού της βροχής 82.

83.

Baglioni E, Rovero L, Tonietti U. Drâa valley earthen architecture: Construction techniques, pathology and intervention criteria.

Research Gate, 2016, [Online] Available, https://www.researchgate.net/publication/309462834 Boussalh M, Jlok M, Guillaud H, Moriset S. Conservation Manual for Earth Architecture Heritage in the Pre-Saharan Valleys of Morocco.

Rabat: Ministry of Culture, 2005, σελ: 24, 28, 32-39

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν Αφού έχουν κατασκευαστεί τα θεμέλια και η βάση, κατασκευάζονται οι τοίχοι. Οι τοίχοι από συμπιεσμένο χώμα γίνονται με την χρήση ξυλότυπου, φτιαγμένου από το τοπικό ξύλο της χουρμαδιάς. Για σπίτια με ύψος έως τρεις ορόφους όπως τα Dâr, συνηθίζεται το πάχος των τοίχων να είναι 40-50 εκατοστά, ενώ για πιο ψηλά όπως τα Κάσμπαχ, 60-100 εκατοστά 84 . Αυτό το πάχος, προκειμένου να εξοικονομηθούν τα υλικά καθώς και να μειωθεί η συνολική μάζα του κτιρίου, συνηθίζεται να μειώνεται ανά όροφο. Το μήκος των ξύλινων σανίδων που αποτελούν τον ξυλότυπο είναι περίπου 2 μέτρα και έχουν ύψος 70-100 εκατοστά. Το

ύψος ενός ορόφου μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 2,5 και 5 μέτρα. Για την κατασκευή, το πηλώδες χύνεται σε στρώσεις των 15 εκατοστών περίπου και συμπυκνώνεται ανά στρώση. Για την στήριξη του ξυλότυπου χρησιμοποιούνται δύο τεχνικές. Στην πρώτη η στήριξη γίνεται εξωτερικά, με την χρήση σκαλωσιάς. Στην δεύτερη, στηρίζεται με την τοποθέτηση δύο εγκάρσιων ξύλων πάνω από την κατώτερη στρώση χώματος. Όπου γίνεται η χρήση αυτής της τεχνικής εντοπίζονται στον τοίχο τρύπες, οι οποίες δημιουργήθηκαν κατά την μεταγενέστερη αφαίρεση των εγκάρσιων ξύλων85 (Εικ. 3.47, 3.48).

Εικ. 3.47 και 3.48: Συμπύκνωση διαδοχικών στρώσεων

84.

85.

Baglioni E, Rovero L, Tonietti U. Drâa valley earthen architecture: Construction techniques, pathology and intervention criteria.

Research Gate, 2016, [Online] Available, https://www.researchgate.net/publication/309462834 Augarde C. Historic rammed earth structures in Spain: construction techniques and a preliminary classification. Research Gate, 2007, [Online] Available, https://www.researchgate.net/publication/30053818

61

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν

62

Εντοπίζονται τρεις τεχνικές δόμησης με συμπιεσμένο χώμα.

A. Το συμπιεσμένο χώμα Calicaraedo συντίθεται από δύο διαφορετικά πηλώδη με διαφορετική σύσταση. Το πρώτο πηλώδες αποτελείται από μία μείξη χώματος με ασβέστη. Κατά την κατασκευή, αυτό εκτοξεύεται με δύναμη με την χρήση φτυαριών, στα εσωτερικά τοιχώματα του ξυλότυπου, με σκοπό να κολλήσει σε αυτά. Το δεύτερο πηλώδες δεν περιέχει ασβέστη, αλλά έχει υψηλή περιεκτικότητα σε χαλίκια και άμμο. Με αυτό γίνεται η πλήρωση του ξυλότυπου. Το αποτέλεσμα είναι ένας τοίχος υγρομονωτικός από

την έξω πλευρά λόγω της άσβεστου. Αυτή η τεχνική συναντάει πρόβλημα αν με τα χρόνια διαβρωθεί η εξωτερική στρώση που περιείχε τον ασβέστη, καθώς ο πυρήνας του τοίχου που δεν τον περιέχει, διαβρώνεται πολύ εύκολα από το νερό 86 (Εικ. 3.49).

B. Το Tapial Real, δηλαδή το βασιλικό συμπιεσμένο χώμα (χαρακτηρίζεται και ως αραβικό τσιμέντο) συντίθεται από μία μείξη ασβέστη και χώματος σε αναλογία 1:3. Έχει αυτήν την ονομασία καθώς η προσθήκη τέτοιας ποσότητας ασβέστη στο σύνολο του τοίχου ήταν πολύ ακριβή. Με αυτήν την τεχνική λύνεται το

Εικ. 3.49: Εμφάνιση διάβρωσης σε Κάσμπαχ κατασκευασμένο με την τεχνική του Calicaraedo

Εικ. 3.50: Το Alcazaba Cadima και η χρήση βασιλικού συμπιεσμένου χώματος

86.

Augarde C. Historic rammed earth structures in Spain: construction techniques and a preliminary classification. Research Gate, 2007, [Online] Available, https://www.researchgate.net/publication/30053818

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν πρόβλημα της διάβρωσης διαχρονικά. Τοίχοι με την χρήση του Tapial Real συναντώνται στο Alcazaba Cadima στην Granada και χρονολογούνται τον 8ο αιώνα. Το βασιλικό συμπιεσμένο χώμα δεν χρειάζεται επιπρόσθετα επιχρίσματα για την προστασία από το νερό (Εικ. 3.50).

C. Τέλος υπάρχει και η χρήση απλού συμπιεσμένου χώματος, δηλαδή χωρίς να έχει σταθεροποιηθεί με την χρήση ασβέστη. Αυτή η τεχνική είναι η πιο φθηνή από τις τρεις και συνηθίζεται στα Dâr 87 (Εικ. 3.51). Αποσκοπώντας στην προστασία από τον αέρα και την βροχή, τόσο το εξωτερικό, όσο και το εσωτερικό των τοίχων, συνήθως καλύπτεται από επίχρισμα. Το εξωτερικό επίχρισμα αποτελείται από τρεις διαδοχικές στρώσεις και είναι χωμάτινο. Πριν την τοποθέτηση των επιχρισμάτων, γίνεται ο καθαρισμός της εξωτερικής επιφάνειας του τοίχου από σκόνη και ξεκολλημένα κομμάτια χώματος, καθώς και το βρέξιμο της επιφάνειας. Η κάθε

στρώση είναι πολύ λεπτή ώστε να μην βαρύνει πολύ τους τοίχους και τοποθετείται μόνον αφού ξεραθεί πλήρως η προηγούμενη. Αρχικά τοποθετείται ένα στρώμα πηλώδους πάχους 1-1,5 εκατοστών, που αποσκοπεί στο να καλύψει τα διάφορα κενά που δημιουργήθηκαν κατά τη συμπύκνωση του χώματος με σκοπό την εξομάλυνση της επιφάνειας. Αφού αυτό ξεραθεί, βρέχεται και καλύπτεται από την κύρια επένδυση, πάχους 0,5-1 εκατοστό. Αυτή, αν κριθεί απαραίτητο, τοποθετείται δύο φορές. Η τελευταία στρώση υγρού πηλώδους τοποθετείται με βούρτσα σαν μπογιά και αποσκοπεί στην πλήρη κάλυψη τυχόν μικρών ρωγμών. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι δύο τελευταίες επενδύσεις είναι προτιμότερο να τοποθετούνται ενώ βρίσκονται σε σκιά. Για την βελτίωση του πηλώδους που χρησιμοποιείται στα επιχρίσματα μπορεί να γίνει η προσθήκη ινών στην πρώτη στρώση, όπως και άχυρου και άσβεστου στις τελευταίες δύο88 . Έτσι

Εικ. 3.51: Το Κάσμπαχ Tighremt N’Tichki, κατασκευασμένο χωρίς την χρήση ασβέστου

87.

88.

Augarde C. Historic rammed earth structures in Spain: construction techniques and a preliminary classification. Research Gate, 2007, [Online] Available, https://www.researchgate.net/publication/30053818 Boussalh M, Jlok M, Guillaud H, Moriset S. Conservation Manual for Earth Architecture Heritage in the Pre-Saharan Valleys of Morocco.

Rabat: Ministry of Culture, 2005, σελ: 44-47

63

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν

64

αφενός μειώνεται η εμφάνιση ρωγμών στην επιφάνεια των επιχρισμάτων αφετέρου αποκτούν υδροαπωθητικές ιδιότητες (Εικ. 3.52). Στους εσωτερικούς χώρους γίνεται η χρήση μόνο της πρώτης και τρίτης στρώσης επιχρίσματος 89. Καθώς οι χουρμαδιές αποτελούν το μοναδικό διαθέσιμο ξύλινο υλικό της περιοχής, οι κάτοικοι χρησιμοποιούν το ξύλο τους στις κατασκευές των δαπέδων και των ανοιγμάτων (θυρών και παραθύρων). Τα δάπεδα αποτελούνται από δοκούς, δοκίδες και καλάμια, που φέρουν ένα παχύ στρώμα συμπιεσμένου χώματος. Η μηχανική αντοχή του ξύλου της χουρμαδιάς είναι αρκετά χαμηλή, επειδή ο κορμός αποτελείται από δέσμες παράλληλων ινών που δεν του προσδίδουν καλή

Εικ. 3.52: Τα επιχρίσματα των εξωτερικών τοίχων

89.

90.

αντοχή σε εγκάρσιες δυνάμεις. Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος, οι δοκοί που χρησιμοποιούνται έχουν περιορισμένο μήκος από 2 εώς 4 μέτρα90. Οι δοκοί αποτελούνται από μονοκόμματους κορμούς διαμέτρου περίπου 20 εκατοστών και τοποθετούνται με φορά κάθετη στις πλευρές του αίθριου με το οποίο συνορεύει ο χώρος. Οι δοκίδες αποτελούνται από μικρότερα ξύλα διαμέτρου 10 εκατοστών και τοποθετούνται επάνω στις δοκούς με απόσταση 30 εκατοστών μεταξύ τους (Εικ. 3.53). Για να διατηρηθεί αυτή η απόσταση, τοποθετούνται ωμόπλινθοι πάνω από τις δοκούς, ανάμεσα στις δοκίδες, σταθεροποιημένοι με λάσπη. Πάνω από τις δοκίδες στηρίζεται ένα στρώμα από καλάμια. Αυτά μπορεί να είναι απλώς

Εικ. 3.53: Η κατασκευή των δαπέδων

Boussalh M, Jlok M, Guillaud H, Moriset S. Conservation Manual for Earth Architecture Heritage in the Pre-Saharan Valleys of Morocco.

Rabat: Ministry of Culture, 2005, σελ: 47-48, 51-52 Baglioni E, Rovero L, Tonietti U. Drâa valley earthen architecture: Construction techniques, pathology and intervention criteria.

Research Gate, 2016, [Online] Available, https://www.researchgate.net/publication/309462834

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρελθόν στοιβαγμένα το ένα παράλληλα στο άλλο, εγκάρσια στις δοκίδες ή να δημιουργούν γεωμετρικά μοτίβα, μία μέθοδος που ονομάζεται Tataoui (Εικ. 3.54). Και στις δύο περιπτώσεις, η δύναμη που συγκρατεί τα καλάμια στην θέση τους, είναι το χωμάτινο δάπεδο που συμπιέζεται από πάνω τους. Αυτό τοποθετείται σε δύο στρώσεις, η πρώτη είναι στεγνή ενώ η δεύτερη είναι σχετικά υγρή (Εικ. 3.53). Τα κτίρια συνήθως καλύπτονται από μία επίπεδη χωμάτινη οροφή, η οποία κατασκευάζεται με τον τρόπο που προαναφέρθηκε. Για να προστατευτούν επιπλέον τα δώματα από την διάβρωση, χρσιμοποιείται η τεχνική που ονομάζεται Dess που αποτελείται από τρεις διαφορετικές στρώσεις επικάλυψης, πάνω σε φύλλα χουρμαδιάς. Με αυτήν πρακτικά δημιουργείται η απαραίτητη κλίση της πλάκας, ώστε να μπορεί να κυλίσει το νερό της βροχής εκτός του δώματος. Το πηλώδες της οροφής περιέχει

Εικ. 3.54: Βασικοί τύποι σχεδίου άνοψης από καλάμια

91.

92.

περισσότερα και μεγαλύτερου μεγέθους αδρανή από το πηλώδες που χρησιμοποιείται στην υπόλοιπη κατασκευή. Το πάχος της στρώσης είναι 30 εκατοστά περίπου στο υψηλότερο σημείο της κλίσης και 5 εκατοστά στο χαμηλότερο. Ύστερα τοποθετείται ένα επίχρισμα που αποτελείται από 50% άμμο και 50% άσβεστο. Τέλος καλύπτεται με άσβεστο με την χρήση βούρτσας. Συνήθης είναι και η κατασκευή στηθαίου στο δώμα, το οποίο έχει την μορφή “καπέλου”. Αυτό προεξέχει λίγο, προστατεύοντας έτσι τους εξωτερικούς τοίχους από την βροχή 91 (Εικ. 3.55). Τόσον η οροφή, όσο και οι επιχρισμένες επιφάνειες χρειάζονται συντήρηση ανά 4 με 5 χρόνια. Ειδικά στην οροφή, η συντήρηση πραγματοποιείται με την προσθήκη νέας στρώσης πηλώδους με ασβέστη, με αποτέλεσμα, με το πέρας των χρόνων να αυξάνεται το ύψος της στάθμης του δώματος92.

Εικ. 3.55: Η κατασκευή του δώματος

Boussalh M, Jlok M, Guillaud H, Moriset S. Conservation Manual for Earth Architecture Heritage in the Pre-Saharan Valleys of Morocco.

Rabat: Ministry of Culture, 2005, σελ: 52-57 Baglioni E, Rovero L, Tonietti U. Drâa valley earthen architecture: Construction techniques, pathology and intervention criteria.

Research Gate, 2016, [Online] Available, https://www.researchgate.net/publication/309462834

65

66

Κεφάλαιο 4:

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν

4.1 Εισαγωγή Στις μέρες μας έχει παρουσιαστεί μία αναβίωση της τεχνικής του συμπιεσμένου χώματος. Αυτή η αναβίωση εκδηλώθηκε χάρη σε μία γενική στροφή προς αρχιτεκτονικές που είναι φιλικές προς το περιβάλλον και βελτιώνουν τις συνθήκες στο εσωτερικό των κτιρίων. Η τεχνολογική πρόοδος του 20ου και 21ου αιώνα έχει κάνει την όλη διαδικασία πολύ πιο εύκολη, προσβάσιμη και γρήγορη. Σήμερα υπό καλές συνθήκες είναι δυνατή η κατασκευή τοίχου από συμπιεσμένο χώμα σε ένα κλάσμα του χρόνου που χρειαζόταν στο παρελθόν. Με χρήση σύγχρονων τεχνικών και μηχανημάτων, που θα αναλυθούν με περισσότερη λεπτομέρεια στην συνέχεια, όπως την χρήση μηχανοκίνητων οχημάτων, καλουπιών μεγάλης ακρίβειας και πνευματικών εμβόλων, μία ομάδα τεσσάρων ατόμων έχει την δυνατότητα να ολοκληρώσει 28 τ.μ. τοίχου στην διάρκεια μίας ημέρας, αντί των 4 τ.μ. ημερησίως, με την χρήση των παραδοσιακών μέσων 93.

Εικ. 4.1: Συμπιεσμένο χώμα με καλούπι από ύφασμα και ξύλο 93.

4.2 Η κατασκευή 4.2.1 Μεταφορά και ανάμιξη χώματος Ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά των χωμάτινων κατασκευών είναι πως το κύριο δομικό υλικό, δηλαδή το χώμα, μπορεί να προέρχεται από το ίδιο το οικόπεδο. Ανέκαθεν η διαδικασία ήταν πολύ απλή, όπως ήδη αναφέρθηκε. Το χώμα μεταφερόταν με καλάθια προς την οικοδομή, αναμιγνυόταν με νερό και συνήθως με κάποιο σταθεροποιητικό, όπως τον ασβέστη. Η ανάμιξη γίνόταν με τα χέρια ή και την χρήση εργαλείων όπως φτυάρια. Ολόκληρη αυτή η διαδικασία της μεταφοράς και ανάμιξης του χώματος με τις παραδοσιακές τεχνικές είναι πολύ χρονοβόρα. Με την πάροδο του χρόνου και με την αύξηση του μεγέθους των κατασκευών, αναπτύχθηκαν νέοι, πιο αποδοτικοί μέθοδοι μεταφοράς και ανάμιξης του χώματος. Σήμερα η οικοδομή χωμάτινων κατασκευών

Εικ. 4.2: Μουσείο τέχνης SanBaoPeng, Κίνα

Εικ. 4.3: Νιπτήρας από συμπιεσμένο χώμα

Easton D. The Rammed Earth House. Vermont: Chelsea Green Publishing Company, 2007, σελ: 163-164, 194

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν πραγματοποιείται με την βοήθεια μηχανοκίνητων οχημάτων, όπως τρακτέρ και φορτηγά. Οι κατασκευαστές έχουν στην διάθεσή τους μεγάλα αποθέματα χωμάτων διαφορετικών συστατικών, αλλά και σταθεροποιητικών υλικών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία του καταλληλότερου πηλώδους, ανάλογα με τις διαφορετικές απαιτήσεις και περιορισμούς των κατασκευών. Για την ανάμιξη του χώματος με νερό και τυχόν σταθεροποιητικά υλικά, γίνεται χρήση διαφόρων μηχανημάτων. Πρώτον μπορεί να γίνει χρήση μπετονιέρας, ωστόσο αυτή δεν είναι αποδοτική στην περίπτωση που το πηλώδες έχει υψηλή περιεκτικότητα σε άργιλο (Εικ.

4.4). Σε αυτές τις περιπτώσεις, η πιο γρήγορη και αποτελεσματική λύση θεωρείται η χρήση οχήματος εξοπλισμένου με φορτωτή μετωπικής φόρτωσης, τύπου bobcat 94 (Εικ. 4.5).

Εικ. 4.4: Χρήση μπετονιέρας για την ανάμιξη χώματος

94.

95.

4.2.2 Ξυλότυπος Ο σκοπός του ξυλότυπου είναι να μορφοποιεί και να συγκρατεί το πηλώδες στην θέση του, καθώς αυτό συμπυκνώνεται. Η αντοχή και η ακαμψία είναι τα πλέον σημαντικά χαρακτηριστικά που πρέπει να κατέχει ο ξυλότυπος ώστε να συμπυκνωθεί σωστά ο τοίχος. Το ελαφρύ βάρος είναι άλλο ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του ξυλότυπου, καθώς σε γενικές γραμμές δεν μπορεί να υπάρχει κανένα στοιχείο του, που να μην μπορεί να το ανυψώσει πάνω από το κεφάλι του ένα άτομο, ώστε να το μετακινήσει. Τέλος η ευκολία της τοποθέτησης και ευθυγράμμισης, εξασφαλίζει γρήγορη εργασία και καλό τελικό προϊόν. Αυτή η ευθυγράμμιση περιλαμβάνει ομαλές οριζόντιες και κατακόρυφες συνδέσεις καθώς και λείες οπές για την υποδοχή μπουλονιών και βιδών 95.

Εικ. 4.5: Χρήση bobcat για την ανάμιξη χώματος

Easton D. The Rammed Earth House. Vermont: Chelsea Green Publishing Company, 2007, σελ: 194-199 Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 42

67

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν

68

Η παραδοσιακή τεχνική κατασκευής με συμπιεσμένο χώμα έχει υπάρξει ουσιαστικά αμετάβλητη εδώ και χιλιάδες χρόνια. Το βασικό σκεπτικό της, είναι σε μεγάλο βαθμό παρόμοιο με τις τεχνικές που αναλύθηκαν προηγουμένως, στην κατασκευή των Tulou στην Κίνα και των Κάσμπαχ στο Μαρόκο. Το συμπιεσμένο χώμα συνήθως κατασκευάζεται σε ολοκληρωμένες οριζόντιες στρώσεις, την μία πάνω από την προηγούμενη. Μόνο στην περίπτωση που το πηλώδες είναι σταθεροποιημένο, αυτό έχει την δυνατότητα να κατασκευαστεί και σε κατακόρυφες στρώσεις 96 , όπως συνηθίζεται στην Αυστραλία και στην Καλιφόρνια των Η.Π.Α. Σε αυτήν την περίπτωση, ο ξυλότυπος πρέπει να είναι πιο σύνθετος καθώς πρέπει να στηρίζεται με την χρήση σκαλωσιάς για να φτάσει το απαιτούμενο ύψος 97 (Εικ. 4.6). Στις παραδοσιακές κατασκευές χρησιμοποιούνταν μικρά κομμάτια ξυλότυπου, αποσκοπώντας στην εύκολη συναρμολόγησή τους, στο να είναι ελαφρά καθώς και στην αποφυγή εκτροπής των κομματιών κατά την διαδικασία της συμπύκνωσης. Οι πλευρές του ξυλότυπου ήταν συνήθως από ξύλινες σανίδες πάχους 2-3 εκατοστά ή κόντρα πλακέ, ενώ η στήριξή τους πραγματοποιούταν από ξύλο ή χάλυβα και σχοινιά. Αυτού του είδους ξυλότυποι βρίσκονταν σε χρήση μέχρι πολύ πρόσφατα, όπου περίπου το 1960 στην Αμερική αντικαταστάθηκαν τα σχοινιά με χαλύβδινες ντίζες. Σε διάφορα μέρη του κόσμου, όπως στο Μαρόκο και την Ινδία, συνεχίζει να χρησιμοποιείται η παραδοσιακή τεχνική ξυλότυπου98.

