По нашему мнению, индустриальные
стабилизаторы превращают землю
во что-то, что уже землей не
является. Они преобразовывают глиняное
строительство из местной, легко
доступной и экологически мягкой
технологии в индустриальный
процесс, подобный любому другому.
До настоящего времени, мы не
знаем ни о каких строителях
самана ни в Соединенных Штатах,
ни в другом месте, кто хотел
бы добавлять индустриальные
стабилизаторы к своей смеси.
К сожалению, большинство строительных
норм и правил в Соединенных
Штатах, где признают земляное
строительство вообще, требуют дополнения
индустриальных стабилизаторов.
Даже в сердце страны самана,
где естественные глиняные здания
типа Таос Пуэбло сохраняются
в хорошем состоянии по сотне
лет и больше, кодекс Нью-Мексико
требует, чтобы к блокам самана
добавлялись эмульсия асфальта
или цемент, или чтобы стены
были покрыты цементной штукатуркой.
Когда строительные нормы и
правила саманного строительства
будут адаптированы в Соединенных
Штатах, мы горячо надеемся, что
давление промышленности строительных
материалов об обязательном добавлении
неестественных стабилизаторов
будет отвергнуто.
Штукатурка
Традиционные глиняные здания
обычно штукатурят, и по эстетическим
причинам и для защиты от
воды и трения. Два самых обычных
традиционных вида сделаны или
из земли, или из гашеной
извести с добавлением песка
или земли. Иногда добавляются
лошадиные или коровьи экскременты.
Оба компонента — как земля,
так и связанная известь хороши
для земляных стен и водопроницаемы
для водного пара. Это важно,
потому что позволяет любой
влажности, поглощенной стенами
испаряться безопасно через покрытие.
Известь и глиняные штукатурки,
как говорят, «дышат».
Кроме того, как Надер Халили
указывает в «Керамических зданиях
и земляной архитектуре», экспансивная
природа глины делает земляные
штукатурки самозапечатываемыми:
«Земля с глиной поглощают
воду очень медленно, становясь
влажными, они больше не позволяют
воде проходить». Но из-за того,
что земляные штукатурки сделаны
из тех же основных компонентов,
что и земляные стены (глина,
солома, песок и зачастую экскременты
с различными добавками), они подвержены
тем же видам водного разрушения,
что описаны выше, особенно эрозии
и замораживанию. Одна из техник
уменьшения водного разрушения
позволяет делать поверхность
чрезвычайно гладкой, заставляя
дождь стекать быстро и равномерно.
По-видимому, противоположный подход
состоит в использовании большого
количества соломы в штукатурке
и нанесении ее таким способом,
чтобы солома торчала и вода
стекала с него, как с тростника.
Ворсистая штукатурка соломенной
глины (без добавления песка)
на саманном доме, который мы
знаем около Таос, штат Нью-Мексико,
противостояла семи дождливым
сезонам, «муссонам», пока существенно
не повредилось покрытие, хотя
дом не имеет никакой нависающей
крыши для защиты от дождя
или ветра. В любом случае, глиняная
штукатурка будет нуждаться в
периодической замене.
В течение этого столетия обычной
практикой «защиты» глиняных
зданий, как исторических, так и
недавно построенных, стало применение
Портлендской цементной штукатурки.
Принцип состоит в том, что
непроницаемая кожа цемента предотвращает
эрозию стены, и требует менее
частого обслуживания, чем земля
или известь. К сожалению, на
практике цементная штукатурка
обычно усугубляет проблемы с
влагой.
Цемент плохо связывается с
землей. Для предотвращения откалывания
от земляной стенки его толстого
слоя, более трех слоев цементной
штукатурки обычно намазывают
по сетке из провода, закрепленной
на стене через короткие интервалы
длинными гвоздями. Цементная штукатурка
ломка и склонна откалываться
либо в результате усадки здания,
либо от разницы в скорости
теплового расширения земли, цемента,
металлических гвоздей и сетки.
Эти трещины позволяют дождю
проникать сквозь стену. Есть много
других способов, как вода может войти
в глиняную стену, включая водяной пар,
произведенный в доме и поглощенный стеной.
Неспособная испаряться через цементную
штукатурку, эта влажность накапливается
какое-то время, насыщая и ослабляя стену,
особенно в точке, где земля встречается
с цементом. Влажная земля превращается
в грязь и стекает, оставляя невидимые
впадины за штукатуркой.