96.

97.

98.

Πλέον υπάρχει μεγάλο εύρος υλικών που χρησιμοποιούνται στους ξυλότυπους, όπως ο χάλυβας και το αλουμίνιο (μεταλλότυπος), μέχρι και το τσιμέντο, όπως συνηθίζεται να γίνεται στην Αριζόνα και το Νέο Μεξικό των Η.Π.Α. Ένας τέτοιου είδους ξυλότυπος έχει μεγαλύτερη αντοχή, επιτρέποντάς του να χρησιμοποιηθεί περισσότερες φορές, ωστόσο δεν επηρεάζει την ταχύτητα της κατασκευής. Επηρεάζει όμως την τελική εμφάνιση του τοίχου, κάνοντάς την πιο ομαλή. Στην περίπτωση που υπάρχει η πρόθεση τοποθέτησης επιχρίσματος στην επιφάνεια του τοίχου, θεωρείται προτιμότερη η χρήση του παραδοσιακού ξύλινου ξυλότυπου, καθώς τα επιχρίσματα χρειάζονται αδρή επιφάνεια για να επιτύχουν καλύτερη πρόσφυση με αυτήν.

Εικ. 4.6: Κατακόρυφος ξυλότυπος από κόντρα πλακέ, Αυστραλία

Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 42-44 Easton D. The Rammed Earth House. Vermont: Chelsea Green Publishing Company, 2007, σελ: 159-162, 165-169 Maniatidis V, Walker P. A Review of Rammed Earth Construction for DTi Partners in Innovation Project ‘Developing Rammed Earth for UK Housing’. University of Bath, 2003, [Online] Available, https://people.bath.ac.uk/abspw/rammedearth/review.pdf. σελ: 49-51

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν Οι διαστάσεις των πλευρών του ξυλότυπου κυμαίνονται σε διάφορα μεγέθη αναλόγως με τις ανάγκες της κατασκευής, αλλά μπορούμε να ισχυριστούμε ότι έχουν ένα μέσο μέγεθος των 60 εκατοστών ύψους και 120 εκατοστών μήκους. Στην Ευρώπη οι ξύλινες πλευρές του καλουπιού έχουν πάχος από 1.9-4.5 εκατοστά. Αποσκοπώντας στην σταθερή στήριξή τους κατά την συμπύκνωση του χώματος, τοποθετούνται εξωτερικά του καλουπιού κατακόρυφα στοιχείαυποστηρίγματα (ξύλινα ή μεταλλικά συνήθως). Η απόσταση των υποστηριγμάτων μεταξύ τους, είναι ανάλογη του πάχους των σανίδων. Στα πάχη των 1,9 εκατοστών η απόσταση αυτή είναι 60-75 εκατοστά, ενώ σε πάχος σανίδων 3-4 εκατοστών, η απόσταση μπορεί να είναι 100-150 εκατοστά99. Κατά την κατασκευή, οι δύο αντικριστές πλευρές του ξυλότυπου πρέπει να παραμένουν σταθερές στην θέση τους. Για αυτόν τον σκοπό εφαρμόζονται δύο διαφορετικά εξαρτήματα, εκτός των εξωτερικών κατακόρυφων στηρίξεων. Το ένα αποσκοπεί στο να μην αποκλίνουν μεταξύ

τους οι δύο πλευρές και το άλλο να μην συγκλίνουν Το πρώτο, αποτελείται από έναν σφιγκτήρα (bolt), που τοποθετείται εγκάρσια του τοίχου και σταθεροποιεί τις σανίδες μεταξύ τους, για να μην αποκλίνουν κατά την έγχυση του πηλώδους(Εικ. 4.7). Προκειμένου να αφαιρεθεί με ευκολία χωρίς να προκαλέσει φθορά στον τοίχο, πρέπει οι επιφάνειές του να είναι λείες. Για αυτόν τον λόγο στις σύγχρονες οικοδομές οι σφιγκτήρες είναι μεταλλικοί. Με την αφαίρεση, εμφανίζονται οπές στον τοίχο, οι οποίες πρέπει να καλυφθούν. Ένας διαφορετικός τρόπος αποφυγής της απόκλισης των τμημάτων του ξυλότυπου, είναι με την χρήση σκαλωσιάς στις εξωτερικές πλευρές του, αποφεύγοντας έτσι την δημιουργία οπών εντός του τοίχου. Ωστόσο αυτός ο τρόπος είναι πιο ακριβός και χρονοβόρος. Αποσκοπώντας στο να μην συγκλίνουν μεταξύ τους οι δύο απέναντι πλευρές του ξυλότυπου, γίνεται χρήση αποστατών (spacer). Αυτοί τοποθετούνται σαν καπάκια και μπορεί να είναι τόσο ξύλινοι όσο και μεταλλικοί 100 .

Εικ. 4.7: Οι σφιγκτήρες και οι αποστάτες

99.

100.

Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 53 Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 44-47

69

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν

70

Ύστερα, οι δύο απέναντι πλευρές του ξυλότυπου που μένουν ελεύθερες, πρέπει να κλείσουν προτού χυθεί το πηλώδες. Αυτό επιτυγχάνεται είτε από το προηγούμενο τμήμα του συμπιεσμένου χώματος που έχει ήδη κατασκευαστεί, είτε με την χρήση εγκάρσιων τμημάτων (end stops). Τα τμήματα αυτά είναι κατασκευασμένα από το ίδιο υλικό που αποτελείται και ο υπόλοιπος ξυλότυπος. Μπορούν επιπλέον να επαληθεύουν την κατακορυφότητα της κατασκευής, με την χρήση μεταλλικών αντηρίδων. Εντός του ξυλότυπου χύνεται το πηλώδες σε στρώσεις των 10-15 εκατοστών και συμπυκνώνεται, φτάνοντας τελικά τα 5-10 εκατοστά ύψος. Αφού μετά από αρκετές διαδοχικές στρώσεις, φτάσει το συμπιεσμένο χώμα στο ύψος του ξυλότυπου, αυτός μπορεί να αποσυναρμολογηθεί και να εφαρμοστεί στην επόμενη θέση, χωρίς να απαιτείται χρόνος αναμονής για περεταίρω ξήρανση. Οι γωνίες των τοίχων προτείνεται να είναι το πρώτο μέρος του κτιρίου που θα κατασκευαστεί 101. Αυτές μπορούν να οικοδομηθούν με δύο τρόπους. Αφενός μπορούν να γίνουν με το “πλέξιμο” των ξυλότυπων καθ΄ ύψος ώστε να αποφευχθεί ο κατακόρυφος αρμός, όπως δηλαδή γίνεται με τα τούβλα, με την χρήση του κανονικού ξυλότυπου σε σχήμα ορθογώνιου παραλληλόγραμμου. Αφετέρου μπορούν να γίνουν με την χρήση γωνιακού ξυλότυπου, δηλαδή που έχει σχήμα γωνίας “Γ”. Η μία πλευρά αυτού του ξυλότυπου πρέπει να είναι μικρότερη από την άλλη. Με αυτόν τον τρόπο όταν κατασκευάζεται η επόμενη στρώση, ο γωνιακός ξυλότυπος αντιστρέφεται και έτσι δεν συμπίπτουν οι άκρες του, αποφεύγοντας τον σχηματισμό κατακόρυφου 101.

102.

αρμού (Εικ. 4.8). Αυτή η μέθοδος θεωρείται καλύτερη, καθώς ο τοίχος αναπτύσσει έτσι μεγαλύτερη μηχανική αντοχή και ανθεκτικότητα στον σεισμό. Σε περιοχές με συχνούς σεισμούς, προτείνεται επιπλέον οι γωνίες των τοίχων στην εσωτερική τους πλευρά να ενισχύονται με μεγαλύτερο πάχος, με την χρήση της λοξότμησης του τοίχου. Στην εξωτερική πλευρά των γωνιών των τοίχων, επίσης προτείνεται η δημιουργία λοξότμησης, ώστε η ελεύθερη γωνία να μην σπάσει ή εμφανίσει ρωγμές μελλοντικά. Για να επιτευχθεί αυτό, αρκεί κατά την διάρκεια της κατασκευής να έχει τοποθετηθεί εσωτερικά του ξυλότυπου, στην γωνία των στοιχείων, ένα κομμάτι τριγωνικής διατομής που να σχηματίζει αυτήν την λοξότμηση102 .

Εικ. 4.8: Τύποι γωνιών

Maniatidis V, Walker P. A Review of Rammed Earth Construction for DTi Partners in Innovation Project ‘Developing Rammed Earth for UK Housing’. University of Bath, 2003, [Online] Available, https://people.bath.ac.uk/abspw/rammedearth/review.pdf. σελ: 53 Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 44, 46-47, 49, 82, 90-91

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν Η κατασκευή των ανοιγμάτων πραγματοποιείται είτε κόβοντας το τμήμα του τοίχου που ορίζει το άνοιγμα με την χρήση μαχαιριού ή συρματοπλέγματος που χρησιμοποιείται σαν πριόνι103 (Εικ. 4.9) (κυρίως για μικρά ανοίγματα) είτε με την χρήση ειδικού ξυλότυπου. Για την δημιουργία αυτού του ξυλότυπου γίνεται η χρήση κατακόρυφου τμήματος που λειτουργεί σαν το end stop που είχε αναφερθεί προηγουμένως. Για το πρέκι του ανοίγματος, χρειάζεται να τοποθετηθεί οριζόντιο τμήμα στον ξυλότυπο, ώστε να στηρίζεται το χώμα κατά την συμπύκνωσή του. Στην περίπτωση που το άνοιγμα είναι κυκλικό, αυτό κατασκευάζεται σε δύο τμήματα που χωρίζονται στην οριζόντια διάμετρο του κύκλου. Το πάνω τμήμα κατασκευάζεται με τον προαναφερθέντα τρόπο. Αυτός, όμως, δεν μπορεί να εφαρμοστεί στο κάτω μισό του κυκλικού ανοίγματος, καθώς το πηλώδες δε θα μπορεί να συμπυκνωθεί. Έτσι λοιπόν κατασκευάζεται πρώτα το κάτω μισό σα να είναι κανονικός τοίχος και προτού προλάβει να ξεραθεί τελείως, κόβεται και απομακρύνεται το τμήμα που ορίζει το κυκλικό άνοιγμα. Ύστερα πάνω από αυτό γίνεται χρήση ειδικού ημικυκλικού ξυλότυπου για να κατασκευαστεί το υπόλοιπο άνοιγμα. Στην περίπτωση που ο σχεδιασμός του κτιρίου προβλέπει έναν καμπύλο τοίχο, απαιτείται η χρήση εξειδικευμένου ξυλότυπου. Σε αυτήν την περίπτωση, το κόστος κατασκευής κατά κανόνα είναι μεγαλύτερο, καθώς απαιτεί τον ειδικόσχεδιασμό και κατασκευή του ξυλότυπου, σε αντίθεση με τους ευθύγραμμους τοίχους, όπου επαναχρησιμοποιείται ο ξυλότυπος 104.

103.

104.

105.

Ένα από τα εμπόδια της ευρύτερης αποδοχής της τεχνικής του συμπιεσμένου χώματος ως εναλλακτική δόμησης, είναι η χρονοβόρα και έντονη χειρωνακτική εργασία που απαιτείται με την χρήση του παραδοσιακού ξυλότυπου. Έτσι έχουν εφευρεθεί πολλά συστήματα και τεχνικές που κάνουν την διαδικασία του στησίματος και της αποσυναρμολόγησης του ξυλότυπου πιο γρήγορη και εύκολη. Ο πιο απλός τρόπος για να επιταχυνθεί η διαδικασία, είναι με την χρήση μεγαλύτερων επιμέρους τμημάτων του ξυλότυπου, όπως γίνεται για παράδειγμα στην Καλιφόρνια των Η.Π.Α. Εκεί γίνεται η χρήση κόντρα πλακέ υψηλής πυκνότητας, με διαστάσεις από 1,2x1,2 μέτρα μέχρι 1,2x3,05 μέτρα 105.

Εικ. 4.9: Κόψιμο ανοίγματος

Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 55 Maniatidis V, Walker P. A Review of Rammed Earth Construction for DTi Partners in Innovation Project ‘Developing Rammed Earth for UK Housing’. University of Bath, 2003, [Online] Available, https://people.bath.ac.uk/abspw/rammedearth/review.pdf. σελ: 53-54 Easton D. The Rammed Earth House. Vermont: Chelsea Green Publishing Company, 2007, σελ: 164-166

71

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν

72

Μία σύγχρονη τεχνική είναι αυτή του κυλιόμενου ξυλότυπου, τόσο στον οριζόντιο όσο και στον κατακόρυφο άξονα. Στον οριζόντιο, ο ξυλότυπος κινείται πάνω σε δύο ενσωματωμένες ρόδες, η μία εκ των οποίων στηρίζεται στην κατώτερη στρώση χώματος και η άλλη πάνω στο προηγούμενο τμήμα που συμπυκνώθηκε 106 . Αυτή η τεχνική αναπτύχθηκε από την CSIRO Building Construction and Engineering. Στον κατακόρυφο άξονα, η κίνηση του ξυλοτύπου γίνεται εντός των ορίων ενός χαλύβδινου ή ξύλινου πλαισίου το οποίο συγκρατείται και σταθεροποιείται στην βάση και στην κορυφή του με δύο χαλύβδινες ντίζες. Αυτή η τεχνική αναπτύχθηκε από το Forschungslabor für Experimentelles Bauen – FEB (Building Research Laboratory) στο Πανεπιστήμιο του Κάσσελ, στην Γερμανία (Εικ. 4.10). Με την τεχνική του κυλιόμενου ξυλότυπου, η διαδικασία κατασκευής επιταχύνεται, καθώς ο ξυλότυπος αποσυναρμολογείται μόνο για να μεταφερθεί σε επόμενη στρώση και όχι σε κάθε τμήμα της ίδιας στρώσης107.

Μία άλλη τεχνική είναι ο συνεχόμενος ξυλότυπος σε ολόκληρο το μήκος του περιμετρικού τοίχου της κατασκευής. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται στην Αγγλία από το 1920. Σε αυτήν την τεχνική, για την εξοικονόμηση χρόνου, αντί να αποσυναρμολογείται ο ξυλότυπος σε κάθε στρώση, συναρμολογείται καθ’ ύψος με τον ίδιο ρυθμό που συμπυκνώνονται οι διαδοχικές στρώσεις. Η τεχνική χρησιμοποιείται ευρέως και στην Αυστραλία και τις Η.Π.Α.

Tέλος είναι σημαντικό να αναφερθεί και η τεχνική του μόνιμου ξυλότυπου. Αυτή προκύπτει από την ανάγκη μείωσης του κόστους της κατασκευής, αλλά έχει και πολλά επιπρόσθετα οφέλη. Ουσιαστικά με αυτήν την τεχνική κατασκευάζεται ένα στοιχείο από την μία πλευρά του τοίχου ή και από τις δύο, το οποίο θα παραμείνει στην κατασκευή μελλοντικά. Αυτό το στοιχείο μπορεί να είναι μία πλινθοδομή που θα αποτελέσει την τελική επιφάνεια του τοίχου ή ακόμη και κάποια δύσκαμπτη θερμομόνωση, η οποία με την σειρά της θα επικαλυφθεί με κάποιο κάποιο άλλο υλικό. Έτσι εκτός της μείωσης του

Εικ. 4.10: Κατακόρυφα κυλιόμενος ξυλότυπος 106.

107.

Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 52-53 Maniatidis V, Walker P. A Review of Rammed Earth Construction for DTi Partners in Innovation Project ‘Developing Rammed Earth for UK Housing’. University of Bath, 2003, [Online] Available, https://people.bath.ac.uk/abspw/rammedearth/review.pdf. σελ: 51, 53-54

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν κόστους της κατασκευής λόγω της έλλειψης του ξυλότυπου, βελτιώνεται και ο θερμομονωτικός χαρακτήρας του τοίχου, καθώς επιτυγχάνεται καλύτερη προστασία του χωμάτινου στοιχείου από το νερό, ειδικά αν εφαρμοστεί εξωτερικά108 . Είναι σημαντικό να υπάρχει ιδιαίτερη προσοχή κατά την απομάκρυνση του ξυλότυπου, ειδικά αν το χώμα έχει υψηλή περιεκτικότητα σε άργιλο, ώστε να αποφευχθούν φθορές στον τοίχο. Συγκεκριμένα ο ξυλότυπος δεν πρέπει απλώς να τραβηχτεί, αλλά πρέπει να συρθεί με προσοχή παράλληλα με τον τοίχο και ύστερα να απομακρυνθεί. Έτσι θα αποφευχθεί η αποκόλληση χωμάτινων κομματιών 109(Εικ. 4.11).

4.2.3 Εργαλεία συμπύκνωσης Παραδοσιακά το χώμα συμπυκνωνόταν με την χρήση χειροκίνητων εμβόλων συμπύκνωσης, των οποίων η μία άκρη ήταν κωνική, σφηνοειδής, πρισματική ή επίπεδη. Με την χρήση κωνικού ή σφηνοειδούς εμβόλου, οι διαφορετικές στρώσεις

Εικ. 4.11: Σωστή απομάκρυνση του ξυλότυπου 108.

109.

110.

του πηλώδους αναμιγνύονται καλύτερα, αλλά απαιτούν περισσότερο χρόνο, από την χρήση επίπεδου εμβόλου. Η άκρη του εμβόλου δεν πρέπει να είναι πολύ μυτερή ώστε να μην βλάψει τον ξυλότυπο κατά την συμπύκνωση. Συγκεκριμένα η επιφάνεια της άκρης δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 50 cm² και μεγαλύτερη από 225 cm², ενώ η κάθε πλευρά δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 15 εκατοστά. Είναι προτιμότερη η χρήση εμβόλου, του οποίου η μία άκρη είναι κωνική, ενώ η άλλη είναι επίπεδη. Με αυτόν τον τρόπο, χρησιμοποιείται η στρογγυλή άκρη για τις γενικές εργασίες και η τετράγωνη για την πιο αποτελεσματική συμπύκνωση των γωνιών. Τέτοια έμβολα συμπύκνωσης χρησιμοποιούνται μέχρι και σήμερα σε πολλές χώρες, όπως το Εκουαδόρ. Το μήκος ενός εμβόλου συμπύκνωσης είναι μεταξύ 1,3-1,8 μέτρα και συνήθως είναι κατασκευασμένο από ξύλο ή μέταλλο ή από έναν συνδυασμό αυτών110. Αποσκοπώντας στην μέγιστη αποδοτικότητα της εργασίας, το έμβολο πρέπει να έχει μάζα 5-10 κιλών. Ο χειριστής σηκώνει το

Εικ. 4.12: Έμβολα για χειροκίνητη συμπύκνωση χώματος

Maniatidis V, Walker P. A Review of Rammed Earth Construction for DTi Partners in Innovation Project ‘Developing Rammed Earth for UK Housing’. University of Bath, 2003, [Online] Available, https://people.bath.ac.uk/abspw/rammedearth/review.pdf. σελ: 54 Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 52, 54-55 Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 54

73

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν

74

έμβολο σε ύψος 15-30 εκατοστών και χτυπάει το πηλώδες με μία μέτρια δύναμη. Η συμπύκνωση ξεκινά από τις άκρες του καλουπιού και μετά συνεχίζει στο κέντρο. Με αυτόν τον τρόπο, μειώνεται η πίεση που ασκείται στον ξυλότυπο και ως εκ τούτου και η πιθανότητα να φθαρεί. Εξίσου σημαντικό για την ασφάλεια του ξυλότυπου είναι να μην δεχτούν χτυπήματα οι σφικτήρες που τον συγκρατούν στην θέση του111 . Ο χρόνος που απαιτείται για την συμπύκνωση του πηλώδους ποικίλλει λόγω διαφόρων παραγόντων, όπως τα συστατικά του χώματος και η περιεκτικότητα του πηλώδους σε νερό. Μία ομάδα τριών εργατών που χρησιμοποιούν παραδοσιακά έμβολα, μπορεί να συμπυκνώσει μεταξύ 1,5-3 mᶟ συμπιεσμένου χώματος στην διάρκεια μίας μέρας112 . Από τα μέσα του 20ου αιώνα στην Γερμανία, Γαλλία και Αυστραλία τα χειροκίνητα έμβολα συμπύκνωσης άρχισαν να αντικαθίστανται από μηχανικά που λειτουργούν με ηλεκτρικό ρεύμα (Εικ. 4.13) ή πνευματικά

Εικ. 4.13: Ηλεκτρικό έμβολο 111.

112.

113.