Есть много драматических примеров
применения цементной штукатурки,
причиняющей серьезный ущерб
историческим строениям. Церковь
Святого Фрэнсиса в Таосе, Нью-Мексико,
построенная в 1815 году с массивными
стенами из самана и толстыми
опорами, была покрыта цементной
штукатуркой в 1967 году. В 1978 году
вода, скопившаяся за цементом, разъела
стену на глубину до 60 см. Большую
часть церкви нужно было восстановить,
поэтому возобновили традиционное
намазывание землей. Подобные истории
можно рассказать о столетних
саманных зданиях на Британских
островах, которые перенесли серьезное
повреждение водой, будучи оштукатурены
цементом или благодаря использованию
непроницаемых для воздуха красок
или наклеенным обоям на внутренних
поверхностях.
Исторические здания, недавно оштукатуренные
цементом, вероятно, рискуют больше,
чем новые глиняные строения
с современными фундаментами, которые
покрыты цементом во время
строительства. Тем не менее,
воздухонепроницаемый характер
цемента представляет потенциальную
опасность, которой можно избежать,
намазывая землей или известью.
Глиняные штукатурки иногда стабилизируют
добавлением Портлендского цемента
или асфальтовой эмульсии, в результате
проницаемость их где-то между
чистой землей и чистым цементом.
Естественные стабилизаторы
Сеть земляных строителей, преданных
восстановлению традиционных методов
покрытия и уменьшения использования
индустриальных продуктов, растет.
Одна из самых многообещающих
линий экспериментирования включает
естественные добавки, которые
увеличивают сопротивление воде
или твердость глиняных штукатурок
без угрозы для «способности
к дыханию». Этих естественных
стабилизаторов слишком много
и они различны, чтобы представить
здесь полный список. Сюда входят
естественные клеи типа казеина,
растительные латексы, типа сока
колючего кактуса-груши, клейстера
из пшеничной муки, сока акации
и жареного бананового стебля,
белки типа молока и крови
животных, масла растений, включая
льняное, капока (растительный пух)
и конопляного семени. В Африке
и в других местах одна из
самых обычных добавок к глиняным
штукатуркам — свежий навоз
коров и лошадей, который смешивают
с глиной и оставляют для
ферментации несколько дней. Очевидно,
ферментация вкупе с микро-волокнами
производит превосходную штукатурку.
В областях с морозными зимами
к глиняной штукатурке добавляют
соль, что понижает точку замораживания
для предотвращения фрагментации.
Нужно проводить больше исследований
в этой захватывающей области
для определения правильных методов
использования и пропорций для
этих добавок.
Саман
и землетрясения
Наши жизни подчинены драматическим
событиям, освещаемым в печати, поэтому
наше внимание иногда сосредотачивается
на редких бедствиях, а не
на ежедневных проблемах. Разрушение
землетрясением кирпичных зданий
драматично и фотогенично. Мы
все видели фотографии в газетах
опустошенных зданий в зонах
землетрясений, балок, направленных
в небо из разрушенных стен,
несчастных, оставшихся в живых,
стоящих в тряпках перед руинами.
Наши опасения были преувеличены,
особенно за прошлое десятилетие.
Или таким образом защищают
интересы тех, кто стремится
увеличивать продажу строительных
материалов, увеличивая общественные
здания, и теперь предоставляют
жилье, напичканное дополнительной
сталью, бетоном и древесиной, все
во имя безопасности от землетрясений.
Гильдия инженеров имеет прибыль
от сейсмических проблем, а
инженеры имеют тенденцию искоса
смотреть на неисчисляемые материалы
типа земли. Но мы должны
помнить, что те же автострады
в Сан-Франциско, которые разрушились
в 1989 году во время землетрясения
Лома Приета, принадлежали к «утяжеленным»
проектам, как многие высотные
здания в Мехико Сити и Кобэ,
которые упали во время недавних
землетрясений. Глиняные здания
не единственные, которые страдают
от землетрясений, а иногда
они успешно остаются целыми.
Какова эффективность земляных
зданий в условиях землетрясений?
К сожалению, ответить очень
сложно. Землетрясения непредсказуемы,
поскольку их действие на уровне
земли это результат комплекса
волн, толчков и колебаний, которые
обычно рождаются глубоко-глубоко
внизу. На улице из идентичных
зданий одно может разрушиться
полностью, в то время как
другие останутся неповрежденными.
Поэтому трудно сделать выводы
из ограниченных данных. Тем не
менее, ниже представлены некоторые
истории, которые рассматривают
вопрос с двух сторон.
В 1976 году Гватемала перенесла
ряд землетрясений, которые оставили
бездомными одну треть населения.
Тридцать тысяч человек погибло,
многие из них в разрушающихся
зданиях самана. Янто присутствовал
в Гватемала Сити в то время
и был призван на службу
правительством для изучения
причин разрушения и предложения
методов предотвращению будущих
катастроф. Он, в частности, отметил,
что саманные, кирпичные и бетонные
здания рушились почти в равной
мере и что саманные постройки
пережили землетрясения лучше,
а бетонные хуже.