(Εικ. 4.14, 4.15), δηλαδή που λειτουργούν με πεπιεσμένο αέρα. Αυτά τα έμβολα αποτελούνται από τον κορμό ο οποίος πρέπει να παραμένει σταθερός και την άκρη η οποία, με τον μηχανικό τρόπο που αναφέρθηκε προηγουμένως, ακολουθεί μία κατακόρυφη παλινδρομική κίνηση, παρόμοια με αυτήν που θα έκανε χειροκίνητα ο χειριστής. Η άκρη των πνευματικών εμβόλων συμπύκνωσης είναι συνήθως στρογγυλή με διάμετρο 7-15 εκατοστά. Αυτά τα μηχανήματα έχουν το θετικό ότι είναι πολύ πιο ξεκούραστα στην χρήση και κάνουν πολλά περισσότερα χτυπήματα από τα αντίστοιχα χειροκίνητα, στον ίδιον χρόνο. Για παράδειγμα, ένα πνευματικό έμβολο συμπύκνωσης που κατασκευάστηκε την δεκαετία του 1950 στην Αυστραλία, μπορούσε να κάνει 160 χτυπήματα το λεπτό, ενώ άλλα πιο σύγχρονα, έχουν την δυνατότητα αντίστοιχα, να πραγματοποιήσουν εώς και 540 χτυπήματα το λεπτό113. Με την χρήση τέτοιων εμβόλων, ο χρόνος εργασίας για την ίδια ποσότητα συμπιεσμένου χώματος, είναι περίπου ο μισός.

Εικ. 4.14 και 4.15: Πνευματικό έμβολο

Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 52-54 Maniatidis V, Walker P. A Review of Rammed Earth Construction for DTi Partners in Innovation Project ‘Developing Rammed Earth for UK Housing’. University of Bath, 2003, [Online] Available, https://people.bath.ac.uk/abspw/rammedearth/review.pdf. σελ: 56 Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 54

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν Η χρήση δονούμενων πλακών συμπύκνωσης σε γενικές γραμμές θεωρείται ακατάλληλη για την συμπύκνωση χώματος, ειδικά αν στο πηλώδες υπάρχει υψηλή περιεκτικότητα σε άργιλο. Ωστόσο υπάρχουν παραδείγματα όπου αυτή η τεχνική είναι επιτυχής, όπως στο Παρεκκλήσιο της Συμφιλίωσης στο Βερολίνο της Γερμανίας. Οι δονούμενες πλάκες συμπύκνωσης διαφέρουν πολύ στην μορφή τους από τα παραδοσιακά έμβολα. Πρακτικά είναι μεταλλικές πλάκες που δονούνται με την χρήση ηλεκτρικού ρεύματος. Αυτή η δόνηση επιτρέπει στην συσκευή να μετακινείται από μόνη της εντός του ξυλότυπου συμπυκνώνοντας το χώμα καθώς περνάει πάνω από αυτό. Ένα από τα μειονεκτήματά της είναι η απαίτηση στρώσεων πηλώδους μικρότερων σε ύψος από τις πιο συμβατικές τεχνικές, περίπου στα 7 εκατοστά, πράγμα που σημαίνει ότι η κατασκευή παίρνει περισσότερο χρόνο, όμως απαιτείται λιγότερο εργατικό δυναμικό. Μία τέτοια δονούμενη πλάκα έχει σχεδιαστεί από το Forschungslabor für Experimentelles Bauen – FEB (Building Research Laboratory) στο Πανεπιστήμιο του Κάσσελ, στην Γερμανία114. Σε γενικές γραμμές, οι δονούμενες πλάκες συμπύκνωσης είναι συνήθως πολύ βαριές και ακριβές και έχουν πολύ περιορισμένεςφαρμογές στις κατασκευές από

συμπιεσμένο χώμα. Έχουν αποδειχθεί, ωστόσο, χρήσιμες στην συμπύκνωση χωμάτινων δαπέδων (Εικ. 4.16, 4.17). Παραδόξως, είναι πιθανό να “υπέρσυμπυκνωθεί” το χώμα εάν επαναληφθεί η διαδικασία της συμπύκνωσής για περισσότερη ώρα από όση απαιτείται. Αν γίνει αυτό, εκτός της επιπρόσθετης καταπόνησης στον ξυλότυπο και την πιθανή εκτροπή του, υπάρχει ο πρόσθετος κίνδυνος να διαχωριστούν οι διαδοχικές στρώσεις του συμπιεσμένου χώματος, καθώς η υγρασία που τις ενώνει εξατμίζεται. Αυτό συνήθως αποφεύγεται χάρη στην εμπειρία των εργατών. Το πηλώδες όταν θεωρείται “αρκετά συμπυκνωμένο”, βγάζει έναν “συμπαγή” και βαρύ ήχο κατά το χτύπημα115. Συνολικά συμπεριλαμβανομένου του χρόνου προετοιμασίας του πηλώδους, της μεταφοράς του και της κατασκευής των τοίχων, η παραδοσιακή τεχνική απαιτεί 20-30 ώρες εργασίας για την κατασκευή ενός τετραγωνικού μέτρου τοίχου από ένα άτομο. Με την χρήση των απλών σύγχρονων τεχνικών, αυτός ο χρόνος μπορεί να φτάσει τις 10 ώρες ανά τετραγωνικό μέτρο, ενώ με την χρήση των πιο ριζοσπαστικών τεχνικών, μπορεί να φτάσει τις μόλις 2 ώρες ανά τετραγωνικό μέτρο 116 .

Εικ. 4.16 και 4.17: Δονούμενη πλάκα συμπύκνωσης χώματος 114.

115.

116.

Maniatidis V, Walker P. A Review of Rammed Earth Construction for DTi Partners in Innovation Project ‘Developing Rammed Earth for UK Housing’. University of Bath, 2003, [Online] Available, https://people.bath.ac.uk/abspw/rammedearth/review.pdf. σελ: 57 Easton D. The Rammed Earth House. Vermont: Chelsea Green Publishing Company, 2007, σελ: 224 Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 55, 60

75

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν

76

4.2.4 Έλεγχοι ασφάλειας κατασκευής 4.2.4.1 Οπτικός έλεγχος ατελειών Ο συγκεκριμένος έλεγχος αποτελεί μία διαδικασία που θα πρέπει να τηρείται ύστερα από την κατασκευή τοίχων από συμπιεσμένο χώμα. Ουσιαστικά αποτελεί τον οπτικό έλεγχο της κατάστασης των γωνιών του τοίχου και των επιφανειών του για τυχόν ρωγμές ή τρύπες που δημιουργήθηκαν κατά την ξήρανση του τοίχου. Στην περίπτωση που η επιφάνεια του τοίχου πρόκειται να επικαλυφθεί με επίχρισμα, τέτοιες ατέλειες στον τοίχο δεν αποτελούν πρόβλημα, καθώς θα αποτελέσουν το “κλειδί” για την στήριξή του επιχρίσματος. Ωστόσο, αν η ρωγμή είναι μεγαλύτερη από 3 χιλιοστά πλάτος και 75 χιλιοστά μήκος, τότε προτείνεται να διορθωθεί τοπικά με επάλειψη πηλώδους ίδιας σύστασης. Το ίδιο πρέπει να γίνει και καθολικά στην περίπτωση που οι επιφάνειες του τοίχου δεν πρόκειται να επικαλυφθούν από επίχρισμα. Ο έλεγχος πρέπει να επαναλαμβάνεται καθημερινά, καθώς οι ρωγμές

και οι τρύπες πρέπει να καλύπτονται εντός ενός 24ωρου από την στιγμή που δημιουργήθηκαν ώστε να δέσει το νέο με το παλιό πηλώδες πιο αποτελεσματικά. Μέτρα που μπορούν να αποτρέψουν την δημιουργία ρωγμών κατά την διαδικασία της ξήρανσης των τοίχων είναι η σκίαση και η διαβροχή τους ανά τακτά χρονικά διαστήματα. Αυτά αποσκοπούν στο να μην ξεραθούν απότομα τα χωμάτινα στοιχεία117 (Εικ. 4.18).

4.2.4.2 Έλεγχος συμπιεστότητας των τοίχων Για αυτόν τον έλεγχο είναι απαραίτητη η χρήση ενός ειδικού εξαρτήματος που πρακτικά ασκεί συνεχόμενη πίεση σε μία επιφάνεια μέσω ενός ελατηρίου. Το ελατήριο που θα χρησιμοποιηθεί πρέπει να ασκεί ανάλογη πίεση, με την θλιπτική τάση που ο αντίστοιχος τοίχος πρέπει να είναι ικανός να αντέχει. Για παράδειγμα, για τοίχο ενός ορόφου, πάχους 40 εκατοστών, το ελατήριο απαιτείται να ασκεί πίεση ίση με 1,5N/ mm². Το τεστ πραγματοποιείται τουλάχιστον 7

Εικ. 4.18: Προστασία από την δημιουργία ρωγμών 117.

Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 72, 82-83

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν μέρες μετά την ολοκλήρωση του τοίχου. Το εξάρτημα τοποθετείται πάνω στην επιφάνεια του τοίχου και πιέζεται το ελατήριο προς αυτόν. Αφού αφαιρεθεί, εξετάζεται η επιφάνεια του τοίχου για πιθανή εμφάνιση θλίψης στο σημείο της πίεσης. Το τεστ επαναλαμβάνεται 10 φορές σε διαφορετικά σημεία του τοίχου. Για να θεωρείται ότι ο τοίχος “πέρασε” τον έλεγχο οπότε και έχει συμπυκνωθεί σωστά, απαιτείται να μην εμφανίσει σημάδι για τουλάχιστον 8 από τις 10 επαναλήψεις118 (Εικ. 4.19).

4.2.5 Αντιμετώπιση του σεισμού Η εμπειρία από πρόσφατους σεισμούς έχει δείξει ότι τα κτίρια από φέρουσα τοιχοποία έχουν ικανοποιητική αντοχή στον χρόνο. Όμως η σεισμική τους συμπεριφορά είναι συνάρτηση ενός μεγάλου αριθμού παραγόντων. Τέτοιοι παράγοντες είναι η συμμετρία του κτιρίου, το πάχος των φερόντων τοίχων, η σωστή και επιμελημένη δόμησή τους, η ύπαρξη ή όχι οριζόντιων διαζωματικών πλακών, κ.ά. Εξ’ ίσου σημαντικοί παράμετροι για την σεισμική ικανότητα των παραπάνω κτιρίων είναι το πλήθος και η θέση των ανοιγμάτων. Δεν είναι το χώμα σαν υλικό, αυτό που ευθύνεται για τις δομικές αστοχίες των χωμάτινων κατασκευών, αλλά το δομικό σύστημα και ο σχεδιασμός των κτιρίων. Η καλή αντισεισμική συμπεριφορά μίας κατασκευής μπορεί να εκφραστεί στον ακόλουθο τύπο119 : στατική συμπεριφορά = αντοχή × πλαστικότητα

Οι χωμάτινες κατασκευές κατά κύριο λόγο αποτελούνται από έναν έως δύο ορόφους. Σε τέτοιες χαμηλές κατασκευές ο σεισμός μπορεί να επιφέρει την αποκόλληση των τοίχων και την κατάρρευση των οροφών. Έτσι οι κανόνες σχετικά με την αντιμετώπιση του σεισμού στις χωμάτινες κατασκευές συγκροτούνται από τεχνικές που αποτρέπουν αυτούς τους κινδύνους. Για παράδειγμα, ένας από τους πρωταρχικούς κανόνες χωμάτινων κατασκευών είναι ότι το ύψος ενός ορόφου δεν πρέπει να ξεπερνάει τα 3.5 μέτρα120. Εικ. 4.19: Έλεγχος συμπιεστότητας των τοίχων 118.

Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 72-73 119.

Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 55, 135-136 120. Μπέη, Γεωργία Ε. Η ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΠΗΛΟΥ ΩΣ ΔΟΜΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ. ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΣΥΓΧΡΟΝΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΠΟ ΩΜΟΠΛΙΝΘΟΔΟΜΗ. ΚΤΙΡΙΟ, 2010.

77

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν

78

Η γενική σεισμική συμπεριφορά ενός κτιρίου είναι ανάλογη της μάζας των επιμέρους στοιχείων του, ενώ η παραμόρφωση τους είναι ανάλογη με το ύψος τους. Οι οροφές ενός κτιρίου που βρίσκεται σε σεισμογενή περιοχή, πρέπει να έχουν μικρή μάζα και να είναι εύκαμπτες121 .

4.2.6 Επιμέρους στοιχεία της κατασκευής 4.2.6.1 Τα θεμέλια και η βάση Ιστορικά, τα θεμέλια πολλές φορές απουσίαζαν από τις κατασκευές συμπιεσμένου χώματος. Οι τοίχοι ήταν χτισμένοι απευθείας στο έδαφος ή πάνω στην πλάκα του ισογείου. Σήμερα η κατασκευή θεμελίωσης αποτελεί απαίτηση της σύγχρονης κατασκευής. Τα θεμέλια πρέπει να είναι σε αρκετό βάθος ώστε να μην επηρεάζονται από την ανάπτυξη της βλάστησης και από τις εποχιακές μεταβολές του εδάφους, όπως τον πάγο. Στις περιπτώσεις κτιρίων από συμπιεσμένο χώμα, συνήθως κατασκευάζονται με την τεχνική των πεδιλοδοκών. Το πλάτος των πέδιλων εξαρτάται από την σύσταση του εδάφους και από το βάρος της κατασκευής. Στην περίπτωση που το βάρος της κατασκευής είναι μικρό και το έδαφος είναι πετρώδες ή χαλικώδες, τα πέδιλα μπορούν να έχουν το ίδιο πλάτος με αυτό των τοίχων που φέρουν. Σε αντίθετη περίπτωση, το πλάτος των πέδιλων θα είναι μεγαλύτερο και ίσως χρειαστεί αυτά να στηριχθούν επάνω σε μία επίπεδη πλάκα από συμπιεσμένο χώμα.

Το υλικό που θα επιλεγεί για την θεμελίωση πρέπει να αντιστέκεται στην διάβρωση και την φθορά από τυχόν επιβλαβή υλικά του εδάφους. Μία σταθερή βάση για τους τοίχους είναι πολύ σημαντική για την αντιμετώπιση του σεισμού. Παραδοσιακά τα θεμέλια κατασκευάζονταν από πέτρα ή ψημένα τούβλα, όμως σήμερα, κατασκευάζονται από σκυρόδεμα122 . Υπάρχουν βέβαια και σπάνιες περιπτώσεις που η θεμελίωση πραγματοποιείται από συμπιεσμένη γη. Σε αυτές τις περιπτώσεις, το πηλώδες πρέπει σίγουρα να περιέχει σταθεροποιητικά υλικά, όπως τσιμέντο ή ασβέστη (Εικ. 4.20). Η άνω στάθμη των θεμελίων/πεδιλοδοκών όπου πατούν οι τοίχοι της κατασκευής, πρέπει να φτάνει στο ύψος 15-30 εκατοστά πάνω από την στάθμη του εδάφους. Πριν την κατασκευή των τοίχων, τοποθετείται στα θεμέλια μία υγρομονωτική στρώση (damp-proof course) για να αποτραπεί η άνοδος υγρασίας εντός αυτών 123 .

Εικ. 4.20: Προστασία τοίχων από την διάβρωση 121.

122.

123.

Αποστολίδη Ε, Δρίτσος Σ. Επιρροή των Ανοιγμάτων στην Αντισεισμική Ικανότητα Κτηρίων από Φέρουσα Τοιχοποιία. 3ο Πανελλήνιο Συνέδριο Αντισεισμικής Μηχανικής & Τεχνικής Σεισμολογίας. Αθήνα, 2008 Maniatidis V, Walker P. A Review of Rammed Earth Construction for DTi Partners in Innovation Project ‘Developing Rammed Earth for UK Housing’. University of Bath, 2003, [Online] Available, https://people.bath.ac.uk/abspw/rammedearth/review.pdf. σελ: 64-66 Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 56-57, 60-61, 108

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν Το έδαφος γύρω από την βάση των τοίχων πρέπει να διαθέτει αυλάκι αποστράγγισης, με μία περιμετρική στρώση χαλικιών και σωλήνα αποστράγγισης (“French drain”). Επίσης η βάση των τοίχων πρέπει είτε να είναι από σταθεροποιημένο χώμα είτε να διαθέτει επίχρισμα που προστατεύει τον τοίχο από το νερό της βροχής.

4.2.6.2 Οι πλάκες Το πρώτο βήμα για την κατασκευή της πλάκας δαπέδου του ισογείου είναι η επιφανειακή εκσκαφή του εδάφους εσωτερικά του κτιρίου, με την ταυτόχρονη απομάκρυνση τυχόν ριζών από φυτά. Αν το υπέδαφος είναι αμμώδες πρέπει να συμπυκνωθεί. Πάνω από το υπέδαφος πρέπει να τοποθετηθεί μία υγρομονωτική μεμβράνη (damp-proof membrane) η οποία συναντά την υγρομονωτική στρώση (damp-proof course) που αναφέρθηκε προηγουμένως εσωτερικά της βάσης των τοίχων, την οποία υπερκαλύπτει, εξασφαλίζοντας έτσι την στεγανότητα της βάσης της κατασκευής124 . Αποσκοπώντας στην αποφυγή ρωγμών σε μεγάλες πλάκες, αυτές αρμολογούνται σε τμήματα 3x3 μέτρων, με την χρήση ξύλων ή λωρίδων

Εικ. 4.21: Πιθανά είδη πλακών και δαπέδων 124.

125.

79

συμπιεσμένου χώματος πλάτους 30 εκατοστών. Η συμπύκνωση του πατώματος γίνεται σε 3-4 στρώσεις χώματος. Πάνω από την τελευταία στρώση, τοποθετείται το τελικό δάπεδο. Αυτό επιλέγεται από μία πληθώρα επιλογών όπως επιπλέον συμπιεσμένο χώμα βερνικωμένο με υγρομονωτικό υλικό, χωμάτινα blocks, πλακίδια, κ.λπ. (Εικ. 4.21). Οι πλάκες των ορόφων αποτελούνται συνήθως από ξύλινες σανίδες πάνω στις οποίες συμπυκνώνεται στρώμα χώματος. Ανάμεσα από τις σανίδες και το χώμα τοποθετούνταν παραδοσιακά στρώμα από άχυρο, που αποτρέπει την διαρροή του χώματος από τα κενά των σανίδων. Σήμερα συνήθως γίνεται η χρήση μεμβράνης. Πάνω από αυτήν την στρώση κατασκευάζεται το δάπεδο.Στην ανώτερη στάθμη των τοίχων πρέπει να υπάρχει περιμετρικό δοκάρι σε ολόκληρη την κατασκευή (Εικ. 4.22). Αυτό αφενός συνδέει όλους του εξωτερικούς τοίχους και αφετέρου στηρίζει την στέγη 125 . Προτείνεται να συμπεριλαμβάνεται σε κάθε χωμάτινη κατασκευή, ειδικά αν το κτίριο βρίσκεται σε σεισμογενή περιοχή. Το δοκάρι μπορεί να είναι ξύλινο, μεταλλικό, από σκυρόδεμα ή σταθεροποιημένο χώμα (συνήθως με τσιμέντο).

Εικ. 4.22: Περιμετρικό δοκάρι

Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 60-65, 110-111 Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 111-112

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν

80

4.2.6.3 Τα ανοίγματα Οι χωμάτινες κατασκευές δεν διαθέτουν την στατική αντοχή ώστε να έχουν μεγάλα ανοίγματα. Σύμφωνα με τον κανονισμό του 2002 του Standards Australia 126 και τον κανονισμό του 2001 του Standards Association of Zimbabwe (SAZ)127 : I. Το συνολικό μήκος των ανοιγμάτων ενός τοίχου δεν πρέπει να ξεπερνά το 1/3 του μήκους του τοίχου (Standards Australia, 2002) II. Η συνολική επιφάνεια των ανοιγμάτων να μην ξεπερνάει το 20% της επιφανείας του τοίχου (Standards Australia, 2002) III. Η απόσταση μεταξύ των ανοιγμάτων πρέπει να είναι τουλάχιστον 60-100 εκατοστά (Standards Australia, 2002; SAZS 724:2001, 2001) IV. Τα ανοίγματα πρέπει να απέχουν τουλάχιστον 75 εκατοστά από την γωνία του τοίχου και να έχουν τουλάχιστον 45 εκατοστά ύψος πρεκιού (SAZS 724:2001, 2001) V. Το μέγιστο μήκος των ανοιγμάτων είναι 1 μέτρο (SAZS 724:2001, 2001) Σε περίπτωση που το μήκος των ανοιγμάτων είναι 1-1,20 μέτρα τότε το άνοιγμα πρέπει να είναι τοξωτό. Το πρέκι είναι ξύλινο, μεταλλικό ή από οπλισμένο σκυρόδεμα. Επίσης, κατασκευάζεται συνεχόμενα πάνω από πολλαπλά ανοίγματα, αν το τμήμα του τοίχου ανάμεσά τους είναι μικρότερο από το μήκος των ανοιγμάτων. Καθώς

αυτό το τμήμα του τοίχου είναι από τα πιο αδύναμα σημεία της κατασκευής, προτείνεται να είναι σταθεροποιημένο, ειδικά αν είναι περίπου 60 εκατοστά μήκος (δηλαδή το ελάχιστο επιτρεπτό)128 . Το πρέκι πρέπει να προεκτείνεται κατά τουλάχιστον 40 εκατοστά μετά το πέρας των ανοιγμάτων129 (Εικ. 4.23). Για την αντιμετώπιση του σεισμού, θεωρείται καλύτερη η λύση όπου τα ανοίγματα φτάνουν στην στάθμη του δοκαριού της πλάκας οροφής. Έτσι το πρέκι ταυτίζεται με το στατικό δοκάρι που συνεχίζεται σε όλην την περίμετρο του κτιρίου, στηρίζοντας και την οροφή. Προτείνεται το τμήμα της ποδιάς να είναι ελαφρά κατασκευή με εύκαμπτη δομή, όπως για παράδειγμα από ξύλινες σανίδες ή την τεχνική του τσατμά (wattle and daub).

Εικ. 4.23: Ανοίγματα και πρέκι 126.

127.

128.

129.

Standards Australia, 2002. The Australian Earth Building Handbook. Sydney. 151 pp Standards Association of Zimbabwe, 2001. Rammed Earth Structures, SAZS 2001 724 Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 86-89 Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 137, 140-141

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν Μία μέθοδος σύνδεσης των κουφωμάτων των ανοιγμάτων με τους τοίχους είναι η ενσωμάτωση μεταλλικών μεντεσέδων εσωτερικά του τοίχου κατά την συμπύκνωση του χώματος. Αυτοί προεξέχουν από την γωνία των τοίχων επιτρέποντας το κούφωμα γαντζωθεί πάνω τους 130 (Εικ. 4.24). Μία άλλη μέθοδος, είναι με καρφιά. Αυτά απαιτούν μία επιφάνεια παράλληλη με τον τοίχο ώστε να μπορέσουν οι πλευρές του κουφώματος να καρφωθούν. Μία τέτοια επιφάνεια, για παράδειγμα, θα μπορούσε να είναι μία στρώση μόνωσης στο εσωτερικό του τοίχου. Τα σημεία επαφής του κουφώματος με τον τοίχο πρέπει τελικά να καλυφθούν (ποδιά) αποσκοπώντας στην προστασία από το νερό και στην θερμομόνωση. Η ποδιά είναι συνήθως από πέτρα, τσιμέντο, ή μέταλλο, περιμετρικά του ανοίγματος, τόσο εσωτερικά όσο και εξωτερικά 131 (Εικ. 4.25).

χώμα. Θα πρέπει βέβαια, όπως στο παράδειγμα των Κάσμπαχ να δημιουργηθεί αρκετή κλίση για να απομακρύνεται το νερό της βροχής. Ωστόσο αυτή η μέθοδος έχει πολλά μειονεκτήματα. Όσον αφορά την βροχή, απαιτεί συχνή συντήρηση καθώς το νερό προκαλεί διάβρωση, κάνοντάς την απαγορευτική σε περιοχές με συχνές βροχοπτώσεις. Όσον αφορά την στατική αντοχή και ειδικότερα την ανθεκτικότητα στον σεισμό, οι οροφές έχουν υψηλότερη αντοχή, όσο πιο ελαφριές είναι. Για την επίλυση αυτών των προβλημάτων, τα περισσότερα κτίρια από συμπιεσμένο χώμα διαθέτουν επικλινείς στέγες που αποτελούνται από ξύλινο ή μεταλλικό φορέα και επικαλύπτονται από κεραμίδια. Αυτές οι στέγες, όπως έχει προαναφερθεί εκτείνονται σε πρόβολο μήκους ίσο με το 1/3 του ύψους του τοίχου, για να προστατεύουν τους τοίχους από την βροχή.

4.2.6.4 Τα δώματα - στέγες Οι οροφές επικάλυψης της κατασκευής μπορούν να κατασκευαστούν με τον ίδιον τρόπο που αναφέρθηκε προηγουμένως, από συμπιεσμένο

Εικ. 4.24: Τοποθέτηση κουφωμάτων με μεντεσέδες

130.

131.

Εικ. 4.25: Τοποθέτηση κουφωμάτων με καρφιά

Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 93 Krahn Tim. Essential Rammed Earth Construction: The Complete Step-by-Step Guide. Gabriola Island, 2018, σελ: 105-107

81

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν

82

Στην περίπτωση που το περιμετρικό δοκάρι είναι από σταθεροποιημένο χώμα, εντάσσονται κατακόρυφοι μεταλλικοί οδηγοί που προεξέχουν, όπως γίνεται και με τα ανοίγματα. Πάνω σε αυτούς δένεται ή βιδώνεται η οροφή132 (Εικ. 4.26). Στατικά είναι προτιμότερο το περιμετρικό δοκάρι να είναι από κάποιο υλικό με υψηλότερη μηχανική αντοχή, όπως από ξύλο ή σκυρόδεμα. Στην πρώτη περίπτωση, η οροφή μπορεί να βιδωθεί ή να πακτωθεί στο δοκάρι (Εικ. 4.27). Στην περίπτωση που το δοκάρι είναι από σκυρόδεμα, η οροφή στηρίζεται σε αυτό με μεταλλικούς συνδέσμους 133 (Εικ. 4.28).

Ένας τρόπος στήριξης της στέγης έτσι ώστε να μην επιβαρύνει την χωμάτινη κατασκευή, είναι με ανεξάρτητο φορέα εκτός των τοίχων. Αυτός είναι συνήθως μεταλλικός ή ξύλινος και μπορεί να βρίσκεται τόσο εντός της κατασκευής όσο και εκτός. Πιθανώς σε συνδυασμό με μία λογική προστασίας των εξωτερικών τοίχων από την βροχή, να θεωρείται καλύτερη η λύση του φορέα όταν είναι στο εξωτερικό134 (Εικ. 4.29).

4.2.6.5 Ο οπλισμός Ένα από τα βασικά μειονεκτήματα των χωμάτινων κατασκευών είναι η μικρή αντοχή τους στον σεισμό. Μέσα στους αιώνες, οι άνθρωποι έχουν βρει πολλές τεχνικές και μεθόδους αντιμετώπισης αυτού του προβλήματος. Μία από τις πιο σημαντικές τεχνικές είναι η εισαγωγή οπλισμού εσωτερικά των τοίχων. Εκτός της βελτίωσης της αντοχής στον σεισμό, ο οπλισμός βοηθάει στην συνεκτικότητα της κατασκευής.

Εικ. 4.26: Στήριξη οροφής σε συμπιεσμένο χώμα

Εικ. 4.27: Στήριξη σε ξύλινο δοκάρι

132.

133.

134.

Εικ. 4.28: Στήριξη σε δοκάρι από σκυρόδεμα

Εικ. 4.29: Εξωτερική στήριξη στέγης

Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 92-93 Maniatidis V, Walker P. A Review of Rammed Earth Construction for DTi Partners in Innovation Project ‘Developing Rammed Earth for UK Housing’. University of Bath, 2003, [Online] Available, https://people.bath.ac.uk/abspw/rammedearth/review.pdf. σελ: 63-44 Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 108

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν Καθώς οι τοίχοι από συμπιεσμένο χώμα παραδοσιακά χτίζονται σε οριζόντιες στρώσεις, την πιο απλή λύση οπλισμού αποτελούσε η οριζόντια τοποθέτηση καλαμιών, μπαμπού ή κλαδιών ανάμεσα στις στρώσεις. Από αυτά, τα καλάμια και τα μπαμπού θεωρούνται πιο αποτελεσματικά καθώς αποτελούνται από ίσια τμήματα και έχουν υψηλότερη αντοχή στον εφελκυσμό135. Όπως έχει ήδη αναφερθεί, τα παραδοσιακά Tulou της Κίνας χτιζόντουσαν με αυτήν την τεχνική (Εικ. 4.30). Σε εκείνην την περίπτωση, ο οπλισμός πρόσδιδε στους τοίχους ανθεκτικότητα έναντι του τυφώνα. Η οριζόντια στοίχιση του οπλισμού όμως, επιτρέπει την δημιουργία οριζόντιων ρωγμών καθώς οι διατμητικές δυνάμεις που εμφανίζονται με τους σεισμούς, δεν μπορούν να μεταφερθούν από τα οριζοντιωμένα μπαμπού136. Με τις σύγχρονες τεχνικές, ο οπλισμός μπορεί να τοποθετηθεί και κατακόρυφα εντός των τοίχων, επιφέροντας την συνεκτικότητα των διαδοχικών στρώσεων της κατασκευής (Εικ. 4.31).

Εικ. 4.30: Οριζόντιος οπλισμός μπαμπού στα Tulou

135.

136.

137.

Μία τέτοια τεχνική κατακόρυφης τοποθέτησης του οπλισμού αναπτύχθηκε το 1978 από το Forschungslabor für Experimentelles Bauen – FEB (Building Research Laboratory) στο πανεπιστήμιο του Κάσσελ στην Γερμανία 137 . Σύμφωνα με αυτήν, οικοδομήθηκε κτίριο από συμπιεσμένο χώμα, που στο εσωτερικό του περιέχει κατακόρυφα μπαμπού. Το συγκεκριμένο παράδειγμα θα αναλυθεί περεταίρω σε επόμενη φάση. Σήμερα είναι πολύ συχνή η χρήση σιδερένιων ράβδων, περίπου όπως γίνεται με το σκυρόδεμα. Στην περίπτωση της κατασκευής από συμπιεσμένο χώμα, οι ράβδοι είναι λιγότεροι από αυτές που απαιτούνται στο σκυρόδεμα. Καθώς το συμπιεσμένο χώμα “αναπνέει” καλύτερα από το τσιμέντο, οι ράβδοι τοποθετούνται σε πλαστικούς σωλήνες, αποτρέποντας την οξείδωσή τους. Εναλλακτικά γίνεται χρήση χαλύβδινων ράβδων, με επιβάρυνση στο κόστος της κατασκευής.

Εικ. 4.31: Κατακόρυφος οπλισμός

Stulz R, Mukerji K. Appropriate Building Materials: A Catalogue of Potential Solutions. St. Gallen: SKAT Publications, 1993, σελ: 219-222 Minke Gernot. Construction Manual for Earthquake-Resistant Houses Built of Earth. Eschborn: BASIN, 2001, σελ: 19-21 Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 141-143

83

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν

84

4.3 Η χρήση συμπιεσμένου χώματος και οι οργανισμοί πιστοποίησης “πράσινων” κτιρίων Είναι αδιαμφισβήτητο πως η ανθρωπότητα αντιμετωπίζει μία περιβαλλοντική κρίση. Η ταχεία τεχνολογική ανάπτυξη έχει αλλάξει σε μεγάλο βαθμό τις ισορροπίες του κόσμου μας. Μεταξύ άλλων, η εκπομπή αερίων του θερμοκηπίου έχει μεταβάλλει σημαντικά τις περιεκτικότητες αυτών των αερίων στην ατμόσφαιρα. Όλες οι ανθρώπινες ενέργειες που έχουν να κάνουν με τον δομημένο χώρο, ξεκινώντας από την παρασκευή των υλικών και την κατασκευή, ευθύνονται για το 30% περίπου της εκπομπής αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα. Κυρίαρχο συστατικό αυτών των εκπομπών αποτελεί το διοξείδιο του άνθρακα (CO²). Από αυτές τις εκπομπές του διοξειδίου του άνθρακα, το 8% δημιουργείται κατά την παρασκευή και χρήση του τσιμέντου, δηλαδή του επικρατέστερου υλικού που χρησιμοποιείται παγκοσμίως στην οικοδομή138 . Η μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου που προέρχονται από τις κατασκευές έχει αναγνωριστεί ως σημαντική προτεραιότητα. Με σκοπό την καταπολέμηση της περιβαλλοντικής κρίσης έχουν ιδρυθεί παγκοσμίως πολλοί οργανισμοί καθώς και φορείς πιστοποίησης, που δημιουργούν πρότυπα για κτίρια χαμηλού ενεργειακού αποτυπώματος. Κτίρια, που σχεδιάστηκαν και

138.

139.

140.

141.

κατασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας μεθόδους αειφορίας, φιλικές προς τον χρήστη και το περιβάλλον συγχρόνως. Μέσω των προτύπων και πιστοποιήσεων φιλοδοξούν να προωθήσουν την διάδοση υπεύθυνων ενεργειακών πρακτικών στην σύγχρονη κατακευή. Με μία τέτοια πιστοποίηση αυξάνεται η προβολή και η αξία του κτιρίου και επιβραβεύεται ο σχεδιασμός του. Για παράδειγμα, σύμφωνα με το Άρθρο 25 του Νέου Οικοδομικού Κανονισμού (ΝΟΚ) ο “πράσινος” σχεδιασμός ενός κτιρίου μπορεί να επιβραβευτεί με αύξηση ως και 10% στον συντελεστή δόμησής του139. Οι τρεις πιο διαδεδομένοι φορείς πιστοποίησης είναι, το LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) από τις ΗΠΑ, που είναι το πλέον διαδεδομένο παγκοσμίως σύστημα πιστοποίησης, το BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) από το Ηνωμένο Βασίλειο, και το Γερμανικό DGNB (Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen), που είναι το επικρατέστερο στην ΕΕ 140 . Το Συμβούλιο Αειφόρων Κτιρίων Ελλάδας (Sustainable Building Council Greece – SBC Greece) αποτελεί το επίσημο μέλος του World Green Building Council (WGBC) στην Ελλάδα141 . Στοχεύει στην εκπαίδευση και ενημέρωση πολιτών, επαγγελματιών και επιχειρήσεων με σκοπό την παραγωγή, διαχείριση, εξοικονόμηση και πολιτική ενέργειας στα κτίρια. Η ολοένα και μεγαλύτερη εμπλοκή των βιοκλιματικών παραμέτρων στην αγορά ακινήτων, έχει οδηγήσει στην προσπάθεια

Lehne J, Preston F. Making Concrete Change: Innovation in Low-carbon Cement and Concrete. Chatham House. 2018, [Online] Available, https://www.chathamhouse.org/2018/06/making-concrete-change-innovation-low-carbon-cement-and-concrete Άρθρο 92 – Κίνητρα για τη δημιουργία κτιρίων ελάχιστης ενεργειακής κατανάλωσης. Yπουργείο Περιβάλλοντος και Ενέργειας. 2020, [Online] Available, http://www.opengov.gr/minenv/?p=10818 Μαχαίρα Α, Λαμπρόπουλος Α, Σακελλάρης Φ, Ζεντέλης Π. Τεχνική, Νοµική, Οικονοµική και Περιβαλλοντική ∆ιάσταση του Βιοκλιµατικού Σχεδιασµού Κτιρίων στη (δοκιµαζόµενη) Αγορά Ακινήτων. 7ο Διεπιστημονικό Διαπανεπιστημιακό Συνέδριο Του Εθνικού Μετσιβίου Πολυτεχνείου και του ΜΕ.Κ.Δ.Ε. του Ε.Μ.Π. Αθήνα, 2013. Πεδία Δράσεων. Συμβούλιο Αειφόρων Κτιρίων Ελλάδας, [Online] Available, http://sbcgreece.org/key-themes/

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν ανάπτυξης του αντίστοιχου νομοθετικού πλαισίου για την υποστήριξη και προτυποποίησή της, αλλά και για την θέσπιση κανονισμών με τελικό στόχο την προστασία του περιβάλλοντος. Παραδείγματα αποτελούν ο ΝΟΚ, ο Κανονισμός Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων (ΚΕΝΑΚ), όπως και οι εκάστοτε Αναπτυξιακοί και Επενδυτικοί Νόμοι142 . Το LEED αποτελεί ένα περιεκτικό σύστημα αλληλοσυνδεόμενων προτύπων που καλύπτουν όλο το φάσμα, από τον σχεδιασμό και την κατασκευή ενός κτιρίου, έως την λειτουργία και τη συντήρηση του. Μέχρι σήμερα πάνω από 100.000 κτίρια όλων των χρήσεων 143 σε 169 χώρες έχουν πιστοποιηθεί. Για την πιστοποίηση χρησιμοποιείται ένα σύστημα 110 πόντων με ελάχιστο απαιτούμενο τους 40 πόντους. Κάθε πόντος ορίζεται με βάση την περιβαλλοντική επίδραση και την επίδραση στην ανθρώπινη υγεία και άνεση. Η χρήση υλικών μικρού ή μηδενικού αποτυπώματος διοξειδίου του άνθρακα σε μία κατασκευή μπορεί να προσδώσει “πόντους” προς την απόκτηση πιστοποιητικού “πράσινου” κτιρίου. Ένα υλικό μηδενικού αποτυπώματος διοξειδίου του άνθρακα είναι το συμπιεσμένο χώμα.

142.

143.

144.

145.

146.

Σύμφωνα με το LEED v4, η χρήση συμπιεσμένου χώματος ως βασικό υλικό στην κατασκευή μπορεί από μόνο του να δώσει 16 βαθμούς. Κάποιοι από τους βαθμούς σχετίζονται με το μικρό ενεργειακό αποτύπωμα των υλικών που χρησιμοποιούνται, την σύσταση τους, την χαμηλή εκπομπή ρύπων και την ποιότητα του εσωτερικού αέρα του κτιρίου. Το ανώτατο επίπεδο πιστοποίησης για ένα κτίριο αποτελεί η πιστοποίηση Platinum που απαιτεί κατ’ ελάχιστο 80 βαθμούς, ενώ με 60 βαθμούς επιτυγχάνεται η πιστοποίηση Gold144 . Σε χώρες που πρωτοστατούν στον τομέα της αειφορίας, μία τέτοια πιστοποίηση είναι πολύ σημαντική. Για παράδειγμα, σε τμήματα του Καναδά από το 2007 υπάρχει η απαίτηση σε όλα τα νέα δημόσια κτίρια να πετύχουν τουλάχιστον την πιστοποίηση Gold του LEED ή κάποια ισοδύναμη145 . Στην Ευρωπαϊκή Ένωση, απαιτείται από το νομοθετικό πλαίσιο του Energy Performance of Buildings Directive (EPBD) για όλα τα νέα δημόσια κτίρια από το 2019 και αυτά που θα δεχτούν ριζική ανακαίνιση να είναι σχεδόν μηδενικού ενεργειακού ισοζυγίου, ενώ το ίδιο ισχύει για όλα τα κτίρια από το 2021146 .

Μαχαίρα Α, Λαμπρόπουλος Α, Σακελλάρης Φ, Ζεντέλης Π. Τεχνική, Νοµική, Οικονοµική και Περιβαλλοντική ∆ιάσταση του Βιοκλιµατικού Σχεδιασµού Κτιρίων στη (δοκιµαζόµενη) Αγορά Ακινήτων. 7ο Διεπιστημονικό Διαπανεπιστημιακό Συνέδριο Του Εθνικού Μετσιβίου Πολυτεχνείου και του ΜΕ.Κ.Δ.Ε. του Ε.Μ.Π. Αθήνα, 2013.

Stanley, Sarah. LEED Reaches New Milestone, Surpasses 100,000 Commercial Green Building Projects. USGBC. 2019, [Online] Available, https://www.usgbc.org/articles/leed-reaches-new-milestone-surpasses-100000-commercial-green-building-projects Ministry of the Environment and Climate Change Strategy. LEED v4 and Low Carbon Building Materials. British Columbia. 2017, [Online] Available, https://www2.gov.bc.ca/assets/gov/environment/climate-change/cng/resources/lcm-comprehensive-guide.pdf LEED: the international mark of excellence. Canada Green Building Council, [Online] Available, https://www.cagbc.org/CAGBC/LEED/ CAGBC/Programs/LEED/_LEED.aspx?hkey=43680f7a-955c-4345-9983-e8cb8683121a nzeb. European Commission, [Online] Available, https://ec.europa.eu/energy/content/nzeb-24_en

85

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν

86

Το LEED παροτρύνει την χρήση σταθεροποιημένου και θερμομονωμένου συμπιεσμένου χώματος. Αυτό επιτυγχάνεται όταν το συμπιεσμένο χώμα περιέχει 6-10% περιεκτικότητα σε τσιμέντο και σχηματίζει τοίχο τύπου “σάντουιτς” με θερμομόνωση εσωτερικά. Δηλαδή ανάμεσα σε δύο παράλληλους τοίχους, περιέχεται κάποιου είδους δύσκαμπτης θερμομόνωσης. Το σύστημα σταθεροποιείται με χαλύβδινους ράβδους οπλισμού για την αντιμετώπιση του σεισμού147 . Η συγκεκριμένη τεχνική συμπιεσμένου χώματος χρησιμοποιείται ευρέως στον Καναδά και τις Η.Π.Α.

4.4 Ανάλυση σύγχρονων παραδειγμάτων Στην ενότητα αυτή θα αναλυθούν παραδείγματα κτιρίων κατασκευασμένων με συμπιεσμένο χώμα, του δεύτερου μισού του 20ού και 21ου αιώνα. Τα κτίρια θα εξετασθούν σύμφωνα με την συμπεριφορά και την αποτελεσματικότητά τους, με βάση ορισμένα χαρακτηριστικά. Τα χαρακτηριστικά αυτά είναι η εμπειρία των τεχνιτών, το πόσο δυσεύρετα είναι τα εργαλεία και υλικά της κατασκευής του κτιρίου, η αντοχή του στις φυσικές καταστροφές (σεισμός, κυκλώνες), η ανθεκτικότητα στην διάβρωση, καθώς και το συνολικό κόστος του κύκλου ζωής του κτιρίου (life cycle cost).