Другое важное заключение состояло
в том, что строения из самана
были ослаблены слабым соединением
известкового раствора. Стены из
саманных кирпичей строят путем
складывания высушенных солнцем
кирпичей из грязи, обычно на
сантиметр, помещая в 2х сантиметровый
слой влажной грязи горизонтально
между каждым слоем и вертикально
между смежными кирпичами. Поскольку
слой известкового раствора сохнет,
он сокращается и немного отделяется
от саманных кирпичей, оставляя
много микроскопических трещин
в стене. Когда происходит землетрясение,
стены, разделенные по этим
трещинам на отдельные саманные
кирпичи или целые секции, освобождаются.
Самой общей причиной смерти
в разрушающихся структурах самана
было удушье. Слои саманных блоков
оседают друг против друга,
превращая в пыль известковый
раствор между ними и образуя
облака глиняной пыли, которой
большинство людей не смогло
избежать. Другие люди были раздавлены
падающими блоками самана или
крышей.
Если действительно главной причиной
разрушения самана от землетрясения
было слабое соединение известковым
раствором, монолитные саманные
строения должны выдерживать
землетрясения лучше. Янто и
Линда в частности также для
проверки этой гипотезы отправились
в Новую Зеландию в 1995 году.
Новая Зеландия, имеющая массу
старых саманных зданий в сейсмически
активных зонах, это превосходное
место для оценки эффектов
землетрясений на самане.
Новая Зеландия была колонизирована
европейцами в ХIХ веке, по большей
части бедными фермерами из
деревенских районов Ирландии, Шотландии
и Уэльса, где был местный саман.
Когда они достигли противоположного
конца земли, транспортные системы
были развиты минимально. Везти
строительные материалы с другого
конца света были дорого, даже
если они были доступны. В области,
где древесины было недостаточно,
поселенцы имели только землю
на своем участке, также было
доступно любое волокно, первоначально
местная трава, названная тассок
(в переводе «кочка»), а позднее
зерновая солома. К 1867 году было
зарегистрировано 7.470 саманных зданий
на Южном острове, что составляло
каждое пятое жилище.
В Англии большинство существующих
саманных зданий построено хорошо
с прочными стенами в 60-90 см
толщиной на высоких каменных
фундаментах. Наиболее видные
из них — это удобные здания,
в которых непрерывно жили
и прогревали их с того момента,
когда они были построены. В
противоположность этому, новозеландские
саманные здания были собраны
главным образом наспех, со стенами
обычно не больше 40 см толщиной,
а некоторые только 27 см толщиной.
Фундаменты минимальны, в некоторых
случаях полностью отсутствуют,
и большинство зданий находятся
во влажном, ветреном климате.
Для многих новозеландских иммигрантов
саманный дом из блоков был,
должно быть, напоминанием о бедности,
от которой они бежали, так
как росло благосостояние, дети
переселенцев заменяли саманные
постройки зданиями из древесины
или кирпича. К 1901 году лишь
1.500 из первоначальных саманных
зданий были все еще жилыми.
Остальные стали убежищем для
животных, навесами для инструмента
и мастерскими, постепенно распадаясь
и разрушаясь. Теперь, спустя 150 лет
после того, как они были построены,
многие из этих зданий-пионеров
разрушены. Но поразительное количество
все еще существует, несколько
сотен, по крайней мере, особенно
большие и более сложные экземпляры.
Самыми очевидными причинами
разрушения были: цементная штукатурка,
обычно с средины ХХ столетия,
разрушение крыши, и брызги, повреждающие
основания стен. Янто и Линда
не смогли обнаружить отдельных
случаев разрушения по причине
землетрясения, хотя это не
обязательно является доказательством
способности самана сопротивляться
землетрясениям. Местные жители
сказали, что после Второй мировой
войны не было никаких серьезных
землетрясений и что до недавнего
времени интерес к саманным
зданиям был небольшой, так
что даже достаточно старые
люди, которые помнят большие
землетрясения в 1930-е годы, имеют
более важные дела, чем забота
о судьбе старых необитаемых
глиняных надворных построек. Даже
в этом случае разрушение, вызванное
землетрясением, отличается в диагональном
Х-образце и должно быть принято
во внимание для рассмотрения
причин существования зданий. Любопытно,
что этого не произошло. В
семнадцати зданиях, осмотренных
нами весьма тщательно, мы были
не в состоянии найти отдельную
трещину, которую могли бы приписать
землетрясению. С другой стороны,
было несколько историй подобных
следующему.