4.4.1 Πρότυπη κατοικία χαμηλού κόστους, οπλισμένη με μπαμπού Σχεδιασμός: Building Research Institute (BRI) του Πανεπιστημίου του Κάσσελ, Γερμανία Περιοχή: Γουατεμάλα Χρόνος κατασκευής: 1978 Περιγραφή του κτιρίου: Η κατασκευή πραγματοποιήθηκε από την συνεργασία των Francisco Marroquín University (UFM) και Centre for Appropriate Technology (CEMAT). Αποτελεί μία πειραματική μονώροφη κατασκευή που αποσκοπεί στην δημιουργία ενός πρότυπου κτιρίου χαμηλού κόστους και υψηλής ανθεκτικότητας στον σεισμό και τους κυκλώνες148. Τα θεμέλια και η βάση είναι πέτρινα. Επάνω στην βάση κατασκευάστηκαν οι τοίχοι του κτιρίου με μία λογική “πάνελ” συμπιεσμένου χώματος (Εικ.

4.32). Για την κατασκευή τους χρησιμοποιήθηκε τυποποιημένος μεταλλότυπος σχήματος Τ, ύψους 40 εκατοστά, μήκους 80 εκατοστά και πάχους 14 ή 30 εκατοστά, αναλόγως του τμήματος του μεταλλότυπου149. Ο κορμός του Τ έχει σημαντικό στατικό ρόλο, καθώς λειτουργεί σαν αντηρίδα,

Εικ. 4.32: Τα “πάνελ” συμπιεσμένου χώματος

147.

148.

149.

Ministry of the Environment and Climate Change Strategy. LEED v4 and Low Carbon Building Materials. British Columbia. 2017, [Online] Available, https://www2.gov.bc.ca/assets/gov/environment/climate-change/cng/resources/lcm-comprehensive-guide.pdf Stulz R, Mukerji K. Appropriate Building Materials: A Catalogue of Potential Solutions. St. Gallen: SKAT Publications, 1993, σελ: 219-222 Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 141-142

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν επιτρέποντας στον τοίχο να αντιστέκεται στις οριζόντιες δυνάμεις. Χάρις σε αυτή την μορφοποίηση, ο τοίχος έχει περίπου τέσσερις φορές ισχυρότερη αντίσταση έναντι οριζόντιων δυνάμεων από έναν κοινό τοίχο 14 εκατοστών πάχους. Τα “πάνελ” είναι οπλισμένα με 4 κατακόρυφα μπαμπού διαμέτρου 2-3 εκατοστά. Τα μπαμπού είναι πακτωμένα στην βάση τους εντός ενός περιμετρικού δοκαριού από μπαμπού που βρίσκεται μέσα στην πέτρινη βάση. Στην κορυφή πακτώνονται με άλλο περιμετρικό δοκάρι, το οποίο είναι επίσης από μπαμπού (Εικ. 4.34). Μετά την αφαίρεση του μεταλλότυπου και την ξήρανση της κατασκευής, οι αρμοί πάχους 2 εκατοστών ανάμεσα στα “πάνελ” πληρώθηκαν με πηλώδες. Οι αρμοί επιτρέπουν στο κάθε “πάνελ” του τοίχου να λειτουργεί ξεχωριστά στην

Εικ. 4.33: Η συμπύκνωση των τοίχων - “πάνελ”

150.

151.

περίπτωση ενός σεισμού. Έτσι η κινητική ενέργεια λόγω του σεισμού, απορροφάται στο κάθε ένα ξεχωριστό κομμάτι. Μετά από έναν σεισμό απαιτείται να καλυφθούν οι ρωγμές που δημιουργήθηκαν στους αρμούς. Η στέγη προεξέχει περιμετρικά του κτιρίου, προσφέροντας προστασία από την βροχή και είναι στατικά ανεξάρτητη από το υπόλοιπο κτίριο. Τα υποστυλώματα της τοποθετούνται στο εσωτερικό του κτιρίου και απέχουν από τους τοίχους 50 εκ. Έτσι κατά την διάρκεια ενός σεισμού οι τοίχοι και η στέγη αντιδρούν ξεχωριστά150 . Μετά την κατασκευή οι τοίχοι λειάνθηκαν και καλύφθηκαν από την εξωτερική πλευρά με βαφή που περιείχε υδραυλική άσβεστο, αλάτι, στυπτηρία (ένα είδος ένυδρου άλατος), αργιλώδες χώμα και νερό1501.

Εικ. 4.34: Τομή τοίχου

Εικ. 4.35: Φωτογραφία από την οικοδομή

Minke Gernot. Construction Manual for Earthquake-Resistant Houses Built of Earth. Eschborn: BASIN, 2001, σελ: 19-21 Minke Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ: 141-142

87

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν

88

Συμπεράσματα: Απαιτούμενες δεξιότητες: Απλές δεξιότητες όμοιες με μίας παραδοσιακής κατασκευής Ευκολία εύρεσης υλικών και εργαλείων: Τα υλικά και εργαλεία είναι πολύ κοινά και χαμηλού κόστους Αντοχή σε φυσικές καταστροφές: Εύκαμπτη κατασκευή ανθεκτική στον σεισμό και τους κυκλώνες 152 Ανθεκτικότητα στην διάβρωση: Η πέτρινη βάση και η στέγη που προεξέχει της κατασκευής εμποδίζουν το νερό να φτάσει στους χωμάτινους τοίχους. Επίσης με την βαφή επιτυγχάνεται ικανοποιητική υγρομόνωση στην περίπτωση που το νερό φτάσει τους τοίχους. Πιθανώς λόγω του αέρα και της βροχής να χρειάζεται ανανέωση της στρώσης της βαφής μετά από περιόδους βροχοπτώσεων. Συνολικό κόστος του κύκλου ζωής: Στο στάδιο της κατασκευής αποτελεί πρότυπο φθηνής κατασκευής. Ο μεταλλότυπος μπορεί να κοστίζει περισσότερο από έναν κοινό ξυλότυπο, αλλά το γεγονός ότι το κτίριο αποτελείται από μόνο ένα

Εικ. 4.36: Αξονομετρικό της κατασκευής 152.

153.

είδος “καλουπιού” κάνει την εργασία πολύ γρήγορη και εύκολη, με αποτέλεσμα, η οικοδόμηση των τοίχων να είναι εν τέλει πιο φθηνή απ’ ότι αν είχε χρησιμοποιηθεί ξυλότυπος. Το κόστος αυξάνεται με τα χρόνια καθώς οι τοίχοι θα χρειάζονται συντήρηση μετά από σεισμούς και η βαφή των τοίχων θα πρέπει να ανανεώνεται. Καθώς η Γουατεμάλα βρίσκεται σε τροπική ζώνη, έχει συχνές βροχοπτώσεις, ιδιαιτέρως στην βροχερή περίοδο από Μάιο μέχρι Οκτώβριο 153 . Επίσης το κτίριο δεν διαθέτει θερμομόνωση, ενώ οι τοίχοι του είναι πολύ λεπτοί. Η θερμοκρασία στην Γουατεμάλα είναι κατά κύριο λόγο σταθερή στην διάρκεια του χρόνου, περίπου στους 20 ⁰C, οπότε ίσως να μην υπάρχει μεγάλη ανάγκη για θέρμανση ή ψύξη. Συμπερασματικά αν και το συνολικό κόστος του κύκλου ζωής της κατασκευής μπορεί να θεωρηθεί ιδιαιτέρως χαμηλό, θα απαιτεί συχνή συντήρηση. Τέλος είναι σημαντικό να αναφερθεί ότι τα περισσότερα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν στην κατασκευή (χώμα, μπαμπού, πέτρες) μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν στο μέλλον σε άλλη κατασκευή αν χρειαστεί.

Εικ. 4.37: Αποψη της ολοκληρωμένης κατασκευής

Stulz R, Mukerji K. Appropriate Building Materials: A Catalogue of Potential Solutions. St. Gallen: SKAT Publications, 1993, σελ: 219-222 Guatemala City Climate. Climate-Data, [Online] Available, https://en.climate-data.org/north-america/guatemala/guatemala/guatema la-city-4692/#climate-graph

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν 4.4.2 Πρότυπη αντισεισμική κατοικία Σχεδιασμός: Καθηγητής Edward Ng, οι συνεργάτες του Dr. Wan Li, Xin’an Chi της Αρχιτεκτονικής Σχολής του Κινέζικου Πανεπιστημίου του Χονγκ Κονγκ και οι ειδικοί στις αντισεισμικές κατασκευές Καθηγητές Em ily So του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ και Wenfeng Bai του Κολλεγίου του Κουνμίνγκ Περιοχή: χωριό Guangming στη Γιουνάν της Κίνας Χρόνος κατασκευής: Απρίλιος 2016 Περιγραφή του κτιρίου: Τον Αύγουστο του 2014 έγινε ένας καταστροφικός σεισμός 6.1 ρίχτερ στην επαρχία Γιουνάν στην Κίνα με επίκεντρο την κομητεία Ludian. Συνολικά κατέρρευσαν περίπου 81000 κατοικίες και έχασαν την ζωή τους 617 άνθρωποι154(Εικ. 4.38). Το εν λόγω κτίριο σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε στο πλαίσιο της ανοικοδόμησης των ερειπωμένων κτιρίων. Στην περιοχή, η παραδοσιακή τεχνική δόμησης είναι το συμπιεσμένο χώμα, αλλά δεν είχε δοθεί σημασία στην οικοδόμηση σταθερών κατασκευών

Εικ. 4.38: Κατεστραμμένη κατοικία από συμπιεσμένο χώμα μετά τον σεισμό του 2014 154.

155.

που να είναι ανθεκτικές στους σεισμούς μεγάλης έντασης. Συγκεκριμένα, στο παράδειγμα του χωριού Guangming, όπου και οικοδομήθηκε το συγκεκριμένο κτίριο, το 80% των παλαιών κατοικιών ήταν κατασκευασμένα από συμπιεσμένο χώμα, όλα εκ των οποίων κατέρρευσαν. Τα επόμενα χρόνια οι κάτοικοι εγκατέλειψαν τις παραδοσιακές τεχνικές και στράφηκαν προς τις “σύγχρονες” με οπλισμένο σκυρόδεμα και τούβλα. Ωστόσο, αφενός εξ ορισμού αυτού του είδους η κατασκευή είναι πιο ακριβή από το συμπιεσμένο χώμα, αφετέρου σημειώθηκε μία άνοδος στο κόστος αυτών των υλικών και πολλοί από τους κατοίκους που έχασαν τα σπίτια τους δεν είχαν την οικονομική δυνατότητα να τα ανοικοδομήσουν. Παράλληλα η έλλειψη τεχνιτών που να γνωρίζουν αυτήν την τεχνική, δυσκόλεψαν σημαντικά τους χωρικούς να ξαναχτίσουν ασφαλείς κατοικίες χαμηλού κόστους. Ως αποζημίωση η κυβέρνηση έδωσε στους πληγέντες του σεισμού που έχασαν το σπίτι τους 60000 HKD, δηλαδή περίπου 6360 €, ποσό που δεν αρκούσε για την ανακατασκευή των κατοικιών τους155 .

Εικ. 4.39: Εξωτερική άποψη της κατοικίας

CUHK’s Sustainable and Anti-seismic Earth House Won International Architectural House Award. Communications And Public Relations Office. 2017, [Online] Available, https://www.cpr.cuhk.edu.hk/en/press_detail.php?id=2570&t=cuhk-s-sustainable-and-anti -seismic-earth-house-won-international-architectural-house-award Williams Austin. Back to earth: anti-seismic prototype in Guangming by Edward Ng, Li Wan, Xinan Chi. The Architectural Review. 2017, [Online] Available, https://www.architectural-review.com/awards/ar-house/back-to-earth-anti-seismic-prototype-in-guangming-byedward-ng-li-wan-xinan-chi

89

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν

90

Τον Οκτώβριο του 2014 συγκροτήθηκε η ομάδα καθηγητών και φοιτητών που προαναφέρθηκε, με σκοπό την σχεδίαση μίας πρότυπης κατοικίας χαμηλού κόστους, με αντισεισμικές ιδιότητες και βιώσιμο χαρακτήρα, που να ακολουθεί το πνεύμα της παραδοσιακής αρχιτεκτονικής. Ύστερα από πολλαπλές δοκιμές το αποτέλεσμα ήταν η κατασκευή ενός διώροφου κτιρίου 148 τ.μ. Το κόστος της κατασκευής ήταν 940 HKD/m², δηλαδή περίπου 100 €/m², πράγμα που την έκανε κατά 40% πιο φθηνή από τις κατασκευές από σκυρόδεμα και τούβλα που έχτιζαν στο χωριό156. Αποσκοπώντας στην μέγιστη σταθερότητα και στην αποφυγή της διάβρωσης, τα θεμέλια και η βάση της κατοικίας είναι από οπλισμένο σκυρόδεμα. Οι τοίχοι του κτιρίου είναι κατασκευασμένοι από συμπιεσμένο χώμα. Το χώμα που συγκροτεί το πηλώδες προέκυψε από

Εικ. 4.40: Η κατασκευή 156.

157.

158.

επανάχρηση του χώματος των κατοικιών που είχαν καταρρεύσει με τον σεισμό. Έτσι μειώνεται ο χρόνος και το κόστος της κατασκευής καθώς δεν χρειάζεται να πραγματοποιηθεί ούτε εκσκαφή για την συλλογή του χώματος, ούτε μεταφορά αυτού προς το οικόπεδο. Η κατασκευή των τοίχων έγινε με την χρήση μεταλλότυπου με μήκος 1 μέτρο και με ύψος 60 εκατοστά. Το πάχος των τοίχων είναι 35 εκατοστά 157 . Το κτίριο σκεπάζεται με δίρριχτη στέγη προεξέχει σε πρόβολο, ώστε να προστατεύονται οι εξωτερικοί τοίχοι από το νερό της βροχής. Η στέγη στηριζόμενη σε μεταλλικό φορέα, επιτρέπει την παρουσία μίας ζώνης υαλοστασίου ανάμεσα στον τοίχο και σε αυτήν, παρέχοντας φυσικό φωτισμό στο εσωτερικό (Εικ.

4.41). Αποσκοπώντας στην θερμική άνεση εντός της κατοικίας όλα τα παράθυρα της κατασκευής αποτελούνται από διπλούς υαλοπίνακες και η οροφή είναι θερμομονωμένη158.

Εικ. 4.41: Φυσικός φωτισμός στο εσωτερικό

CUHK’s Sustainable and Anti-seismic Earth House Won International Architectural House Award. Communications And Public Relations Office. 2017, [Online] Available, https://www.cpr.cuhk.edu.hk/en/press_detail.php?id=2570&t=cuhk-s-sustainable-and-anti -seismic-earth-house-won-international-architectural-house-award Williams Austin. Back to earth: anti-seismic prototype in Guangming by Edward Ng, Li Wan, Xinan Chi. The Architectural Review. 2017, [Online] Available, https://www.architectural-review.com/awards/ar-house/back-to-earth-anti-seismic-prototype-in-guangming-byedward-ng-li-wan-xinan-chi Post-Earthquake Reconstruction Project in Guangming Village / The Chinese University of Hong Kong & Kunming University of Science and Technology. ArchDaily. 2017, [Online] Available, https://www.archdaily.com/802855/post-earthquake-reconstruction-demonstra tion-project-of-guangming-village-the-chinese-university-of-hong-kong-and-kunming-university-of-science-and-technology

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν Με σκοπό την αντίσταση στον σεισμό η κάτοψη του κτιρίου είναι τετράγωνη. Το πηλώδες είναι σταθεροποιημένο με άχυρο και με τσιμέντο σε ποσοστό 3% 159 . Ως οπλισμός τοποθετήθηκαν εσωτερικά των τοίχων και ανάμεσα στις διαδοχικές στρώσεις, ατσάλινοι ράβδοι. Επίσης στις στάθμες των οροφών γίνεται χρήση δοκαριών από οπλισμένο σκυρόδεμα 160. Τα δοκάρια καλύφθηκαν με την χρήση του ίδιου πηλώδους με τους τοίχους ώστε να φαίνεται ενιαία η όψη. Τα παράθυρα ενισχύθηκαν περιμετρικά με σκυρόδεμα ώστε να παραμένουν άθικτα στην περίπτωση σεισμού 161 . Σε εργαστηριακές δοκιμές που έγιναν με την χρήση κινούμενης πλάκας αποδείχθηκε ότι το κτίριο είναι ανθεκτικό σε σεισμούς μέχρι

και 9 ρίχτερ 162 (Εικ. 4.43). Φάνηκε όμως ότι οι οριζόντιες ατσάλινοι ράβδοι προσέθεταν μικρή σταθερότητα στην κατασκευή οπότε η ομάδα θεωρεί πως η χρήση πιο οικονομικού οπλισμού, όπως μπαμπού, θα ήταν προτιμότερη. Λειτουργικά το κτίριο είναι χωρισμένο σε τρία τμήματα. Οι κύριοι χώροι που αποτελούν τα δύο τμήματα αναπτύσσονται συμμετρικά, εκατέρωθεν του τρίτου τμήματος, που βρίσκεται κεντρικά στην κάτοψη. Αυτό το τρίτο τμήμα, αποτελεί την εισόδο και την σκάλα που οδηγεί στον όροφο. Είναι ημιυπαίθριος χώρος και παρέχει τόσο φυσικό φωτισμό στο εσωτερικό του κτιρίου όσο και φυσικό αερισμό (Εικ. 4.44).

Εικ. 4.43: Δοκιμή αντοχής σεισμού με κινούμενη πλάκα Εικ. 4.42: Συμπιεσμένο χώμα με άχυρα 159.

160.

161.

162.

Εικ. 4.44: Το ημιυπαίθριο κέντρο του κτιρίου

CUHK’s Sustainable and Anti-seismic Earth House Won International Architectural House Award. Communications And Public Relations Office. 2017, [Online] Available, https://www.cpr.cuhk.edu.hk/en/press_detail.php?id=2570&t=cuhk-s-sustainable-and-anti -seismic-earth-house-won-international-architectural-house-award Williams Austin. Back to earth: anti-seismic prototype in Guangming by Edward Ng, Li Wan, Xinan Chi. The Architectural Review. 2017, [Online] Available, https://www.architectural-review.com/awards/ar-house/back-to-earth-anti-seismic-prototype-in-guangming-byedward-ng-li-wan-xinan-chi Jordahn Sebastian. World Building of the Year 2017 could help 100 million people, says Edward Ng. dezeen. 2017, [Online] Available, https://www.dezeen.com/2017/12/01/movie-waf-world-building-of-year-winner-earthquake-resistant-video/ Ng, Naomi. An earthquake-proof house made of clay? Inside the Yunnan home Hong-Kong architects built from rubble. South China Morning Post. 2017, [Online] Available, https://www.scmp.com/news/hong-kong/education-community/article/2106629/hong-kong -researchers-mix-tradition-and-modernity

91

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν

92

Η κατοικία κέρδισε το βραβείο Architectural Review (AR) House Awards το 2017 μεταξύ 250 συμμετοχών παγκοσμίως 163 καθώς και το World Building of the Year του World Architecture Festival της ίδιας χρονιάς164. Συμπεράσματα: Απαιτούμενες δεξιότητες: Απλές δεξιότητες. Στην κατασκευή του συγκεκριμένου παραδείγματος συμμετείχαν κυρίως κάτοικοι του χωριού που δεν κατείχαν γνώσεις κατασκευής από πριν. Ευκολία εύρεσης υλικών και εργαλείων: Τα υλικά και εργαλεία είναι πολύ κοινά και χαμηλού κόστους. Στο χωριό τα χρησιμοποιούσαν ήδη ευρέως. Για την συμπύκνωση του χώματος έγινε χρήση πνευματικών εμβόλων συμπύκνωσης που πιθανώς να μην υπήρχαν στο χωριό

Εικ. 4.45: Εξωτερική άποψη κατοικίας 163.

164.

165.

προηγουμένως, αλλά δεν αποτελούν δυσεύρετα εργαλεία, ειδικά στην Κίνα. Αντοχή σε φυσικές καταστροφές: Γερή κατασκευή ανθεκτική στους σεισμούς. Ανθεκτικότητα στην διάβρωση: Η βάση και τα θεμέλια από οπλισμένο σκυρόδεμα, καθώς και η στέγη που προεξέχει της κατασκευής εμποδίζουν το νερό να φτάσει στους χωμάτινους τοίχους. Ωστόσο σύμφωνα με τον αρχιτέκτονα Keable, για να προστατεύονται οι τοίχοι επαρκώς από την οροφή, πρέπει αυτή να προεξέχει σε πρόβολο ίσο με το 1/3 του ύψους του χωμάτινου τοίχου, κάτι που δεν φαίνεται να γίνεται από τα σχέδια και τις φωτογραφίες 165 . Έτσι συμπεραίνουμε ότι σε περιόδους με έντονες και συχνές βροχοπτώσεις, όπως κατά την περίοδο Ιουνίου εώς Σεπτεμβρίου, όπου βρέχει τις μισές μέρες του μήνα, το νερό

Εικ. 4.46: Εσωτερική άποψη κατοικίας

CUHK’s Sustainable and Anti-seismic Earth House Won International Architectural House Award. Communications And Public Relations Office. 2017, [Online] Available, https://www.cpr.cuhk.edu.hk/en/press_detail.php?id=2570&t=cuhk-s-sustainable-and-anti -seismic-earth-house-won-international-architectural-house-award González Teodoro. CHINESE UNIVERSITY OF HONG KONG’S POST-EARTHQUAKE RECONSTRUCTION OF GUANGMING VILLAGE, WINNER OF 2017 WAF PRIZE. METALOCUS. 2017, [Online] Available, https://www.metalocus.es/en/news/chinese-university-hong-kongs-postearthquake-reconstruction-guangming-village-winner-2017-waf-prize Keable Julian, Keable Rowland. Rammed Earth Structures. London: Practical Action, 2011, σελ: 78-79

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν θα φτάνει στους τοίχους. Οι χωμάτινοι τοίχοι περιέχουν τσιμέντο, γεγονός που παρέχει ανθεκτικότητα στην διάβρωση. Συμπερασματικά, πιθανώς μετά από κάποια χρόνια να έχει διαβρωθεί ελαφρώς ο τοίχος και να χρειάζεται να καλυφθεί με επίχρισμα. Συνολικό κόστος του κύκλου ζωής: Στο στάδιο της κατασκευής το κτίριο θεωρείται ιδιαιτέρως προσιτό οικονομικά, ειδικά αν συγκριθεί με αντίστοιχα κτίρια από οπλισμένο σκυρόδεμα και τούβλα. Αν μετά από κάποια χρόνια χρειαστεί να τοποθετηθεί επίχρισμα στους εξωτερικούς τοίχους του κτιρίου, ή να συντηρηθεί γενικότερα δε θα είναι πολύ σημαντική οικονομική επιβάρυνση, καθώς μία

93

τέτοια διαδικασία δεν είναι ιδιαιτέρως ακριβή. Η Γιουνάν είναι από τις πιο θερμές περιοχές της Κίνας με τους περισσότερους μήνες του χρόνου να έχουν θερμοκρασίες άνω των 25 ⁰C καθ’ όλην την διάρκεια της μέρας166. Έτσι οι διπλοί υαλοπίνακες και η θερμομόνωση της οροφής, σε συνδυασμό με την θερμική συμπεριφορά των χωμάτινων τοίχων, μπορούν να θεωρηθούν επαρκείς για την ύπαρξη θερμικής άνεσης στο εσωτερικό της κατοικίας. Τέλος αρκετά από τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν στην κατασκευή δεν μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν μελλοντικά. Η παρουσία τσιμέντου στους χωμάτινους τοίχους δεν επιτρέπει την επαναχρησιμοποίηση του χώματος.

Εικ. 4.47: Σχέδια κατοικίας

166.

Climate for Yunnan (China). WorldData, [Online] Available, https://www.worlddata.info/asia/china/climate-yunnan.php

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν

94

4.4.3 Desert Courtyard House Σχεδιασμός: Wendell Burnette Architects Περιοχή: πόλη Scottsdale της πολιτείας Αριζόνα των Η.Π.Α. Χρόνος κατασκευής: 2014 Περιγραφή του κτιρίου: Το οικόπεδο επιφανείας 670 τ.μ. βρίσκεται στην έρημο Σονόρα της Βόρειας Αμερικής, περικυκλωμένο από κάκτους σαγκουάρο και ocotillos, ενδημικά της ερήμου(Εικ.

4.48). Βασικός στόχος του σχεδιασμού ήταν ένα κτίριο πλήρως εναρμονισμένο με το σκληρό περιβάλλον του. Με σκοπό να ταιριάζει η κατοικία με την χρωματική παλέτα του τοπίου, επιλέχθηκε ως βασική τεχνική δόμησης το συμπιεσμένο χώμα, χρησιμοποιώντας χώμα από το ίδιο το οικόπεδο167. Μορφολογικά το κτίριο είναι εσωστρεφές και η ανάπτυξη των χώρων του γίνεται γύρω από μία κεντρική αυλή-αίθριο. Οι εξωτερικοί τοίχοι κατά το πλείστον είναι συμπαγείς και είναι κατασκευασμένοι από συμπιεσμένο χώμα,

Εικ. 4.48: Εξωτερική άποψη κατοικίας 167.

168.

169.

ενώ τα ανοίγματα είναι πολύ μικρά. Στις εσωτερικές όψεις αντιθέτως, κυριαρχούν τα υαλοστάσια που “πλημυρίζουν” με φως τους εσωτερικούς χώρους και διαδρόμους (Εικ. 4.49). Ο φορέας της οροφής, είναι μεταλλικός και έχει τελική επικάλυψη από χαλύβδινα φύλλα corten, εξασφαλίζοντας μία ελαφριά κατασκευή οροφής. Παράλληλα το corten έχει χρώμα και υφή παραπλήσια με τα πετρώματα γρανίτη που κυριαρχούν στο τοπίο, εναρμονίζοντας το κτίριο με το περιβάλλον168 (Εικ. 4.50). Οι εξωτερικοί χωμάτινοι τοίχοι οικοδομήθηκαν με την χρήση ξυλότυπου δημιουργώντας έτσι μια πιο αδρή τελική επιφάνεια από αυτήν που θα είχε η κατασκευή αν γινόταν με την χρήση μεταλλότυπου. Ο ξυλότυπος είχε ύψος 91,5 εκατοστά. Το συμπιεσμένο χώμα είναι σταθεροποιημένο με 3-8% τσιμέντο τοπικής προέλευσης169, προσδίδοντας στους τοίχους σταθερότητα και ανθεκτικότητα στην διάβρωση από το νερό της βροχής.

Εικ. 4.49: Άποψη από το αίθριο

Desert Courtyard House. Wendell Burnette Architects, [Online] Available, https://wendellburnettearchitects.com/private/desert -courtyard-house/ Desert Courtyard House. domus. 2014, [Online] Available, https://www.domusweb.it/en/architecture/2014/08/19/desert_courtyard _house.html Concrete and rammed earth: Desert Cortyard House. onekindesign. 2014, [Online] Available, https://onekindesign. com/2014/08/03/concrete-rammed-earth-desert-courtyard-house/?fbclid=IwAR31pQCJUnJsjT78msflHvqHOappvG6PqUvYIjlcdz0qy Mbi8IN56-Yn8es

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν Αποσκοπώντας στην επιπλέον προστασία από την διάβρωση τα θεμέλια και η βάση των χωμάτινων τοίχων είναι κατασκευασμένα από σκυρόδεμα. Συγκεκριμένα το ύψος της τσιμεντένιας βάσης προέκυψε από τοπικούς κανονισμούς που αποσκοπούν στην προστασία από τις ξαφνικές πλημμύρες, ένα φαινόμενο που συναντάται στην περιοχή170 . Συμπεράσματα: Απαιτούμενες δεξιότητες: Η οικοδομή της κατοικίας απαιτεί έμπειρο προσωπικό και σχεδιασμό μεγάλης ακρίβειας. Ευκολία εύρεσης υλικών και εργαλείων: Ορισμένα υλικά διέθεταν ευκολία στην συλλογή τους, όπως το χώμα που προέρχεται από το οικόπεδο και το τσιμέντο που είναι τοπικής παραγωγής. Τα υπόλοιπα υλικά και εργαλεία σίγουρα δεν είναι δυσεύρετα στις αγορές των Η.Π.Α. ωστόσο ίσως απαιτείται μεταφορά τους από μακριά.

Εικ. 4.50: Εξωτερική άποψη κατοικίας

170.

171.

172.

95

Αντοχή σε φυσικές καταστροφές: Η Αριζόνα των Η.Π.Α. δε θεωρείται έντονα σεισμογενής περιοχή171 και έτσι η αντιμετώπισή των σεισμών δεν έπαιξε σημαντικό ρόλο στον σχεδιασμό της κατοικίας. Αντιθέτως, σημαντική για τον σχεδιασμό ήταν η ανάγκη αντιμετώπισης του φαινομένου των ξαφνικών πλημμυρών. Μεταξύ άλλων αιτιών, αυτές προκαλούνται από τις έντονες βροχοπτώσεις σε κατά τα άλλα πολύ ξηρές περιοχές. Το ξηρό χώμα δεν έχει την δυνατότητα να απορροφήσει τον μεγάλο όγκο του νερού και έτσι μπορεί να προκληθεί πλημμύρα σε λιγότερο από 6 ώρες βροχής 172 . Για την αντιμετώπιση του φαινομένου, όπως προαναφέρθηκε, η βάση της κατασκευής είναι από οπλισμένο σκυρόδεμα ώστε να μην φτάσει το νερό στους χωμάτινους τοίχους (Εικ. 4.51). Ανθεκτικότητα στην διάβρωση: Η Αριζόνα αποτελεί μία πολύ ξηρή Πολιτεία, καθώς κατά μέσο όρο βρέχει 2 μέρες τον μήνα. Οι μήνες με τις

Εικ. 4.51: Η βάση από σκυρόδεμα

Grossman David. How Are Flash Floods Different Than Normal Floods?. Popular Mechanics. 2019, [Online] Available, https://www. popularmechanics.com/science/environment/a29444278/flash-floods/ Ott Clara. Desert Courtyard House / Wendell Burnette Architects. ArchDaily. 2014, [Online] Available, https://www.archdaily.com /531473/desert-courtyard-house-wendell-burnette-architects Kuhney Jen Lebron. A brief history of earthquake activity in Arizona. Azcentral, [Online] Available, https://eu.azcentral.com/story/ news/arizona/2014/06/30/arizona-earthquake-timeline/11787839/

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν

96

περισσότερες βροχοπτώσεις είναι ο Ιούλιος και ο Αύγουστος με μόλις 4 μέρες τον μήνα να έχουν βροχές173. Έτσι συμπεραίνουμε πως δεν υπάρχει σοβαρό θέμα διάβρωσης των σταθεροποιημένων με τσιμέντο, χωμάτινων τοίχων, καθιστώντας την συχνή συντήρησή τους μη αναγκαία. Συνολικό κόστος του κύκλου ζωής: Ο προϋπολογισμός του συγκεκριμένου κτιρίου σίγουρα δεν συγκρίνεται με τα προηγούμενα κτίρια. Η κατοικία σε καμία περίπτωση δε μπορεί να θεωρηθεί ως μία κατοικία χαμηλού κόστους. Αντιθέτως ανήκει σε μία σύγχρονη αρχιτεκτονική που στοχεύει αφενός στην απόλυτη άνεση των κατοίκων, αφετέρου στην ομορφιά μίας εξωτερικά λιτής κατασκευής, που κρύβει εσωτερικά έναν πολυτελή και σύνθετο τρόπο ζωής. Από άποψη κόστους, το κτίριο επίσης χωρίζεται στο εξωτερικό και το εσωτερικό τμήμα. Οι εξωτερικοί χωμάτινοι τοίχοι, κατασκευασμένοι με την χρήση χώματος του οικοπέδου και τσιμέντου τοπικής παραγωγής είναι πολύ πιο οικονομικοί από τα μεγάλα υαλοστάσια

Εικ. 4.52: Ο φορέας της οροφής κατά την κατασκευή

173.

που συναντώνται στις εσωτερικές όψεις της αυλής της κατοικίας. Συνολικά η κατασκευή του κτιρίου μπορεί να θεωρηθεί ως ακριβή, ωστόσο σίγουρα είναι πιο οικονομική από μία αντίστοιχη που χρησιμοποιεί αποκλειστικά σκυρόδεμα αντί του συμπιεσμένου χώματος. Η Αριζόνα είναι μία από τις πιο θερμές και ξηρές Πολιτείες των Η.Π.Α. με τους περισσότερους μήνες του χρόνου να βρίσκονται συνεχώς άνω των 25 ⁰C. Τους μήνες Ιούνιο εώς Αύγουστο μάλιστα, η μέση θερμοκρασία φτάνει περίπου τους 39 ⁰C. Με δεδομένο τις υψηλές θερμοκρασίες της περιοχής σε συνδυασμό με τις θερμικές απώλειες που προέρχονται από τα υαλοστάσια, ο κλιματισμός αποτελεί αναγκαία προϋπόθεση για την ποιότητα ζωής στο κτίριο, αυξάνοντας το κόστος ζωής του. Πέραν αυτού, το κόστος συντήρησης των χωμάτινων τοίχων και της οροφής, μπορεί να θεωρηθεί μικρό. Η παρουσία τσιμέντου στους χωμάτινους τοίχους δεν επιτρέπει την επαναχρησιμοποίηση του χώματος.

Εικ. 4.53: Σχέδια της κατοικίας

Climate for Arizona (United States). WorldData, [Online] Available, https://www.worlddata.info/america/usa/climate-arizona.php

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν 4.4.4 Ricola Kräuterzentrum Σχεδιασμός: Herzog & de Meuron Περιοχή: δήμος Λάουφεν της Ελβετίας Χρόνος κατασκευής: 2014 Περιγραφή του κτιρίου: Το νέο Kräuterzentrum (=Κέντρο Βοτάνων) βρίσκεται σε βιομηχανική/ αγροτική ζώνη της Βόρειας Ελβετίας174. Απαραίτητη προϋπόθεση για την λειτουργία ενός Κέντρου Βοτάνων είναι η διατήρηση συγκεκριμένων συνθηκών υγρασίας και θερμοκρασίας στο εσωτερικό του. Λύση σε αυτήν την απαίτηση καθώς και έμπνευση για τον σχεδιασμό, έδωσε η χρήση συμπιεσμένου χώματος στους εξωτερικούς τοίχους του κτιρίου. Η διαδικασία της κατασκευής διήρκησε συνολικά μόλις 16 μήνες. Η κάτοψη του κτιρίου έχει σχήμα στενόμακρου παραλληλόγραμμου με την μεγάλη του πλευρά να είναι πάνω από 100 μέτρα και την μικρή περίπου 30 μέτρα (Εικ. 4.54). Το μεγάλο μήκος

Εικ. 4.54: Εξωτερική άποψη της κατασκευής 174.

175.

176.

97

του κτιρίου αντικατοπτρίζει τα βήματα που εμπλέκονται στη βιομηχανική επεξεργασία των βοτάνων, από το στέγνωμα και το κόψιμο, έως την ανάμειξη και τέλος, την αποθήκευση. Οι όψεις από συμπιεσμένο χώμα είναι αυτοφερόμενες, ύψους 11 μέτρων175, ενώ το δώμα στηρίζεται σε τσιμεντένια υποστυλώματα που βρίσκονται στο εσωτερικό της κατασκευής. Μεγάλα κυκλικά παράθυρα και φωταγωγοί γεμίζουν με φυσικό φως τους χώρους του κτιρίου. Οι τοίχοι του κτιρίου αποτελούνται από προκατασκευασμένα στοιχεία συμπιεσμένου χώματος. Αυτά κατασκευάζονται σε κοντινό εργοστάσιο από συστατικά που εξάγονται σε τοπικά λατομεία και ορυχεία και βρίσκονται σε απόσταση μικρότερη από δέκα χιλιόμετρα από το οικόπεδο, σε συνδυασμό με χώμα από το ίδιο το οικόπεδο176. Τα παραλληλεπίπεδα αυτά στοιχεία είναι κατασκευασμένα με την χρήση ξυλότυπου και στοιβάζονται διαδοχικά δημιουργώντας τους

Εικ. 4.55: Η κατασκευή του κτιρίου

Ricola Herb Center. Lehm Ton Erde, [Online] Available, https://www.lehmtonerde.at/de/projekte/projekt.php?pID=87 The Ricola Kräuterzentrum | Herzog & de Meuron. Arch2O, [Online] Available, https://www.arch2o.com/ricola-krauterzentrum-herz og-de-meuron/ Ricola Kräuterzentrum / Herzog & de Meuron. ArchDaily. 2015, [Online] Available, https://www.archdaily.com/634724/ricola-krauterz entrum-herzog-and-de-meuron

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν

98

τοίχους. Οι διαστάσεις τους είναι 4.35x0.45x1.35 μέτρα και ζυγίζουν 4 τόνους έκαστο177. Το πηλώδες συμπυκνώθηκε με χρήση πνευματικών εμβόλων (Εικ. 4.56). Στην συνέχεια, χάρη στην μερική πλαστικότητα του πηλώδους που συγκροτεί τα στοιχεία, γίνεται δυνατή η τοπική αυξομείωση των αρμών μεταξύ τους, με αποτέλεσμα μία ομοιογενή εμφάνιση στις όψεις της κατασκευής. Για την αντιμετώπιση της διάβρωσης από την βροχή και τον αέρα, τοποθετήθηκε κονίαμα τόφφου (ηφαιστειογενούς χώματος) με ασβέστη το οποίο συμπιέζεται μαζί με το χώμα εντός του ξυλότυπου, κάθε 8 στρώματα πηλώδους 178. Στις 4 γωνίες του κτιρίου, μάλιστα, έγινε χρήση του κονιάματος ανά 4 στρώματα πηλώδους, βελτιώνοντας τις αντοχές κατά της διάβρωσης. Στη συνολική εικόνα του βιοκλιματικού αυτού κτιρίου, συμμετέχουν οι φωτοβολταϊκές μονάδες στο δώμα και η θερμότητα που παράγεται από τα μηχανήματα στα διάφορα στάδια της

Εικ. 4.56: Συμπύκνωση χώματος με πνευματικό έμβολο 177.

178.

179.

επεξεργασίας των βοτάνων. Λόγω της σημαντικής απαίτησης για μία σταθερή θερμοκρασία στο εσωτερικό της κατασκευής, έχει εγκατασταθεί ένα υπερσύγχρονο σύστημα θέρμανσης, το οποίο θεωρείται ιδιαίτερα φιλικό προς το περιβάλλον179. Συμπεράσματα: Απαιτούμενες δεξιότητες: Η κατασκευή δεν απαιτεί ιδιαίτερα έμπειρο εργατικό προσωπικό, αλλά ο σχεδιασμός είναι μεγάλης ακριβείας. Ευκολία εύρεσης υλικών και εργαλείων: Τα απαιτούμενα υλικά και εργαλεία για την κατασκευή βρίσκονται πολύ κοντά στην οικοδομή. Η βασική δυσκολία φαίνεται να αφορά στον μηχανολογικό εξοπλισμό του συστήματος θέρμανσης και στις γενικότερες μηχανολογικές εγκαταστάσεις. Αντοχή σε φυσικές καταστροφές: Στην Ελβετία συναντώνται συχνά σεισμοί, όμως αυτοί σχεδόν πάντα είναι αρκετά αδύναμοι. Πιο συγκεκριμένα στην περιοχή του Λάουφεν όπου

Εικ. 4.57: Τοποθέτηση στοιχείων που περιβάλλουν τα παράθυρα

Ricola Kräuterzentrum, Laufen - Herzog & de Meuron. Arquitectura Viva, [Online] Available, https://arquitecturaviva.com/works/edific io-ricola-krauterzentrum-2 Ricola Kräuterzentrum / Herzog & de Meuron. ArchDaily. 2015, [Online] Available, https://www.archdaily.com/634724/ricola-krauterz entrum-herzog-and-de-meuron The Ricola Kräuterzentrum | Herzog & de Meuron. Arch2O, [Online] Available, https://www.arch2o.com/ricola-krauterzentrum-herz og-de-meuron/

Το συμπιεσμένο χώμα στο παρόν και βρίσκεται το κτίριο, δεν συναντώνται ούτε πολλοί σεισμοί ούτε έντονοι180 . Έτσι εξηγείται ο σχεδιασμός του κτιρίου, ο οποίος δεν το καθιστά ικανό να αντέξει έντονα σεισμικά φορτία. Ανθεκτικότητα στην διάβρωση: Για την αντιμετώπιση της διάβρωσης από τον αέρα και κυρίως την βροχή, έγινε χρήση κονιάματος από τόφφου (ηφαιστειογενές χώμα) και ασβέστη ανά στρώσεις, όπως αναφέρθηκε. Επιπλέον οι χωμάτινοι τοίχοι στηρίζονται σε βάση από οπλισμένο σκυρόδεμα ύψους 33 εκατοστών από το χώμα181. Συνολικό κόστος του κύκλου ζωής: Η κατασκευή του κτιρίου έχει προσιτό κόστος καθώς ο κυρίως όγκος του από συμπιεσμένο χώμα, προέρχεται είτε από κοντινά λατομεία ή

από το ίδιο το οικόπεδο. Το γεγονός ότι οι τοίχοι αποτελούνται από προκατασκευασμένα στοιχεία βοήθησε στην μείωση του συνολικού κόστους της κατασκευής, καθώς επιτάχυνε σημαντικά την όλη διαδικασία. Το κομμάτι της κατασκευής που πιθανώς μπορεί να θεωρηθεί ακριβό, είναι το μηχανολογικό, με το ακριβό σύστημα θέρμανσης και τις φωτοβολταϊκές μονάδες, ωστόσο αυτά θα αποσβεστούν εξαιτίας της ενεργειακής αποτελεσματικότητάς τους. Συγκεκριμένα, σε κτίρια όπως ένα Κέντρο Βοτάνων, όπου πρέπει να λειτουργούν συνεχώς μονάδες ρύθμισης της θερμοκρασίας, η ύπαρξη συστημάτων υψηλής τεχνολογίας αποτελεί πολύ σημαντικό πλεονέκτημα.

Εικ. 4.58: Σχέδια της κατασκευής 180.

181.

Seismic hazard map of Switzerlad. PreventionWeb. 2004, [Online] Available, http://preventionweb.net/go/17555 Ricola Kräuterzentrum, Laufen - Herzog & de Meuron. Arquitectura Viva, [Online] Available, https://arquitecturaviva.com/works/edific io-ricola-krauterzentrum-2

99

100

Κεφάλαιο 5: Επίλογος

Η δόμηση με συμπιεσμένο χώμα και κατά επέκταση με χώμα γενικότερα, αποτελεί απλώς άλλη μία τεχνική δόμησης στο γενικότερο φάσμα των τεχνικών που χρησιμοποιεί ο άνθρωπος για να χτίσει. Αυτό σημαίνει ότι όπως όλες οι τεχνικές, έτσι κι αυτή, έχει τα μειονεκτήματα και τα πλεονεκτήματά της. Δεν υπάρχει μία τεχνική που να καλύπτει όλες τις απαιτήσεις και κατά πάσα πιθανότητα ποτέ δε θα υπάρξει. Αυτό που μπορούμε να κάνουμε εμείς είναι να ερευνούμε, να πειραματιζόμαστε και να καινοτομούμε, ώστε να αποκτήσουμε την κατάλληλη εμπειρία να κρίνουμε πότε η χρήση της μίας έναντι της άλλης, είναι προτιμότερη ή και να τις συνδυάζουμε. Η διαθεσιμότητα των υλικών και της τεχνογνωσίας, ο οικονομικός προϋπολογισμός και οι απαιτήσεις του έργου, αποτελούν λίγους από τους παράγοντες που ανέκαθεν επηρέαζαν αυτή η απόφαση. Στην σημερινή εποχή, περισσότερο από ποτέ άλλοτε, παίζει σημαντικό ρόλο το ενεργειακό αποτύπωμα και οι επιπτώσεις της κατασκευής στο περιβάλλον, καθώς μιλάμε για μία κλιματική αλλαγή, η οποία έχει ήδη έρθει και θα γίνεται μόνο πιο έντονη, μέρα με την μέρα. Μέσα από αυτήν την εργασία έγινε μία προσπάθεια ανάδειξης των πλεονεκτημάτων και των προβληματισμών σχετικά με την δόμηση με συμπιεσμένο χώμα. Πρόκειται για μία τεχνική που αν χρησιμοποιηθεί σωστά, μπορεί να προβάλλει την κοινωνικοοικονομική και

περιβαλλοντική βιωσιμότητα που απαιτείται από μία σύγχρονη κατασκευή του 21ου αιώνα, ενώ συγχρόνως να ενσωματώνει τις τεχνολογικές απαιτήσεις που επιτεύχθηκαν με τις πιο καθιερωμένες τεχνικές, όπως την δόμηση με οπτόπλινθους ή τσιμέντο κατά τον 20ο αιώνα. Ξεκινώντας με τα κοινωνικοοικονομικά οφέλη στο στάδιο της κατασκευής, για την δόμηση με συμπιεσμένο χώμα απαιτούνται υλικά που μπορούν να βρεθούν στο ίδιο το οικόπεδο και που έχουν την δυνατότητα επαναχρησιμοποίησης μετά την χρήση. Τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή είναι προσιτά, ενώ παράλληλα ενθαρρύνεται η πρόσληψη τοπικού συνεργείου. Στο εσωτερικό μίας τέτοιας κατασκευής διατηρείται η υγρασία σε σταθερά επίπεδα, υπάρχουν μειωμένες απαιτούμενες δαπάνες ενέργειας για θέρμανση και ψύξη, απορροφούνται βλαβεροί ρύποι ενώ αυξάνεται η πυρασφάλεια του κτιρίου καθώς το χώμα αποτελεί πυράντοχο υλικό. Αυτά έχουν και περιβαλλοντικά οφέλη, καθώς για την επίτευξή τους, συνήθως απαιτείται ενέργεια. Για παράδειγμα, ένας τοίχος από συμπιεσμένο χώμα μπορεί να λειτουργήσει ώς τοίχος μάζας που απορροφάει θερμότητα κατά την διάρκεια της ημέρας και την αποβάλλει στο εσωτερικό του κτιρίου το βράδυ. Ένα κτίριο από συμπιεσμένο χώμα μπορεί να έχει κατασκευαστεί από ανακυκλώσιμα υλικά, δηλαδή το χώμα να είχε χρησιμοποιηθεί σε άλλο

101

κτίριο στο παρελθόν. Επίσης κατά την κατασκευή παράγεται αμελητεά ποσότητα αερίων του θερμοκηπίου, όπως διοξειδίου του άνθρακα και τα μπάζα που μπορεί να παραχθούν δεν περιέχουν βλαβερές ουσίες για το περιβάλλον. Επιπλέον, καθώς το χώμα από το οποίο αποτελείται η κατασκευή, είναι τοπικής προέλευσης, το κτίριο εναρμονίζεται με το περιβάλλον του. Τέλος κατασκευαστικά, σε έναν τοίχο από συμπιεσμένο χώμα θα σημειωθεί χαμηλότερη συρρίκνωση και υψηλότερη σκληρότητα των δομικών στοιχείων από άλλες χωμάτινες τεχνικές και απαιτείται λιγότερος χρόνος για την ξήρανση της κατασκευής. Η κατασκευή με συμπιεσμένο χώμα ωστόσο έχει και σημαντικά μειονεκτήματα, εκ των οποίων αρκετά μπορούν να αντιμετωπιστούν, ενώ άλλα θεωρούνται απαγορευτικά. Οι χωμάτινες κατασκευές διαβρώνονται εύκολα από το νερό και τον αέρα. Για την αντιμετώπισή τους χρησιμοποιούνται διάφορες τεχνικές όπως η σταθεροποίηση με άσβεστο, η κάλυψή τους με επίχρισμα και η παροχή προστασίας από τον σχεδιασμό (συμμετρία, στέγη, ανεμοθραύστης κ.λπ). Με τον σχεδιασμό αντηρίδων, την σταθεροποίηση των τοίχων, την τοποθέτηση οπλισμού στο εσωτερικό τους και μία ειδική μελέτη στα ανοίγματα και την στέγη, αντιμετωπίζεται εν μέρει η στατική αντοχή του κτιρίου. Όπως και να γίνει ο σχεδιασμός ενός χωμάτινου κτιρίου, δε θα μπορέσει ποτέ να φτάσει τα ύψη που φτάνει μία κατασκευήαπό τσιμεντένιο, μεταλλικό ή ξύλινο φορέα. Η επίγνωση των ορίων μίας τεχνικής είναι εξίσου σημαντική με την γνώση των θετικών στοιχείων της.

Συμπερασματικά, η χρήση στη δόμηση ενός υλικού με σχεδόν μηδενικό ενεργειακό αποτύπωμα είναι ένα σημαντικό κομμάτι του παζλ που συνθέτει το βιώσιμο κτίριο. Η χρήση συμπιεσμένου χώματος από αρχαιοτάτων χρόνων προσέδιδε πολλά οφέλη. Ο συνδυασμός του υλικού με την τεχνολογία καθιστά το συμπιεσμένο χώμα ανταγωνίσιμο με τα σύγχρονα υλικά, γεγονός που πρέπει να ληφθεί σοβαρά υπόψη στο σχεδιασμό, στον κόσμο αειφορίας του σήμερα.

102

Βιβλιογραφία - Αναφορές

Βιβλία Boussalh M, Jlok M, Guillaud H, Moriset S. Conservation Manual for Earth Architecture Heritage in the Pre-Saharan Valleys of Morocco. Rabat: Ministry of Culture, 2005.

Easton, David. The Rammed Earth House. Vermont: Chelsea Green Publishing Company, 2007.

Houben, Hugo and Guillard, Hubert. Earth Construction: A Comprehensive Guide. London: ITDG Publishing, 1994.

Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou, Fujian, China: Springer, 2009.

Keable, Julian and Keable, Rowland. Rammed Earth Structures: A Code of Practice. 2nd Edition. London: Practical Action Publishing, 2011.

Knapp Ronald. Chinese Houses: The Architectural Heritage of a Nation. Tokyo: Tuttle Publishing, 2005.

Krahn, Tim. Essential Rammed Earth Construction: The Complete Step-by-Step Guid. Gabriola Island, Canada: New Society Publishers, 2018.

Minke, Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006.

Minke, Gernot. Construction Manual for Earthquake-Resistant Houses Built of Earth. Eschborn: BASIN. 2001 Stulz, Roland and Mukerji, Kiran. Appropriate Building Materials: A Catalogue of Potential Solutions. 3rd Edition. St. Gallen, Switzerland: SKAT Publications, 1993.

103

Άρθρα - Επιστημονικές μελέτες Augarde C, Gerrard C, Jaquin P. A Chronological Description of the Spatial Development of Rammed Earth Techniques.

International journal of architectural heritage: conservation, analysis and restoration, November 2008: 377-400.

Briseghella B, Frangedaki E, Gao X, Lagaros N, Marano G, Meimaroglou N, Sargentis F. Fujian Tulou Rammed Earth Structures: Optimizing Restoration Techniques Through Participatory Design and Collective Practices. 1st International Conference on Optimization-Driven Architectural Design, 2019.

Kazutoshi K. Spatial Order and Typology of Hakka Dwellings. International Workshop on Rammed Earth Materials and Sustainable Structures & Hakka Tulou Forum 2011: Structures of Sustainability, 2011 Αποστολίδη Ε, Δρίτσος Σ. Επιρροή των Ανοιγμάτων στην Αντισεισμική Ικανότητα Κτηρίων από Φέρουσα Τοιχοποιία.

3ο Πανελλήνιο Συνέδριο Αντισεισμικής Μηχανικής & Τεχνικής Σεισμολογίας. Αθήνα, 2008. Ζεντέλης Π, Μαχαίρα Α, Λαμπρόπουλος Α, Σακελλάρης Φ . Τεχνική, Νοµική, Οικονοµική και Περιβαλλοντική ∆ιάσταση του Βιοκλιµατικού Σχεδιασµού Κτιρίων στη (δοκιµαζόµενη) Αγορά Ακινήτων. 7ο ΔΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΔΙΑΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΟ ΣΥΝΕΔΡΙΟ ΤΟΥ ΕΘΝΙΚΟΥ ΜΕΤΣΟΒΙΟΥ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ και του ΜΕ.Κ.Δ.Ε. του Ε.Μ.Π. Αθήνα, 2013. Μπέη, Γεωργία Ε. Η ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΠΗΛΟΥ ΩΣ ΔΟΜΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ. ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΣΥΓΧΡΟΝΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΠΟ ΩΜΟΠΛΙΝΘΟΔΟΜΗ. ΚΤΙΡΙΟ, Ιανουάριος 02, 2010.

Κανονισμοί Δόμησης Standards Association of Zimbabwe. Rammed Earth Structures. SAZS 2001 724, 2001.

Standards Australia. The Australian Earth Building Handbook. Sydney: 151 pp, 2002.

104

Διαδικτυακές πηγές Augarde, Charles. Historic rammed earth structures in Spain : construction techniques and a preliminary classification. Research Gate. January 2007, [Online] Available, https://www.researchgate.net/publication/30053818 (accessed December 28, 2020).

Baglioni E. Sustainable Vernacular Architecture: The Case Of The Drâa Valley Ksur (Morocco). Research Gate, July 2010, [Online] Available, https://www.researchgate.net/publication/281035852 (accessed December 27, 2020).

Baglioni, Eliana, Luisa Rovero , and Ugo Tonietti. The Moroccan Drâa Valley earthen architecture: pathology and intervention criteria. Research Gate. June 2012, [Online] Available, https://www.researchgate.net/publication/281034511 (accessed December 27, 2020).

Baglioni, Eliana, Luisa Rovero, and Ugo Tonietti. Drâa valley earthen architecture: Construction techniques, pathology and intervention criteria. Research Gate. January 2016, [Online] Available, https://www.researchgate.net/publication/309462834 (accessed December 26, 2020).

Climate for Arizona (United States). WorldData, [Online] Available, https://www.worlddata.info/america/usa/climate-arizona.php (accessed January 28, 2021).

Climate for Yunnan (China). WorldData, [Online] Available, https://www.worlddata.info/asia/china/climate-yunnan. php (accessed January 26, 2021).

Concrete and rammed earth: Desert Cortyard House. onekindesign. August 03, 2014, [Online] Available, https:// onekindesign.com/2014/08/03/concrete-rammed-earth-desert-courtyard-house/?fbclid=IwAR31pQCJUnJsjT78msflHvqHOappvG6PqUvYIjlcdz0qyMbi8IN56-Yn8es (accessed January 28, 2021).

CUHK’s Sustainable and Anti-seismic Earth House Won International Architectural House Award. Communications And Public Relations Office. August 13, 2017, [Online] Available, https://www.cpr.cuhk.edu.hk/en/press_detail. php?id=2570&t=cuhk-s-sustainable-and-anti-seismic-earth-house-won-international-architectural-house-award (accessed January 20, 2021).

Desert Courtyard House. domus. August 19, 2014, [Online] Available, https://www.domusweb.it/en/architecture/2014/08/19/desert_courtyard_house.html (accessed January 28, 2021).

Desert Courtyard House. Wendell Burnette Architects, [Online] Available, https://wendellburnettearchitects.com/ private/desert-courtyard-house/ (accessed January 28, 2021).

105

González, Teodoro. CHINESE UNIVERSITY OF HONG KONG’S POST-EARTHQUAKE RECONSTRUCTION OF GUANGMING VILLAGE, WINNER OF 2017 WAF PRIZE. METALOCUS. November 20, 2017, [Online] Available, https://www.metalocus.es/en/news/chinese-university-hong-kongs-post-earthquake-reconstruction-guangming-village-winner-2017waf-prize (accessed January 20, 2021).

Grossman, David. How Are Flash Floods Different Than Normal Floods? Popular Mechanics. October 25, 2019, [Online] Available, https://www.popularmechanics.com/science/environment/a29444278/flash-floods/ (accessed January 28, 2021).

Guatemala City Climate. Climate-Data, [Online] Available, https://en.climate-data.org/north-america/guatemala/ guatemala/guatemala-city-4692/#climate-graph (accessed January 15, 2021).

Hosagrahar Jyoti. Fujian Tulou. UNESCO. 2008, [Online] Available, https://whc.unesco.org/en/list/1113 (accessed December 23, 2020).

Jordahn, Sebastian. World Building of the Year 2017 could help 100 million people, says Edward Ng. dezeen. December 01, 2017, [Online] Available, https://www.dezeen.com/2017/12/01/movie-waf-world-building-of-year-winnerearthquake-resistant-video/ (accessed January 20, 2021).

Khadka B. Rammed earth, as a sustainable and structurally safe green building: a housing solution in the era of global warming and climate change. Springer. October 30, 2019, [Online] Available, https://doi.org/10.1007/s42107019-00202-5 (accessed January 15, 2021).

Kuhney, Jen Lebron. A brief history of earthquake activity in Arizona. azcentral, [Online] Available, https://eu.azcentral.com/story/news/arizona/2014/06/30/arizona-earthquake-timeline/11787839/ (accessed January 28, 2021).

LEED: the international mark of excellence. Canada Green Building Council, [Online] Available, https://www.cagbc. org/CAGBC/LEED/CAGBC/Programs/LEED/_LEED.aspx?hkey=43680f7a-955c-4345-9983-e8cb8683121a (accessed January 18, 2021).

Lehne, Johanna, and Felix Preston. Making Concrete Change: Innovation in Low-carbon Cement and Concrete.

Chatham House. June 13, 2018, [Online] Available, https://www.chathamhouse.org/2018/06/making-concrete-change-innovation-low-carbon-cement-and-concrete (accessed January 5, 2021).

Maniatidis, Vasilios, and Peter Walker. A Review of Rammed Earth Construction for DTi Partners in Innovation Project ‘Developing Rammed Earth for UK Housing’. University of Bath. May 2003, [Online] Available, https://people.bath. ac.uk/abspw/rammedearth/review.pdf (accessed December 07, 2020).

106

Ministry of the Environment and Climate Change Strategy. LEED v4 and Low Carbon Building Materials: A Comprehensive Guide. British Columbia. 2017, [Online] Available, https://www2.gov.bc.ca/assets/gov/environment/climate-change/cng/resources/lcm-comprehensive-guide.pdf (accessed January 16, 2021).

Ng, Naomi. An earthquake-proof house made of clay? Inside the Yunnan home Hong-Kong architects built from rubble. South China Morning Post. August 14, 2017, [Online] Available, https://www.scmp.com/news/hong-kong/ education-community/article/2106629/hong-kong-researchers-mix-tradition-and-modernity (accessed January 20, 2021). nzeb. European Commission, [Online] Available, https://ec.europa.eu/energy/content/nzeb-24_en (accessed January 16, 2021).

Ott, Clara. Desert Courtyard House / Wendell Burnette Architects. ArchDaily. July 28, 2014, [Online] Available, https://www.archdaily.com/531473/desert-courtyard-house-wendell-burnette-architects (accessed January 28, 2021).

Post-Earthquake Reconstruction Project in Guangming Village / The Chinese University of Hong Kong & Kunming University of Science and Technology. ArchDaily. January 05, 2017, [Online] Available, https://www.archdaily. com/802855/post-earthquake-reconstruction-demonstration-project-of-guangming-village-the-chinese-university-of-hong-kong-and-kunming-university-of-science-and-technology (accessed January 20, 2021).

Ricola Herb Center. Lehm Ton Erde, [Online] Available, https://www.lehmtonerde.at/de/projekte/projekt. php?pID=87 (accessed January 16, 2021).

Ricola Kräuterzentrum / Herzog & de Meuron. ArchDaily. May 28, 2015, [Online] Available, https://www.archdaily. com/634724/ricola-krauterzentrum-herzog-and-de-meuron (accessed July 28, 2021).

Ricola Kräuterzentrum, Laufen - Herzog & de Meuron. Arquitectura Viva, [Online] Available, https://arquitecturaviva. com/works/edificio-ricola-krauterzentrum-2 (accessed July 29, 2021).

Seismic hazard map of Switzerlad. PreventionWeb. 2004, [Online] Available, http://preventionweb.net/go/17555 (accessed July 30, 2021).

Stanley, Sarah. LEED Reaches New Milestone, Surpasses 100,000 Commercial Green Building Projects. USGBC. November 07, 2019, [Online] Available, https://www.usgbc.org/articles/leed-reaches-new-milestone-surpasses-100000-commercial-green-building-projects (accessed September 15, 2021).

107

The Alcazaba. AlhambraDeGranada, [Online] Available, https://www.alhambradegranada.org/en/info/alcazaba/alcazaba.asp (accessed December 28, 2020).

The Ricola Kräuterzentrum | Herzog & de Meuron. Arch2O, [Online] Available, https://www.arch2o.com/ricola-krauterzentrum-herzog-de-meuron/ (accessed July 29, 2021).

Williams, Austin. Back to earth: anti-seismic prototype in Guangming by Edward Ng, Li Wan, Xinan Chi. The Architectural Review. June 27, 2017, [Online] Available, https://www.architectural-review.com/awards/ar-house/back-toearth-anti-seismic-prototype-in-guangming-by-edward-ng-li-wan-xinan-chi (accessed January 20, 2021).

Wong E. Monuments to Clan Life Are Losing Their Appeal. The New York Times. March 22, 2011, [Online] Available, https://www.nytimes.com/2011/03/23/world/asia/23yongding.html (accessed December 23, 2020). Άρθρο 92 – Κίνητρα για τη δημιουργία κτιρίων ελάχιστης ενεργειακής κατανάλωσης. Yπουργείο Περιβάλλοντος και Ενέργειας. August 04, 2020, [Online] Available, http://www.opengov.gr/minenv/?p=10818 (accessed September 15, 2021). Πεδία Δράσεων. Συμβούλιο Αειφόρων Κτιρίων Ελλάδας, [Online] Available, http://sbcgreece.org/key-themes/ (accessed January 18, 2021).

Πηγές εικόνων Εικ. 1.1: Formation des sols. Les Collemboles, [Online] Available, https://collemboles.fr/en/biotope-and-role/70soils-formation.html (accessed August 31, 2021). Εικ. 1.2: Προσωπικό αρχείο Εικ. 1.3: BASEhabitat Summer School 2018. Altmünster, 2018, σελ 36 Εικ. 1.4 - 1.15: Προσωπικό αρχείο Εικ. 1.16: LIMESTONE AGGREGATES | CIVIL ENG. & CONSTRUCTION. CARMEUSE, [Online] Available, https://www. carmeuse.com/na-en/products-services/product/limestone-aggregates-civil-eng-construction (accessed September 05, 2021). Εικ. 1.17: Powder Bound Csm Fiberglass Chopped Strand Mat. Made-in-China, [Online] Available, https://tianmagroup.en.made-in-china.com/productimage/YyLxPjXJOnVu-2f1j00GQtYoWTCVbcs/China-Powder-Bound-Csm-Fiberglass-Chopped-Strand-Mat.html (accessed September 05, 2021). Εικ. 1.18: Ασβέστης. Raikos, [Online] Available, https://www.raikos.gr/lime/ (accessed September 05, 2021).

108

Εικ. 1.19: CEMENT-LIME MORTAR. POBETONU. January 28, 2014, [Online] Available, https://1pobetonu.ru/vidy/rastvor-cementno-izvestkovyj.html (accessed September 06, 2021). Εικ. 1.20: cement powder in bag before mix to concrete texture background. BIGSTOCK, [Online] Available, https:// www.bigstockphoto.com/image-129056102/stock-photo-cement-powder-in-bag-texture (accessed September 06, 2021). Εικ. 1.21: FLY ASH CONCRETE AND ICFS.” ICF Builder Magazine. November 04, 2014, [Online] Available, https:// www.icfmag.com/2014/11/fly-ash-concrete-and-icfs/ (accessed September 06, 2021). Εικ. 1.22: Royal Winter Fair Wool 2. WIKIMEDIA COMMONS. November 15, 2009, [Online] Available, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Royal_Winter_Fair_Wool_2.jpg (accessed September 06, 2021). Εικ. 1.23 - 1.25: Προσωπικό αρχείο Εικ. 1.26: Houben, Hugo, and Hubert Guillard. Earth Construction: A Comprehensive Guide. London: ITDG Publishing, 1994, σελ 306 Εικ. 1.27 - 1.28: Προσωπικό αρχείο Εικ. 1.29: Houben, Hugo, and Hubert Guillard. Earth Construction: A Comprehensive Guide. London: ITDG Publishing, 1994, σελ 320 Εικ. 1.30 - 1.31: Προσωπικό αρχείο Εικ. 2.1: Houben, Hugo, and Hubert Guillard. Earth Construction: A Comprehensive Guide. London: ITDG Publishing, 1994, σελ 165 Εικ. 2.2: Keable, Julian and Keable, Rowland. Rammed Earth Structures: A Code of Practice. 2nd Edition. London: Practical Action Publishing, 2011, σελ 3 Εικ. 3.1: JiayuguanWall. WIKIMEDIA COMMONS. July 2020, [Online] Available, https://commons.wikimedia.org/ wiki/File:JiayuguanWall.jpg (accessed September 08, 2021). Εικ. 3.2: Kasbah Amerhidil, Tighremt or Berber residential castle made from rammed earth in a dry river bed at Skoura, Lower Dades Valley. alamy. April 26, 2011, [Online] Available, https://www.alamy.com/stock-photo-kasbahamerhidil-tighremt-or-berber-residential-castle-made-from-rammed-48872837.html?pv=1&stamp=2&imageid=355DA6E3-DD6C-4A97-B201Εικ. 3.3: Baños de la Encina, the oldest castle in Spain. Euromotorhome, [Online] Available, https://fascinatingspain. com/place-to-visit/what-to-see-in-andalusia/what-to-see-in-jaen/castle-de-la-encina-weekend-getaway/ (accessed September 08, 2021). Εικ. 3.4: How old is the Great Wall of China? Maps of World. November 05, 2020, [Online] Available, https://www. mapsofworld.com/answers/history/how-old-is-great-wall-china/# (accessed September 08, 2021). Εικ. 3.5: 6 Days Fujian Tulou & Xiapu Mudflat Photography Tour. China Discovery, [Online] Available, https://www. chinadiscovery.com/china-photo-tours/tulou-xiapu-photography-tour.html (accessed September 08, 2021). Εικ. 3.6: Urban Centres and the Emergence of Empires in Eastern Inner Asia. ResearchGate. December 2005, [Online] Available, https://www.researchgate.net/figure/Interior-view-of-citadel-walls-at-Khar-Balgas-showing-heavyerosion-of-rammed-earth_fig3_230926523 (accessed September 08, 2021).

109

Εικ. 3.7: Augarde C, Gerrard C, Jaquin P. A Chronological Description of the Spatial Development of Rammed Earth Techniques. International journal of architectural heritage: conservation, analysis and restoration, November 2008: 377-400. Εικ. 3.8: Banking, Trade & Commerce In Ancient Phoenicia. THE COLLECTOR. December 25, 2020, [Online] Available, https://www.thecollector.com/trade-in-ancient-phoenicia/ (accessed September 08, 2021). Εικ. 3.9: Terre modelée et terre moulée, deux conceptions de la construction en terre. ResearchGate. January 2010, [Online] Available, https://www.researchgate.net/figure/Maison-romaine-augusteenne-entierement-en-pise-a-Ampurias-Espagne-C-A-de-Chazelles_fig3_49135814 (accessed September 09, 2021). Εικ. 3.10: Kasbah Of Timiderte In Draa Valley. Virtual arts. October 03, 2017, [Online] Available, https://mangalparihar98.blogspot.com/2017/10/kasbah-of-timiderte-in-draa-valley_3.html (accessed September 08, 2021). Εικ. 3.11: Augarde C, Gerrard C, Jaquin P. A Chronological Description of the Spatial Development of Rammed Earth Techniques. International journal of architectural heritage: conservation, analysis and restoration, November 2008: 377-400. Εικ. 3.12: 5 lugares para conhecer no Morumbi. acesso cultural. July 03, 2019, [Online] Available, https://acessocultural.com.br/2019/07/5-lugares-para-conhecer-no-morumbi/ (accessed September 09, 2021). Εικ. 3.13: Rammed Earth: the longest standing building material.... STONE’S THROW DESIGN INC. November 13, 2019, [Online] Available, https://www.stonesthrowdesigninc.com/post/rammed-earth-the-longest-standing-building-material (accessed September 09, 2021). Εικ. 3.14: Augarde C, Gerrard C, Jaquin P. A Chronological Description of the Spatial Development of Rammed Earth Techniques. International journal of architectural heritage: conservation, analysis and restoration, November 2008: 377-400. Εικ. 3.15: Rammed Earth - Exhibition in Zürich. KATARINA ZATKOVA. July 24, 2018, [Online] Available, http://www. katarinazatkova.com/blog/rammed-earth-exhibition-in-z%C3%BCrich (accessed September 09, 2021). Εικ. 3.16: RATH HOUSE AND MUD SKYSCRAPERS. earthlab. November 24, 2013, [Online] Available, https://earthlabstudio.com/2013/11/24/rath-house-and-earth-skyscrapers/ (accessed September 09, 2021). Εικ. 3.17: Pompallier. NEW ZEALAND HISTORY. August 15, 2016, [Online] Available, https://nzhistory.govt.nz/media/ photo/pompallier (accessed September 09, 2021). Εικ. 3.18: Rammed earth. Your Home. 2013, [Online] Available, https://www.yourhome.gov.au/materials/rammedearth (accessed September 09, 2021). Εικ. 3.19 - 3.20: Augarde C, Gerrard C, Jaquin P. A Chronological Description of the Spatial Development of Rammed Earth Techniques. International journal of architectural heritage: conservation, analysis and restoration, November 2008: 377-400. Εικ. 3.21: 2 Days Classic Yongding Tulou & Nanjing Tulou Tour from Xiamen. China Discovery, [Online] Available, https://www.chinadiscovery.com/fujian-tulou/2-days-yongding-tulou-tour.html (accessed September 09, 2021). Εικ. 3.22: 4 Days Desert tour itinerary for morocco: Set Out For A Journey Across The Sahara. tour HQ, [Online] Available, https://www.tourhq.com/ma56184/tours/set-out-for-a-journey-across-the-sahara-30470 (accessed September 09, 2021).

110

Εικ. 3.23: Discover the 23 Provinces of China. ThoughtCo. July 29, 2019, [Online] Available, https://www.thoughtco. com/china-provinces-4158617 (accessed September 10, 2021). Εικ. 3.24: Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou, Fujian, China: Springer, 2009, σελ 26 Εικ. 3.25: Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou, Fujian, China: Springer, 2009, σελ 192 Εικ. 3.26: Yunshuiyao. Asia Cultural Travel, [Online] Available, https://www.asiaculturaltravel.co.uk/yunshuiyao/ (accessed September 10, 2021). Εικ. 3.27: Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou, Fujian, China: Springer, 2009, σελ 196 Εικ. 3.28: Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou, Fujian, China: Springer, 2009, σελ 7, 100, 101 Εικ. 3.29: Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou, Fujian, China: Springer, 2009, σελ 131 Εικ. 3.30: Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou, Fujian, China: Springer, 2009, σελ 198 Εικ. 3.31: Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou, Fujian, China: Springer, 2009, σελ 199 Εικ. 3.32: Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou, Fujian, China: Springer, 2009, σελ 201 Εικ. 3.33: Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou, Fujian, China: Springer, 2009, σελ 202 Εικ. 3.34: Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou, Fujian, China: Springer, 2009, σελ 204 Εικ. 3.35: Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou, Fujian, China: Springer, 2009, σελ 203 Εικ. 3.36: Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou, Fujian, China: Springer, 2009, σελ 206 Εικ. 3.37: Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou, Fujian, China: Springer, 2009, σελ 207 Εικ. 3.38: Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou, Fujian, China: Springer, 2009, σελ 208 Εικ. 3.39: Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou, Fujian, China: Springer, 2009, σελ 110 Εικ. 3.40: Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou, Fujian, China: Springer, 2009, σελ 107 Εικ. 3.41: Huang Hanmin. Fujian’s Tulou: A Treasure of Chinese Traditional Civilian Residence. Fuzhou, Fujian, China: Springer, 2009, σελ 111

111

Εικ. 3.42: Morocco Political Map stock illustration. iStockphoto. July 05, 2016, [Online] Available, https://www.istockphoto.com/vector/morocco-political-map-gm543984308-97716669 (accessed September 10, 2021). Εικ. 3.43: Ksar of Ait-Ben-Haddou. UNESCO. 2009, [Online] Available, https://whc.unesco.org/en/list/444/ (accessed September 11, 2021). Εικ. 3.44: PRIVATE DAY TRIP TO : OUARZAZATE TO SKOURA VALLEY VIA KASBAH AMRIDIL. Trails of Morocco, [Online] Available, http://www.trailsofmorocco.com/private-day-trip-to-skoura-valley-via-kasbah-amridil-from-ouarzazate. html (accessed September 11, 2021). Εικ. 3.45: Boussalh M, Jlok M, Guillaud H, Moriset S. Conservation Manual for Earth Architecture Heritage in the Pre-Saharan Valleys of Morocco. Rabat: Ministry of Culture, 2005, σελ 39 Εικ. 3.46: Προσωπικό αρχείο Εικ. 3.47: Boussalh M, Jlok M, Guillaud H, Moriset S. Conservation Manual for Earth Architecture Heritage in the Pre-Saharan Valleys of Morocco. Rabat: Ministry of Culture, 2005, σελ 29 Εικ. 3.48: Προσωπικό αρχείο Εικ. 3.49: Old Kasbah Stock Photos. dreamstime, [Online] Available, https://www.dreamstime.com/photos-images/ old-kasbah.html (accessed September 11, 2021). Εικ. 3.50: Ruta por Granada por la Posada de Colomera. wikiloc, [Online] Available, https://el.wikiloc.com/oreibasia-diadromes/ruta-por-granada-por-la-posada-de-colomera-894014/photo-276120 (accessed September 11, 2021). Εικ. 3.51: The impressive kasbah of Tighremt N’Tichki. flickr. June 13, 2012, [Online] Available, https://www.flickr. com/photos/r-t-c/8387109925/ (accessed September 11, 2021). Εικ. 3.52: Boussalh M, Jlok M, Guillaud H, Moriset S. Conservation Manual for Earth Architecture Heritage in the Pre-Saharan Valleys of Morocco. Rabat: Ministry of Culture, 2005, σελ 45 Εικ. 3.53: Boussalh M, Jlok M, Guillaud H, Moriset S. Conservation Manual for Earth Architecture Heritage in the Pre-Saharan Valleys of Morocco. Rabat: Ministry of Culture, 2005, σελ 51 Εικ. 3.54: Boussalh M, Jlok M, Guillaud H, Moriset S. Conservation Manual for Earth Architecture Heritage in the Pre-Saharan Valleys of Morocco. Rabat: Ministry of Culture, 2005, σελ 54 Εικ. 3.55: Boussalh M, Jlok M, Guillaud H, Moriset S. Conservation Manual for Earth Architecture Heritage in the Pre-Saharan Valleys of Morocco. Rabat: Ministry of Culture, 2005, σελ 57 Εικ. 4.1: Rammed Earth + Fabric Formwork. Scarlett Lee. November 29, 2019, [Online] Available, https://www.scarlettleearchitecture.com/post/rammed-earth-fabric-formwork (accessed September 14, 2021). Εικ. 4.2: DL Atelier Designs The SanBaoPeng. IGNANT, [Online] Available, https://www.ignant.com/2017/12/18/ dl-atelier-design-the-sanbaopeng-museum/ (accessed September 14, 2021). Εικ. 4.3: CONCRETE SINK RAMMED EARTH. 034, [Online] Available, https://034.gr/rammed-earth (accessed September 14, 2021). Εικ. 4.4: Easton, David. The Rammed Earth House. Vermont: Chelsea Green Publishing Company, 2007, σελ 195 Εικ. 4.5: Easton, David. The Rammed Earth House. Vermont: Chelsea Green Publishing Company, 2007, σελ 197 Εικ. 4.6: Easton, David. The Rammed Earth House. Vermont: Chelsea Green Publishing Company, 2007, σελ 163 Εικ. 4.7: Keable, Julian and Keable, Rowland. Rammed Earth Structures: A Code of Practice. 2nd Edition. London: Practical Action Publishing, 2011, σελ 47

112

Εικ. 4.8: Keable, Julian and Keable, Rowland. Rammed Earth Structures: A Code of Practice. 2nd Edition. London: Practical Action Publishing, 2011, σελ 91 Εικ. 4.9: Minke, Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ 55 Εικ. 4.10: Minke, Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ 53 Εικ. 4.11: Keable, Julian and Keable, Rowland. Rammed Earth Structures: A Code of Practice. 2nd Edition. London: Practical Action Publishing, 2011, σελ 55 Εικ. 4.12 - 4.14: Minke, Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ 54 Εικ. 4.15: Maniatidis, Vasilios, and Peter Walker. A Review of Rammed Earth Construction for DTi Partners in Innovation Project ‘Developing Rammed Earth for UK Housing’. University of Bath. May 2003, [Online] Available, https:// people.bath.ac.uk/abspw/rammedearth/review.pdf (accessed December 07, 2020). Εικ. 4.16: Minke, Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ 54 Εικ. 4.17: Minke, Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ 55 Εικ. 4.18: Keable, Julian and Keable, Rowland. Rammed Earth Structures: A Code of Practice. 2nd Edition. London: Practical Action Publishing, 2011, σελ 83 Εικ. 4.19: Keable, Julian and Keable, Rowland. Rammed Earth Structures: A Code of Practice. 2nd Edition. London: Practical Action Publishing, 2011, σελ 73 Εικ. 4.20: Keable, Julian and Keable, Rowland. Rammed Earth Structures: A Code of Practice. 2nd Edition. London: Practical Action Publishing, 2011, σελ 61 Εικ. 4.20: Keable, Julian and Keable, Rowland. Rammed Earth Structures: A Code of Practice. 2nd Edition. London: Practical Action Publishing, 2011, σελ 61 Εικ. 4.21: Minke, Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ 112 Εικ. 4.22: Keable, Julian and Keable, Rowland. Rammed Earth Structures: A Code of Practice. 2nd Edition. London: Practical Action Publishing, 2011, σελ 111 Εικ. 4.23: Keable, Julian and Keable, Rowland. Rammed Earth Structures: A Code of Practice. 2nd Edition. London: Practical Action Publishing, 2011, σελ 87 Εικ. 4.24: Keable, Julian and Keable, Rowland. Rammed Earth Structures: A Code of Practice. 2nd Edition. London: Practical Action Publishing, 2011, σελ 93 Εικ. 4.25: Krahn, Tim. Essential Rammed Earth Construction: The Complete Step-by-Step Guid. Gabriola Island, Canada: New Society Publishers, 2018, σελ 107 Εικ. 4.26: Keable, Julian and Keable, Rowland. Rammed Earth Structures: A Code of Practice. 2nd Edition. London: Practical Action Publishing, 2011, σελ 93

113

Εικ. 4.27: Minke, Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ 108 Εικ. 4.28: Maniatidis, Vasilios, and Peter Walker. A Review of Rammed Earth Construction for DTi Partners in Innovation Project ‘Developing Rammed Earth for UK Housing’. University of Bath. May 2003, [Online] Available, https:// people.bath.ac.uk/abspw/rammedearth/review.pdf (accessed December 07, 2020). Εικ. 4.29: Minke, Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ 143 Εικ. 4.30: Hosagrahar Jyoti. Fujian Tulou. UNESCO. 2008, [Online] Available, https://whc.unesco.org/en/list/1113 (accessed December 23, 2020). Εικ. 4.31: Minke, Gernot. Construction Manual for Earthquake-Resistant Houses Built of Earth. Eschborn: BASIN. 2001, σελ 19 Εικ. 4.32: Minke, Gernot. Construction Manual for Earthquake-Resistant Houses Built of Earth. Eschborn: BASIN. 2001, σελ 21 Εικ. 4.33: Stulz, Roland and Mukerji, Kiran. Appropriate Building Materials: A Catalogue of Potential Solutions. 3rd Edition. St. Gallen, Switzerland: SKAT Publications, 1993, σελ 222 Εικ. 4.34 - 4.35: Minke, Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ 142 Εικ. 4.36 - 4.37: Minke, Gernot. Building with Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Basel: Birkhäuser, 2006, σελ 141 Εικ. 4.38: Jordahn, Sebastian. World Building of the Year 2017 could help 100 million people, says Edward Ng. dezeen.

December 01, 2017, [Online] Available, https://www.dezeen.com/2017/12/01/movie-waf-world-building-of-yearwinner-earthquake-resistant-video/ (accessed January 20, 2021). Εικ. 4.39: Post-Earthquake Reconstruction Project in Guangming Village / The Chinese University of Hong Kong & Kunming University of Science and Technology. ArchDaily. January 05, 2017, [Online] Available, https://www.archdaily.com/802855/post-earthquake-reconstruction-demonstration-project-of-guangming-village-the-chinese-university-of-hong-kong-and-kunming-university-of-science-and-technology (accessed January 20, 2021). Εικ. 4.40: González, Teodoro. CHINESE UNIVERSITY OF HONG KONG’S POST-EARTHQUAKE RECONSTRUCTION OF GUANGMING VILLAGE, WINNER OF 2017 WAF PRIZE. METALOCUS. November 20, 2017, [Online] Available, https:// www.metalocus.es/en/news/chinese-university-hong-kongs-post-earthquake-reconstruction-guangming-village-winner-2017-waf-prize (accessed January 20, 2021). Εικ. 4.41 - 4.44: Williams, Austin. Back to earth: anti-seismic prototype in Guangming by Edward Ng, Li Wan, Xinan Chi. The Architectural Review. June 27, 2017, [Online] Available, https://www.architectural-review.com/awards/ar-house/ back-to-earth-anti-seismic-prototype-in-guangming-by-edward-ng-li-wan-xinan-chi (accessed January 20, 2021). Εικ. 4.45: González, Teodoro. CHINESE UNIVERSITY OF HONG KONG’S POST-EARTHQUAKE RECONSTRUCTION OF GUANGMING VILLAGE, WINNER OF 2017 WAF PRIZE. METALOCUS. November 20, 2017, [Online] Available, https:// www.metalocus.es/en/news/chinese-university-hong-kongs-post-earthquake-reconstruction-guangming-village-winner-2017-waf-prize (accessed January 20, 2021).

114

Εικ. 4.46: Jordahn, Sebastian. World Building of the Year 2017 could help 100 million people, says Edward Ng. dezeen.

December 01, 2017, [Online] Available, https://www.dezeen.com/2017/12/01/movie-waf-world-building-of-yearwinner-earthquake-resistant-video/ (accessed January 20, 2021). Εικ. 4.47: Williams, Austin. Back to earth: anti-seismic prototype in Guangming by Edward Ng, Li Wan, Xinan Chi. The Architectural Review. June 27, 2017, [Online] Available, https://www.architectural-review.com/awards/ar-house/ back-to-earth-anti-seismic-prototype-in-guangming-by-edward-ng-li-wan-xinan-chi (accessed January 20, 2021). Εικ. 4.48 - 4.49: Ott, Clara. Desert Courtyard House / Wendell Burnette Architects. ArchDaily. July 28, 2014, [Online] Available, https://www.archdaily.com/531473/desert-courtyard-house-wendell-burnette-architects (accessed January 28, 2021). Εικ. 4.50: Concrete and rammed earth: Desert Cortyard House. onekindesign. August 03, 2014, [Online] Available, https://onekindesign.com/2014/08/03/concrete-rammed-earth-desert-courtyard-house/?fbclid=IwAR31pQCJUnJsjT78msflHvqHOappvG6PqUvYIjlcdz0qyMbi8IN56-Yn8es (accessed January 28, 2021). Εικ. 4.51 - 4.53: Ott, Clara. Desert Courtyard House / Wendell Burnette Architects. ArchDaily. July 28, 2014, [Online] Available, https://www.archdaily.com/531473/desert-courtyard-house-wendell-burnette-architects (accessed January 28, 2021). Εικ. 4.54 - 4.55: Ricola Kräuterzentrum / Herzog & de Meuron. ArchDaily. May 28, 2015, [Online] Available, https:// www.archdaily.com/634724/ricola-krauterzentrum-herzog-and-de-meuron (accessed July 28, 2021). Εικ. 4.56 - 4.57: Ricola Herb Center. Lehm Ton Erde, [Online] Available, https://www.lehmtonerde.at/de/projekte/ projekt.php?pID=87 (accessed January 16, 2021). Εικ. 4.58: Ricola Kräuterzentrum, Laufen - Herzog & de Meuron. Arquitectura Viva, [Online] Available, https://arquitecturaviva.com/works/edificio-ricola-krauterzentrum-2 (accessed July 29, 2021). Πίνακας 2.1: Προσωπικό αρχείο